Durchstanzen

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DIN 1045-1 Bemessung > Nachweise in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit

Durchstanzen

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Der Nachweis der Tragsicherheit gegenüber Durchstanzen wird nach DIN 1045‑1, Kapitel 10.5, geführt. Es wird die notwendige Durch­stanz­bewehrung ermittelt. Dabei gelten folgende Be­son­der­heiten:

•Die mittlere statische Höhe d ergibt sich aus den Eingabe­para­metern dx und dy zu d = (dx+dy) /2. Sie sind ent­sprechend Bild 37, 42, 43 oder 45 zu wählen.
•Die Einwirkung kann entweder direkt eingegeben oder aus den berechneten Be­mes­sungs­si­tuationen im Grenz­zu­stand der Tragfähigkeit übernommen werden. In diesem Fall wird für die jeweilige Einwirkungskombination für VEd die maximale Auflagerkraft Rz eingesetzt.

 

Der Nachweis gilt als erbracht wenn:

1. Bei Platten  o h n e  Durchstanzbewehrung

vEd ≤ vRd,ct .

(101)

 

2. Bei Platten  m i t  Durchstanzbewehrung

vEd ≤ vRd,max ,

(102)

vEd ≤ vRd,sy ,

(103)

vEd ≤ vRd,ct,a .

(104)

 

3. Die Mindestlängsbewehrung eingehalten ist.

mit

Gleichung 100 nach DIN 1045‑1

(100)

vEd Aufzunehmende Querkraft im betrachteten Nachweisschnitt je Längeneinheit.
VEd Bemessungswert der gesamten aufzunehmenden Querkraft.
ß Beiwert zur Berücksichtigung der nicht rotationssymmetrischen Quer­kraft­verteilung im Rundschnitt der Rand- und Eckstützen sowie bei Innen­stützen in unregelmäßigen Systemen. Für Rand- und Eckstützenbereiche im üblichen Hochbau darf dieser Wert beim Nachweis der Tragfähigkeit außerhalb der Durchstanzbewehrung (vEd ≤ vRd,ct,a ) nach Heft 525, Gl. (H.10‑8), reduziert werden.

Gleichung H.10‑8 nach Heft 525

(H.10‑8)

lw Breite des Bereiches mit Durchstanzbewehrung außerhalb der Last­ein­lei­tungs­fläche (siehe Bild 45).
d Mittlere Nutzhöhe in mm
d = (dx+dy) /2
dx, dy Nutzhöhe der Platte in x- bzw. y‑Richtung im betrachteten Rundschnitt.
u Umfang des betrachteten Rundschnitts nach Bild 45.
vRd,ct Bemessungswert der Querkrafttragfähigkeit längs des kritischen Rund­schnitts einer Platte ohne Durch­stanz­bewehrung.
vRd,ct,a Bemessungswert der Querkrafttragfähigkeit längs des äußeren Rund­schnitts außerhalb des durch­stanz­bewehrten Bereichs. Dieser Bemessungs­wert beschreibt den Über­gang vom Durch­stanz­wider­stand ohne Quer­kraft­bewehr­ung vRd,ct zum Quer­kraft­wider­stand nach 10.3.3 in Abhängigkeit von der Breite lw des durch­stanz­bewehr­ten Bereichs (siehe Bild 45).
vRd,sy Bemessungswert der Querkrafttragfähigkeit mit Durch­stanz­bewehrung längs innerer Nach­weis­schnitte.
vRd,max maximale Querkrafttragfähigkeit für Platten mit Durch­stanz­bewehrung im kritischen Rund­schnitt.

Bild 45 – Nachweisschnitte der Durchstanzbewehrung

Bild 45 – Nachweisschnitte der Durchstanzbewehrung

Die Lasteinleitungsflächen und Nachweisschnitte nach Kapitel 10.5.2, Absatz (1) bis (9), werden berücksichtigt. Zur Berechnung der Nachweis­schnitte gelten die vom Benutzer an­ge­ge­benen Öffnungs­ab­messungen.

