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- Herausgeber: Wiley-VCH
- Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
- Sprache: Deutsch
Im Rahmen der rechnerischen Nachweisführung von Stahlbetonbauteilen hat die Verwendung von Bemessungshilfsmitteln nach wie vor große Bedeutung. Sie müssen stets mit den Regelungen der ihnen zugrunde liegenden Berechnungsvorschriften übereinstimmen. Zeitgleich zur bauaufsichtlichen Einführung des Eurocodes 2 sind in diesem Buch die wichtigsten Bemessungshilfsmittel für Betonbauteile aus Normalbeton und hochfestem Beton in angepasster Form zusammengefasst: - kd-Tafeln, einheitenfreie Bemessungsdiagramme und einheitenfreie Bemessungstabellen für Rechteckquerschnitte, - einheitenfreie Bemessungstabellen für Plattenbalkenquerschnitte, - Interaktionsdiagramme für einachsige Biegung mit Längsdruckkraft für Reckteck-, Kreis- und Kreisringquerschnitte, - Interaktionsdiagramme für zweiachsige Biegung mit Längsdruckkraft für Rechteckquerschnitte, - Interaktionsdiagramme für das Verfahren mit Nennkrümmung für Rechteck-, Kreis- und Kreisringquerschnitte. Das Buch richtet sich an in der Praxis tätige Bauingenieure ebenso wie an Studenten des Bauingenieurwesens.
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Seitenzahl: 71
Veröffentlichungsjahr: 2012
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Inhalt
1 Einleitung
1.1 Vorbemerkungen
1.2 Bezeichnungen
2 Sicherheitskonzept
2.1 Allgemeines
2.2 Grenzzustände der Tragfähigkeit
2.3 Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit
2.4 Dauerhaftigkeit
3 Baustoffe
3.1 Beton
3.2 Betonstahl
4 Verfahren der Schnittgrößenermittlung und deren Auswirkung auf die Querschnittsbemessung
4.1 Linear-elastische Berechnung
4.2 Linear-elastische Berechnung mit begrenzter Umlagerung
4.3 Berechnungsverfahren auf Grundlage der Plastizitätstheorie
4.4 Nichtlineare Schnittkraftermittlung
5 Bemessung in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit
5.1 Querschnittsbemessung für Biegung und Längskraft
5.2 Einfluss von Tragwerksverformungen (Knicksicherheitsnachweis)
6 Bauteilspezifische konstruktive Regelungen
6.1 Überwiegend biegebeanspruchte Bauteile
6.2 Stützen
6.3 Wände
7 Erläuterungen zu den Bemessungstafeln
7.1 Vorgaben und allgemeine Hinweise zur Anwendung der Tafeln
7.2 Detailübersicht der Tafeln
8 Anwendungsbeispiele
8.1 Allgemeines Bemessungsdiagramm
8.2 Bemessungstabellen mit dimensionslosen Beiwerten (µs-Tafeln)
8.3 Dimensionsgebundene Bemessungstabellen (kd-Tafeln)
8.4 Bemessungstabellen für Plattenbalkenquerschnitte (µs-Tafeln)
8.5 Bemessungstabellen für mittig gedrückte Stützen
8.6 Interaktionsdiagramme für einachsige Biegung mit Längskraft
8.7 Interaktionsdiagramme für zweiachsige Biegung mit Längskraft
8.8 Interaktionsdiagramme nach dem Verfahren mit Nennkrümmung
9 Bemessungstabellen und -diagramme für Normalbeton C12/15 - C50/60
9.1 Allgemeines Bemessungsdiagramm
9.2 Bemessungstabellen mit dimensionslosen Beiwerten (μs-Tafel)
9.3 Dimensionsgebundene Bemessungstabellen (kd-Tafel)
9.4 μs-Tafel für Plattenbalken
9.5 Mittig gedrückte Stützen
9.6 Interaktionsdiagramme für einachsige Biegung und Längskraft
9.7 Interaktionsdiagramme für zweiachsige Biegung mit und ohne Längskraft
9.8 Interaktionsdiagramme nach dem Verfahren mit Nennkrümmung
10 Bemessungstabellen und -diagramme für hochfesten Beton C55/67
10.1 Allgemeines Bemessungsdiagramm
10.2 Bemessungstabellen mit dimensionslosen Beiwerten (μs-Tafel)
10.3 Dimensionsgebundene Bemessungstabellen (kd-Tafel)
10.4 μs-Tafel für Plattenbalken
10.5 Mittig gedrückte Stützen
10.6 Interaktionsdiagramme für einachsige Biegung und Längskraft
10.7 Interaktionsdiagramme für zweiachsige Biegung mit und ohne Längskraft
