Weist einen Stahlbetonstützenquerschnitt beliebiger Form, mit den Stäben an ihren eigenen Koordinaten, nach SIA 262:2025 nach: Druckwiderstand, Biegung mit Normalkraft einschliesslich Auswirkungen zweiter Ordnung, konstruktive Durchbildung und Spannungen im Gebrauchszustand. Jeder Schritt zeigt seine Formel und die Ziffer der Norm, aus der er stammt.
Was nachgewiesen wird
- Bemessungswerte der Festigkeiten fcd und fyd, Gleichungen (2) und (4), mit ηfc = (40/fck)^(1/3) ≤ 1, Gleichung (26).
- Druckwiderstand, Nachweis 1: Nd ≤ NRd = fcd · (Ac − As) + fyd · As.
- Imperfektionen: αi = 0.01/√l, zwischen 1/300 und 1/200, Ziffer 4.1.3.2.3, Gleichung (17), oder für eine Gruppe von Stützen Gleichung (18); e0d ist der grössere Wert von αi · lcr/2 und d/30, Ziffer 4.3.7.5, Gleichung (75).
- Auswirkungen zweiter Ordnung, Ziffer 4.3.7: e1d = M1d / Nd, Gleichung (76); e2d = χd · lcr² / c, Gleichung (77), mit c = π², Gleichung (81); Md = Nd · (e0d + e1d + e2d), Gleichungen (73) und (74).
- Biegung mit Normalkraft, Nachweis 2: Md ≤ [M_Rd], mit einem Spannungsblock über 0.85 · x (Ziffer 4.2.1.5).
- Umschnürung (optional), Ziffer 4.2.1.9: Festigkeit des Kerns kc · fcd, Gleichungen (29) bis (31).
- Konstruktive Durchbildung: ρ ≥ 0.6 % und Ø ≥ 8 mm (Ziffer 5.5.4.2); ein Stab in jeder Ecke (Ziffer 5.5.4.8); Bügelabstand s ≤ min(15 · Ømin ; amin ; 300 mm), Ziffer 5.5.4.7, Gleichung (117); Bügeldurchmesser Øw ≥ Øsl,max/3 (Ziffer 5.5.4.9).
- Gebrauchszustand: [M_cr] = (fct,eff + N/Ai) · Ii / vt, Ziffer 4.4.1.3, dann die Spannungen unter N und M.
Was Sie eingeben und was Sie erhalten
Sie wählen die Form (Rechteck, Kreis oder ein Polygon, das Sie durch Anklicken seiner Ecken zeichnen) und den durch das Moment gedrückten Rand. Sie setzen jeden Stab per Mausklick in die Zeichnung oder platzieren auf einmal einen rechteckigen Bewehrungskorb oder einen kreisförmigen Stabring. Sie geben die Bügel Øw und s, die Baustoffe, die Widerstandsbeiwerte, Nd und M1d ein. Für die Auswirkungen zweiter Ordnung: lcr, die Höhe l, Einzelstütze oder Stützengruppe und das Verfahren für die Krümmung. Für die Gebrauchstauglichkeit: die Anforderungen an die Rissbildung, N, M und den Lastfall.
Sie erhalten jede Exzentrizität, jeden Widerstand und jeden Nachweis mit seiner Ausnutzung und Ziffer, Warnungen zur konstruktiven Durchbildung und eine Zeichnung des Querschnitts. Mit dem Basic-Abonnement lässt sich die Berechnung als A4-Berechnungsbericht drucken.
Annahmen und Grenzen
- Nd und N sind als Druck positiv.
- Jede Biegerichtung wird separat nachgewiesen: Ändern Sie den gedrückten Rand, um die andere nachzuweisen.
- Die Krümmung wird entweder abgeschätzt, χd = 2 · fyd / (Es · (d − d′)), Gleichung (78), einschliesslich Kriechen und Schwinden, oder aus den Dehnungsebenen des Querschnitts unter Nd ermittelt (Ziffer 4.3.7.9).
- Wird die Umschnürung berücksichtigt, wird der Beton ausserhalb der Bügel nicht angerechnet.
- Die Bügelnachweise entfallen, wenn Øw leer gelassen wird.
- Wenn die gedrückten Stäbe fliessen, muss jeder zweite Stab gegen Ausknicken gehalten sein (Ziffer 5.5.4.6).
