Zur Person Allgemeines zur Berechnung im Stahlbau

Baustatik und Stahlbau
Stahlbau I
Übung 1
Zur Person
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Name:
Büro:
E-Mail:
Richard Bäumer
Gebäude L, Raum 2034
[email protected]
Allgemeines zur Berechnung im Stahlbau
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In den Übungen verwendete Norm: Eurocode 3
Einheiten: Längen im Stahlbau immer in [mm]
Spannungen: Empfehlung rechnen mit kN/cm²
Gängigste Stahlsorten:
o S 235
 fy = 23,5 kN/cm²
 fu = 36 kN/cm²
 E-Modul E = 21000 kN/cm²
o S 355
 fy = 35,5 kN/cm²
 fu = 49 kN/cm²
 E-Modul E = 21000 kN/cm²
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Sicherheitskonzept:
o Konzept der Teilsicherheitsbeiwerte: Lasten (Einwirkungsseite) und Material
(Widerstandsseite) werden mit Teilsicherheitsbeiwerten multipliziert.
o Grenzzustände:
 Grenzzustand der Tragfähigkeit - GZT - (ULS: Ultimate Limit State)
 Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit - GZG - (SLS: Serviceability
Limit State)
o Teilsicherheitsbeiwerte Widerstandsseite: Stahl Mi:
 M0 = 1,0 für Querschnittsklassen 1,2,3
M1 = 1,1 bei Stabilitätsproblemen und Querschnittsklasse 4
M2 = 1,25 Nettoquerschnitt von Zugstäben
 Bemessungswert der Streckgrenze:
fyd = fy/Mi
 Bemessungswert der Zugfestigkeit:
fud = fu/Mi
o Teilsicherheitsbeiwerte für die Einwirkungsseite:
 Fd = F  Fk
 F = 1,35 für ständige Lasten
 F = 1,5 für veränderliche Lasten
  - Kombinationsbeiwert bei Auftreten mehrerer Lasten
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Baustatik und Stahlbau
Stahlbau I
Übung 1
Theoretische Grundlagen zum Zugstabnachweis
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Geregelt in Eurocode 3
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Nachweis erfolgt im kritischen Schnitt:
o Kritischer Schnitt ist gekennzeichnet durch: Lochschwächung, Einschnürung
oder maximale Beanspruchung
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Maßgebende Beanspruchbarkeiten
o Im Bruttoquerschnitt:
o Im Nettoquerschnitt:
,
,
,
min
,
0,9
,

,

→
 Grenznormalspannungen sind hier höher als im
Bruttoquerschnittsnachweis
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Nachweis:
,
1
2
mit:
,

Baustatik und Stahlbau
Stahlbau I
Übung 1
Übung 1.1
Führen Sie den Nachweis für den unten dargestellten Zugstab und das Knotenblech.
Material S 235 JR
fy = 23,5 kN/cm²
Schrauben: M 20 (Ø 20 mm)
fu = 36 kN/cm²
ØLoch = 22 mm
Mögliche Versagensarten:

Zugstab (Brutto/Netto) bei Loch III: größte Normalkraft, kleinster Querschnitt (Netto)

Knotenblech bei Loch I: größte Normalkraft, größter Querschnitt (Brutto/Netto)

Knotenblech bei Loch III: geringste Normalkraft, aber auch kleinster Querschnitt
(Brutto/Netto)

Versagen der Schrauben (Abscheren, Lochleibung) siehe spätere Übung
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Baustatik und Stahlbau
Stahlbau I
Übung 1
Hilfsskizzen zum Nachweis des Knotenblechs:
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Baustatik und Stahlbau
Stahlbau I
Übung 1
Übung 1.2
Weisen Sie den dargestellten Zugstab (S 235) und das Knotenblech (S 235) für eine
einwirkende Normalkraft von Nt,Ek = 55 kN ( F = 1,35) nach.
Nt,Ek = 55 kN
Nt,Ek
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