1. AllgemeinesMatrikelnummer : 43379Hhe h : 7.50 mBreite b :
20.00 mAbstand a : 9.50 mLngsrichtung7.50 m9.50 mQuerrichtung7.50
8.00m m20.00 mAufbau der Halle (Rastereinteilung)9.50 9.50
9.50SparrenpfettenDie untere Pfette befindet15cm von der20.00
Rahmenkante entfernt. Die Pfetten am Firstpunkt20cm vom
Firstpunkt.Raster pro Hallenhlfte:10 m - 0,15 - 0,2 = 3.22
m3innerer RahmenAnzahl Felder = 5Lnge der Halle= 47.50
mPfettenabstand = 3.22 m5% B A Verband [m] Christoph Vlker , 07 BI
2, Mat.-Nr. 43379 1 4/14/20122.Trapezblecheindeckung(DIN 18807 T
1-3)2.1 Dachhaut2.1.1 GeometrieSpannrichtung des Trapezbleches
Sparrenpfetten1. InnenrahmenGiebelrahmen DachverbandAnnahmenbei
Dchern als tragendes Bauteil mit l > 1500 mm gilt : (DIN 18807-3
2.1.1)tn 0.75 mmgewhlt: tN = 1 mmals Durchbiegungsbegrenzung wird l
/ 150 angenommen.2.1.2 Lastannahmen DachhautEigengewichtje Lage/cm
GesamtAnnahme: [kN/m] [kN/m]Fischer Trapezblech 35/207, tN=1mm0.096
0.096SchneeSchneelastzone 2 (Leipzig), H 200m .NNsk=0.85 kN/m 1=
0.8 ( < 30)Dachneigung = 2.86242= 0.876 (0,8+0,8/30)s = sk *1 =
0.68 kN/mWindBemessung des Trapezbleches:Staudruck : da H = 9,5125
m 10,0 m q = 0.65 kN/m (Windlastzone 2)e = 16.00 m (2h < Lnge
Halle)Druckbeiwerte cpe10:H (cpe10) = -0.7 I= -0.6 cpe10 sogF
(cpe10) = -1.8 I= 0.2 cpe10 druckG (cpe10) = -1.21.60 = e/10Wind
mChristoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 3 4/14/2012Bemessung der
Verbindungsmittel:Staudruck : da H = 8.00 m 10,0 m q = 0.65 kN/m
(Windlastzone 2)e = 16.00 m (2h2% vernachlssigt werden.da
Rippenlngsrichtung in Entwsserungsrichtung(siehe DIN 18807-3 Kap.
3.1.3)Montagelast Die anzusetzende Kraft von 1,0 kN(Schneider S.
3.19)wird mit der Schneelast bercksichtigt wird.2.1.3Statisches
SystemDreifeldtrgerSttzweite l = 3.22 m3.22 3.22 3.22 [m]2.1.4
Bemessung Positivlage, Winddruck2.1.4.1 Belastung fr
Trapezblechbemessung DachhautEigengewicht:g = 0.096 kN/m (immer
alle Felder belastet)Schnee:p = 0.680 kN/m (immer alle Felder
belastet)Winddruck: IDruckp = 0.130 kN/m (immer alle Felder
belastet)123 abcd Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 4
4/14/20122.1.4.2 BelastungskombinationLastfallGZT:Grundkombination
1: 1,35*1,0*Gk+1,5*0,9*Qk = 1.22 kN/m
Eigengewicht+Schneelast+Winddruck> magebendGrundkombination 2:
1,35*1,0*Gk+1,5*1,0*Qk = 1.15 kN/m
Eigengewicht+SchneelastGZG:Grundkombination 1:
1,0*1,0*Gk+1,0*0,9*Qk = 0.83 kN/m
Eigengewicht+Schneelast+Winddruck> magebendGrundkombination 2:
1,0*1,0*Gk+1,0*1,0*Qk = 0.78 kN/m Eigengewicht+Schneelast2.1.4.3
Nachweis des Trapezbleches Dachhautgewhlt:Fischer Trapez 35/207 Aus
wirtschaftlichen Grnden wurde ein Blech amtn=1mm, positivlage Rande
des grauen Bereiches (Schden beim betreten)gewhlt. Bei der Montage
wird empfohlen Holzbohlen zur GZT = 0.76 Lastabtragung zu
verwenden. GZG = 0.77 fr L/150Grenzsttzweite:zul L vorh L = 3,31 m
3.22 mAusfhrung ohne lastverteilende BelgeHinweis: Die gesamte
Belastungstabelle fr das Trapezblechbefindet sich im Anhang zu
dieser Berechnung.2.1.5 Bemesssung Negativlage, Windsog2.1.5.1
Belastung fr Trapezblechbemessung DachhautEigengewicht:g = 0.096
kN/m (immer alle Felder belastet)Windsog:p = -0.455 kN/m (immer
alle Felder belastet)Nach IFBS-Empfehlungen zur Anwendung von DIN
1055, ist nur der Bereich H reprsentativ.2.1.5.2
BelastungskombinationLastfallGZT:zustzliche
Grundkombination+Grundkombination 2:1,0*1,0*Gk+1,5*1,0*Qk = -0.59
kN/m Eigengewicht+WindsogGZG:Grundkombination
2:1,0*1,0*Gk+1,0*1,0*Qk = -0.36 kN/m Eigengewicht+WindsogChristoph
Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 5 4/14/20122.1.5.3 Nachweis des
