DIN 4223-101-2014 Application of prefabricated reinforced components of autoclaved aerated concrete - Part 101 Design and calculation《加气高压混凝土的预制加强构件的应用 第101部分 设计和计算》.pdf

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1、Dezember 2014DEUTSCHE NORM DIN-Normenausschuss Bauwesen (NABau)Preisgruppe 12DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 91.100.30!% 175 mm 4.2.2.4 Ausbildung der Beweh

2、rung Ergnzend zu DIN EN 12602:2013-10, A.10.3 (2) ist Folgendes zu bercksichtigen: Gleichung (A.48) nach DIN EN 12602:2013-10 ist nicht anzuwenden. Anstelle dessen gilt folgende Gleichung: DIN 4223-101:2014-12 11 swglld1tottRA5,083,0FnftnF = (3) Ergnzend zu DIN EN 12602:2013-10, A.10.3 ist Folgendes

3、 zu bercksichtigen: Bei Bauteilen, die ausschlielich durch eine gleichmig verteilte Belastung beansprucht werden und bei welchen der Bemessungswert der Querkraft nach DIN EN 12602:2013-10, A.4.1.1 (8) und (9) nicht abge-mindert wird, darf auf einen genaueren Nachweis der Verankerung der Zugkraft ver

4、zichtet werden, wenn die zur Verankerung von 0,5 Flderforderlichen Querstbe auf eine Lnge von 4d vom rechnerischen Auflager an eingelegt werden. Fldist dabei fr den Bemessungswert des Biegemomentes im am hchsten beanspruchten Querschnitt zu ermitteln. Der Nachweis der Verankerung der Zugkraft ber de

5、m Auflager ist in jedem Fall zu fhren. Bei Bauteilen, bei welchen der Bemessungswert der Querkraft abgemindert wurde, ist eine durch diese Last hervorgerufene zustzliche Zugkraft Fldauf einer Lnge von t/2, beginnend vom rechnerischen Auflagerrand, zu verankern: =ddxVF22Sdld (4) 4.2.2.5 Nachweis der

6、Rissbreiten Zustzlich zu den Regelungen in DIN EN 12602:2013-10, A.9.3 (3)P ist folgende Rissbreitenbeschrnkung nachzuweisen: Die Begrenzung der Rissbreiten ist im Allgemeinen in den Querschnitten mit der grten Stahlzugspannung unter der magebenden Einwirkungskombination nachzuweisen. Der Rechenwert

7、 der Rissbreite ist nach Gleichung (5) zu berechnen: smqk5,0 = sw (5) Dabei ist wkder Rechenwert der Rissbreite; sqder Abstand der Querstbe im Bereich des betrachteten Querschnitts; smdie mittlere Dehnung des Betonstahls im Bereich des betrachteten Querschnitts im Grenzzustand der Gebrauchstauglichk

8、eit unter hufiger Kombination der Einwirkungen ohne Bercksichtigung der Mitwirkung des Porenbetons auf Zug zwischen den Rissen. Die Begrenzung der Rissbreite gilt als nachgewiesen, wenn der Rechenwert der Rissbreite die Anforderungen nach Tabelle 3 erfllt. Tabelle 3 Anforderungen an die Begrenzung d

9、er Rissbreiten Rissbreiten in Millimeter Expositionsklasse nach DIN EN 206-1 Rissbreite wkX 0, XC 1 0,4 XC 2, XC 3, XF 1, XF 3 0,3 DIN 4223-101:2014-12 12 4.3 Wnde aus Bauteilen mit statisch nicht anrechenbarer Bewehrung 4.3.1 Mechanische Eigenschaften von Wnden 4.3.1.1 Allgemeines In diesem Abschni

10、tt werden die mechanischen Eigenschaften von Wnden bestimmt, die aus Porenbeton-Bauteilen mit statisch nicht anrechenbarer Bewehrung bestehen, deren Lngsseiten vollflchig mit Dnnbettmrtel verbunden sind. 4.3.1.2 Charakteristische Druckfestigkeit Fr die charakteristische Druckfestigkeit fkder Wand gi

