1 Übersicht Einleitung Thematische Gliederung des Buches Bezeichnungen Internetadressen für weitere Informationen 8

Transkript

1 Inhaltsverzeichnis Vorwort V 1 Übersicht Einleitung Thematische Gliederung des Buches Bezeichnungen Internetadressen für weitere Informationen 8 2 Ermittlung von Beanspruchungen in Verbindungen Prinzipielle Vorgehensweise Schnittgrößen und Spannungen in Stäben Gleichgewicht zwischen Schnittgrößen und Teilschnittgrößen Ermittlung der Teilschnittgrößen mit der Spannungsverteilung 21 3 Konstruktion und Bemessung von Bauteilen und Verbindungen Vorbemerkungen Herstellen und Verstärken von Querschnitten Beanspruchung der Verbindungsmittel Geschweißte Vollwandträger Verbundträger und andere Verbundkonstruktionen Halsnähte eines Ι-Querschnitts Halsnähte eines rechteckigen Hohlkastenquerschnitts Verbundträger mit durchgehender Verbundfuge Verstärkung eines Walzprofiles durch Zulagen Krafteinleitung und Aussteifung Übersicht Krafteinleitung ohne Steifen Krafteinleitung mit Steifen Bemessung von Krafteinleitungssteifen und Anschlussnähten Zwischenauflager eines Trägers Endauflager eines Trägers mit Auflagersteifen Stumpfstöße von Blechen, Zug- und Druckstäben Bleche Zugstäbe Druckstäbe/Stützen Zugstoß eines Stabes aus Flachstählen Zugstoß eines quadratischen Hohlprofiles 65 Verbindungen im Stahl- und Verbundbau. 3. Auflage. Rolf Kindmann, Michael Stracke Ernst & Sohn GmbH & Co. KG. Published 2012 by Ernst & Sohn GmbH & Co. KG.

2 VIII Inhaltsverzeichnis 3.5 Gelenkige Trägerstöße Ausführungsvarianten und Anwendungsbereiche Stoß mit dünnen Stirnplatten Stoß mit Steglaschen Biegesteife Trägerstöße Konstruktionsvarianten und Kraftübertragung Geschweißte Stöße Geschraubte Stöße Kombination verschiedener Verbindungsmittel Trägerstoß mit Laschen Trägerstoß mit überstehenden Stirnplatten Trägerstoß mit bündigen Stirnplatten Trägerstoß mit Stumpfnähten Trägerkreuzungen und -anschlüsse Übersicht Gestapelte Trägerlagen Gelenkige Anschlüsse Trägerausklinkungen und Nachweise Trägerkreuzungen mit Durchlaufwirkung Trägerkreuzungen von Verbundträgern Gelenkiger Trägeranschluss mit dünner Stirnplatte Anschluss eines Nebenträgers mit Durchlaufwirkung Gelenkige Träger-Stützenverbindungen Konstruktionsvarianten und Lage des Gelenks Verbundträger/Verbundstützen Anschluss mit Auflagerknagge Anschluss mit Fahnenblech Anschluss mit Winkeln Rahmenecken und Stöße im Hallenbau Übersicht Konstruktionsvarianten und Kraftübertragung Verstärkung und Nachweis der Eckfelder Unterlegbleche für dünne Stützengurte Geschweißte Rahmenecke mit Voute Rahmenecke mit Voute und bündiger Stirnplatte Firststoß Biegemomententragfähige Träger-Stützenverbindungen Übersicht Ausgesteifte Verbindungen Verbindungen ohne Steifen Verformbare Verbindungen und Auswirkungen Geschweißter Trägeranschluss ohne Steifen 129

3 Inhaltsverzeichnis IX 3.11 Verbindungen in Fachwerkkonstruktionen Übersicht Exzentrizitäten und Biegemomente in Fachwerken Fachwerke mit Knotenblechen Fachwerke aus offenen Profilen ohne Knotenbleche Fachwerke aus Hohlprofilen Fachwerkknoten mit Knotenblech und offenen Profilen Fachwerkknoten aus quadratischen Hohlprofilen Anschlüsse an Stahlbetonkonstruktionen Vorbemerkungen Auflagerung und Anschlüsse von Stahlträgern Gelenkige Anschlüsse von Stahlstützen an Fundamente Biegesteife Anschlüsse von Stahlstützen an Fundamente Gelenkiger Stützenfuß mit Fußplatte und Schubknagge Eingespannte Stütze mit Fußplatte oder alternativ Köcherfundament Geschraubte Verbindungen Einleitung Schrauben, Muttern und Scheiben Ausführungsformen und Kategorien Kraftübertragung und Tragverhalten Vorbemerkungen Kategorie A: Scher- / Lochleibungsverbindungen Kategorien B und C: Kraftübertragung durch Reibung Kategorien D und E: Zugbeanspruchung der Schrauben Kombinierte Zug- und Abscherbeanspruchung Konstruktionsempfehlungen und -regeln Zusammenwirken verschiedener Verbindungsmittel Zeichnerische Darstellung Typisierte Verbindungen Bemessung und Konstruktion nach DIN Vorbemerkungen Werkstoffkennwerte Rand- und Lochabstände von Schraubenlöchern Abscheren und Lochleibung Zugbeanspruchte Schrauben Zug und Abscheren Gebrauchstauglichkeit von GV- und GVP-Verbindungen Anziehen von vorgespannten Schraubenverbindungen Bemessung und Konstruktion nach Eurocode Vorbemerkungen 235

