XI

Inhaltsverzeichnis

Seite

Vorwort ......................................................................................................................................... VIIAutorenübersicht .......................................................................................................................... IX

Projekt 1 Halle ohne KranbetriebVorbemerkungen ................................................................................................. 1

Beispiel 1.1 Zusammenstellung der Einwirkungen für Projekt 1 ............................................. 7Beispiel 1.2 Dachtragschale aus Trapezprofilblechen ............................................................ 17Beispiel 1.3 Dachpfette ........................................................................................................... 43Beispiel 1.4 Geschweißter Fachwerkbinder ............................................................................ 59Beispiel 1.5 Dachverband ....................................................................................................... 85Beispiel 1.6 Wandriegel .......................................................................................................... 105Beispiel 1.7 Längswandstütze................................................................................................. 121Beispiel 1.8 Geschweißter Vollwandträger.............................................................................. 137Beispiel 1.9 Eingespannter Stützenfuß ................................................................................... 155Beispiel 1.10 Giebelwandstütze ................................................................................................ 173

Projekt 2 Halle mit KranbetriebVorbemerkungen ................................................................................................. 181

Beispiel 2.1 Zusammenstellung der Einwirkungen für Projekt 2 ............................................. 185Beispiel 2.2 Dachscheibe aus Trapezprofilblechen................................................................. 201Beispiel 2.3 Kranbahnträger für leichten Kranbetrieb.............................................................. 227Beispiel 2.4 Kranbahnträgerauflager....................................................................................... 257Beispiel 2.5 Zweigelenkrahmen mit geschraubten Anschlüssen ............................................ 271Beispiel 2.6 Längswandverbände ........................................................................................... 319Beispiel 2.7 Gelenkiger Stützenfuß......................................................................................... 335

Quellenverzeichnis ....................................................................................................................... 349

227

Beispiel 2.3: Kranbahnträger für leichten Kranbetrieb

Inhalt

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Aufgabenstellung ............................................................................................................. 228

1 System, Querschnitt und Einwirkungen ........................................................................... 2281.1 System ............................................................................................................................. 2281.2 Querschnitt ....................................................................................................................... 2281.2.1 Abmessungen und allgemeine Querschnittswerte ........................................................... 2281.2.2 Obergurtquerschnittswerte (oberer Flansch + 1/5 Steg) .................................................. 2281.2.3 Spezielle Querschnittswerte............................................................................................. 2291.2.4 Materialkennwerte............................................................................................................ 2291.3 Charakteristische Werte der Einwirkungen ...................................................................... 2291.3.1 Eigenlasten ...................................................................................................................... 2291.3.2 Einwirkungen aus Kranbetrieb ......................................................................................... 2291.4 Teilsicherheitsbeiwerte für die Einwirkungen ................................................................... 231

2 Beanspruchungen ............................................................................................................ 2312.1 Kombination 1: Eigenlasten + Kranlasten (Lastgruppe 1)................................................ 2312.2 Kombination 2: Eigenlasten + Kranlasten (Lastgruppe 5)................................................ 2322.3 Kombination 3: Eigenlasten + Kranlasten (Lastgruppe 9)................................................ 2332.4 Kombination 4: Eigenlasten + Kranlasten (Lastgruppe 103)............................................ 2342.5 Kombination 5: Ermüdungsbeanspruchungen ................................................................. 235

3 Grenzzustände der Tragfähigkeit ..................................................................................... 2353.1 Teilsicherheitsbeiwerte für die Beanspruchbarkeiten....................................................... 2353.2 Querschnittsklassifikation................................................................................................. 2353.3 Querschnittsnachweise .................................................................................................... 2363.3.1 Nachweise der Momententragfähigkeit ............................................................................ 2363.3.2 Nachweise der Querkrafttragfähigkeit .............................................................................. 2373.4 Bauteilnachweise ............................................................................................................. 2373.4.1 Nachweis gegen Biegeknicken des Obergurtes .............................................................. 2373.4.2 Nachweis gegen Biegedrillknicken des Kranbahnträgers ................................................ 2393.5 Spannungsnachweise für die Radlasteinleitung in den Steg ........................................... 2423.6 Beulnachweise ................................................................................................................. 2443.6.1 Beulnachweis des Stegblechs unter der Radlast ............................................................. 2443.6.2 Nachweis gegen flanschinduziertes Stegblechbeulen ..................................................... 2463.7 Nachweise für die Auflagersteifen.................................................................................... 246

4 Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit ...................................................................... 2484.1 Nachweise vertikaler Verformungsbegrenzungen............................................................ 2484.2 Nachweise horizontaler Verformungsbegrenzungen ....................................................... 2484.3 Nachweis der Begrenzung des Stegblechatmens............................................................ 2494.4 Nachweis gegen Schwingung des unteren Flansches..................................................... 2494.5 Sicherstellung des elastischen Verhaltens....................................................................... 250