Trapezbleches Dachhautgewhlt:Fischer Trapez 35/207tn=1mm,
positivlage GZT = 0.37 GZG = 0.26 fr L/150Grenzsttzweite:zul L vorh
L = 3,93 m 3.22 mAusfhrung ohne lastverteilende BelgeHinweis: Die
gesamte Belastungstabelle fr das Trapezblechbefindet sich im Anhang
zu dieser Berechnung.2.1.6Nachweis der Verbindungsmittel
(Eigenlasten + Wind)2.1.6.1 Lastannahmen fr
VerbindungsmittelnachweisWindlasten :Isogcpe 1 = -0.6 w3 = cp * q =
-0.39 kN/mIDruckcpe 1 = 0.2 w3 = cp * q = 0.13 kN/mF cpe 1 = -2.5
w4 = cp * q = -1.63 kN/m DIN 1055-4 12.1.3 Tab 4H cpe 1 = -1.2 w5 =
cp * q = -0.78 kN/mG cpe 1 = -2.0 w5 = cp * q = -1.30
kN/m2.1.6.2Belastung fr TrapezblechDa die Verbindungsmittel nach
DIN 18807-3 nach den magebenden Normen nachzuweisensind, werden bei
der Berechnung der Schnittgren die Sicherheitsbeiwerte nach
DIN18800 (11.90) schon bercksichtigt. Die Eigenlast wird mit einem
Sicherheitsbeiwert von 0,9,die vernderlichen Lasten (Wind) mit 1,5
multipliziert.gG = 0.90gQ = 1.50Randbereich G Eckbereich Fg = 0.086
kN/m g = 0.086 kN/mp = -1.950 kN/m p = -2.438 kN/mq1 = -1.864 kN/m
q2 = -2.351 kN/mq1 = -1.864 kN/m q2 = -2.351 kN/mDie maximalen
Schnittgren werden mit dem Stabwerksprogramm, Stab2D, ernittelt.Fw4
Fw1 Fw2 FwChristoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 6
4/14/20122.1.6.3 Bemessungsschnittgren fr die Nachweise der
VerbindungsmittelBelastungG-Fmax A = 3.54 kN/m (Sparrenpfette an
Rahmenecke)max B = 7.84 kN/m (innere Sparrenpfette)max C = 6.40
kN/m (innere Sparrenpfette)max D = 3.18 kN/m (Sparrenpfette im
Firstbereich)2.1.6.4 Nachweis der Verbindungsmittel2.1.6.4.1
Lngsstsse des Trapezblecheskonstruktiv gewhlt (DIN 18807-3 Kap
4.4):Blindniet f 4,0 mmes gilt fr Lngsstsse: 50 mm 5,0 mr2 =
1/2*(1+(1/n)1/2) = 0.854n = Anzahl der Stiele = 20 = 1/400 * r1 *
r2 = 0.0017Hers. = N * 0 = 0.29 kNErsatzlast aus geometrischer
Imperfektion: HallenlngsrichtungDIN 18800 -1 Die horizontalen
Lasten sind in der Summe mehr als 1/400 der vertikalen
Beanspruchungen.r1 = (5/l)1/2 = 0.816 fr l > 5,0 mr2 =
1/2*(1+(1/n)1/2) = 1.000n = 10 = 1/400 * r1 * r2 = 0.0020Hers. = N
* 0 = 0.40 kN m = 3Hers. = m * Hers. = 1.19 kN m ist die Anzahl der
angehngten Rahmen.gRahmen gRahmengRahmen V1,d H1,d H2,d V2,d DEFG
HIJK C B A L M N Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 52
4/14/20125.5 Ermittlung der magebenden KombinationenKombination 1 =
G Die Imperfektion wird in jeder Kombination 2 = G +
WGiebelKombination bercksichtigt.Kombination 3 = G +
WTaufe,sogKombination 4 = G + WTaufe,DruckKombination 5 = G + S +
WGiebelKombination 6 = G + S + WTraufe,sogKombination 7 = G + S +
WTraufe,DruckDie Schnittgren fr die einzelnen Lastflle werden durch
das StatikprogrammRStab mittels ebenen Stabwerksystem berechnet.5.6
Nachweise der Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit des
Trgerprofiles5.6.1 Nachweis der GebrauchstauglichkeitDie
Gebrauchstauglichkeit des Rahmens wird durch ihre maximale
Durchbiegung im Riegelnachgewiesen. Bei einer zu groen Durchbiegung
besteht keine Gefahr fr Leib und Leben,da Verluste im Sinne der
Gebrauchstauglichkeit vorangekndigt sind. So kann durch
eventuelleManahmen rechtzeitig reagiert werden. Es wird mit einem
Sicherheitsbeiwert von gM = 1,0 gerechnet. Die Durchbiegung wird
auf l/200 begrenzt.Ermittlung des erforderlichen Trgheitsmomentes
2. Grades und Wahl eines entsprechendenProfiles (Schneider, 18.
Aufl., S.4.27)Das statische System kann in einen Einfeldtrger mit
Randeinspannmomenten umgewandeltwerden, um die reale Durchbiegung
zu ermitteln. Jedoch wird vereinfacht die Bemessungsfor-meln fr den