Berechnungsbeispiel
Eine Stütze 400 × 400 mm mit fck = 30 N/mm², acht Stäben Ø20 und Bügeln Ø8 im Abstand von 240 mm, unter Nd = 2000 kN und M1d = 60 kNm, mit lcr = 4.5 m und der abgeschätzten Krümmung, sowie ein quasi-ständiger Gebrauchszustand mit N = 1300 kN und M = 60 kNm. Die folgenden Resultate sind jene des Moduls für sein Berechnungsbeispiel, berechnet beim Erstellen dieser Seite.
Eingaben| Eingabe | Wert | Ref. |
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| Form des Querschnitts | Rechteck | |
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| Breite b | 400 mm | |
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| Höhe h | 400 mm | |
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| Durch das Moment gedrückte Seite | Obere Seite (+y) | |
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| Stäbe im Querschnitt | {"b":[[50,50,20],[200,50,20],[350,50,20],[50,350,20],[200,350,20],[350,350,20],[50,200,20],[350,200,20]],"p":[],"v":[]} | |
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| Bügeldurchmesser Øw | 8 mm | |
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| Bügelabstand s | 240 mm | |
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| Charakteristischer Wert der Zylinderdruckfestigkeit fck | 30 N/mm² | § 3.1.2.2.2 |
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| Bemessungswert der Bruchstauchung des Betons εc2d | 3.5 ‰ | § 4.2.1.5 |
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| Mittelwert der Betonzugfestigkeit fctm | 2.9 N/mm² | § 3.1.2.2.4 |
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| Elastizitätsmodul Ecm | 33600 N/mm² | § 3.1.2.3.3 |
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| Charakteristische Fliessgrenze fyk | 500 N/mm² | |
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| Elastizitätsmodul Es | 205000 N/mm² | |
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| Widerstandsbeiwert für Beton γc | 1.5 | § 2.4.2.6 |
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| Widerstandsbeiwert für Bewehrungs- und Spannstahl γs | 1.15 | § 2.4.2.6 |
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| Beiwert zur Berücksichtigung der Einwirkungsdauer und des Betonalters ηt | 1.0 — beide Bedingungen von Ziffer 4.2.1.3 erfüllt | § 4.2.1.3 |
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| Bemessungswert der Normalkraft (Druck) Nd | 2000 kN | |
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| Bemessungswert des Biegemoments erster Ordnung M1d | 60 kNm | |
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| Auswirkungen zweiter Ordnung berücksichtigen? | Ja — schlankes Bauteil (4.3.7) | § 4.3.7.1 |
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| Knicklänge lcr | 4.5 m | |
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| Höhe für die Schiefstellung l | 3.2 m | § 4.1.3.2.3 |
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| Schiefstellung | Einzelnes Bauteil (Gl. (17)) | § 4.1.3.2.5 |
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| Krümmung der Stütze χd | Abschätzung (4.3.7.8) | § 4.3.7.7 |
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| Umschnürung des Kerns berücksichtigen? | Nein | § 4.2.1.9 |
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| Zugfestigkeit für die Rissbildung | Mittelwert der Betonzugfestigkeit (4.4.1.3) | § 4.4.1.3 |
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| Anforderungsniveau | Normal | § 4.4.2.2.3 |
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| Normalkraft im Lastfall (Druck) N | 1300 kN | |
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| Biegemoment im Lastfall M | 60 kNm | |
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| Lastfall | Quasi-ständig | § Tabelle 17 |
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Berechnung: Betonquerschnitt| Schritt | Wert | Ref. |
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| Bruttoquerschnittsfläche des Betons | Ac = 160’000 mm² | |
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| Höhe in Biegerichtungvom gedrückten Rand zum gegenüberliegenden Rand | h = 400 mm | |
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| Trägheitsmoment des Betonsum die Biegeachse durch den Schwerpunkt | Ic = 2’133’333’333 mm⁴ | |
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| Trägheitsradius√(Ic/Ac) | i = 115.5 mm | |
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Berechnung: Längsbewehrung| Schritt | Wert | Ref. |
