Charite Pfostenriegel Statik 20150511 - WordPress.comErsteller: Attila Lörintz Abteilung Statik Seite: 13 von 82 Senkrechten Tragkonstruktion en der Pfosten Riegel Fassade sind die

Ersteller:Attila Lörintz Abteilung Statik Seite: 1 von 82 Dok-Nr.:

STATISCHE BERECHNUNG Projekt:

Beschreibung:

Pfosten-Riegel-Fassade Charite Berlin

Nummer:

Unterschrift:

12. Mai 2015

Ersteller: Attila Lörintz Abteilung Statik Seite: 2 von 82

Änderungsnachweis

Revision Datum Änderung

0 Erste Veröffentlichung

1 12 Mai

2015März 2015

Ergänzung Pfosten-Riegel-Fassade

2 zusätzliche Nachweise Absturzsicherung

Inhalt

Änderungsnachweis ....................................................................................................... 2

Inhalt 2

1 Literaturverzeichnis .............................................................................................. 6

2 Planliste / Unterlagen ............................................................................................ 6

3 Allgemeines ........................................................................................................... 6

3.1 Bauwerksbeschreibung ........................................................................................ 6

3.2 Allgemeine Vorbemerkungen ............................................................................... 6

4 Materialien .............................................................................................................. 7

5 Positionsplan ......................................................................................................... 8

5.1 Grundrissdarstellungen ........................................................................................ 8

5.1.1 Charite Fassade, Achsen und Grundrisse .............................................................. 9

5.1.2 Pfosten-Riegel-Fassade Detail ............................................................................. 11

6 Statische Berechnung ......................................................................................... 12

6.1 Statisches System ............................................................................................... 12

6.2 Lastannahmen ..................................................................................................... 14

6.2.1 Eigengewicht ......................................................................................................... 14

6.2.1.1 Pfosten-Riegel-Fassade .................................................................................... 14

6.2.1.1.1 Obere Konsolen ............................................................................... 14

6.2.1.1.2 Mittleren Konsolen ........................................................................... 14

6.2.1.1.3 Unteren Konsolen ............................................................................ 14

6.3 Windlasten ........................................................................................................... 15

6.3.1 Windlasten auf der Pfosten mit den Konsolen Pos K1,K3,K5,K4 .......................... 18


6.3.2 Windlasten auf der Pfosten mit den Konsolen Pos K2,K3,K5 Und die Konsolen Pos K3,K5 ............................................................................................................. 20

6.3.3 Windlasten auf dem RRO200x100x8 Träger ........................................................ 22

6.4 Lastannahmedarstellung .................................................................................... 23

6.4.1 Lastannahme Pfostenriegelfassade ...................................................................... 23

6.4.2 Lastannahme für Glas ........................................................................................... 28

7 Querschnitten ...................................................................................................... 29

7.1 Alupfosten Riegel ................................................................................................ 29

7.2 Rechteckrohr Position 3 ..................................................................................... 29

7.3 Stahlkonsolen Position K1,2,3,4,5,6 .................................................................. 29

8 Berechnung und Nachweise .............................................................................. 30

8.1 Berechnung und Nachweise Schüco Pfosten .................................................. 30

8.2 Berechnung und Nachweise Mittige Querträger Pos3 RRO200x100x8 .......... 30

8.3 Berechnung und Nachweise Konsolen ............................................................. 33

8.3.1 Konsolen Oben ..................................................................................................... 33

8.3.1.1 Konsolen zwischen Achse 19 und 20 und 22und 23 Pos K1 ............................ 33

8.3.1.1.1 Dübelnachweis Pos 8 Konsole K1 .......................................................................... 36

8.3.1.2 Konsolen oben Achse 20.2 und 21.1 die Drehtürkonsolen Pos K4 ................. 40

8.3.1.2.1 Dübelnachweis ................................................................................. 42

8.3.1.2.2 Schweißnaht Nachweis .................................................................... 46

8.3.1.3 Konsolen Oben zwischen die Achsen 20 und 22 Pos K2 ................................ 47

8.3.1.3.1 Nachweis Biegespannung Pos 1 Schnitt 1 ....................................... 48

8.3.1.3.2 Dübelnachweis ................................................................................. 49

8.3.2 Konsolen Mittig ..................................................................................................... 53

