Titelaufnahme

Titel
Durchstanzen im Stahlbetonbau - Vergleich von Eurocode, fib Model Code 2010 und verschiedenen Vorschlägen aus Deutschland, Spanien und der Schweiz
Weitere Titel
Punching shear in reinforced concrete - Comparison of Eurocode, fib Model Code 2010 and several proposals from Germany, Spain and Switzerland
VerfasserWeninger, Stefan
Betreuer / BetreuerinVill, Markus
Erschienen2017
Datum der AbgabeFebruar 2017
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Critical Shear Crack Theorie / Durchstanzen / Durchstanzbewehrung / Eurocode 2 (EN 1992) / Fib Model Code / Normenvergleich / Stahlbetonbau
Schlagwörter (EN)Critical Shear Crack Theory / punching / punching reinforcement / Eurocode 2 (EN 1992) / Fib Model Code / comparison of standards / reinforced concrete construction
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Diese Bachelorarbeit beschäftigt sich mit dem Nachweis gegenüber Durchstanzen im Stahlbetonbau. Durchstanzen tritt bei Bauteilen mit konzentrierter Lasteintragung auf und erlangt immer größere Bedeutung, da punktgestützte Platten vor allem im modernen Bürobau immer häufiger zur Anwendung kommen.

Aufgrund der zahlreichen unterschiedlichen Nachweisformen gibt es große Differenzen in den verschiedenen Normen und Veröffentlichungen. Ziel dieser Arbeit sind die Analyse und der Vergleich verschiedener Ansätze, die für eine Umstrukturierung der geltenden Bestimmungen laut EN 1992 in Frage kommen. Es soll eine Empfehlung für den idealen Bemessungsvorgang entwickelt werden, der den zuständigen Kommissionen als Entscheidungshilfe dient.

Zu Beginn werden Tragverhalten und Versagensform des Durchstanzens erläutert und einige wichtige Berechnungsmodelle sowie Versagensfälle der Vergangenheit aufgezeigt. Danach folgt eine detaillierte Beschreibung der Nachweise laut EN 1992, fib Model Code for Concrete Structures 2010 und den Vorschlägen aus Deutschland, der Schweiz und Spanien.

Anschließend sind der Vergleich und die kritische Betrachtung dieser Ansätze angeführt. Durch die Auswertung von über 300 gerechneten Beispielen konnte ein detaillierter Überblick über die Unterschiede, vor allem auf der Widerstandsebene, geschaffen werden. Diese Berechnungen und statistischen Auswertungen wurden durch Excel-Programmierung realisiert. Einzelne Parameter wie size effect, Betongüte, Bewehrungsgehalt und Exzentrizität wurden besonders genau betrachtet und deren Einflüsse analysiert.

Das Ergebnis der Arbeit wird durch zahlreiche Diagramme und Erkenntnisse gebildet. Die Punkte mit Änderungsbedarf der einzelnen Vorschläge wurden aufgezeigt und nachvollziehbar begründet.

Aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse wird empfohlen, die Bestimmungen laut EN 1992 abzuändern und stattdessen entweder den Vorschlag aus Deutschland oder jenen aus der Schweiz heranzuziehen. Diese Entscheidung stellt aufgrund der unterschiedlichen Theorien eine Grundsatzentscheidung dar und sollte nach einigen zusätzlichen Überlegungen getroffen werden.

Zusammenfassung (Englisch)

This thesis deals with the evidence against punching in reinforced concrete constructions. Punching occurs in structural components with concentrated loads and its importance is increasing due to the fact that flat slabs are being used more frequently especially in modern office buildings.

Because of the many various forms of calculations there are significant differences in the different standards and publications. The purpose of this thesis is the analysis and the comparison of different approaches being in line for a reorganization of the applicable regulations in EN 1992. A recommendation for an ideal calculation should be developed in order to function as a decision support for the responsible decision makers.

At the beginning the load-bearing behaviour and the form of failure due to punching is explained and some historical calculation models are shown as well as cases of failure. Afterwards a detailed description of the calculations in EN 1992, fib Model Code for Concrete Structures 2010 and the proposals from Germany, Switzerland and Spain is quoted.

Afterwards the comparison and critical consideration of these calculations is shown. On the basis of over 300 calculated examples a detailed overview of the differences, especially on resistance factors, could be generated. These calculations and statistical evaluations were realized by using Microsoft Excel. Individual parameters such as size effect, concrete quality, longitudinal reinforcement ratio and eccentricity were considered separately and their influences were analysed.

The result of this thesis is illustrated by many diagrams and technical findings. The points that should be changed were pointed out and justified comprehensibly.

On the basis of the acquired knowledge it is recommended to change the regulations of EN 1992 and use one of the proposals from Germany or Switzerland instead. This decision is a fundamental one because of the different theories in these two proposals and should be made only after additional research.