Beispiel aus Kahlmeyer Stahlbau nach DIN 18800(11.90) 3. Auflage Geschraubte Verbindung mit horizontaler Zuglasche und Eckschräge, Seite 276

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1 S Pos. 793 Rahmenecke DIN eispiel aus Kahlmeyer Stahlbau nach DIN 18800(11.90) 3. uflage Geschraubte Verbindung mit horizontaler Zuglasche und Eckschräge, Seite 276 System iegesteife Riegel-Stiel-Verbindung Knotentyp: Eck-Rahmenknoten Der Riegel ist seitlich an den Stiel angeschlossen usführungsform: nschluß mit Zuglasche Die Verbindung wird geschraubt ausgeführt. Riegel Profil h [mm] b [mm] s [mm] t [mm] r [mm] IPE Stiel Profil h [mm] b [mm] s [mm] t [mm] r [mm] HE Voute rt h [mm] l [mm] s [mm] t [mm] einseitig elastung Schnittgrößen gelten für den ideellen Knotenpunkt emessungswerte Stelle rechts Nd [kn] -9. Md [knm] Vd [kn] 3.0 unten Vertikale Knotenlast Vk 1.0 kn Horizontale Knotenlast Hk -2.6 kn

2 S emessung gemäß DIN 18800,T.1,bsch..2, 7., 8.1, 8.2, 8. Profilstahl S 23 Streckgrenze fy,k 20.0 N/mm2 Grenznormalspannung sigma R,d N/mm2 Grenzschubspannung tau R,d N/mm2 Grenzschweißnahtspannung sigma w,r,d N/mm2 rt der Schraubenverbindung SLP Schraubenart Paßschrauben Festigkeitsklasse.6 Schraubengröße M 20 Lochdurchmesser dl 21 mm Scheibendurchmesser Grenzabscherkraft D V a,r,d mm kn Grenzzugkraft N R,d 68.7 kn Eckfeld Nachweis wird gemäß Fachwerkanalogie durchgeführt. erechnungsmodell o nschnittmomente im Riegel * knm im Stiel * knm Schubkräfte lech To Tu Tl Tr [kn] [kn] [kn] [kn] Schubfluß lech to [N/mm] tu [N/mm] tl [N/mm] tr [N/mm]

3 S Schubspannungen im Stielsteg 9.8 / < 1 im Riegelsteg 2.2 / < 1 Rippenkräfte Stab Fo [kn] Fu [kn] Fl [kn] Fr [kn] Riegel Stiel Rippen des Riegels Rippe t b h c afo afu as [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] 1, Kräfte je Rippe Rippe F1 F2 e1 e2 1,2 [kn] 7. [kn] 36.1 [mm].0 [mm] 71.0 Spannungen Rippe Sv1 Sv2 Swv1 Swv2 1, Spannungsnachweis Rippen 1, / < 1 Flanschnähte unten / < 1 Stegnähte 19.9 / < 1 Rippen des Stiels Rippe t b h c afl afr as [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] 1, Kräfte je Rippe Rippe F1 F2 F3 e1 e2 [kn] [kn] [kn] [mm] [mm] 1, Spannungen Rippe Sv1 Sv2 Sv3 Swv1 Swv2 Swv3 1, Spannungsnachweis Rippen 1, / < 1 Flanschnähte links 37.7 / < 1 Flanschnähte rechts / < 1 Stegnähte 6.0 / < 1 Zuglasche t [mm] b [mm] l [mm] la [mm] nzahl der Schraubenreihen m 2 nzahl der Schrauben in Reihe n 2 Schraubenabstände Nr. Randabstand [mm] Schraubenabstand [mm] Randabstand seitlich a2 3 mm zu übertragende Kräfte Fr 18. kn Fl 1.6 kn Netto-Querschnittsfläche N 20.7 cm2 Nachweis Normalspannung 89.1 / < 1 Stegnähte Nahtart a [mm] l [mm] [cm2] Doppelkehlnaht

4 S zu übertragende Schubkraft Ts kn Spannungsnachweis Stegnähte 10. / < 1 Nachweis Schrauben auf bscheren 6.1 / < 1 Lochleibungsdruck Randabstände e1 30 mm e2 > 1. * dl Lochabstände e 0 mm e3 > 3.0 * dl lpha-faktor Nachweis Lochleibungskraft 6.1 / < 1 nschluß des Riegels Stelle Nahtart a [mm] Flansch oben Kehlnähte Steg Voutenflansch Doppelkehlnaht HV-Naht 13 Schweißnahtbild y Flächenwerte Fläche 98.6 cm2 Flächenmoment 1.Grades Sy -10. cm3 Flächenmoment 2.Grades Fläche der Stegnähte Iy s 3.8 cm cm2 nmerkung: Für diese usführungsform wird die Zuglasche bei der erechnung von Flächenwerten berücksichtigt. Schnittgrößen bstand des Schnittes a 12 mm Normalkraft N -9. kn iegemoment M -9.6 knm Schubkraft (lech links) Tl 63.8 kn

