Programm FUNDAMENTBALKEN NACH WINKLER/KANY

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1 Programm FUNDAMENTBALKEN NACH WINKLER/KANY Das Programm FUNDAMENTBALKEN NACH WINKLER/KANY dient zur Berechnung des Sohldruckverlaufs, des Momenten- und des Querkraftverlaufs entlang eines gebetteten Balkens. Die Berechnung kann nach dem Bettungsmodulverfahren und nach dem Steifezifferverfahren erfolgen. Die Ergebnisse nach dem Bettungsmodulverfahren werden durch Auflösen der zugeordneten Differentialgleichung (kein Näherungsverfahren) gefunden. Die Ergebnisse nach dem Steifezifferverfahren werden durch iteratives Anpassen der Durchbiegung des Balkens an die Setzungsmulde erhalten. Eine Bemessung kann entweder nach ON B 4700, nach DIN , nach ON EN , ON B bzw. DIN EN (/NA) (Eurocode 2) vorgenommen werden. Bei einer Bemessung nach DIN wird die DIN 1054 ( ) berücksichtigt. Bei einer Bemessung nach ON B 4700 erfolgt die Berechnung der Bemessungsschnittgrößen mit vorgebbaren Teilsicherheiten, bei einer Bemessung nach ON EN , ON B bzw. DIN EN (/NA) mit Teilsicherheiten nach dieser Norm. Es können dabei folgende Einflußfaktoren berücksichtigt werden: Allgemeine Angaben Berechnung des Schnittkraftverlaufes mit charakteristischen Größen, mit Teilsicherheiten nach DIN 1054 ( ) oder mit Teilsicherheiten nach ON B , ON B bzw. DIN EN (/NA), DIN 1054( ). Berechnung nach dem Bettungsmodulverfahren (nach Winkler) oder nach dem Steifezifferverfahren (nach Kany). Bemessung nach ON B 4700, DIN , nach ON EN , ON B bzw. DIN EN (/NA) (jeweils Biege- und Schubbemessung, Rissenachweis) oder Berechnung ohne Bemessung. Wahlweise kann unter dem Fundamentbalken beim Steifezifferverfahren eine Bodenverbesserung (Rüttelstopfsäulen, Pfähle, ) vorgegeben werden. Wahlweise Bettungsfreigabe, falls unter dem Balken Bereiche mit Zugspannungen auftreten (Abheben des Balkens), wobei der Bereich der Bettungsfreigabe iterativ angepaßt werden kann. Angaben zur Bemessung ON B 4700 Teilsicherheitsbeiwerte nach ON EN , ON B Beton B20, B25, B30 B40 B50 oder B60, Stahl BSt 220, BSt 420, BSt 500, BSt 550 und BSt 600 getrennt für Biege- und Schubbewehrung wählbar, Rissesicherheitsnachweis

2 Angaben zur Bemessung nach DIN Die neue DIN 1054 ( , Teilsicherheitskonzept) wird berücksichtigt. Beton B12, B16, B20, B25, B30, B35, B40, B45, B50, B55, B60, B70, B80, B90 und B100, Betonart (Normalbeton oder Leichbeton mit Angabe der Rohdichte für Leichtbeton) Stahl BSt 500, Vorgabe der Mindestbewehrung, Neigung der Betondruckstreben, Neigung der Schrägzugbewehrung, Eine Berechnung der Rissesicherheit kann vorgenommen werden. Angaben zur Bemessung ON EN , ON B Teilsicherheitsbeiwerte nach ON EN , ON B Beton C12/15, C16/20, C20/25, C25/30, C30/37, C35/45, C40/50, C45/55 oder C50/60 Stahl BSt 500A/B, BSt 550A/B oder BSt 600A getrennt für Biege- und Schubbewehrung wählbar Mindestbewehrung für Biege- und Schubbewehrung Rissesicherheitsnachweis, Begrenzung der Stahlspannungen möglich Angaben zur Bemessung ON EN , ON B Teilsicherheitsbeiwerte nach ON EN , ON B Beton C12/15, C16/20, C20/25, C25/30, C30/37, C35/45, C40/50, C45/55 oder C50/60 Stahl BSt 500A/B, BSt 550A/B oder BSt 600A getrennt für Biege- und Schubbewehrung wählbar Mindestbewehrung für Biege- und Schubbewehrung Rissesicherheitsnachweis, Begrenzung der Stahlspannungen möglich