11 Bemessungstabellen und -diagramme für hochfesten Beton C60/75
11.1 Allgemeines Bemessungsdiagramm
11.2 Bemessungstabellen mit dimensionslosen Beiwerten (μs-Tafel)
11.3 Dimensionsgebundene Bemessungstabellen (kd-Tafel)
11.4 μs-Tafel für Plattenbalken
11.5 Mittig gedrückte Stützen
11.6 Interaktionsdiagramme für einachsige Biegung und Längskraft
11.7 Interaktionsdiagramme für zweiachsige Biegung mit und ohne Längskraft
12 Bemessungstabellen und -diagramme für hochfesten Beton C70/85
12.1 Allgemeines Bemessungsdiagramm
12.2 Bemessungstabellen mit dimensionslosen Beiwerten (µs-Tafel)
12.3 Dimensionsgebundene Bemessungstabellen (kd-Tafel)
12.4 µs-Tafel für Plattenbalken
12.5 Mittig gedrückte Stützen
12.6 Interaktionsdiagramme für einachsige Biegung und Längskraft
12.7 Interaktionsdiagramme für zweiachsige Biegung mit und ohne Längskraft
13 Bemessungstabellen und -diagramme für hochfesten Beton C80/95
13.1 Allgemeines Bemessungsdiagramm
13.2 Bemessungstabellen mit dimensionslosen Beiwerten (μs-Tafel)
13.3 Dimensionsgebundene Bemessungstabellen (kd-Tafel)
13.4 μs-Tafel für Plattenbalken
13.5 Mittig gedrückte Stützen
13.6 Interaktionsdiagramme für einachsige Biegung und Längskraft
13.7 Interaktionsdiagramme für zweiachsige Biegung mit und ohne Längskraft
14 Bemessungstabellen und -diagramme für hochfesten Beton C90/105
14.1 Allgemeines Bemessungsdiagramm
14.2 Bemessungstabellen mit dimensionslosen Beiwerten (μs-Tafel)
14.3 Dimensionsgebundene Bemessungstabellen (kd-Tafel)
14.4 μs-Tafel für Plattenbalken
14.5 Mittig gedrückte Stützen
14.6 Interaktionsdiagramme für einachsige Biegung und Längskraft
14.7 Interaktionsdiagramme für zweiachsige Biegung mit und ohne
15 Bemessungstabellen und -diagramme für hochfesten Beton C100/115
15.1 Allgemeines Bemessungsdiagramm
15.2 Bemessungstabellen mit dimensionslosen Beiwerten (μS-Tafel)
15.3 Dimensionsgebundene Bemessungstabellen (kd-Tafel)
15.4 μs-Tafel für Plattenbalken
15.5 Mittig gedrückte Stützen
15.6 Interaktionsdiagramme für einachsige Biegung und Längskraft
15.7 Interaktionsdiagramme für zweiachsige Biegung mit und ohne Längskraft
16 Literatur
16.1 Normen und Richtlinien
16.2 Allgemeine Literatur
Prof. Dr.-Ing. Klaus Holschemacher
Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig
Karl-Liebknecht-Str. 132
04277 Leipzig
M.Sc. Dipl.-Ing. Frank Lobisch
Ing.-Software Dlubal GmbH
Am Zellweg 2
93464 Tiefenbach
M.Sc. Dipl.-Ing. Torsten Müller
Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig
Karl-Liebknecht-Str. 132
04277 Leipzig
Titelbild: HafenCity Hamburg, Am Sandtorkai Haus 8
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Umschlaggestaltung: Sonja Frank, Berlin
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Druck und Bindung: betz-druck GmbH, Darmstadt
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ePub ISBN: 978-3-433-60212-6
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oBook ISBN: 978-3-433-60210-2
Vorwort
Die Verwendung von Bemessungshilfsmitteln in Form von Tabellen und Diagrammen hat im Stahlbetonbau eine lange Tradition. Insbesondere bei der Ermittlung der erforderlichen Längsbewehrung in Biegebauteilen und Druckgliedern kann damit eine ansonsten notwendige, sehr aufwändige iterative Berechnung vermieden und die rechnerische Nachweisführung mit relativ geringem Zeitaufwand durchgeführt werden.
Auch wenn die Berechnung von Tragwerken aus Stahlbeton in der Baupraxis heute nahezu ausschließlich unter Verwendung geeigneter Software erfolgt, sind Bemessungshilfsmittel nach wie vor unverzichtbar. Als Beispiele sollen in diesem Zusammenhang die überschlägliche Prüfung der Ergebnisse von softwaregestützten Berechnungen, Aufgaben der Vordimensionierung, aber auch die Vermittlung grundlegender Kenntnisse im Bauingenieurstudium angeführt werden.