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| Stäbe | ns = 8Ø20 | |
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| Gesamtfläche der StäbeΣ π·Ø²/4 | As = 2’513 mm² | |
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| BewehrungsgehaltAs/Ac | ρ = 1.57 % | |
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| Kleinste lichte Betonüberdeckung der StäbeAbstand vom Stabrand zur nächstgelegenen Oberfläche | c = 40 mm | |
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| Statische Höhegedrückter Rand bis zum entferntesten Stab | d = 350 mm | |
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| Abstand des nächstgelegenen Stabsgedrückter Rand bis zum nächstgelegenen Stab | d′ = 50 mm | |
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Berechnung: Bemessungswerte der Festigkeiten| Schritt | Wert | Ref. |
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| Beiwert zur Berücksichtigung des spröderen Verhaltens hochfester Betone(40/fck)^(1/3) ≤ 1 | ηfc = 1.000 | § 4.2.1.2 (26) |
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| Beiwert zur Berücksichtigung der Einwirkungsdauer und des Betonalters | ηt = 1.00 | § 4.2.1.3 |
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| Bemessungswert der Betondruckfestigkeitηfc·ηt·fck/γc | fcd = 20.0 N/mm² | § 2.4.2.3 (2) |
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| Bemessungswert der Fliessgrenze des Stahlsfyk/γs | fyd = 434.8 N/mm² | § 2.4.2.5 (4) |
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| Bemessungswert der Fliessdehnung des Stahlsfyd/Es | εyd = 2.12 ‰ | |
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Berechnung: Nachweis 1 — Druckwiderstand des Querschnitts: N_d ≤ N_Rd| Schritt | Wert | Ref. |
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| Druckwiderstand des Querschnittsfcd·(Ac − As) + fyd·Asganzer Querschnitt gleichmässig gedrückt mit εc2d, ohne Exzentrizität | NRd = 4’242 kN | |
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| Bemessungswert der Normalkraft gegenüber dem DruckwiderstandNd/NRd | η = 0.471 · erfüllt47 % des Tragwiderstands ausgenutzt | |
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Berechnung: Schlankheit und Exzentrizitäten| Schritt | Wert | Ref. |
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| Schlankheitlcr/izur Information: Je grösser λ, desto wichtiger die Durchbiegung | λ = 39.0 | |
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| Schiefstellung der Stütze0.01/√l, zwischen 1/300 und 1/200 (l in m)begrenzt auf 1/200 | αi = 0.00500 rad | § 4.1.3.2.3 (17) |
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| Exzentrizität infolge Schiefstellung | α·lcr/2 = 11.3 mm | § 4.3.7.5 (75) |
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| Mindestexzentrizität | d/30 = 11.7 mm | § 4.3.7.5 (75) |
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| Exzentrizität infolge Imperfektionender grössere der beiden Werte | e0d = 11.7 mm | § 4.3.7.5 (75) |
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| Exzentrizität erster OrdnungM1d/Nd | e1d = 30.0 mm | § 4.3.7.6 (76) |
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| Integrationskonstanteπ² | c = 9.87 | § 4.3.7.12 (81) |
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| Krümmung der Stütze2·fyd/(Es·(d − d′))Kriechen und Schwinden inbegriffen | χd = 0.01414 1/m | § 4.3.7.8 (78) |
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| Exzentrizität infolge Verformungχd·lcr²/c | e2d = 29.0 mm | § 4.3.7.7 (77) |
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| Gesamte Exzentrizitäte0d + e1d + e2d | ed = 70.7 mm | § 4.3.7.4 (74) |
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| BemessungsmomentNd·ed | Md = 141.4 kNm | § 4.3.7.3 (73) |
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Berechnung: Nachweis 2 — Biegung mit Normalkraft: M_d ≤ M_Rd(N_d)| Schritt | Wert | Ref. |
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| Druckzonenhöheaus N = Nd, Spannungsblock 0.85·x mit fcd, εc2d am gedrückten Rand | x = 258.6 mm | § 4.2.1.5 |
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| Betondruckkraftfcd·Ac,comp | Fc = 1’758 kN | |
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| Kraft in den gedrückten StäbenΣ As,i·(σs,i − fcd), Stäbe innerhalb des Blocks | Fs′ = 481 kN | |
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| Kraft in den gezogenen StäbenΣ As,i·σs,i | Fs = 239 kN | |