11、lt Tabelle 4. Tabelle 4 Charakteristische Druckfestigkeit der Wand Druckfestigkeiten in Megapascal Festigkeitsklasse des Porenbetons AAC 2 AAC 4 AAC 6 AAC 8 Charakteristische Druckfestigkeit fkder Wand 1,8 3,1 4,3 5,6 4.3.1.3 Charakteristische Haftscherfestigkeit der Fugen und Hchstwerte der Schubfe

12、stigkeit Fr die charakteristische Haftscherfestigkeit der Fugen mit Dnnbettmrtel darf Fvko= 0,22 MPa (6) angenommen werden. Fr die Hchstwerte der Schubfestigkeit max fvkdes Porenbetons gilt Tabelle 5. Tabelle 5 Hchstwerte der Schubfestigkeit Schubfestigkeiten in Megapascal Festigkeitsklasse des Pore

13、nbetons AAC 2 AAC 4 AAC 6 AAC 8 Hchstwert der Schubfestigkeit max fvk0,04 0,08 0,12 0,16 4.3.1.4 Charakteristische Biegezugfestigkeit der Wand Fr die charakteristische Biegezugfestigkeit fxkin Lngsrichtung der Bauteile fr Nachweise nach 4.3.2.5 drfen die Werte nach Tabelle 6 angenommen werden. DIN 4

14、223-101:2014-12 13 Tabelle 6 Charakteristische Biegezugfestigkeit der Wand 4.3.2 Entwurf und Bemessung 4.3.2.1 Allgemeines Wnde sind fr den Grenzzustand der Tragfhigkeit zu bemessen. Auf einen Nachweis der Gebrauchstauglichkeit darf verzichtet werden. Bei Wnden aus stehend angeordneten Wandbauteilen

15、 darf nur eine zweiseitige Halterung am Wandfu und am Wandkopf in Rechnung gestellt werden. Wnde aus liegend angeordneten Bauteilen drfen 2-, 3- oder 4-seitig gehalten angenommen werden, siehe Bild 1. a) stehend angeordnete Bauteile, Vertikalfugen vermrtelt b) liegend angeordnete Bauteile, Horizonta

16、lfugen vermrtelt c) liegend im Verband angeordnete Bauteile, Horizontalfugen vermrtelt Stofugen knnen vermrtelt oder unvermrtelt sein; Lnge der Passbauteile: 0,3 lw l 0,4 b Bild 1 Anordnung der Wandbauteile zur Herstellung einer Wand Biegezugfestigkeiten in Megapascal Festigkeitsklasse des Porenbeto

17、ns Biegezugfestigkeit fxkAAC 2 AAC 4 AAC 6 AAC 8 Wnde aus stehend angeordneten Bauteilena0,14 0,20 0,24 0,24 Wnde aus liegend angeordneten Bauteilen ohne Stofugenb0,14 0,20 0,24 0,24 mit Stofugenc0,08 0,12 0,15 0,15 a Siehe Bild 1a. b Siehe Bild 1b. c Siehe Bild 1c. DIN 4223-101:2014-12 14 Der Nachw

18、eis der Tragfhigkeit darf mit den in 4.3.2.2 bis 4.3.2.6 angegebenen Verfahren gefhrt werden, wenn die folgenden und die in Tabelle 6 enthaltenen Voraussetzungen erfllt sind: a) Die Gebudehhe ber Gelnde darf nicht mehr als 20 m betragen (als Gebudehhe gilt bei geneigten Dchern das Mittel von First-

19、und Traufhhe). b) Die Sttzweite der aufliegenden Decken ist l 6,0 m, sofern nicht die Biegemomente aus dem Deckendrehwinkel durch konstruktive Manahmen, z. B. Zentrierleisten, begrenzt werden; bei zweiachsig gespannten Decken ist fr l die krzere der beiden Sttzweiten einzusetzen. c) Die Wanddicke t

