Aussteifung von Betonskelettbauten

Geschossbauten müssen gegen horizontale Kräfte (Wind, Erdbeben) ausgesteift werden. Die horizontale Lastabtragung erfolgt durch vertikal und horizontal aussteifende Bauteile für die Beanspruchungen aus Wind und Schiefstellung.

Horizontal aussteifende Bauteile
Für die Weiterleitung der Horizontallasten an die vertikal aussteifenden Bauteile und für das Zusammenwirken dieser Bauteile sind Deckenscheiben notwendig. Einzeldeckenelemente müssen durch zusätzliche Maßnahmen wie z.B. Ringanker zu einer schubfesten Scheibe zusammengefasst werden.

Vertikal aussteifende Bauteile
Eine ausreichende Steifigkeit gegen Verschiebungen und Verdrehungen des Baukörpers ist sicherzustellen. Eine möglichst große ständige Vertikallast der aussteifenden Bauteile ist günstig, da sonst zu große Fundamente notwendig werden.
Als vertikal aussteifende Bauteile werden:

  • Wände,
  • Kerne,
  • Rahmen und
  • eingespannte Stützen
herangezogen. Die Aussteifung durch Wände und Kerne stellt den Regelfall dar. Verschiebliche Rahmensysteme und eingespannte Stützen können ebenfalls horizontale Lasten abtragen, sind jedoch wegen der großen Biegebeanspruchung aufwendiger und sollten daher auf Gebäude mit höchstens zwei Geschossen beschränkt werden.

Anordnung
Für die Anordnung der aussteifenden Bauteile ist zu beachten, dass bei einer Aussteifung durch Wände mindestens drei Wandscheiben angeordnet werden müssen, deren Achsen sich nicht in einem Punkt schneiden. Eine zentrische Anordnung einzelner Kerne ist günstig für die Aufnahme der Horizontalbelastung. Bei exzentrischer Anordnung treten große Torsionsbeanspruchungen des Kerns auf.

Anordnung von Dehnfugen
Zwängungen entstehen aus Längenänderungen der Deckenscheibe zwischen den aussteifenden Bauteilen infolge Schwindens des Betons und Temperaturänderungen. Durch die Steifigkeit in Längsrichtung entstehen sehr große Zwangsbeanspruchungen, die zur Rissbildung führen können. Um Schäden durch Zwängungen zu vermeiden, können auch Dehnfugen angeordnet werden. Hierbei muss jedes unabhängige Teilsystem ausreichend ausgesteift werden.

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