Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Aussteifung von Gebäuden – Einfluss der Modellierung des Kellergeschosses auf die Schnittkräfte und Verformungen von aussteifenden Stahlbetonwänden
Im vorliegenden Beitrag wird der Einfluss der Modellierung des Kellergeschosses auf die Querkraft und die Verformungen von im Kellergeschoss eingespannten Stahlbeton‐Aussteifungswänden untersucht. Der Querkraftverlauf der Wand und die Verschiebung am Kopf der Wand werden mit den entsprechenden, am vereinfachten Kragwandmodell ermittelten Werten verglichen, bei dem die Wand auf Höhe der Kellerdecke voll eingespannt ist und die Weiterleitung der Schnittkräfte im Kellergeschoss nicht näher betrachtet wird. Für die Berücksichtigung des Kellergeschosses wird zunächst eine gelenkige Festhaltung durch die Kellerdecke und die Bodenplatte betrachtet, wodurch sich eine unrealistisch große Wandquerkraft im Kellergeschoss ergibt. Danach wird ein verfeinertes Modell mit Teileinspannung in der Bodenplatte und nachgiebiger Halterung durch die Kellerdecke untersucht. Es werden Empfehlungswerte für die Federkonstante der Drehfeder auf Höhe der Bodenplatte und der horizontalen Translationsfeder auf Höhe der Kellerdecke angegeben, die in der Praxis Anwendung finden können. Es wird besonders der Frage nachgegangen, welche Einflüsse die Berücksichtigung des Kellergeschosses bei der Erdbebenbemessung der Aussteifungswände hat. Dabei wird einerseits die Systemsteifigkeit, von der die Erdbebenersatzlasten abhängen, und andererseits die mögliche Verschiebungsduktilität, von der der mögliche Verhaltensbeiwert q abhängt, betrachtet.
Lateral Bracing of Buildings with a Basement – Influence on the Stress Resultants and Deformations of Reinforced Concrete Bracing Walls when including the Basement in the Mechanical Model
This paper presents an investigation of the influence on the shear force distribution and on the displacements of reinforced concrete bracing walls continuous through a basement, when modelling these walls. The shear forces and displacements are compared with those obtained when simplifying the wall by a cantilever with full fixity at the top of the basement, ignoring the transfer of shear force and bending moment into the basement. First, the influence of the basement is modelled by hinged connections between the wall and the base slab and the floor diaphragm above the basement, respectively. This will result in an unrealistically large wall shear force in the basement. Then, the flexural restraint of the wall by the base plate, and the lateral compliance of the floor diaphragm are modelled by a rotational spring and a lateral spring at those levels. Recommendations are given for reasonable values of the spring constants for practical design purposes. Special attention is given to the way in which including the basement in the mechanical model of such walls will influence aspects of their seismic design. Such aspects are the rigidity of the bracing system which influences the lateral earthquake loads, and the displacement ductility factor which influences the maximum admissible behaviour factor q.
Aussteifung von Gebäuden – Einfluss der Modellierung des Kellergeschosses auf die Schnittkräfte und Verformungen von aussteifenden Stahlbetonwänden
Im vorliegenden Beitrag wird der Einfluss der Modellierung des Kellergeschosses auf die Querkraft und die Verformungen von im Kellergeschoss eingespannten Stahlbeton‐Aussteifungswänden untersucht. Der Querkraftverlauf der Wand und die Verschiebung am Kopf der Wand werden mit den entsprechenden, am vereinfachten Kragwandmodell ermittelten Werten verglichen, bei dem die Wand auf Höhe der Kellerdecke voll eingespannt ist und die Weiterleitung der Schnittkräfte im Kellergeschoss nicht näher betrachtet wird. Für die Berücksichtigung des Kellergeschosses wird zunächst eine gelenkige Festhaltung durch die Kellerdecke und die Bodenplatte betrachtet, wodurch sich eine unrealistisch große Wandquerkraft im Kellergeschoss ergibt. Danach wird ein verfeinertes Modell mit Teileinspannung in der Bodenplatte und nachgiebiger Halterung durch die Kellerdecke untersucht. Es werden Empfehlungswerte für die Federkonstante der Drehfeder auf Höhe der Bodenplatte und der horizontalen Translationsfeder auf Höhe der Kellerdecke angegeben, die in der Praxis Anwendung finden können. Es wird besonders der Frage nachgegangen, welche Einflüsse die Berücksichtigung des Kellergeschosses bei der Erdbebenbemessung der Aussteifungswände hat. Dabei wird einerseits die Systemsteifigkeit, von der die Erdbebenersatzlasten abhängen, und andererseits die mögliche Verschiebungsduktilität, von der der mögliche Verhaltensbeiwert q abhängt, betrachtet.
Lateral Bracing of Buildings with a Basement – Influence on the Stress Resultants and Deformations of Reinforced Concrete Bracing Walls when including the Basement in the Mechanical Model
This paper presents an investigation of the influence on the shear force distribution and on the displacements of reinforced concrete bracing walls continuous through a basement, when modelling these walls. The shear forces and displacements are compared with those obtained when simplifying the wall by a cantilever with full fixity at the top of the basement, ignoring the transfer of shear force and bending moment into the basement. First, the influence of the basement is modelled by hinged connections between the wall and the base slab and the floor diaphragm above the basement, respectively. This will result in an unrealistically large wall shear force in the basement. Then, the flexural restraint of the wall by the base plate, and the lateral compliance of the floor diaphragm are modelled by a rotational spring and a lateral spring at those levels. Recommendations are given for reasonable values of the spring constants for practical design purposes. Special attention is given to the way in which including the basement in the mechanical model of such walls will influence aspects of their seismic design. Such aspects are the rigidity of the bracing system which influences the lateral earthquake loads, and the displacement ductility factor which influences the maximum admissible behaviour factor q.
Aussteifung von Gebäuden – Einfluss der Modellierung des Kellergeschosses auf die Schnittkräfte und Verformungen von aussteifenden Stahlbetonwänden
Zahn, Franz A. (Autor:in) / Gritsch, Simon (Autor:in)
Beton‐ und Stahlbetonbau ; 115 ; 300-311
01.04.2020
12 pages
Aufsatz (Zeitschrift)
Elektronische Ressource
Deutsch
Berechnungs‐ und Bemessungsverfahren , Steifigkeit , Drehfeder , Feder , Verformungsnachweis , Querkraft , Einspannung , Modellierung , Erdbeben , Allgemeines , Dynamische Einwirkungen/Erdbeben , Bettungsmodul , Bodenplatte basement , shear force , displacement ductility , reinforced concrete cantilever wall , earthquake resistant design , behaviour factor , lateral stiffness
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