3 Angaben zur Bemessung DIN EN (/NA) Teilsicherheitsbeiwerte nach DIN EN (/NA) Beton C12/15, C16/20, C20/25, C25/30, C30/37, C35/45, C40/50, C45/55 oder C50/60 Stahl B500A/B für Biege- und Schubbewehrung wählbar Mindestbewehrung für Biege- und Schubbewehrung Rissesicherheitsnachweis, Begrenzung der Stahlspannungen möglich Teilsicherheiten Teilsicherheitsbeiwerte für DIN 1054 ( ), ON EN , ON B und ON EN , ON B bzw. DIN EN (/NA), DIN 1054( ) können für die fünf möglichen Lastgruppen (ständige Lasten, veränderliche Lasten, sonstige Lasten 1, 2 und 3) getrennt und unterschiedlich vorgegeben werden. Balkengeometrie Maximal 20 Abschnitte, davon maximal 10 Abschnitte mit linear veränderlichem Querschnitt (Vouten) und linear veränderlichen Kennwerten, die übrigen mit konstantem Querschnitt und konstanten Kennwerten, Querschnitte Platte, Rechteck und Plattenbalken (Platte unten) bei einer Bemessung des Balkens mit Vorgabe der Abmessungen und Randabstände der Bewehrung für jeden Abschnitt bzw. an den Abschnittsenden bei der Vorgabe von Vouten; zusätzlich allgemeiner Querschnitt, falls keine Bemessung durchgeführt wird, Kennwerte Elastizitätsmodul und Trägheitsmoment werden beim allgemeinen Querschnitt vorgegeben, bei den anderen Querschnitten aufgrund des gewählten Betons und der Querschnittsform bestimmt, Bettungsbreite unabhängig von der Balkenbreite für jeden Abschnitt. Bodenkennwerte Bettungsmodulverfahren Bettungsmodul in maximal 10 Profilen unter dem Balken (Vorgabe von Sprungstellen, abschnittsweise linearer Verlauf, Bettungsmodulbereich durch Vorgabe von Minimalund Maximalwerte in den Profilen). Bodenkennwerte Steifezifferverfahren Schichtverlauf von maximal 8 Bodenschichten in maximal 10 Profilen unter dem Balken,

4 Steifezifferbereich (minimaler und maximaler Wert der Steifeziffer) für jede Bodenschicht, wirksame Wichte und Wichte unter Auftrieb für jede Bodenschicht Grundwasserspiegel Steifezifferverfahren Der Grundwasserspiegel kann in maximal 10 Profilen unter dem Balken vorgegeben werden. Bodenverbesserung Steifezifferverfahren Für jeden Balkenabschnitt kann gewählt werden, ob eine Bodenverbesserung vorgegeben wird. Diese Angaben bestehen aus: Anzahl der Säulen für den Balkenabschnitt, Art der Säulen (plastische (wie Rüttelstopfsäulen) oder elastische (wie Pfähle), Kote des Säulenkopfes und Kote des Säulenfußes), Breite des Säulenbereiches Vorgabe, ob eine Momentenausrundung für die Auflagerbreite auf den Säulen bei einer Stahlbetonbemessung des Balkens erfolgen soll, Durchmesser der Säule für jede Bodenschicht, Steifeziffer der Säule in den Bodenschichten, Wichte und Wichte unter Auftrieb der Säule in den Bodenschichten, Reibungswinkel der Säule in den Bodenschichten (nur bei plastischen Säulen). Belastungen Moment, Einzellast, Linienlast Zuordnung der oben genannten Lasten zu maximal 5 Lastfällen (ständige Lasten, Verkehrslasten, sonstige Lasten 1, 2 und 3), Eine Lastausbreitung (Momentenausrundung) für Einzel- und Linienlasten kann vorgenommen werden. maximal 50 Lasten vorgebbar. Auflagerbedingungen Einspannung, drehbar gelagert, verschieblich eingespannt,