Einfeldtrger verwendet.max MFeld = 217.63 kNm max. MFeld aus Rstab,
mit Lastfllen Eigengewichtk = 9.91 und Schnee entnommen (quasi
stndige Kombination)l = 20.00 m (s.S. Rstab Protokoll)erf I = k *
max MFeld * l = 43134 cm4gewhlt : HEA 450vorh I / 1,1 = 61018
cm4> erf I = 43134 cm4erflltalternativ: wvorh. = 52.25 mm aus
Rstab entnommen (GZG: quasi stndige Einwirkungskombination)werf. =
l / 200 = 102.5 mmwvorh. werf.Nachweis erfllt5.6.2 Nachweise der
Tragsicherheit5.6.2.1 Querschnittswertefr eine HEA 450A = 178 cm h
= 440 mmIy = 63720 cm4b = 300 mmWy = 2900 cm t = 21 mmSy = 1610 cm
s = 11.5 mmWpl,y = 2*Sy= 3220 cm r = 27 mmIw = 4146000 cm6iy = 18.9
cmIz = 9470 cm4iz = 7.29 cmIT = 245 cm4h1 = 344.0 mmChristoph Vlker
, 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 53 4/14/2012Material : S235E = 210000
N/mm G = 81000 N/mmfy,k = 24 kN/cm s1 = fy,k/gM = 218.18 N/mmfu,k =
36 kN/cm = 21.82 kN/cmgM = 1.15.6.2.2 Nachweisverfahren
Elastisch-Plastisch5.6.2.2.1 berprfung des b/t-Verhltnisses
(rtliches Beulen)Nd = 193.6 kN Nd aus Rstab, mit Lastfllen
Eigengewicht,Schnee und Wind auf Giebel, entnommen.(s.S. Rstab
Protokoll)fr den Steg : Beanspruchung Nd und Myd: 0 < 1 =
0.51grenz b/t = 37 / * (240/fyk)1/2 = 72.38vorh b/t = 42.10
erflltfr den Flansch : (grte Druckspannung am freien Rand)grenz b/t
= 11 / * (240/fyk)1/2 = 11.00vorh b/t = 4.39 erfllt5.6.2.2.2
TragsicherheitsnachweiseSchnittgren: Myd = 496.82 kNm --> Es
werden vereinfachend die MaximalwerteV z,d = 147.99 kN des Rahmens
aus Rstab entnommen, welcheNd = 193.60 kN nicht zur selben Stelle
des Rahmens gehren.(s.S. Rstab Protokoll GZT)Nachweis: [Schneider
8.22-25]HEA 450: Npl,d = 3880 kN Schneider Tafel 8.22Mpl,y,d = 721
kNm Schneider Tafel 8.23aVpl,z,d = 607 kN Schneider Tafel 8.24aNd /
Npl,d 0,1 = 0.05 erflltMy,d / Mpl,y,d 1 = 0.69 erflltVz,d / Vpl,z,d
0,33 = 0.24 erflltChristoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 54
4/14/20125.6.3 Stabilittsnachweis nach DIN 188005.6.3.1
Stabilittsnachweise fr den Rahmenstiel5.6.3.1.1 Biegeknicken des
RahmenstielesDer Nachweis darf entfallen, da das
Abgrenzungskriterium (siehe 5.4 Stabilisierungslast)erfllt
ist.5.6.3.1.2 Biegedrillknicken des
RahmenstielesAbgrenzungskriterium:a = 92.93 My,d = 496.82 kNm (s.S.
Rstab Protokoll)iz,g = 7.93 Mpl,y,d = 721 kNmc 0,5*a * iz,g *
Mpl,y,d / My,d = 535 c = 365 cm - seitliche Halterung
Rahmenstiel365 < 535 cm erflltEinachsige Biegung mit
Normalkraft: Der Nachweis ist eigentlich nicht zu fhren
(Abgrenzung),hier aber trotzdem enthalten.Knickspannungslinie: h /
b > 1,2 = 1.47t 40mm = 21 mmKSL b ausweichen rechtwinklig zur
y-AchseSchlankheitsgrad: sk = * l = 750 cm= 1.000 Aus Schneider BT.
8.45kz = sk / iz = 103a = 92.9 t 40mmkz = kz / a = 1.11z = 0.37 KSL
b = 1.77Nki,z,d = 3172.15 kNc = 1005.35 cmMki,y,d = * Nki,z *
((c+0,25*zp)^0,5+0,5*zp)Mki,y,d = 2402.75 kNmM = 0.55 n =2.5M =
0.98ay = 0.15 0,9ky = 0.98 1Nachweis: Nd / (z * Npl,d) +
Md/(M*Mpl,d) * ky 10.82 < 1 Nachweis erfllt5.6.3.2
Stabilittsnachweise fr den RahmenriegelDa die Knicklngen des
Rahmenriegels wesentlich kleiner sind als die vom
Rahmenstiel(seitliches Ausweichen durch die Sparrenpfetten
verhindert), kann der Nachweis beigleicher Profilierung fr
Biegeknicken u. Biegedrillknicken entfallen.Christoph Vlker , 07 BI
2, Mat.-Nr. 43379 55 4/14/20125.7 Ausfhrung und Bemessung des
Trgerstoes (geschraubt mit Stirnplatte)Der Sto soll durch einen
geschraubten Baustellensto realisiert werden. Die sichstossenden
HEA-Profile werden durch zwei Stirnplatte miteinander verbunden.
