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Durchstanzen Sektorenmodell: Sonderlasten bei Rand- und Eckstützen
Bisheriger Stand
Der kritische Rundschnitt wurde vom Programm "V.0012 - Durchstanzen Sektorenmodell" bisher nach DIN EN 1992-1-1 6.4.2 (4) und Bild 6.15 ermittelt. Daraus ergab sich, dass je nach Stützenabmessung selbst bei Randabständen von 3,5d bis > 4d noch diese Sonderform des kritischen Rundschnitts verwendet wurde.
Diese Definition führte zu geraden Rundschnittabschnitten senkrecht zum freien Rand, an denen sich kein räumliches Tragverhalten ausbilden konnte und damit der 12d-Regel nach DIN EN 1992 1-1/NA NCI zu 6.4.1(2)P widersprachen.
Bei dieser Sonderform ist ein Nachweis für innerhalb des Rundschnitts stehende Sonderlasten mathematisch nicht möglich, da die Lastpfade zur Stütze hin den Rundschnitt nicht schneiden. Lediglich die z.B. in der obigen Skizze schraffierten Lastanteile der Streckenlast beanspruchen den Rundschnitt im Bereich der blauen Ausstrahlungslinien.
Solange der Abstand vom Lastschwerpunkt zur Stütze < 2d ist, wurde nach bisheriger Definition des Programms dieser Lastanteil beim Durchstanznachweis nicht berücksichtigt und hierfür stattdessen ein separater Druckstrebennachweis geführt.
Bei außerhalb von 2d stehenden Lasten innerhalb des Rundschnitts wurden diese jedoch nur bei einer erforderlichen Bemessung in jedem Bemessungsschnitt (0,35d / 1,05d / 1,75d usw.) betrachtet, solange in diesem Bemessungsschnitt der normale umlaufende Rundschnitt kürzer als der senkrecht zum Rand geführte Rundschnitt war.
Neue Rundschnittdefinition
Um dieses Problem zu lösen wird in der neuen Version der alternative senkrecht zu den Rändern geführte Rundschnitt in Abhängigkeit vom Randabstand nur dann gewählt, wenn dieser unabhängig von der Rundschnittlänge kleiner als der Rundschnittabstand a + 0,05 m ist.
Damit schneiden alle Lastpfade der Sonderlasten, die außerhalb des kritischen Rundschnitts 2d stehen, den betrachteten Bemessungsschnitt und werden im normalen Durchstanznachweis mit berücksichtigt. Stehen Lasten näher zur Stütze, werden sie beim Durchstanznachweis nicht betrachtet. Für diese Lasten wird am Stützenrand ein Druckstrebennachweis geführt.
Die etwas größere Bemessungsbreite für die Flächenlasten ist unbedenklich, da sich die größte Sektorenbeanspruchung aus diesen Lasten nur unwesentlich ändert.
Berücksichtigung der Aufstandsflächen von Sonderlasten
Zunächst werden die Aufstandsflächen der Sonderlasten um halbe Plattendicke h/2 allseitig verbreitert. Streckenlasten werden zudem in eine Gruppe von Einzellasten aufgeteilt, deren Länge maximal ihrer Breite entspricht, und anschließend wird jede so entstandene fiktive Einzellast getrennt behandelt. Damit können die Einflüsse der so entstandenen Streckenlastanteile (Lastverteilung, Lage außer- oder innerhalb 2d etc.) eindeutig bestimmt werden.
Liegt ein solcher Lastanteil komplett außerhalb des eingegebenen Deckenbereichs, wird er nicht berücksichtigt.
Liegt seine Aufstandsfläche teilweise neben dem Deckenbereich, wird diese am Deckenrand abgeschnitten und die Gesamtlast auf der Restfläche angesetzt. Der Lastangriffspunkt wird dann auf den Schwerpunkt der Restfläche verschoben.
Liegt der Schwerpunkt näher als 2d zum Stützenrand, wird diese Last beim VRd,max-Nachweis nicht berücksichtigt. Bei einer evtl. erforderlichen Durchstanzbewehrung wird sie bei der Bemessung der einzelnen Rundschnitte (z.B. 0,35d / 1,05d / 1,75d usw.) jedoch mit betrachtet, solange sie außerhalb des aktuell betrachteten Bemessungsschnittes liegt.
Für jede einzelne Last wird abschließend über die eingegebene Deckengeometrie ihr Anteil an der Belastung der nachzuweisenden Stütze und der daraus resultierenden Wirkung auf die Beanspruchung im betrachteten Bemessungsschnitt ermittelt.