8.3.2.1 Konsolen im Feld Pos K3 Winddruck ............................................................ 53

8.3.2.2 Reaktionskräfte aus Windsog auf die Pfosten ,Horizontalkräfte auf der Konsole Pos K3 .................................................................................................................. 56

8.3.2.2.1 Nachweis Einschiebling.Prof. ,Flachstahl,Schrauben Pos 10,Pfosten,Pos 1 Verbindung ............................................................................ 57

8.3.2.2.2 Nachweis Pos 2 ............................................................................... 61

8.3.2.2.3 Nachweis Pos 4 ............................................................................... 64

8.3.2.2.4 Nachweis Pos 5 ............................................................................... 65

8.3.2.2.5 Nachweis Pos 6 –Pos3 Schraubenverbindung ................................ 68

8.3.2.2.6 Nachweis Pos 7 Dübelnachweis ...................................................... 70

8.3.2.3 Schnittkräfte Konsolen seitlich Pos K6 ............................................................. 74

8.3.3 Konsolen unten Pos K5......................................................................................... 75

8.3.3.1 Nachweis der Schweißnaht ............................................................................... 76

8.3.3.2 Lochleibungs Nachweis ..................................................................................... 78

8.3.3.3 Dübelbefestigung Nachweis .............................................................................. 78


8.4 Reaktionskräfte.................................................................................................... 79

8.5 Berechnung und Nachweis der Glasscheibe. ................................................... 82

9 Schlussseite ....................................................................................................... 82

9.1 Zusammenfassung .............................................................................................. 82


Anlage I:


1 Literaturverzeichnis - DIN 1055 Lastannahmen - DIN 18800 11-90 Stahlbau - DIN 1045 Stahlbetonbau - Z-30.3-6 Edelstähle

2 Planliste / Unterlagen Die vorliegende Statische Berechnung untersucht die in den im Folgenden aufge-führten Planunterlagen dargestellten, statisch relevanten Bauteile.

Plannummer Revision Datum Bezeichnung

Unterlagen

3 Allgemeines

3.1 Bauwerksbeschreibung

3.2 Allgemeine Vorbemerkungen Bauphysikalische Aspekte (Brandschutz-, Korrosionsschutzmaßnahmen) werden in der vorliegenden Statischen Berechnung nicht behandelt. Die Abtragung der entstehenden Lasten durch die bauseitig vorhandenen Bauteile, sowie das vorhandene Gebäudetragwerk ist nicht Gegenstand dieser Statischen Berechnung. Diese ist, falls erforderlich, vom jeweils zuständigen Tragwerksplaner zu prüfen. Die Einhaltung der in der Statischen Berechnung getroffenen Festlegungen und eine Kontrolle der vorausgesetzten Randbedingungen sind von der Projektleitung im Zuge der Ausführung zu gewährleisten.


