IDEA StatiCa RCS – Bemessung von 2D-Betonbauteilen

Platte

Gemäß EN 1992-1-1, Abschnitt 5.3.1(4) ist eine Platte ein Bauteil, dessen kleinste Abmessung nicht kleiner ist als das 5-fache der Gesamtdicke der Platte. Die Platte wird nur durch Biegemomente und Querkräfte senkrecht zur Schwerpunktebene der Platte beansprucht. Der Nachweis der Konstruktionsregeln erfolgt gemäß EN 1992-1-1, Abschnitt 9.3.

Schale als Platte – Schalenplatte

Die Geometrie wird ähnlich wie bei der Platte definiert.  Im Gegensatz zur Platte kann die Schalenplatte durch Biegung und Membranwirkung beansprucht werden. Die Konstruktionsregeln werden nach den Regeln für Platten geprüft (EN 1992-1-1, Abschnitt 9.3).

Wand

Gemäß EN 1992-1-1, Abschnitt 5.3.1(7) ist eine Wand ein Bauteil, für das die folgenden Grundsätze nicht erfüllt sind:

• die Querschnittshöhe überschreitet nicht das 4-fache der Querschnittsbreite
• die Höhe beträgt mindestens das 3-fache der Querschnittshöhe

Die Wand wird nur durch Membranwirkung beansprucht, und die Konstruktionsregeln werden gemäß EN 1992-1-1, Abschnitt 9.6 geprüft.

Schale als Wand – Schalenwand

Die Geometrie wird ähnlich wie bei der Wand definiert. Im Gegensatz zur Wand kann die Schalenwand durch Biegung und Membranwirkung beansprucht werden. Die Konstruktionsregeln werden nach den Konstruktionsregeln für Wände geprüft (EN 1992-1-1, Abschnitt 9.6).

Wandartiger Träger

Gemäß EN 1992-1-1, Abschnitt 5.3.1(3) ist ein wandartiger Träger ein Bauteil, dessen Stützweite kleiner ist als das 3-fache der Gesamthöhe des Querschnitts. Der wandartige Träger kann wie die Wand nur durch Membranwirkung beansprucht werden. Die Konstruktionsregeln werden gemäß EN 1992-1-1, Abschnitt 9.7 geprüft.

Für den Nachweis wird ein Schalenelement mit den Abmessungen 1 m x 1 m definiert. In dieses Schalenelement wird die Bewehrung eingegeben. Für den Nachweis des 2D-Bauteils wird die Bewehrung pro laufendem Meter berücksichtigt.

Zur Eingabe der Bewehrung am oberen und unteren Rand können vordefinierte Bewehrungsvorlagen verwendet werden. Außerdem kann eine allgemeine Bewehrung in die Platte eingegeben werden.

Eingabe der Bewehrung mit Bewehrungsvorlagen

IDEA RCS stellt zwei Vorlagen für die Eingabe der Bewehrung in ein 2D-Element bereit. Eine Vorlage dient der Eingabe der Bewehrung an der oberen Oberfläche, die andere der Eingabe der Bewehrung an der unteren Oberfläche.

Mit beiden Vorlagen kann eine orthogonale Bewehrung an den Oberflächen des 2D-Elements eingegeben werden. Beide Vorlagen ermöglichen das Drehen der Bewehrung um die lokale x-Achse des 2D-Elements.

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Dialog for the definition of 2D reinforcement}}}$$

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Schema of defined reinforcement at the lower surface of 2D element}}}$$

Eingabe der allgemeinen Bewehrung

Jede Bewehrungslage wird im Schnitt und im Grundriss definiert.

$$\textsf{\textit{\footnotesize{General input}}}$$

Bewehrungsart

Die Art des Bewehrungsstabs muss definiert werden, damit der Nachweis der Konstruktionsregeln durchgeführt werden kann. Für 2D-Elemente des Typs

• Platte und Schalen-Platte – für Nachweise nach EN 1992-1-1, Abschnitt 9.3.1.1

  • Hauptbewehrung
  • Querbewehrung
• Wand, Schalen-Wand und wandartiger Träger – für Nachweise nach EN 1992-1-1, Abschnitt 9.6.2 und 9.6.3

  • Horizontalbewehrung
  • Vertikalbewehrung

Eingabe der Schnittgrößen

Die Eingabe der Schnittgrößen von 2D-Bauteilen hängt vom Typ des 2D-Elements ab:

• Schalenplatte – Membrankräfte (n_x, n_y und n_xy), Biegemomente (m_x, m_y und m_xy) und Querkräfte (v_x und v_y) können eingegeben werden
• Schalenwand – Membrankräfte (n_x, n_y und n_xy), Biegemomente (m_x, m_y und m_xy) und Querkräfte (v_x und v_y) können eingegeben werden
• Platte – nur Biegemomente (m_x, m_y und m_xy) und Querkräfte (v_x und v_y) können eingegeben werden
• Wand – nur Membrankräfte (n_x, n_y und n_xy) können eingegeben werden
• Wandartiger Träger – nur Membrankräfte (n_x, n_y und n_xy) können eingegeben werden

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Sign convention of internal forces}}}$$

Für die Nachweise müssen die folgenden Kombinationstypen definiert werden:

• Grenzzustand der Tragfähigkeit/Außergewöhnlich – die für diesen Kombinationstyp definierten Schnittgrößenkomponenten werden für die GZT-Nachweise von 2D-Elementen verwendet:

  • Tragfähigkeit N-M-M
  • Systemantwort N-M-M
  • Interaktion

und für den Nachweis der Bewehrungsregeln

• Charakteristisch – die für diesen Kombinationstyp definierten Schnittgrößenkomponenten werden für den Nachweis der Spannungsbegrenzung (GZG) verwendet
• Quasi-ständig – die für diesen Kombinationstyp definierten Schnittgrößenkomponenten werden für den Nachweis der Rissbreite (GZG) verwendet

Bestimmung der Nachweisrichtung

Für den korrekten Nachweis des 2D-Elements muss die Nachweisrichtung bestimmt werden. Die Nachweisrichtung kann für jeden Kombinationstyp separat mit den folgenden zwei Methoden eingegeben werden:

• Benutzerdefinierte Richtung – der Benutzer definiert die Nachweisrichtung als Winkel bezogen auf die x-Achse in der Ebene des 2D-Elements. Diese Option ist für den Kombinationstyp GZT als Standard eingestellt, und der vordefinierte Winkelwert beträgt 0 Grad. Die Nachweise werden in den folgenden Richtungen geführt:

  • Definierte Richtung
  • Richtung senkrecht zur definierten Richtung
  • Richtung der Druckdiagonale an der Oberseite
  • Richtung der Druckdiagonale an der Unterseite
• Richtung der Hauptspannungen – die Nachweisrichtung wird automatisch als Richtung der Hauptspannungen an der Ober- und an der Unterseite des 2D-Elements berechnet. Diese Option ist für die Kombinationstypen Charakteristisch und Quasi-ständig als Standard eingestellt. Die Nachweise werden in den folgenden Richtungen geführt:

  • Richtung der Hauptspannungen an der Unterseite
  • Richtung senkrecht zur Richtung der Hauptspannungen an der Unterseite
  • Richtung der Druckdiagonale an der Unterseite
  • Richtung der Hauptspannungen an der Oberseite
  • Richtung senkrecht zur Richtung der Hauptspannungen an der Oberseite
  • Richtung der Druckdiagonale an der Oberseite

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Recalculated internal forces in input direction by theory of Baumann}}}$$

Analyse der Nachweisrichtung für den Grenzzustand der Tragfähigkeit

Analyse 1

Für ein 2D-Element, das nur durch Biegemomente belastet wird (m_x = 20 kNm/m, m_y = 10 kNm/m, m_xy = 5 kNm/m ), wurden der Bewehrungswinkel und der Winkel der Nachweisrichtung für den Grenzzustand der Tragfähigkeit variiert – die Ergebnisse sind im folgenden Diagramm dargestellt:

Die Analyse zeigt:

• Wenn die Bewehrungsstäbe senkrecht zueinander verlaufen, sind die Nachweisergebnisse für unterschiedliche Winkel der Nachweisrichtung ähnlich, sie hängen nicht vom definierten Bewehrungswinkel ab, und der Maximalwert des Nachweises tritt bei den Winkeln 0, 45 und 90 Grad auf. Daher kann dieser Nachweis für eine vordefinierte Nachweisrichtung mit einem Winkel von 0 Grad geführt werden.
• Wenn die Bewehrungsstäbe nicht senkrecht zueinander verlaufen, unterscheiden sich die Nachweisergebnisse deutlich, und der Maximalwert des Nachweises wird ungefähr in der Richtung erreicht, die der Richtung der mittleren Bewehrung entspricht. Daher wird empfohlen, die vordefinierte Nachweisrichtung zu ändern oder die Nachweise in mehreren Richtungen zu führen, wenn die Bewehrungsstäbe nicht senkrecht zueinander verlaufen.

