Einzelfundament mit Köcher FD und Blockfundament · PDF fileebenfalls Bewehrung anzuordnen. Bild: Köcher mit glatter Schalung Bild: Köcher mit rauer Schalung . 6 Frilo - Statik

FD - Einzelfundament mit Köcher / FDB - Blockfundament 1

Einzelfundament mit Köcher FD

und

Blockfundament FDB

Handbuch für Anwender von Frilo-Statikprogrammen

© Friedrich + Lochner GmbH 2011

Frilo im Internet

www.frilo.de

E-Mail: [email protected]

Handbuch, Revision 1/2011

2 Frilo - Statik und Tragwerksplanung

Frilo-Programm: FD - Einzelfundament/FDB - Blockfundament

Dieses Handbuch informiert über die Grundlagen zu den Programmen FD/FDB. Allgemeine Bedienungshinweise zu den Frilo-Programmen sind im Dokument "Bedienungsgrundlagen.pdf" zusammengefasst.

Inhaltsverzeichnis

Anwendungsmöglichkeiten ................................................................................................. 3

Berechnungsgrundlagen...................................................................................................... 4

Schubnachweis..................................................................................................................... 6

Systemeingaben.................................................................................................................... 9

Lasteingaben....................................................................................................................... 11

DIN 1045-1 ........................................................................................................................ 13

Köcher.................................................................................................................................. 14

Ermittlung der zulässigen Bodenpressung...................................................................... 15

Bewehrung .......................................................................................................................... 16

Blockfundament .................................................................................................................. 17

Eingabe der Blockfundamentparameter ............................................................................ 18

Blockfundamente nach Steckner ....................................................................................... 19

Eingabe Blockfundament nach Sulzberger und Steckner.................................................. 20

Programmeinstellungen..................................................................................................... 21

Ausgabe............................................................................................................................... 22

Erläuterungen zur Ergebnisausgabe (Tabelle) .................................................................. 22

Beurteilung der Ergebnisse ............................................................................................... 23

Umfang der Ausgabe......................................................................................................... 24

Ausgabe: Nachweis auf Durchstanzen .............................................................................. 25

Programmspezifische Symbole......................................................................................... 26

Weitere Infos und Beschreibungen finden Sie in folgenden Dokumentationen:

Bedienungsgrundlagen.pdf Allgemeine Bedienung der Programm-Oberfläche

FCC.pdf Frilo.Control.Center - das komfortable Verwaltungsmodul für Projekte und Positionen

FDD.pdf Frilo.Document.Designer - Dokumentenverwaltung auf PDF-Basis

Frilo.System.Next Installation, Konfiguration, Netzwerk, Datenbank

Menüpunkte.pdf

Ausgabe und Drucken FDC

Import und Export.pdf


Anwendungsmöglichkeiten

Mit dem Programm FD können quadratische und rechteckige Fundamente ohne oder mit Köcher nachgewiesen werden. Die äußeren Lasten können zentrisch bzw. mit 1-achsiger oder 2-achsiger Lastausmitte wie unten dargestellt angreifen.

Berechnet werden die Bodenpressungen unter den 4 Eckpunkten und bei klaffender Fuge die Lage der Null-Linie.

Das Programm sieht die Möglichkeit vor, das Fundament bei Überschreitung der zulässigen Bodenpressung automatisch zu vergrößern, falls der Anwender dies wünscht. Die Vergrößerung kann sowohl zentrisch erfolgen, als auch in bestimmte vorgegebene Richtungen, z.B. nur nach oben und nach rechts, wenn die konstruktiven Randbedingungen dies erfordern.

Für das Fundament wird die erforderliche Biegebewehrung ermittelt und der Nachweis auf Durchstanzen geführt.

Die erforderliche Anschlussbewehrung wird wahlweise ermittelt (Option "Anschlussbewehrung rechnen").

Das System besteht aus der Fundamentplatte mit den Abmessungen bx/by/d und einem evtl. aufgesetzten Sockel oder Köcher an der Stelle ax/ay.

Ein Sockel hat die Abmessungen cx/cy/d. Bei fehlendem Sockel bzw. Köcher tritt an dessen Stelle die Stütze selbst.

Die Biegebemessung wird in den Schnitten durch den Stützen- bzw. Sockelmittelpunkt durchgeführt.

Folgende Lastarten können gerechnet werden:

- Vertikale Einzellast V an der Stelle ax/ay,

- Horizontallasten Hx und Hy an der Sockeloberkante - ist ein Köcher definiert, wirkt die Horizontallast an der Oberkante Köcher,

- äußere Momente Mx und My,

- Erdauflast und zusätzliche Gleichlast auf der Fundamentfläche ohne Sockel und weitere vertikale Einzellasten an beliebigen Stellen.


Berechnungsgrundlagen

Normen

- DIN 1054:1976, DIN 1054:2005, ÖNORM EN1997-1

- DIN 1045

- DIN 1045-1 (2001 + 2008)

- ÖNORM B4700

- DIN EN 1992-1-1

- ÖNORM EN 1992-1-1

Für ständige Lasten darf keine klaffende Fuge auftreten und unter der Gesamtlast ist ein Klaffen der Sohlfuge höchstens bis zum Schwerpunkt zulässig.

Die zulässige Bodenpressung nach DIN 1054 bezieht sich auf eine zum Lastangriff mittige Teilfläche A'.

Nach der DIN 1054:2005 wird der zulässige Sohldruck für charakteristische Lasten ebenfalls bezogen auf die reduzierte Fundamentfläche A’ bestimmt.

Wenn Horizontalkräfte vorhanden sind wird die Gleitsicherheit bestimmt.

Nach DIN 1054:2005 7.5.3 gilt die Gleitsicherheit als erfüllt, wenn Td <= Rtd ist.