4 Materialien - Profilsstahl, Flachstahl S235

- Gewindestangen Güte 4.6

- Dübel Gemäß Herstellerzulassung - Schrauben Gemäß DIN 18800-1

Edelstahlschrauben gemäß Zulassung Z-30.3-6

- Aluminium ϑ=0,34


5 Positionsplan

5.1 Grundrissdarstellungen

Pfosten-Riegel-Fassade


5.1.1 Charite Fassade, Achsen und Grundrisse



5.1.2 Pfosten-Riegel-Fassade Detail


6 Statische Berechnung

6.1 Statisches System

Obere Auflager

Pos K2

Pfosten Schüco

RRO200x100x5

Unteren Gelenken

Pos K5

Mittige Auflager Konsole

Pos K3

Obere Auflager

Pos K1

Obere Auflager

Pos K4


Senkrechten Tragkonstruktion en der Pfosten Riegel Fassade sind die

Pfosten, die sind berechnet als zweifeldträger gelagert oben auf der Stahlbetondecke, mittig auf Stahl Rechteckrohr, unten mit gelenkige Anschluss an der Bodenplatte. Die Anschlüsse an der Tragenden Konstruktionen erfolgt mit Befestigungskonsolen. Waagerechte Tragkonstruktionen sind die Riegel mit gelenkigen Anschlüssen an die Pfosten Das Stahlrechteckrohr ist befestigt mit Stahlkonsolen auf den Stahlbetonwänden, das Rohr übernimmt nur Horizontallasten aus den Fassadenbelastungen, statisches System vierfeldträger.

16xPfosten Schüco 150x60x2.5

Rechteckrohr 200x100x5

6xAuflager der Riegel RRO Konsole

Konsolen Pos K3

Konsolen Pos K5

Konsolen Pos K1 Konsolen Pos K2,K4

Konsolen Pos K1

Konsolen Pos K4 Nur bei

Drehtüren


6.2 Lastannahmen

6.2.1 Eigengewicht

6.2.1.1 Pfosten-Riegel-Fassade

Glasgewicht Innerescheibe: gk,Gl = 0,01x25KN/m3=0,25 kN/m² Glasgewicht Außerescheibe: gk,Gl = 0,01x25KN/m3=0,25 kN/m² Fassaden-Pfosten Riegel Profilen: gk,UK = 0.15 kN/m² gk = 0.65 kN/m²

6.2.1.1.1 Obere Konsolen Übernehmen keine Lasten aus Eigengewicht der Fassade, Ausnahmen sind die Konsolen ober der Dreheingangstüren, die übernehmen die Eigengewichtlasten der Fassade sowie die Windlasten siehe Achse 20.2 und 21.1. Achse 20.2/21.1 VKODDT=1,35*(2,4+1)*1,6*0,65=4,77KN+1KN(Inneren Aluprofil)

6.2.1.1.2 Mittleren Konsolen Übernehmen die Eigengewichtlasten aus Rechteckrohr 200x100x8 und sind befestigt auf der Stahlbetonwänden gk,RRO = 0,351KN/m. Das RRO ist mit einem Schubgelenk an der Fassadepfosten befestigt. Achse 19 V19=(1,6+1,6/2)x0,351x1,35=1,04KN Achse 20 V20=(1,6x3+1,6)x0,351x1,35=3,03KN Achse 21 V21=(1,6x3+1,6)x0,351x1,35=3,03KN Achse 22 V22=(1,6x3+1,6)x0,351x1,35=3,03KN Achse 23 V23=(1,6+1,6/2)x0,351x1,35=1,04KN

6.2.1.1.3 Unteren Konsolen Alle Unteren Konsolen tragen gleich große Eigengewichtlasten: Ausnahme die Konsolen in Drehtürachsen! VKUD=1,35x(2,4+3,82)x1,6x0,65=8,73KN VKUKDT=0KN


6.3 Windlasten




Windlast auf Pfosten-Riegel-Fassade Horizontallasten Charkteristische Windruck wS,k =-0.68KN/m2

wD,k = +1.19 kN/m² qdruck=q=1,19x1,5x1,6=2,856KN/m qsog=0,69x1,5x1,6=1,656KN/m B1=0,2m B2=3,8m B3=2,4m

6.3.1 Windlasten auf der Pfosten mit den Konsolen Pos K1,K3,K5,K4


• Einzellasten auf oberen Konsolen

HKOD=1,62 KN Designwert für weiteren Nachweise. • Einzellasten auf unteren Konsolen

HKUD=4,07KN Designwert für weiteren Nachweise

• Einzellasten auf den mittleren Halterkonsolen des RRO Riegels Achse 19 H19=11,98x1,5=17,97KN Achse 20 H20=11,98x4=47,92KN Achse 22 H22=11,98x4=47,92KN Achse 23 H23=11,98x1,5=17,97KN


