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Stahlstütze im Köcherfundament

Die Stütze steht in einer ausgesparten Hülse des Fundaments und wird nach dem Ausrichten vergossen – so ist sie ohne Ankerschrauben eingespannt. Der Rechner bestimmt die Einbindetiefe, die Pressungen aus der Einspannung, die Ringbewehrung der Köcherwände und die Grundfläche des Fundaments.

Was berechnet dieser Rechner? – Erklärung mit Beispiel

Was berechnet wird

Der Rechner weist eine Stahlstütze nach, die in einem glatten Köcher des Fundaments eingespannt ist, nach DIN EN 1992-1-1, 10.9.6: Einbindetiefe, Pressungen aus der Einspannung, Ringbewehrung der Köcherwände, Stütze an der Einspannstelle, Fußplatte, Durchstanzen der Köchersohle und die Sohlfuge. Er schlägt Einbindetiefe und Grundfläche vor.

Wofür

Für eingespannte Stützen ohne Ankerschrauben – etwa bei Hallen, Vordächern, Carports oder Werbeanlagen, wo die Stütze Horizontallasten und Momente in das Fundament abgeben muss.

Beispiel

HEB 200 aus S235 mit N = 150 + 80 kN, M = 10 + 45 kNm und V = 2 + 12 kN (ständig + veränderlich), Einbindetiefe 0,50 m, Köcherwände 20 cm, Fuge 75 mm:

am Stützenfuß M_Ed = 81 kNm, V_Ed = 20,7 kN
Einspannkräfte H_o = (81 + 20,7 · 0,9 · 0,50) / (0,8 · 0,50) = 226 kN, H_u = 226 − 21 = 205 kN
Ringbewehrung je Seitenwand 2,60 cm², zum Beispiel 3 Ø 12
mit 1,40 × 1,20 m ist der Sohldruck zu hoch (357 > 300 kN/m²); Vorschlag t = 0,45 m und Fundament 1,45 × 1,45 × 0,80 m

Datengrundlagen

Stütze

Profilreihe

Profil

Stahlsorte

Biegung um die starke Achse: Die Flansche drücken gegen die Köcherwände.

Lasten an der Köcheroberkante, charakteristisch

Normalkraft

ständig – N_G,k kN

veränderlich – N_Q,k kN

Moment

ständig – M_G,k kNm

veränderlich – M_Q,k kNm

Querkraft

ständig – V_G,k kN

veränderlich – V_Q,k kN

Veränderliche Lasten, etwa Wind auf Halle oder Carport, gemeinsam als Q. Moment und Querkraft wirken in derselben Richtung, im Bild Richtung a.

Moment und Querkraft quer dazu (Richtung b)

Nur für das Fundament. Diese Anteile gehen in Sohlfuge, wirksame Fläche und Durchstanzen ein. Köcherwände, Verguss und Stützenquerschnitt sind für die zweite Richtung nicht nachgewiesen – dafür ist ein eigener Nachweis nötig.

ständig – M_b,G,k kNm

veränderlich – M_b,Q,k kNm

ständig – V_b,G,k kN

veränderlich – V_b,Q,k kN

Köcher außermittig auf dem Fundament

Versatz der Köcherachse gegenüber der Mitte der Grundfläche, etwa beim Rand- oder Grenzfundament. Positiv verschiebt den Köcher zur Seite mit wachsendem a bzw. b.

Versatz in a – e_a,0 m

Versatz in b – e_b,0 m

Köcher

Einbindetiefe – t m

Fuge mm je Seite

Wanddicke mm

Köchersohle – h_b m

Fußplatte – t_p mm

Fußplatte – l_p mm

Fußplatte – b_p mm

Beton Köcher und Verguss

Beton Fundament

Fußplatte leer = Profilgröße plus 50 mm je Seite, Stahl S235; sie trägt nur auf der wirksamen Fläche nach DIN EN 1993-1-8, 6.2.5. Die Köcherwände sind innen glatt geschalt.

Fundament Blockfundament, Köcher eingelassen

Länge – a m

Breite – b m

Einbindetiefe – d m

a in Lastrichtung, d = Sohle unter Gelände. Frostfrei in der Regel mindestens 0,8 m; je nach Bauort, etwa in Höhenlagen, kann eine größere frostfreie Tiefe nötig sein – im Zweifel beim Bauamt erfragen.

Sohlbewehrung – Ø mm

Stababstand – s mm

Baugrund

Bauort – für einen Blick in die geologischen Übersichtskarten

Sohlwiderstand – σ_R,d kN/m², Bemessungswert

Auslegung

Schnitt

Ergebnis

Nachweise

Berechnungsschritte

Nicht abgedeckt

Knicken und Biegedrillknicken der Stütze – nur der Querschnitt an der Einspannstelle ist nachgewiesen
Biegung um die schwache Achse und zweiachsige Beanspruchung
Biegung der Köcherwände quer zur Lastrichtung, Druckstreben in der Wand, Verankerung der Ringbewehrung
Rauer oder profilierter Köcher (größere Kräfte über Verzahnung), Reibung an den Wänden
Montagezustand vor dem Verguss, Keile und Justierschrauben
Setzungen und Verdrehung des Fundaments
Köcher und Stütze bei Beanspruchung in zwei Richtungen – die zweite Richtung wirkt nur auf die Sohlfuge und das Durchstanzen
Rand- und Eckstützen beim Durchstanzen: der Rundschnitt wird am Fundamentrand gekappt, die pauschalen β nach 6.4.3 (6) sind nicht angesetzt