Nachweis eines geschweißten Fachwerkbinders
Fachbeitrag
![[EN] KB 001670 | Nachweis eines geschweißten Fachwerkbinders](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/4/6/6/2946625/2946625.png?la=de&mw=280&mlid=B96BF17643D841ECB962C48FA814228F&hash=D6B9F2F54ED16159F6CE37B3EA663F82B756FC54)
Dieser Fachbeitrag behandelt die Bauteil- und Querschnittsnachweise eines geschweißten Fachwerkbinders im Grenzzustand der Tragfähigkeit. Weiterhin wird auf den Verformungsnachweis im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit eingegangen.
Das Modell basiert auf dem Beispiel 1.4 in der Fachliteratur [1]. Eine Systemskizze mit Abmessungen sowie der Darstellung der verwendeten Querschnitte zeigt Bild 01.
Einwirkungen und Bemessungsschnittgrößen
Die charakteristischen Einwirkungen für dieses Teiltragwerk sind in [1] zusammengestellt und werden in entsprechende Lastfälle übernommen. Eine Lastgenerierung am 3D-Modell wäre für dieses Gebäude sicher realitätsnaher und zu bevorzugen. Die Kombinatorik der Bemessungssituationen GZT und GZG erfolgt automatisch in RFEM oderRSTAB.
Die Berechnung der Schnittgrößen und Verformungen in den Lastkombinationen erfolgt nach Theorie I. Ordnung. Es ergeben sich damit folgende Bemessungsschnittgrößen für den Nachweis im Grenzzustand der Tragfähigkeit (Bild 02).
Querschnittsklassifikation
Für die Ermittlung der Querschnittsklasse wird in RF-/STAHL EC3 ein erster Bemessungsfall angelegt für alle Stäbe und ohne Stabilitätsnachweise. Die Berechnung der Querschnittsklasse erfolgt x-stellenweise für die vorliegenden Schnittgrößen. Eine grafische Anzeige der sich ergebenden Querschnittsklasse ist über den Ergebnis-Navigator möglich (Bild 03). Alle Querschnitte sind in der QKL 1, somit ist ein plastischer Querschnittsnachweis nach Abschnitt 6.2.9 in [2] möglich.
Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit
Es werden nun die Querschnitts- und Stabilitätsnachweise für die Füllstäbe sowie den Ober- und Untergurt geführt. Zum Nachweis der Füllstäbe (Stäbe 1 bis 16) wird in RF-/STAHL EC3 ein zweiter Bemessungsfall angelegt. Der Stabilitätsnachweis erfolgt nach Abschnitt 6.3.1 in [2]. Der Knicklängenbeiwert für die starke und schwache Achse wird dabei gemäß Absatz BB.1.3 (3) B in [2] mit 0,75 angesetzt. Ausnutzungen siehe Bild 04.
Zum Nachweis des Untergurtes wird in RF-/STAHL EC3 ein dritter Bemessungsfall angelegt. Da auch unter Windsog Zugkräfte im Untergurt vorliegen, werden lediglich Querschnittsnachweise erforderlich. Weiterhin muss nicht mit einem Netto-Querschnitt nachgewiesen werden, da die Füllstäbe angeschweißt werden und somit keine Löcher im Querschnitt vorliegen. Ausnutzungen siehe Bild 05.
Zum Nachweis des Obergurtes wird in RF-/STAHL EC3 ein vierter Bemessungsfall angelegt und der entsprechende Stabsatz ausgewählt. Im Gegensatz zu [1] wird hier zur besseren Abbildung der Randbedingungen der Nachweis nach dem Allgemeinen Verfahren nach Abschnitt 6.3.4 in [2] geführt. An den Auflagern wird eine Gabellagerung angenommen. An den Anschlusspunkten der Pfetten am oberen Flansch kann keine Gabellagerung vorausgesetzt werden. Es erfolgt der Ansatz einer seitlichen Stützung am oberen Flansch und einer Drehfeder, welche aus der Profilverformung des HE-B 240 resultiert. Ausnutzungen siehe Bild 06.
Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit
Zum Nachweis des Obergurtes wird in RF-/STAHL EC3 ein fünfter Bemessungsfall angelegt. In diesem erfolgt nur die Auswahl der Lastkombinationen im GZG. In [2] werden keine Angaben zu zulässigen Verformungen angegeben. Diese sind projektspezifisch mit dem Auftraggeber abzustimmen. Es wird sich daher am Grenzwert der Vornorm von L/200 orientiert. Ausnutzungen siehe Bild 07.
Bemessung Verbindungen
Auf die Bemessung der geschweißten Verbindungen der Gurtknoten sowie der Verbindung des Fachwerkbinders an die eingespannten Außenstützen wird in diesem Beitrag nicht eingegangen. Die Bemessung der Stirnplattenverbindung im Untergurt nach dem CIDECT-Verfahren und mittels FEM-Modells ist ausführlich im diesem Fachbeitrag erläutert.
