Scheibenwirkung

English translation: diaphragm action

GLOSSARY ENTRY (DERIVED FROM QUESTION BELOW)
German term or phrase:Scheibenwirkung
English translation:diaphragm action
Entered by: Peter Zauner

14:53 Mar 10, 2024
German to English translations [PRO]
Tech/Engineering - Construction / Civil Engineering / Concrete structures
German term or phrase: Scheibenwirkung
All,
I am translating an expert assessment on the load earing capacity of a disposable formwork product for construction joints in floor slabs, ceilings and walls.

Example sentences from the test are:
Die bauseitige Plattenbewehrung und die Scheibenwirkung von Produkt X müssen eine vertikale Last von 0,25 kN/0,148 m/10 m/s²·1000 = 169 kg/m aufnehmen.

Die vertikale Auflagerkraft, die sich durch die Berechnung der Vertikalstäbe am verformten System ergibt, muss von der bauseitigen Plattenbewehrung und von der Scheibenwirkung von Produkt X aufgenommen werden.

Der vertikale Kraftanteil wird von der Scheibenwirkung des Produkt X aufgenommen, der horizontale Kraftanteil von den Doppelstäben.


In my research, I found the “Technisches Merkblatt Deckenscheibe” (https://www.spannbeton-fertigdecken.de/fileadmin/02_Produkte... ), which mentions “Geschoss- und Dachdecken werden als Scheiben bezeichnet, wenn sie als horizontal aussteifende Bauteile ausgebildet sind. Diese nehmen Horizontalkräfte aus Wind, Schiefstellung sowie ggf. aus Erdbeben und Erddruck auf …” and “Für die Konstruktion von Scheiben aus Spannbeton-Fertigdecken ist die DIN EN 1992-1-1, 10.9.3 anzuwenden.”

Unfortunately, I don’t have access to the German version of DIN EN 1992-1-1. I have an English version though.

I also found the “Kommentar [zum] Eurocode 2 für Deutschland DIN EN 1992-1-1 Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken” (https://www.ciando.com/img/books/extract/3433605092_lp.pdf ), which defines “Scheibe, Wand. Ebenes, durch Kräfte parallel zur Mittelfläche beanspruchtes, flächenförmiges Bauteil, dessen größere Querschnittsabmessung das Vierfache der kleineren übersteigt.”

I will be grateful for all suggestions.

Thank you,

Peter
Peter Zauner
Australia
Local time: 20:23
diaphragm action
Explanation:







Also known as diaphragm effect.

A Deckenscheibe is a diaphragm:
http://m.dict.cc/deutsch-englisch/Deckenscheibe.html

In structural engineering, a diaphragm is a structural element that transmits lateral loads to the vertical resisting elements of a structure (such as shear walls or frames). Diaphragms are typically horizontal but can be sloped in a gable roof on a wood structure or concrete ramp in a parking garage.
http://en.m.wikipedia.org/wiki/Diaphragm_(structural_system)

Diaphragm action is an additional capacity of the panel to transfer the lateral loads to the outside edges of the panel – to the eave for roof panels and to the ground for wall panels. This stiffness provides stability and replaces the need for other bracing elements.
http://www.starbuildings.com/blog/diaphragm-action-as-the-br...





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Note added at 49 mins (2024-03-10 15:42:49 GMT)
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Scheibenwirkung von Hohlplattenelementen
Other title
Diaphragm action of hollow cored floors (en)
Effet de diaphragme de dalles aléolées fréfabriquées (fr)
http://pascal-francis.inist.fr/vibad/index.php?action=getRec...
Selected response from:

philgoddard
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Thank you, philgoddard.
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Summary of answers provided
3 +2diaphragm action
philgoddard
3plate effect
Brendan McNally
Summary of reference entries provided
Scheibenwirkung
Johannes Gleim

Discussion entries: 14





  

Answers


22 mins   confidence: Answerer confidence 3/5Answerer confidence 3/5 peer agreement (net): +2
diaphragm action


Explanation:







Also known as diaphragm effect.

A Deckenscheibe is a diaphragm:
http://m.dict.cc/deutsch-englisch/Deckenscheibe.html

In structural engineering, a diaphragm is a structural element that transmits lateral loads to the vertical resisting elements of a structure (such as shear walls or frames). Diaphragms are typically horizontal but can be sloped in a gable roof on a wood structure or concrete ramp in a parking garage.
http://en.m.wikipedia.org/wiki/Diaphragm_(structural_system)

Diaphragm action is an additional capacity of the panel to transfer the lateral loads to the outside edges of the panel – to the eave for roof panels and to the ground for wall panels. This stiffness provides stability and replaces the need for other bracing elements.
http://www.starbuildings.com/blog/diaphragm-action-as-the-br...