5 S Normalspannungen sigma N/mm2 sigma N/mm2 sigma 3-6. N/mm2 sigma -6. N/mm2 Schubspannungen tau 2, N/mm2 tau 38.6 N/mm2 Vergleichswerte sigmav N/mm2 sigmav N/mm2 sigmav N/mm2 sigmav 7.1 N/mm2 Spannungsnachweis HV-Naht 7.1 / < 1 Stegnähte 9.2 / < 1 Stirnplatte des Riegels rt t b h üo üu [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] bündig nzahl der Schraubenreihen m 2 nzahl der Schrauben in Reihe n 3 Schraubenabstände Nr. Randabstand [mm] Schraubenabstand [mm] Randabstand seitlich a2 0 mm Schnittgrößen bstand des Schnittes a 110 mm Normalkraft N -9. kn iegemoment M -96. knm Querkraft V 3.0 kn Nachweis Schrauben auf bscheren 8.8 / < 1 Lochleibungsdruck Randabstände e1 0 mm e2 > 1. * dl Lochabstände e > 3. * dl e3 > 3.0 * dl lpha-faktor Nachweis Lochleibungskraft 8.8 / < 1

6 S M 1:10 H E I P E x M 2 0 (. 6 ) x M 2 0 (. 6 ) S c h n i t t - S c h n i t t Stückliste Riegel IPE 00 bxh 180 x 00 mm Stiel HE 220 bxh 220 x 220 mm Voute hxlxs 120 x 200 x 8.6 mm Rippe Riegel 2xbxhxt 8 x 9 x 1 mm, c23 mm Rippe Stiel 2xbxhxt 100 x 186 x 1 mm, c20 mm Zuglasche bxlxt 180 x 37 x 1 mm Stirnplatte Riegel bxlxt 180 x x 1 mm Schrauben 10xSLP,FK.6,M20

7 S b Pos. 793b System Rahmenknoten iegesteife Riegel-Stiel-Verbindung Knotentyp: Eck-Rahmenknoten Der Riegel ist seitlich an den Stiel angeschlossen Die Verbindung wird geschraubt ausgeführt. Neigung des Riegels 10.0 Grad Riegel, Stiel Profil h [mm] b [mm] s [mm] t [mm] r [mm] HE Voute rt h [mm] l [mm] s [mm] t [mm] einseitig Der Riegelflansch läuft bis zum Stiel durch. elastung Schnittgrößen gelten für den ideellen Knotenpunkt emessungswerte Stelle rechts Nd [kn] Md [knm] Vd [kn] 68.0 unten emessung gemäß DIN 18800,T.1,bsch..2, 7., 8.1, 8.2, 8. Profilstahl S 23 Streckgrenze fy,k 20.0 N/mm2 Grenznormalspannung sigma R,d N/mm2 Grenzschubspannung tau R,d N/mm2 Grenzschweißnahtspannung sigma w,r,d N/mm2

8 S b rt der Schraubenverbindung Schraubenart SLV hochfeste Schrauben Festigkeitsklasse 10.9 Schraubengröße M 20 Lochdurchmesser dl 21 mm Scheibendurchmesser D 37 mm Grenzabscherkraft V a,r,d 17.1 kn Grenzzugkraft N R,d kn Eckfeld Nachweis wird gemäß Fachwerkanalogie durchgeführt. erechnungsmodell o nschnittmomente im Riegel * knm im Stiel * knm Schubkräfte lech To Tu Tl Tr [kn] [kn] [kn] [kn] Seitenlängen lech lo lu ll lr [mm] [mm] [mm] [mm] Schubfluß lech to tu tl tr [N/mm] [N/mm] [N/mm] [N/mm] Schubspannungen im Stielsteg 10.0 / < 1 im Riegelsteg 28. / < 1