Analyse 2

Für die orthogonale Bewehrung wurden die Werte der Biegemomente und der Winkel für den GZT-Normnachweis variiert. Die Ergebnisse sind im Diagramm dargestellt:

Die Analyse zeigt, dass auch bei unterschiedlichen Werten der Biegemomente der Maximalwert des Nachweises im Grenzzustand der Tragfähigkeit bei den Nachweisrichtungen 0, 45 und 90 Grad auftritt. Daher kann der Nachweis für einen vordefinierten Nachweiswinkel von 0 Grad geführt werden. Eine ähnliche Schlussfolgerung gilt für 2D-Elemente, die nur durch eine Normalkraft oder durch eine Normalkraft in Kombination mit Biegemomenten belastet werden.

Umrechnung der Schnittgrößen in die Nachweisrichtungen

Die definierten Schnittgrößen werden mit der Transformationsformel nach Baumann in die Nachweisrichtungen umgerechnet, beschrieben in Baumann, Th. : "Zur Frage der Netzbewehrung von Flächentragwerken". In : Der Bauingenieur 47 (1972), Berlin 1975. Das Berechnungsverfahren ist wie folgt:

1. Berechnung der Normalkräfte an beiden Oberflächen des 2D-Elements
2. Berechnung der Hauptkräfte an beiden Oberflächen des 2D-Elements
3. Berechnung der umgerechneten Kräfte für jede Oberfläche in die definierte Nachweisrichtung
4. Berechnung der umgerechneten Kräfte für jede Oberfläche auf die Mittelebene
5. Umrechnung der Querkräfte in die definierte Nachweisrichtung

Berechnung der Normalkräfte an beiden Oberflächendes 2D-Elements

Die definierten Schnittgrößen werden mit den folgenden Formeln auf beide Oberflächen umgerechnet:

$${{n}_{x,low\left( upp \right)}}=\frac{{{n}_{x}}}{2}+\left( - \right)\frac{{{m}_{x}}}{z}$$

$${{n}_{y,low\left( upp \right)}}=\frac{{{n}_{y}}}{2}+\left( - \right)\frac{{{m}_{y}}}{z}$$

$$~~~~~{{n}_{xy,low\left( upp \right)}}=\frac{{{n}_{xy}}}{2}+\left( - \right)\frac{{{m}_{xy}}}{z}$$

Für die Umrechnung der Schnittgrößen muss der innere Hebelarm (z) bestimmt werden. Der innere Hebelarm wird mit dem Verfahren der Grenzdehnungen bei Beanspruchung durch das Hauptbiegemoment in den Richtungen der Hauptmomente m₁ an beiden Oberflächen bestimmt. Wenn die Hauptmomente gleich null sind oder wenn in der Richtung der Hauptmomente kein Gleichgewicht gefunden wird, wird der innere Hebelarm nach der folgenden Formel bestimmt:

$$z=x\cdot d$$

Im folgenden Diagramm ist die Überprüfung des inneren Hebelarms für die Biegemomente m_x = 20 kNm/m, m_y = 10 kNm/m, m_xy = 5 kNm/m dargestellt. Die Richtung der Hauptmomente wurde mit α_m1 = 22,5 Grad berechnet, und die Systemantwort des Querschnitts wurde zur Bestimmung des inneren Hebelarms berechnet.

