STAHLBETONBAU BEMESSUNG UND KONSTRUKTION TEIL2

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1 Prof. Dr.-Ing. Otto Wommelsdorff STAHLBETONBAU BEMESSUNG UND KONSTRUKTION TEIL2 Sondergebiete des Stahlbetonbaus 7., neu bearbeitete und erweiterte Auflage 2006 Mit Beitràgen von Prof. Dr.-Ing. Andrej Albert WERNER VERLAG

2 12 Grenzzustand der Tragfahigkeit: Bemessung fùr Biegung mit Normalkraft ohne Berucksichtigung von Bauteilverformungen Allgemeines Kombination der Einwirkungen Anwendungsbeispiele: Kombination der Einwirkungen Zur Angabe von SchnittgròBen und Dehnungsbereichen Vorschriften und konstruktive Gestaltung biigelbewehrter Stutzen Bemessung bei zentrischem Druck ohne Knickgefahr Grundlagen Anwendungen Bemessung bei Làngskraft mit grober Ausmitte Ansatze zur Bemessung Anwendungen Biegung mit iiberwiegender Druck-Normalkraft (Làngskraft mit kleiner Ausmitte) Dehnungsbereiche, Ansatze zur Bestimmung von Bemessungshilfen Interaktionsdiagramme Durchfuhrung der Bemessungsaufgabe Anwendungsbeispiel Bemessung fur zweiachsige Biegung mit und ohne Langsdruck Ansatze zur Entwicklung von Bemessungshilfen Anwendungsbeispiel Bemessung fur Zugkràfte bei kleiner Ausmitte Dehnungsbereich, Grundlagen Anwendungsbeispiel Ùberblick ùber die Bemessungsverfahren Stabformige Bauteile unter Langsdruck (Theorie II. Ordnung) Ùberblick und Grundlagen Allgemeines Momenten-Krùmmungslinien Ermittlung der SchnittgròBen nach Theorie II. Ordnung Das Modellstùtzenverfahren Grundlagen Abweichungen des Modellstutzenverfahrens Versagensmòglichkeitenvon Einzeldruckgliedern Einzelheiten zum Modellstùtzenverfahren Ersatzlànge und Schlankheit Imperfektionen Nachweisverfahren Lastausmitte im kritischen Querschnitt Ermittlung der Lastausmitte e 2 beim Modellstùtzenverfahren Zusammenfassung Bemessungshilfen Anwendungen: Unverschiebliche Stutzen Aufgabenstellung und Lastermittlung Nachweis Pos. 1 : Innenstùtze 59 VII

3 NachweisPos. 2: Innenstùtze Nachweis Pos. 3: Randstùtze Berùcksichtigung besonderer Einflùsse Gestaffelte Bewehrung Einfluss des Kriechens Gekoppelte Stùtzensysteme, Modellstùtzenbeiwerte Vereinfachung der Stùtzenbemessung im Zugbruchbereich Anwendung: Verschiebliche Hallenstutze Aufgabenstellung Durchfuhrung DruckgliedermitzweiachsigerLastausmitte Allgemeines,Nachweisverfahren Getrennte Nachweismòglichkeit bei Rechteckquerschnitten Anwendungsbeispiel Kippen schlanker Biegetràger Grundlagen, Ermittlung des ideellen Kippmomentes Bemessung gemab DIN Genauere Verfahren Anwendungsbeispiel Aussteifung von Gebàuden Aussteifung von Gebàuden durch Scheiben Ableitung von Horizontalkràften durch Wandscheiben in einfachen Fàllen Grundlagen Anwendungsbeispiel Einteilung der Tragwerke und der Bauteile Allgemeines Scheiben mit verànderlichen Querschnittsabmessungen Anwendungsbeispiel Berùcksichtigung von Imperfektionen Grundlagen Horizontal aussteifende Bauteile Vertikal aussteifende Bauteile Zum Ansatz von Kombinationsbeiwerten Anwendungsbeispiel 1 : Belastung und SchnittgròBen in aussteifenden Bauteilen Anwendungsbeispiel 2: Nachweis der Betonzugspannungen im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit Anwendungsbeispiel 3: Bemessung einer aussteifenden Wand Ergànzende Hinweise Ringanker Wandscheiben in Verbindung mit steifen Kellerkàsten Sondergebiete des Stahlbetonbaus 125 Vili 15.1 Bemessen und Konstruieren mit Stabwerkmodellen Grundlagen Bemessung der Stàbe Bemessung der Knoten Durchstanzen Grundlagen Lasteinleitung undnachweisschnitte 131