Td: Bemessungswert der Beanspruchungen parallel zur Fundamentsohle .

Td wird vom Programm durch Multiplikation von Tk mit den Teilsicherheitswerten nach Tabelle 2 der DIN 1054:2005 für den Grenzzustand 1B ermittelt. Das Programm verwendet die Teilsicherheitswerte für den LF 1 der DIN 1054:2005.

Rtd: Bemessungswert des Gleitwiderstandes.

Rtd: Wird vom Programm durch Division von Rtk durch den Teilsicherheitsbeiwert für den Gleitwiderstand nach Tabelle 3 der DIN 1054:2005 für den Grenzzustand 1B ermittelt.

Die Biegebemessung erfolgt nach dem kh-Verfahren.

Der Nachweis auf Durchstanzen erfolgt nach DIN 1045, Abschnitt 22.5 bzw. nach Heft 240 des DAfStb, Abschnitt 2.5.

Die maßgebende reduzierte Querkraft Qred wird ermittelt, indem die vorhandene Stützenlast um die Reaktionskraft aus den auf die Unterfläche des Stanzkegels entfallenden Anteil der Bodenpressungen vermindert wird.

Der Schubnachweis wird geführt, wenn die Fundamentgeometrie zu einachsigem Tragverhalten führt.

Bei Köcherfundamenten wird folgende Unterscheidung getroffen:

- Ist die Schalungsfläche rau, darf der Stanzkegel als von der Außenfläche des Köchers ausgehend angenommen werden, da die Verbundwirkung eine solche Lastausbreitung ermöglicht.

- Ist die Schalungsfläche glatt, so wird als obere Begrenzung des Stanzkegels der Stützenfuß angesetzt.

- Liegt die gesamte Unterseite des Fundamentes innerhalb des mit 45 Grad Neigung angenommenen Stanzkegels, kann der Nachweis entfallen.


Der Nachweis des Köchers erfolgt nach Leonhardt, Vorlesungen über Massivbau Teil III, S. 225 ff:

Stützenmomente und Horizontalkräfte werden in äquivalente Kräftegruppen Ho und Hu zerlegt. Daraus resultiert eine geneigte Druckstrebe D. Der innere Hebelarm z hängt von der Beschaffenheit der Oberflächen ab. Es werden die Grenzfälle "glatte Schalungsfläche, kein Verbund" und "raue Schalungsfläche, voller Verbund" unterschieden. Der Hebelarm z wird ohne Verbund mit ca. 6/10 der Einbindetiefe t angenommen. Bei vollem Verbund erhöht sich dieser Wert auf den 1,4-fachen Wert. Ist der Verbund nicht durch entsprechende Maßnahmen sichergestellt, so ist für die Aufnahme der unteren Kraftkomponente Hu ebenfalls Bewehrung anzuordnen.

Bild: Köcher mit glatter Schalung

Bild: Köcher mit rauer Schalung


Schubnachweis

Das Programm FD (Einzelfundament mit Köcher) prüft, ob die Fundamentgeometrie zu einem einachsigen Tragverhalten führt, das einen Schubnachweis erforderlich macht.

Dies kann in folgenden Fällen auftreten:

1: d1 und d2 <= h

d3 und/oder d4 > h

wenn der Abstand von zwei einander gegenüberliegenden Stützen- bzw. Köcherseiten vom Fundamentrand kleiner als h ist und gleichzeitig mindestens eine der übrigen Seiten einen Abstand vom Fundamentrand hat, der größer als die Nutzhöhe h ist (siehe Bild 1).

Bild 1:

d1, d2 < h

d3 und/oder d4 > h

In diesem Fall wird nur der Schubnachweis und kein Durchstanznachweis geführt.

Bei veränderlicher Pressungsverteilung entlang des Schubschnittes wird der Schubnachweis im Bereich der hohen Pressungen geführt (siehe Bild 2)

Bild 2: Querkraftresultierende bei veränderlicher Bemessungsverteilung längs des Schubschnittes

Untersuchter Bereich für resultierende Querkraft im Schubnachweisschnitt

oben

unten

2: d1> h und d2 > h und cx > cy + d1 + d2 + cy + ( d bzw. mindestens 1m)

d3> h und d4 > h und cy > cx + d3 + d4 + cy + ( d bzw. mindestens 1m)

wenn die Abmessungen des Köchers bzw. der Stütze so sind, dass man von einer Wand sprechen kann.

Nach DAfStb Heft 240 wird bei Wänden auf steifen Fundamenten ein Durchstanznachweis am Ersatzsystem einer in das Wandende positionierten quadratischen Stütze auf einem dazu symmetrischen Rechteckfundament geführt.

Daraus abgeleitet wird vom Programm bei einer Wand, die mindestens so lang ist, dass sie beide Ersatzsysteme an den Wandenden und einen Zuschlag von d bzw. wenigstens 1m umfasst (siehe Bild 3), ein Schubnachweis geführt. Der Schubnachweis wird im mittleren Wandbereich zwischen den beiden Ersatzsystemen geführt. Außerdem wird ein


Durchstanznachweis für eine Ersatzstütze mit dem Verhältnis der Seitenlängen von 1 : 1,5 geführt.

Bild 3:

h < d1, d2 < h

cx > d1 + cy +cy + d2 + (d bzw. mindestens 1m)

bzw.

cy > d3 + cx + cx + d4 + (d bzw. mindestens 1m)

3: d1 oder d2 oder d3 oder d4 < h , aber Fall 1 trifft nicht zu .