Berechnung der Schnittgrößen an beiden Oberflächen

Die Hauptkräfte an beiden Oberflächen des 2D-Elements werden mit der folgenden Formel berechnet:

$${{n}_{1,bot\left( top \right)}}=\frac{{{n}_{x,low\left( upp \right)+}}{{n}_{y,low\left( upp \right)}}}{2}+\frac{1}{2}\sqrt{{{\left( {{n}_{x,low\left( upp \right)-}}{{n}_{y,low\left( upp \right)}} \right)}^{2}}+4\cdot {{n}_{xy,low\left( upp \right)}}}$$

$${{n}_{2,bot\left( top \right)}}=\frac{{{n}_{x,low\left( upp \right)+}}{{n}_{y,low\left( upp \right)}}}{2}-\frac{1}{2}\sqrt{{{\left( {{n}_{x,low\left( upp \right)-}}{{n}_{y,low\left( upp \right)}} \right)}^{2}}+4\cdot {{n}_{xy,low\left( upp \right)}}}$$

Die Richtung der Hauptkräfte wird mit der folgenden Formel berechnet:

$${{\alpha }_{n1,low\left( upp \right)}}=0,5\cdot {{\tan }^{-1}}\left( \frac{2\cdot {{n}_{xy,low\left( upp \right)}}}{{{n}_{x,low\left( upp \right)}}-{{n}_{y,low\left( upp \right)}}} \right)$$

Berechnung der umgerechneten Schnittgrößen an den Oberflächen in die definierte Nachweisrichtung

Die Umrechnung der Hauptkräfte in die Nachweisrichtungen erfolgt für jede Oberfläche getrennt mit der Transformationsformel nach Baumann:

$${{n}_{surface,i,low\left( upp \right)}}=\frac{{{n}_{1,low\left( upp \right)}}\cdot \sin \left( {{\alpha }_{j,low\left( upp \right)}} \right)\cdot \sin \left( {{\alpha }_{k,low\left( upp \right)}} \right)+{{n}_{2,low\left( upp \right)}}\cdot \cos \left( {{\alpha }_{j,low\left( upp \right)}} \right)\cdot \cos \left( {{\alpha }_{k,low\left( upp \right)}} \right)}{\sin \left( {{\alpha }_{j,low\left( upp \right)}}-{{\alpha }_{i,low\left( upp \right)}} \right)\cdot \sin \left( {{\alpha }_{k,low\left( upp \right)}}-{{\alpha }_{i,low\left( upp \right)}} \right)}$$

Transformation der umgerechneten Schnittgrößen in den Schwerpunkt des Querschnitts

Für den Nachweis des 2D-Elements müssen die Oberflächenkräfte in einer bestimmten Richtung in den Schwerpunkt des Querschnitts umgerechnet werden. Das Ergebnis sind die Normalkraft n_d,i und das Biegemoment m_d,I, die im Schwerpunkt des Querschnitts des 2D-Elements wirken.

                      m_d,i = n_lower,i·z_s,low + n_upper,i·z_s,upp

                         n_d,i = n_lower,i + n_upper,i

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Recalculated design forces}}}$$

Umrechnung der Querkräfte in die definierte Nachweisrichtung

Die Querkräfte werden mit der folgenden Formel in die Nachweisrichtung umgerechnet:

$${{v}_{d,i}}={{v}_{x}}\cdot \cos ({{\alpha }_{i}})+{{v}_{y}}\cdot \sin ({{\alpha }_{i}})$$

und die maximale Querkraft beträgt:

$${{v}_{d,max~}}=\sqrt{{{v}_{x}}^{2}+{{v}_{y}}^{2}}$$

und sie wirkt in der Richtung

$$\beta ={{\tan }^{-1}}\left( \frac{{{v}_{y}}}{{{v}_{x}}} \right)$$

Vergleich der Umrechnung der Schnittgrößen mit verschiedenen Verfahren

Umrechnung der Schnittgrößen nach EN 1992-1-1

Das in EN 1992-1-1 beschriebene Verfahren wird in mehreren Programmen und in der Praxis zur Berechnung der Bemessungsschnittgrößen verwendet. EN 1992-1-1 berücksichtigt nur senkrecht zueinander verlaufende Bewehrungsrichtungen. Die Berechnung der Bemessungsschnittgrößen unter Berücksichtigung des Torsionsmoments ist im folgenden Ablaufdiagramm dargestellt, wobei m_y³ m_x. Für Momente m_y < m_x kann ein ähnliches Diagramm erstellt werden

Die Werte der umgerechneten Bemessungsschnittgrößen für den Bauteiltyp Platte, berechnet mit dem in der EN beschriebenen Verfahren, sind in der folgenden Tabelle dargestellt:

In IDEA StatiCa RCS werden nicht die Momente an der Ober- und Unterseite angezeigt, sondern die Normalkräfte an beiden Oberflächen und die in den Schwerpunkt des Querschnitts umgerechneten Momente.

