Konstruieren. Statik prüfen. Styled by Smou

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1 Konstruieren Statik prüfen Styled by Smou SEMA GmbH Deutschland: Dorfmühlstraße Wildpoldsried Telefon (08304) Fax (08304) SEMA GmbH Österreich: Schillerstraße 30 A-5020 Salzburg Telefon (06 62) Fax (06 62) SEHA AG Schweiz: Postfach 732 CH-4501 Solothurn Telefon (071) Fax (071)

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3 Anleitung Statik Seite 1 von 39 Eingabebeispiel für Statik mit der Version 9.1 Anleitung Statik Version 9.1 In der Version 9.1 ist es möglich verschiedene Bauteile an das Statik Programm Friedrich & Lochner zu exportieren und hinsichtlich der Statik zu prüfen. Dieses Eingabebeispiel behandelt die statische Überprüfung verschiedener Bauteile und beschreibt technische Lösungen der Problemfälle. Um das Eingabebeispiel nachzuvollziehen kann ein Musterbauvorhaben als Vorlage geladen werden. (Beschreibung siehe unten) Die Lasten des Pfettendachstuhls werden über tragende Wände (Mauerwerk) abgeleitet. Die Balkenlage liegt auf den Erdgeschoßwänden auf die ebenfalls gemauert sind. Folgende Fälle werden statisch untersucht. 1. Sparrenstatik: Geprüft wird zunächst der Normalsparren und anschließend ein im Traufbereich verlängerter Sparren (Eingangsüberdachung) der durch eine Flugpfette im Vordachbereich ein zusätzliches Auflager erhält. 2. Weiter wird die Mittelpfette über dem Schlafzimmer hinsichtlich der Spannweite untersucht. 3. Die Fußpfette auf der Südseite des Einfamilienhauses hat im Bereich der Terrasse kein Auflager. Hier muß eine Stütze eingefügt werden. 4. Für die Flugpfette im Vordachbereich soll eine möglichst geringe Querschnittshöhe ermittelt werden. Die Last wird über zwei Pfosten abgetragen. 5. Bei der Balkenlage ist die Spannweite für die Deckenbalken im Wohnzimmerbereich zu groß. Hier muß ein Unterzug eingefügt werden der dann natürlich auch statisch berechnet wird. Ebenfalls wird bei den Deckenbalken der Kragarm für einen Balkon im Dachgeschoß geprüft. 6. Geprüft wird der Pfosten der die Fußpfette im Terassenbereich abstützt. 4. Flugpfette im Vordachbereich 1. Sparrenstatik 5. Deckenbalken im Wohnzimmerbereich mit Kragarm für Balkon 2. Mittelpfette über Schlafzimmer 6. Pfosten unter der Fußpfette 3. Fußpfette über der Terrasse

4 Seite 2 von 39 Anleitung Statik Vorgehensweise: Anlegen eines neuen Bauvorhabens und mit dem Schalter "Vorlage" das "Musterbauvorhaben für Statik" laden. Das Musterbauvorhaben, das Grundlage für alle weiteren Schritte in diesem Eingabebeispiel ist, erscheint auf dem Bildschirm (siehe auch untere Zeichnung) 1. Sparrenstatik Zunächst soll der Normalsparren statisch berechnet werden. Hierzu einen Normalsparren markieren und über "Datei Export Statik Export" das Auslagern der Bauteildaten an das Statik Programm "Friedrich & Lochner" auslösen.

5 Anleitung Statik Seite 3 von 39 Nach dem Statik Export erscheint folgendes Einstellungsmenü auf dem Bildschirm: FriLo Pfettendach.ini Export des Sparrens als ein Pfettendach. Der gegenüberliegende Sparren wird automatisch mit exportiert, sowie sämtliche Pfetten als Auflagerpunkte. Im Profil definierte Zangen werden bei diesem Export statisch nicht berücksichtigt. Sämtliche Lasten werden im Statik Programm definiert. FriLo Pfettendach mit Lasten.ini Hier sind gewisse Lasten seitens Sema vordefiniert. FriLo Kehlbalkendach.ini Export des Sparrens als ein Kehlbalkendach. Im Profil definierte Zangen werden bei diesem Export statisch berücksichtigt. Die Lasten werden im Statik Programm definiert. FriLo Kehlbalkendach mit Lasten.ini Export als ein Kehlbalkendach mit vordefinierten Lasten. In diesem Beispiel wird "FriLo Pfettendach mit Lasten.ini" ausgewählt. Die vordefinierten Lasten entsprechen einer Dacheindeckung mit "Braas - Frankfurter Pfanne Nach Export im Sema Programm wird nun das Statik Programm "Friedrich & Lochner" automatisch geöffnet. Übersicht FriLo "Sparren Statik" Hier kann die Verformung dargestellt werden Umschalten auf Textausgabe Definition der Lasten Berechnen Schalter Mittlerer Sparrenabstand (aus Sema Alt F7) Statische Werte Der Sparrenquerschnitt ist ausreichend solange die statischen Werte unter "1 liegen. Wollte man prüfen ob z.b. ein 16er Sparren statisch genügen würde, kann man den gewünschten Querschnitt hier eintragen und neu berechnen. Die statischen Werte werden dann aktualisiert. Bei Unklarheiten bezüglich der Bedienung des Statik Programmes steht eine Hilfe zur Verfügung die mit F1 im FriLo aufgerufen werden kann.