9 S b Rippenkräfte Stab Fo Fu Fl Fr [kn] [kn] [kn] [kn] Riegel Stiel Rippen des Riegels Rippe t b h c afo afu as [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] 1, Kräfte je Rippe Rippe F1 F2 e1 e2 [kn] [kn] [mm] [mm] 1, Spannungen Rippe Sv1 Sv2 Swv1 Swv2 1, Spannungsnachweis Rippen 1, / < 1 Flanschnähte unten Stegnähte 82.0 / / < < 1 Rippen des Stiels Rippe t b h c afl afr as [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] 1, Kräfte je Rippe Rippe F1 F2 e1 e2 1,2 [kn] [kn] [mm] 8. [mm] Spannungen Rippe Sv1 Sv2 Swv1 Swv2 1, Spannungsnachweis Rippen 1, / < 1 Flanschnähte rechts / < 1 Stegnähte 20.7 / < 1 nschluß des Riegels Stelle Flansch oben Nahtart HV-Naht a [mm] 2 Flansch unten Doppelkehlnaht Steg Doppelkehlnaht Voutenflansch HV-Naht 2

10 S b Schweißnahtbild y Flächenwerte Fläche cm2 Flächenmoment 1.Grades Sy cm3 Flächenmoment 2.Grades Iy cm Fläche der Stegnähte s 2.2 cm2 Schnittgrößen bstand des Schnittes a 223 mm Normalkraft (horizontal) N -1.8 kn iegemoment M knm Schubkraft (lech links) Tl 13.8 kn Normalspannungen sigma N/mm2 sigma 2. N/mm2 sigma 3.2 N/mm2 Schubspannungen sigma tau N/mm N/mm2 tau 2,3 tau 6.1 N/mm N/mm2 Vergleichswerte sigmav N/mm2 sigmav N/mm2 sigmav N/mm2 sigmav 7. N/mm2 Spannungsnachweis HV-Naht 7. / < 1 Stegnähte 78.1 / < 1 Stirnplatte des Riegels rt t b h üo üu [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] bündig nzahl der Schraubenreihen m nzahl der Schrauben in Reihe n 2

11 S b Schraubenabstände Nr. Randabstand [mm] Schraubenabstand [mm] Randabstand seitlich a2 0 mm Schraubenabstand a3 mm Schnittgrößen bstand des Schnittes a 223 mm Normalkraft (horizontal) N -1.8 kn iegemoment M knm Querkraft (vertikal) V 71.8 kn Nachweis Plastisch bstände e 6 mm c1 c mm mm bminderungsfaktor für M1pl k Plast. Moment des Flansches M1pl 8.8 knm Plast. Momente der Stirnplatte M2pl.2 knm M3pl 7.2 knm Plastische Querkraft Vpl 7.8 kn bgemind.moment M2.2 / < 1 bstützkraft K 13.0 / < 1 Grenzkraft Zrd 78.1 / < 1 Flansch-Zugkraft Z 86.1 / < 1 Nachweis Schrauben auf Zug / < 1 auf bscheren 18.0 / < 1 Lochleibungsdruck Randabstände e1 > 3.0 * dl e2 > 1. * dl Lochabstände e > 3. * dl e3 mm lpha-faktor Nachweis Lochleibungskraft 18.0 / < 1 Stirnplatte des Stiels t b h ül [mm] [mm] [mm] [mm] zu übertragende Kraft F 90.3 kn Querschnittsfläche 60.0 cm2 Nachweis Normalspannung 81.7 / < 1 Stegnähte Nahtart a [mm] l [mm] [cm2] Doppelkehlnaht Spannungsnachweis Stegnähte 202. / < 1

12 S b M 1:1 S c h n i t t C H E o H E S c h n i t t C - C C S c h n i t t x M 2 0 ( )

13 S c Pos. 793c System Rahmenknoten iegesteife Riegel-Stiel-Verbindung Knotentyp: T-Rahmenknoten Der Riegel ist seitlich an den Stiel angeschlossen Die Verbindung wird geschraubt ausgeführt. Riegel Profil h [mm] b [mm] s [mm] t [mm] r [mm] HE Stiel Profil h [mm] b [mm] s [mm] t [mm] r [mm] HE Voute rt h [mm] l [mm] s [mm] t [mm] einseitig Der Riegelflansch läuft bis zum Stiel durch. elastung Schnittgrößen gelten für den ideellen Knotenpunkt emessungswerte Stelle Nd [kn] Md [knm] Vd [kn] rechts oben unten emessung gemäß DIN 18800,T.1,bsch..2, 7., 8.1, 8.2, 8. Profilstahl S 23 Streckgrenze fy,k 20.0 N/mm2 Grenznormalspannung sigma R,d N/mm2 Grenzschubspannung tau R,d N/mm2 Grenzschweißnahtspannung sigma w,r,d N/mm2