Die Notwend-igkeit des Stoes ist auf die Dachneigung von 5,0 % in
die jeweilige Traufrichtung zurckzufh-ren.5.7.1 Geometrie
Stirnplattentyp 25%5.7.2 Belastung des StoesSchnittgren: (maximale
Schnittgren ohne Rcksicht auf gleichzeitiges Auftreten fr den
Rahmenriegel)Nd = 16.30 kN (s.S. Rstab Protokoll)Qd = 15.90 kNMd =
344.33 kNm5.7.3 Tragsicherheitsnachweis der Schweinaht (Stirnplatte
u. Rahmenriegel)Schweinaht am Flansch: Zt = My/hF + Nd/2 = 829.94
kNlw = 2*b-s-2r 53.45 cm Doppelkehlnahtaw = 0.80 cm Aw = 42.76 cm 2
< a < 0,7*min t > 15.4 mma > (max t)^0,5-0,5 < 5.42
mmssenkrecht = ZT / Aw = 19.41 kN/cmssenkrecht / sw,R,D < 1 =
0.94 < 1 erflltSchweinaht am Steg: aS > Trgerstegdicke/2 ohne
Nachweisgewhlt:as > 11,5/2 = 6 mm Doppelkehlnaht5.7.4
Tragsicherheitsnachweis der Schrauben (Stirnplatte)gewhlt:
Stirnplattentyp 2Voraussetzungen: vorwiegend ruhig belastet
Schrauben Festigkeitsklasse 10.95.7.4.1 Vorbemessung der Schrauben
im Zugbereich:Die Flansche bernehmen das volle Biegemoment.hF =
Mitte Flansch bis Mitte FlanschZt = My/hF + Nd/2 = 829.94 kNHEA
450HEA 450 Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 56
4/14/2012Zug in Richtung der Schraubenachse:fy,b,k = 900 N/mm gM =
1.1fu,b,k = 1000 N/mmdSch = 27 mmASch = 572.56 mm Das Gewinde geht
nicht bis zum KopfASp = 459.00 mmNR1,d = ASp*fu,b,k/(1,25*gM) =
333818 N NR2,d = ASch*fy,b,k/(1,1*gM) = 425868 NNR,d =
MIN(NR1,d;NR2,d) = 333818 N = 333.82 kNerf n = Nd / NR,d = 2.486n =
4Nd/NR,d = 0.62 1,0 erflltgewhlt:Schrauben M27 -
10.9Stirnplattendicke dP = 4,0cmBreite Platte 32cmFr die
Absttzkrfte K wird hier eine Reserve in der Tragfhigkeit
gelassen.5.7.4.2 Genaue Berechnung des
Grenzanschlussmomentes:rechnerische Hebelarme:D = 50 mme4 = 90 mm =
30 mmdP = 40 mmc1 = e4--t-(D/4+dP/2) = 6.5 mmc3 = D/2+dP = 65.0
mmVorwerte:M2,pl,d = 1,1*sR,d*((bP-n*dl)*dP)/4 = 1527.53
kNcmVersagenszustand 1:Zt1 = c3 / (c3+c1) * n * NR,d = 1483.6
kNc1*Zt1 = 964.4 kNcmmit: 0 < c1 * Zt1 < M2,pl,d 0 < 964.4
< 1527.5 erflltmit: Zt < Vpl,dVpl,d = bP*dP*tR,d = 1612.4
kN1483.6 < 1612.4 erflltmit: K < Vpl,dK = c1*Zt / c3 = 228.3
kN228.3 < 1612.4 erflltmit: My,A,d < Mel,y,dMy,A,d = Zt *
(h-t) = 621.6 kNMel,y,d = Wy * fy,k/gM = 632.2 kNm621.6 < 632.2
erflltZt = 1483.6 kNNachweis:My / My,A,d < 1 0.55 < 1
erflltChristoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 57 4/14/20125.7.4.3
Anschlussmoment Im GZG: KlaffenFv = 290 kN M 27 - 10.9My,A,k =
(h-a2-t/2)*3,6*0,8*Fz = 342.90 kNmMy,k = My,d / 1,35 = 255.06
kNmNachweis:My,A,k / My,A,k < 1 0.74 < 1 erflltVereinfachend
wurde hier mit My,k=My,d/1,35 gerechnet. (sichere Seite)5.7.4.4
Schraubenverbindung zwischen Zuglasche und
Rahmenstiel:Abscheren:Va,d = 16 kNVa,R,d = 287 kN fr Passschraube
M27 Festigkeitsklasse 10.9Va,R,d = 574 kN n = 2Va,d / Va,R,d < 1
= 0.03 < 1 erflltLochleibung:Vl,d = 16 kNVl,R,d = 619.5 kN
bezogen auf die Dicke des Stirnplatte t=35mmVl,R,d = 1239 kN n =
2Vl,d / Vl,R,d < 1 = 0.01 < 1 erflltDie Normalkraft wurde
hier aufgrund ihrer geringen Gre vernachlssigt.Der Nachweis wurde
nur fr den Lastfall Zug im Untergurt erbracht, da dies die maximale
Belastung darstellt und die Verbindung symetrisch ist.5.8
Biegesteifer Anschlu zwischen Riegel und Stiel (Rahmenecke)5.8.1.