Bemessungshilfsmittel basieren immer auf den ihnen zugrunde liegenden Berechnungsvorschriften. Nun wird, nach Jahrzehnte währenden Vorarbeiten, zum 01. Juli 2012 die DIN EN 1992, auch Eurocode 2 genannt, die normative Grundlage für die Berechnung und Konstruktion von Stahlbetonbauteilen in Deutschland werden. Auch wenn der Umfang der damit verbundenen Änderungen in den Berechnungsgrundlagen hinsichtlich des Inhaltes des vorliegenden Buches geringfügig erscheint, ist dies doch Anlass genug, die wichtigsten Bemessungshilfsmittel in einem Buch zusammenzustellen. Im Einzelnen werden die bekannten kd-Tafeln, einheitenfreien Bemessungstabellen und -diagramme für Rechteckquerschnitte, die einheitenfreien Bemessungstabellen für den Plattenbalkenquerschnitt, Interaktionsdiagramme für Rechteck-, Kreis- und Kreisringquerschnitte abgedruckt. Ein- und zweiachsige Biegung mit Längsdruckkraft und die Interaktionsdiagramme für das Verfahren mit Nennkrümmung werden ebenso berücksichtigt wie die gesamte Palette möglicher Betondruckfestigkeiten, also vom Normalbeton bis über alle Festigkeitsklassen hochfester Betone.
Das vorliegende Buch richtet sich damit ebenso an mit Aufgaben der Planung von Stahlbetontragwerken betraute Bauingenieure wie auch an Studenten des Bauingenieurwesens und soll eine Unterstützung für die Lösung der täglich anfallenden Arbeiten sein. Für Hinweise, die der Verbesserung dieses Buches dienen, sind Verlag und Autoren stets dankbar. Weitere Informationen können den Internetseiten des Verlages oder des Autors www.holschemacher.de entnommen werden.
Leipzig, Februar 2012
Klaus Holschemacher, Torsten Müller, Frank Lobisch
1
Einleitung
1.1 Vorbemerkungen
Für Stahlbetonquerschnitte unter einer Beanspruchung aus Biegung und/oder Längskraft ist wegen des nichtlinearen Materialverhaltens des Betons eine Ableitung von Bemessungsgleichungen in der Form, dass die Querschnittsfläche der Bewehrung in Abhängigkeit von der Größe der Einwirkungen, der Baustofffestigkeiten und der Querschnittsgeometrie direkt berechnet werden kann, in der Regel nicht möglich. Um einen iterativen Berechnungsgang zu vermeiden, sind daher bereits mit dem Aufkommen der Stahlbetonbauweise Bemessungshilfsmittel entwickelt worden, die eine schnelle und unkomplizierte Nachweisführung ermöglichen. Die Vielfältigkeit der zu verschiedensten Zeiten entwickelten Bemessungshilfsmittel wird z.B. aus dem Vergleich von [1 – 5] deutlich.
Im vorliegenden Buch werden Hilfsmittel für die Bemessung von Stahlbetonquerschnitten unter Biegung und Längskraft sowie für den rechnerischen Nachweis von Stahlbetondruckgliedern auf der Grundlage von DIN EN 1992-1-1 und DIN EN 1992-1-1 NA bereitgestellt. Dabei soll nicht verkannt werden, dass, auch auf Grund des immer umfangreicher und komplizierter werdenden Normeninhaltes, rechnerische Nachweise in der Baupraxis inzwischen nahezu ausschließlich mit Hilfe einer geeigneten Software geführt werden. Dennoch besitzen die traditionellen Hilfsmittel für die Nachweisführung, die in Form von Tabellen und Diagrammen zur Verfügung gestellt werden, noch immer ihre Berechtigung. Zum einen müssen die Ergebnisse von Computerberechnungen zumindest überschläglich auf ihre Sinnhaftigkeit geprüft werden. Für diesen Zweck sollten einfache und übersichtliche Ersatzsysteme, die im Rahmen einer Handrechnung, also mit Hilfe von Taschenrechner und Bemessungshilfsmitteln behandelt werden können, bevorzugt werden. Zum anderen muss der Praktiker ebenso wie der Studierende natürlich wissen, welche Algorithmen sich hinter den genutzten Computerprogrammen verbergen, um die in der Regel vorhandenen Grenzen einer Software einschätzen zu können. Dabei sind die Kenntnis und das Verständnis von Bemessungshilfsmitteln von hohem Wert.
Bemessungshilfsmittel werden von den ihnen zu Grunde liegenden Normen beeinflusst. In Tabelle 1-1