14 S c rt der Schraubenverbindung SLV Schraubenart hochfeste Schrauben Festigkeitsklasse 10.9 Schraubengröße M 16 Lochdurchmesser dl 17 mm Scheibendurchmesser D 30 mm Grenzabscherkraft V a,r,d 100. kn Grenzzugkraft N R,d 11.0 kn Eckfeld erechnungsmodell Nachweis wird gemäß Fachwerkanalogie durchgeführt o nschnittmomente im Riegel im Stiel ob * * knm knm im Stiel un * knm Schubkräfte lech To Tu Tl Tr [kn] [kn] [kn] [kn] Schubfluß im Stielsteg t N/mm im Riegelsteg t 16. N/mm Schubspannungen im Stielsteg / < 1 im Riegelsteg 1.6 / < 1 Rippenkräfte Stab Rippen- Fo Fu Fl Fr Riegel lage [kn] 0.0 [kn] [kn] [kn] Stiel oben Stiel unten

15 S c Rippen des Riegels Rippe t b h c afo afu as [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] 1, Kräfte je Rippe Rippe F1 F2 e1 e2 [kn] [kn] [mm] [mm] 1, Spannungen Rippe Sv1 Sv2 Swv1 Swv2 1, Spannungsnachweis Rippen 1, / < 1 Flanschnähte unten Stegnähte 66.1 / / < 1 0. < 1 Rippen des Stiels oben Rippe t b h c afl afr as [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] 1, Kräfte je Rippe Rippe F1 F2 e1 e2 [kn] [kn] [mm] [mm] 1, Spannungen Rippe Sv1 Sv2 Swv1 Swv2 1, Spannungsnachweis Rippen 1, / < 1 Flanschnähte rechts / < 1 Stegnähte 17.1 / < 1 Rippen des Stiels unten Rippe t b h c afl afr as [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] 1, Kräfte je Rippe Rippe F1 F2 e1 e2 [kn] [kn] [mm] [mm] 1, Spannungen Rippe Sv1 Sv2 Swv1 Swv2 1, Spannungsnachweis Rippen 1, / < 1 Flanschnähte rechts 16. / < 1 Stegnähte 10.1 / < 1 nschluß des Riegels Stelle Nahtart a [mm] Flansch oben Doppelkehlnaht Flansch unten Steg Doppelkehlnaht Doppelkehlnaht Voutenflansch HV-Naht 17

16 S c Schweißnahtbild y Flächenwerte Fläche 112. cm2 Flächenmoment 1.Grades Sy cm3 Flächenmoment 2.Grades Iy cm Fläche der Stegnähte s 1.2 cm2 Schnittgrößen bstand des Schnittes a 12 mm Normalkraft N -.0 kn iegemoment M knm Schubkraft (lech links) Tl 37.9 kn Normalspannungen sigma N/mm2 sigma N/mm2 sigma N/mm2 sigma -9.6 N/mm2 Schubspannungen tau 2, N/mm2 tau 2.8 N/mm2 Vergleichswerte sigmav 1 sigmav N/mm N/mm2 sigmav N/mm2 sigmav 6. N/mm2 Spannungsnachweis Flanschnähte 91.0 / < 1 Stegnähte 83.6 / < 1 Stirnplatte des Riegels rt t [mm] b [mm] h [mm] üo [mm] üu [mm] überstehend nzahl der Schraubenreihen m 2 nzahl der Schrauben in Reihe n 3

17 S c Schraubenabstände Nr. Randabstand [mm] Schraubenabstand [mm] Randabstand seitlich a2 70 mm Schnittgrößen bstand des Schnittes a 12 mm Normalkraft N -.0 kn iegemoment M knm Querkraft V 6.0 kn Nachweis Plastisch bstände e1 2 mm a1 c mm mm Plast. Momente der Stirnplatte M1pl 3. knm M2pl 3.1 knm Plastische Querkraft Vpl 91.3 kn bgemind.moment M2 0.2 / < 1 bstützkraft K Grenzkraft Zrd 8.0 / / < 1 0. < 1 Flansch-Zugkraft Z / < 1 Nachweis Schrauben auf Zug 9.8 / < 1 auf bscheren 32. / < 1 Lochleibungsdruck Randabstände e1 > 3.0 * dl e2 > 1. * dl Lochabstände e > 3. * dl e3 > 3.0 * dl lpha-faktor Nachweis Lochleibungskraft 32. / < 1

18 S c M 1:10 S c h n i t t H E H E C 1 6 x M 1 6 ( ) S c h n i t t - S c h n i t t C - C 8 8 C