20、von Auenwnden bleibt ber die Gebudehhe konstant. d) Die Schlankheit der Wnde hef/t ist nicht grer als 25, wobei t die Wanddicke und hefdie Knicklnge nach 4.3.2.2.4 ist. e) Die Wnde sind in jedem Geschoss durch Decken- oder Dachscheiben oder biegesteife Ringbalken ausgesteift. f) Ein etwaiger berstan

21、d des Wandfues darf nicht mehr als der Wanddicke t betragen. Bei den Nachweisen ist in diesem Fall die verbleibende Aufstandsbreite anstelle der Wanddicke t anzusetzen. Die verbleibende Aufstandsbreite darf nicht kleiner sein als die in Tabelle 7 angegebenen kleinsten Wanddicken. Tabelle 7 Wanddicke

22、n und Geschosshhen Bauteil Wanddicke Lichte Geschosshhe Charakteristische Nutzlast der Decke t hp m m kN/m21 Innenwnde 0,115 2,75 5 lW/6 bzw. e t/6 sind rechnerisch klaffende Fugen vorausgesetzt. Bei Wandscheiben mit e lW/6 ist zustzlich nachzuweisen, dass die rechnerische Randdehnung aus der Scheib

23、enbeanspruchung unter charakteristischen Lasten auf der Seite der Klaffung den Wert Sk,t= 10-4nicht berschreitet (siehe Bild 2). Der Elastizittsmodul darf hierfr zu E = 1 000 fkangenommen werden. Legende NSkNormalkraft im betrachteten Querschnitt unter charakteristischen Lasten Sk,cKantenpressung au

24、f Basis eines linear-elastischen Stoffgesetzes Sk,crechnerische Randstauchung Sk,t rechnerische Randdehnung; Sk,t= Sk,c a/c Bild 2 Spannungs-Dehnungs-Beziehungen am Scheibenquerschnitt 4.3.2.2.3.2 Abminderungsfaktoren 2und3bei geschosshohen Wnden Zur Bercksichtigung der Traglastminderung bei Knickge

25、fahr gilt: = 2= 0,85 0,0011 (hef/t)2(10) Dabei ist hefdie Knicklnge der Wand nach 4.3.2.2.4; t die Wanddicke. Zur Bercksichtigung der Traglastminderung durch den Auflagerdrehwinkel bei Endauflagern auf Auen- oder Innenwnden gilt: = 3= 1,3 l/8 0,75 (11) Dabei ist l die Deckensttzweite nach DIN EN 126

26、02:2013-10, A.2, in Meter. Bei Endauflagern von Decken ber dem obersten Geschoss, insbesondere bei Dachdecken, gilt: DIN 4223-101:2014-12 17 = 3= 0,33 (12) Hierbei sind rechnerisch klaffende Fugen vorausgesetzt. Wird die Traglastminderung infolge Auflagerdrehwinkel durch konstruktive Manahmen vermie

27、den, so gilt unabhngig von der Deckensttzweite 3= 0,75. Fr die Bemessung magebend ist der kleinere der Werte 2und 3. 4.3.2.2.4 Knicklnge Die Knicklnge hefist wie folgt anzunehmen: hef= n h (13) Dabei ist h die lichte Geschosshhe; nein Abminderungsfaktor in Abhngigkeit von der Halterung der auszustei

28、fenden Wand nach Tabelle 8. Tabelle 8 Abminderungsfaktor nAnzahl der Halterungen n Abminderungs- faktor nRandbedingungen 2 1 2= 0,75 Wnde, die oben und unten durch von beiden Seiten auf gleicher Hhe aufgelagerte Massivdecken oder durch eine einseitig auf eine Auflagertiefe von mindestens 2/3 der Wan

29、ddicke aber mindestens 85 mm aufgelagerte Massivdecke gehalten sind; planmige Ausmitte des Bemessungswertes der Lngskraft am Wandkopf e t/6 2 2= 1,00 Wnde, die oben und unten gehalten sind 3 3= 1,5 Lr/h 0,75 Bei Randbedingungen am Wandkopf und Wandfu nach Zeile 1 und zustzlich an einem vertikalen Ra