Geometrie des AnschluesHEA 450 HEA 450 HEA 220 M N Q Schweinaht in
Werkstatt hergestellt (Kehlnaht oder DHY-Naht) b a c d Christoph
Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 58 4/14/20125.8.2 Belastung des
StoesNach DIN 18800, T1, Abs. 8.1, Element 801 werden die
Verbindungsmittel vereinfacht mitden folgenden Schnittgrenanteilen
nachgewiesen.Das Moment wird in ein gleichwertiges Krftepaar
umgewandelt. Um in den Stirnkanten-bereichen fr die
Verbindungsmittel keine zustzliche Belastung durch Absttzkrfte zu
bekommen,wird eine Zuglasche auf den Kopf des Riegels geschweit,
welche bei der Montage auf der Bau-stelle mit dem Rahmenstiel durch
Schraubverbindungen befestigt wird. Da bei alleiniger Wirkung
vonEigenlast und Wind ein positives Eckmoment (Zug in Schrauben am
Untergurt Riegel) entsteht,mssen diese Schrauben fr Zug +
Kontaktkrfte und auf Abscheren bemessen werden.Jedoch besteht die
Mglichkeit, da das Abscheren bei Eigenlast und Schnee fr diese
Schrau-ben magebender wird. Alle Schraubverbindungen mssen als
SLVP-Verbindungen mit Schrau- ben der Festigkeitsklasse
10.9ausgefhrt werden (Anwendungskriterium fr biegesteife
An-schlsse).Umwandlung in ein Krftepaar nur mglich, wenn gilt
:ISteg = s * (h-2*t-2*r)/12 = 3901 cm4ISteg / Igesamt = 0.061 0,15
erflltSchnittgren: (fr den Rahmenriegel)Nd = 59.43 kN (s.S. ) Nd =
59.43 kN (s.S. )Qd = 149.07 kN Rstab Protokoll LK10 Qd = 49.93 kN
Rstab Protokoll LK10Md = 496.82 kNm Md = 282.44 kNm(Zug im Obergurt
des Stieles) (Zug im Untergurt des Stieles)5.8.3 Nachweis der
Rahmenecke fr Zug im Obergurt5.8.3.1 Nachweis des
EckfeldesAbemessungen des Eckfeldes:lx = lz = 440 - 21 = 419 mm HEA
450Ms/lx = MR/lz = 1186 kN30 11561186149 111175 1186591186
1186Schubfluss: Txz = 26.52 kN/cmTzx = 27.59 kN/cmSchubspannungen:
tSteg = 11.5 mmt = max. T / tSteg = 230.6 N/mm > 126 N/mmnicht
erflltEs ist eine Stegblechverstrkung erforderlich.einseitiges
Zusatzblech mit t=25mm:t = max.T/(11,5+25) = 72.7 N/mm < 126
N/mmerflltAnschluss des Zusatzbleches: D T = t* t = 14.53
kN/cmUmlaufende Kehlnaht: erf.aw = D T/sw,R,d = 0.70 mm 2 < a
< min t > 8.05 mma > (max t)^0,5-0,5 < 3.97 mmaw = 8
mmtparallel = D T/aw = 18.16 kN/cmtparallel / sw,R,D < 1 = 0.88
< 1 erflltChristoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 59
4/14/20125.8.3.2 Stiel-Riegel-Verbindung5.8.3.2.1 Bemessung und
Anschluss der ZuglascheZuglasche: Fz = Ms/lx - Ns/2 = 1111 kN
(siehe oben)t = 25 mmb = 300 mmANetto = 62.5 cms= Fz / ANetto =
17.78 kN/cms/ sR,D < 1 = 0.82 < 1 erflltSchweiverbindung
zwischen Zuglasche und Rahmenriegel: Doppelkehlnahtlw = 34.4 cm Zum
Nachweis wird nur der Stegaw = 0.9 cmangesetzt. Aus Grnden des
Korossions-Aw = 61.92 cm schutzes soll aber umgehend ge-schweit
werden. 2 < a < min t > 14 mma > (max t)^0,5-0,5 <
4.5 mmtparallel = Fz/Aw = 17.95 kN/cmtparallel / sw,R,D < 1 =
0.87 < 1 erflltSchraubenverbindung zwischen Zuglasche und
Rahmenstiel:Abscheren:Va,d = 1111 kN (s.S.)Va,R,d = 214 kN fr
Passschraube M24 - 8.8Va,R,d = 1284 kN n = 6Va,d / Va,R,d < 1 =
0.87 < 1 erflltLochleibung:Vl,d = 1111 kN (s.S.)Vl,R,d = 344.4
kN bezogen auf die Dicke des Stielflansches t=21mmVl,R,d = 2066.4
kN n = 6Vl,d / Vl,R,d < 1 = 0.54 < 1 erfllt5.8.3.2.2
Anschluss des StielstegesSchweinaht zwischen Stielsteg und
Kopfplatte: DoppelkehlnahtVs = 59 kN Zum Nachweis wird nur der
Steg(s.S.) angesetzt. Aus Grnden des Korossions-lw = 34.4 cm
schutzes soll aber umgehend ge-aw = 0.4 cmschweit werden.Aw = 27.52
cm 2 < a < 0,7*min t > 8.05 mma > (max t)^0,5-0,5 <
3.97 mmtparallel = Fz/Aw = 2.16 kN/cmtparallel / sw,R,D < 1 =
0.10 < 1 erflltKopfplatte: t = 20mmSchraubenverbindung zwischen
Kopfplatte des Rahmenstiel und Rahmengurt:Diese Verbindung wird im
Lastfall Zug im Untergurt magebend und dort bemessen.Christoph
Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 60 4/14/20125.8.3.2.3 Anschluss des
Stiel-DruckflanschesFd = 1260 kN (s.S. )Anschluss des Flansches an
die Kopfplatte: DoppelkehlnahtKehlnahtlnge = 2b - (s+2r) =535 mm
HEA 450 2 < a < 0,7*min t > 14 mma > (max t)^0,5-0,5
< 4.08 mma = 12.00 mmtsenkrecht = Fd/Aw = 196.49 N/cmtsenkrecht
/ sw,R,D < 1 = 0.95 < 1 erflltAnschluss der Rippen an den
Riegel:14.40F21153+73/30 = 42.01 kN/cm F1Dreiseitiger
Rippenanschluss:hR = h - 2*t = 398 mmbR = b/2 - s/2 - t = 117 mmtR