4 X Inhaltsverzeichnis Werkstoffkennwerte Rand- und Lochabstände Beanspruchbarkeit von Schrauben Hochfeste Schrauben in gleitfesten Verbindungen Lange Schraubenverbindungen Einschnittige Überlappungsstöße mit einer Schraube Einschenkliger Anschluss von Winkelprofilen Querschnittsschwächung durch Schraubenlöcher Anziehen und Vorspannen von geschraubten Verbindungen Bemessung von geschraubten Verbindungen Methoden und Bedingungen Verteilung der Schnittgrößen auf die Verbindungsmittel Klassische Berechnung der Schraubenkräfte in Scher- 255 Lochleibungsverbindungen Vorbemerkungen Beliebige Anordnung der Schrauben Regelmäßige und symmetrische Anordnung der Schrauben Gelenkiger Trägeranschluss mit Winkeln Biegesteifer Trägerstoß mit Laschen Plastische Verteilung der Schraubenkräfte in Scher-Lochleibungsverbindungen Verbindungen mit Stirnplatten und zugbeanspruchten Schrauben Übersicht Trägerstöße Tragmodelle/Zugkräfte in den Gurten Übertragbare Zugkräfte Äquivalenter T-Stummel und Stirnplatten nach EC Rahmenecken im Hallenbau Träger-Stützenverbindungen Querschnitte, Anreißmaße und Klemmlängen Fertigung Prüfungen Korrosionsschutz Geschweißte Verbindungen Einleitung Zeichnerische Darstellung Bemessung und Konstruktion nach DIN Bezeichnung der Schweißnahtspannungen Rechnerische Schweißnahtdicken Rechnerische Schweißnahtlängen Rechnerische Schweißnahtspannungen 309

5 Inhaltsverzeichnis XI Grenzschweißnahtspannungen und Nachweise Grundsätze für die Konstruktion Weitere Regelungen der DIN Bemessung und Konstruktion nach Eurocode Vorbemerkungen Geometrie und Abmessungen Beanspruchbarkeit von Kehlnähten Beanspruchbarkeit von Stumpfnähten Verteilung der Kräfte Schweißverfahren, Schweißprozesse Übersicht Schmelzschweißen Pressschweißen Gasschmelzschweißen und Brennschneiden Verformungen und Schweißeigenspannungen Ungleichmäßige Erwärmung und Abkühlung Verformungen infolge Schrumpfen Entstehung von Schweißeigenspannungen Auswirkungen auf die Bauteiltragfähigkeit Abbau durch Richten und Wärmebehandlung Versagen geschweißter Verbindungen Versagensarten Verformungsbruch Ermüdungsbruch Sprödbruch Terrassenbruch Fertigung Schweißbadsicherung Nahtvorbereitung Nahtaufbau und Lagenfolge Auslaufbleche Arbeitspositionen Vorwärmen und Abkühlzeiten Herstellerqualifikationen Prüfungen Weitere Verbindungsmittel und -techniken Vorbemerkungen Halbrundniete und Senkniete Druckübertragung durch Kontakt Bolzenverbindungen Zugstäbe aus Rundstählen 372

6 XII Inhaltsverzeichnis 6.6 Spannschlösser und Verbindungsmuffen Hammerschrauben Ankerschrauben Dübel zur Verankerung im Beton Kopfbolzendübel für Verbundträger Stahlplatten mit einbetonierten Kopfbolzen (Ankerplatten) Befestigung und Verbindung dünnwandiger Bauteile Verankerung hochfester Zugglieder Ankerschienen Befestigung von Glasscheiben Verbindungen in ermüdungsgefährdeten Konstruktionen Einleitung Ermüdungsgefährdete Bauwerke Ermüdungsbeanspruchungen Ermüdungsfestigkeit und Nutzungsdauer Ermüdungsnachweis Beurteilung der Kerbwirkung Beanspruchbarkeit von Bauteilen und Verbindungen Grundsätze für die konstruktive Durchbildung Kranbahnträger Brücken 431 Literaturverzeichnis 434 Sachverzeichnis 449