30、nd gehaltenen Wnden 3= 1,5 Lr/h 1,00 Bei Randbedingungen am Wandkopf und Wandfu nach Zeile 2 und zustzlich an einem vertikalen Rand gehaltenen Wnden 4 4= L/2h 0,75 Bei Randbedingungen am Wandkopf und Wandfu nach Zeile 1 und zustzlich an zwei vertikalen Rndern gehaltenen Wnden 4= L/2h 1,00 Bei Randbe

31、dingungen am Wandkopf und Wandfu nach Zeile 2 und zustzlich an zwei vertikalen Rndern gehaltenen Wnden Dabei ist L der Abstand zwischen den Achsen der aussteifenden Wnde bei vierseitiger Halterung; Lrder Abstand des freien Randes der Wand von der Achse der aussteifenden Wand bei dreiseitiger Halteru

32、ng; h die lichte Geschosshhe. ANMERKUNG Dem Nachweisverfahren liegt ein Wert von hef/450 fr die ungewollte Ausmitte der Wand zugrunde. Ist L 30 t bei vierseitig gehaltenen Wnden bzw. Lr 15 t bei dreiseitig gehaltenen Wnden, sind diese wie zweiseitig gehaltene Wnde zu behandeln. Hierin ist t die Dick

33、e der gehaltenen Wand. Ist die Wand im Bereich des mittleren Drittels der Wandhhe durch vertikale Schlitze oder Aussparungen geschwcht, so ist fr t die Restwanddicke einzusetzen oder ein freier Rand anzunehmen. Unabhngig von der Lage eines DIN 4223-101:2014-12 18 vertikalen Schlitzes oder einer Auss

34、parung ist an ihrer Stelle ein freier Rand anzunehmen, wenn die Restwanddicke kleiner als die halbe Wanddicke oder kleiner als 115 mm ist. Fr die Ermittlung der Knicklnge von Wnden aus stehend angeordneten Bauteilen darf nur eine zweiseitige Halterung der Wnde angenommen werden. 4.3.2.3 Nachweisverf

35、ahren fr durch konzentrierte Lasten beanspruchte Wnde Die Lastausbreitung unter den konzentrierten Lasten innerhalb der Wand darf mit 60 angesetzt werden. Die wirksame Wandlnge Lefnach Bild 3 darf dabei mit hchstens dem halben Abstand vom Wandfu bis zur Hhe der Lasteinleitung ermittelt werden. Bei W

36、nden aus stehend angeordneten Bauteilen darf die Lastverteilung nicht weiter als bis zur nchsten vertikalen Fuge angenommen werden (siehe Bild 3). Bild 3 Wnde unter Teilflchenlasten Bei einer durch Teilflchenlasten beanspruchten Wand ist zustzlich nachzuweisen, dass der Bemessungs-wert der Teilflche

37、nlast Ncdfolgenden Wert nicht berschreitet: Ncd fk Ab/c2(14) DIN 4223-101:2014-12 19 Dabei ist Ncdder Bemessungswert der Teilflchenlast; fkdie charakteristische Druckfestigkeit der Wand nach 4.3.1.2; Abdie belastete Teilflche; c2der Teilsicherheitsbeiwert fr Porenbeton bei sprdem Versagen nach DIN 4

38、223-103; ein Erhhungsfaktor der zulssigen Teilflchenpressung unter konzentrierten Lasten; allgemein gilt = 1,0; wenn die belastete Teilflche Ab 2 t2ist und die Exzentrizitt e des Schwerpunktes der belasteten Teilflche e t/6 ist, darf = (1 + 0,1 a1/l1) 1,5 angenommen werden; t die Wanddicke; l1die Ln

39、ge der belasteten Teilflche in Wandlngsrichtung; a1der Abstand der belasteten Teilflche vom Wandende. 4.3.2.4 Nachweisverfahren fr Wandscheiben Unter der Voraussetzung, dass die Schubkrfte durch ausreichend dehnsteife Bauteile (z. B. Deckenscheiben oder Stahlbetonringanker) ber die gesamte Lnge der

