Grundlagen Des Stahlbaus

7/26/2019 Grundlagen Des Stahlbaus

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BAUHAUS-UNIVERSITT WEIMARWEITERBILDENDES STUDIUM BAUINGENIEURWESEN

WASSER UND UMWELT

WW 01

Einfhrungsmodul

Wintersemester 2008/2009

4. Auflage

Kapitel 3

Grundlagen des Stahlbaus

Dr.-Ing. L. Scheider


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Einfhrungsmodule4. Auflage

Bauhaus-Universitt Weimar Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 3 i

Dr.-Ing. L. Scheider:Grundlagen des Stahlbaus

Kapitel 3 - Inhaltsverzeichnis

3.1 Einfhrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

3.1.1 Anwendung der Stahlbauweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.1.2 Eigenarten der Stahlbauweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23.1.3 Normen und Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

3.1.3.1 Deutsche Normung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43.1.3.2 Europische Normung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

3.2 Werkstoff Stahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3.2.1 Stahlherstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3.2.2 Fertigerzeugnisse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113.2.3 Stahleigenschaften und deren Prfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123.2.4 Einfluss der Legierungselemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143.2.5 Wrmebehandlungsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153.2.6 Einteilungsprinzipien der Sthle nach DIN EN 10020 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

3.2.6.1 Einteilung der Sthle nach der chemischen Zusammensetzung. . . . . . . . . . . . . . . 163.2.6.2 Einteilung der Sthle nach den Hauptgteklassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.2.7 Bezeichnungssystem fr Sthle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173.2.8 Wichtige Stahlsorten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

3.2.8.1 Unlegierte Bausthle nach DIN EN 10025-2 (alte Norm DIN 17100) . . . . . . . . . 183.2.8.2 Schweigeeignete Feinkornsthle nach DIN EN 10025-3 und

DIN EN 10025-4 (alte Norm: DIN 17102) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203.2.8.3 Weitere Stahlsorten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.2.9 Probleme der Schweieignung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.3 Berechnungsgrundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.3.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.3.2 Nachweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3.3.2.1 Prinzip der Nachweisfhrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263.3.2.2 Einwirkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293.3.2.3 Widerstnde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293.3.2.4 Teilsicherheitsbeiwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303.3.2.5 Bemessungswerte der Einwirkungskombinationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313.3.2.6 Bemessungswerte der Widerstnde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323.3.2.7 Nachweis der Tragsicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323.3.2.8 Gebrauchstauglichkeitsnachweis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343.3.2.9 Nachweis der Lagesicherheit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.3.3 Allgemeine Regeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363.3.4 Anpassungsrichtlinie zur DIN 18800 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3.4 Verbindungsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.4.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-


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3 ii Bauhaus-Universitt Weimar Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt


3.4.2 Schraubenverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393.4.2.1 Schraubenarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393.4.2.2 Ausfhrungsformen der Schraubenverbindungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

3.4.2.3 Konstruktive Ausbildung der Schraubenverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423.4.2.4 Nachweis bei Beanspruchung senkrecht zum Schraubenschaft(Schubbeanspruchung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

3.4.2.5 Nachweis bei Beanspruchung parallel zum Schraubenschaft(Zugbeanspruchung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

3.4.2.6 Nachweis bei Beanspruchung senkrecht und parallel zum Schraubenschaft . . . 473.4.3 Schweiverbindungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

3.4.3.1 Prinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473.4.3.2 Schweiverfahren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483.4.3.3 Stoformen und Nahtarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483.4.3.4 Konstruktive Ausbildung der Schweiverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513.4.3.5 Berechnung der vorhandenen Spannungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

3.4.3.6 Nachweis nach DIN 18800 Teil 1, (825) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533.4.4 Bolzenverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

3.5 Zugstbe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

3.5.1 Begriff und Querschnittsform. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 573.5.2 Berechnung der Zugstbe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3.5.2.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583.5.2.2 Nachweis nach DIN 18800 Teil 1, 7.5.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

3.5.3 Zugstabanschlsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 633.5.3.1 Konstruktive Ausbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

3.5.3.2 Nachweis der Anschlsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 653.5.4 Zugstabste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 653.5.4.1 Konstruktive Ausbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 653.5.4.2 Nachweis der Ste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

3.6 Vollwandtrger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

3.6.1 Begriff und Querschnittsform. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 673.6.1.1 I-Walzprofile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 673.6.1.2 U-Walzprofile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 693.6.1.3 Geschweite Querschnitte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 693.6.1.4 Konstruktionsgrundstze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

3.6.2 Berechnung der Vollwandtrger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 713.6.2.1 Nachweis nach dem Verfahren Elastisch-Elastisch (E-E) nach

DIN 18800 Teil 1, 7.5.2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 723.6.2.2 Nachweis nach dem Verfahren Elastisch-Teilplastisch nach

DIN 18800 Teil 1, 7.5.2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 733.6.2.3 Nachweis nach dem Verfahren Elastisch-Plastisch (E-P) nach

DIN 18800 Teil 1, 7.5.3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 743.6.2.4 Nachweis ausreichender Bauteildicken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 763.6.2.5 Biegedrillknicknachweis fr Vollwandtrger. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 773.6.2.6 Konstruktive Einzelheiten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

3.6.3 Trgeranschlsse und -ste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

3.6.3.1 Anschlsse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 823.6.3.2 Ste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-


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3.7 Sttzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

3.7.1 Begriff und Bauarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 873.7.2 Konstruktive Ausbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