5 Ermüdungsnachweise...................................................................................................... 2505.1 Teilsicherheitsbeiwert für die Beanspruchbarkeiten......................................................... 2505.2 Nachweis für den oberen Flansch im Feld....................................................................... 2505.3 Nachweis für die Schienenschweißnähte......................................................................... 2515.4 Nachweis für den Steg am Auflager und die Auflagersteife ............................................. 2525.5 Nachweis für den Steg im Feld ........................................................................................ 254

228 Projekt 2: Halle mit Kranbetrieb

Beispiel 2.3: Kranbahnträger für leichten Kranbetrieb

Aufgabenstellung

Für die Kranbahnträger in den Achsen 聯 und 連, die als Einfeldträgerauf den an die Stützen der Hallenrahmen angeschweißten Konsolen auf-liegen, sind die Nachweise der Tragfähigkeit, der Gebrauchstauglichkeitund der Betriebsfestigkeit (Ermüdungsnachweise) zu führen.

für die Bezeichnung der Achsen sieheVorbemerkungen S. 181,für die Konsolen siehe Beispiel 2.4,für die Hallenrahmen siehe Beispiel 2.5

1 System, Querschnitt und Einwirkungen

1.1 System

1 2

L = 6 m

x

9 10

y

z

Kranschiene: Fl 60x40, S 355

Kranbahnträger: HE 260 B, S 235

5Querschnittsachsen entsprechend DINEN 1993-1-1, Bild 1.1

1.2 Querschnitt HE 260 B, S 235

1.2.1 Abmessungen und allgemeine Querschnittswerte

f

f

r

wt

w

b

bfr

r

Bezeichnung der Querschnittsabmes-sungen nach DIN EN 1993-1-1, Bild1.1

Querschnittswerte nach [47] S. 36/37

Anmerkung:bzw. wurden aus den in [47],

S. 37 angegebenen plastischen Mo-menten zurückgerechnet.

Die Kranschiene wird als statisch nichtmittragend angenommen!

1.2.2 Obergurtquerschnittswerte (oberer Flansch + 1/5 Steg)

Fläche

Trägheitsradius, [47] S. 37

Trägheitsmoment

elastisches Widerstandsmoment

plastisches Widerstandsmoment

Beispiel 2.3: Kranbahnträger für leichten Kranbetrieb 229

1.2.3 Spezielle Querschnittswerte

statisches Moment am Übergang vomAusrundungsradius zum Steg

plastisches Wölbwiderstandsmoment

1.2.4 Materialkennwerte Baustahl S 235, DIN EN 10025-2

Streckgrenze und Zugfestigkeit nachDIN EN 1993-1-1, Tabelle 3.1

Elastizitätsmodul, Schubmodul undQuerdehnzahl nach DIN EN 1993-1-1,Absatz 3.2.6 (1)

Hinweis: Die Festigkeiten des Kranschienenmaterials (Baustahl S 355)sind für die zu führenden Nachweise nicht relevant.

1.3 Charakteristische Werte der Einwirkungen

1.3.1 Eigenlasten

Kranbahnträger:

Kranschiene:

Ausrüstung: Pauschale für Schleifleitung etc.

1.3.2 Einwirkungen aus Kranbetrieb

vertikale Radlasten: siehe Beispiel 2.1, Abschnitt 6.2.1

infolge Kraneigengewicht:

infolge Hublast:

horizontale Radlasten:

infolge Anfahren/Bremsen der Kranbrücke: siehe Beispiel 2.1, Abschnitt 6.3.1 c)

infolge Schräglauf der Kranbrücke: siehe Beispiel 2.1, Abschnitt 6.3.3 c)

Pufferkräfte:

infolge Anprall der Kranbrücke: siehe Beispiel 2.1, Abschnitt 6.3.4

infolge Anprall der Laufkatze: siehe Beispiel 2.1, Abschnitt 6.3.5

Die Horizontalkraft infolge Anprall der Laufkatze ist kleiner als dieHorizontalkräfte infolge Anfahren/Bremsen bzw. Schräglauf der Kran-brücke und kann daher unberücksichtigt bleiben.

Die Horizontalkraft infolge Anfahren/Bremsen der Kranbrücke parallelzum Kranbahnträger ist gering und wird vernachlässigt.

siehe Beispiel 2.1, Abschnitt 6.3.1 b)

230 Projekt 2: Halle mit Kranbetrieb

Die Einwirkungen aus Kranbetrieb sind für die zu führenden Nachweiseder Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Betriebsfestigkeit mitunterschiedlichen dynamischen Faktoren zu beaufschlagen.

