Verankerung am Endauflager (Bsp.)

Berechnungsbeispiel zur Verankerung am Endauflager

Aufgabenstellung

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Für das dargestellte Endauflager eines Balkens soll die Zugbewehrung am Endauflager verankert werden.

Folgende Daten sind gegeben:

• Beton: C
• Betonstabstahl: B500B
• Expositionsklasse:
• cot theta =, cot alpha =

Lösung

Verbundfestigkeit

Bewehrung unten → guter Verbund

→ C30/37 → $f_{bd}=3,04N/mm^{2}=0,304kN/cm^{2}$

Versatzmaß

$z=0,9\cdot d=0,9\cdot 62,5cm=56,25cm$

$a_{L}=z\cdot (cot{\theta }-cot{\alpha })=56,25cm\cdot (2,09-0)=58,8cm$

Randzugkraft

$F_{sd}=V_{Ed}\cdot {\frac {a_{L}}{z}}+N_{Ed}=303,24kN\cdot {\frac {58,8cm}{56,25cm}}+0kN=316,97kN$

$F_{sd}=316,97kN\,{\geq }\,{\frac {V_{Ed}}{2}}={\frac {303,24kN}{2}}=151,62kN$

Erforderliche Bewehrung

$A_{s,erf}={\frac {F_{sd}}{f_{yd}}}={\frac {316,97kN}{43,5kN/cm^{2}}}=7,29cm^{2}$

Vorhandene Bewehrung

5 Ø 20 → $A_{s,vorh}=15,71cm^{2}$

Stahlspannung

${\sigma }_{sd}=f_{yd}\cdot {\frac {A_{s,erf}}{A_{s,vorh}}}=43,5kN/cm^{2}\cdot {\frac {7,29cm^{2}}{15,71cm^{2}}}=20,19kN/cm^{2}$

Grundwert der Verankerungslänge

$l_{b,rqd}={\frac {\emptyset _{s}}{4}}\cdot {\frac {{\sigma }_{sd}}{f_{bd}}}={\frac {2,0cm}{4}}\cdot {\frac {20,19kN/cm^{2}}{0,304kN/cm^{2}}}=33,21cm$

Ersatzverankerungslänge

$l_{b,eq}={\alpha }_{1}\cdot {\alpha }_{4}\cdot {\alpha }_{5}\cdot l_{b,rqd}$

Formgebung: Gerades Stabende → ${\alpha }_{1}=1,0$

Angeschweißte Querstäbe: Keine → ${\alpha }_{4}=1,0$

Querdruck: Aus Auflagerkraft → ${\alpha }_{5}=2/3$

$l_{b,eq}=1,0\cdot 1,0\cdot 2/3\cdot 33,21cm={\textbf {22,14cm}}$

Mindestverankerungslänge

$l_{b,min}=max\left\{{\begin{matrix}0,3\cdot {\alpha }_{1}\cdot {\alpha }_{4}\cdot {\alpha }_{5}\cdot \left({\frac {\emptyset _{s}}{4}}\cdot {\frac {f_{yd}}{f_{bd}}}\right)\\10\cdot {\alpha }_{5}\cdot \emptyset _{s}\end{matrix}}\right\}$

$l_{b,min}=max\left\{{\begin{matrix}0,3\cdot 1,0\cdot 1,0\cdot 2/3\cdot \left({\frac {2,0cm}{4}}\cdot {\frac {43,5kN/cm^{2}}{0,304kN/cm^{2}}}\right)\\10\cdot 2/3\cdot 2,0cm\end{matrix}}\right\}$

$l_{b,min}=max\left\{{\begin{matrix}14,31cm\\13,33cm\end{matrix}}\right\}$

Nachweis der Verankerungslänge

$l_{b,vorh}=t-c_{v}=30cm-5cm=25cm$

$l_{b,vorh}=25cm\,\geq 22,14cm=l_{b,eq}$