Wandlänge > 2h

wenn der Abstand einer Stützen- bzw. Köcherseite vom Fundamentrand kleiner als h und der Abstand von wenigsten einer der anderen Stützen- bzw. Köcherseite vom Fundamentrand größer als h ist, der Fall 1 aber nicht zutrifft. Gleichzeitig muss die Länge von Stütze bzw. Köcher mindestens 2 h betragen (siehe Bild 4).

Bild 4:

d1 oder d2 oder d3 oder d4 < h

und

Wandlänge > 2h

In diesem Fall wird der Durchstanznachweis für eine Ersatzstütze mit dem Verhältnis der Seitenlängen 1/1,5 geführt.

Der Schubnachweis wird im Bereich der Wand geführt.

Bei veränderlicher Pressungsverteilung entlang des Schubschnittes im Bereich der Wand wird der Schubnachweis im Bereich der hohen Pressungen geführt (siehe Bild 2).

Für eine Wand, die die im Fall 3 definierte Mindestlänge hat oder überschreitet, und am Rand steht, untersucht das Programm am Rand und im mittleren Bereich der Wand, wo die höhere Schubbewehrung auftritt und führt dort den Nachweis.

Für den Durchstanznachweis wird empfohlen, im Programm einen Lasterhöhungsfaktor für die Durchstanzlast vorzugeben.


Für die DIN 1045-1 sind die obigen Fälle anstelle des Grenzabstandes von h mit einem Grenzabstand von 1,5 h definiert.

Über den Menüpunkt Optionen>> Einstellungen ist es möglich, zu bestimmen, dass ein Schubnachweis nur dann ausgedruckt wird, wenn eine Schubbewehrung erforderlich ist und ob eine Mindestbewehrung im Schubbereich 1 auszugeben ist (Balkenbemessung), wenn das Fundament von den Abmessungen her einem Balken entspricht.

Verwendete Abkürzungen:

h Nutzhöhe des Fundamentes

d Fundamentdicke

d1,d2 Abstände links und rechts von der Stütze zum Fundamentrand

d3,d4 Abstände unten und oben von der Stütze zum Fundamentrand

cx Stützenabmessung in x-Richtung

cy Stützenabmessung in y-Richtung


Systemeingaben

Die Programme FD und FDB sehen mit Ausnahme des Abschnittes Stützenanschluss gleich aus. Dieser Hilfetext beschreibt daher beide Programme.

Norm

Wählen Sie zunächst in der Hauptauswahl die gewünschte Norm:

- DIN 1045

- DIN 1045-1 (2001 + 2008)

- ÖNORM B4700

- DIN EN 1992-1-1

- ÖNORM EN 1992-1-1

- BS EN 1992-1-1

Grundbaunorm

Hier wählen Sie die gewünschte Grundbaunorm (Bodenpressung, Gleitsicherheit) siehe hierzu Berechnungsgrundlagen.

Material

Auswahl von Betonfestigkeitsklasse und Betonstahlsorte.

Fundament

Im Fundamentgrundriss ist die x-Richtung positiv nach rechts und die y-Richtung positiv nach oben definiert.

bx Fundamentabmessung in x-Richtung

by Fundamentabmessung in y-Richtung

d Fundamenthöhe

Gamma Gamma Beton

Stütze bzw. Sockel

Eingabe der Abmessungen in [m]

cx Stützen- bzw. Sockelbreite

cy Stützen- bzw. Sockellänge

h Stützen- bzw. Sockelhöhe

ax Stützenausmitte in x-Richtung

ay Stützenausmitte in y-Richtung

Bewehrungslage

Eingabe der Bewehrungslagen in [cm]

d1x Bewehrungslage d1 für Momente um die x-Achse

d1y Bewehrungslage d1 für Momente um die y-Achse

Dauerhaftigkeit: Über den Button rufen Sie die Dialoge zur Dauerhaftigkeit auf.

Bodenkennwerte

Als Vorgabewert für die zulässige Bodenpressung wird = 250 kN/m² angeboten.

zul.Sigma zulässige Bodenpressung [kN/m²]

Phi Winkel der inneren Reibung unterhalb der Fundamentsohle [Grad]


Programm FD: Stützenanschluss

Hier wählen Sie, ob das Fundament einen Köcher hat oder die Stütze direkt einbindet. Im ersten Fall wird zusätzlich der Köcher berechnet. Andernfalls wählen Sie, ob mit oder ohne Anschlussbewehrung gerechnet werden soll.

Eingabe Über diesen Button rufen Sie den Eingabedialog für den Köcher auf.

Programm FDB: Stützenanschluss ans Blockfundament

Über den Button "Eingabe" wird der Eingabedialog für das Blockfundament aufgerufen.

Abmessungen vergrößern

Wenn die Fundamentgröße in Abhängigkeit von der oben angegebenen zulässigen Bodenpressung ermittelt werden soll, so wählen Sie bitte "mit Eingabe" bzw. "zentrisch" und geben einen Wert für die schrittweise Vergrößerung (Delta) ein.

Hinweis: Diese Berechnung kann nicht rückgängig gemacht werden, Sie können jedoch die Systemwerte (Abmessungen) vor der Berechnung als Position sichern und bei Bedarf dann diese Werte wieder laden.

Die Fundamentabmessungen werden iterativ ermittelt. Als Intervall werden 5 cm angeboten (x und y). Diesen Wert können Sie ändern.

mit Eingabe wählen Sie zuerst die Richtung, in die vergrößert werden soll (links, rechts, oben, unten) und Delta, anschließend klicken Sie auf "mit Eingabe", um die Anpassung durchzuführen.

zentrisch wählen Sie zunächst einen Wert für Delta (Schrittgröße) und klicken Sie dann auf "zentrisch", um die Anpassung durchzuführen.