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Scheibenwirkung von Hohlplattenelementen
Other title
Diaphragm action of hollow cored floors (en)
Effet de diaphragme de dalles aléolées fréfabriquées (fr)
http://pascal-francis.inist.fr/vibad/index.php?action=getRec...

philgoddard
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Thank you, philgoddard.

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agree  Johannes Gleim: diaphragm action (or sheet action, disk action)
3 hrs

agree  Bourth: Beat me to it, but quite how this applies to the mysterious 'disposable formwork product for construction joints' I cannot fathom.
6 hrs
  -> Thanks! It's made of plastic.
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1 day 4 hrs   confidence: Answerer confidence 3/5Answerer confidence 3/5
plate effect


Explanation:
This is also a possibility:

"Load bearing behaviour of a single fold, combination of the slab and plate effect."

https://www.researchgate.net/figure/Load-bearing-behaviour-o...

Also here: "the load-bearing capacity of the ... a plate effect, which distributes and transfers the loads across ..

https://www.beco-bermueller.de/site/assets/files/5742/bb_bro...





Brendan McNally
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Local time: 11:23
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Reference comments


4 hrs
Reference: Scheibenwirkung

Reference information:
Erklärung: Wenn eine Platte oder Scheibe zwischen zwei Seiten eingespannt wird, versucht sie den Schubkräften dadurch auszuweichen, indem sie sich senkrecht zur Kraftrichtung ausbeult, ähnlich wie bei einem eingespannten Balken.

Siehe dazu:
Zum räumlichen Tragverhalten mehrgeschossiger
Gebäude in Holztafelbauart
:
3.2.2 Schubbeanspruchung
:
Für dünnwandige Querschnitte kann in guter Näherung angenommen werden, dass die Schubspannungen τzs über die Breite t konstant verteilt sind und in Richtung der Querschnittsmittellinie verlaufen. Schubspannungen senkrecht zur Querschnittsmittellinie werden vernachlässigt.
:
Die Verformungen infolge der Schubbeanspruchung werden nach den Voraussetzungen zur Anwendung der Biegetheorie vernachlässigt. Diese Vernachlässigung ist gerechtfertigt, da die auftretenden Verformungen bei den vorausgesetzten Materialeigenschaften und den geometrischen Randbedingungen sehr viel geringer sind als die Verformungen infolge der Biegebeanspruchung.
:
Die sich für den betrachteten einfachen Rechteckquerschnitt aus Gl. (3.16) ergebende Schubspannungsverteilung hat einen parabelförmigen Verlauf. Damit ist klar, dass auch die Schubverzerrungen nicht über die Querschnittshöhe konstant sind, sondern es zu veränderlichen Verwölbungen über die Höhe H des Querschnitts kommt. Die damit auftretenden Faserdehnungen und Normalspannungen sind gegenüber den Normalspannungen infolge der Biegebeanspruchung aber vernachlässigbar klein.
https://www.tu-braunschweig.de/index.php?eID=dumpFile&t=f&f=...

"Deckenscheibe" "shear wall" 65 Ergebnisse (0,27 Sekunden)
"Deckenscheibe" "floor disk" 1.950 Ergebnisse (0,44 Sekunden)
"Deckenscheibe / floor disk

Scheibe 1. (Stat) membane; 2. cross-wall, shear wall (Wandscheibe), 3. disc, disk,
sheet (Tragwerk), 4. pane (Fensterscheibe), 5. sheave, belt (Riemenscheibe) 6. gasket, washer (Dichtungsscheibe), 7.( Arch) reel (Astragal)
Scheibentragwerk / structural sheet
Scheibenwirkung 1. diaphragm action, disk action, sheet action
(Gelbrich, Dictionary of Architecture, Building and Civil Engineering)

Betreff Deckenscheibe
Quellen Die Ableitung der waagerechten Auflagerkraefte der Deckenscheiben ist nachzuweisen.
:
Achtung! Eine Deckenscheibe ist zwar im Allgemeinen auch eine Deckenplatte, aber umgekehrt passt das nicht immer.
Eine Deckenplatte überträgt per functionem immer vertikale Kräfte. Treten horizontale Schubkräfte auf, kann die Deckenplatte versagen (verformt sich wie ein Parallelogramm).
Eine Deckenscheibe hat neben der vertikalen Lastabtragung auch die Funktion, horizontale Schubkräfte aufzunehmen und in die darunterliegenden Wände abzuleiten. Hier gibt es also einen wichtigen inhaltlichen Unterschied.
Eine ähnliche Unterscheidung trifft man im Englischen zwischen einer "wall" und einer "shear wall". Auch dort ist es der "wall" gestattet, bei Schubkräften zu versagen (Parallelogramm). Eine "shear wall" muss die Schubkräfte sicher in die Fundamente ableiten.
Verfasser CivEng
https://dict.leo.org/forum/viewUnsolvedquery.php?idThread=43...