40、aussteifenden Wandscheibe kontinuierlich in die Wandscheibe eingeleitet werden knnen, ist im Grenzzustand der Tragfhigkeit nachzuweisen, dass die folgende Bedingung eingehalten wird: VSd VRd(15) Dabei ist VSdder Bemessungswert der Schubkraft in der Fuge; VRdder Bemessungswert der aufnehmbaren Schubk

41、raft in der Fuge. Der Bemessungswert der aufnehmbaren Schubkraft VRddarf wie folgt berechnet werden: VRd= fvk Ac/(c c2) (16) Dabei ist fvkdie charakteristische Schubfestigkeit; Acder berdrckte Wandquerschnitt t lc= 1,5 t (lW 2e) t lW; c ein Faktor zur Bercksichtigung der Verteilung der Schubspannung

42、en ber den Querschnitt. Fr hohe Wnde h/lW 2 gilt c = 1,5; fr Wnde mit h/lW 1 gilt c = 1,0; dazwischen darf linear interpoliert werden; h ist die Gesamthhe der Wand. c2der Teilsicherheitsbeiwert fr Porenbeton bei sprdem Versagen nach DIN 4223-103; t die Wanddicke; lcdie berdrckte Wandlnge; lWdie Wand

43、lnge. Fr die charakteristische Schubfestigkeit gilt: DIN 4223-101:2014-12 20 a) Bei Wnden aus liegend angeordneten Bauteilen ohne Stofugen (siehe Bild 1b): fvk= max fvkb) Bei Wnden aus stehend angeordneten Bauteilen (siehe Bild 1a) und aus liegenden angeordneten Bauteilen mit vermrtelten oder nicht

44、vermrtelten Stofugen (siehe Bild 1c): fvk= 0,5 fvko+ 0,4 SdJ(17) fvk max fvkDabei ist fvkodie charakteristische Haftscherfestigkeit nach 4.3.1.3; SdJder Bemessungswert der zugehrigen Druckspannung am Ort der maximalen Schubspannung. Im Regelfall ist SdJaus der minimalen Einwirkung (senkrecht zur Fug

45、enflche) und der berdrckten Flche des untersuchten Wandquerschnittes zu ermitteln. Bei stehen angeordneten Bauteilen ist SdJ= 0 anzunehmen; max fvkder Hchstwert der Schubfestigkeit der Wnde nach 4.3.1.3. 4.3.2.5 Durch Wind beanspruchte Wnde Bei einer nur durch Eigenlast und auf Biegung durch Wind be

46、anspruchten Wand ist fr den Grenzzustand der Tragfhigkeit nachzuweisen, dass der Bemessungswert des Biegemomentes je Lngeneinheit mSdden Bemessungswert des aufnehmbaren Biegemomentes je Lngeneinheit mRdnicht berschreitet: mSd mRd(18) Der Bemessungswert des aufnehmbaren Biegemomentes mRdeiner Wand be

47、trgt: mRd= fxk W/c2(19) Dabei ist fxkdie charakteristische Biegezugfestigkeit der Wand nach 4.3.1.4; W das Flchenmoment 1. Grades der Wand, W = t2/6; t die Wanddicke; c2der Teilsicherheitsbeiwert fr Porenbeton bei sprdem Versagen nach DIN 4223-103. Die Wnde sind als zweifach gehalten und einachsig g

48、espannt anzunehmen. Die Weiterleitung der Auflagerreaktionen auf die Unterkonstruktion ist in jedem Einzelfall nachzuweisen und konstruktiv sicherzu-stellen. Fr den Nachweis nach 4.3.2.5 sind abweichend von 4.3.2.1 die Voraussetzungen a) und b) nicht erforderlich. 4.3.2.6 Durch Erddruck beanspruchte Wnde Unmittelbar durch Erddruck auf Plattenbiegung beanspruchte Wnde (Kellerwnde) drfen vereinfacht nachgewiesen werden, wenn zustzlich zu den Voraussetzungen nach 4.3.2.1 die Voraussetzungen a) bis g)