3.7.2.1 Sttzenkpfe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 893.7.2.2 Trgeranschlsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 903.7.2.3 Sttzenste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 903.7.2.4 Sttzenfe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

3.7.3 Berechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 933.7.3.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 933.7.3.2 Nachweis des mittig gedrckten Stabes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

3.8 Anlage Schweiverbindungen - Querschnittswerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-


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http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/


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Kapitel 3 - Abbildungsverzeichnis

Abb. 3.1: Warmgewalzte Profile (Auswahl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11Abb. 3.2: Hohlprofile, Flacherzeugnisse, kaltgefertigte Erzeugnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Abb. 3.3: Spannungs-Dehnungs-Diagramm eines zhen Stahles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Abb. 3.4: Bezeichnungen nach DIN 18800 Teil 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Abb. 3.5: Nachweisprinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Abb. 3.6: Rohe Schraube und zugehrige Verbindung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Abb. 3.7: Passschraube und zugehrige Verbindung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Abb. 3.8: Wirkliche und idealisierte Spannungen bei einer SL-Verbindung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44Abb. 3.9: Bezeichnung der Schraubenabstnde nach DIN 18800 Teil 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Abb. 3.10: Ausgewhlte Stoformen nach DIN ISO 17659 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49Abb. 3.11: Beispiele fr Stumpfnhte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Abb. 3.12: Einfache und doppelte Kehlnaht am T-Sto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51Abb. 3.13: Ausgewhlte Querschnittsformen - symmetrische Anschlussebenen . . . . . . . . . . . . . . . 57Abb. 3.14: Ausgewhlte Querschnittsformen - unsymmetrische Anschlussebenen . . . . . . . . . . . . . 58Abb. 3.15: Ausgewhlte Querschnittsformen - grere Zugkrfte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58Abb. 3.16: Spannungsverteilung am Zugstab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59Abb. 3.17: Magebende Schnitte fr den Stab (Risslinien) und Nettoflchen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Abb. 3.18: Magebende Schnitte fr ein Knotenblech (Risslinie beim geschraubtem Anschluss). 61Abb. 3.19: Zugstabanschlsse und Zugstabste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64Abb. 3.20: Profilreihen nach DIN 1025 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68Abb. 3.21: Verstrkte Walzprofile. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69Abb. 3.22: U-Profile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69Abb. 3.23: Geschweite Querschnitte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

Abb. 3.24: Bemessungsspannungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73Abb. 3.25: Vollwandtrger mit plastischer Spannungsverteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75Abb. 3.26: Geometrieparameter zur Berechnung von vorh (b/t) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76Abb. 3.27: Trgerquerschnitt vor und nach der Verformung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78Abb. 3.28: Ersatzquerschnitt fr den vereinfachten Nachweis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78Abb. 3.29: Vollwandtrger mit Halsnhten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81Abb. 3.30: Aussteifungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82Abb. 3.31: Trger mit vernderlichem Trgheitsmoment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82Abb. 3.32: Querkraftanschlsse fr Vollwandtrger - Doppelwinkelanschlsse . . . . . . . . . . . . . . . . 83Abb. 3.33: Querkraftanschlsse fr Vollwandtrger - Fahnenblechanschlsse . . . . . . . . . . . . . . . . . 84Abb. 3.34: Querkraftanschlsse fr Vollwandtrger - Stirnplattenanschlsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

Abb. 3.35: Querkraftanschlsse fr Vollwandtrger - Ausklinkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84Abb. 3.36: Geschweite Ste fr Vollwandtrger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86Abb. 3.37: Geschraubte Ste fr Vollwandtrger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86Abb. 3.38: Querschnittsformen fr Sttzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88Abb. 3.39: Sttzenkpfe (gelenkig). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90Abb. 3.40: Geschraubte Sttzenste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91Abb. 3.41: Gelenkige Sttzenfe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92Abb. 3.42: Eingespannte Sttzenfe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93Abb. 3.43: Knicklngen fr die Eulerflle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94Abb. 3.44: Knickspannungslinien (KSL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95Abb. 3.45: Einstufung in die Knickspannungslinien (KSL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97Abb. 3.46: 99Abb. 3.47: 99Abb. 3.48: 100
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3 vi Bauhaus-Universitt Weimar Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt


Abb. 3.49: 100Abb. 3.50: 101Abb. 3.51: Mae am I-Profil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101Abb. 3.52: Mae am U-Stahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103Abb. 3.53: Beispiel fr Kastenquerschnitt aus U-Sthlen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105Abb. 3.54: Mae am Stahlrohr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
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Bauhaus-Universitt Weimar Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 3 vii


Kapitel 3 - Tabellenverzeichnis

Tab. 3.1: Mechanische Eigenschaften der unlegierten Bausthle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Tab. 3.2: Mechanische Eigenschaften der schweigeeigneten Feinkornsthle . . . . . . . . . . . . . . . . 21Tab. 3.3: Charakteristische Werte des Widerstandes (Auswahl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Tab. 3.4: Nachweisverfahren fr die Tragsicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Tab. 3.5: Festigkeitsklassen der Schrauben. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Tab. 3.6: Ausfhrungsformen der Schraubenverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Tab. 3.7: Rand- und Lochabstnde von Schrauben und Nieten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43Tab. 3.8: Beiwerte wzur Bercksichtigung der Abminderung der Festigkeit des Grundwerkstoffes

infolge der schweitechnischen Beeinflussung nach DIN 18800 Teil 1, Tabelle 21 . . . 54Tab. 3.9: Trgervergleich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71Tab. 3.10: Nachweisbersicht fr Vollwandtrger. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72Tab. 3.11: Interaktionsformeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76Tab. 3.12: Grenzwerte grenz (b/t) fr die Nachweisverfahren E-E und E-P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77Tab. 3.13: Grenzspannungen fr Lagerfugen aus Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92Tab. 3.14: Mittelbreite I-Trger. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102Tab. 3.15: U -Stahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104Tab. 3.16: Stahlrohre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://../ww45/Infoblock.pdfhttp://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://../ww45/Infoblock.pdfhttp://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-


