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Neues Modul - Durchstanzen Sektorenmodell Filigran FDB
Unser Programm "V.0012 - Durchstanzen Sektorenmodell" ist jetzt als erstes auf dem Markt in der Lage, mit dem vor Kurzem neu entwickelten Aufsatz "V.0013 - Durchstanzen Sektorenmodell Filigran FDB", Durchstanznachweise für Flachdecken mit stark unterschiedlichen Stützweiten sowie beliebigen Flächen- und Sonderlasten auch für die in der Praxis häufig verwendete Durchstanzbewehrung "Filigran FDB" zu führen. Dieser Aufsatz ist eine Erweiterung des Basis-Moduls V.0012 und kann bei vorhandenem V.0012 als Ergänzung bzw. bei Neuanschaffungen im Paket mit diesem erworben werden. Die entsprechenden Preise sind der aktuellen Preisliste zu entnehmen.
Das neue Modul führt eine analytische Bemessung der Durchstanzbewehrung für Flachdecken mit stark unterschiedlichen Stützweiten sowie beliebigen Flächen- und Sonderlasten für die Filigran Bewehrungselemente FDB auf Basis des Sektorenmodells durch. Die Grundlagen zur Bemessung nach Sektorenmodell sind identisch mit denen des schon lange erhältlichen Programms V.0012. Für die Bemessung der Filigran Bewehrungselemente wurde ein eigener Nachweis entwickelt, da die Zulassung ETA-13/0521 für Filigran-Durchstanzbewehrung FDB im Bereich C (1,125d) nur ein einfaches Auszählen der Bewehrungsschlaufen für Flächenlasten beinhaltet. Den theoretischen Hintergund hierzu haben wir ausführlich in einem separaten Beitrag dargestellt, der am Ende dieses Artikels verlinkt ist.
Als Grundlage für das neue Programm wurde die Baustoffdatenbank unseres VP3-Systems um einen neuen Bereich erweitert, in dem alle Filigrangitterträger und FDB-Elemente gespeichert werden können. Diese Erweiterung dient in Zukunft auch weiteren Programmergänzungen, die statische Nachweise von Elementdecken behandeln. Wie auch bei allen anderen Baustoffen, können hier büro- und projektbezogen eigene Datensätze ergänzt werden.
Alle für die Berechnung erforderlichen Parameter der Gitterträger- und FDB-Elemente wie Nennhöhe, oberer Knotenabstand, Nenndurchmesser, Oberflächenbeschaffenheit etc. können für das gesamte Lieferprogramm erfasst werden. Diese Datenbank wird standardmäßig mit unserer Projektsteuerung ausgeliefert. Eine große Anzahl üblicher Giterträgertypen sowie die speziellen FDB-Elemente sind bereits enthalten. Alle für die Nachweise zusätzlich benötigten Werte werden im Zuge der Berechnung vom Programm aus den Stammdaten ermittelt.
Bei der Eingabe untescheidet sich das Programm V.0013 von dem bekannten V.0012 nur darin, dass im Dialog Konstruktionswerte über die Kennziffer 3 auch Filigranbewehrung anwählbar ist, für die dann in einem zweiten Dialog ergänzende Bedingungen wie Art der Montageträger, Breite und Lage von Fugen etc. erfasst werden. Zur Verwendung von FDB muss nicht zwingend eine Elementdecke ausgeführt werden, der Einsatz ist auch bei Orbeton möglich, wofür mit dem Programm ebenfalls eine Bemessung durchgeführt werden kann.
So ist es alleine durch Umschalten dieser Kennziffer möglich, bei vorhandenen Positionen, welche zunächst für Doppelkopfanker ausgelegt wurden, eine alternative Bemessung für eine Variante mit FDB-Elementen zu untersuchen. Der umgekehrte Weg funktioniert natürlich ebenso. Sollen beide Varianten dokumentiert werden, kann die entsprechende Position einfach gedoppelt und die Kennziffer umgeschaltet werden.
Als Besonderheit gegenüber normaler Durchstanzbewehrung und Doppelkopfankern kann bei der Filigran Durchstanzbewehrung FDB der Grenzwert für vRd,max gemäß Zulassung auf 2,10 angehoben werden, was eine höhere Auslastung ermöglicht. Zur Vermeidung geringerer Elementabstände lässt sich dieser aber auch nach eigenem Ermessen mit z.B. <=1,80 reduzieren.