6 Seite 4 von 39 Anleitung Statik Zunächst sollten im FriLo Programm die Lasten eingegeben bzw. immer kontrolliert werden. Die Lasten müssen in diesem Beispiel nicht mehr definiert werden, da diese bereits beim Export im Sema Programm ausgewählt wurden. (FriLo Pfettendach mit Lasten.ini entspricht Dacheindeckung mit Braas, Frankfurter Pfanne) Nach Definition der Lasten müssen die statischen Werte berechnet werden. Hierzu den Rechnen Schalter klicken. Alle Profildaten wurden somit ins Statik Programm übernommen. (Sparrenquerschnitt, mittlerer Sparrenabstand, Pfetten, Vordach, Neigung...) Die statischen Werte "Eta sigma sowie "Eta f liegen unterhalb der Grenzwerte (<1). Somit ist dieses Profil statisch korrekt und kann so konstruiert werden. Auflagerkräfte: Für weitere statische Berechnungen der Pfetten müssen aus der Sparrenstatik die Kräfte die auf die verschiedenen Pfetten wirken entnommen werden. Hierzu kann im FriLo Programm auf "Textausgabe umgeschaltet werden, Lasten Schneelasten: (Regelschnee) entnehmen Sie bitte der Tabelle im Anhang Windstaudruck: wenn die Traufhöhe < 8m dann 0,5 KN/m² wenn die Traufhöhe > 8m dann 0,8 KN/m² Lager 1+5 entspricht der Fußpfette. Auflagerkräfte werden für die statische Berechnung der Fußpfette über der Terrasse benötigt. Wert: 4.77KN/m Lager 2+4 entspricht der Mittelpfette. Auflagerkräfte werden für die statische Berechnung der Mittelpfette über dem Schlafzimmer benötigt. Wert: 6,81KN/m AUFLAGERKRÄFTE ( kn/m ), Wind ohne Winddruckerhöhungsfaktor aus Dach: ständig Schnee Wind v links Wind v rechts Lager Vg Hg Vs Hs Vwli Hwli Vwre Hwre Summe Lager Vmax zugh Üb-Name g+s+wli,luv (DIN1052) g+s+wli,luv+wuli,luv (DIN1052) g+s+wli,luv (DIN1052) g+s+wre,luv+wure,luv (DIN1052) g+s+wre,luv (DIN1052) Um die Auflagerkraft von 6,81KN/m für spätere Berechnungen nicht manuell eintragen zu müssen, kann dieser Wert auch markiert und mit Strg+C in die Zwischenablage genommen werden. Bei der nachfolgenden Berechnung der Mittelpfette kann der Wert mit Strg+V wieder in das entsprechende Feld eingefügt werden. Um auch zu einem späteren Zeitpunkt auf gewünschte Daten zugreifen zu können kann das Statikprogramm in der Taskleiste abgelegt werden. Numerierung der Auflager Auszug aus FriLo Ansicht: Darstellung der Verformungen

7 Anleitung Statik Seite 5 von 39 Statik des verlängerten Hauptdachsparrens Als nächstes soll nun der im Vordachbereich verlängerte Sparren statisch geprüft werden. Hierzu wird einer dieser Sparren markiert und mit "Datei Export Statik Export", oder mit dem Tastaturkürzel "Umsch+F11 der Statik Export ausgelöst. Im Einstellungsfenster des Sema Statik Export wird wieder die Einstellung FriLo Pfettendach mit Lasten.ini ausgewählt und bestätigt. Das Statik Programm wird wiederum automatisch geöffnet und nach "Berechnen" können auch für diesen Sparren die statischen Werte entnommen werden. Numerierung der Auflager Auflager 2 als Horizontal fest ankreuzen und bei Auflager 1 das Kreuz entfernen! Auflager 2 entspricht der Fußpfette. Die Flugpfette (Auflager 1) kann keine horizontalen Kräfte aufnehmen. Auszug aus der Textausgabe Frilo AUFLAGERKRÄFTE ( kn/m ), Wind ohne Winddruckerhöhungsfaktor aus Dach: ständig Schnee Wind v links Wind v rechts Lager Vg Hg Vs Hs Vwli Hwli Vwre Hwre Summe Lager Vmax zugh Üb-Name g+s+wli,luv (DIN1052) g+s+wli,luv+wuli,luv (DIN1052) g+s+wli,luv (DIN1052) g+s+wli,luv+wuli,luv (DIN1052) g+s+wre,luv+wure,luv (DIN1052) g+s+wre,luv (DIN1052) Lager 1 entspricht der Flugpfette im Vordachbereich Die Auflagerkraft beträgt 2,41KN/m Dieser Wert wird für die spätere Berechnung der Flugpfette im Vordachbereich benötigt.

