Beschreibung des Moduls
Mit dem Programm Stahlbetonstütze sind Sie in der Lage, Stahlbetonstützen mit rechteckigem oder kreisförmigen Querschnitt und Stahlbetonwände nach Eurocode 2 nachzuweisen bzw. zu bemessen. Das Programm rechnet generell zweiachsige Biegung mit Längskraft nach Interaktionsdiagramm.
System:
Sämtliche Eingaben im Programm führen zur direkten Anpassung der System- Last- und Ergebnisdarstellung. In der folgenden interaktiven Grafikdarstellung können Sie diese Ausgabeoptionen an einem beispielhaften System einsehen. Klicken Sie auf die einzelnen Buttons, um die jeweilige Grafik anzuzeigen:
Systemarten:
Mit dem Programm können Pendelstützen und Kragstützen erfasst werden. Dabei können Sie den Knicklängenbeiwert b frei wählen. Das Programm schlägt bei Pendelstützen den Wert 1,00 vor und bei Kragstützen einen Wert von 2,00. Gerade bei Kragstützen kann der Wert auch größer 2,00 sein, wenn z.B. eine elastische Einspannung in einem Fundament vor liegt. Die genauen Werte bei einer solchen Einspannung werden vom Programm bei Angabe der Fundamentgeometrie und der Steifeziffer automatisch ermittelt:
Um die üblichen Bedingungen im allgemeinen Hochbau erfassen zu können, sind folgende Lagerungsbedingungen mit dem Programm erfassbar:
Berechnung als Wand:
Wird bei der Systemeingabe die Berechnung als Wand gewählt, dann wird die erforderliche Bewehrung in cm²/m ausgegeben und bei der Bewehrung stehen zusätzlich zum Stabstahl auch Matten zur Wahl. Das Gleiche gilt für die Mindestbewehrung. Dabei wird As,tot zunächst für den Gesamtquerschnitt in cm² ermittelt und anschließend durch die größere der beiden Breiten by bzw. bz dividiert! Im Allgemeinen wird bei einer Berechnung als Wand by mit 100 cm angesetzt und dann die Stütze in y-Richtung als gehalten angesetzt. Lasten rechtwinklig zur Wand (z.B. Erddruck) wirkt dann in z-Richtung.
Eingabe der Lasten:
Bei der Belastung erfolgt eine Unterscheidung nach ständigen und veränderlichen Lasten (Eigengewicht / Verkehrslast). Jeder veränderlichen Einwirkung wird eine Einwirkungsart zugeordnet. Folgende Einwirkungsarten sind wählbar:
• ständige Lasten G
• Schneelasten S
• Windlasten W
• Nutzlasten Q
Die Nutzlasten werden in 4 Kategorien unterteilt:
• 1 : Kategorie A, B - Wohn-, Arbeits- und Büroräume
• 2 : Kategorie C, D - Versammlungsräume, Verkaufsräume
• 3 : Kategorie D - Verkaufsräume
• 4 : sonstige veränderliche Einwirkungen
Die Schneelasten werden in zwei Kategorien unterteilt
• 1 : Schneelast für Orte bis NN +1000m
• 2 : Schneelast für Orte über NN +1000m
Lastarten:
Das Programm unterscheidet zwischen Knotenlasten und Stablasten und Anpralllasten.
Knotenlasten werden am oberen Stabende angesetzt und können sowohl vertikal, als auch horizontal in x- und y-Richtung auftreten.
Stablasten wirken horizontal auf die Stütze / Wand in x- und y-Richtung. Sie können als Einzellast, Einzelmoment, Gleichlast, Trapezlast oder Teiltrapezlast angesetzt werden.
Anpralllasten können in x- und y-Richtung angesetzt werden:
Weitere Optionen bei der Lasteingabe:
• Das Eigengewicht der Stütze / Wand kann optional mit 25 kN/m³ angesetzt werden.
• Es kann optional gewählt werden, ob Schneelasten zusätzlich in einem Sonderlastfall (norddeutsche Tiefebene) 2,3-fach angesetzt werden sollen.
Die Material-/ Bewehrungswahl mit Bemessung:
Die Bemessung erfolgt nach DIN 1045-1 (2008).
Es können folgende Betone berücksichtigt werden:
Normalbeton:
C12/15 ; C16/20 ; C20/25 ; C25/30 ; C30/37 ;
C35/45 ; C40/50 ; C45/55 ; C50/60
Als Betonstahl kann B500 oder B550 (für Österreich) gewählt werden
Weitere Optionen für die Bemessung:
Neben der eigentlichen Bemessung ermittelt das Programm auch die charakteristischen Auflagerreaktionen sowie die Bemessungswerte der Auflagerreaktionen (g – fach). Diese Bemessungslasten können Sie dann z.B. im Programm für Einzelfundamente als Belastung eingegeben werden.
Folgende Bemessungssituationen / Bemessungsarten werden vom Programm unterschieden:
KSNW = Knicksicherheitsnachweis nach Th. II. Ordnung.
