Bemessungstafeln Schöck Thermoanker. Oktober 2017

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1 Bemessungstafeln Schöck Thermoanker Oktober 2017 Anwendungstechnik Telefon-Hotline und technische Projektbearbeitung Telefon: Fax: Anforderung und Download von Planungshilfen Telefon: Fax: Seminarangebot und Vor-Ort-Beratung Telefon: Fax:

2 Hinweise Die Bemessungstafeln dienen der Vordimmensionierung von kerngedämmten Betonwänden mit Schöck Thermoanker. Quelle für die Bemessungstafeln ist die Zulassung Schöck Thermoanker Z Zur Vorlage beim Prüfstatiker verwenden Sie die Bemessungssoftware oder kontaktieren Sie die Ingenieure der Anwendungstechnik von Schöck. Software Die Bemessungssoftware Schöck Thermoanker dient der schnellen Bemessung der Thermoanker in kerngedämmten Stahlbetonwänden. Diese Bemessung kann als prüffähige Statik genutzt werden. Die Bemessungssoftware ist unter erhältlich. Inhalt Übersicht 3 Typenübersicht 3 Anwendungsübersicht 3 Kerngedämmte Betonwände 3 Grundlagen 4 Elementanordnung 4 Bauteilgeometrie 7 Achsabstand 5 Randabstand 6 Lastfälle 8 Ermüdung 10 Bemessung 12 Bemessung TA-H, aufstehende oder freihängende Vorsatzschale 12 Bemessung TA-D, freihängende Vorsatzschale 13 Bauphysikalische Kennwerte 14 U-Werte bei Wänden mit Schöck Thermoanker 14

3 Übersicht Typenübersicht TA-H TA-H TA-D Vorsatzschale Vorsatzschale aufstehend freihängend freihängend TA-D Anwendungsübersicht Aufstehende Vorsatzschale Freihängende Vorsatzschale Wandart Wandart Sandwichwand Sandwichwand Elementwand Elementwand TA-H TA-D Schöck Thermoanker Schöck Thermoanker TA-H Kerngedämmte Betonwände Kerngedämmte Betonwände werden als Sandwich- oder Elementwände produziert. Vorsatzschale Dämmschicht Tragschicht Vorsatzschale Dämmschicht Tragschicht Abb. 1: Schnitt durch eine Sandwichwand Abb. 2: Schnitt durch eine Elementwand; Tragschicht mit Ortbetonergänzung 3

4 Grundlagen Elementanordnung Elementanordnung TA-H Die TA-H sind möglichst in einem quadratischen Raster anzuordnen. ea ea ea Abb. 3: TA-H: Ausschnitt der Vorsatzschale; ist in einem quadratischen Raster angeordnet Elementanordnung TA-D Thermoanker mit zwei Optionen der Elementanordnung: nebeneinander auf der horizontalen Schwerachse der Vorsatzschale oder innerhalb eines Kreises mit Radius S r um den Verformungsruhepunkt anordnen Abb. 4: TA-H, TA-D: Freihängende Vorsatzschale; ist auf der horizontalen Schwerachse der Vorsatzschale angeordnet 4

5 Grundlagen Sr Abb. 5: TA-H, TA-D: Freihängende Vorsatzschale; ist innerhalb eines Kreises rund um den Verformungsruhepunkt der Vorsatzschale angeordnet Bauteilgeometrie Sandwichwand hnom, V hnom, T 10 mm hnom, V hnom, T 10 mm hv hd ht hv hd ht Abb. 6: Schöck Thermoanker: Querschnittsangaben zur Sandwichwand 7: Schöck Thermoanker: Querschnittsangaben zur Sandwichwand Länge des Thermoanker im Beton h nom h V Dicke der Vorsatzschale TA-H, TA-D h D Dicke der Wärmedämmschicht Dicke der Tragschicht h T min {h V; 100}