Beispiel: Wenn Sie "rechts" und "oben" markieren (Delta = 5cm), so wird das Fundament schrittweise in y-Richtung und in x-Richtung um 5 cm vergrößert, bis die maximale Pressung nach DIN 1054 eingehalten ist. Die Lage der Stütze zur linken, unteren Ecke bleibt dabei unverändert.

Wichtig: Das Programm vergrößert die Fundamentabmessungen nur im Hinblick auf die Einhaltung der zulässigen Sohlpressungen, nicht aber hinsichtlich einer klaffenden Fuge.

Erhöhungsfaktor für Durchstanzlast

Mit diesem Faktor können Sie die Durchstanzlast erhöhen, um beispielsweise die Wirkung einer nicht rotationssymmetrischen Biegebeanspruchung zu berücksichtigen.

Biegebewehrung erhöhen zur Schuboptimierung (Durchstanzen)

Die gewählte Biegebewehrung wird beim Durchstanznachweis bzw. beim Schubnachweis berücksichtigt. Das Programm schlägt auf Wunsch (Klick auf diesen Button) eine Biegebewehrung vor, bei der für den Durchstanznachweis keine Schubbewehrung erforderlich ist. Die gewählte Biegebewehrung kann wieder gelöscht werden (Button „vorgegebene Biegebewehrung löschen").

Durchstanznachweis wählen

Hier wählen Sie den gewünschten Durchstanznachweis.


Lasteingaben

Sofern Sie nur einen Lastfall eingeben, können Sie dies schnell im Abschnitt "LF 1" erledigen (Gamma-fache Werte für Stützenlast, Einspannmomente, Horizontalkräfte).

Für weitere Lastfälle rufen Sie den Dialog "Lastfälle" über den Button auf:

Einzellasten

Aufruf der Eingabetabelle über den Button "Einzellasten".

Hier geben Sie weitere auf das Fundament wirkende Einzellasten an (maximal 10).

Weiterhin können Sie wählen, ob nur die Einzellasten des aktuellen Lastfalles oder die aller Lastfälle angezeigt werden sollen.

Lasteingabetabelle

In die Lasttabelle geben Sie die auf die Stütze einwirkenden Lasten an.

Es können maximal 10 Lastfälle (10 Zeilen) eingegeben werden.

Wenn Sie die Eingabe eines Lastfalls (einer Zeile) mit der Returntaste beendet haben, wird eine weitere Zeile (neuer Lastfall) eingeblendet.

Die Erklärung zu den einzelnen Eingabefeldern wird in der Statuszeile angezeigt, sobald Sie in ein Eingabefeld klicken.

Einwirkungsgruppen/Lastfallarten (Spalte Ew-Grp bzw. LF bei DIN 1045 07/88)

E Ergebnislastfälle

g Ständige Lastfälle

... weitere Einwirkungsgruppen

p Verkehrslastfälle (DIN 1045 07/88)

Ergebnislastfälle sind Lastfälle, die aus einer Berechnung eines anderen Bauteiles kommen und sie sind in der Regel bereits das Ergebnis einer Überlagerung.

Ergebnislastfälle werden nicht überlagert.

Ergebnislastfälle enthalten die Beanspruchungen aus Theorie I. und II. Ordnung.

Für die Beanspruchungen aus Theorie I.Ordnung wird für jeden Lastfall die zulässige Bodenpressung nach DIN 1054 berechnet und für die Beanspruchungen aus Theorie II. Ordnung wird bemessen.

Bei Ergebnislastfällen wird zusätzlich die Ausmittigkeit infolge Beanspruchung II. Ordnung ausgegeben. Mit dieser Information lässt sich abschätzen, wie weit man noch von der Unzulässigkeit (klaffende Fuge infolge Beanspruchung II. Ordnung über Schwerpunkt hinaus) entfernt ist.

Für Berechnungen nach DIN 1045-1 kommen alle Bemessungsbeanspruchungen der Ergebnislastfälle bereits Gamma- und Psi-behaftet aus den Berechnungen anderer Bauteile. Ergebnislastfälle sind deshalb im Fundamentprogramm Faktor-behaftet einzugeben. Für die Fundamentbemessung nach DIN 1045-1 wird in diesem Fall mit den eingegebenen Gamma und Psi-behafteten Lasten gerechnet, d.h. auf diese Lasten wird vom Programm kein Gamma-Faktor angesetzt.


Zur Ermittlung der Bodenpressung nach DIN 1054 wäre der Ansatz von 1,0-fachen Lasten erforderlich. Diese 1,0-fachen Lasten sind aber nicht bekannt und es gibt auch keine Möglichkeit, sie aus den Gamma- und Psi-behafteten Beanspruchungen zurückzurechnen. Es werden deshalb je Ergebnislastfall zwei Reduktionsfaktoren angeboten, mit denen die Faktor-fachen Lasten zur Ermittlung der Bodenpressung nach DIN 1054 reduziert werden.

Mit dem ersten Reduktionsfaktor kann ausschließlich die Stützenlast reduziert werden. Mit dem zweiten Reduktionsfaktor können alle übrigen Lasten reduziert werden.

Vom Programm wird für beide Reduktionsfaktoren 1,4 angeboten. Diese Reduktionsfaktoren können manuell geändert werden.

Durch das Verwenden von zwei Reduktionsfaktoren ist es möglich, die Lastkombination N aus Stütze 1,0-fach und M Gamma-fach, die für die klaffende Fuge maßgebend ist, genauer zu verarbeiten.

Es ist in diesem Fall für den Reduktionsfaktor für Stützenlast 1,0 und für den Reduktionsfaktor für die übrigen Lasten ein Wert zwischen 1,35 und 1,5 anzusetzen.

g- und p- Lastfälle werden vom Programm überlagert. Dies bedeutet, dass sie keine Lasten aus Theorie II. Ordnung enthalten.