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3 viii Bauhaus-Universitt Weimar Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://../ww45/Infoblock.pdfhttp://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://../ww45/Infoblock.pdfhttp://ww01.pdf/http://ww01.pdf/


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Bauhaus-Universitt Weimar Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 3 39


3.4 Verbindungsmittel

3.4.1 Allgemeines

Stahltragwerke werden aus Einzelteilen in der Werkstatt (Bleche, Profile) und gr-

eren Bauteilen auf der Baustelle zusammengesetzt. Die Wahl der entsprechenden

Verbindungsmittel ist im groen Mae abhngig von der statischen Belastung der

Verbindung und den technologischen Bedingungen bei der Ausfhrung. Die Art und

die Anzahl der Verbindungen ist auch ein wesentlicher Kostenfaktor bei der wirt-

schaftlichen Bewertung des Bauwerkes.

VerbindungsmittelIm modernen Stahlbau sind vor allem Schweinhte und Schrauben von Bedeutung,

Niete gehren der Vergangenheit an, Dbelverbindungen haben nur einen geringen

Anteil im Stahlhochbau, und die verschiedenen Klebstoffe befinden sich zur Zeit

noch im Stadium der Erprobung. Die wichtigsten Eigenarten der Schrauben- und

Schweiverbindungen sollen im Folgenden gegenbergestellt werden.

Schraubenverbin-

dungen

Schraubenverbindungen - lsbare Verbindungen, meistens fr Bauteile oder vorge-

fertigte Bausektionen, bevorzugt fr Verbindungen auf der Baustelle (weitgehend

witterungsunempfindliche Herstellung), punktfrmige Verbindung mit Schlupf (2

mm) oder auch ohne Schlupf; reduzierte Querschnittsflchen im Grundwerkstoff

(Lochabzug), hhere Vorfertigungskosten, geringere Montagekosten, oft strende

Ansicht der Verbindung (Schraubenkpfe, Muttern, Laschen);

Schweiverbindun-

gen

Schweiverbindungen - nicht lsbare Verbindungen, meistens fr Querschnittsteile

untereinander, bevorzugt fr Verbindungen aller Art in der Werkstatt (witterungs-

empfindliche Herstellung), linienfrmige starre Verbindung mit wenig plastischem

Arbeitsvermgen; besondere Anforderungen durch rtlich konzentrierte Wrmezu-

fuhr (Gefgebeeinflussung, Eigenspannungen), teilweise aufwndige Fugenvorbe-

reitung, sthetische Ansicht der Verbindung (glatte Flche, allmhliche bergnge).

3.4.2 Schraubenverbindungen

3.4.2.1 Schraubenarten

Im Bauwesen gibt es verschiedene Schraubenarten, deren Form und Geometrie vom

Verwendungszweck, von der Beanspruchung und von konomischen Aspekten be-

stimmt wird. Im Stahlbau werden fr tragende Verbindungen am hufigsten Schrau-

ben mit Sechskantkopf, Unterlegscheiben und Sechskantmuttern eingesetzt. Die Be-

zeichnung der Schrauben erfolgt immer nach der Gre des metrischen Gewindes

d1in mm (Nenndurchmesser).


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340 Bauhaus-Universitt Weimar Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt


Schraubenarten Folgende Schraubenarten sind blich:

Verhltnis Schaftdurchmesser dSchzu Gewindedurchmesser d1:

dSch= d1- rohe Schrauben, nicht eingepasste Schrauben;

dSch= d1+1 mm - Passschrauben, eingepasste Schrauben.

Verhltnis Gewindelnge zu Schraubenlnge:

Schrauben mit kurzem Gewinde, Gewinde ragt nicht in die Klemmlnge hi-nein, klassische Stahlbauschrauben;

Schrauben mit mittellangem oder langem Gewinde, Gewinde ragt in dieKlemmlnge hinein, sogenannte Maschinenschrauben.

Unterschiede in der Schlsselweite: normal und gro

Die geometrischen Parameter der Schrauben und deren Zubehrteile sind in den Ta-

bellenbchern [11], [9]und [12] enthalten.

Rohe Schrauben und Passschrauben sind in denAbb. 3.6undAbb. 3.7dargestellt.

Abb. 3.6: Rohe Schraube und zugehrige Verbindung

Abb. 3.7: Passschraube und zugehrige Verbindung

normalfeste rohe Schraube

(kurzes Gewinde)

Verbindung: SLScheibe A

nach DIN 7989Mutter nach

DIN 555

Klemm-lnge

e

sb

lk

8 m

dSch

d1

normalfeste Passschraube

Verbindung: SLP

Mutter nach

DIN 555

Scheibe B

nach DIN 7989

k sb

30d

Schd1

e

l

Klemm-lnge 8 m


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SchraubenwerkstoffeAuch beim Werkstoff sind Varianten mglich. Die Schraubenwerkstoffe sind unle-

gierte oder niedriglegierte Sthle mit ausreichender Zhigkeit, die Einteilung der

Werkstoffe erfolgt in Abhngigkeit sogenannter Festigkeitsklassen. Die Bezeich-

nung der Festigkeitsklassen wird mit einer zwei durch einen Punkt getrenntenKennzahl vorgenommen und auf dem Schraubenkopf angegeben (1. Zahl Zugfes-

tigkeit Rm/ 100 in N/mm2; 2. Zahl Streckgrenzenverhltnis Re/ Rm10).

