46L Biegesteife Rahmenecke - PBS€¦ · EC3 und freie Werkstoffdaten-Eingabe • Übernahme von Profilen und Auflagerschnittgrößen aus anderen Positionen • 3 verschiedene Voutenvarianten

Programmvertriebsgesellschaft mbH � Lange Wender 1 � 34246 Vellmar

BTS STATIK-Beschreibung - Bauteil: 46L - Rahmenecke Seite 1

®

46L Biegesteife Rahmenecke

System:• Biegesteife Rahmenecke mit oder ohne Voute.

Leistungsumfang:• Stahlsorten nach DIN 17100 (St 37-2, USt 37-2,RSt 37-2, ST 37-3, St 52-3) sowie äquivalente Bezeichnungen

nach DIN EN 10027 T1/T2 bzw. EC3 und freie Werkstoffdaten-Eingabe

• Übernahme von Profilen und Auflagerschnittgrößen aus anderen Positionen

• 3 verschiedene Voutenvarianten möglich

• Nachweisverfahren ELASTISCH-ELASTISCH oder ELASTISCH-PLASTISCH• Nachweise:

• Voutenquerschnitt am Stiel nach DIN 18800 Teil 1• Schubfeld nach Petersen und DIN 18800 Teil 1• Stirnplattenverbindung nach DIN 18800 Teil 1 und DStV/DASt bzw. Schineis• Zuglasche bzw. Kopfplatte und Rippen nach DIN 18800 Teil 1• Schraubenverbindung nach DIN 18800 Teil 1 Abs. 8• Schweissnahtspannung nach DIN 18800 Teil 1 Abs. 8

Einwirkungen:Es können Design-Einwirkungen in bis zu 4 Lastfällen eingegeben bzw. aus anderen Positionen übernommenwerden. Die Erfassung der Einwirkungen erfolgt tabellarisch. Das Koordinatensystem und die positivenRichtungen der Einwirkungen entsprechen DIN 18800, Teil 1, Bild 1.

(Bild 3)

(Bild 2)

(Bild 4)

(Bild 1)



®

Bemessung und Nachweis:• Profilauswahl für Stiel und Riegel:

I-Profile (I, IPE, IPEo, IPEv, IPEa, IPB S, IPB SB, HE-A, HE-B, HE-M, HE-AA, HE, HD, HL, HP, HX)

• Voutenarten:• Anordnung eines Bleches oberhalb des Riegels (siehe Bild 3 und 5)• Anordnung eines Bleches unterhalb des Riegels (siehe Bild 4 und 6)

• I-Querschnitt aus Blech mit Stirnplatte zwischen Voute und Riegel (siehe Bild 2 und 7)

H = der Abstand von Voutenunterkante bis zur Voutenoberkante entlang der Stielinnenkante. L = der Abstandvon der Stielinnenkante bis zum Schnittpunkt der Riegel und Voute entlang der im Formular angegebenenBezugskante der Voute.

• Nachweis der Voutenquerschnitt an der Stielinnenkante:

Es wird der Tragsicherheitsnachweis nach DIN 18800 Teil 1 Abs. 7.5 geführt.

• Nachweis des Voutenanschlußes am Stiel:

Es wird der Schweißnahtspannungsnachweis nach DIN 18800 Teil 1 Abs. 8.4 geführt.

• Geschraubte Stirnplattenverbindung nach DIN 18800 Teil 1 und DStV/DASt bzw. Schineis:

• Biegesteife Stirnplattenverbindungen nach dem Verfahren von DStV/DASt werden nur unter den folgendenBedingungen ausgeführt und nachgewiesen (siehe Bild 8):

• Hochfeste vorgespannte Schrauben der Festigkeitsklasse 10.9

• Stahlsorten ST 37-2, USt 37-2, RSt 37-2, St 37-3

• Die Stirnplatte bleibt nicht ideal eben (ELASTISCH-PLASTISCH)

• Berücksichtigung von Abstützkräften an der Stirnplattenkante nach DIN 18800 Teil 1 Abs. 8.1

• Im Fall eines schwächeren Stielgurtes werden zusätzliche Futterbleche unter den zugbeanspruchtenSchrauben konstruktiv angeordnet.