Bei reiner Biegung kann nur die einachsige Biegung erfasst werden.
Für reine, zweiachsige Biegung ist das Programm nicht geeignet.
Nachweis des Brandschutzes:
Seit Version 10/04.1 ist auch der Nachweis des Brandschutzes nach DIN 4102-4 bzw. 4102-22 (erw. Tabelle 31 und Verfahren nach LGA Nürnberg) für Pendelstützen möglich. Kragstützen sollen in einer späteren Programmversion über eine Heißbemessung nach EC2 zu erfassen sein.
Das Programm führt den Nachweis nach dem Verfahren der LGA Nürnberg, welches auf der erweiterten Tabelle 31 der DIN 4102-22 basiert. Bei diesem Verfahren wird die Bemessungslast / das Bemessungsmoment im Brandfall in der außergewöhnlichen LFK ermittelt (NEd,fi bzw. MEd,fi) ermittelt und aus dieser Beanspruchung und den Schnittgrößen aus der Kaltbemessung der Ausnutzungsgrad vorh.a1 ermittelt. Dann wird der zulässige Ausnutzungsgrad zul.a1 in Abhängigkeit von der Stützenhöhe und den Stützenabmessungen ermittelt.
Wenn zul.α1 >= α1 ist, dann ist die Stütze ausreichend bemessen. Es wird dann noch der Mindestwert für den Achsabstand der Bewehrung berechnet.
Für den Fall α1 > zul.α1 wird eine neue Bemessung für die Schnittgrößen aus der Kaltbemessung geführt, welche um den Faktor f = 1+ vorh.α1/zul.α1 erhöht werden. Dabei wird jeweils NRd = NEd (kalt) zugrundegelegt.
Weitere Screenshots: Bild klicken.
Das Programm Stahlbetonstütze wird regelmäßig weiterentwickelt. Folgende Tabelle zeigt den aktuellen Entwicklungsstand:
• nun auch Rahmenstützen mit Vorgabe der Designschnittgrößen möglich
• nun auch Stützen mit Eulerfall 3 möglich (unten fest, oben gelenkig)
• Ansatz von Ausmitten nun parabelförmig über die Stützenhöhe
• Korrektur Mindestbewehrung Rundstütze wenn Durchmesser geändert (nun günstiger)
• Gamma,M mit 1,35 anstatt 1,50 für Fertigteile wählbar
• Mindestbewehrung für Wände nun optional
• Korrektur Prüfung vorh.As >= erf.As bei Brandschutz
• nun auch Querkraftbemessung möglich
• nun auch Erdbebenlasten erfassbar
• max. Verformungen (Zustand I) können lastfallweise ausgegeben werden
• Korrektur bei Lastübernahme aus Trägern (keine Leerzeilen mehr)
• Mindest-Ausmitte e0 nach 6.1(4) kann nun wahlweise angesetzt werden
• Korrektur Bemessung Rundstütze wenn kein Knicken (jetzt z.T. günstiger)
• Betonstahl B450(C) aufgenommen
• Anpassung Mindestbewehrung Wände nach Kommentar zum EC2 (schlanke Wände)
• Rechengeschwindigkeit optimiert
• Korrektur bei Mindestbewehrung wenn Querschnitt geändert
• Rechenkern überarbeitet, Ergebnisse nun günstiger/genauer
• Bewehrungswahl komplett überarbeitet
• Bewehrungswahl nun für Österreich erweitert
• (EC): nun für Brandschutz auch rechn. Verfahren nach EC2-1-2 Gl.(5.7) möglich
• (EC + DIN): Korrektur bei Nachweis, wenn Knicknachweis Th.II.O. nicht erforderlich
• (EC+DIN): kleinere Anpassungen bei Bemessung von Rundstützen
• Korrektur Mindestbewehrung bei Wänden in Sonderfällen
Umstellung / Ergänzung auf Eurocode
• nun Auflagerreaktionen aus Trägerprogrammen als Lasten importierbar.
• nun bis zu 50 Knotenlasten möglich
• Korrektur bei horiz. Bewehrung bei Wänden
• Verfahren im Bereich kleiner Omega-Werte angepasst
• bei Wänden wird nun auch die erf.Horizontalbewehrung angegeben
• Korrektur bei Brandbemessung an Rundstützen, wenn erf.As,tot = Null
• Korrektur bei Bemessung für Rechteckstützen bei geringen Längskräften
• Rechenzeit optimiert (nur noch LFK mit Lasten werden berechnet)
• Korrektur bei Bemessung für Rechteckstützen bei sehr hohen Längsdruckkräften
• Bemessungsverfahren komplett neu
• nun auch Rundstützen erfassbar
• Bemerkungen werden nun anders eingegeben
• Brandschutz für Pendelstützen nach Tabelle 31
Änderungen / Erweiterungen vor 2010 werden hier nicht aufgelistet. Für Informationen über Versionen 09/11.1 und älter klicken Sie bitte hier.