Eine bersicht ber ausgewhlte Festigkeitsklassen ist in Tab. 3.5enthalten.

Tab. 3.5: Festigkeitsklassen der Schrauben

3.4.2.2 Ausfhrungsformen der Schraubenverbindungen

Die Ausfhrungsformen der Schraubenverbindungen sind von den Schraubenarten

(damit vom Lochspiel) und den Festigkeitsklassen abhngig. Bei vorgespannten

Schrauben knnen zudem die Scherfugen zwischen den zu verbindenden Teilen so

vorbereitet werden, dass Reibungskrfte bertragen werden knnen. In der Tab. 3.6sind die nach DIN 18800 Teil 1, 5.2.2 mglichen Schraubenverbindungen darge-

stellt, die sich durch die bertragbaren Krfte, die Steifigkeit der Verbindung und

durch die Herstellungskosten unterscheiden.

KurzbezeichnungenDie Ausfhrungsformen haben folgende Kurzbezeichnungen:

SL: Scher-Lochleibungsverbindungen,

SLP: Scher-Lochleibungs-Passverbindungen,

SLV: planmig vorgespannte Scher-Lochleibungsverbindungen,

SLVP: planmig vorgespannte Scher-Lochleibungs-Passverbindungen,

GV: gleitfeste planmig vorgespannte Verbindungen,

GVP: gleitfeste planmig vorgespannte Passverbindungen.

Festigkeitsklasse Werkstoff Schraubenart

4.6 normalfest, nicht vorspannbar rohe Schrauben

5.6 normalfest, nicht vorspannbar rohe Schrauben, Passschrauben

8.8 hochfest, vorspannbar rohe Schrauben

10.9 hochfest, vorspannbar rohe Schrauben, Passschrauben


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Tab. 3.6: Ausfhrungsformen der Schraubenverbindungen

3.4.2.3 Konstruktive Ausbildung der Schraubenverbindungen

bliche Verbindun-

gen

Aus Kostengrnden und technologischen Bedingungen werden im Stahlhochbau

zur bertragung von Krften zum Schraubenschaft meist SL- und SLV-Verbin-

dungen eingesetzt. Wegen der relativ groen Lochspiele (bis zu 2 mm) ist eine

Kombination mit Verbindungen ohne Verschieblichkeit wie SLP-Verbindungen

oder Schweinhten unzulssig.

Gewindelnge Durch den mglichen Einsatz von Schrauben mit mittellangem oder durchgehen-

dem Gewinde (Maschinenschrauben) ist es zulssig, dass das Gewinde in die Scher-

fuge hineinragen darf (siehe auch Anpassungsrichtlinie).

Abstnde Bei der Anordnung der Schrauben sind die Abstnde nach DIN 18800 Teil 1, Tab. 7

(s. Tab. 3.7) einzuhalten (min. bzw. maximale Rand- und Lochabstnde), damit

beim Herstellen der Verbindungen keine technologischen Probleme entstehen bzw.

klaffende Fugen mit Unterrostungen vermieden werden. Werden Schrauben in

Walzprofilen vorgesehen, sind die jeweiligen Anreissmae (sogen. Wurzelmae) zu

beachten.

Verbin-

dung

Nennlochspiel

Dd = dL

- dSch

[mm]

Vorspannung Reibflchenvorbe-

handlung nach

DIN 18800 Teil 7

Schrauben

nach DIN

Festig-

keitsklas-

sen

SL 0,3 < d 2,0 nicht planmig nein 7990 4.6, 5.6

ISO 14399 10.9

ISO 4014 8.8

SLP d 0,3 nicht planmig nein 7968 5.6

7999 10.9

SLV 0,3 < d 2,0 planmig nein ISO 14399 10.9

ISO 4014 8.8

SLVP d 0,3 planmig nein 7999 10.9

GV 0,3 < d 2,0 planmig ja ISO 14399 10.9

ISO 4014 8.8

GVP d 0,3 planmig ja 7999 10.9

dL Lochdurchmesser

dSch Schaftdurchmesser

Seltener: Schrauben der Festigkeitsklassen 3.6, 6.8 und 12.9.


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Tab. 3.7: Rand- und Lochabstnde von Schrauben und Nieten

Schraubendurchmes-

ser

Die zweckmige Wahl des Schraubendurchmessers sollte in Abhngigkeit der

kleinsten Werkstoffdicke in der Klemmlnge erfolgen; der Durchmesser kann mit

einfachen Abschtzformeln ermittelt werden:

oder

d min t + 10 [mm].

magebende Schrau-

benanzahl

Bei unmittelbaren Laschen- und Stabanschlssen drfen in Kraftrichtung hinterein-

anderliegend hchstens acht Schrauben fr einen Nachweis bercksichtigt werden;

bei kontinuierlicher Krafteinleitung ist eine obere Begrenzung nicht erforderlich.