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| Biegewiderstand unter NdMoment der inneren Kräfte um die Stützenachse | MRd(Nd) = 252.9 kNm | |
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| Bemessungsmoment gegenüber dem Biegewiderstand unter NdMd/MRd | η = 0.559 · erfüllt56 % des Tragwiderstands ausgenutzt | |
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Berechnung: Nachweis 3 — Mindestlängsbewehrung| Schritt | Wert | Ref. |
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| Bewehrungsgehalt der Stütze0.6 %/ρ | η = 0.382 · erfüllt38 % des Tragwiderstands ausgenutzt | § 5.5.4.2 |
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| Kleinster Stabdurchmesser8/Ømin | η = 0.400 · erfüllt40 % des Tragwiderstands ausgenutzt | § 5.5.4.2 |
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Berechnung: Ein Stab in jeder Ecke| Schritt | Wert | Ref. |
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| Querschnittsecken mit einem Längsstabdie Regel ist erfüllt | ncorner = alle 4 | § 5.5.4.8 |
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Berechnung: Nachweis 4 — Bügel| Schritt | Wert | Ref. |
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| Kleinste Abmessung des Querschnitts | amin = 400 mm | |
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| Bügelabstands/smax | η = 0.800 · erfüllt80 % des Tragwiderstands ausgenutzt | § 5.5.4.7 (117) |
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| Bügeldurchmesser(Ømax/3)/Øw | η = 0.833 · erfüllt83 % des Tragwiderstands ausgenutzt | § 5.5.4.9 |
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Berechnung: Ideeller Querschnitt| Schritt | Wert | Ref. |
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| Verhältnis der Elastizitätsmoduli der StäbeEs/Ecm | αs = 6.10 | |
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| Fläche des ideellen QuerschnittsAc + (αs − 1)·As | Ai = 172’821 mm² | |
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| Trägheitsmoment, ungerissen | Ii = 2’349’682’477 mm⁴ | |
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| Abstand von seinem Schwerpunkt zum gezogenen Rand | vt = 200.0 mm | |
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| Abmessung für den Grössenbeiwerth/3, Bauteil auf Biegung | t = 133 mm | § 4.4.1.3 |
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| Massstabsbeiwert1/(1 + 0.5·t), t in m | kt = 0.938 | § 4.4.1.3 (100) |
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| Effektive Betonzugfestigkeitkt·fctm | fct,eff = 2.72 N/mm² | § 4.4.1.3 (99) |
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| Rissmoment unter N(fct,eff + N/Ai)·Ii/vtder Druck aus N verzögert die Rissbildung | Mcr(N) = 120.3 kNm | § 4.4.1.3 |
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Berechnung: Zustand unter N = 1’300 kN und M = 60.0 kNm| Schritt | Wert | Ref. |
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| Zustand des Querschnitts | ungerissen (M ≤ Mcr) | |
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| Betonspannung am gedrückten Rand−N/Ai − Mi·vc/IiDruck negativ; Mi um den Schwerpunkt des ideellen Querschnitts | σc,c = -12.63 N/mm² | |
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| Betonspannung am gegenüberliegenden Rand−N/Ai + Mi·vt/Iinoch auf Druck | σc,t = -2.42 N/mm² | |
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| Spannung des dem gegenüberliegenden Rand nächstgelegenen Stabs(Druck) | σs = -22.5 N/mm² | |
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| Spannung des dem gedrückten Rand nächstgelegenen StabsDruck negativ | σs′ = -69.3 N/mm² | |
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Wie dieses Modul geprüft wird
Vor der Veröffentlichung Ziffer für Ziffer anhand der SIA 262:2025 sowie mit unabhängigen, in realen Projekten verwendeten Berechnungen geprüft.
Fragen
Wann dürfen die Auswirkungen zweiter Ordnung vernachlässigt werden?
Nur wenn die Stütze davon nicht wesentlich beeinflusst wird oder wenn M1d aus einer Berechnung am verformten Tragwerk stammt, die Imperfektionen und Verformungen bereits enthält (Ziffer 4.3.7.2).
Welche Krümmung soll ich wählen?
Die Abschätzung nach Gleichung (78) ist einfacher. Die Suche über die Dehnungsebenen ist in der Regel weniger konservativ.
Kann ich die Berechnung ausdrucken?
Die vollständige Berechnung erscheint gratis und ohne Konto am Bildschirm. Ein druckfertiger A4-Berechnungsbericht ist im Basic-Abonnement enthalten.
Siehe auch
Norm: SIA 262:2025 · Seite aktualisiert: 24. Oktober 2026