Die Bemessung für Querkraft umfasst die Ermittlung der Schrägzugbewehrung und den Nachweis der Betondruckstreben nach ÖNORM B 4700, Kapitel 3.4.4.2, in Verbindung mit B 4750, Kapitel 12.3.4. Es gelten folgende Besonderheiten:
| • | Die Neigung der Schrägzugbewehrung wird mit 90° angenommen. |
| • | In der berechneten Bügelbewehrung ist die Mindestbewehrung nach Formel (62) der B 4700 berücksichtigt. |
| • | Bei Stäben und Bemessungsobjekten wird die Schubbemessung getrennt für die Querkräfte Qy und Qz durchgeführt. |
| • | Platten- und Schalenelemente werden für die Querkraft qr = √(qx² + qy²) bemessen. Für die zugehörige Längskraft wird, je nachdem was ungünstig wirkt, die Hauptdruck- oder die Hauptzugkraft eingesetzt. |
| • | In B 4700, Formel (27b) (Berechnung des reduzierten Betondruckstrebenwiderstands) wird die Querschnittsfläche der schlaffen Bewehrung im Biegedruckgurt (Druckbewehrung) As2, auf der sicheren Seite liegend, zu Null angenommen. |
| • | Es erfolgt keine Verminderung der Einwirkung auflagernaher Lasten nach Kapitel 3.4.4.2 Absatz (12) oder (13) der B 4700. |
| • | Bei Stäben und Bemessungsobjekten werden die maßgebende Stegbreite und die Nutzhöhe des Trägers, unabhängig von der normalen Querschnittsgeometrie, vom Anwender definiert. |
| • | Bei Querschnitten mit interner Vorspannung wird der Bemessungswert der Quertragfähigkeit VRdc gemäß B 4750, Kapitel 12.3.4 (4), mit dem Nennwert bw,nom der Querschnittsbreite ermittelt. |
| • | Bei vorgespannten Querschnitten wird die Neigung ß der Betondruckstreben gemäß B 4750, Kapitel 12.3.4 (1) auf tan ß ≤ 1,0 begrenzt. |
| • | Der Hebelarm z der inneren Kräfte wird generell zu z = 0,9 d angenommen. |
Die Notwendigkeit einer Schrägzugbewehrung wird bei Platten- und Schalenelementen, sowie falls vom Benutzer gewünscht, auch bei Stabelementen, nach Kapitel 3.4.4.4 der B 4700 untersucht. Dabei erfolgt ebenfalls keine Verminderung der Einwirkung auflagernaher Lasten.
Verwendete Formeln aus der ÖNORM B 4700:
\begin{align*}
V_\mathrm{Rdc} =
b_\mathrm{w}\cdot z\cdot\nu\cdot f_\mathrm{cd}\cdot
\frac{1}{\cot\beta+\tan\beta}
\end{align*}
|
(27)
|
mit
| VRdc | Bemessungswert des Widerstandes gegen Querkraft, wenn die Festigkeit der Betondruckstreben maßgebend ist (Versagen des Betons unter schrägem Druck). |
| bw | kleinste Breite des Steges. |
| z | Hebelarm der inneren Kräfte. |
\begin{align*}
\nu = 0,7 - \frac{1,5\cdot f_\mathrm{cd}}{200}
\ge 0,5
\end{align*}
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( fcd in N/mm² )
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(25)
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| ß | Neigung der Betondruckstreben gegen die Trägerachse mit 0,6 ≤ tan ß ≤ 1,6. |
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(23)
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\begin{align*}
V_\mathrm{Rd,red} = 1,67\cdot V_\mathrm{Rdc}\cdot
\left({1-\frac{\sigma_\mathrm{cd,eff}}{f_\mathrm{cd}}}\right)
\le V_\mathrm{Rdc}
\end{align*}
|
(27a)
|
mit
\begin{align*}
\sigma_\mathrm{cd,eff} = \frac
{N_\mathrm{sd}-f_\mathrm{yd}\cdot A_\mathrm{s2}}
{A_\mathrm{c}}
\end{align*}
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(27b)
|
| VRdc,red | verminderter Wert von VRdc infolge Druckkraft. |
| σcd,eff | wirksame mittlere Betonspannung infolge der Längskraft (Druck positiv). |
| Nsd | Bemessungswert der aufzunehmenden Längskraft (Druck positiv). |
| As2 | Querschnittsfläche der schlaffen Bewehrung im Biegedruckgurt (Druckbewehrung). |
| Ac | Gesamtfläche des Betonquerschnitts. |
VRds = Asw/ s · z · fyd · cot ß
|
(29)
|
mit
| VRds | Bemessungswert des Widerstandes gegen Querkraft, wenn die Festigkeit der Schrägzugbewehrung maßgebend ist (Versagen der Schrägzugbewehrung). |
| Asw | Querschnittsfläche der Schrägzugbewehrung im Wirkungsbereich s. |
| s | Abstand der Schrägzugbewehrung in Richtung der Trägerachse (z.B. Bügelabstand). |
\begin{align*}
a_\mathrm{sw,min} = \frac{A_\mathrm{sw}}{s}\ge
\frac{15\cdot f_\mathrm{ctm}}{f_\mathrm{yd}}\cdot
b_\mathrm{w}
\end{align*}
|
(62)
|
mit
| fctm | mittlere Betonzugfestigkeit nach B 4700, Tabelle 4. |
| bw | kleinste Breite des Steges in cm. |
VRd1 = [ τd · k · ( 1,2 + 40·ρ ) + 0,15 · σcd] · bw · d
|
(39)
|
mit
| VRd1 | aufnehmbare Bemessungsquerkraft eines Bauteils ohne Schubbewehrung. |
| τd | Rechenwert der Schubspannung gemäß B 4700, Tabelle 4. |
k = ( 1,6 - d ) ≥ 1,0
in Bauteilen, bei denen mehr als 50 % der größten Feldbewehrung bis zum Auflager durchgezogen wird (d in m).
| k = 1,0 | wenn weniger als 50 % der größten Feldbewehrung bis zum Auflager durchgezogen wird. |
\begin{align*}
\rho = \frac{A_\mathrm{s}}{b_\mathrm{w}\cdot d}
\le 0,02
\end{align*}
| As | Biegezugbewehrung, die mindestens um d+lb,crf über den betrachteten Querschnitt hinausgeführt wird
(siehe B 4700, Bild 23), lb,crf gemäß Formel (84). |
σcd = Nsd / Ac
| Nsd | Bemessungswert einer gleichzeitig mit der Querkraft wirkenden Längsnormalkraft (als Druckkraft positiv). |
| Ac | Betonquerschnittsfläche. |
| bw | kleinste Breite des betrachteten Querschnittes. |