8 Seite 6 von 39 Anleitung Statik Somit sind die zwei verschiedenen Sparren statisch berechnet und die Auflagerkräfte die auf die verschiedenen Pfetten wirken wurden ermittelt. Diese Auflagerkräfte werden für die weiteren Berechnungen benötigt. 2. Statik der Mittelpfette über dem Schlafzimmer Da die Mittelpfette im Schlafzimmerbereich eine Spannweite von ca. 7m überbrücken muß, ist eine statische Prüfung unumgänglich. Hierzu wird die Mittelpfette markiert und mit "Datei Export Statik Export" oder mit dem Tastaturkürzel "Umsch+F11, der Statik Export ausgelöst. Folgendes Einstellungsmenü erscheint auf dem Bildschirm: FriLo Träger mit Gleichlasten.ini Hier ist seitens Sema eine bestimmte Gleichlast definiert die auf das gesamte Bauteil wirkt. FriLo Träger mit Einzellasten.ini Jeder einzelne Sparren (auch andere Bauteile wie Pfosten, Deckenbalken usw.) der auf der Pfette aufliegt gibt eine vordefinierte Last auf die Pfette ab. In diesem Eingabebeispiel wird die Einstellung "FriLo Träger mit Gleichlasten.ini" gewählt. Nach Bestätigen öffnet sich automatisch das Statik Programm von Friedrich & Lochner für einen Durchlaufträger.

9 Anleitung Statik Seite 7 von 39 Hier kann die Verformung dargestellt werden Wechsel zu den Lasteingaben Gleichlast die auf die Pfette abgeleitet wird Kontrolle statischer Werte sowie Anzeige des erforderlichen Querschnitts Achtung: Die Lastwerte die momentan auf die Pfette wirken sind nur die von Sema beim Export voreingestellten Werte und entsprechen nicht der tatsächlichen Last. Die Gleichlast die auf die Pfette überträgen wird, wurde aber vorher exakt bei der Sparrenstatik ermittelt. Lager Vmax zugh Üb-Name g+s+wli,luv (DIN1052) g+s+wli,luv+wuli,luv (DIN1052) g+s+wli,luv (DIN1052) g+s+wre,luv+wure,luv (DIN1052) g+s+wre,luv (DIN1052) Lager 2+4 entspricht der Mittelpfette. Auflagerkräfte werden für die statische Berechnung der Mittelpfette über dem Schlafzimmer benötigt. Wert: 6,81KN/m (siehe auch Seite 4)

10 Seite 8 von 39 Anleitung Statik Dieser Wert (6,81KN/m) muß jetzt bei "Lasteingaben" eingetragen werden oder kann mit Strg+V aus der Zwischenablage geholt werden. (Natürlich nur wenn dieser Wert wie auf Seite 4 beschrieben vorher mit Strg+C gespeichert wurde) Ansicht: Darstellung der Verformung Wechsel zu den Lasteingaben Hier muß die Auflagerkraft "6,81 KN/m eingetragen werden Nach dem Eintragen der Auflagerkräfte wird der Durchlaufträger automatisch berechnet. In der Ansicht "Darstellung der Verformungen wird ersichtlich, daß sich die Pfette über dem Schlafzimmer um 7,04 cm durchbiegen würde. Für weiter Informationen wechselt man in das Menü "Bemessen". (siehe Grafik folgende Seite) Hier wird ersichtlich, daß die statischen Werte (Eta Sigma, Eta Tau und Eta f) größer als "1 sind und somit nicht den Anforderungen entsprechen. Weiter bekommt man vom Statik Programm den erforderlichen Querschnitt für die Pfette geliefert.

11 Anleitung Statik Seite 9 von 39 Wechsel zu Bemessen Verformung 2,11 cm Statische Werte Hier geforderte Querschnittshöhe eintragen Erforderlicher Querschnitt Nach Eintragen der erforderlichen Querschnittshöhe wird der Durchlaufträger wiederum automatisch berechnet. Es ergibt sich ein Pfettenquerschnitt von 16/34. Die Durchbiegung des Bauteils beträgt dann lediglich noch 2,11 cm. Die statischen Werte (Eta Sigma, Eta Tau und Eta f <1) entsprechen jetzt den Anforderungen. Da es aus Gründen der Innenarchitektur unschön wäre im Bereich des Schlafzimmers eine Stütze unter die Mittelpfette zustellen um ein weiteres Auflager zu schaffen kommt nur die Erhöhung der Bauteilhöhe in Frage. Hierzu geht man wie folgt vor: 1. Wechsel ins Sema Programm. 2. Markieren der Mittelpfette. 3. Auf den Bearbeiten Befehl "Ändern klicken. 4. Bei der Höhe den statisch ermittelten Wert von 34cm (0,340) eingeben. 5. OK bestätigen. Die benötigte Querschnittshöhe wurde somit statisch ermittelt und im Sema Programm entsprechend abgeändert.