Bei Berechnung nach alter DIN 1045 kann ein Lastfall mit dem Attribut g oder p versehen werden. In diesem Fall wird eine Überlagerung gerechnet.

Bei Berechnung nach neuer DIN 1045-1 kann jedem Lastfall eine Einwirkungsgruppe (EwGrp) zugeordnet werden und es wird für die maßgebende Überlagerungskombination bemessen, wobei das Programm den maßgebenden veränderlichen Lastfall mit 1,5 Gamma ansetzt und alle anderen veränderlichen Lastfälle mit Psi0 Gamma in der Überlagerung berücksichtigt.

Alternative Lastfallgruppen (Spalte Alt-Grp)

Verschiedene Verkehrslastfälle (nach DIN1045) bzw. verschiedene veränderliche Einwirkungsgruppen (nach DIN 1045-1) können durch Vorgabe einer alternativen Lastfallgruppennummer einer alternativen Lastfallgruppe zugeordnet werden. Aus dieser alternativen Lastfallgruppe wird nur der maßgebende Lastfall zur Überlagerung herangezogen.

Diese Spalte ist nur bei Auswahl von p-Lastfällen aktiv.

Einwirkungen aus der Stütze

Positive Momente Mx und My erzeugen in der Sohlfuge Druckspannungen in der rechten oberen Ecke.

Das Moment Mx dreht um die x-Achse und das Moment My um die y-Achse; die Horizontalkräfte Hx und Hy wirken in Richtung der Achsen x und y. Hx erzeugt also ein Moment My und Hy ein Moment Mx.

Die Momente aus Theorie I. Ordnung MxI bzw. MyI werden zur Ermittlung der Pressungen nach DIN 1054 und der Ermittlung der klaffenden Fuge benutzt. Die Momente aus Theorie II.Ordnung werden für die Fundamentbemessung, den Durchstanznachweis, die Köcher- und die Schubbemessung verwendet. Zur besseren Nachvollziehbarkeit der Bemessungsmomente werden auch die Kantenpressungen infolge Momenten aus Th.II.Ordnung ausgegeben.

Zusätzlich zu der Belastung aus der Stütze können Sie in jedem Lastfall weitere Lasten auf das Fundament wirken lassen.

Unabhängig von der Größe dieser weiteren Lasten werden alle Nachweise - Biegebemessung und Durchstanzen - auf die Lage der Stütze bezogen geführt.


Die Möglichkeit der Eingabe weiterer Lasten dient in erster Linie dazu, ihren Einfluss auf die Bodenpressungen zu bestimmen.

Für den Nachweis auf Durchstanzen müssen Lasten, die im Bereich des Stanzkegels wirken, zu einer resultierenden Last zusammengefasst werden, da die Schubbemessung sonst auf der unsicheren Seite liegt.

Wenn Sie Fundamente für Doppelstützen haben, sollten Sie die zweite Stütze nicht als Zusatzlast definieren, sondern beide Stützen zu einer Gesamtstütze zusammenfassen, weil der Nachweis auf Durchstanzen sonst falsch wird.

DIN 1045-1

Jedem Lastfall wird in der Lasteingabetabelle eine Einwirkungsgruppe zugeordnet.

Es erfolgt eine Überlagerung der einzelnen ständigen mit den veränderlichen Einwirkungsgruppen, wobei das Programm den maßgebenden veränderlichen Lastfall mit 1,0 Gamma ansetzt und alle anderen veränderlichen Lastfälle mit Psi0 Gamma in der Überlagerung berücksichtigt. Verschiedene Verkehrslastfälle können durch Vorgabe einer alternativen Lastfallgruppennummer zu einer alternativen Lastfallgruppe zugeordnet werden. Aus dieser alternativen Lastfallgruppe wird nur der maßgebende Lastfall zur Überlagerung herangezogen.

Für die Einzellastfälle wird für die Gamma-fache Belastung das Fundament bemessen und für 1,0-fache Lasten wird die Pressung nach DIN 1054 und die klaffende Fuge bestimmt.

Zur besseren Nachvollziehbarkeit der Bemessungsmomente infolge Gamma-facher Beanspruchung werden die Kantenpressungen ebenfalls infolge Gamma-facher Belastung ausgegeben.


Köcher

Zur Eingabe der Köcherdaten gelangen Sie über den Punkt "Köchereingaben" in der Hauptauswahl.

Hinweis: Sollte der Punkt "Köchereingaben" nicht sichtbar sein, so kontrollieren Sie bitte die Option "Blockfundament" - diese darf hier nicht markiert sein.

Das Programm ermittelt die minimale (erforderliche) Einbindetiefe nach LEONHARDT. Sie ergibt sich in Abhängigkeit zur bezogenen Ausmitte e/d:

Bei glatter Schalungsfläche wird die Mindesteinbindetiefe um 40 % erhöht.

Die so ermittelte Einbindetiefe wird angezeigt, und Sie müssen einen Wert wählen, der mindestens so groß ist wie der Vorgabewert.

Sie können jedoch auch kleinere Einbindetiefen eingeben, wenn dies wegen sehr kleiner Momente angemessen ist. Im Ausdruck erscheint dann ein entsprechender Hinweis.

Die lichten Weiten müssen mindestens 1 cm größer als die Stützenabmessungen sein. Die Mindestaußenmaße ergeben sich aus den gewählten lichten Maßen zuzüglich 2 1/3 li für die Wandungen.

Zusätzlich können Sie hier wählen, ob für die Biegebemessung der Fundamentplatte die Bemessungsmomente in der Stützenachse oder in der Achse der Köcherwandung angesetzt werden sollen.

