Normnachweis des Betonblocks nach indischen Normen

Beton auf Druck

Zwei Optionen zur Überprüfung von Beton auf Druck sind verfügbar:

1.  Gemäß IS 800, Abschn. 7.4
2.  Gemäß IS 456, Abschn. 34.4

Beton auf Druck geprüft gemäß IS 800, Abschn. 7.4

Der maximale Auflagerdruck darf den Druckwiderstand von $0.6 f_{ck}$ nicht überschreiten, wobei $f_{ck}$ die charakteristische Würfeldruckfestigkeit des Betons ist. Die Festigkeit des Vergussmörtels wird als höher als die des Betonfundaments angenommen. Abschn. 7.4.3.1 liefert die Formel für die Mindestdicke von Stützenbasen:

$$t_s = \sqrt{2.5 w c^2 \gamma_{m0} / f_y} > t_f$$

wobei:

•  $w$ – gleichmäßiger Druck von unten auf die Fußplatte unter der Bemessungslast aus Druckkraft
•  $c$ – Überstand der Stützenbasis über die Stütze
•  $f_y$ – Streckgrenze der Stützenbasis
•  $t_f$ – Flanschdicke der Stütze
•  $\gamma_{m0} = 1.1$ – Teilsicherheitsbeiwert für den durch Fließen bestimmten Widerstand – IS 800, Tabelle 5; editierbar in den Normeinstellungen

Die Formel kann umgeschrieben werden, um den Überstand mit der Annahme $w = 0.6 f_{ck}$ zu bestimmen:

$$c = t_s \sqrt{\frac{f_y}{1.5 f_{ck} \gamma_{m0}}}$$

Die Fläche $A_{c,eff}$ wird durch Aufweitung des Querschnitts der Stütze (mit Steifen), der die Fußplatte schneidet, um den Überstand $c$ bestimmt. Eine weitere Fläche, $A_{FEM,eff}$, bestimmt die Kontaktfläche zwischen der Fußplatte und dem Betonfundament (Vergussmörtel) mittels Finite-Elemente-Analyse. Die druckkraftaufnehmende Fläche $A_{eff}$ ist der Schnitt dieser beiden Flächen $A_{c,eff}$ und $A_{FEM,eff}$. Im Grenzzustand der Tragfähigkeit wird der Druckwiderstand $0.6 f_{ck}$ auf dieser Fläche $A_{eff}$ angenommen.

Der Normnachweis des Betons auf Druck wird in Form von Spannungen durchgeführt:

$$\sigma_c \le w$$

wobei:

•  $\sigma_c = \frac{N_c}{A_{eff}}$ – mittlere Auflagerspannung unterhalb der Fußplatte
•  $N_c$ – Druckkraft
•  $w = 0.6 f_{ck}$ – Druckwiderstand des Betons

Beton auf Druck geprüft gemäß IS 456, Abschn. 34.4.

Der maximale Auflagerdruck darf den Druckwiderstand von $0.45 f_{ck} \cdot \min \left \{ \sqrt{\frac{A_1}{A_2}}, \, 2 \right \}$ nicht überschreiten, wobei:

•  $f_{ck}$ – charakteristische Würfeldruckfestigkeit des Betons; die Festigkeit des Vergussmörtels wird als höher als die des Betonfundaments angenommen
•  $A_1$ – Auflagerfläche, definiert als die Fläche der unteren Basis des größten Kegelstumpfs oder Kegelkörpers, der vollständig im Fundament liegt und dessen obere Basis die tatsächlich belastete Fläche ist, mit einer Seitenneigung von eins vertikal zu zwei horizontal
•  $A_2$ – Auflagerfläche, bestimmt durch Finite-Elemente-Analyse (gleich $A_{FEM,eff}$)

Der Normnachweis des Betons auf Druck wird in Form von Spannungen durchgeführt:

$$\sigma_c \le w$$

wobei:

•  $\sigma_c = \frac{N_c}{A_{2}}$ – mittlere Auflagerspannung unterhalb der Fußplatte
•  $N_c$ – Druckkraft
•  $w = 0.45 f_{ck} \cdot \min \left \{ \sqrt{\frac{A_1}{A_2}}, \, 2 \right \}$ – Druckwiderstand des Betons

Querkraftübertragung

Die Querkraftbeanspruchung an der Fußplatte wird angenommen, von der Stütze auf das Betonfundament übertragen zu werden durch:

1. Reibung zwischen Fußplatte und Beton/Vergussmörtel
2. Schubknagge
3. Ankerschrauben