= 20 mmF1 = 40,87 * bR = 492.55 kNF2 = F1 * (14,4/2+2,7)/39,8 =
75.89 kNNaht am unteren Flansch: DHY - Nahtlw = 11.7 cmaw = 2 cm Aw
= 23.45 cms w,v = (F1+F2)^0,5 / Aw = 21.25 kN/cms w,v / sw,R,D <
1 = 1.03 < 1 erflltNaht am Steg: Doppelkehlnahtlw = 34.4 cmaw =
0.4 cm Aw = 27.52 cm 2 < a < 0,7*min t > 8.05 mma >
(max t)^0,5-0,5 < 3.97 mmtparallel = Fz/Aw = 17.90
kN/cmtparallel / sw,R,D < 1 = 0.86 < 1 erflltNaht am oberen
Flansch: Doppelkehlnahtlw = 11.7 cmaw = 0.5 cm Aw = 11.725 cm 2
< a < 0,7*min t > 14 mma > (max t)^0,5-0,5 < 4.08
mmtparallel = Fz/Aw = 6.47 kN/cmtparallel / sw,R,D < 1 = 0.31
< 1 erflltChristoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 61
4/14/20125.8.4 Nachweis der Rahmenecke fr Zug im Untergurt5.8.4.1
Nachweis des EckfeldesAbemessungen des Eckfeldes:lx = lz = 440 - 21
= 419 mm HEA 450Ms/lx = MR/lz = 674 kN30 70467450 64925 67459674
674Schubfluss: Txz = 15.49 kN/cmTzx = 16.80 kN/cmSchubspannungen:
tSteg = 21 mmt = max. T / tSteg = 73.8 N/mm < 126
N/mmerflltStegblechverstrkung nicht erforderlich, aber
vorhanden5.8.4.2 Stiel-Riegel-VerbindungSchweinaht zwischen
Stielsteg und Kopfplatte: DoppelkehlnahtVs = 59 kNDieser Nachweis
fr tparallel wurde mit dem Gleichen Wert oben gefhrt.Schweinaht am
Zuggurt Ns = 699 kN (s.S. )lw = 2*b-s-2r 53.45 cmaw = 0.7 cm Aw =
37.415 cm 2 < a < 0,7*min t > 14 mma > (max t)^0,5-0,5
< 4.08 mms w,v = (Vs+Ns)^0,5 / Aw = 18.75 kN/cms w,v / sw,R,D
< 1 = 0.91 < 1 erflltKopfplatte: t = 20mmSchraubenverbindung
zwischen Kopfplatte des Rahmenstiel und Rahmengurt:Zug in Richtung
der Schraubenachse: Passschrauben M24 - 8.8fy,b,k = 640 N/mm gM =
1.1fu,b,k = 800 N/mmdSch = 25 mmASch = 490.87 mm Das Gewinde geht
nicht bis zum KopfASp = 353.00 mmNR1,d = ASp*fu,b,k/(1,25*gM) =
205382 N NR2,d = ASch*fy,b,k/(1,1*gM) = 259636 NNR,d =
MIN(NR1,d;NR2,d) = 205382 N = 205.38 kNerf n = Nd / NR,d =
3.404gewhlt : n = 4Nd/NR,d = 0.85 < (=) 1,0 erflltChristoph
Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 62 4/14/20124 Schrauben M24 -
8.8Nachweis der Schraube auf Zug und Abscheren DIN 18800-1/810Va,d
=59.43 kNVa,R,d = 214.00 kN 4 SchraubenNachweis: (Nd/NR,d) +
(Va,d/Va,R,d) = 0.73 < (=) 1,0 erflltNachweis der Schraube auf
Lochleibung DIN 18800-1/805t = 20 mm kleinere WertVl,R,d = 1312 kN
e2 > 1,5*dlu.e3 > 3*dlSchneider Tafel 8.75Nachweis: Vl,d /
Vl,R,d = 0.05 < (=) 1,0 erfllt5.8.5 Zusammenfassung:e2 >
1,5*dl u. e3 > 3*dlAnsicht Traufe: Draufsicht:e = 90mm e1 = 75mm
e1 = 75mme2 = 70mm e2 = 30mme3 = 160mm e3 = 60mme3 =
120mmZuglascheAbmessungen Zuglasche: h = 770 mm Kontrolle der
Breite:b = 300 mm 300-2*37,5-3*75 = 0i.O.d = 25 mmAnsicht
Giebel:Abmessungen der Rippe: h = 298 mmb = 117 / 97 mmd = 20 mm6
Passschrauben M24 - 8.8Rahmen 4 Passschrauben M24 - 8.8 Rahmen e1 e
e2 e1 e3e2 e1 e e3e3e3e2 Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379
63 4/14/20125.9SttzenfuEs wird ein gelenkiger Sttzenfu mit
mechanischer Schubsicherung und zustzlicherSchraubverankerung gegen
Abheben angeornet.Skizze :1005.9.1 EinwirkungenEs kann mit den
Schnittgren aus der Rahmenberechnung gearbeitet werden, da dortdie
Grundkombinationen fr die Beanspruchung schon bercksichtigt
sind.max Nd = 193.60 kN (s.S.RStab Protokoll )max Vd = 81.46 kN
(aus dem Lastfall "Eigenlast + Schnee + Winddruck)5.9.2 Ermittlung
der Fuplattenlnge aEs sind die zulssigen Spannungen fr das
Fundament zu beachten. Es wird fr die Herstellung des Fundamentes
Beton C16/20 verwendet.Grenzpressung des Stahlbetons sLa,R,d = 9.10
N/mm[Schneider,Auflage 18, S.8.33]Die Fuplattenbreite entspricht
der Profilbreite + 2 x berstand pro Seite. = 10 mmb = 300 mmbP = b
+ 2 * = 320 mmerf a = Nd / (sLa,R,d * b) = 67 mmgewhlt : a = 460 mm
(konstruktive Grnde = Profilhhe)Annahme einer Flchenlast auf der
Fuplatteqd = Nd / (a*b) = 1.315 N/mm =sb,dsb,d / sb,R,d = 0.14 <
= 1,0 Nachweis erflltNd Vd 160 160 320 t 220220 460 1010 M 12-5.6
Vd Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 64 4/14/20125.9.3
Ermittlung der Plattendicke tQuerbelastung :Mquer,S = qd * (b/2) /
2= 14796 Nmmqderf tF =(max M*6/(fy,k/gM * b))^0,5 = 20.17 mmgewhlt
: tF = 25 mm5.9.4 Schweinaht zwischen Profil und FuplatteDie
Druckkraft zwischen dem HEA 450 und der Fuplatte wird durch Kontakt