(Bild 7)(Bild 6)

(Bild 8)

(Bild 5)

d

h

w1w2w3

w2w3

e1,o

e1

,u

üo

üu

e(2

)

c3

c1

K

MI

Zt

c3

c1

K

MI

Zt/2

n Z.

n Z.

I

III

II

II

I

II

II

II

III

b

e(1

)

h,P

rofil



®

• Anderenfalls werden die Ausführung und Nachweise nach dem Verfahren von Schineis unter denfolgenden Bedingungen geführt (siehe Bild 9):

• Stirnplatte und Gurt des Stiels sind starr und bleiben eben (ELASTISCH-ELASTISCH)

• Die Schraubenkräfte werden linear veränderlich mit dem Abstand vom Druckpunkt berechnet

• Nur Schrauben oberhalb h/2 vom Druckpunkt nehmen Zugkräfte auf

• Vernachlässigung von Abstützkräften an der Stirnplattenkante

h

e1,o

e1,u

üoüu

e(1)

d

w1w2w3

w2w3

b

e(4)

e(3)

e(5)

e(6)

e(2)

z1/2

z2

Z3

Z4

D

Z1

Z2

z3

z4

z1

h,P

rofil

• Es werden die Tragsicherheitsnachweise für Zugbeanspruchung, Abscheren und Lochleibung in denSchrauben nach DIN 18800 Teil 1 Abs. 8 geführt.

• Es wird der Schweißnahtspannungsnachweis nach DIN 18800 Teil 1 Abs. 8.4 geführt.

• Schubfeld nach Petersen und DIN 18800 Teil 1:

Die Schubspannung aus der Umlenkwirkung im Eckfeld wird mit der auf das Eckblech entfallendenNormalspannung überlagert, um die Vergleichsspannung zu bilden. Es wird der Tragsicherheitsnachweisnach DIN 18800 Teil 1 Abs. 7.5 geführt.

• Geschweißter Anschluß:Auf wunsch wird die Verbindung ohne Schrauben und Stirnplatte ausgeführt. Es wird der Schweißnaht-spannungsnachweis nach DIN 18800 Teil 1 Abs. 8.4 geführt.

• Zuglasche/Kopfplatte:

Die Kopfplatte kann durch eine Zuglasche zur Aufnahme negativer Biegemomente ersetzt werden.

• Es wird der Tragsicherheitsnachweis für Zugbeanspruchung in der Zuglasche nach DIN 18800 Teil 1 Abs.7.5 geführt.

• Es werden die Tragsicherheitsnachweise für Zugbeanspruchung, Abscheren und Lochleibung in denSchrauben nach DIN 18800 Teil 1 Abs. 8 geführt.

• Es wird der Schweißnahtspannungsnachweis nach DIN 18800 Teil 1 Abs. 8.4 geführt.

(Bild 9)



®

b

l

e1eee

e3e2

e3e2

d

h, Profil Abst. Gurt

• Rippen:

Rippen werden zur Einleitung der Kräfte aus dem Riegel bzw. Voute in den Stielsteg angeordnet. Es werdendie Tragsicherheitsnachweise nach DIN 18800 Teil 1 Abs. 7.5 und Abs. 8 geführt.

h

F,hor.

b b

h

bb

F,hor.

F,ver.

F,hor.

F,hor.

F,ver.

F,ver.

F,ver.

Literatur:• DIN 18800 Teil 1 und 2, November 1990.• Kahlmeyer, E.: Stahlbau: Träger-Stützen-Verbindungen; 3. Auflage, Werner-Verlag Düsseldorf 1990.• Petersen,C.: Stahlbau; 3. Auflage, Vieweg Braunschweig/Wiesbaden 1993.• Siebert, G.: Biegesteife Stirnplattenverbindungen nach DSTV-Berechnung nach alter und neuer Norm; Stahlbau 64 (1995) S. 105-111.