Die Momente an der Unter- und Oberseite können aus den in der numerischen Ausgabe angezeigten Oberflächenkräften mit der folgenden Formel berechnet werden:

$${{m}_{surface,i,dlow\left( upp \right)}}={{n}_{surface,i,low\left( upp \right)}}\cdot z$$

Die Werte der Oberflächenkräfte und der umgerechneten Momente sind in den folgenden Tabellen dargestellt:

Die Tabellen zeigen, dass die in IDEA Concrete berechneten Momente an den Plattenoberflächen und die nach dem in der EN beschriebenen Verfahren berechneten Momente nur an einer Oberfläche übereinstimmen. Diese Abweichung wird durch eine unterschiedliche Optimierung der Betondruckstrebe verursacht. Das in IDEA StatiCa RCS verwendete Verfahren sucht den Winkel der Druckstrebe bei minimaler Kraft in der Strebe. Das in der EN beschriebene Verfahren sucht die minimale Summe der negativen Kräfte aus allen Richtungen.

Vergleich der Berechnung der Schnittgrößen mit den Programmen RFEM und SCIA Engineer

Zum Vergleich der Ergebnisse der umgerechneten Schnittgrößen in den Programmen IDEA Concrete, RFEM und SCIA Engineer (SEN) wurde ein einfaches Modell einer Platte mit den Abmessungen 6 m x 4 m und einer Dicke von 200 mm erstellt. Die Platte ist an den Rändern linienförmig gelagert und mit einer gleichmäßig verteilten Last von 10 kN/m² belastet.

Zur Vereinfachung der Darstellung werden nur die Werte der umgerechneten Schnittgrößen in einem Längsschnitt angezeigt. Der Abstand des Schnitts vom Plattenrand beträgt 1,5 m. Die im Programm RFEM berechneten Schnittgrößen wurden als Eingangswerte für IDEA Concrete verwendet.

Die Tabelle zeigt eine gute Übereinstimmung der in den einzelnen Programmen berechneten Kräfte.

Wie im Kapitel Transformation der umgerechneten Schnittgrößen auf den Schwerpunkt des Querschnitts unter Schnittgrößen beschrieben, werden die Bemessungsschnittgrößen der Fläche auf den Schwerpunkt des Querschnitts eines 2D-Elements transformiert. Das Ergebnis dieser Transformation sind ein Biegemoment und eine Normalkraft, die im Schwerpunkt eines Rechteckquerschnitts wirken. Dessen Kantenlänge beträgt 1 m und seine Höhe entspricht der Dicke der Platte.

Die Nachweise des 2D-Elements werden in allen definierten Richtungen gleichzeitig geführt. Das Programm rechnet die Bewehrung mit folgender Formel automatisch in die Nachweisrichtung um:

$${{A}_{Si,\alpha }}={{A}_{S}}\cdot {{\cos }^{2}}({{\alpha }_{i}})$$

Nachweisergebnisse in den definierten Richtungen

Alle aktivierten Nachweise werden automatisch in allen erforderlichen Richtungen geführt. Die Darstellung der Ergebnisse ähnelt der Darstellung der Ergebnisse von 1D-Elementen. Bei 2D-Elementen kann die darzustellende Richtung eingestellt werden. Die Ergebnisse für 2D-Elemente werden in den Nachweisrichtungen dargestellt. Alle Richtungen, in denen die Nachweise berechnet wurden, sind in der grafischen Darstellung eingezeichnet.

Die Pfeile im Bild stellen die Nachweisrichtungen dar. Orange ist die Richtung des maximalen Nachweiswerts, rot die aktuelle Nachweisrichtung. Um die aktuelle Richtung zu ändern, klicken Sie auf den Pfeil oder auf die entsprechende Schaltfläche im Menüband.

Die Ergebnisse der einzelnen Nachweise werden in der aktuellen Richtung dargestellt. Der Winkel der Nachweisrichtung wird oberhalb der Tabelle mit der Zusammenfassung des Nachweises angezeigt.

Die Ergebnisse in der maßgebenden Richtung werden im Bericht ausgegeben.

Grenzzustand der Tragfähigkeit

Die Grundsätze der GZT-Nachweise sind im Handbuch zu den theoretischen Grundlagen für 1D-Elemente beschrieben. In den folgenden Kapiteln werden nur die Unterschiede bei 2D-Elementen beschrieben.

