Hallenkonstruktion Halle
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- Elisabeth Ackermann
- vor 7 Jahren
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1 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Hallenkonstruktion Halle Ende
2 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Hallenkonstruktion Halle Ende
3 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Hallenkonstruktion Halle Ende
4 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Hallenkonstruktion Ende
5 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Hallenkonstruktion Halle Ende
6 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Tragelemente Pos. 1 Trapezbleche trägt Schnee und Windlasten wird von Pos. 2 getragen Pos 6 Längswandstütze Pos 1 Trapezblech Pos 2 Pfette Pos 3 Träger Giebelwand Pos 4 Fachwerkträger Pos 5 Wandträger Pos 7 Giebelwandstütze Pos 8 Horizontalverbände Pos 9 Vertikalverbände Ende
7 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Tragelemente Pos. 2 Pfetten trägt Pos. 1 wird von Pos. 3 und 4 getragen Pos 6 Längswandstütze Pos 1 Trapezblech Pos 2 Pfette Pos 3 Träger Giebelwand Pos 4 Fachwerkträger Pos 5 Wandträger Pos 7 Giebelwandstütze Pos 8 Horizontalverbände Pos 9 Vertikalverbände Ende
8 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Tragelemente Pos. 3 Träger Giebelwand Träger Giebelwand trägt Pos. 2 und Giebelwand wird von Pos. 7 getragen Pos 6 Längswandstütze Pos 1 Trapezblech Pos 2 Pfette Pos 3 Träger Giebelwand Pos 4 Fachwerkträger Pos 5 Wandträger Pos 7 Giebelwandstütze Pos 8 Horizontalverbände Pos 9 Vertikalverbände Ende
9 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Tragelemente Pos. 4 Fachwerkträger Fachwerkträger trägt Pos. 2 wird von Pos. 6 getragen Pos 6 Längswandstütze Pos 1 Trapezblech Pos 2 Pfette Pos 3 Träger Giebelwand Pos 4 Fachwerkträger Pos 5 Wandträger Pos 7 Giebelwandstütze Pos 8 Horizontalverbände Pos 9 Vertikalverbände Ende
10 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Tragelemente Pos. 5 Wandträger Wandträger trägt Wandverkleidung: Gewicht und Windlast wird von Pos. 6 getragen Pos 6 Längswandstütze Pos 1 Trapezblech Pos 2 Pfette Pos 3 Träger Giebelwand Pos 4 Fachwerkträger Pos 5 Wandträger Pos 7 Giebelwandstütze Pos 8 Horizontalverbände Pos 9 Vertikalverbände Ende
11 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Tragelemente Pos. 6 Längswand-Stütze Längswandstütze trägt Pos. 4 und 5 wird vom Fundament getragen und vom Windverband gehalten Pos 1 Trapezblech Pos 2 Pfette Pos 3 Träger Giebelwand Pos 4 Fachwerkträger Pos 5 Wandträger Pos 6 Längswandstütze Pos 7 Giebelwandstütze Ende
12 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Knicken Ende
13 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Knicken starke Achse Knicken Ende
14 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Knicken schwache Achse Knicken schwache Achse Ende
15 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Knicken schwache Achse Knicken schwache Achse Ende
16 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Knicken Fachwerkobergurt Knicken Obergurt Ende
17 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Knicken schwache Achse Knicken Obergurt Ende
18 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Aussteifung Windy1 Die Hälfte der Windlasten wird über Riegel und Stützen in die Dachebene geleitet. Ende
19 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Aussteifung Windy2 Die Pfetten leiten die Lasten zum Verband weiter. Der Horizontalverband nimmt die Lasten auf und gibt sie an den Vertikalverband weiter. Ende
20 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Aussteifung Windy3 Es wirken nur die Zugdiagonalen. Die Druckdiagonalen weichen aus, sie werden bei der Ermittlung der Kräfte nicht berücksichtigt. Ende
21 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Aussteifung Windy4 Der Vertikalverband leitet die Horizontalkräfte in die Fundamente. Ende
22 TK 3 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Verformung aus Wind in x-richtung Verformung Windx Ende
23 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Vorgehen bei der Bemessung: 1. Ermittlung der Knicklängen Sky und Skz für Knicken rechtwinklig zu den beiden Schwerachsen y-y und z-z 2. Berechnung der Schlankheitsgrade λyund λ z λ = S k i 3. Ermittlung der Knickbeiwerte k y und k z aus Tabellen zur Abminderung der zulässigen Spannungen mit i = 0,289 h bzw. = 0,289 b bei Rechteckvollquerschnitten, ansonsten aus Tabellenwerken 4. Knickspannungsnachweis führen