(Bild 11)

(Bild 10)

PBS ��

�� !��"��#��$%!�� &��%'(�(

BTS - STATIK - Beispiele - '46L' POS. 130 SEITE 1

POS.130 Rahmenecke——————————————————

STIEL:1 x HE-A 550 Winkel zur Vertikalen = 0.0 Grad

RIEGEL:1 x HE-A 400 Winkel zur Horizontalen = 0.0 Grad

VOUTE unterhalb Riegel:

Oberkante: Winkel zur Horizontalen = 0.0 Grad

l,Voute h,Voute t,Steg b,Gurt t,Gurt aw,Naht————————————————————————————————————————————————————————— 600 750 12 300 25 5 mm

PBS ��

�� !��"��#��$%!�� &��%'(�(


EINWIRKUNGEN: (kNm,kN)

LF Schnittpunkt aus Pos. Myd Vzd Nd—————————————————————————————————————————————————————————1 Stiel-Voute Voute 2.1 -540.40 187.70 21.10 Voute-Riegel Riegel - -500.00 175.00 15.002 Stiel-Voute Voute - 540.40 -187.70 -21.10 Voute-Riegel Riegel - 500.00 -175.00 -15.00

BEMESSUNG UND NACHWEIS (DIN 18800-1)

WERKSTOFFDATEN: St 37-2 , Erzeugnisdicke t <= 40 mmStreckgrenze/Zugfestigkeit fy,k/fu,k = 240 / 360 N/mm²E/G-Modul = 210000 / 81000 N/mm², Gamma M = 1.10

Voutenanschnitt am Stiel: (kNm,kN,cm³,cm,N/mm²)

LF 1: Sd =(-492.0/ 5416 + 21.1/ 283) /218.2 = 0.42 < 1LF 1: Taud = ( 187.7 / 73.9) /126.0 = 0.20 < 1LF 1: Svd = SQR ( 91.6² + 3 * 25.4²) /218.2 = 0.47 < 1

Schweißnaht am Riegelgurt: (mm,cm²,kN,N/mm²)LF a lw Aw F Swd=Swv SwRd Swv/SwRd—————————————————————————————————————————————————————————2 25 300 75.0 1456.1 194.1 207.3 0.94 < 1

Schubfeld: a/b/t = 516/ 750/13 mm

Schubspannung: (kN,N/mm²,cm³)

LF Stelle Vd Sy Taud TauRd Tau/TauRd—————————————————————————————————————————————————————————1 Stiel -731 2310 120.7 126.0 0.96 < 1

Normalspannung am Feldrand: (kN,kNm,cm²,cm ,N/mm²)4

LF Stelle Nd Md A Iy Sd Sd/SRd—————————————————————————————————————————————————————————1 Stiel -187 -548 212.0 111900 -103 0.47 < 1

Vergleichsspannung: (kN,kNm,N/mm²)

LF Stelle Nd Md Sd Vd Taud Svd Svd/SRd—————————————————————————————————————————————————————————1 Stiel -187 -548 -103 -731 105.1 209.1 0.87 < 1

PBS ��

�� !��"��#��$%!�� &��%'(�(


Stirnplatte: b/l/d = 300/ 890/20 mm, üo/üu = 70/ 70 mm

Schweißnaht: Riegel und Voute am Steg: a = 5 mmRiegelobergurt: a = 5 mm, Voutenuntergurt: a = 5 mm konstruktiv: Riegeluntergurt: a = 5 mm

Aw,gesamt = 116.8 cm², Iw = 98084 cm 4 Aw,Steg = 61.3 cm², zsp = 382 mm

Nachweis: (mm,kN,kNm,N/mm²)

LF z Nd Vd Myd Tau Swd Swv Swv/SwRd—————————————————————————————————————————————————————————1 -382 21.1 187.7 -492 0.0 193.7 193.7 0.93 < 11 -336 21.1 187.7 -492 30.6 170.5 173.2 0.84 < 1

Schrauben: 4 x 4 M20, 10.9, HR

Abstände h: Rand: w3 = 35 mm, Loch: w1/w2 = 110/ 60 mm

Abstände v: Rand: oben: e1 = 30 mm, unten: e1 = 35 mm Loch: e = 100/ 615/ 110 mm

LF Nachweis: (kN)—————————————————————————————————————————————————————————1 Zugkraft: Nd/NRd = 85.8/178.2 = 0.48 < 11 Abscheren: Vad/VaRd = 46.9/157.0 = 0.30 < 12 Lochleibung: Vld/VlRd = 46.9/102.1 = 0.46 < 1