12 Seite 10 von 39 Anleitung Statik 3. Fußpfette über der Terrasse Als nächstes wird die Fußpfette über der Terrasse statisch betrachtet. Aufgrund des sehr langen Kragarmes über der Terrasse wird eine Erhöhung des Pfettenquerschnitts kaum sinnvoll sein. Aus diesem Grund ist es mehr als sinnvoll den Kragarm mit einem Pfosten abzustützen. Vorgehensweise im Sema Programm: In der Programmauswahl in die Sparrenlage wechseln Den Erzeugungsbefehl Pfosten und die Eingabeinstanz "Auf / unter Bauteil" anklicken Stammdatensatz Eingabezeile Weitere Vorgehensweise wie in obiger Zeichnung ersichtlich: Im Stammdatensatz auf der rechten Bildschirmseite den Pfosten 16/16 auswählen.

13 Anleitung Statik Seite 11 von 39 Bei den Kopfbändern KB-Art "keine einstellen und den Stammdatensatz mit "OK bestätigen. In der Eingabezeile Pfosten Unterkante auf fixer Höhe "0 und Pfosten OK: "unter Bauteil" bestätigen. Steht der Cursor auf dem Maussymbol, so muß in der Zeichenfläche die Pfette angeklickt werden, denn unter dieser Pfette soll der Pfosten ja placiert werden. Jetzt erscheint in der Zeichenfläche auch ein Mauszeigersymbol. Um den Pfosten genau in der Flucht der Außenwände zu setzten klickt man beim Feld Abstand den in der Zeichnung ersichtlichen Grundrißpunkt an und wählt bei der "Lage" -> "rechts aus. Nach Bestätigen mit Enter (und verlassen des Befehls mit ) ist der Pfosten korrekt unter der Pfette placiert. Statik der Fußpfette Hierzu wird die Fußpfette markiert und mit "Datei Export Statik Export", oder mit dem Tastaturkürzel "Umsch+F11, der Statik Export ausgelöst. Im Einstellungsmenü des Exportswählt man "FriLo Träger mit Gleichlast.ini". Nach Bestätigen öffnet sich automatisch das Statik Programm von Friedrich & Lochner für einen Durchlaufträger. Wechsel zu den Lasteingaben Hier muß die Auflagerkraft "4,77 KN/m von Lager "1 eingetragen werden Die Gleichlast die auf die Pfette überträgen wird, wurde vorher exakt bei der Sparrenstatik ermittelt. Lager 1+2 entspricht der Fußpfette. Auflagerkräfte werden für die statische Berechnung der Fußpfette über der Terrasse benötigt. Wert: 4,77 KN/m Lager Vmax zugh Üb-Name g+s+wli,luv (DIN1052) g+s+wli,luv+wuli,luv (DIN1052) g+s+wli,luv (DIN1052) g+s+wre,luv+wure,luv (DIN1052) g+s+wre,luv (DIN1052) Dieser Wert (4,77KN/m) muß jetzt bei "Lasteingaben" eingetragen werden.

14 Seite 12 von 39 Anleitung Statik Ergebnis: Das Einfügen der Stütze unter den Kragarm der Fußpfette ist ausreichend. Eine zusätzliche Querschnitterhöhung ist nicht notwendig. Die angezeigte Durchbiegung zwischen den Auflagern rechts des Kragarmbereiches kann vernachlässigt werden, weil in diesem Bereich die Fußpfette ja vollflächig auf dem Mauerwerk aufliegt. Für eine genauere Berechnung können im Bereich des Mauerauflagers im FriLo beliebig viele Auflager eingefügt werden. (Bei Systemeingaben, Reiter Auflager) 4. Flugpfette im Vordachbereich Die Flugpfette im Vordachbereich wurde im Sema Programm mit einem Querschnitt von 14/20 cm gewählt. Hier soll statisch geprüft werden ob nicht eine geringere Querschnitthöhe ausreichend wäre. Vorgehensweise: Hierzu wird die Flugpfette markiert und mit "Datei Export Statik Export", oder mit dem Tastaturkürzel "Umsch+F11, der Statik Export ausgelöst. Im Einstellungsmenü des Exports wählt man "FriLo Träger mit Gleichlast.ini". Nach Bestätigen öffnet sich automatisch das Statik Programm von Friedrich & Lochner für einen Durchlaufträger. Hier muß die Auflagerkraft "2,41 KN/m von Lager "1 eingetragen werden Die Auflagerkräfte die auf die Flugpfette wirken kann aus der Sparrenstatik des verlängerten Hauptdachsparrens entnommen werden. Lager 1 entspricht der Flugpfette im Vordachbereich Die Auflagerkraft beträgt 2,41 KN/m (siehe auch Seite 5) Lager Vmax zugh Üb-Name g+s+wli,luv (DIN1052) g+s+wli,luv+wuli,luv (DIN1052) g+s+wli,luv (DIN1052) g+s+wli,luv+wuli,luv (DIN1052) g+s+wre,luv+wure,luv (DIN1052) g+s+wre,luv (DIN1052)

