IH_I_WS_04_05

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  • 7/25/2019 IH_I_WS_04_05

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    Fachhochschule Augsburg

    Studiengang Bauingenieurwesen Name:.................................................

    Ingenieurholzbau I, WS 2004/05

    Prfungstag: 17.01.2005

    Arbeitszeit: 90 Minuten

    Hilfsmittel: Formelsammlung, Bemessungstabellen

    Aufgabe 1 (ca. 15 min)

    Gegeben: Koppelpfette (C 24) ber 10 Felder, NKL 2

    Belastung: gk= 1,2 kN/m sk= 0,9 kN/m (H . NN < 1000 m)

    5,5 m 5,5 m

    a = 1,1 m

    Gesucht: a) Dimensionierung der Pfetten ber die Biegespannung

    b) Kopplungskrfte

    Aufgabe 2 (ca. 25 min)

    Gegeben: Gekrmmter Satteldachtrger, NKL 1

    Belastung: gk= 0,9 kN/m sk= 1,2 kN/m (H . NN > 1000m)

    Das Eigengewicht des Trgers darf mit 0,66 kN/m angesetzt werden.

    Material: GL 24c

    8

    15,0 m

    65 cm

    12

    ri

    = 20 m

    a = 4,0 mb = 14 cm

    Gesucht: a) Lnge des nicht gekrmmten Trgerbereiches

    b) Nachweis der grten Biegespannung im Feld

    c) Nachweis der Spannungskombination am angeschnittenen Rand

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    Aufgabe 3 (ca. 20 min)

    Gegeben: Verbundquerschnitt

    16 m

    Auflagerlnge lA= 16 cm

    16 m

    80 mm

    1200 mm 1200 mm

    22 mm

    22 mm

    600 mm

    OSB

    OSB

    Gesucht: a) Mitwirkende Beplankungsbreiten fr die Nachweise ber dem Zwischenauflager

    b) Skizzieren Sie den wirksamen Verbundquerschnitt (unter Angabe der mitwirkenden

    Beplankungsbreiten)

    Aufgabe 4 (ca. 30 min)

    Gegeben: Einfeldtrger aus Brettschichtholz, die durch einen Aussteifungsverband im Abstand von5 m seitlich gehalten werden sollen.

    Belastung: gk= 6 kN/m sk= 8 kN/m (H . NN = 460 m), NKL 1

    l= 25 m

    a = 5 m

    GL 36c

    b/h = 18/155 cm

    Gesucht: a) Absttzungskraft fr eine Verbandspfette

    b) Seitenlast pro Binder, die auf den Aussteifungsverband anzusetzen ist.

    c) Bemessungswert der Einwirkung fr den Brandfall

    und zugehriges Bemessungsmoment

    d) Kippnachweis ber den Nachweis mit erhhter Abbrandrate

    unter Ansatz eines 4-seitigen Abbrandes fr F 30B.

    Hinweis: es darf angenommen werden, dass die seitlichen Absttzungen auch

    im Brandfall wirksam sind

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    Lsung Aufgabe 1

    a) Dimensionierung der Koppelpfetten ber den Biegespannungsnachweis:

    qd= 1,351,21,1 + 1,50,91,1 = 3,27 kN/m (KLED = kurz)

    Endfeld: M1.d= 0,08qdl = 0,083,275,5 = 7,91 kNm

    erf W =7,91

    01,12514,77

    100 = 476 cm

    Innenfeld: M2,d= 0,046qdl = 0,0463,275,5 = 4,55 kNm

    erf W =4,55

    01,12514,77

    100 = 274 cm

    gewhlt: b/h = 12/16 cm fr Endfeld (W = 512 cm > 476)

    b/h = 8/16 cm fr Innenfeld (W = 341 cm > 274)

    b) Kopplungskrfte:

