Stahlbeton 5. Konstruktive Ausführung, Bewehrungsführung, Anschlüsse. Wand an Wand Wand an Decke Decke an Stütze Stütze an Fundament Wand an Fundament

Transkript

1 Stahlbeton 5 Konstruktive Ausführung, Bewehrungsführung, Anschlüsse Wand an Wand Wand an Decke Decke an Stütze Stütze an Fundament Wand an Fundament

2 Spaltzugbewehrung Beobachtung: gedrückter Beton dehnt sich seitlich aus und überschreitet dabei seine Zugfestigkeit Folge: Abplatzungen Lösung: Zugbewehrung quer zu den Druckkräften

3 Spaltzugbewehrung Hoch belastete Auflager Steckbügel

4 Spaltzugbewehrung Exzentrische Lasteinleitung rechnerisch hält die Stütze das aus...

5 Kraftumleitung an Deckenöffnungen Der Verlust der Tragwirkung muss durch Zulagen ausgeglichen werden

6 Zugstoß als Übergreifungsstoß

7 Kraftumleitung der Zugbewehrung Die Zugbewehrung muss verankert oder gestoßen werden, wenn sie nicht durchlaufen kann

8 Grundwert der Verankerungslänge lb Der Grundwert der Verankerungslänge entspricht der Distanz, die erforderlich ist, in einem geraden Bewehrungsstab allein über die Wirkung von Verbundspannungen die Stahlspannung von null bis auf den Bemessungswert der Stahlfestigkeit fyd zu erhöhen. d s f yd l b= 4 f bd

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11 Stoßbeiwert α1 Längsversatz:

12 Stoß von Zugstäben Wenn kein Übergreifungsstoß möglich ist, müssen die Zugstäbe durch Schraubverbindungen (Muffen) verbunden oder verschweißt werden.

13 Wandanschluss Mauerwerk an Beton

14 Anschluss Wand-Decke

15 Anschluss Wand-Decke

16 Anschluss Wand-Decke Wird der Anschluss Wand-Decke als biegesteife Rahmenecke ausgeführt, muss eine zusätzliche Querbewehrung eingebaut werden, damit es durch die Querzugkräfte nicht zu Aufspaltungen kommt.

17 Anschluss Wand-Decke mit HS-Matten HS-Matten weisen in der Mitte keine Querstäbe auf

18 Anschluss Stütze-Decke

19 Tragstreifen

20 Tragstreifen

21 Anschluss Stütze-Decke Problem: Durchstanzen Lösung: Bügelbewehrung und Auswechselung

22 Anschluss Stütze-Riegel (Rahmenecke) Bei Zugkräften an der Innenseite der Rahmenecke kann es durch Umlenkung dieser Zugkräfte zu Abplatzungen kommen. Lösungsvariante 1: Zulagen zur Zugbewehrung Lösungsvariante 2: Schrägbewehrung

23 Anschluss Stütze-Riegel (Durchlaufträger) Bei eingespannten Rahmenstützen (Gebäudeaussteifung) reicht die Riegelhöhe als Verankerungslänge oft nicht aus. Lösung: Kopplung mit Riegelbewehrung

24 Anschluss Stütze-Riegel (Konsole) ac hc: Konsole ac>hc: Kragbalken

25 Anschluss Stütze-Riegel (Konsole) Bewehrungsbeispiele für Konsolen

26 Anschluss Stütze-Riegel (Fertigteil) Dollen zur Lagesicherung

27 Fertigteilriegel mit hohen Stützmomenten Anschlussbewehrung aus Fertigteil herausstehend: schwierige Montage!

28 Fertigteilkonsole Konsole als Fertigteil in Ortbetonstütze

29 Fertigteilkonsole Konsole als nachträglich angebrachtes Fertigteil an Ortbetonstütze

30 Fertigteilkonsole Beidseitige Konsolen für höhere Belastbarkeit

31 Stahlkonsole an Betonstütze Übergang Stahlbetonbau/ Stahlbau

32 Stapelhöhe durch Konsolen

33 Stapelhöhe durch Konsolen

34 Stapelhöhe durch Konsolen

35 Anschluss Fertigteilbalken auf Längsriegel

36 Anschluss Fertigteilbalken auf Längsriegel

37 Anschluss Stütze-Fundament Bewehrungsbeispiel für eine Stütze mit ca. 3 MN Bemessungslast

38 Fundament

39 Fundament

40 Fundament Wirtschaftlich nur bei sehr großen Fundamenten

41 Fundament

42 Fundament Außermittigkeit!

43 Fundament

44 Eingespannte Fertigteilstütze Becherfundament / Köcherfundament

45 Eingespannte Fertigteilstütze

46 Eingespannte leichte Stütze

47 Eingespannte leichte Stütze

48 Eingespannte leichte Stütze

49 Einspannung ohne Köcher

50 Anschluss Stütze auf Stütze

51 Treppen Einfachste Treppenvariante: Einfeldträger ohne seitliche Auflagerung Besonderheit: Auswechselung der Druck- und Zugbewehrung zur Verhinderung von Abplatzungen

52 Treppen Streifenkonsole Durch Entkoppelung der Treppenläufe keine Randmomente an den Podesten mehr - und erhöhter Trittschallschutz

53 Treppen Bei verzogenen Stufen (gewendelte Treppenläufe) müssen die Umlenkkräfte durch Bügel aufgenommen werden, damit der Betonkörper sich nicht spaltet.