Die Verlegung der FDB-Elemente wird vom Programm standardmäßig nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten zur Erzielung des geringsten Materialbedarfs konstruiert. Dabei kann es je nach Geometrie zu einem für den Einbau der oberen Biegebewehrung hinderlichen Versatz der oberen Schlaufenbögen zwischen den Elementreihen kommen. Um die Verlegung der oberen Biegebewehrung zu erleichtern, kann optional eine Optimierung der Anordung durch Fluchten der Schlaufen vorgenommen werden. Die Verlegerichtung ist je Quadrant zwischen waagerecht und senkrecht frei wählbar.
Für Elementdecken kann neben dem Durchstanzen auch die Verbundfuge zwischen Halbfertigteil und Ortbeton für beliebige Beanspruchungen nachgewiesen werden. Bei dem umfangreichen Nachweis wird für jede Stelle im Durchstanzbereich die Beanspruchung mit dem rechnerischen Widerstand der Fuge aus Reibung, FDB-Elementen und den ausgewählten Montageträgern verglichen, wobei jede Oberflächenausführung von sehr glatt bis rau berücksichtigt werden kann.
Nachfolgend wird anhand eines Beispiels die Arbeitsweise des Programms bei der Nachweisführung für Filigran-Durchstanzbewehrung FDB aufgezeigt. Betrachtet wird eine Decke mit h = 22 cm und mit allseitig gleichen Stützweiten von 5,0 m. Neben der normalen Flächenlast steht eine Einzellast auf der Decke in der waagerechten Stützenachse. In den Stützenachsen verlaufen seitlich und nach unten jeweils eine Elementfuge.
Aufgrund der orthogonalen Verlegung der Bewehrungselemente werden die Deckenquadranten geteilt und in jeder Hälfte, je nach Verlegerichtung, ein Nachweis längs oder quer hierzu geführt. Für die Festlegung des Bemessungsrasters wird die exakte Geometrie des gewählten FDB-Elements berücksichtigt.
Die Auswirkungen der Einzellast in diesem Beispiel, sind an der vom Programm konstruierten Elementanordnung, welche im folgenen Bild dargestellt ist, gut zu erkennen. Diese Last führt zu einer Beanspruchung, die von der Decke im Bereich zwischen Stütze und Einzellast nur durch den Einbau von Durchstanzbewehrung aufgenommen werden kann, da im gesamten Bereich vEd > vRdc ist.
Anders als bei einer Beanspruchung ausschließlich aus gleichmäßig verteilten Flächenlasten ergibt sich hier eine völlig andere Lastausstrahlung. Das Ergebnis des Beispiels zeigt anschaulich, dass die Nachweise bei stark ungleichmäßigen Stützweiten, Sonderlasten oder unregelmäßigen Flächenlasten mit den marktüblichen Durchstanzprogrammen nicht geführt werden können.
Auch die nachfolgend dargestellten Ergebnisse des Verbundnachweises für die beiden linken Quadranten des betrachteten Beispiels bestätigen diese Aussage. Der Nachweis wird ab einem Abstand von 1,5d von der Stütze beginnend in einem Raster von 0,75d über den gesamten bewehrten Durchstanzbereich geführt. Die 1. Hälfte des unteren linken Quadranten zeigt die Ergebnisse des Nachweises quer, und die 2. Hälfte längs zur Verlegerichtung. Im oberen linken Quadranten ist es entsprechend umgekehrt.
Da bei unterschiedlichen Stützweiten und Sonderlasten keine gleichmäßige Querkraftbeanspruchung im Durchstanzbereich auftritt, und der Widerstand der FDB-Elemente in Quer- und Längsrichtung unterschiedlich ist, muss der Verbundnachweis sowohl in Verlegerichtung, als auch quer dazu geführt werden. Es sind in den beiden betrachteten Richtungen unterschiedliche Bemessungsbreiten und vorhandene Stahlquerschnitte anzusetzen, wie im gezeigten Beispiel gut zu erkennen ist.
Ergänzende Informationen, die theoretischen Hintergründe, sowie weitere Beispiele, können Sie den nachfolgend verlinkten Dokumenten entnehmen.
Bei Fragen zu dem Modul "V.0013 - Durchstanzen Sektorenmodell Filigran FDB" nehmen Sie gerne telefonisch oder per E-Mail Kontakt zu uns auf. Fordern Sie noch heute eine Demoversion für das Programm an!
Programminformationen V.0013 - Durchstanzen Sektorenmodell Filigran FDB
Theoretische Hintergründe V.0013 - Durchstanzen Sektorenmodell Filigran FDB
Bemessungsbeispiele V.0013 - Durchstanzen Sektorenmodell Filigran FDB
Programminformationen V.0012 - Durchstanzen Sektorenmodell