UnterlegscheibenDie Anordnung von Unterlegscheiben erfolgt nach DIN 18800 Teil 1, (507). Die

Unterlegscheiben verhindern bei den klassischen Schraubenverbindungen das Hi-

neinragen des Gewindes in die Scherfuge. Bei hochfesten Schrauben werden durch

die Scheiben Beschdigungen des Grundwerkstoffes beim Anziehen der Muttern

(sogen. Fressen) vermieden, und bei planmig vorgespannten Schrauben sorgen

die Scheiben fr eine ausreichend verteilte Einleitung der Vorspannkrfte.

Randabstnde Lochabstnde

kleinsterRandabstand

in Kraftrich-tung e1

1,2dL kleinster Loch-abstand

in Kraftrich-tung e

2,2dL

zur Kraft-

richtung e2

1,2dL zur Kraft-

richtung e3

2,4dL

grter

Randabstand

in und zur

Kraftrichtung

e1bzw. e2

3dLoder 6t1) grter Loch-

abstand e bzw.

e3

zur Sicherung

gegen lokales

Beulen

6dLoder 12t

wenn lokale

Beulgefahr

nicht besteht

10dLoder 20t

dLLochdurchmesser

t kleinste Werkstoffdicke eines auen liegenden Bauteils

Bei gestanzten Lchern sind die kleinsten Randabstnde 1,5 dL, die kleinsten Lochabstnde 3

dL. Die Rand- und Lochabstnde drfen vergrert werden, wenn keine lokale Beulgefahr be-

steht und wenn ein ausreichender Korrosionsschutz durch besondere Manahmen sichergestellt

ist.1)Der maximale Randabstand darf 8 t betragen, wenn der freie Rand durch die Querschnitts-

form versteift wird

d 50 t 2 [mm]


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3.4.2.4 Nachweis bei Beanspruchung senkrecht zum Schraubenschaft(Schubbeanspruchung)

1. Versagensformen 1. Versagensformen - Die Spannungen an einer zweischnittig beanspruchtenSchraube sind inAbb. 3.8dargestellt.

Abb. 3.8: Wirkliche und idealisierte Spannungen bei einer SL-Verbindung

Fr diese Verbindung ergeben sich folgende Versagensflle:

Abscherspannung abewirkt das Abscheren des Schraubenschaftes; ma-gebender Querschnitt: Schaftquerschnitt bzw. Spannungsquerschnitt (Er-

satzquerschnitt), Lochleibungsspannung lbewirkt eine Stauchung der Lochwandung; ma-

gebende Flche: angenherte Pressungsflche (Schaftdurchmesser x Blech-dicke),

Normalspannung im lochgeschwchten Zugstab bewirkt ein Zerreiendes Stabes; magebender Querschnitt: Nettoquerschnitt.

2. Nachweis 2. Nachweis - Der Nachweis wird mit Grenzkrften gefhrt, die sich aus den umge-

rechneten Spannungen im jeweiligen Versagensfall ergeben.

V/2

V/2

V

dSch

Abscherspannungena Lochleibungsspannungen l

a

a

wirklich idealisiert


17/30




Formel 3.15:Grenzabscherkraft einer Schraube nach DIN 18800 Teil 1, (804):

(3.15)

A magebender Abscherquerschnitt,

A=ASch Schaftquerschnitt, wenn glatter Teil des Schaf-tes in der Scherfuge,

A=ASp Spannungsquerschnitt, wenn Gewindeteil desSchaftes in der Scherfuge,

a Abscherbeiwert, resultiert aus dem Verhltnisder Abscherfestigkeit zur Zugfestigkeit;a= 0,6 fr die Festigkeitsklassen 4.6, 5.6 und

8.8,a= 0,55 fr die Festigkeitsklasse 10.9,

m Anzahl der Scherflchen,

fu,b,k charakteristischer Wert der Zugfestigkeit derSchraube,

M = 1,1 nach DIN 18800 Teil 1, (720).

Formel 3.16:Die Querschnitte ASchund ASpknnen Tabellenbchern entnommen werden.

Grenzlochleibungskraft einer Schraube nach DIN 18800 Teil 1, (805):

(3.16)

t Werkstoffdicke mit gleichgerichteter Lochlei-bungsbeanspruchung,

dSch Schaftdurchmesser,

l Lochleibungsbeiwert zur Bercksichtigung desAbstandes einer Schraube zum Rand bzw. zurnchsten Schraube (l3,0),

fy,k charakteristischer Wert der Streckgrenze desGrundwerkstoffes,

M = 1,1 nach DIN 18800 Teil 1, (720).

Die Beiwerte l werden in Abhngigkeit der Lage der Schraube innerhalb des

Lochbildes ermittelt. Fr e21,5dLund e3 3,0dL gelten folgende Beziehungen

(dL- Lochdurchmesser):

Randabstand in Kraftrichtung magebend: l = 1,1 e1/ dL 0,30;

Lochabstand in Kraftrichtung magebend: l= 1,08 e / dL 0,77 3,0.

Die Grenzlochleibungskrfte sind fr jede Schraube und in jeder Beanspruchungs-richtung zu ermitteln, der kleinste Wert ist magebend.

Va R d, , A a R d, , A a mfu b k, ,

M

-------------- = =

V1 R d, , t dSch 1 R d, , t dSch 1fy k,M--------- = =


18/30




Die Bezeichnung der Schraubenabstnde nach DIN 18800 Teil 1 ist inAbb. 3.9dar-

gestellt.