Für eingelassene Köcher ist für den Abstand OK-Fundament bis OK-Köcher "0" vorzugeben.


Ermittlung der zulässigen Bodenpressung

Das Programm ermittelt optional die zulässige Bodenpressung nach DIN 1054 bzw. nach DIN 1054:2005.

Im Dialog „Baugrundbeschreibung..." markieren Sie hierzu die Option „zul. Bodenpressung...".

Aufruf des Dialogs: >>Hauptauswahl >> zul Sigma

Spezifizieren Sie dann den Boden und den Bauwerkscharakter (setzungsempfindlich bzw. setzungsunempfindlich), in dem Sie die entsprechend beschrifteten Optionen markieren.

Wollen Sie die Möglichkeiten zur Erhöhung der zulässigen Bodenpressung, die die DIN 1054 erlaubt, ausschöpfen, markieren Sie die Option „Erhöhungsmöglichkeiten ...".


Bewehrung

Über die (in der Abb. hervorgehobenen) Symbole in der Symbolleiste rufen Sie die Bewehrungsauswahl (linkes Symbol) und die grafische Darstellung der Bewehrungsführung (rechtes Symbol) auf.

Bewehrung

Anzeige der erforderlichen/vorhandenen Bewehrung.

Bewehrungseingabe

Auswahl für die Eingabetabellen zwischen unterer bzw. oberer Bewehrung.

Rundstahl

In der Bewehrungsauswahl können Sie die Anzahl für x- und y-Richtung angeben und den Durchmesser aus der Liste wählen. Die erforderlichen As-Werte werden angezeigt.

Matten

Die Eingabe von Matten erfolgt über den abgebildeten Dialog.

Ansicht in der Grafik

In der grafischen Darstellung können Sie die Ansicht für x-, y- Richtung und Draufsicht wählen.


Blockfundament

Blockfundamente können im Programm "FDB - Blockfundament" berechnet werden.

Sie können das Programm FDB direkt aufrufen oder aus dem Programm FD-Einzelfundament über den Punkt "alternativ Blockfundament" in der Hauptauswahl (vorausgesetzt, das Programm FDB ist auf Ihrem Rechner installiert).

Die Berechnung erfolgt wahlweise nach dem im

- Betonkalender 1988 Teil II S.453 beschriebenen Verfahren oder nach

- Steckner (Bautechnik Nr. 66 von 1989 S55).

Unter Blockfundamenten versteht man Fundamente, in die ein Köcher eingelassen ist.

Ein Blockfundament ist durch eine entsprechende Verzahnung des Stützenfußes und der Köcherwandung gekennzeichnet, so dass es wie ein mit der Stütze monolithisch hergestelltes Fundament wirkt.

Die Bemessung des Blockfundamentes erfolgt für Normalkraft und Moment getrennt.

Bemessung für Normalkraft

Die Bemessung für Normalkraft am Blockfundament erfolgt im Gegensatz zum Einzelfundament für den Schnitt entlang der Stützenkante. Die sich aus der Normalkraft ergebende Biegebemessung wird entsprechend Heft 240, T 2.10 angeschrieben. Die Ausgabe erfolgt getrennt für die x- und die y-Richtung.

Bemessung für das Moment

Die Bemessung für das Moment erfolgt an einem Ersatzbalken.

Die Ersatzbalkenbreite beträgt je nach Beanspruchungsrichtung

b = cx + hm bzw. b =cy+hm .

Dabei ist cx bzw. cy die Stützenabmessung und hm die Nutzhöhe.

Die sich aus dieser Bemessung ergebende Bewehrung wird über die halbe Ersatzbalkenbreite verteilt und hinter der entsprechenden Seite der Köcheraussparung nach oben geführt und dient als Anschlussbewehrung.

Die erforderliche Horizontalbewehrung ergibt sich als

As,horizontal = a/l As infolge Moment.

a: Abstand zwischen vertikaler Anschlussbewehrung und Stützenlängsbewehrung

l : Differenz aus Einbindetiefe und Verankerungslänge.

Abb. rechts:

Ermittlung der lotrechten Bügel Asv mit Zugkraft Z1

Ermittlung der horizontalen Bügel Ash mit Zugkraft Z2

Der Durchstanznachweis wird geführt für:

- den Bauzustand (für das Stützeneigengewicht, welches über die Montageplatte wirkt)

- den Endzustand


Eingabe der Blockfundamentparameter

Den Eingabedialog für die Blockfundamentparameter rufen Sie über den Button "Eingabe" im Abschnitt "Stützenanschluss ans Blockfundament" auf (alternativ über den Punkt Blockfundamenteingabe in der Hauptauswahl).

Bild: Eingabedialog Blockfundament


Blockfundamente nach Steckner

In der Hauptauswahl kann eine Blockfundamentberechnung für eingespannte Blockfundamente für Masten, Schilder, Signaltafeln und Lärmschutzwände gewählt werden.

Bei eingespannten Blockfundamenten für Masten handelt es sich um im Boden gebettete Blockfundamente, die in erster Linie durch ein Moment beansprucht werden und deren Standsicherheit durch den Erdwiderstand sichergestellt wird.

Für diese Fundamente wird der Nachweis der Gebrauchstauglichkeit nach einem im Jahre 1945 in der Schweiz von Sulzberger veröffentlichten Bettungszifferverfahren geführt.

Die verwendete Bettungsziffer ist nach Sulzberger abhängig von der Fundamentdicke und dem Winkel der inneren Reibung (Gleichung (3) des nachstehend erwähnten Artikels von Steckner). Sie wird vom Programm entsprechend bestimmt.

