Studienblätter für Stahl und Holzbau

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1 Studienblätter für Stahl und Holzbau

2 Kehlnähte: Nahtdicke "a": für tragende Nähte mind. 3 mm lt. EC 3 Pkt (2) Nahtlänge "l" : bezieht sich auf die endkraterfreie Länge für tragende Schweißnähte: l 40mm; l 6 a Grenzkraft pro Längeneinheit einer Kehlnaht: Fw, Rd fvw, d a F w,r,d. Grenzscherfestigkeit f f vw, d w u 3 mw Stahl EN (10027) Fe 360 (S 235) Fe 430 (S 275) Fe 510 (S 355) pren Fe E 275 Fe E 355 Zugfestigkeit f u [N/mm²] Korrelationsfaktor w 0,8 0,85 0,9 0,8 0,9 Mehrachsige Beanspruchung: F N V V bzw.: w, Sd, Sd, Sd II, Sd v, d, Sd, Sd II, Sd Lange Anschlüsse: (Abminderungsfaktor lt.pkt für L > 150 a ): 0,2 L1 w1 1,2 150 a

3 SL Verbindungen: Grenzabscherkraft (je Scherfuge und je Schraube):: fub A Fv Rd 0, 6,... für Festigkeitsklasse 4.6, 5.6, 8.8; Mb f ub A Fv Rd 0, 5,... für Festigkeitsklasse 4.8, 5.8, 8.8, 10.9; Mb f ub As Fv Rd 0, 6,... im Falle, wenn sich das Gewinde in der Scherfläche befindet Mb Fb, Rk 2,5 f u d t Grenzlochleibungskraft (je Schraube): Fb, Rd e 1 p1 1 fub min ; ; ;1, 3 d d 0 f u Mb Mb DI W. TÖTZEL Lehrbehelf Stahlbau Plastische Grenzzugkraft des Nettoquerschnittes: Grenzzugkraft einer Schraube: F t, Rd F t, Rk Mb 0,9 f Fv, Sd Ft, Sd Abscheren und Zug (Interaktion): 1, 0 F,4 F v, Rd 1 t, Rd N ub Mb net, Rd A s A net f M 0 y Grenzgleitkraft: F k GV Verbindungen: n 0,7 As fub s s, Rd ; Ms n.. Anzahl der Reibflächen.. Reibbeiwert 0,2 0,5 Ms.. Teilsicherheitsbeiwert Ms = 1,25.. TN Ms = 1,10.. GN Ms = 1,40.. TN bei übergroßen Langlöchern k s.. Beiwert, 0,7 1,0 Abscheren und Zug : F s, Rd, ser k s n F p, Cd Ms, ult 0,8 F t, Sd

4 Berechnung von Nietverbindungen: Grenzabscherkraft (je Scherfuge und Niet : 0,6 f ur A0 Fv, Rd Mr f ur...grenzzugkraft des Nietes (z.b. S 235 = St 360: f ur = 400 N/mm²) Grenzlochleibungskraft (je Niet): f u d t Fb Rd 2, 5, Mr e 1 p1 1 fub min ; ; ;1, 3 d d 0 f u DI W. TÖTZEL Lehrbehelf Stahlbau Grenzzugkraft: 0,6 f ur A Ft, Rd Mr Abscheren und Zug (Interaktion): Fv, Sd Ft, Sd 1,0 F,4 F v, Rd 1 t, Rd 0

5 Biegung u. Normalkraft: M Sd Querschnitte der Klasse 1 und 2 (ohne Schraubenlöcher): N Sd 1, 0 M pl, Rd N pl, Rd Biegung um die Hauptachse: wenn N sd 0,25 N pl, Rd oder N sd 0,5 N pl, Rd (Stegblech) Abminderung des plastischen Grenzmomentes (EC 3; Pkt ) 1,11 M n M M, 1, Vereinfachungen für gewalzte I Profile: ny Rd pl, yrd pl, y Rd N n 0,2... M Nz, Rd M pl, z, Rd n N Sd pl, Rd n 0,2... M,56 M 1 n n 0,6 Nz, Rd 1 pl, z, Rd 2 N M y, M Sd Sd z, Sd Näherung für zweiachsiale Biegung: 1, 0 N M M Rd y, Rd z, Rd (Querschnitte Klasse 1, 2) DI W. TÖTZEL Lehrbehelf Stahlbau Biegung u. Querkraft u. Normalkraft: M y, Sd M z, Sd 1,0.. Querschnittsklasse 1, 2 (plastischer Widerstand) M NV, y, Rd M NV, z, Rd N Sd I Profile... = 2 = 5n; jedoch mind. 1; n N pl, Rd Rundrohre... == 2 1,66 Rechteckhohlprofile: ,13 n 3 Volle Rechteckquerschnitte... 1,73 1,8 n N M y, Sd M Sd z, Sd Allgemeiner Querschnitt: 1, 0 N M M pl, Rd V, y, Rd V, z, Rd solange V Sd < 0,5 V pl,rd keine Reduktion notwendig: M V,Rd = M c,rd sonst (vereinfacht): M V, Rd 1 M c, Rd VSd 2 1 VRd W pl f y M c, Rd m0 2

