S Holzbalken (mit U-Profil-Verstärkung)

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Julia Fleischer
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1 S302-1

2 1 Allgemeine Erläuterungen S Statisches System, Schnittgrößen Geometrie Das statische System kann aus bis zu 10 Feldern mit jeweils unterschiedlichen Längen und Steifigkeiten (Trägheitsmomenten) bestehen. Links und/oder rechts anschließende Kragarme sind möglich. Für die Endauflager kann eine prozentuale Einspannung angegeben werden, welche durch ein Ersatzfeld der Länge le=100*l/e-l berücksichtigt wird (l=länge des Endfeldes). An allen Auflagern können oben und unten Stiele biegesteif angeschlossen werden. Das abliegende Ende dieser Stiele kann frei aufgelagert oder prozentual eingespannt sein Biegesteifigkeiten, Trägheitsmomente Die Trägheitsmomente können feldweise unterschiedlich sein. Folgende Möglichkeiten der Eingabe der Trägheitsmomente existieren: - Eingabe der tatsächlichen Trägheitsmomente für jedes Feld - Eingabe einheitenloser Verhältniswerte (I/Ic) für jedes Feld und eines Referenzwertes Ic für die Trägheitsmomente Werden zur Berechnung die tatsächlichen Trägheitsmomente benötigt (z.b. für Verformungsberechnungen, bei den Lastarten Temperaturdifferenz und/oder Auflagerverschiebung), muß das Produkt des Verhältniswertes mit dem Referenzwert (I/Ic)*Ic für jedes Feld die Einheit [m4] ergeben. Der Referenzwert der Steifigkeit Ic wird auch für die Trägheitsmomente der Stiele berücksichtigt. Es ist darauf zu achten, daß die Trägheitsmomente der Stiele in gleicher Art und Weise wie die der Felder eingegeben werden, um korrekte Ergebnisse zu erhalten. Werden keine Trägheitsmomente eingegeben, so erfolgt die Berechnung mit einer in allen Feldern konstanten Biegesteifigkeit. 1.2 Belastung Siehe Kapitel der Beschreibung zum Programm S Stahlbetonbalken. 1.3 Schnittgrößen nach Elastizitätstheorie Die elastischen Schnittgrößen werden nach dem Kraftgrößenverfahren ermittelt. Außer den Schnittgrößen infolge Eigengewicht und Vollast werden auch die Maximal- und Minimalwerte aller Schnittgrößen ermittelt. Bei der Überlagerung zur Ermittlung dieser Extremwerte werden die Verkehrslasten immer feldweise berücksichtigt. Dies gilt auch für Lasten, die über mehrere Felder verlaufen (z. B. Blocklasten). Bei der Überlagerung werden innerhalb eines Feldes alle vorhandenen Verkehrslasten angesetzt. Ausnahmen hiervon sind bei negativen Verkehrslasten möglich. Wirken am System Verkehrslasten mit unterschiedlichen Vorzeichen, so können positive und negative Verkehrlasten getrennt (entweder pos. oder neg.) oder gleichzeitig (pos. und neg.) angesetzt werden. Bei einigen Lastarten (z. B. Temperatur) ist es möglich, zwei Werte für den Verkehrslastanteil einzugeben. Diese beiden Werte werden immer getrennt (entweder oder) berücksichtigt.

3 S Bemessung des Holzbalkens Die Bemessung des Holzbalkens erfolgt nach den Vorschriften der DIN (4.88) bzw. der DIN /A1 (10.96). Die Bemessung kann für alle in der DIN beschriebenen Holzgüteklassen und Holzarten durchgeführt werden. Die zulässigen Spannungen ergeben sich durch Zuordnung des Holzes zu einer dieser Güteklassen Für Bauholz, das sich nicht den in der DIN 1052 genannten Güteklassen zuordnen läßt, können die zulässigen Spannungen direkt eingegeben werden. Eine Erhöhung bzw. Abminderung der zulässigen Spannungen wird für genormtes und nicht genormten Bauholz vorgenommen. Die zulässige Biegespannung kann bei Innenstützen um 10 % heraufgesetzt werden (DIN 1052, 5.1.8). Die zulässige Schubspannung kann auf 1.2 N/mm2 erhöht, wenn die betrachtete Stelle mehr als 1.5 m von den Stirnenden entfernt ist (DIN 1052, ). Die Bemessung ist für alle in der DIN 1052, aufgeführten Lastfälle möglich. Die zulässigen Spannungen werden entsprechend dem Lastfall mit den in Tabelle 2 angegebenen Faktoren erhöht. Die Ermittlung der Spannungen erfolgt immer für den Gesamtquerschnitt. Ein Abzug für die verwendeten Verbindungsmittel wird nicht vorgenommen. Die Berücksichtigung von Feuchteeinwirkungen nach DIN 1052, ist möglich. Der Querschnitt kann mit U-Profilen verstärkt werden. In diesem Fall werden die Spannungen entsprechend dem Verhältnis der Steifigkeiten verteilt. Das U-Profil kann einseitig oder beidseitig berücksichtigt werden. Die Kragarme können mit oder ohne U-Profil bemessen werden. Mögliche U-Profile sind U 100 bis U 400. Als Verbindungen zwischen Holzquerschnitt und U-Profil sind Dübel besonderer Bauart, Stabdübel + Paßbolzen sowie Bolzen möglich. 1.5 Auflagerpressung, Mauerwerksnachweis Für die Mauerwerksauflager erfolgt die Ausgabe der maximal vorhandenen Auflagerpressungen. Wenn Steinfestigkeiten und Mörtelgruppen eingegeben wurden, erfolgt außerdem die Ausgabe der vom Programm gewählten Stein/Mörtel-Kombination. 1.6 Ausgaben Die Ausgabe besteht aus folgenden Teilen: - Ausgabe des Systems - Ausgabe der Belastung - Ausgabe der elastischen Schnittgrößen - Ausgabe von Bemessungsergebnissen - Ausgaben zum Auflagernachweis und Ausgabe der Verformungen Die Ausgabe jedes dieser fünf Teile kann unterdrückt werden System Alle Eingaben, die zum System gemacht wurden, werden hier ausgegeben. Insbesondere sind dies: - Längen aller Felder und Stiele - Querschnittswerte aller Felder und Stiele - Einspanngrad aller Endfelder und Stielenden - Auflagerbreiten