Tragfähigkeitsnachweis

Der Tragfähigkeitsnachweis unterscheidet sich nicht von den Nachweisen für 1D-Elemente. Die Belastung wirkt nur in einer Ebene, daher ist der Nachweistyp N + M.

Antwortnachweis

Die Antwortnachweise für die einzelnen Nachweisrichtungen verwenden dieselben Algorithmen wie die Nachweise von 1D-Elementen.

Interaktionsnachweis

Anders als bei 1D-Elementen wird der Interaktionsnachweis nur zur Ermittlung der Ausnutzung V + M geführt, also der Interaktion von Querkraft und Biegemoment. Die Werte V_Rd,c und V_Rd,max können in der Zusammenfassungstabelle des Interaktionsnachweises überprüft werden.

Vergleich des Tragfähigkeitsnachweises zwischen IDEA Concrete, RFEM und SCIA Engineer

Für den Vergleich der Ergebnisse des Tragfähigkeitsnachweises mit RFEM und SCIA Engineer wurden dieselben Daten verwendet, die unter Schnittgrößen im Kapitel Vergleich der Schnittgrößenberechnung mit den Programmen RFEM und SCIA Engineer beschrieben sind. Der Vergleich erfolgte in zwei Punkten der Platte.

Da die Programme RFEM und SEN nicht die tatsächlich vorhandene Bewehrung der Platte nachweisen, sondern nur die erforderliche Bewehrungsfläche bemessen, wurden für den Vergleich der Berechnung zwei Methoden verwendet. Die erste vergleicht die Ausnutzung des Querschnitts für die in RFEM und SEN bemessene erforderliche Bewehrung. Dabei wird angenommen, dass der Querschnitt genau dann zu 100 % ausgenutzt ist, wenn die berechnete erforderliche Bewehrungsfläche verwendet wird.

Die Ausnutzung des in IDEA Concrete bewehrten Querschnitts kann dann relativ ausgedrückt werden.

Relative Ausnutzung = A_{s, req} / A_{s, RCS} × 100 [%]

Der Querschnitt in IDEA Concrete wurde an der Unterseite mit Bewehrung d=10 mm im Abstand von 200 mm in beiden Richtungen bewehrt. Die Bewehrungsfläche beträgt in beiden Richtungen 314 mm².

Die Tabelle zeigt eine gute Übereinstimmung der Ausnutzung bei allen Programmen.

Für die zweite Methode wurde in IDEA Concrete eine Bewehrung mit annähernd derselben Fläche definiert wie die in RFEM und SEN berechnete erforderliche Bewehrung. Anschließend wurde die Ausnutzung des Querschnitts verglichen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt:

Auch hier stimmen die Ergebnisse gut überein.

Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit

Spannungsbegrenzung

Der Nachweis der Spannungsbegrenzung unterscheidet sich nicht von den Nachweisen für 1D-Elemente.

Rissbreitennachweis

Zusätzlich zu den Nachweisen für 1D-Elemente wird die Richtung des Risses geprüft, die bei 2D-Elementen dargestellt werden kann.

Konstruktionsregeln

Der Nachweis der Konstruktionsregeln von 2D-Elementen lässt sich in zwei Hauptgruppen unterteilen:       

• Nachweis des Bewehrungsgrads
• Nachweis der Stababstände

Der Nachweis der Konstruktionsregeln hängt auch vom Typ des 2D-Elements ab. Für Schalenplatten- und Plattenelemente werden getrennte Nachweise für die Hauptbewehrung und für die Verteilerbewehrung geführt.  Bei Wandelementen wird zwischen vertikaler und horizontaler Bewehrung unterschieden.

Der Nachweis des Bewehrungsgrads wird in Richtung der Hauptspannungen geführt.  Die im Schnitt des 2D-Elements definierte Bewehrung (außer der Verteilerbewehrung) wird in die Richtungen der Hauptspannungen transformiert.

Der Nachweis der Stababstände wird senkrecht zur Richtung der definierten Bewehrung geführt. Dieser Nachweis wird für alle definierten Bewehrungslagen geführt. Die Grenzwerte hängen vom Typ des nachgewiesenen Elements und vom Typ der definierten Bewehrung ab.