Platte: (mm,kN,kNm)

Gurt c1 c3 M1pld M2pld Qpld Fv ZRd LF Md MRd—————————————————————————————————————————————————————————oben 23 30 7.2 5.2 755.8 160 1058 1 -492 < 760.8unten 18 35 7.2 5.2 755.8 160 1203 2 492.0 < 866.4

Stielgurt: t,Gurt/d,Schraube = 24/20 mm = 1.20 < 1.25zusätzliche Futterbleche: t,Blech = 20 mm

PBS ��

�� !��"��#��$%!�� &��%'(�(


Kopfplatte: parallel zur Riegeloberkante

Abmessungen: b1/b2/l/d = 300/300/ 540/20 mm

Schweißnaht: (mm,cm²,kN,N/mm²)

Stelle a Aw LF Vd (Swv) Swv/SwRd—————————————————————————————————————————————————————————Steg: 5 43.8 1 665.6 Tau = 152.1 0.73 < 1Innengurt: 20 60.0 1 665.6 Swd = 110.9 0.54 < 1Außengurt: 5 (konstruktiv bemessen)

Rippe im Stiel, unten: rechtwinklig zum Stiel

Abmessung: b/t/h = 143/25/ 492 mm

Schweißnaht: (mm,cm²,N/mm²)

Stelle a lw Aw F Tau=Swv SwRd Swv/SwRd—————————————————————————————————————————————————————————Steg: 5 439 43.9 250.4 57.0 207.3 0.28 < 1Außengurt: 5 116 11.6 43.3 37.3 207.3 0.18 < 1

Stelle a lw Aw Tau Swd Swv SwRd Swv/SwRd—————————————————————————————————————————————————————————Innengurt: 6 116 13.9 31.1 179.9 182.6 207.3 0.88 < 1 (F,vertikal/horizontal = 250.4/ 43.3 kN)

Druckspannung:A = 29.0 cm², Sd/SRd = 90.1/218.2 N/mm² = 0.41 < 1

Rippe im Riegel:



Stelle a lw Aw F Tau=Swv SwRd Swv/SwRd—————————————————————————————————————————————————————————Steg: 5 298 29.8 294.8 98.9 207.3 0.48 < 1

Stelle a lw Aw Tau Swd Swv SwRd Swv/SwRd—————————————————————————————————————————————————————————Untergurt: 7 117 16.4 63.1 179.9 190.7 207.3 0.92 < 1 (F,vertikal/horizontal = 294.8/ 103.4 kN)Druckspannung:A = 29.3 cm², Sd/SRd = 117.9/218.2 N/mm² = 0.54 < 1

PBS ��

�� !��"��#��$%!�� &��%'(�(


POS.131 Rahmenecke——————————————————




LF Schnittpunkt aus Pos. Myd Vzd Nd—————————————————————————————————————————————————————————1 Stiel-Riegel Riegel 2.1 -540.40 187.70 21.10



PBS ��

�� !��"��#��$%!�� &��%'(�(




LF Stelle Vd Sy Taud TauRd Tau/TauRd—————————————————————————————————————————————————————————1 Stiel -942 2680 137.6 126.0 1.09 > 1


LF Stelle Nd Md A Iy Sd Sd/SRd—————————————————————————————————————————————————————————1 Stiel -181 -556 226.0 141200 -92.0 0.42 < 1


LF Stelle Nd Md Sd Vd Taud Svd Svd/SRd—————————————————————————————————————————————————————————1 Stiel -181 -556 -92.0 -942 117.9 224.0 0.93 < 1

SCHUBFELD VERSAGT!!! Verstärkung erforderlich:Der Nachweis der Schubfeldverstärkung wird gesondertgeführt. Schubfeldverstärkung: 2 x t=5mm.