15 Anleitung Statik Seite 13 von 39 Um nun einen ausreichenden Querschnitt zu ermitteln wechselt man in die Eingabe "Bemessen" Statische Werte Hier gewünschte Querschnittshöhe eintragen Erforderlicher Querschnitt Die statische Mindestanforderung des Querschnitts beträgt 14/14,5 cm wie aus obiger Zeichnung ersichtlich ist. Somit wählt man z.b. einen Querschnitt von 14/16. Dies muß natürlich im Sema Programm dementsprechend abgeändert werden. Vorgehensweise im Sema Programm: Ändern der Flugpfette auf Querschnitthöhe 16 cm. (Das ändern einer Pfette ist in diesem Eingabebeispiel bereits auf Seite 9 beschrieben und wird deshalb nicht detailliert aufgeführt) Anschließend müssen die 2 darunterliegenden Pfosten bis an die "neue" Pfettenunterkante geschnitten werden. Hierzu werden die beiden Pfosten markiert (am einfachsten mit "Markierrahmen", das heißt die linke Maustaste gedrückt halten und um den Pfosten ein Rechteck aufziehen) Auf den Bearbeitenbefehl "Schneiden" klicken und die Instanz "schneiden UK/OK auswählen.

16 Seite 14 von 39 Anleitung Statik Zunächst muß entschieden werden welches Bauteilende des Pfostens geschnitten werden soll. In diesem Fall natürlich das obere Ende des Pfostens. "oben" also mit Enter bestätigen. Anschließend das Zielbauteil, in diesem Fall die Flugpfette, anklicken und im Auswahlmenü "Anschmiegen an UK Pfette" auswählen und mit Enter bestätigen. Die geänderte Pfette nochmals ans Statik Programm zu exportieren erübrigt sich, da ja vorher schon geprüft wurde, daß der Querschnitt von 14/16 cm ausreichend ist. Mit Hilfe des Statik Programms FriLo wurde somit ein Bauteil auf die geringsten möglichen Bauteilmaße reduziert.

17 Anleitung Statik Seite 15 von Deckenbalken im Wohnzimmerbereich Als nächstes muß die Balkenlage statisch geprüft werden. Problematisch ist hier, wie auch bei der Mittelpfette über dem Schlafzimmer, die große Spannweite im Wohnzimmerbereich. Weiter kritisch ist der Kragarm für den gewünschten Balkon. Vorgehensweise: Am sinnvollsten ist es zunächst den Deckenbalken zu exportieren, der statisch am stärksten belastet scheint. Dies dürfte der Deckenbalken mit der größten Spannweite und einem Kragarm zu sein. (markiertes Bauteil in unterer Zeichnung) Im Einstellungsmenü des Exports wählt man "FriLo Träger mit Gleichlast.ini". Nach dem Bestätigen öffnet sich automatisch das Statik Programm von Friedrich & Lochner für einen Durchlaufträger. Beim Export eines Deckenbalkens werden seitens Sema statische Normwerte für eine Balkenlage ins FriLo Programm übertragen. Werte: Verkehrslast: 2 KN/m², Eigengewicht Balkenlage: 1,88 KN/m² Weiter wird der mittlere Balkenabstand (0,625m) aus dem Sema Alt F7 übernommen. Dieser Abstand wird im FriLo Programm automatisch beim Faktor eingetragen. Für einen Kragarm größer als 0,5m wird eine zusätzliche Verkehrslast von 3KN/m² exportiert. Liegen andere Lastwerte vor, so kann dies natürlich im FriLo manuell abgeändert werden.

18 Seite 16 von 39 Anleitung Statik Deckenbalken mit Kragarm im FrilLo Programm: Zusätzliche Verkehrslast im Kragarmbereich Eigengewicht: 1,88 KN/m² Verkehrslast: 2,00 KN/m² Faktor: 0,63 m Entspricht Wert Sema Alt+F7 Zusätzliche Verkehrslast für den Kragarm: 3 KN/m² Wechsel zu Bemessen Aus dem Bemessen Menü wird deutlich, daß für diese Spannweite mindestens eine Querschnittshöhe von 34,7cm erforderlich wäre. Da höhere Deckenbalken nicht erwünscht sind wird in diesem Eingabebeispiel versucht, mittels Einbauen eines Unterzuges den statischen Anforderungen gerecht zu werden.

