Momenten-Krümmungs-Beziehungen (Bsp.)

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Auf dieser Seite werden beispielhaft die Momenten-Krümmungs-Beziehungen ermittelt, die Theorie hierfür wird auf einer gesonderten Seite dargestellt (vgl. Momenten-Krümmungs-Beziehungen. Die Berechnungen werden vergleichend mit und ohne Mitwirkung des Betons zwischen den Rissen durchgeführt.

Aufgabenstellung

Für einen Balken mit Rechteckquerschnitt und gegebener Bewehrung sollen die Momenten-Krümmungs-Beziehungen berechnet werden. Als Festigkeiten sind die rechnerischen Mittelwerte anzusetzen

  • b/h=35cm/75cm
  • d=70cm
  • B500A
  • Längsbewehrung: 4⌀25 (As,vorh=19,64cm²)
  • C 20/25
  • Ecm=10000Nmm2=1000kNcm2 (Mit der Berücksichtigung von Kriecheinflüssen)

Festigkeiten

fck=20Nmm2fyk=500Nmm2

fcR=0,850,8520=14,45Nmm2=1,445kNcm2

fyR=1,1500=550Nmm2=55kNcm2

ftR=1,05550=577,5Nmm2=57,75kNcm2

fctm=2,2Nmm2=0,22kNcm2

Ermittlung der Momenten-Krümmungs-Beziehungen ohne Mitwirkung des Betons zwischen den Rissen

Erstrissbildung

Moment

II=3575312=1230468cm4

zI,c1=h2=752=37,5cm

Mcr=0,22123046837,5=7219kNcm=72,19kNm

Dehnungen

εc1,cr1=0,221000=0,22103

zI,c2=h2=752=37,5cm

|εc2,cr1|=0,2210337,537,5=0,22103

εs,cr1=0,221037037,537,5=0,191103

Krümmung

κI=0,191103+0,2210370=5,871061cm=5,871041m

Krümmung im gerissenen Zustand bei Erreichen der Streckgrenze des Betonstahls

Moment

Ermittlung des Streckgrenzenmoments nach Schmitz:

ωII=19,643570551,445

ωII=0,3

Mybd2fcR=0,25

My=0,25357021,445=61954kNcm=619,54kNm

Dehnungen

εsy=550200000=2,75103

|0,1εc2|=0,19103

|εc2|=1,9103

Krümmung

κy=2,75103+1,910370=66,41061cm=66,41041m

Krümmung im gerissenen Zustand unter den Bruchschnittgrößen

Moment

Das Moment wird mit den ω-Tafeln mit dem rechnerischen Mittelwert der Zug- bzw. Druckfestigkeit ermittelt:

ω=19,6457,535701,445=0,32

μEds=0,267

My=0,267357021,445=66167kNcm=661,67kNm

Dehnungen

Die Dehnungen werden ebenfalls aus der ω-Tafel abgelesen:

εst=5,38103

|εct|=3,5103

Krümmung

κy=5,38103+3,510370=126,861061cm=126,861041m

Quellen


Seiteninfo
Status: in Bearbeitung