Studienblätter für Stahl und Holzbau
Kehlnähte: Nahtdicke "a": für tragende Nähte mind. 3 mm lt. EC 3 Pkt. 6.6.5.2 (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 10025 (10027) Fe 360 (S 235) Fe 430 (S 275) Fe 510 (S 355) pren 10113 Fe E 275 Fe E 355 Zugfestigkeit f u [N/mm²] 360 430 510 390 490 Korrelationsfaktor w 0,8 0,85 0,9 0,8 0,9 Mehrachsige Beanspruchung: F N V V bzw.: 2 2 2 w, Sd, Sd, Sd II, Sd 2 2 2 v, d, Sd, Sd II, Sd Lange Anschlüsse: (Abminderungsfaktor lt.pkt.6.6.9 für L > 150 a ): 0,2 L1 w1 1,2 150 a
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 3 4 0 0 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
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 3 4 0 0 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
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. 5.4.8) 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:... 6 2 11,13 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
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, 5 1 93,9 (Baustahl S 235: 1 93, 9 ) f f y y _ i j 93,9 _ DI W. TÖTZEL Lehrbehelf Stahlbau
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):
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.
Wölbwiderstand [cm 6 ] I IPE IPB IPBl IPBv U 80 88 118 168 100 268 351 3.375 2.581 9.925 413 120 685 890 9.410 6.472 24.790 899 140 1.540 1.980 22.480 15.060 54.330 1.800 160 3.140 3.960 47.940 31.410 108.100 3.260 180 5.920 7.430 93.750 60.210 199.300 5.567 200 10.500 13.000 171.100 108.000 346.300 9.065 220 17.800 22.700 295.400 193.300 572.700 14.580 240 28.700 37.400 486.900 328.500 1.152.000 22.070 260 44.100 753.700 516.400 1.728.000 33.260 270 70.600 280 64.600 1.130.000 785.400 2.520.000 48.460 DI W. TÖTZEL Lehrbehelf Stahlbau 300 91.800 126.000 1.688.000 1.200.000 4.386.000 68.970 320/305 2.903.000 320 129.000 2.069.000 1.512.000 5.004.000 95.690 330 199.000 340 176.000 2.454.000 1.824.000 5.585.000 350 113.200 360 240.000 314.000 2.883.000 2.177.000 6.137.000 380 319.000 3.817.000 145.600 400 420.000 490.000 3.820.000 2.942.000 7.410.000 220.300 425 588.000 450 791.000 791.000 5.258.000 4.146.000 9.252.000 475 1.070.000 500 1.400.000 1.250.000 7.018.000 5.643.000 11.187.000 550 2.390.000 1.800.000 8.856.000 7.189.000 13.516.000 600 3.820.000 2.850.000 10.965.000 8.978.000 15.908.000 650 13.363.000 11.027.000 18.650.000 700 16.064.000 13.352.000 21.398.000 800 21.800.000 18.290.000 27.775.000 900 29.461.000 24.962.000 34.746.000 1000 37.637.000 32.074.000 43.015.000
Montagestoß: Qsd [kn] = 288 MSd [knm] = 25 DI W. TÖTZEL Lehrbehelf Stahlbau