19 Anleitung Statik Seite 17 von 39 Konstruktion eines Unterzuges im Sema Programm Wechsel in die Balkenlage Befehl "Element frei Z-Lage "-0,220 In der Programmauswahl in die Balkenlage wechseln. Erzeugungsbefehl "Element frei" anwählen. Das Stammdatum "Dck-Balken-10" anklicken. Die Z-Lage auf den Wert "-0,220m" einstellen. Diese Eingabe bewirkt, daß der Deckenbalken um 22cm tiefer (also genau unter die bestehende Balkenlage die eine Höhe von ebenfalls 22cm hat) gelegt wird. Eine positive Eingabe der Z-Lage würde das Element über die bestehende Balkenlage heben. Nach Bestätigen des Stammdatensatzes mit "OK" fällt man in die Eingabezeile. Wie aus der oberen Zeichnung ersichtlich klickt man zunächst den unteren Mauereckpunkt, danach, mit Hilfe der Eingabe von 90, den oberen Mauereckpunkt. Im Feld "Abstand" trägt man den Wert "-0,200" ein oder übernimmt diesen mit Mausklick. Im Feld "Lage" wechselt man mit Hilfe der Leertaste auf "links" um einen Abstand von 20cm zur Mauerkante zu bekommen. Der Deckenbalken ist gesetzt und der Befehl kann mit verlassen werden. Um dem Deckenbalken eine Auflagerfläche im bestehenden Mauerwerk zu geben, muß dieser auf beiden Seiten verlängert werden. Hierzu markiert man den Deckenbalken und wählt bei den Bearbeiten Befehlen den Befehl "Schneiden" aus.

20 Seite 18 von 39 Anleitung Statik Nachdem Auswählen der Instanz "Verlängern/Verkürzen" fällt man in die Eingabezeile. Der Wert von "0,150" kann nun wiederum manuell eingetragen werden oder per Mausklick übernommen werden. Zu beachten ist, daß immer die Seite des markierten Bauteils bearbeitet wird an der sich der Markierpfeil befindet. (siehe obige Zeichnung) Die andere Seite des Bauteils muß auf die gleiche Weise ins Mauerwerk verlängert werden. Um den Kragarm vorerst statisch außer Acht zu lassen exportiert man zunächst den längsten Deckenbalken ohne Kragarm ans FriLo Programm und wählt die Einstellung "FriLo Träger mit Gleichlasten.ini aus.

21 Anleitung Statik Seite 19 von 39 Statik der Balkenlage ohne Kragarm Wechsel zu Bemessen Erforderlicher Querschnitt Im Menü Lasteingaben sieht man die zugrunde liegenden Lasten die automatisch übergeben wurden: Verkehrslast: 2 KN/m² Eigengewicht: 1,88KN/m² Faktor: 0,63 (mittlerer Abstand der Deckenbalken Der Querschnitt für diesen Deckenbalken ist, wie aus der Zeichnung ersichtlich, somit ausreichend. Statik des Unterzuges Als nächstes muß natürlich kontrolliert werden ob der eingebaute Unterzug den statischen Anforderungen entspricht. Hierzu markiert man den Unterzug, ruft mit " + "den Export auf und wählt aus dem Einstellungsmenü die "FriLo Träger mit Einzellasten.ini" auf.

22 Seite 20 von 39 Anleitung Statik Im Menü "Lasteingaben" sind jetzt die genauen Einzellasten, die von den darüberliegenden Deckenbalken auf den Unterzug wirken, ersichtlich. Standardmäßig wird hier automatisch die Verkehrslast von 2 KN übergeben. Dies entspricht jedoch nicht der Realität. Jetzt gibt nämlich jeder einzelne darüberliegende Deckenbalken eine bestimmte Auflagerkraft an den Unterzug weiter. Um welche Auflagerkräfte es sich handelt muß in einem kleinen Zwischenschritt ermittelt werden. Der Unterzug (Programm für den Durchlaufträger) sollte nicht geschlossen werden, sondern lediglich in die Taskleiste abgelegt werden, da es nach der Zwischenberechnung wieder verwendet werden kann. Ermittlung der Auflagerkräfte die auf den Unterzug wirken Da jeder darüberliegende Deckenbalken, aufgrund unterschiedlicher Länge, eine andere Auflagerkraft an den Unterzug weitergibt wird in diesem Eingabebeispiel die größte Auflagerkraft ermittelt und für alle anderen Auflagerkräfte hergenommen. Auf diese Weise sind die statischen Anforderungen an den Unterzug in jedem Fall erfüllt. Aufgrund der Länge und der größten Spannweite ist mit Sicherheit der Deckenbalken mit dem längsten Feld, das Bauteil, das die größte Auflagerkraft weitergibt. Man markiert also im Sema Programm den Deckenbalken mit der größten Spannweite (gleiche Vorgehensweise wie zu Beginn der statische Berechnung der Balkenlage, Seite 15) und exportiert diesen mit der Einstellung "FriLo Träger mit Gleichlasten.ini". Aus diesem Träger kann die benötigte Auflagerkraft entnommen werden.