6 Grundlagen Bauteilgeometrie Elementwand hnom, V hnom, T hnom, V hnom, O hnom, T hv hd ht hv hd ht Abb. 8: Schöck Thermoanker: Querschnittsangaben zur Elementwand 9: Schöck Thermoanker: Querschnittsangaben zur Elementwand TA-H, TA-D Länge des Thermoanker im Beton h nom h V Dicke der Vorsatzschale h D Dicke der Wärmedämmschicht Dicke der Tragschicht h T 140 min {h V; 100} Dicke der Ortbetonschicht Dicke des Fertigteils Bauteilgeometrie Bei der Bemessung des Schöck Thermoanker ist die anrechenbare Länge im Beton begrenzt auf h nom 100 mm. Lösungen für die Bemessung des Schöck Thermoanker bei Vorsatzschalen mit der Dicke h V > 200 mm können bei der Anwendungstechnik angefragt werden. 6

7 Grundlagen Achsabstand ea ea ea ea Abb. 10: TA-H: Achsabstand Abb. 11: TA-D: Achsabstand Minimaler Achsabstand TA-H, TA-D e A 200 Randabstand er er er Abb. 12: TA-D: Randabstand Minimaler Randabstand Abb. 13: TA-D: Randabstände er im Wandquerschnitt TA-H, TA-D e R 100 Randabstand Die Mindestrandabstände beziehen sich auch auf Öffnungen wie Türen oder Fenster. Elementwand: Die Verwendung vorgefertigter Bügelkörbe als Anschlussbewehrung erfordert eine sorgfältige Planung des Randabstands des Schöck Thermoanker. 7

8 Grundlagen Lastfall 1 - Winddruck, Windsog WS WD WS WD Abb. 14: TA-H: Lastfall Wind; Windsog, Winddruck Abb. 15: TA-H: Windsog erzeugt eine Zugkraft, Winddruck erzeugt eine Druckkraft im Thermoanker Lastfall 2 - Temperaturgefälle u ber die Dicke der Vorsatzschale T T Abb. 16: TA-H: Lastfall Temperaturgefälle über die Dicke der Vorsatzschale Abb. 17: TA-H: Zug- oder Druckkraft, abhängig von der Position des Thermoanker Lastfall 3 - Frischbetondruck, nur im Bauzustand σhk Abb. 18: TA-H: Lastfall Frischbetondruck; Elementwand im Bauzustand Abb. 19: TA-H: Zugkraft im Thermoanker Lastfall 4 - Eigengewicht der Vorsatzschale g Abb. 20: TA-H, TA-D: Lastfall Eigengewicht der Vorsatzschale Abb. 21: TA-H, TA-D: Zugkraft in und Druckkraft in 8

9 Grundlagen Lastfall 5 - Temperaturdifferenz zwischen Vorsatzschale und Tragschale ϑ u ϑ Abb. 22: TA-H, TA-D: Lastfall Temperaturdifferenz zwischen Vorsatzschale und Tragschale Abb. 23: TA-H, TA-D: seitliche Auslenkung des Thermoanker durch Querkraftbeanspruchung Erforderliche Nachweise Schöck Thermoanker Vorsatzschale aufstehend Vorsatzschale freihängend Beanspruchung Elementwand Sandwichwand Elementwand Sandwichwand Grenzzustand der Tragfähigkeit Lastfall 1: Winddruck, Windsog x x x x Lastfall 2: Temperaturgefälle über die Dicke der Vorsatzschale x x x x Lastfall 3: Frischbetondruck; nur im Bauzustand x x Lastfall 4: Eigengewicht der Vorsatzschale Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit x x Lastfall 5: Temperaturdifferenz zwischen Vorsatzschale und Tragschale x x x x 9