Sebastian Steckner veröffentlichte in der Zeitschrift Bautechnik (66/1989 S.55) den Artikel „Gebrauchstauglichkeits- und Standsicherheitsnachweis für eingespannte Blockfundamente", in dem Unstimmigkeiten in der Theorie von Sulzberger korrigiert und Klarstellungen im Übergangsbereich bei Überwindung der Sohlreibung vorgenommen sowie das Verfahren von Sulzberger für eine geneigte Geländeoberfläche erweitert und eine Beziehung zwischen Bettungsziffer und Erddruckbeiwert hergestellt werden.

Außerdem beschreibt er zusätzlich ein Rechenmodell für den Standsicherheitsnachweis.

Entsprechend diesem Artikel wird der Nachweis der Gebrauchstauglichkeit und der Standsicherheit geführt. Zusätzlich führt das Programm noch die Bemessung des Fundamentes durch.

Nach dem Artikel von Steckner können einachsig beanspruchte Blockfundamente (beansprucht durch N, M, H) nachgewiesen werden, deren Abmessungen sich im Bereich 2/3 < D/A <= 4 (mit A = Breite in Beanspruchungsrichtung und D = Fundamentdicke) bewegen.

Zur Vereinfachung der Eingabe und des Nachweises dieser Fundamente werden in der Regel vom Programm, abweichend von sonstigen Konventionen, die gleichen Bezeichnungen wie im besagten Artikel verwendet.


Eingabe Blockfundament nach Sulzberger und Steckner

Fundamentabmessungen

bx Fundamentbreite in x-Richtung (Beanspruchungsrichtung) in [cm]

by Fundamentbreite in y-Richtung (rechtwinklig zur Beanspruchungsrichtung) in [cm]

d Fundamentdicke in [cm]

Gamma, Wichte des Fundamentbetons

tan Zulässige Schiefstellung des Fundamentes (nach Sulzberger tan <= 0,005 wenn bleibende Schiefstellung unerwünscht, Siehe Bautechnik 1989 S.58) . Positiv, wenn die Belastung positiv ist. Bei negativer Belastungsrichtung ist der Winkel der Schiefstellung ebenfalls negativ einzugeben.

d1 Bewehrungslage des Fundamentes in [cm]

Geländeneigung

aktiv Böschungswinkel des anstehenden Bodens auf der Seite des aktiven Erddruckes

passiv Böschungswinkel des anstehenden Bodens auf der Seite des passiven Erddruckes.

Belastung

Das Rechenverfahren gestattet nur einachsige Beanspruchung.

min N Minimale Normalkraft, die ins Fundament eingetragen wird.

Hx Horizontalkraft in x-Richtung (positiv in x-Richtung)

My Moment um die y-Achse. Positive Momente My erzeugen Druckspannungen auf der rechten Seite des Fundamentgrundrisses. Es gilt My >= Hx Fundamenthöhe.

Lastfaktor Erhöhungsfaktor der Belastung zur Bemessung nach DIN 1045-1 bzw. Ö-Norm (Vorbelegung: 1,4).

Bodenkenngrößen

Gamma Wichte des Bodens

1 Winkel der inneren Reibung oberhalb der Fundamentsohle

2 Winkel der inneren Reibung unterhalb der Fundamentsohle

CB1 Horizontale Bettungsziffer in der Tiefe der Fundamentsohle

CB2 Vertikale Bettungsziffer unter der Fundamentsohle

CB1 und CB2 werden vom Programm entsprechend Gleichung (3) bzw. Gleichung (4) des Artikels von Steckner ermittelt. CB = f(,D).

1 Grenzwert des Wandreibungswinkels an den vertikalen Fundamentflächen (wird vom Programm entsprechend Punkt 3.4 des Artikels von Steckner mit 2/3 1 angenommen).

p Wandreibungswinkel für den passiven Erdruck Ep

Sicherheitsfaktor

s Sicherheitsfaktor für die Standsicherheit


Programmeinstellungen

Über den Punkt "Einstellungen" in der Hauptauswahl rufen Sie den Dialog für die programmspezifischen Einstellungen auf. Die Optionen für das Blockfundament erscheinen nicht im Programm FD.

Zu den Einstellungen für den Schubnachweis - siehe Kapitel Schubnachweis.


Ausgabe

Ausgabe der Systemdaten, Ergebnisse und Grafik auf Bildschirm oder Drucker.

Über den Punkt Ausgabe in der Hauptauswahl starten Sie den Ausdruck bzw. die Anzeige auf Bildschirm.

Kurzausdruck Ausdruck mit "kürzerem Layout" (tabellarisch, nur FD).

Word Ausgabe als RTF-Datei. Das Programm MSWord wird aufgerufen, sofern es auf Ihrem Rechner installiert ist. In Word können Sie die Ausgabe individuell Formatieren.

Bildschirm Anzeige der Werte in einem Textfenster .

Drucker Starten der (Tabellen-)Ausgabe auf den Drucker

Erläuterungen zur Ergebnisausgabe (Tabelle)

Ergebnisse erhalten Sie im Anschluss an die Eingabe der Lasten, indem Sie in der Hauptauswahl eine Ausgabeoption wählen (Bildschirm oder Drucker).

Falls die Abmessungen vergrößert wurden, schreibt das Programm als erstes die neuen Abmessungen und die zugehörigen Werte für die Stützenlage an.

Fundamentabmessungen vergrößert:

bx = m ax = m

by = m ay = m.