Die Bestimmung der dynamischenFaktoren für die Einwirkungen ausKranbetrieb ist in Beispiel 2.1, Ab-schnitt 6 dargestellt.

Außerdem ist die Zusammenfassung der Einwirkungen aus Kranbetriebzu Lastgruppen bei der Ermittlung der charakteristischen Einwirkungenzu berücksichtigen.

Die zu berücksichtigenden Lastgrup-pen für die Einwirkungen aus Kran-betrieb sind in Beispiel 2.1, Abschnitt6.5 erläutert.

z

x

L = 6 m

a = 2,5 my

E

y

z

z EzEy,1

Ez

EyEy,2Ex

z,x

g

Der Abstand der Laufräder der Kopf-träger der Kranbrücke beträgt jeweilsa = 2,5 m (siehe auch Beispiel 2.1,Abschnitt 6.1).

a) Lastgruppe 1

dynamischer Faktor bereits enthalten

b) Lastgruppe 5

c) Lastgruppe 9

dynamischer Faktor bereits enthalten

ist der Abstand der Puffermitte zurOberkante der Kranschiene.

d) Lastgruppe 103

maximale und zugehörige vertikaleRadlasten (siehe dazu Beispiel 2.1,Abschnitt 6.2)

Beispiel 2.3: Kranbahnträger für leichten Kranbetrieb 231

e) Ermüdungseinwirkungen

schadensäquivalente dynamische Fak-toren entsprechend Beispiel 2.1, Ab-schnitt 6.2.3

1.4 Teilsicherheitsbeiwerte für die Einwirkungen

a) Tragfähigkeitsnachweise, ständige Bemessungssituation

ständige Einwirkung, Auswirkung ungünstig: DIN EN 1990/NA, Tabelle NA.A.1.2(B)

veränderliche Kraneinwirkung, Auswirkung ungünstig: DIN EN 1991-3/NA, Tabelle NA.A.1

b) Tragfähigkeitsnachweise, außergewöhnliche Bemessungssituation

ständige Einwirkung, Auswirkung ungünstig: DIN EN 1990/NA, Tabelle NA.A.1.2(B)

veränderliche Kraneinwirkung, Auswirkung ungünstig: DIN EN 1991-3/NA, Tabelle NA.A.1

außergewöhnliche Einwirkung: DIN EN 1991-3/NA, Tabelle NA.A.1

c) Lagesicherheitsnachweis, außergewöhnliche Bemessungssituation

ständige Einwirkung, Auswirkung stabilisierend: DIN EN 1990/NA, Tabelle NA.A.1.2(A)

veränderliche Kraneinwirkung, Auswirkung günstig: DIN EN 1991-3/NA, NDP zu A.2.2 (2)

außergewöhnliche Einwirkung: DIN EN 1991-3/NA, Tabelle NA.A.1

d) Ermüdungsnachweise

veränderliche Kraneinwirkung, Auswirkung ungünstig: DIN EN 1993-6, Absatz 9.2 (1)P

2 Beanspruchungen

2.1 Kombination 1: Eigenlasten + Kranlasten (Lastgruppe 1)

Die Beanspruchungen der Kombination 1 sind für die Nachweise derTragfähigkeit in der ständigen Bemessungssituation anzuwenden.

charakteristische Werte der Einwirkun-gen siehe Abschnitte 1.3.1 und 1.3.2 a)

Bemessungswert der Eigenlast

Bemessungswerte der vertikalen undder horizontalen Radlasten

232 Projekt 2: Halle mit Kranbetrieb

maximales Moment : E

ax

109,6 78,6

10,6

-5,0

M

M

y,Ed

(z),Ed

z,d Ez,dEy,d Ey,d

gd

Die Culmannsche Laststellung ist maßgebend.

maximales Moment :Das maximale Moment um die z-Achseergibt sich, wenn das linke Rad überdem linken Auflager steht.

zugehöriges Moment um die y-Achse

maximale Querkräfte und : Die maximalen Querkräfte ergebensich, wenn ein Rad über einem Auf-lager und das andere im Feld steht.

Querkraft parallel zum Steg

Querkraft parallel zu den Flanschen

2.2 Kombination 2: Eigenlasten + Kranlasten (Lastgruppe 5)

Die Beanspruchungen der Kombination 2 sind für die Nachweise derTragfähigkeit in der ständigen Bemessungssituation anzuwenden.

charakteristische Werte der Einwirkun-gen siehe Abschnitte 1.3.1 und 1.3.2 b)

Bemessungswert der Eigenlast

Bemessungswerte der vertikalen undder horizontalen Radlasten

maximales Moment : Das maximale Moment um die y-Achseergibt sich für die Culmannsche Last-stellung (siehe Abschnitt 2.1).

zugehöriges Moment um die z-Achse

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