Glossary entry

German term or phrase:

Scheibenwirkung

English translation:

diaphragm action

Added to glossary by Peter Zauner
Mar 10 14:53
2 mos ago
30 viewers *
German term

Scheibenwirkung

German to English Tech/Engineering Construction / Civil Engineering Concrete structures
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
Proposed translations (English)
3 +2 diaphragm action
3 plate effect

Discussion

Peter Zauner (asker) Mar 20:
Thank you to all contributors and for the discussion.
I settled on "diaphragm action".
Steffen Walter Mar 19:
@ Johannes A "verlorene Schalung" remains in the building/structure/element by definition - that's the very essence of "verloren" in this case (in the sense of not being reusable). Any architect or construction engineer would confirm this when asked.
Johannes Gleim Mar 18:
@ Peter The context known to us so far says nothing about whether it is a lost formwork or whether it remains in the building. However, the fact that the component acting as a "diaphragm" has to absorb the forces suggests that it remains in the building.
However, further context may reveal whether this is the case. If this question is important in the translation but is not answered in the text, I would ask the client for clarification.
Steffen Walter Mar 14:
@ Peter On a side note, you might consider "permanent formwork/shuttering" as a translation of "verlorene Schalung", which means that the formwork remains in place permanently (as part of the element/structure) post-completion, rather than being removed. See, for instance, https://www.lemon-gs.co.uk/hyrib-permanent-formwork.html and https://www.lemon-gs.co.uk/cellform-permanent-formwork-syste...
Arne Krueger Mar 12:
Hmm... As king Johannes once noted: Wer es nicht weiß, soll lieber nichts sagen. I think that applies to me now as well. I just can't picture this form with a diaphragm action, sorry. I'm out.
Peter Zauner (asker) Mar 12:
@ Johannes many thanks for your contributions.
My question is the appropriate translation of the term "Scheibenwirkung".
My explanation below is an attempt to answer Arne's question and to provide additional information about the product.
Figure 115 shows the static system, load, vertical support reaction Rz,Ed, moment MEd, internal reaction force NEd and utilsation η of the vertical members of a lattice girder that is part of the formwork product. The lattice girders support expanded metal mesh that forms the actual formwork against which the concrete is poured.
Peter Zauner (asker) Mar 12:
@ Johannes many thanks for your contributions.
My question is the appropriate translation of the term "Scheibenwirkung".
My explanation below is an attempt to answer Arne's question and to provide additional information about the product.
Figure 115 shows the static system, load, vertical support reaction Rz,Ed, moment MEd, internal reaction force NEd and utilsation η of the vertical members of a lattice girder that is part of the formwork product. The lattice girders support expanded metal mesh that forms the actual formwork against which the concrete is poured.
Johannes Gleim Mar 12:
@ Peter I am probably right in assuming that the question does not refer to "load bearing capacity", but to "Scheibenwirkung".
Note: Figure 115 clearly shows how the sheet (diaphragm) bends under vertical load, analogous to the torsion of a bar.
Peter Zauner (asker) Mar 12:
@ Arne many thanks for your contributions.
I have now concluded that “disposable formwork” might not be the correct term. In German it is “verlorene Schalung”, so I will change my translation to “lost formwork”.
The specific application of the formwork product is to form working joints, e.g. where the pouring of the concrete is halted to be continued at the next day or shift. The formwork remains in place and the next day’s / shift’s concrete is poured against the previous “outer” side of the formwork. The detailed expert (approx. 30,000 words) assessment examines the load bearing capacity of the formwork (in its various versions) against the load of the fresh concrete.
The chapter in which the “Scheibenwirkung” appears discusses the product’s vertical members’ capacity to handle horizontal forces.

Arne Krueger Mar 11:
@Johannes, danke für die Referenz. Mir war nicht ganz klar, was Produkt X eigentlich darstellt, aber jetzt scheint es etwas eindeutiger zu werden. Dazu muss ich aber Peter etwas fragen.
@Peter Can you confirm that we are talking about products such as on the first page of this website?
https://disposableformwork.com/#:~:text=Disposable Formworks...
If so, I am not sure if you really need to include "diaphragm action" or any other action as it is just for construction purposes (disposable product). So, I guess you could just use what is already in your introductory sentence: load bearing capacity. Scheibenwirkung in that case would only highlight the potential effect of product X. Or at least it is insignificant as the load is transferred to multiple forms anyway.
Peter Zauner (asker) Mar 11:
load bearing capacity "load earing" is my typo. Apologies if this caused confusion. Thank you, Arne, for pointing this out.
Ines R. Mar 10:
sheet action or disc action Im "Dictionary of Architecture Building and Construction and Materials" sind zwei Begriffe für Scheibenwirkung aufgeführt: sheet action, disc action. Hier steht folgendes: "Scheibentheorie ist die Lehre von den Scheiben. Scheiben sind Platten, bei denen die äussere Last in der Ebene der Mittelfläche wirkt. Die Scheibentheorie führt zur Airyschen Spannungsfunktion..."
Arne Krueger Mar 10:
No, Scheibenwirkung relates to the force put on a/the plate.
https://de.wikipedia.org/wiki/Scheibe_(Technische_Mechanik)#...
"load earing" is probably "load bearing", a typo by Peter.
philgoddard Mar 10:
A Scheibe in this context is a disc or diaphragm, so diaphragm effect?

Proposed translations

+2
22 mins
Selected

diaphragm action








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...
Peer comment(s):

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.
Something went wrong...
4 KudoZ points awarded for this answer. Comment: "Thank you, philgoddard."
1 day 4 hrs

plate effect

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...



Something went wrong...

Reference comments

4 hrs
Reference:

Scheibenwirkung

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)
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