23 Anleitung Statik Seite 21 von 39 Wechsel zu Textausgabe Auflager Nummer 2 Entspricht Deckenbalken In der Textausgabe (Wechsel dorthin wie in obiger Zeichnung beschrieben) findet man die verschiedenen Auflagerkräfte. Auszug aus der Textausgabe FriLo des längsten Deckenbalkens mit Kragarm Auflagerkräfte ( kn ) Stütze aus g aus p Vollast max min Ausschlaggebend für den Unterzug ist die Kraft die auf Lager Nummer 2 drückt. Die 11,75 KN können also markiert und mit +C in die Zwischenablage genommen werden. Unterzug Nach dieser Zwischenberechnung wechselt man wieder zum Unterzug, der ja wie oben beschrieben nur in der Taskleiste abgelegt war. (Wenn der Unterzug vorher geschlossen wurde kann man ihn im Sema Programm einfach nochmals exportieren) Lasteingaben Hier die ermittelte Kraft mit Strg+V einfügen Für jede Kraft muß jetzt der ermittelte Wert eingefügt werden ( + V).

24 Seite 22 von 39 Anleitung Statik Anschließend wechselt man ins "Bemessen" Menü um den Querschnitt des Unterzuges zu prüfen. Der bestehende Querschnitt von 10/24 ist nicht ausreichen. Da der Unterzug nicht zu tief in den Raum stehen sollte wird nun dessen Breite dementsprechend angepaßt. Hierzu kann bei den "Vorgaben" die Bauteilhöhe (d) fix geschalten werden und eine gültige Bauteibreite wird ermittelt. Die erforderliche Breite wird mit 22,9cm angegeben, somit ändert man bei "Gewählt" den Wert auf 22cm ab und korrigiert die Bauteilhöhe auf 24cm. Den ermittelten Querschnitt von 22/24cm muß man natürlich jetzt im Sema Programm abändern. Unterzug markieren und den Bearbeitenbefehl "Ändern" anwählen. Bei der Breite den Wert "0.220" eintragen und die Frage nach der Fixachse mit "rechts" beantworten da der Abstand zur Mauerkante (20cm) eingehalten werden sollte. Bei der Höhenänderung auf 24cm muß man als Fixachse "vorne" bestätigen. Somit wurde der Unterzug statisch berechnet und dementsprechend abgeändert.

25 Anleitung Statik Seite 23 von 39 Statische Prüfung des Kragarmes Zuletzt soll der Kragarm der Deckenbalken für einen Balkon statisch kontrolliert werden. Man markiert also im Sema Programm den Deckenbalken mit dem längsten Kragarm (gleiche Vorgehensweise wie zu Beginn der statische Berechnung der Balkenlage, Seite 15) und exportiert diesen mit der Einstellung "FriLo Träger mit Gleichlasten.ini". Zusätzliche Verkehrslast im Kragarmbereich Faktor: 0,63m Entspricht Wert Sema Alt+F7 Beim Export eines Deckenbalkens werden seitens Sema statische Normwerte für eine Balkenlage ins FriLo Programm übertragen. Werte: Verkehrslast: 2 KN/m², Eigengewicht Balkenlage: 1,88 KN/m² Weiter wird der mittlere Balkenabstand (0,625m) aus dem Sema Alt F7 übernommen. Dieser Abstand wird im FriLo Programm automatisch beim Faktor eingetragen. Für einen Kragarm größer als 0,5m wird eine zusätzliche Verkehrslast von 3KN/m² exportiert. Liegen andere Lastwerte vor, so kann dies natürlich im FriLo manuell abgeändert werden. Im Bemessen Menü wird ersichtlich, daß der vorhandene Querschnitt des Deckenbalkens nicht ausreicht. Eine Erhöhung des Querschnittes kommt in diesem Eingabebeispiel nicht in Frage. Man könnte natürlich den Balkon mit einem Unterzug und darunterliegenden Pfosten unterstützen; hier wählt man die Möglichkeit die Tiefe des Balkons zu verringern, also den Kragarm des Deckenbalkens zu verkürzen.

26 Seite 24 von 39 Anleitung Statik Verkürzen des Kragarmes der Deckenbalken Vorgehensweise im Sema Programm: Über die Programmauswahl zu "Decken Umriss" wechseln. Deckenkante des Balkons markieren. Den Bearbeiten Befehl "Lage" anklicken und die Instanz "Kante schieben/drehen" anwählen. Im Feld "Abstand" trägt man den Wert "-0,400" ein oder übernimmt diesen mit Mausklick. Eine anschließende Berechnung der Balkenlage mit schneidet die Deckenbalken automatisch in die neu definierten Grenzen. Somit wurde die Tiefe des Balkons um 40cm verringert und entsprechend der Kragarm der Deckenbalken um dasselbe Maß verkürzt.