bertragen.Die Schweinaht wird als umlaufende Kehlnaht ausgefhrt. Es
handelt sich bei dem Anschluum einen Kontaktsto. Die erforderlichen
Schweinahtdicken und die maximalen Schweinaht-lngen mssen fr
Kehlnhte eingehalten werden.lw = 2*h1 = 68.8 cm Zum Nachweis wird
nur der Stegaw = 0.5 cmangesetzt. Aus Grnden des Korossions-Aw,Steg
= 34.4 cm schutzes soll aber umgehend ge-schweit werden. 2 < a
< 0,7*min t > 8.05 mma > (max t)^0,5-0,5 < 4.08
mmssenkrecht,d = Nd / Aw,Steg = 5.63 kN/cmtparallel = Vd / Aw,Steg
= 2.37 kN/cmsw,v = (Vs+Ns)^0,5 / Aw,Steg = 2.38 kN/cmsw,v / sw,R,D
< 1 = 0.11 < 1 Nachweis erfllt5.9.5.Nachweis der
Lagesicherheit5.9.5.1GleitenBemessungswert fr die Reibzahlk= 0.60=
1.20md = 0.50Nd = 193.60 kN (s.S.RStab Protokoll )VR,d = md * Nd /
1,5 + Va,R,d = 64.53 kN [DIN 4141, T1, S.14]Va,d = 81.46 kNVa,d /
VR,d = 1.2623 (max t)^0,5-0,5 < 4.50 mmtparallel = Vd/Aw = 4.43
kN/cmtparallel / sw,R,D < 1 = 0.21 < 1 Nachweis
erflltNachweis der Schweinaht zwischen Fuplatte und
Dorn:VerbandsebeneDie Schweinaht wird als Kehlnaht ausgefhrt. Die
Dicke der Schweinaht betrgt5 mm .HEB-Profilt = 13 mmlG = 92 mm
(Gurt)lw = 2*b = 32 cm Zum Nachweis wird nur der Gurtaw = 0.5
cmangesetzt. Aus Grnden des Korossions-Aw = 32 cm schutzes soll
aber umgehend ge-schweit werden. 2 < a < 0,7*min t > 9.1
mma > (max t)^0,5-0,5 < 4.50 mmtparallel = Vd/Aw = 1.14
kN/cmtparallel / sw,R,D < 1 = 0.06 < 1 erfllt5.9.5.2
AbhebenEinwirkungen :Nd = 22.19 kN maximale Zugkraft (s.S. RStab
Protokoll)Kenngren einer Schraube:fy,b,k = 300 N/mm gM = 1.1fu,b,k
= 500 N/mmdSch = 12 mmASch = 113.10 mm Das Gewinde geht nicht bis
zum KopfASp = 84.30 mmNR1,d = ASp*fu,b,k/(1,25*gM) = 30655 N NR2,d
= ASch*fy,b,k/(1,1*gM) = 28041 NNR,d = MIN(NR1,d;NR2,d) = 28041 N =
28.04 kNerf n = Nd / NR,d = 0.791gewhlt : n = 2Nd/NR,d = 0.40 <
(=) 1,0 erfllt2 Schrauben M12 - 5.6Christoph Vlker , 07 BI 2,
Mat.-Nr. 43379 66 4/14/20125.9.5.3 UmkippenDer Nachweis wurde schon
in Pkt. 5.9.2 erbracht.Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 67
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 68
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 69
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 70
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 71
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 72
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 73
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 74
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 75
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 76
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 77
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 78
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 79
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 80
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 81
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 82
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 83
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 84
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 85
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 86
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 87
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 88
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 89
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 90
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 91
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 92
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 93
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 94
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 95
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 96
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 97
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 98
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 99
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 100
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 101
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 102
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 103
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 104
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 105
4/14/2012Christoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 106 4/14/20127.