Abb. 3.9: Bezeichnung der Schraubenabstnde nach DIN 18800 Teil 1

Die Beanspruchbarkeit einer Schraube ergibt sich aus VR,d= min (Grenzabscher-

kraft Va,R,d, Grenzlochleibungskraft Vl,R,d),

Formel 3.17:Die Summe der Beanspruchbarkeiten von n Schrauben einer Verbindung (An-

schluss, Stohlfte) ist die Beanspruchbarkeit der Verbindung; der Nachweis zur

bertragung einer Schubkraft V lautet damit:

(3.17)

3.4.2.5 Nachweis bei Beanspruchung parallel zum Schraubenschaft(Zugbeanspruchung)

Formel 3.18:Die Zugbeanspruchung in einer Schraube fhrt zu den beiden Versagensfllen Plas-

tizierung im Schaft oder Bruch im Gewinde. Deshalb sind auch zwei Grenzkrfte zu

ermitteln, magebend ist die kleinere der beiden Krfte NR,d:

(3.18)

NR,d,1 Versagen durch Plastifizierung, magebend beiden Festigkeitsklassen 4.6 und 5.6

NR,d,2 Versagen durch Gewindebruch, magebend beiden Festigkeitsklassen 8.8 und 10.9

Kraftrichtung

e2

e3

e2

e1 e e e e1

V

VR d,

-------------------- 1

NR d 1, , ASchfy b k, ,

1 1, m--------------------

NR d 2, , ASpfu b k, ,

1 25, m-----------------------=

=


19/30




Literaturverzeichnis

References

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Stahlbau. Vieweg-Verlag, Braunschweig und Wiesbaden, 1. Auf-lage, 1999.

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20/30





21/30

lateinisch

Bauhaus-Universitt Weimar Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt G-1

a ... FR,d

Abkrzungsverzeichnis Grundlagen Stahlbau

lateinisch

A

a

Kehlnahtdicke

A

Querschnittsflche, magebender Abscherquerschnitt,

Bruchdehnung

Ae, Ag

Einschnr-, Gleichmadehnung

ASch

Schaftquerschnitt (glatter Teil des Schraubenschaftesin der Scherfuge)

ASp

Spannungsquerschnitt (Gewindeteil des Schrauben-

schaftes in der Scherfuge)

AW

Nahtflche

c

Abstand der unverschieblichen Halterung des gedrck-ten Gurtes, Biegedrillknicklnge

C

CEN

Europisches Normeninstitut

D

DASt

Deutscher Ausschuss fr Stahlbeton

dl

Gewindedurchmesser

dL

Lochdurchmesser

dSch

Schaftdurchmesser

EE

Elastizittsmodul, Maschinenbausthle

EC

Eurocode

EN, ENV

Europische Norm, Europische Vornorm

F

F

Einwirkung (allgemeines Formelzeichen), Kraft

FA

auergewhnliche Einwirkung

FA,k

auergewhnliche Last

Fd

Bemessungswert der Einwirkungskombinationen

FF

vollberuhigter Stahl mit stickstoffbildenden Elementen

FN

unberuhigter Stahl nicht zulssig

FR,d

Grenzkraft


22/30

lateinisch

G-2 Bauhaus-Universitt Weimar Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

fu,b,k... Md

fu,b,k

charakteristischer Wert der Zugfestigkeit der Schraube

fu,kZugfestigkeit

fy,k

Streckgrenze

G

g

Trgergewicht

G

Schubmodul, stndige Einwirkung

GV

gleitfeste planmig vorgespannte Verbindungen

GVP

gleitfeste planmig vorgespannte Passverbindungen

Hh

Trgerhhe

H

Zusatzsymbol fr Stahl - Hohlprofile, Horizontalkraft

I

Index bSchrauben, Nieten, Bolzen betreffend ("bolt")

Index u

Zugfestigkeit betreffend ("ultimate")

Index w

Schweinhte betreffend ("weld")

Index y

Steckgrenze betreffend ("yield"), bezogen auf die

Hauptachse y

Index z

bezogen auf die Hauptachse z

ITrgheitsmoment

i

Trgheitsradius des Ersatzstabes um die z-Achse

J

JR

Kerbschlagarbeit = 27 J (Prftemperatur = +20 )

K

kc

Druckkraftbeiwert

KSL

Knickspannungslinie

KO

Kerbschlagarbeit = 40 J (Prftemperatur = 0 )

L

l

Kehlnahtlnge, Sttzweite, Spannweite, Systemlngedes Stabs

L

Sthle fr den Rohrleitungsbau

M

m

Anzahl der Scherflchen

M

Zusatzsymbol fr Stahl - thermomechanisch gewalzt,Moment

Md

Zustandsgre der Einwirkung Moment


23/30

lateinisch


Mk... t

Mk

Widerstandsgre / -moment

MplSchnittgre Moment im vollplastischen Zustand

MR,d

Zustandsgre des untersuchten Grenzmomentes

Mx

Torsionsmoment um die Stabachse

My, Mz

Biegemomente um die Hauptachsen

N

N

Zugkraft, mittige Druckkraft, Zusatzsymbol fr Stahl -normalgeglht oder normalisierend gewalzt