Schlüsselwörter
Fachwerk Binder Dachkonstruktion Stabilitätsnachweis
Literatur
Links
Schreiben Sie einen Kommentar...
Schreiben Sie einen Kommentar...
- Aufrufe 204x
- Aktualisiert 18. Januar 2021
Kontakt
Haben Sie Fragen oder brauchen Sie einen Rat? Kontaktieren Sie uns über unseren kostenlosen E-Mail-, Chat- bzw. Forum-Support oder nutzen Sie die häufig gestellten Fragen (FAQs) rund um die Uhr.
Empfohlene Veranstaltungen
Videos
![[EN] KB 001670 | Nachweis eines geschweißten Fachwerkbinders](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/4/6/6/2946625/2946625.png?la=de&mw=348&mlid=B96BF17643D841ECB962C48FA814228F&hash=8CD2ACF042156E8E456196D435E8A97FB65C8260)
Modelle zum Herunterladen
Beiträge aus der Knowledge Base
Neu
Verwendung von Knickstäben für instabile Modelle
Wenn die Berechnung eines Stabmodells nach Theorie II. Ordnung mit einer Fehlermeldung endet, liegt die Ursache dieser Instabilität nicht selten an ausgefallenen Zugstäben: Sobald in einem Berechnungsschritt Druckkräfte in einem Zugstab auftreten, wird dieser Stab in den folgenden Iterationen nicht mehr berücksichtigt. Dadurch kann das Modell instabil werden.
Screenshots
Beiträge zu Produkt-Features
Materialdatenbank mit Stählen nach australischer Norm AS/NZS 4600:2005
Die Materialdatenbank in RFEM, RSTAB und DUENQ enthält Stähle nach der australischen Norm AS/NZS 4600:2005.
Häufig gestellte Fragen (FAQs)
- Wie kann man in RFEM einen verdrillten Träger erzeugen?
- Wie kann man den Nachweis der Zugtragfähigkeit einer glatten Stütze in glattem Köcherstützenfuß, also den Nachweis gegen Herausziehen der Stütze, führen?
- Für welche Programme steht das Zusatzmodul STAHL Wölbkrafttorsion zur Verfügung?
- Ich erhalte im Zusatzmodul RF-/STAHL EC3 beim Querschnittsnachweis "Doppelbiegung, Quer- und Normalkraft" eine extrem hohe Ausnutzung bei einem Stab. Die Normalkraft ist zwar relativ groß, dennoch erscheint mir die Ausnutzung unrealistisch. Was ist die Ursache?
- Ich habe soeben festgestellt, dass das Zusatzmodul STAHL EC3 auch beim Nachweis eines Zugstabes mit γM0=1,0 rechnet, obwohl es eigentlich γM2=1,25 sein müsste. Wie kann ich den Nachweis korrekt führen?
- Kann man im Zusatzmodul KRANBAHN auch unterbrochene Schweißnähte bemessen?
- Ich bemesse einen im Programm DUENQ erstellten Querschnitt mit dem Zusatzmodul RF-STAHL EC3, aber das Programm gibt die Fehlermeldung "ER006 Falscher Typ des c/t-Teils des Querschnitts für das Allgemeine" aus Querschnittstyp. " Was kann ich tun?
- Bei einem Beulsicherheitsnachweis ermittelt FE-BEUL eine maßgebende Schubspannung von τ = 7,45 kN/cm², während sich in RF-/STAHL eine maximale Schubspannung von τ = 8,20 kN/cm² ergibt. Woher resultiert dieser Unterschied?
- Wieso erhalte ich für den Stabilitätsnachweis nach 6.2.9.1 im Zusatzmodul STAHL EC3 eine Ausnutzung? Weshalb wird bei der Gleichung (6.36) ein * angefügt?
Kundenprojekte
Produkte zu diesem Thema
Basisprogramm
Das FEM-Programm RFEM ermöglicht die schnelle und einfache Modellierung und Berechnung von Tragkonstruktionen mit Stab-, Platten-, Scheiben-, Faltwerk-, Schalen- und Volumen-Elementen aus verschiedenen Materialien.
3.540,00 USD
Zusatzmodul
Bemessung von Stahlstäben nach EC 3
1.480,00 USD
Zusatzmodul
Tragfähigkeit geschweißter Hohlprofilverbindungen nach EN 1993-1-8:2005
760,00 USD
Basisprogramm
Das 3D-Statik-Programm RSTAB eignet sich für die Berechnung von Stabwerken aus Stahl, Beton, Holz, Aluminium oder anderen Materialien. Mit RSTAB definieren Sie einfach und schnell das Tragwerksmodell und berechnen dann die Schnittgrößen, Verformungen und Lagerreaktionen.
2.550,00 USD
Zusatzmodul
Bemessung von Stahlstäben nach EC 3
1.480,00 USD
Zusatzmodul
Tragfähigkeit geschweißter Hohlprofilverbindungen nach EN 1993-1-8:2005
760,00 USD
