0010-D-DBV-AK Software-Blockfundament nach DIN EN 1992-1-1 mit NA

Bert Ziems |   Alexander Meierhofer | Bert Ziems | Joachim Kretz | Roland Sauer | Casimir Katz



Klasse Normenbasiertes Verifikationsbeispiel
Tragwerkstyp Sonderbauteil
Mechanik Sonstiges
Materialgesetz sonstige Materialgesetze
Baustoff Beton, Stahlbeton, Spannbeton
Nachweisformat Tragfähigkeitsnachweis (GZT)
Norm DIN EN 1992
Status
veröffentlicht am 02.02.2018 und qualifiziert am 14.03.2018

D1.1 Aufgabenstellung

Zu bemessen ist ein quadratisches Blockfundament für Stahlbeton-Fertigteilstützen. Die Aussparung im Blockfundament wird mit rauer (verzahnter) Schalungsfläche hergestellt. Die Bemessung ist nach DIN EN 1992-1-1/NA 1.5.2.5 und 1.5.2.6 für Einwirkungen des üblichen Hochbaus, die als vorwiegend ruhende Einwirkungen anzunehmen sind, durchzuführen.

Aus einem Baugrundgutachten ist anzunehmen: nichtbindiger Baugrund, betonangreifend, frostfrei.

Aus der Stützenbemessung werden zwei Lastfälle abgeleitet:

  1. Randstütze einachsige Biegung mit geringer Ausmitte (Montagezustand als Randstütze)
  2. Innenstütze planmäßige mittige Druckkraft (Endzustand als lnnenstütze)

Als Baustoffe werden verwendet:

  • Beton C 30/37 für das Fundament
  • Beton C 40/50 für die Fertigteilstütze
  • Bewehrung B500B Betonstabstahl (hochduktil)

Der geotechnische Nachweis der Tragfähigkeit ist nicht Gegenstand dieses Beispiels.

D1.2 Theoretische Grundlagen

Im nachfolgenden Bemessungsmodell wird zugrunde gelegt, dass die in Höhe der Fundamentoberkante wirkenden Beanspruchungen aus der Stütze (Normalkraft und Moment) über vertikale Schubspannungen in das Fundament übertragen werden. Dazu müssen Stützenfuß, Füllbeton und Fundament monolitisch zusammenwirken.

Diese Lastabtragung ist jedoch nur unter folgenden Voraussetzungen möglich:

  • Die Seitenflächen des Stützenfußes und die Innenflächen der Köcheraussparung werden mit einer gewellten oder gezahnten Schalung hergestellt, deren Profiltiefe d > 10 mm beträgt.
  • Der Füllbeton weist die gleiche Betonfestigkeit wie das Fundament auf (im Allgemeinen geringer als die der Stütze). Zudem muss der Beton gut verdichtet werden.

D1.3 System

Bild D1.1: System

D1.4 Material

Mindestfestigkeitsklasse, Betondeckung
Expositionsklasse für Bewehrungskorrosion
infolge Karbonatisierung             → XC2 (Gründungsbauteil)
Mindestfestigkeitsklasse Beton   → C16/20
Expositionsklasse / Feuchtigkeitsklasse für Betonangriff
infolge schwach betonangreifenden Betons → XA1
Feuchtigkeitsklasse                                      → WF
Mindestfestigkeitsklasse Beton    → C25/30
                           Gewählt: C30/37 XC2, XA1, WF

Betondeckung wegen Expositionsklasse XC2:

→ Mindestbetondeckung                cmin,dur = 20–5 = 15 mm
+ Vorhaltemaß                                Δcdev                = 15 mm
= Nennmaß der Betondeckung       cnorm               = 30 mm

zur Sicherstellung des Verbundes: cmin,b ≥ Stabdurchmesser

daraus ergibt sich das Verlegemaß für die außenliegende Bewehrung:
Bügel Ø 14:                                   cv,Bü                   = 30 mm

D1.5 Einwirkungen

D1.5.1 Charakteristische Werte

Tabelle D1.1: Einwirkungen

Bezeichnung der Einwirkungen

charakteristischer Wert
Lastfall 1 Lastfall 2
Ständig:

Schnittkräfte der Stütze an OK Fundament:
Fundament (Eigenlast):

Stützenfuß, Platte
25,0 · (3,0 · 3,0 · 0,80)

N Ek,G =
V Ek,G =
M Ek,G =


G k,l =

460 kN
± 40 kN
± 84 kNm


180 kN

1350 kN
0
± 20,3 kNm


180 kN
Veränderlich:

Schnittkräfte der Stütze an OK
Fundament

N Ek,G =
V Ek,G =
M Ek,G =


460 kN
± 44 kN
±95 kNm


1500 kN
0
± 22,5 kNm

D1.5.2 Bemessungswerte in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit

Teilsicherheitsbeiwerte in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit

Tabelle D1.2: Teilsicherheitsbeiwerte

Einwirkungen günstig ungünstig
ständige

veränderliche
γ G,inf = 1,0

γ Q = 0
γ G,sup = 1,3

γ Q = 1,5

D1.5.3 Repräsentative Werte in den Grenzzuständen der Gebrauchstauglichkeit

Kombinationsbeiwert            ψ 2,i = 0,5:
quasi-ständige Einwirkungskombination im Lastfall 2:

E perm
N Ek,G +  ψ 2,i · N Ed,Q
M Ek,G + ψ 2,i · M Ed,Q
G k + ψ 2,i · Q k,1
= 1350 + 0,5 · 1500 = 2100 kN
= 20,3 + 0,5 · 22,5 = 31,5 kNm

[1] DAfStb-Heft 599, Bewehren nach Eurocode 2, Berlin: Beuth Verlag 2012.

[2] DAfStb-Heft 600, Erläuterungen zu DIN EN 1992-1-1 und DIN EN 1992-1-1/NA., Berlin: Beuth Verlag 2012.

[3] Fingerloos, F., Hegger, J.; Zilch, K., Der Eurocode 2 für Deutschland- DIN EN 1992-1-1 Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken - Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau. Kommentierte Fassung, Hrsg.: BVPI, DBV, ISB, VBI. Berlin: Beuth-Verlag und Verlag Ernst & Sohn 2012.

[4] Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein e. V., Beispiele zur Bemessung nach Eurocode 2. Band 1: Hochbau, Berlin: Ernst & Sohn 2011.

 

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