ND,d

minimal pressende Kraft

NplSchnittgre im vollplastischen Zustand

Q

Q, Qk

vernderliche Einwirkung / Last

QS

Qualittssthle

R

Rd

Beanspruchbarkeit

ReH

obere Streckgrenze

ReL

untere Streckgrenze

Re/Rm

Streckgrenzenverhltnis

RmZugfestigkeit

Rp

Proportionalittsgrenze

S

s

Stegdicke

S

Sthle fr den allgemeinen Stahlbau

Sd

Beanspruchung

SGurt

statisches Moment der angeschlossenen Gurtflche

sK

Knicklnge

SL

Scher-Lochleibungsverbindungen

SLP

Scher-Lochleibungs-Passverbindungen

SLV

planmig vorgespannte Scher-Lochleibungsverbin-dungen

SLVP

planmig vorgespannte Scher-Lochleibungs-Passver-bindungen

T

t

Blechdicke, Werkstoffdichte mit gleichgerichteterLochleibungsbeanspruchung


24/30

lateinisch


Va... +Z15

V

Va

Zug- u. Abscherkraft einer Schraube in der Scherfuge

Va,R,d

Grenzabscherkraft, Schubtragfhigkeit einer mechani-schen Schubsicherung

Vd

Zustandsgre der Einwirkung Kraft

Vl,R,d

Grenzlochleibungskraft

Vpl

Schnittgre im vollplastischen Zustand

VR,d

Grenzgleitkraft

Vy, Vz

Querkraft in Richtung der Hauptachsen

WW

Zusatzsymbol fr Stahl - wetterfester Stahl

WP

Wendepunkte der Knickfigur

Wpl,yplastisches Widerstandsmoment

Wy

elastisches Widerstandsmoment

Z

ZR,d

Grenzzugkraft einer Verankerung

ZZ,d

maximal abhebende Kraft

+

+A

feueraluminiert (als zustzliche Anforderung)

+C

kaltverfestigt durch Walzen oder Ziehen (als zustzli-che Anforderung)

+Z15

Mindest-Brucheinschnrung zur Oberflche von 15% (als zustzliche Anforderung)


25/30

griechisch


a... l

griechisch

a

Abscherbeiwert

l

Lochleibungsbeiwert zur Bercksichtigung des Ab-standes einer Schraube zum Rand bzw. zur nchstenSchraube

pl,y, pl,z

plastischer Formbeiwert

Knicklngenbeiwert

R

Rechenspannung

y, zKnicklngenbeiwert

F

Teilsicherheitsbeiwert fr die Einwirkungen

M

Teilsicherheitsbeiwert fr den Widerstand

d

Nennlochspiel

el, pl

elastische, plastische Dehnung

ges

Gesamtdehnung

Abminderungsfaktor fr die Schlankheit

modifizierte Schlankheit

a

Bezugsschlankheitsgrad zur Bercksichtigung der Fes-tigkeitsklasse

K,y , K,z

Schlankheitsgrad (bezogen auf die Achsen)

d

Bemessungswert der Reibungszahl in der untersuchtenFuge

(Normal-)Spannung

d

Zustandsgre der Einwirkung Spannung

D

Normaldruckspannung

D,R,d

Grenzspannung

lLochleibungsspannung


26/30

griechisch


R,d...

R,d

Zustandsgre der untersuchten Grenzspannung

a

Abscherspannung

xy , xz, yz

Schubspannung (richtungsabhngig)

Kombinationsbeiwert fr die Einwirkungen, Rand-spannungsverhltnis


27/30


Bauhaus-Universitt Weimar Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 3 i


3.A Index

A Anpassungsrichtlinie Stahlbau 37Anschlsse fr Vollwandtrgern

Ausklinkungen 84 Berechnung 84 Grenzkrfte 84

B Bemessungswerte 26 ~ der Einwirkungskombinationen 31 ~ der Widerstnde 32 Grundkombination 31

Berechnung bei Sttzen 93 Biegedrillknicklast 93

Instabilitt 93 Knicklast 93, 94 kritische Last 93

Berechnung der Zugstbe 58 magebende Schnitte 59

Berechnungsgrundlagen charakteristische Werte 26 Einwirkungsgren 26, 29 Kombinationsbeiwerte 26, 30 Teilsicherheitsbeiwerte 26, 30 Widerstandsgren 26, 29

Beton Grenzwerte in den Lagerfugen 92

siehe auch Sttzenfe 92Beulsicherheit Plattenstreifen 76

Bezeichnung der Sthle ber Hauptsymbole 17 ber Zusatzsymbole 17

Biegedrillknicknachweis ~ fr Vollwandtrger 77

Bolzenverbindungen 55Brandschutz 3

D DASt-Richtlinien 6Druckgurt

Knickstab 79 Steifigkeit 80

E Einflsse bei der Nachweisfhrung Auermittigkeit 36 Imperfektionen 36 Schlupf 36 Spannungs-Dehnungs-Beziehung 36 Tragwerksverformung 36 weitere 36

Einteilungsprinzipien der Sthle 16Einwirkungen

siehe auch Berechnungsgrundlagen 29Elastisch-Elastisch Verfahren 32, 71, 73 Beanspruchbarkeiten 72 Beanspruchungen 72

plastischer Formbeiwert 74Elastisch-Plastisch 74Elastisch-Plastisch Verfahren 32, 33Elastizitt 12