    Kd= 0,46qdl = 0,463,275,5 = 8,27 kN

    Lsung Aufgabe 2

    a) Lnge des nicht gekrmmten Bereiches = l/2 - c/2

    c/2 = rin sin = 20sin8 = 2,783 m

    l/2 - c/2 = 7,5 - 2,783 = 4,717 m

    b) Stelle xm: Nachweis: m,x,d m,df

    h1= hA+ l/2(tan - tan ) = 65 + 750(tan 12 - tan 8) = 119 cm

    xm= A1

    lh2h

    = 150,6521,19

    = 4,097 m < l/2 - c/2 = 4,717 m Nachweis an der Stelle xm

    hx= hA(2 - hA/h1) = 65(2 - 65/119) = 94,5 cm

    hx= hx cos = 94,5cos 4 = 94,27 cm

    qd= 1,350,66 + (1,350,9 + 1,51,2)4 = 12,95 kN/m

    Mx,d= d m mq x (l x ) 12,954,097(15 4,097)

    2 2

    = = 289,3 kNm

    Wx= 1494,27/6 = 20736 cm

    x,d

    m,x,d m,0,dx

    M 289,3

    1000(1 4tan ) 1000(1 4tan 4)W 20736 = = + = + = 14,22 N/mm

    fm,d= 1,014,77 N/mm = 14,22/14,77 = 0,96 < 1

    c) Spannungskombination: m, ,d m,dk f

    = 12 - 8 = 4

    x,dm, ,d

    x

    M 289,31000 1000

    W 20736 = = = 13,95 N/mm

    Tab. A-41: k fm,d= 14,12 N/mm = 13,95/14,12 = 0,99 < 1

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    Lsung Aufgabe 3:

    a) cf= lA+ 2hges

    hges= 60 + 22,2 = 64,4 cm

    cf= 16 + 264,4 = 144,8 cm

    Zwischenauflager eines DLT: li= 0,4l = 0,416 = 6,4 m = 640 cm

    l/cf= 640/144,8 = 4,42 < 5bf= 120 - 2(8/2) = 112 cm < 0,4640 = 256 cm

    Obere Beplankung: Zug

    bt,ef= 0,15l = 0,15640 = 96,0 cm < bf= 112 cm

    Untere Beplankung: Druck (Beulgefahr)

    bc,ef= 0,15640 = 96,0 cm jedoch maximal 25hf= 252,2 = 55,0 cm < bf= 112 cm

    b) Skizze des wirksamen Verbundquerschnitts

    896/2

    896/2

    8

    96/2 96/2

    8

    55/2 55/2

    8 8

    55/255/2

    Lsung Aufgabe 4

    a) Absttzungskraft Fd1

    qd= 1,356 + 1,58 = 20,1 kN/m

    max Md= 20,125/8 = 1570,3 kNm

    Nicht ausgesteifter Trger:

    efl h 251,55

    b 0,18= = 1196 km= 0,215

    Fd,1=

    d mM (1 k ) 1570,3(1 0,215)

    80h 801,55

    = = 9,94 kN

    b) Seitenlast qd1

    dd1 l

    M (1 k )q k

    30lh

    = m mit kl=

    15 15

    l 2=

    5= 0,775

    d11570,3(1 0,215)

    q 0,77530251,55

    = = 0,822 kN/m

    Ersatzlast Qd1= 0,82225/2 = 10,27 kN

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    c) Einwirkung fr den Brandfall

    qd,fi= GA k 1,1 k g s 1,06 0,28 + = + = 7,6 kN/m

    Md= 7,625/8 = 593,75 kNm

    b) Kippnachweis fr den Brandfall

    Abbrandtiefe def= ntfi+ 7 mm = 0,730 + 7 = 28 mm = 2,8 cm

    bnetto= 18 - 22,8 = 12,4 cm

    hnetto= 155 - 22,8 = 149,4 cm

    Wnetto= 12,4149,4/6 = 46128 cm

    Trger alle 5 m abgesttzt: efl h 500149,4

    b 12,4= = 485,8 km,fi= 0,529

    m,d,fi593,75

    100046128

    = = 12,87 N/mm

    fm,d,fi=m,d

    fi m,k fi

    f 22,15k f k 1,15

    0,615 0,615= = = 41,42 N/mm

    Nachweis: m,d,fi< km,fi fm,d,fi

    12,87 < 0,52941,42 = 21,91 N/mm (= 12,87/21,91 = 0,587 < 1)