54 Auflager: Sparrenfuß Problem: Wegen der hohen lokalen Zugkräfte reicht die Verankerungslänge der oberen Bewehrung ggf. nicht aus. Lösung: durch besondere Bügelform

55 zwängungsfreie Auflagervarianten Aufnahme der Bewegungen aus Wärmeausdehnung (1mm pro m pro 100K), Kriechen und Schwinden durch Pendelstützen Biegeweiche Stützen Gleit- oder Rollenlager

56 zwängungsfreie Auflagervarianten

57 zwängungsfreie Auflagervarianten Beispiel für horizontal verschiebliches und gelenkiges Auflager für hohe Lagerkräfte (MN)

58 Fuge am Auflager

59 Fuge in der Platte

60 Querkraftdorn

61 Betongelenk Bedingung: Zugspannung infolge Biegemoment durch hohe Normalkraft überdrückt

62 Stahlbeton 3 Biegebemessung von Balken und Unterzügen Nachweise der Biegebemessung Querschnittsdimensionierung kd-verfahren

63 Biegebemessung eines Unterzuges Gegeben: g+q % $ Streckenlast g+q Baustoffe: C25/30, S500 8,00m Gesucht: h [cm] As [cm²] b [cm] Betonquerschnittsabmessungen b h [cm cm] Stahlquerschnitt der Zugbewehrung As[mm²]

64 Biegebemessung eines Unterzuges Ständige Last aus Geschossdecke (5m Trägerabstand) % $ % % $ 8,00m 5, 00 m $ g1,k = 5,00m 0,2m 25,0kN/m³ 25,00kN/m = aus Eigengewicht (Maße geschätzt) g2,k = 0,65m 0,35m 25,0kN/m³ = 5,69kN/m Veränderliche Last (Wohn- Bürogebäude) q1,k = 5,00m 2,0kN/m² = 10,00kN/m

65 Biegebemessung eines Unterzuges

66 Biegebemessung eines Unterzuges

67 Biegebemessung eines Unterzuges Bemessungslast pd = = = = gd + qd 1,35 (25,00+5,69) + 1,50 (10,00) 41, ,00 56,43 [kn/m] Schnittgröße MEd = pd l²/8 = 56,43 8,00²/8 = 451,45 [knm]

68 Biegebemessung eines Unterzuges zur Sicherstellung der Verbundwirkung: cmin > ds

69 Biegebemessung eines Unterzuges d1 h d Ermittlung der Nutzhöhe d Bügeldurchmesser ds,bü = 10mm Längsstabdurchmesser ds,l = 25mm (einlagig) Expositionsklasse nach DIN Tab. 3 XC1 = Bauteile in trockenen Innenräumen Mindestbetondeckung cmin = 10mm Vorhaltemaß c = 10mm Zur Sicherstellung des Verbundes: cmin,i > ds,i cmin = 25mm - 10mm = 15mm (ab Bügel) cv = nom c = cmin + c = 25mm d1 = cv + ds,bü + 0,5 ds,l = 2,5+1,0+1,25 = 4,75 cm d = h-d1 = 65-4,75 = 60,2 cm

70 Biegebemessung eines Unterzuges MEds = 451,45 knm d = 60,2 cm b = 35 cm kd= ks As 60,2 451,45 0,35 =1,68 = 2,72 = 2,72 451,45/60,2 = 20,40 cm²

71 Biegebemessung eines Unterzuges As = 20,40 cm² gewählt: 5ø25, As1,vorh = 24,5 cm² ISB-Arbeitsblatt 2

72 Stahlbetonbemessung im WWW

73 bitools.de

74 statikweb.de Java-Applet

75 Schöck Isokörbe

76 Stahlbeton Vordimensionierung verschiedener Bauteile Decken Unterzüge Stützen Fundamente

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78 Vordimensionierung: ideelle Stützweiten

79 Ideelle Stützweiten von Platten

80 Vordimensionierung: Deckendicken

81 Vordimensionierung: Deckenbewehrung

82 Vordimensionierung: Mindestbewehrung

83 Vordimensionierung: typischer Stahlbedarf

84 Vordimensionierung: Beispiel Geschossdecke

85 Vordimensionierung: Beispiel Geschossdecke

86 Vordimensionierung: Beispiel Geschossdecke

87 Vordimensionierung: Beispiel Geschossdecke

88 Vordimensionierung: Beispiel Geschossdecke

89 Vordimensionierung: Beispiel Mehrfelddecke

90 Vordimensionierung: Beispiel zweiachsige Platte

91 Vordimensionierung: Beispiel Rippendecke

92 Vordimensionierung: Beispiel Plattenbalkendecke

93 Vordimensionierung: Beispiel Kassettendecke

94 Vordimensionierung: Beispiel Pilz- und Flachdecke

95 Vordimensionierung: Beispiel Stahlverbunddecke

96 Vordimensionierung: Decken und Balken Stahlbetondecke g+q % $ l/40 h l/25 l Stahlbetonbalken h l/20 h l/15 Fachwerke, unterspannte Träger b l/15 h l/8

97 Vordimensionierung: Unter- und Überzüge

98 Vordimensionierung: deckengleiche Unterzüge

99 Wandscheiben als Träger Bedingung: keine oder nur wenige Öffnungen

100 Bei großen Öffnungen Integrierte flächige und/oder stabförmige Tragwerke

101 Vordimensionierung: Wände und Stützen Stahlbetonwände h/40 t h/25 Stahlbetonstützen h/20 t h/15 Fachwerke, aufgelöste Stützen h/15 t h/10

102 Vordimensionierung: Stützen

103 Vordimensionierung: Fundamente

104 Vordimensionierung: Fundamente

105 Vordimensionierung: Fundamente

106 Vordimensionierung: Fundamente

107 Stahlbeton das war's...