4 Nachweisverfahren Platten ohne Durchstanzbewehrung Anwendungsbeispiel: Piatte ohne Durchstanzbewehrung Platten mit Durchstanzbewehrung Anwendungsbeispiel: Piatte mit Durchstanzbewehrung Hinweise zur Konstruktion Teilflàchenbelastung Nachweis der Rotationsfàhigkeit Grundlagen Ermittlung der vorhandenen Rotation Anwendungsbeispiel Bemerkungen zum rechnerischen Nachweis ausreichender Rotationsfàhigkeit Begrenzung von Tragwerksverformungen Allgemeines Wesentliche Einflusse aufdie GròBe der Verformung Zur Genauigkeit von Verformungsberechnungen Begrenzung der Verformung ohne direkte Berechnung Nàherungsweise Abschàtzung der zu erwartenden Verformung Anwendungsbeispiel 1 : Nàherungsweise Berechnung der Durchbiegung einer Einfeldplatte Anwendungsbeispiel 2: Nàherungsweise Berechnung der Durchbiegung bei einer Mehrfeldplatte Rahmenartige Tragwerke SchnittgròBen in rahmenartigen Tragwerken Allgemeines Randmomente nach dem Nàherungsverfahren Besonderheiten der Bewehrungsfiihrung in Rahmenknoten Allgemeines Rahmenecke mit negativem Moment (Zug auben) Rahmenecke mit positivem Moment (Zug innen) Rahmenendknoten Rahmeninnenknoten Anwendungen Rahmenecke mit positivem Moment Rahmenendknoten(Randeinspannung) Konsolen Tragverhalten, SchnittgròBen Bewehrung von Konsolen Anwendungsbeispiel: Bemessung einer Konsole Abgesetzte Balkenauflager Bauteile mit ungerader Systemlinie Tràger mit Óffnungen im Steg Kleinere Stegòffnungen Tràger mit gròberen Stegòffnungen Anwendungsbeispiel: Tràger mit einer gròberen Òffnung Verschiebliche Rahmen Allgemeines Nàherungsverfahren: Berechnung nach Theorie I. Ordnung mit vergròberten Horizontallasten Anwendungsbeispiel 206 IX

5 17 Wande und wandartige Tràger Wànde - konstruktive Einzelheiten Bemessung von bewehrten Wànden Wandartige Tràger Tragverhalten Stabwerkmodellebei wandartigentràgern Nàherungsweise Ermittlung der Hauptzugkràfte Konstruktive Einzelheiten Anwendungen Stahlbeton-Innenwand Stahlbeton-Wandscheibe (wandartiger Tràger) Bemessung fur Torsionsmomente sowie fur Torsion mit Querkraft Grundlagen Tragverhalten Nachweise bei reiner Torsionsbeanspruchung Bemessung bei kombinierter Beanspruchung: Querkraft mit Torsion Konstruktive Einzelheiten Anwendungsbeispiel Aufgabenstellung, Belastung, SchnittgròBen Biegebemessung mit Tafel 3 (^-Tafel) Bemessung fùr Querkràfte und Torsion (vereinfachtes Verfahren) Zusammenstellung der erforderlichen Bewehrungen und Bewehrungswahl Bemessung fur Querkràfte und Torsion (genaueres Verfahren) Treppen Tragsysteme, Treppenbelastung Treppen mit Lastabtrag in Richtung der Treppenlàufe Hinweise zum Schallschutz von Treppen Konstruktive Hinweise Anwendungsbeispiel Fundamente GròBe und Verteilung des Sohldrucks Unbewehrte Fundamente Grundlagen Anwendungsbeispiel Bewehrte Einzelfundamente Biegebemessung Durchstanzen: Nachweis der Querkrafttragfàhigkeit Durchstanzen: Erforderliche Durchstanzbewehrung Anwendungsbeispiel Sonstige Fundamentformen Kòcherfundamente, Blockfundamente Unbewehrte Bauteile Grundlagen Grenzzustand der Tragfàhigkeit: Querschnittsbemessung fur Biegung mit Normalkraft 282

6 21.3 Druckglieder aus unbewehrtem Beton Bemessung fur Querkràfte Anwendungsbeispiele Zentrisch belastete Stùtze Ausmittig belastete Stùtze Unbewehrte Wànde 288 Literaturverzeichnis 289 Gesamtstichwortverzeichnis 295 Anhang: Bemessungstafeln 299 Im Teil 1 Tafel 1 Allgemeines Bemessungsdiagramm (aus [4]) Tafel 2 Bemessungsdiagramm fur Rechteckquerschnitte (^i-tafel) ohne Druckbewehrung (aus [4]) Tafel 3 Dimensionsgebundene Bemessungstafel fùr Rechteckquerschnitte ohne Druckbewehrung (aus [4]) Tafel 4 Hilfswerte zur Bestimmung von Flàchenwerten im Zustand II (aus [3.3]) Tafel 5 Bemessungstafel (//-Tafel) fùr Rechteckquerschnitte mit Druckbewehrung (aus [4]) Tafel 6 Dimensionsgebundene Bemessungstafel fùr Rechteckquerschnitte mit Druckbewehrung (aus [3.3]) Im Teil 2 Tafel 7 Interaktionsdiagramm fur Rechteckquerschnitte mit symmetrischer zweiseitiger Bewehrung (aus [4]) 301 Tafel 8 Interaktionsdiagramm fur schiefe Biegung mit Làngsdruckkraft (aus [4]) Tafel 9 Bemessungsdiagramm fur das Modellstùtzenverfahren (e/a-diagramm) im Druckbruchbereich (nach [8], 13. Auflage) 303 Tafel 10 Bemessungsnomogramm fùr das Modellstùtzenverfahren (/i-nomogramm) im Zugbruchbereich (nach [8], 13. Auflage) 304 Tafel 11 Bemessungsdiagramm nach dem Modellstùtzenverfahren (aus [4]) 305 XI