24 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Ablauf des Knickspannungsnachweises [4]
25 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
26 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Zuordnung der Querschnitte zu den Knickspannungslinien im Stahlbau Knickspannungslinien im Stahlbau
27 Knickbeiwerte k für die Knickspannungslinien im Stahlbau TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
28 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Kombinierter Nachweis für Biegung und Längskraft im Stahlbau M W σ y,d y Rd + M z,d W σ z Rd + Nd A 1 σ k Rd Kombinierter Nachweis für Biegung und Längskraft im Holzbau M W σ y,d y m + M z,d W σ z m + Nd A 1 σ k cii z y z y σm,y σ + - σm,z σ n = max σm + - min σm
29 Berechnungsbeispiel Stützenlagerung bei Betrachtung der Hallenstütze (h=8m) als separates Statisches System TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Eulerfall II: Knicklänge Sk= L Sky= 8,00m Skz= 4,00m Abbildung einer Hallenstütze als Statisches System
30 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Vertikallasten aus der Dachkonstruktion F 1 k = 0 N F 01 k 14, d = 0 N = k N
31 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Horizontallasten aus Wind w 2k = N w d = 2kN/m 1,4 = 2,8kN/ m
32 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Geschätztes Profil: Rechteckrohr 180 x 100 x 6,3mm A = 32,3cm² Trägheitsradius iy = 6,43cm Trägheitsradius iz = 4,07cm
33 Knickspannungslinie a für beide Achsen TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
34 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Bemessung für das Knicken um die schwache Achse z-z Schlankheit: S 400cm kz λz = = = 98 i 4,07cm z kz= 0,62 Vorhandene Spannung: σ d = N d A 140kN = = 32,3cm² Nachweis: σ k σ 4,33kN/ cm² d R,d 4,33kN/ cm² = 0,62 24kN/ cm² 1,1 =0,32 < 1 Nachweis erfüllt
35 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Bemessung für das Knicken um die starke Achse y-y Schlankheit: S 800cm ky λ y = = = 124 i 6,43cm y ky= 0,45
36 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas = Kombinierter Nachweis für einachsige Biegung und Längskraft My,d Nd W w y A d L + 1 mit My,d My,d = σrd σrd k 8 y 2 8k m 0 m N 2 4, k 2 k 8 0 = 2 N = 2 N m 4 c 0 m aus Tabelle Wy: 8 W y = 148cm³ 2 My [knm]
37 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Kombinierter Nachweis für einachsige Biegung und Längskraft My,d Nd W w y A d L + 1 mit My,d My,d = σ σ k 8 Rd Rd y 2 = 2,8kN/ m 8,00m² 8 aus Tabelle Wy: = 22,4kNm = 2240kNcm W y = 148cm³ 2240kNcm 148cm³ + 24kN/ cm² 1,1 140kN 32,3cm² 24kN/ cm² 0,45 1,1 0,69 + 0,44 = 1,13 > 1 Nachweis nicht erfüllt. Profil mit größerer Steifigkeit um die y-achse erforderlich. (Neuberechnung wird hier nicht durchgeführt) Nd [kn] My [knm]
38 Knicknachweis mit Scia TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
39 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Knicknachweis einer Hallenstütze DIN oder EN-Norm für Stahl wählen! (für Holzstützen immer EN-Norm wählen)
40 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
41 Hinweis: Einstellung der Maßeinheiten beachten TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
42 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
43 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
44 Stützenlagerung bei Betrachtung der Stütze als separates Statisches System TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
45 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Vertikallasten aus der Dachkonstruktion F d = 100kN 1,4 = 140kN
46 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Horizontallasten aus Wind w d = 2kN/m 1,4 = 2,8kN/ m
47 Normalkraftverlauf N[kN] TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
48 Verlauf der Biegemomente My[kNm] TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
49 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Verformung uz[mm] Achtung: hier wurden Traglasten, also 1,4-fache Lasten berücksichtigt. Da die Last linear in die Verformungsberechnung eingeht ergibt sich die charakteristische Verformung zu: u = 5 2 4m 14, m z = 3 7 4, m m zulässige Verformung (z.b.): h u z z 2 u = l 8 m m 2 m = 0 = 0 m 0 0 Nachweis: u 3 4m z u 7 4 m = z z u 0, m l = 4 <
50 Verformung ux[mm] TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
51 Zur Stabilitätsanalyse TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
52 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