6 Knicken zentrischer Druck Ausnahmekriterien bei geringen Druckkräften - kein weiterer Nachweis erforderlich (Es genügt die Einhaltung einer Bestimmung): N Sd 0,10... N brd = Grenzwert gegen Knicken eines Einzelstabes N b, Rd N Sd Lcr 1,0... L cr L = Knicklänge des Einzelstabes E I Im Allgemeinen: Nachweisführung für jede der beiden Hauptachsen getrennt: A f y N Sd N b, Rd m1 Abminderungsbeiwert... abhängig vom Profiltyp, der Achse j und von j. (Tabelle) E 23, ,9 (Baustahl S 235: 1 93, 9 ) f f y y _ i j 93,9 _ DI W. TÖTZEL Lehrbehelf Stahlbau

7 Biegeknicken Nachweisführung für Querschnitte der Klassen 1 und 2: N M y, Ed M Ed z, Ed y-achse: k yy k yz 1, 0 A f W f W f y yd LT N M y, Ed M Ed z, Ed z-achse: k zy k zz 1, 0 z A f yd LT Wy f yd Wz f yd f y f yd m1 y yd Anm.: Als verdrehweiche Bauteile gelten z.b. I Profile wenn der Druckgurt gegen Ausweichen nicht gesichert ist. z yd DI W. TÖTZEL Lehrbehelf Stahlbau Interaktionsbeiwerte verdrehsteife Bauteile verdrehweiche Bauteile k yy N Ed k 1 0,2 yy Cmy 1 y y y A f yd k yz k yz 0, 6 k zz 0,1 z N Ed k zy 1 C mlt 0,25 z A f yd 0,1 N k zy k zy 0, 6 k yy Ed 1 CmLT 0,25 z A f yd für z 0,4 : 0,1 z N kzy 0,6 z 1 1 I - Querschnitte N Ed k 1 2 0,6 zz Cmz 1 z z z A f yd k zz Rechteckige N Ed k 1 0,2 zz Cmz 1 Hohlquerschnitte y z z A f yd Ed C mlt 0,25 z A f yd Anm.: Bei einachsiger Biegung My,Ed darf kzy mit 0 angenommen werden. Momentenbeiwerte C M sind abhängig von der Form der M Linie (Anhang B EC 3):

8 Biegedrillknicken von Biegeträgern: Vorgang: 1. Ermittlung der Beiwerte k und k w : (Einspannwirkung der Stabenden) im Regelfall k = k w = 1,0 2. Bestimmung des Abstandes der seitlichen Halterungen L k L im Regelfall L LT = L L LT 3. Ermittlung des Momentenbeiwertes C 1 : 4. Ermittlung des idealen Kippmomentes M cr : 2 2 E I z I 0,039 LLT IT M cr C1 L I 2 LT I z... Torionsträgheitsmoment [cm 4 ] L LT.. Abstand der seitlichen Halterungen I... Wölbwiderstand [cm 6 ] Z DI W. TÖTZEL Lehrbehelf Stahlbau 5. Bestimmung der Bezugsschlankheit: _ W pl, y f y LT (Querschnitte der Klassen 1 und 2) M cr 6. Aus der Knickspannungslinie (Tabelle) Abminderungsfaktor LT aus der Tabelle für zentrischen Druck ( LT ) bei gewalzten Profilen gilt die Tabelle a, bei geschweißten Profilen die Tabelle c 7. Moment des Biegeträgers gegen Kippen: LT W pl, y f y M b, Rd m1 max M Sd 8. Nachweis: 1, 0 M b, Rd _ Bei bezogenen Schlankheiten 0, 4 braucht kein Biegedrillknicknachweis geführt zu werden.

9 Wölbwiderstand [cm 6 ] I IPE IPB IPBl IPBv U DI W. TÖTZEL Lehrbehelf Stahlbau /

10 Montagestoß: Qsd [kn] = 288 MSd [knm] = 25 DI W. TÖTZEL Lehrbehelf Stahlbau

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