Ausmittenbereiche 1 bis 10 bedeuten im einzelnen:

1 , 2 : Klaffende Fuge mit 3-Eck Druckfläche (unzulässig, klaffende Fuge geht über Fundamentschwerpunkt hinaus)

3 , 4 : Klaffende Fuge mit 4-Eck Druckfläche (unzulässig, klaffende Fuge geht über Fundamentschwerpunkt hinaus)

5 , 6 : Klaffende Fuge mit 4-Eck Druckfläche (zul. Lf HZ) 7 , 8 : Klaffende Fuge mit 5-Eck Druckfläche (zul. Lf HZ) 9 , 10 : Keine klaffende Fuge (volle Rechteckdruckfläche)

Für die ungeradzahligen Bereiche ist ey/by größer als ex/bx, für die geradzahligen Bereiche ist ex/bx größer als ey/by.

Bereich 1 bis 4 bedeutet Klaffung über den Schwerpunkt hinaus. In diesem Fall erscheint folgende Anzeige:

"Klaffende Fuge über Schwerpunkt hinaus unzulässig!

Fundament entsprechend verändern."


Beurteilung der Ergebnisse

Die Biegebewehrung wird für die größten Momente Mx und My berechnet und die erforderliche Bewehrung bezogen auf die Fundamentbreite ausgedruckt.

Die maßgebenden Biegemomente werden nach folgenden Ansätzen ermittelt:

Bei zentrisch belasteten Fundamenten ergibt sich das Bemessungsmoment nach Heft 240 aus

wobei b die Fundamentbreite und d die Stützenbreite ist.

Bei einachsig beanspruchten Fundamenten ergeben sich die Kantenpressungen aus

Mit den sich ergebenden Spannungen werden die Momente MS um die Stützenachsen berechnet. Die Bemessungsmomente ergeben sich dann zu:

Bei 2-achsig beanspruchten Fundamenten wird das Fundament in Streifen zerlegt, für die Schnittmomente analog der 1-achsigen Beanspruchung ermittelt werden. Die Summe dieser Momente, reduziert um den Anteil N d/8, ergibt das Bemessungsmoment.

Im allgemeinen wird also in Stützenachse bemessen. Da dieser Ansatz für steife Köcher zu sehr auf der sicheren Seite liegt, kann bei Köcherfundamenten optional der Schnitt in Köcherwandmitte gewählt werden.

Zusätzlich wird ein Vorschlag zur Bewehrungswahl angegeben.

Bei zentrisch oder 1-achsig ausmittig beanspruchten Fundamenten wird in der folgenden Zeile die Verteilung der Bewehrung entsprechend Heft 240, T 2.10 angeschrieben. Die Ausgabe erfolgt getrennt für die x- und die y-Richtung. Ggf. wird zusätzlich die erforderliche obere Bewehrung ermittelt.


Bild: Verlauf und Verteilung der Biegemomente

Der Bewehrungsvorschlag geht von einem Stababstand von mindestens 15 cm aus. Bei quadratischen Fundamenten wird in beiden Richtungen derselbe Stabdurchmesser gewählt.

Nach DIN 1045 Absatz 20.1.6.3 bzw. DIN 1045-1 Absatz 13.3.2 wird quer zur Hauptbeanspruchungsrichtung eine Mindestbewehrung angesetzt.

Umfang der Ausgabe

Ausgegeben werden die Systemdaten und die Ergebnisse für jeden eingegebenen Lastfall:

Mittlere Bodenpressung nach DIN 1054

- maximale und minimale Kantenpressung

- Bodenpressung unter der Stützenmitte

Bodenpressungen unter den Eckpunkten der Aufstandsfläche

- bei klaffender Fuge die Lage der Null-Linie

Bemessungsmomente in x- und y-Richtung

Gleitsicherheit


Ausgabe: Nachweis auf Durchstanzen

Zum Nachweis auf Durchstanzen werden folgende Rechenergebnisse ausgedruckt:

- Durchmesser des Stanzkegels in Fundamentmitte dr und in der Sohle dk

- mittleres vorhandenes µ im Bereich dr aus der Biegebemessung

- Vertikalkraft Q und maßgebende Stanzkraft Qred

- Rechnerische Schubspannung R

- Schubspannungsgrenzen 1 01 im Vergleich zu R und evtl. 2 02 im Vergleich zu R.

Bei R < 1 01 ist keine Schubbewehrung erforderlich.

Bei 2 02 > R > 1 01 muss der Bewehrungsgrad µ erhöht werden; alternativ sind Schubzulagen einzubauen. Das Programm gibt beide Werte aus, wobei für die Schubzulagen eine Neigung von 45 Grad angenommen wird.

Ist R > 2 02, muss der Bewehrungsgrad µ mindestens soweit erhöht werden, dass die Bedingung R < 2 02 eingehalten wird. Die hieraus resultierende Bewehrung wird ausgedruckt.

Zusätzlich muss eine Bewehrung eingebaut werden, die alternativ aus zusätzlicher Längsbewehrung oder aus Schubzulagen bestehen kann. Beide Werte werden ausgedruckt.

Für den Köcher wird erf. As horizontal für die Kraft Ho und erf. As vertikal für die Vertikalkomponente der Druckstrebe. Bei eingelassenem Köcher ist die Bewehrung seitlich neben der Aussparung anzuordnen und sorgfältig zu verankern.

Bild: Köcher mit rauer Schalung Bild: Köcher mit glatter Schalung


Programmspezifische Symbole

Je nach Programm stehen zusätzlich zu den Standardsymbolen weitere Symbole/Symbolleisten für programmspezifische Funktionen zur Verfügung.

Eingabedialog einblenden

Dialog der Bewehrungsauswahl einblenden

Anzeige der Grafik

Textausgabe auf Bildschirm

3D-Grafik (in diesem Programm nicht aktiv)

Grafik der Bewehrungsführung

Documents

Einzelfundament mit Köcher FD und Blockfundament · PDF fileebenfalls Bewehrung anzuordnen. Bild: Köcher mit glatter Schalung Bild: Köcher mit rauer Schalung . 6 Frilo - Statik