 

 

Der Durchstanzwiderstand ohne Durchstanzbewehrung berechnet sich durch

vRd,ct = [ 0,14 · η1 · κ · (100 ρl · fck)1/3 – 0,12 · σcd ] · d

(105:2001)

vRd,ct = [ (0,21 / γc ) · η1 · κ · (100 ρl · fck)1/3 – 0,12 · σcd ] · d

(105:2008)

Dabei ist

Gleichung 106 nach DIN 1045‑1

(106)

η1 = 1,0 für Normalbeton; für Leichtbeton nach Tabelle 10.
γc der Teilsicherheitsbeiwert für bewehrten Beton nach 5.3.3 (6), Tab.2.
ρl der Längsbewehrungsgrad mit

Formel zur Berechnung von ρl nach DIN 1045‑1:2001

(Ausgabe 2001‑07)

Formel zur Berechnung von ρl nach DIN 1045‑1:2008

(Ausgabe 2008)

ρlx, ρly der Bewehrungsgrad, bezogen jeweils auf die Zugbewehrung in x- bzw. y‑Richtung, die innerhalb des be­trachteten Rund­schnitts im Verbund liegt und außerhalb des betrachteten Rund­schnitts verankert ist. Bei Eck- und Rand­stützen siehe 10.5.2 (9).
σcd der Bemessungswert der Beton­normal­spannung innerhalb des betrachteten Rund­schnitts mit
σcd = NEd / Plattendicke
NEd der Bemessungswert der mittleren Längskraft
( NEd < 0 als Längsdruckkraft).

 

Die Durchstanzwiderstände mit Durchstanzbewehrung berechnen sich durch

1) vRd,max = 1,5 vRd,ct

(107)

 

2a) für die erste Bewehrungsreihe im Abstand 0,5 d vom Stützenrand gilt:

Gleichung 108 nach DIN 1045‑1

(108)

 

2b) für die weiteren Bewehrungsreihen im Abstand sw ≤ 0,75 d untereinander gilt:

Gleichung 109 nach DIN 1045‑1

(109)

Dabei ist

vRd,c der Betontraganteil; es darf vRd,c = vRd,ct nach Gleichung (105) angenommen werden.
κs der Beiwert zur Berücksichtigung des Einflusses der Bauteilhöhe auf die Wirksamkeit der Bewehrung mit

Gleichung 110 nach DIN 1045‑1

mit d in mm

(110)

 

3) für Schrägstäbe (45°≤ α ≤ 60°) als Durchstanzbewehrung gilt:

Gleichung 111 nach DIN 1045‑1

(111)

 

4) für den äußeren Rundschnitt im Abstand 1,5 d der letzten Bewehrungsreihe gilt:

vRd,ct,a = κa · vRd,ct

(112)

Dabei ist

κa der Beiwert zur Berücksichtigung des Über­gangs zum Platten­bereich mit der Trag­fähig­keit nach 10.3.3 mit

Gleichung 113 nach DIN 1045‑1

(113)

 

5) für die minimal erforderliche Durch­stanz­bewehrung der inneren Nach­weis­schnitte gilt:

Gleichung 114 (a) nach DIN 1045‑1

(114)

bzw.

Gleichung 114 (b) nach DIN 1045‑1

mit min ρw nach 13.2.3 (5).

 

Entsprechend 13.3.3 (7) gilt ferner:

Ist bei Bügeln als Durchstanzbewehrung rechnerisch nur eine Bewehrungs­reihe er­forder­lich, so ist stets eine zweite Reihe mit der Mindest­be­wehrung nach Gleichung (114) vorzusehen. Dabei ist sw = 0,75 d anzusetzen. Die Mindest­längs­be­wehrung ergibt sich aus der Bemessung der Mindest­momente:

mEd,x = ηx· VEd und mEd,y = ηy· VEd

(115)

Dabei ist

ηx, ηy der Momentenbeiwert nach Tabelle 14 für die x- bzw. y‑Richtung.