Anm.: Im Kontext treten Schubkräfte (Scherkräfte) auf.

Die Deckenscheibe der cobiax Flachdecke ist gewährleistet
cobiax.com
The diaphragm action of the cobiax flat slab is warranted
cobiax.com
:
Lasten können nicht nur, wie beispielsweise bei Stützen oder Balken, in eine Richtung, sondern allseitig abgetragen werden ("echte Platten- und Deckenscheibe").
klh.at
Not only can loads be transferred in one direction (as is the case, for example, with supports, girders, etc.) but on all sides (referred to as "genuine plate and sheet action").
klh.at
https://www.linguee.de/deutsch-englisch/search?source=auto&q...

A proposal to adjust the design approach for the diaphragm action of shear panels according to Schardt and Strehl in line with European regulations
:
This paper shows how to amend Schardt and Strehl's approach to include this flexibility, leading to more realistic values of diaphragm stiffness. The article also introduces new procedures for the calculation of the resistance, adopted from European standards and recommendations.
https://structurae.net/de/fachliteratur/fachartikel/proposal...

Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (VV TB) — Fassung Juni 2021 —
DIN 1053-4
DIN EN 1090-3
DIN EN 1090-5
:
- DIN EN 1090-5: Ausführung von Stahltragwerken und Aluminiumtragwerken — Teil 5: Technische Anforderungen an tragende, kaltgeformte Bauelemente aus Aluminium und tragende, kaltgeformte Bauteile für Dach-, Decken-, Boden- und Wandanwendungen; Deutsche Fassung EN 1090-5:2017
-
6.4 Scheibenwirkung von Wänden
Sollen für die Bemessung mehrere Wandtafeln als eine zusammenwirkende Wandscheibe statisch in Rechnung gestellt werden, so ist 7.1.3 zu beachten. Die Querkrafttragfähigkeit im Bereich der Vertikalfugen zwischen zwei Wandtafeln kann durch versetzte Anordnung der Endsteine oder Verzahnungen gesteigert werden (siehe 7.1.3). Eine ungleichmäßige Spannungsverteilung quer zur Wandebene braucht nicht berücksichtigt zu werden.

[8] Kathage, K, Lindner, J., Misiek, Th., Schilling, S.: A proposal to adjust the design approach for the diaphragm action of shear panels according to Schardt and Strehl in line with European regulation, steel construction t (20213)
:
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&c...

DIN EN 1992-1-1:2021-10 - Entwurf
Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken - Teil 1-1: Allgemeine Regeln - Regeln für Hochbauten, Brücken und Ingenieurbauwerke; Deutsche und Englische Fassung prEN 1992-1-1:2021
Sprache: Deutsch, Englisch : 427,40 EUR
https://www.beuth.de/de/erweiterte-suche/272754!search?alx.s...

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Note added at 4 Stunden (2024-03-10 19:23:39 GMT)
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Nachtrag: Arnes Wikipedalink ist ebenfalls aussagekräftig, leider ist er aber zu keinen englischrpachigen Artikel weiter verlinkt:

Eine Scheibe ist in der Technischen Mechanik das Modell eines Flächentragwerks, das im Referenzzustand eben ist und durch Kräfte in ihrer Ebene belastet wird. Biegemomente, deren Achse in der Scheibenebene liegen, sowie Kräfte, die senkrecht zur Scheibe wirken, bleiben unberücksichtigt. (Eine ideale Scheibe bleibt auch im verformten Zustand eben.)

Eine Platte gilt in der Technischen Mechanik ebenfalls als ein ebenes Bauteil, wird jedoch mit gerade denjenigen Kräften und Momenten belastet, die bei der Betrachtung des Bauteils als Scheibe vernachlässigt werden.

In der Bautechnik wird einem flächigen Bauteil Scheibenwirkung zugesprochen, wenn es in der Lage ist, die in Richtung seiner Ebene angreifenden Kräfte aufzunehmen und sicher abzuleiten, ohne durch die resultierenden, inneren Schubspannungen übermäßig verformt oder zerstört zu werden.

Reale platten-/scheibenförmige Bauteile im Bauwesen vereinen in sich immer die Eigenschaften einer idealen Scheibe mit denen einer idealen Platte.
https://de.wikipedia.org/wiki/Scheibe_(Technische_Mechanik)

Johannes Gleim
Works in field
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