27 Anleitung Statik Seite 25 von 39 Ob diese Maßnahme statisch ausreichend ist kann nun geprüft werden indem man den Deckenbalken ein weiteres Mal an das FriLo Programm exportiert. Die Vorgehensweise ist gleich wie der vorherige Export des Deckenbalken mit Kragarm. Wie aus obiger Zeichnung ersichtlich liegen die statischen Werte (Eta Sigma, Eta Tau, Eta f) im zulässigen Bereich und somit ist auch der Querschnitt des Deckenbalkens ausreichend. Der Balkon kann also mit einer Tiefe von 1,2m gefertigt werden. Somit wurde die gesamte Balkenlage statisch berechnet und im Sema Programm dementsprechend angepasst.

28 Seite 26 von 39 Anleitung Statik 6. Pfosten unter der Fußpfette Um den statischen Anforderungen der Fußpfette über der Terrasse Genüge zu leisten, wurde diese im Bereich der Terrasse mit einem Pfosten abgestützt. (siehe Nummer 3) Jetzt soll überprüft werden ob der Querschnitt des Pfostens ausreichend ist. Hierzu markiert man den Pfosten (am übersichtlichsten im 3D) und löst mit dem Tastaturkürzel Umsch+F11 den Statik Export an die Frilo Holzstütze aus. Nach Bestätigen öffnet sich automatisch das Statik Programm von Friedrich & Lochner zur Berechnung einer Holzstütze.

29 Anleitung Statik Seite 27 von 39 Seitens des Sema Programmes werden die Länge und der Querschnitt des Pfostens exportiert. Jetzt muß die Auflagerkraft die auf den Pfosten wirkt im Feld V (Belastung) eingegeben werden. Zwischenberechnung: Ermittlung der Auflagerkraft Welche Auflagerkraft ausschlaggebend ist kann der Fußpfette über der Terrasse (aus der Textausgabe) entnommen werden. Auszug aus der Textausgabe FriLo Auflagerkräfte ( kn ) Stütze aus g aus p Vollast max min Ist die maximale Auflagerkraft von 8,2 KN eingetragen, so erfolgt die statische Berechnung automatisch. Der Querschnitt des Pfostens ist ausreichend wenn: Eta Sigma < 1 Ef Lambda < 150 Der statisch geringste mögliche Querschnitt wird vom Programm ermittelt wenn bei der Querschnittsbreite by der Wert 0 eingegeben wird. Weitere Eingabemöglichkeiten im FriLo qz definiert eine horizontal wirkende Streckenlast. Eingetragen ist eine Kraft von 1,6 KN/m. (entspricht Winddruck). Wird der Pfosten im Innenbereich verwendet so kann dies Kraft auf Null gesetzt werden. Bei Hz kann eine horizontal wirkende Kraft in einer gewünschten Höhe eingegeben werden. z.b. bei einer Hallenkonstruktion muß die Stütze eine möglichen Kollision mit einem Stapler standhalten. Bei ez kann die vertikal wirkende Kraft aus der Mitte gelegt werden. Bei Unklarheiten bezüglich der Bedienung des Statik Programmes steht eine Hilfe zur Verfügung die mit F1 im FriLo aufgerufen werden kann. Anhang: Welche Regelschneelast für das jeweilige Bauwerk gewählt werden muß läßt sich durch Schneelastzone und die Höhe über NN bestimmen. Tabelle der Regelschneelast s 0 in kn/m 2 Schneelastzone Höhe über NN [m] I II III IV 300 0, ,75 1, , , ,60 3, , ,

30 Seite 28 von 39 Anleitung Statik Karte der Schneelastzonen (Bundesrepublik Deutschland) nach DIN 1055 Teil 5 A1 (4.1994)

31 Anleitung Statik Seite 29 von 39 Lastenbibliotheken

32 Seite 30 von 39 Anleitung Statik

33 Anleitung Statik Seite 31 von 39

34 Seite 32 von 39 Anleitung Statik

35 Anleitung Statik Seite 33 von 39 Schneeregellast für Dächer: Anhang für Österreich: Die Schneeregellast s 0 (in kn/m 2 ) gemäß der ÖNORM entspricht der einmal in 50 Jahren zu erwartenden, maximalen Schnellast; sie ist in Abhängigkeit von der jeweiligen Seehöhe des Gebäudestandortes (Geländeoberfläche) und von der Lastzone (Gemäß Karten im Anhang) der Tabelle zu entnehmen.

36 Seite 34 von 39 Anleitung Statik

37 Anleitung Statik Seite 35 von 39

38 Seite 36 von 39 Anleitung Statik

39 Anleitung Statik Seite 37 von 39 Karten Schneelastzonen Österreich

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