10 Grundlagen Ermüdung Lastfall 5 Temperaturdifferenz zwischen Vorsatzschale und Tragschicht" ist die Grundlage fu r den Nachweis der Ermu dungssicherheit der Thermoanker. Dieser Nachweis wird durch die Einhaltung des maximalen Abstands S erbracht. Dehnfuge Schwerlinie Dehnfuge S Dehnfuge Verformungsruhepunkt Abb. 24: Schöck Thermoanker: Abstand S zwischen dem Verformungsruhepunkt und dem äußersten Thermoanker Dehnfuge Schwerlinie S Dehnfuge Dehnfuge Dehnfuge Abb. 25: Schöck Thermoanker: Abstand S zwischen dem Verformungsruhepunkt und dem äußersten Thermoanker TA-H, TA-D Dämmschichtdicke h D max. S Dehnfugen Die Ränder der freihängenden Vorsatzschale sind als Dehnfugen auszufu hren. 10

11 Grundlagen Bauteilabmessungen bei aufstehender Vorsatzschale: max. Vorsatzschalenlänge bei Vorsatzschalenhöhe h max. Vorsatzschalenlänge bei Vorsatzschalenhöhe h TA-H Dämmschichtdicke h D l Bauteilabmessungen bei freihängender Vorsatzschale: TA-H, TA-D Dämmschichtdicke h D l Bauteilabmessungen Die Darstellung der Tabellenwerte fu r die maximale Vorsatzschalenlänge und Vorsatzschalenhöhe beruht auf den Werten fu r max. S. Bei freihängender Vorsatzschale gelten die maximalen Abmessungen fu r die Länge und die Höhe auch umgekehrt. 11

12 Bemessung Bemessung TA-H, aufstehende oder freihängende Vorsatzschale Sandwichwand: Kombination aus Lastfall 1: Wind + Lastfall 2: ΔT = 5 [K] TA-H Betonfestigkeitsklasse C30/37 Lastfall 1: Wind Lastfall 2: ΔT = 5 [K] Lastfälle h V Dicke der Vorsatzschale charakteristische Windlast w k [kn/m²] Anzahl [Stück/m 2 ] 1,0 0,4 0,7 0,8 0,8 0,9 0,9 2,0 0,7 0,5 0,6 0,6 0,7 0,7 1,0 1,1 1,1 1,1 1,1 3,0 1,1 1,4 1,5 1,5 1,5 1,5 Elementwand, Betonfestigkeitsklasse C20/25: Lastfall 3: Frischbetondruck maximaler Frischbetondruck σ hk,max [kn/m²] TA-H Betonfestigkeitsklasse C20/25 Länge des Thermoankers im Beton h nom Anzahl [Stück/m 2 ] 25 5,9 5,3 4,8 4,4 4,0 30 7,0 6,3 5,7 5,2 4,8 Elementwand, Betonfestigkeitsklasse C30/37: Lastfall 3: Frischbetondruck maximaler Frischbetondruck σ hk,max [kn/m²] TA-H Betonfestigkeitsklasse C30/37 Länge des Thermoankers im Beton h nom Anzahl [Stück/m 2 ] 25 5,4 4,7 4,2 3,8 3,4 30 6,4 5,6 5,0 4,5 4,1 Bemessung TA-H Lastfall 1: Charakteristische Windlast w k nach Angabe des Tragwerksplaners Lastfall 2: ΔT = 5 K nach Zulassung Nr. Z Kombination der Lastfälle 1 und 2 nach DIN EN 1990, Der dominierende Lastfall wird in der Kombination voll berücksichtigt. Der begleitende Lastfall darf mit dem Kombinationsbeiwert ψ 0= 0,6 nach DIN EN 1990, Tabelle NA.A.1.1, multipliziert werden. Lastfall 3: Für die Bemessung des TA-H ist der maximale Frischbetondruck nach DIN zu begrenzen auf σ hk,max = 30 kn/m 2. Lastfall 3: Konsistenzklassen nach DIN EN 206 und DIN beachten. Der Lastfall 3 "Frischbetondruck" berücksichtigt den Bauzustand. Er tritt nur bei der Elementwand auf. 12