Schweißnaht: Riegel am Steg: a = 5 mmRiegelobergurt: a = 10 mm, Riegeluntergurt: a = 10 mm


PBS ��

�� !��"��#��$%!�� &��%'(�(





Abstände h: Rand: w3 = 75 mm, Loch: w1/w2 = 150/ - mm

Abstände v: Rand: oben: e1 = 40 mm, unten: e1 = 124 mm Loch: e = 145/ 420 mm


Platte: (mm,kN,kNm)

Gurt c1 c3 M1pld M2pld Qpld Fv ZRd LF Md MRd—————————————————————————————————————————————————————————oben 35 40 16.2 13.2 1133 290 1139 1 -489 < 638.5

Stielgurt: t,Gurt/d,Schraube = 25/27 mm = 0.93 < 1.00zusätzliche Futterbleche: t,Blech = 30 mm

Kopfplatte: parallel zur Riegeloberkante

Abmessungen: b1/b2/l/d = 300/300/ 599/25 mm

Schweißnaht: (mm,cm²,kN,N/mm²)

Stelle a Aw LF Vd (Swv) Swv/SwRd—————————————————————————————————————————————————————————Steg: 5 49.3 1 855.9 Tau = 173.6 0.84 < 1Innengurt: 25 75.0 1 855.9 Swd = 114.1 0.55 < 1Außengurt: 5 (konstruktiv bemessen)







PBS ��

�� !��"��#��$%!�� &��%'(�(


POS.132 Rahmenecke——————————————————



VOUTE aus Blechen:

Oberkante: Winkel zur Horizontalen = 10.0 Grad

l,Voute h,Voute t,Steg b,Gurt t,Gurt aw,Naht————————————————————————————————————————————————————————— 600 750 12 300 25 5 mm

PBS ��

�� !��"��#��$%!�� &��%'(�(



LF Schnittpunkt aus Pos. Myd Vzd Nd—————————————————————————————————————————————————————————1 Stiel-Voute Voute 2.1 -540.40 187.70 21.10 Voute-Riegel Riegel 2.1 -540.40 187.70 21.10



Voutenanschnitt am Stiel: (kNm,kN,cm³,cm,N/mm²)

LF 1: Sd =(-497.6/ 6205 + 90.4/ 235) /218.2 = 0.39 < 1LF 1: Taud = ( 165.8 / 82.3) /126.0 = 0.16 < 1LF 1: Svd = SQR ( 84.0² + 3 * 20.2²) /218.2 = 0.42 < 1

Voutenanschluß am Stiel:

Schweißnaht: Voute, Untergurt / Stiel, Gurt: a = 13 mm Voute, Steg / Stiel, Gurt: a = 6 mm Voute, Obergurt / Stiel, Steg: a = 7 mmkonstruktiv: Voute, Obergurt / Stiel, Gurte: a = 12 mm



LF z Nd Vd Myd Taud Swd Swv Swv/SwRd—————————————————————————————————————————————————————————1 -372 90.4 165.8 -497 113.9 0.0 113.9 0.55 < 11 -365 90.4 165.8 -497 42.5 37.4 56.6 0.27 < 1



LF Stelle Vd Sy Taud TauRd Tau/TauRd—————————————————————————————————————————————————————————1 Stiel -765 2310 126.5 126.0 1.00 = 1


LF Stelle Nd Md A Iy Sd Sd/SRd—————————————————————————————————————————————————————————1 Stiel -165 -574 212.0 111900 -106 0.49 < 1


LF Stelle Nd Md Sd Vd Taud Svd Svd/SRd—————————————————————————————————————————————————————————1 Stiel -165 -574 -106 -765 110.0 218.3 0.91 < 1

PBS ��

�� !��"��#��$%!�� &��%'(�(



Schweißnaht: Riegel am Steg: a = 7 mmRiegelobergurt: a = 13 mm, Riegeluntergurt: a = 13 mm





Abstände h: Rand: w3 = 35 mm, Loch: w1/w2 = 100/ 65 mm

Abstände v: Rand: oben: e1 = 40 mm, unten: e1 = 95 mm Loch: e = 115/ 245 mm


Platte: (mm,kN,kNm)

Gurt c1 c3 M1pld M2pld Qpld Fv ZRd LF Md MRd—————————————————————————————————————————————————————————oben 22 40 11.3 7.5 944.8 220 1697 1 -540 < 626.0



PBS ��

�� !��"��#��$%!�� &��%'(�(






Documents

46L Biegesteife Rahmenecke - PBS€¦ · EC3 und freie Werkstoffdaten-Eingabe • Übernahme von Profilen und Auflagerschnittgrößen aus anderen Positionen • 3 verschiedene Voutenvarianten