Wandverband7.1 GeometrieSkizze :keine Druckkraftaufnahme7.50 ma9.50
m7.2 Lastannahmen - BelastungenWind und Imperfektion:Fr die
Windbelastung wird 1/4 der Giebelflche sowie eine Ersatzlast aus
Imperfektion angenommen.Hd = 36.58 kN7.3 Stab- und
Schnittkraftermittlungaa = arctan (9,0/9,0) = 38.29 rad = 0.67Nd =
zd = 46.60 kN7.4 Zugstabnachweiserf. Durchmesser: sR,d= 32.73
kN/cmerf d = 1.35 cmgew. Halfen: DETAN - Zugstabsystem DT16 S355Hd
1 2 3 4 5 b a c d H S S S SSb H s s1 H s sH s s sW /2 Hd zd t o4,
=d RNdChristoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 132
4/14/2012Nachweis: N = 46.60 kNZR,d = 70.5 kN 0.66 < 1Nachweis
erfllt7.5 Anschlussblech fr ds= 16erf. Dicke des Anschlussbleches:
d= 15 mms= 100.8 mm r= 24 mmBohrung: j= 15.5 mmfr den Nachweis der
Schweisnaht!7.6 SchweisnahtDer Anschlu der Anschlussbleches erfolgt
in der Mitte der Sparrenpfette. gewhlte Kehlnaht: a= 4
mmNahtdickenbegrenzung: min t= 11.00 mm Flansch HEA 220max t= 15.00
mm2 < 4 < 7.7 [mm]4 > 3.37 [mm]Nahtlngenbegrenzung:krzeste
Nahtlnge: min l= 100.8 mm24 mm erflltgesamte Nahtlnge lw= 201.6
mmSchweisnahtflche: Aw= 806.4 mmBeanspruchungen:H= 36.58 kNN= 46.60
kNV= 36.58 kNNachweis der NormalspannungenN V H 1,sd RZNt a min 7 ,
0 2 s s5 , 0 max > t a= >al630maxs l = mins lw = 2Christoph
Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 133 4/14/2012aw= 0.95 H= 36.58
kNsw,R,d= 20.73 kN/cm4.54 kN/cm0.22 < 1Nachweis erflltNachweis
der Schubspannungen:V= 36.6 kN4.54 kN/cmVergleichsspannung:sw,V,d=
6.41 kN/cm < sw,R,d= 20.73 kN/cmNachweis erflltDie Schweinaht
wird trotz geringer Auslastung aus grnden des Korossionschutzes
umlaufend geschweit.Mk yw d R wfo o,, , ==d R w , ,oo2 2 2, , II d
V wt t o o + + = = =wAHo= =wAVtoChristoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr.
43379 134 4/14/20126. Dachverband6.1 GeometrieDie Windlast, die
Ersatzlast aus Imperfektionsowie die Stabilisierungslast aus BDK
sindKrfte welche in das Fundament geleitetwerden mssen. Dies wird
verwirklicht ber Verbnde, welche aus Rundstahl gewhlt
Stabilisierungslastwurden und somit nur Zugkrfte aufnehmen.Sie
werden Verbnde jeweils im ersten undletzten Feld verwirklicht. 6.2
Lastannahmen - BelastungenWind und Imperfektion:Fr die
Windbelastung wird 1/4 der Giebelflche sowie eine Ersatzlast aus
Imperfektion angenommen.Hd = 51.84 kN siehe Pkt. 3.4.2.2.2wd = 6.33
kN Windlast auf TraufpfetteStabilisierungslast:Sttzkraft je
Sttzstelle S = My,Feld / h = 22.91 kNe = 3.22 ml = 20.00 mm = 6
Gefachen = 5 auszusteifende Binder (Montagezustand)H = S*e*m/l =
1.11 kNHges. = 5.53 kNStabilisierungslast auf 1. Innenpfette:sd =
13.82 kN6.3 Stab- und SchnittkraftermittlungEs wird der Verband fr
das Randfeld nachgewiesen, da dort die9 grte Beanspruchung
auftritt. Beim Kreuzverband wird eine ausstei-fend Zugstrebe
entstehen.3.3a= arctan (3,3/9,0) = 20.14 rad = 0.35Nd = zd = 48.47
kN6.4 Zugstabnachweiserf. Durchmesser: sR,d= 32.73 kN/cmerf d =
1.37 cmHd Hd Wind auf Giebelrahmen Hd wd o zd sd wd t o4, =d
RNdChristoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 132 4/14/2012gew.
Halfen: DETAN - Zugstabsystem DT16 S235Nachweis: N = 48.47 kNZR,d =
70.5 kN 0.69 < 1Nachweis erfllt6.5 Anschlussblech fr ds= 16erf.
Dicke des Anschlussbleches: d= 15 mms= 100.8 mm r= 24 mmBohrung: j=
15.5 mmfr den Nachweis der Schweisnaht!6.6 SchweisnahtDer Anschlu
der Anschlussbleches erfolgt in der Mitte der Sparrenpfette.
gewhlte Kehlnaht: a= 4 mmNahtdickenbegrenzung: min t= 7.00 mm Steg
HEA 220max t= 15.00 mm2 < 4 < 4.9 [mm]4 > 3.37 [mm]1,sd
RZNt a min 7 , 0 2 s s5 , 0 max > t aChristoph Vlker , 07 BI 2,
Mat.-Nr. 43379 133 4/14/2012Nahtlngenbegrenzung:krzeste Nahtlnge:
min l= 100.8 mm24 mm erflltgesamte Nahtlnge lw= 201.6
mmSchweisnahtflche: Aw= 806.4 mmBeanspruchungen:H= 16.69 kNN= 48.47
kNV= 45.51 kNNachweis der Normalspannungenaw= 0.95 H= 16.69
kNsw,R,d= 20.73 kN/cm2.07 kN/cm0.10 < 1Nachweis erflltNachweis
der Schubspannungen:V= 45.5 kN5.64 kN/cmVergleichsspannung:sw,V,d=
6.01 kN/cm < sw,R,d= 20.73 kN/cmNachweis erflltDie Schweinaht
wird trotz geringer Auslastung aus grnden des Korossionschutzes
umlaufend geschweit.b N V H = >al630maxMk yw d R wfo o,, , ==d R
w , ,oo2 2 2, , II d V wt t o o + + = s l = mins lw = 2= =wAHo=
=wAVtoChristoph Vlker , 07 BI 2, Mat.-Nr. 43379 134 4/14/2012