6.3.2 Windlasten auf der Pfosten mit den Konsolen Pos K2,K3,K5 Und die Konsolen Pos K3,K5 Zwischen Achsen 20 und 22

B1=0,2m B2=3,8m B3=2,4m B4=0,6m Lasten auf der oberen Konsolen HKOD=1,23KN Lasten auf der mittlere Konsolen

Achse 20_22 H KMD20_22=12,42x4=49,68KN Designwert Windruck für weiteren Nachweise

H KMD20_22=28,8KN Designwert Windsog für weiteren Nachweise siehe Kapitel 8.2.2.2 Für den Dübelnachweis Windsog pro Konsole Mitte siehe Kapitel Mittelkonsole

Lasten auf der unteren Konsolen HKUD=4,07KN



6.3.3 Windlasten auf dem RRO200x100x8 Träger P=49,78/4=12,4KN


6.4 Lastannahmedarstellung

6.4.1 Lastannahme Pfostenriegelfassade

14xVKUD

14xHKUD

16xHKOD

H19,20,21,22,23, V19,20,21,22,23,

H19,20,21,22,23,

V19,20,21,22,23,

2xVKODDT


V19,20,21,22,23,

H19,20,21,22,23,

Stahlkonsole

16xHOKD

16xHKUD

16xVKUD

8xVOKDUP


Schnitt bei Achse 20.2 und 21.1

V 21.1,20.2

H20.2,21.1

Stahlkonsole

2xVKODDT

2xHKOD

2xHKUDDT

Drehtür


3 kN 3kN 3kN



6.4.2 Lastannahme für Glas LFK 1 2 3 4 5(GZG)


7 Querschnitten

7.1 Alupfosten Riegel

7.2 Rechteckrohr Position 3 RRO 200x100x8mm

7.3 Stahlkonsolen Position K1,2,3,4,5,6 Siehe in Nachweise


8 Berechnung und Nachweise

8.1 Berechnung und Nachweise Schüco Pfosten

8.2 Berechnung und Nachweise Mittige Querträger Pos3 RRO200x100x8

GZG Winddruck Verformung Q=49,68kN/4=12,4kN

Max Verformung f=0.027m/1,5=18mm flim=l/200=30mm GZG Durchbiegung Nachweis erbracht