53 Knicklängenbeiwerte einstellen TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
54 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas bearbeiten wählen
55 ky, kz: Faktoren zur Festlegung der Knicklängen TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
56 Stäbe für Knicknachweis anwählen. Haken markiert die getroffene Auswahl. TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
57 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
58 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
59 Auslastung TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
60 Stab für Einzelnachweis wählen TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
61 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
62 Wichtig: Knicklängen auf Plausibilität prüfen ggf. Knicklängenbeiwerte ky und/oder kz anpassen. TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
63 Nachweis nicht erfüllt: größeres Profil erforderlich TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
64 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Schadensfälle Teileinsturz eines Lebensmittelmarktes Ausbiegung der auf Druck beanspruchten Auflagerpfosten bis zum Bruch [12]
65 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Schadensfälle Verformungen der Obergurte nach dem Öffnen der Dachhaut [12]
66 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Einsturz einer Dachkonstruktion Alle Dachlatten auf einer Linie gestoßen Anschlüsse Rispenband und Dachlatten [12]
67 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Versagen eines Obergurtes wegen fehlender Befestigung der Dachlatten [12]
68 TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas Seitliche Ausbiegungen der Pfosten eines Nagelbrettbinders [12]
69 Abbildungsverzeichnis: [1] Leicher: Tragwerkslehre in Beispielen und Zeichnungen, Werner Verlag [2] Schmitt, Heene: Hochbaukonstruktion, Braunschweig: Vieweg, 1993 [3] Heller: Padia 1, Ernst und Sohn [4] Krauss, Führer, Jürges: Tabellen zur Tragwerklehre, 10. Auflage, Rudolf Müller [5] Stadtbahnhof Ruhr-Universität Bochum Jürgen Reichhardt, Stahl und Form, 1997 Stahl-Informations-Zentrum, Düsseldorf [6] Wörzberger: Tragwerklehre, Begleitmaterial zur Vorlesung, Münster, 1994 [7] Ackermann: Industriebau, Deutsche Verlags Anstalt GmbH, Stuttgart, 1984 [8] [9] Holzabsatzfonds, 2009 [10] [11] www2.tu-berlin.de/fb2/medho/fadibau/projekte, 2009 [12] Holzabsatzfonds: Vorträge AK Meisterschulen 2007 [13] Kuff: Tragwerke als Elemente der Gebäude- und Innenraumgestaltung, Verlag W. Kohlhammer, 2001 [14] Karl Schwalbenhofer: Universität Wuppertal, FB Architektur, Lehrstuhl für Tragwerklehre und Baukonstruktionen [15] Falk, Andreas, FH Lippe-Höxter, Technische Mechanik 1 [16] BAULINKS.de-BauNachrichten - Planen, Bauen, Nutzen und Bewirtschaften von Immobilien [17] Reichhardt, Industrie- und Gewerbebau in Holz, Informationsdienst Holz, Reihe 1,Teil 3, Folge 11,2008 [18] [19] [20] [21] [22] [23] François Colling, Holzabsatzfonds: Vorträge Holzbau 2007: 03 Grundlagen der Bemessung [24] [25] Wolfgang Rug, Holzabsatzfonds: Vorträge Holzbau 2007: 02 Vom alten zum neuen Sicherheits- und Bemessungskonzept [26] [27] uploader.wuerzburg.de/.../mauerwerk/mauer1.jpg [28] Wörzberger,Ralf; Maas, Michael Vorweis Software zur Bauteilvorbemessung FH Düsseldorf 2001 [29] [30] [31] [32] [32] de.academic.ru/.../dewiki/70/fof_schema_.jpeg [33] [34] [35] [36] [37] TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
70 Abbildungsverzeichnis: [38] bernd-nebel.de/.../bilder/mackinac_7.jpg [39] Inge Kanakaris-Wirtl ( ) [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [48] [49] [50] Krauss, Führer, Neukäter: Grundlagen der Tragwerklehre 1, 9. Auflage, Rudolf Müller [51] Europoles GmbH & Co. KG [62] [63] [64] [65] Brücke Nr. 319b über den Rhein-Herne-Kanal in Oberhausen. [66] [67] LernOrtGedenkOrt Dokumentations- und Begegnungshaus, 2005, Wandel-Hoefer-Lorch & Hirsch [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] Tichelmann, Karsten, Vorlesung en TWL 2006 [75] [76] Stephen Gregory / The Epoch Times [77] [78] panoramio.com [79] Das Olympiastadion in München: muenchen-reisefuehrer.de [80] Unterspannte Träger ing-peuser.de [81] bauwiki.tugraz.at/.../ vihantasalmi.jpg [82] cf/parkhaus2.jpg [83] images/rug5.jpg [84] uploads/pics/p-brienz... [85] Uni-Wuppertat; Prof.-Dr.-Ing. Karl Schwalbenhofe; Lernprogramm TK 4 Knicken Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
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