Erschmelzung siehe auch Stahlherstellung 9Eulerflle 94

Knicklngen 94 Sttzen 94

G Gebrauchstauglichkeitsnachweis 26, 34 Durchbiegung 35 Formnderung 34

I Interaktionsnachweis siehe auch Schraubenverbindungsnachweise

47

K Korrosion 3

L Lagesicherheitsnachweis 26, 35 Abheben 36 Gleiten 35 Umkippen 36

Legierungselemente erwnschte 14 seltene 15

N Nachbehandlung siehe auch Stahlherstellung 9

Nachweis fr Zugstbe 61 Lochabzug 61 Lochabzugsflche 62

Nachweise (allgemein) Gebrauchstauglichkeit 26, 34 Lagesicherheit 26, 35 Tragsicherheit 26, 32

Nachweise fr Vollwandtrger 71 Biegedrillknick 77 Ersatznachweise 78

Nachweisverfahren Elastisch-Elastisch 32, 72 Elastisch-Plastisch 32, 33, 74 Plastisch-Plastisch 32, 76

Normen DASt-Richtlinien 6 Fachnorm 6 Grundnorm 5 Werkstoffnorm 6

Normung Deutsche ~ 4 Europische ~ 7

P Plastisch-Plastisch Verfahren 32, 33Plastizitt 12Plattenstreifen
http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-


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3 ii Bauhaus-Universitt Weimar Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt


siehe auch Beulsicherheit 76Prfungen 12

Zugversuch 13

S Schlankheit ~sgrad 96 Sttzen 96

Schraubenarten 39 Maschinenschrauben 40 Passschrauben 40 rohe Schrauben 40 Stahlbauschrauben 40

Schraubenverbindungen 39 Anordnung der Schrauben 42 Ausfhrungsformen 41 Kraftrichtung 43 Lochspiele 42 Nennlochspiel 42 Stabanschlsse 43 Unterlegscheiben 43

Schraubenverbindungsnachweise Beanspruchbarkeit 46 Grenzabscherkraft 45 Grenzlochleibungskraft 45 Interaktionsnachweis 47 Versagensformen 44 Zugbeanspruchung 46

Schweieignung siehe auch Stahleigenschaften 23

Schweinahtarten

Kehlnhte 50 Mehrfachnhte 51 Stumpfnhte 49

Schweinahtberechnung Beiwerte 54 Grenzschweinahtspannung 54 Nahtdicke 52 Nahtlnge 52

Schweiverbindungen 39 Kehlnahtdicke 52 Stabanschlsse 52 Stahlgteauswahl 51 Stoformen 48 Wrmeeinflusszone 47

Schweiverfahren 48Spannungsarmglhen

siehe auch Wrmebehandlungsverfahren 15Stahl 9

Anwendung 1 Kohlenstoffgehalt 9

Stahlbau Anpassungsrichtlinie 37 Normung 4, 7

Stahleigenschaften Elastizitt 12 Festigkeit 12 Flexibilitt 2

Hrte 12 Korrosionsanflligkeit 3, 12 Plastizitt 12 Prfung der ~ 12

Schweieignung 12, 18, 22 Temperaturanflligkeit 3, 12 Umformbarkeit 12 Umweltfreundlichkeit 2

Versprdung 12Stahlherstellung Erschmelzung 9, 18 Nachbehandlung 9 Vergieung 9 Verhttung 9 Wrmebehandlung 15

Stahlsorten - schweigeeignete Feinkornsthle 20 unlegierte Bausthle 18 wetterfeste Bausthle 22

Ste bei Vollwandtrgern Arten 85 Nachweise 86

Sttzen 87 Berechnung 93 Druckkraft 87 Eulerflle 94 Knicklnge 87, 96 Knicklngenbeiwert 94 konstruktive Ausbildung 89 Nachweis 95 Schlankheitsgrad 96 Trgeranschlsse 90

Sttzenfu 91 Fuplatten 92 Grenzwerte fr Beton 92

Sttzenkopf ~ als Flchenauflager 89 ~ als Gelenk 89 Auflagerung 89

Sttzensto 90

T Teilsicherheitsbeiwerte siehe auch Berechnungsgrundlagen 30

Thermomechanisches Walzen siehe auch Wrmebehandlungsverfahren 16

Tragsicherheitsnachweis 26, 32 Interaktionsgleichung 34 plastischer Formbeiwert 34

V Verbindungsmittel Bolzenverbindungen 55 Schraubenverbindungen 39 Schweiverbindungen 39

Verformungseigenschaften Brucheinschnrung 22 Lamellarbruch 22

Verhttung siehe auch Stahlherstellung 9

Vollwandtrger 67 Anwendungsgebiete 67

Berechnung 71 geschweite Querschnitte 69 Nachweise 71 Walzprofile 67
http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-


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Bauhaus-Universitt Weimar Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 3 iii


Vollwandtrger (konstruktiv) Anschlsse 82 Aussteifung 82 bei konzentrierter Lasteintragung 81

Gurtplatten 82 Halsnhte 80 Lngsnhte 80 Querschnittsformen 70 Ste 85 Trgerhhen 71 Zentrierleisten 81

W Walzprofile bei Vollwandtrger 67 I-Walzprofile 67 Profilreihen 68 U-Walzprofile 69

Wrmebehandlungsverfahren Spannungsarmglhen 15 Wrmebehandlung allgemein 15

Werkstoffauswahl 23Widerstandsgren

siehe auch Berechnungsgrundlagen 29

Z Zugfestigkeit 13Zugstab 57

Nachweis 61 Querschnittsformen 57

Zugstabanschlsse 63

konstruktiv 63 Nachweise 65Zugstabste 65

konstruktiv 65 Nachweise 66
http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-http://-/?-


30/30


http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/http://ww01.pdf/

Documents

Grundlagen Des Stahlbaus