GZG Eigengewicht q=0,351kN/m fvorh=3,8mm

fzul=6000/300=20mm f/fmax<1 OK


Belastung Eigengewicht

q= 0,351 KN/m 0,00351 KN/cm

l= 600 cm

E= 21000 KN/cm2

Iy= 739 cm4

Wy= 148 cm3

pot= 1,3E+11 cm4

f= 0,381669 cm


8.3 Berechnung und Nachweise Konsolen

8.3.1 Konsolen Oben

8.3.1.1 Konsolen zwischen Achse 19 und 20 und 22und 23 Pos K1

VKODU=0.00KN HKOD=1,62 KN

Pos5 Pos2

Pos7 2xM12

Schnitt1 Schnitt 2

Pos 1 Flachstahl t=10mm

Pos 8 Hiltidübel

Pos1

Pos2 2xFlachstahl t=8mm

Pos6 RRO 120x80x5

Pos5 RRO 80x60x5

Pos3 2x FS 100x10

H

Pos8 2xM12




8.3.1.1.1 Dübelnachweis Pos 8 Konsole K1





8.3.1.2 Konsolen oben Achse 20.2 und 21.1 die Drehtürkonsolen Pos K4

VKODU=4,77+1=5,77KN HKOD=1,62 KN

Konsole Material S235

Einheiten Massen in mm

138

110

82

130

150

160

Flachstahl 8mm

Flachstahl 8mm

Flachstahl 10mm

40 40

V

H

58



8.3.1.2.1 Dübelnachweis





8.3.1.2.2 Schweißnaht Nachweis


8.3.1.3 Konsolen Oben zwischen die Achsen 20 und 22 Pos K2

VKODU=0.00KN

HKOD=1,23 KN

60

H

126

400

53

200

60

128

35 40 46

Pos1


8.3.1.3.1 Nachweis Biegespannung Pos 1 Schnitt 1


8.3.1.3.2 Dübelnachweis





8.3.2 Konsolen Mittig

8.3.2.1 Konsolen im Feld Pos K3 Winddruck H=12,42KNx4=49,68KN Aus Winddruck V=3KN



H19,20,21,22,23,

V19,20,21,22,23,

H

V

Pos3 RRO 200x100x8


8.3.2.2 Reaktionskräfte aus Windsog auf die Pfosten ,Horizontalkräfte auf der Konsole Pos K3

Wk=0.69 KN WkD=0.69x1.5=1,035KN Lasten auf der Mittelkonsole. q=1,035x1,6=1,65kN/m

Zugkräfte auf der Konsole K3 H=7,19x4=28,76kN Aus Windsog


8.3.2.2.1 Nachweis Einschiebling.Prof. ,Flachstahl,Schrauben Pos 10,Pfosten,Pos 1 Verbindung

Einschiebling Ix=236,9cm4, Iy=21,36cm4 Wx=35,12cm3 L=6,5m von UK Oberen Konsolen Einflusslänge unter diesem Anschluss 4000 mm Pfosten AW6060T66 t=2mm Art.Nr. 324600 Wx=55,5cm3 Ix=500cm4 F.S Stahl S235 t=10mm b=115mm Einflusslänge 600 oben und 600 unter dieser Verbindung

12,5 kN


12,5 kN




8.3.2.2.2 Nachweis Pos 2

12,5 kN



Nachweis der Biegespannung in der Schraube Pos 9 zwischen die zwei Stumme Pos 2 P=12,7kN Md=12,7kNx2,5cm/4=7,76kNcm W=3,14x(0,8cm)3/4=0,41cm3 σ =7,76/0,41=19,92KN/cm2<<σ zul=64/1,25=51,2kN/cm2 Schrauben M16 8.8 fyk=640kN/cm2

Schraubennachweis

Glatte Teil des Schraubenschaftes der Schraube in Scherfuge

αv

0.6:= fub

800N

mm2

:= A 3.14

dsch

2

2

⋅:= A 2.01 cm2

⋅=

FvRd

αv

fub⋅

A

γM2

⋅:= FvRd

77.169 kN⋅= FtEd

0 kN⋅:=

FtRd

48.6kN:= FvEd

Rd

:=

Rvd

FvEd

FvRd

FtEd

1.4 FtRd

⋅+:=

Rvd

0.243= k 1:=

ERG AN1 Rvd

k≤if

AN2 otherwise

:=ERG "Nachweis erbracht"=






Nachweis erbracht Erhebliche Biegespannungsreserve besteht kein Beul Gefahr



8.3.2.2.5 Nachweis Pos 6 –Pos3 Schraubenverbindung



8.3.2.2.6 Nachweis Pos 7 Dübelnachweis Windsog und Eigengewicht RRO Träger Pro Konsole K3 die Reaktionskräfte. Vertikallast V=3 KN Zuglast H=28,76kN M=3kNx1m=3kNm





8.3.2.3 Schnittkräfte Konsolen seitlich Pos K6


8.3.3 Konsolen unten Pos K5 Hd=4,07kN Vd=8,73kN

H

V


8.3.3.1 Nachweis der Schweißnaht

105

160

115 115

140

200

65

75

40



8.3.3.2 Lochleibungs Nachweis

8.3.3.3 Dübelbefestigung Nachweis


8.4 Reaktionskräfte Einwirkungen auf dem Bauwerk aus den Pfostenriegelfassadenlasten Eigengewicht und Winddruck, Wind Sog.


1,3,3

1,22,3



8.5 Berechnung und Nachweis der Glasscheibe.

9 Schlussseite

9.1 Zusammenfassung

Documents

Charite Pfostenriegel Statik 20150511 - WordPress.comErsteller: Attila Lörintz Abteilung Statik Seite: 13 von 82 Senkrechten Tragkonstruktion en der Pfosten Riegel Fassade sind die