Bemessung eines Randstreifenfundaments (Bsp.)

Folgend soll ein Berechnungsbeispiel für ein Randstreifenfundament nach dem Kanya-Verfahren gezeigt werden. Anschließend wird das Ergebnis der Handrechnung mit der Ergebnisausgabe des mb-Worksuite Moduls S501.de verglichen.

Aufgabenstellung

Ein Randstreifenfundament mit den folgenden Eigenschaften soll mit dem "vereinfachten Nachweis in Regelfällen" nach DIN 1054 nachgewiesen werden.

Aufgabenstellung Randstreifenfundament

Formelzeichen	Wert	Einheit
a	40,0	cm
b	50,0	cm
c	15,0	cm
l	200	cm
EB(C20/25)	3000	kN/cm2
Es	1,15	kN/cm2
P	0,50	kN/cm
PE,d	0,675	kN/cm
PFund.	0,048	kN/cm
PE,d,Fund.	0,0648	kN/cm
NE,d,ges. (PE,d+PE,d,Fund.)	0,7398	kN/cm
FB	15,0	cm2
IB	281,25	cm4
E	15	cm

Handrechnung

Nachweis Sohldruck

Vorwerte

Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle \alpha = 3,2 \cdot \frac{E_{B} \cdot I_{B}}{l \cdot E_{S}} = 3,2 \cdot \frac{3000,0 \cdot 281,25}{200 \cdot 1,15} = 11739,13}

Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle \beta = a - \frac{d}{2} = 40,0 - \frac{15,0}{2} = 32,5}

Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle \gamma = \frac{P}{b} = \frac{0,7398}{50,0} = 0,014796}

Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle \delta = \frac{2 \cdot \beta^{2}}{3 \cdot F_{B} \cdot E_{B} + 2,5 \cdot l \cdot E_{S}} \cdot F_{B} \cdot E_{B} = \frac{2 \cdot 32,5_{2}}{3 \cdot 15,0 \cdot 3000,0 + 2,5 \cdot 200 \cdot 1,15} \cdot 15,0 \cdot 3000,0 = 701,18}

Gesuchte Größen

$\sigma _{2,E,d}={\frac {{\frac {2}{3}}\cdot b^{2}-c\cdot b+\delta +\alpha }{{\frac {b^{2}}{6}}+\delta +\alpha }}\cdot \gamma ={\frac {{\frac {2}{3}}\cdot 50,0^{2}-15,0\cdot 50,0+701,18+11739,13}{{\frac {50,0^{2}}{6}}+701,18+11739,13}}\cdot 0,014796=0,015659\ kN/cm^{2}{\underline {\underline {=156,59\ kN/m^{2}}}}$

$\sigma _{1,E,d}=2\cdot \gamma -\sigma _{2}=2\cdot 0,014796-0,015659=0,013933\ kN/cm^{2}{\underline {\underline {=139,33\ kN/m^{2}}}}$

Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle M_{Z,E,d} = \left( \sigma_{2} - \gamma \right) \cdot \alpha = \left( 0,015659 - 0,014796 \right) \cdot 11739,13 = 10,13\ kNcm/cm \underline{\underline{= 10,13\ kNm/m}}}

Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle H_{Z,E,d} = \left( \sigma_{2} - \gamma \right) \cdot \frac{\delta}{\beta} = \left( 0,015659 - 0,014796 \right) \cdot \frac{701,18}{32,5} = 0,0186 kN/cm \underline{\underline{= 1,86\ kN/m}}}

• Die Sohldruckresultierende liegt im Schwerpunkt des Spannungstrapezes und lautet:

Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle s = \frac{1}{3} \cdot \left( \frac{\sigma_{1}}{\sigma_{1} + \sigma_{2}} + 1\right) \cdot b = \frac{1}{3} \cdot \left( \frac{0,013933}{0,013933 + 0,015659} + 1\right) \cdot 50,0 \underline{ = 24,51 cm}}

$\sigma _{E,d}={\frac {\left(\sigma _{1}+\sigma _{2}\right)\cdot b}{4\cdot s}}={\frac {\left(0,013933+0,015659\right)\cdot 50,0}{4\cdot 24,51}}=0,015089\ kN/cm^{2}={\underline {\underline {=150,89\ kN/m^{2}}}}$

• Als nächstes ist der Bemessungswert des Sohlwiderstands σ_R,d aus der entsprechenden Tabelle der DIN 1054 rauszusuchen. In diesem Fall ist die Tabelle A 6.2 zu beachten.

Nachweis

$\sigma _{E,d}\ \leq \ \sigma _{R,d}$

${\underline {{\color {ForestGreen}150,89\ kN/m^{2}}\ \leq \ {\color {ForestGreen}210\ kN/m^{2}}}}$

→Nachweis erfüllt!

Nachweis Exzentrizität

Ermittlung der Gesamtexzentrizität e

• Für M_ges. wird die Momentensumme im Mittelpunkt der Sohlfuge gebildet.

Fehler beim Parsen (Syntaxfehler): {\displaystyle e\ =\ \frac{M_{ges.}}{N_{ges.}}\ =\ \frac{P_{E,d} \cdot E - H_{Z,E,d} \cdot \left(a-\frac{d}{2}\right) - M_{Z,E,d}}{N_{E,d,ges.}}\ =\ \frac{0,675 \cdot 15,0 - 0,0186 \cdot \left(40,0-\frac{15,0}{2}\right) - 10,13}}{0,7398}\ =\ -0,83\ cm}

Quellen

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