4 S Belastung Es werden feldweise alle Lasten mit ihren g- und p-anteilen sowie die eventuell vorhandenen Lastzusammenstellungen ausgegeben Schnittgrößen Der Umfang der Ausgabe innerhalb der Felder läßt sich über die Anzahl der Ntel-Punkte vom Anwender steuern. Unabhängig von dieser Steuerung erfolgen immer Ausgaben für die Schnitte mit den Maximalwerten der Schnittgrößen und an den Stellen der Momenten-Nullpunkte Bemessungsergebnisse Die Ausgabe zur Bemessung beinhaltet eine Gegenüberstellung der erforderlich und der vorhandenen Querschnittswerte und Spannungen. Außerdem werden zulässige und vorhandene Verformungen für jedes Feld und die Kragarme miteinander verglichen. Für die gewählte Holzart und Güteklasse werden sämtliche nach DIN 1052 zulässigen Spannungen ausgegeben Auflagerpressungen und Verformungen Für die Mauerwerksauflager erfolgt die Ausgabe der maximal vorhandenen Auflagerpressungen. Wenn Steinfestigkeiten und Mörtelgruppen eingegeben wurden, erfolgt außerdem die Ausgabe der vom Programm gewählten Stein/Mörtel-Kombination. Die Ausgabe der Verformungen erfolgt in den Ntel-Punkten. Die Ermittlung der Verformungen wird mit dem Trägheitsmoment des gewählten Balkens durchgeführt Grafik-Ausgaben Alle grafischen Ausgaben erfolgen maßstäblich. Dabei wird zwischen einem Längen- und einem Höhenmaßstab unterschieden. Der Längenmaßstab kann durch die letzte Eingabe-Frage "Format, Maßstab, Step" beeinflußt werden. Die Vorgehensweise ist in der Beschreibung zum BauStatik-Eingabeprogramm ausführlich dargestellt. Wird in dieser Frage die Standardeingabe übernommen, so wählt das Programm den Maßstab, der die vorhandene Fläche am besten füllt. Der Höhenmaßstab der Grafik wird immer vom Programm festgelegt. Der Zahlenbereich wird jeweils auf der Ordinate dargestellt. Die Systemgrafik zeigt die Feldlängen, die Stiele mit ihrem Einspanngrad und den Einspanngrad an den Endauflagern. In der Belastungsgrafik werden Einzellasten, Momente und Streckenlasten dargestellt. Die Lastordinaten sind maßstäblich und können mit Hilfe des Kräftemaßstabs direkt aus der Grafik abgelesen werden. Bei der grafischen Darstellung der elastischen Schnittgrößen werden sowohl die Maximal- als auch die Minimalwerte der jeweiligen Schnittgrößen gezeigt. Zusätzlich zu diesen Extremwerten ist es möglich, die Schnittgrößen infolge Eigenlast grafisch darzustellen. Die Ordinaten der Schnittgrößen können direkt aus der Grafik bestimmt werden. Bei der grafischen Darstellung der Verformungen werden sowohl die Minimal- als auch die Maximalwerte dargestellt. Die Zeichnung erfolgt maßstäblich. Die Verformungsordinaten können direkt abgelesen werden. Die Ermittlung der Verformungen erfolgt mit den Trägheitsmomenten des gewählten Balkens.

5 1.7 Übernahme von Berechnungsergebnissen durch andere Programme Siehe Kapitel der Beschreibung zum Programm S Stb.-Balken. S302-5

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