5 Wegfeder und/oder Drehfeder, Stiel nach oben und nach unten mit eingespanntem oder gelenkig gelagertem abliegenden Ende. Die Federkonstanten werden aus der Länge des Stiels, dem Elastizitätsmodul, dem Trägheitsmoment, der Querschnittsfläche und aus der Randbedingung des abliegenden Endes bestimmt, Zuordnung der Auflager zu Lastfällen der Belastungen, maximal 25 Auflagerbedingungen vorgebbar. Lastkombinationen Aus den Lastfällen (ständige Lasten, Verkehrslasten, sonstige Lasten 1, 2 und 3) können Lastkombinationen gebildet werden. Aus der Berechnung werden folgende Ergebnisse erhalten, wobei der Umfang der Ergebnisse vom Anwender beliebig gestaltet werden kann: Kennwerte für die Querschnitte Platte, Rechteck und Plattenbalken werden die Kennwerte Elastizitätsmodul und Trägheitsmoment ermittelt und ausgedruckt. Schnittkraftverlauf der Lastkombination mittlere Setzung (numerisch und graphisch), mittlerer Sohldruck (numerisch und graphisch), Momentenverlauf für minimale und maximale Bodenkennwerte (numerisch und graphisch), Querkraftverlauf für minimale und maximale Bodenkennwerte (numerisch und graphisch). Extremwerte der Lastkombination minimale und maximale Setzung mit zugehörigem Sohldruck, Moment und Querkraft, minimaler und maximaler Sohldruck mit zugehöriger Setzung, Moment und Querkraft, minimales und maximales Moment mit zugehöriger Setzung, Sohldruck und Querkraft, minimale und maximale Querkraft mit zugehöriger Setzung, Sohldruck und Moment, getrennte Ausgabe für minimale und maximale Bodenkennwerte (falls Bereich für Bodenkennwerte vorgegeben)

6 Auflagerkräfte der Lastkombination Minimale und maximale Auflagerkräfte, sofern Auflager vorgegeben (und ein Bereich der Bodenkennwerte definiert) worden ist. Bemessung der Lastkombination Biegebemessung (für ungünstigste Werte, falls Bereich der Bodenkennwerte vorgegeben), Schubbemessung (für ungünstigste Werte, falls Bereich der Bodenkennwerte vorgegeben). Rissesicherheitsnachweis (nur für ständige Lasten) Grenzwertverlauf der Lastkombinationen minimale und maximale Setzungen (graphisch), minimaler und maximaler Sohldruck (numerisch und graphisch), minimale und maximale Momente (numerisch und graphisch), minimale und maximale Querkräfte (numerisch und graphisch). Extremwerte der Grenzwerte aus den Lastkombinationen minimale und maximale Setzung mit zugehörigem Sohldruck, Moment und Querkraft, minimaler und maximaler Sohldruck mit zugehöriger Setzung, Moment und Querkraft, minimales und maximales Moment mit zugehöriger Setzung, Sohldruck und Querkraft, minimale und maximale Querkraft mit zugehöriger Setzung, Sohldruck und Moment. Extremwerte der Auflagerkräfte aus den Lastkombinationen minimale und maximale Auflagerkraft Bemessung für Grenzwerte aus den Lastkombinationen Biegebemessung Schubbemessung

7 Systemskizze x (m) z (m)