13 Bemessung Bemessung TA-D, freihängende Vorsatzschale Sandwichwand: Lastfall 4: Eigengewicht Nettofläche der Vorsatzschale A VS [m²] TA-D Betonfestigkeitsklasse C30/37 Dicke der Vorsatzschale h V Anzahl [Stück/Vorsatzschale] Elementwand: Lastfall 4: Eigengewicht Nettofläche der Vorsatzschale A VS [m²] TA-D Betonfestigkeitsklasse C20/25 Dicke der Vorsatzschale h V Anzahl [Stück/Vorsatzschale] Sandwichwand oder Elementwand: TA-D h D Dicke der Wärmedämmschicht < > 100 Radius S r Bemessung TA-D Der TA-D darf nur in Verbindung mit zur Lastabtragung bei freihängenden Vorsatzschalen verwendet werden. Thermoanker mit zwei Optionen der Elementanordnung: nebeneinander auf der horizontalen Schwerachse der Vorsatzschale oder innerhalb eines Kreises mit Radius S r um den Verformungsruhepunkt anordnen 13

14 Bauphysikalische Kennwerte U-Werte bei Wänden mit Schöck Thermoanker Dämmschichtdicke Wärmedurchgangskoeffizient U [W/m²K] Wanddicke [cm] ,508 0,507 0,502 0,500 0,497 0,495 0,493 0,491 0,489 0,487 0,485 0,483 0, ,445 0,444 0,440 0,438 0,436 0,435 0,433 0,431 0,430 0,428 0,427 0,425 0, ,395 0,391 0,390 0,389 0,387 0,386 0,385 0,383 0,382 0,381 0,380 0, ,352 0,351 0,350 0,349 0,348 0,347 0,346 0,345 0,344 0,343 0, ,321 0,320 0,319 0,318 0,317 0,316 0,315 0,315 0,314 0,313 0, ,294 0,293 0,293 0,292 0,291 0,290 0,290 0,289 0,288 0,287 0, ,272 0,271 0,270 0,270 0,269 0,268 0,268 0,267 0,267 0,266 0, ,252 0,252 0,251 0,251 0,250 0,250 0,249 0,249 0,248 0,247 0, ,235 0,235 0,234 0,234 0,233 0,233 0,232 0,232 0,231 0, ,221 0,220 0,220 0,219 0,219 0,218 0,218 0,218 0,217 0, ,207 0,207 0,207 0,206 0,206 0,205 0,205 0,205 0, ,196 0,196 0,195 0,195 0,195 0,194 0,194 0,194 0, ,185 0,185 0,185 0,184 0,184 0,184 0,184 0, ,176 0,176 0,176 0,175 0,175 0,175 0,175 0, ,168 0,167 0,167 0,167 0,167 0,166 0, ,160 0,160 0,160 0,159 0,159 0,159 0, ,153 0,153 0,153 0,152 0,152 0, ,147 0,146 0,146 0,146 0,146 0, ,141 0,140 0,140 0,140 0, ,135 0,135 0,135 0,135 0, ,130 0,130 0,130 0, ,126 0,125 0,125 0, ,121 0,121 0, ,117 0,117 0, ,113 0, ,110 0, , ,103 Die Tabelle gilt für Sandwich- und Elementwände mit Schöck Thermoanker. Die Tabelle gilt für eine Dämmung der WLG 035. Die Dicke der Vorsatzschale ist für Deutschland mit 70 mm festgelegt. 14

15 Impressum Herausgeber: Schöck Bauteile GmbH Vimbucher Straße Baden-Baden Telefon: Ausgabedatum: Oktober 2017 Copyright: 2017, Schöck Bauteile GmbH Der Inhalt dieser Druckschrift darf auch nicht auszugsweise ohne schriftliche Genehmigung der Schöck Bauteile GmbH an Dritte weitergegeben werden. Alle technischen Angaben, Zeichnungen usw. unterliegen dem Gesetz zum Schutz des Urheberrechts.

16 Technische Änderungen vorbehalten Erscheinungsdatum: Oktober 2017 Schöck Bauteile GmbH Vimbucher Straße Baden-Baden Telefon: Fax: schoeck@schoeck.de / /DE/170066