EC3 Stabilität

ec3st_details.htm[05.01.2017 13:30:29]

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Nachweise/Profildaten ............. Bemessungsschnittgrößen ......System .................................. Ausnutzungen ........................ grafische Darstellung .............Drehbettung ........................... nationale Anhänge Eurocodes Nachweise .............................

alle pcae-EC 3-Stahlbauprogramme im Überblick

Basisverbindungen ................ Biegesteifer Trägeranschluss Typisierter IH-Anschluss ........Einzelstabnachweise ........... Stahlstützenfuß .................... Typ. IS,IW,IG,IK-AnschlussGrundkomponenten ............... Rahmenecken ....................... Schweißnahtanschluss ..........Beulnachweise ...................... Gelenkiger Trägeranschluss Stoß m. therm. Trennschicht

Ermüdungsnachweis .............. Lasteinleitung .......................

die Wahl des Nachweises und der Profildaten erfolgt im Registerblatt Systemparameter.

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Für Nachweise der Tragfähigkeit werden die Querschnitte gemäß [3],5.5, in Querschnittsklassen eingeteilt.Die Klassifizierung entspricht im Wesentlichen dem b/t-Nachweisnach DIN 18800 und dient der Begrenzung der Beanspruchbarkeitund Rotationskapazität durch lokales Beulen von Querschnittsteilen.

Im Programm kann die Querschnittsklasse, in der der Nachweisgeführt wird, vorgegeben oder es kann die kleinstmögliche Klassevom Programm berechnet werden.

Die Nachweise in Klasse 1 und 2 sind identisch, da in beiden dieplastischen Tragfähigkeiten ausgenutzt werden, während in Klasse 3die elastischen Tragfähigkeiten angesetzt werden.

Nachweise in Klasse 4 sind nicht möglich, da hier mitwirkendeQuerschnittsteile berechnet werden müssten.

Es kann ein reiner Biegeknicknachweis nach dem Ersatzstab-verfahren [3], 6.3.1, mit reiner Normalkraftbeanspruchung oder einBiegedrillknicknachweis nach [3], 6.3.2 ff., gewählt werden.

Optional kann zusätzlich der Drillknicknachweis nach [3], 6.3.1.4,geführt werden.

die zu verwendende Stahlgüte wird per Listbox gewählt.

bei Wahl eines freien Materials müssen die benötigten Festigkeitsparameterdirekt vorgegeben werden.

Der Nachweis für Biegeknicken kann für einfach- und doppeltsymmetrische Querschnitte geführt werden.

Die ersten drei Profile sind geschweißte Blechträger.Die übrigen Profile sind Standardwalzprofile.

Standardwalzprofile können aus der programmeigenen Datenbank (im Lieferumfang)übernommen werden.Ein Klick auf den grünen Pfeil öffnet das Auswahlfenster für die Profildatenbank.Für den Nachweis des Biegeknickens sind alle Profiltypen erlaubt.Für den Nachweis Biegedrillknicken nur doppeltsymmetrische, also D-, H-, M-, R- und I-Querschnitte.

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nach [3], 6.3.3. (1), wird zwischen verdrehweichen (z.B. offene Querschnitte ohneDrehbehinderung) und verdrehsteifen (z.B. Hohlquerschnitte) Profilen differenziert.

hinsichtlich der Knicklinien wird bei Hohlprofilen zwischen warmgefertigten undkaltgeformten Querschnitten unterschieden.

bezogen auf den Schubmittelpunkt kann die angreifende Last günstig oder ungünstig wirken.Dieser Einfluss wird über die Eingabe der Lastexzentrizität zp erfasst.

die Angaben über die Lagerung und die Stablängen erfolgen im Registerblatt System.

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Der Stablänge wird in dem Eingabefeld in der Maßkette eingegeben.Beide Stabenden sind gabelgelagert.

In y- oder z-Richtung können Zwischenlager (ebenfalls mit Gabellagerung) angeordnet werden.

Bei Einfeldsystemen kann in y- und z-Richtung je ein Knicklängenbeiwert vorgegeben werden.Der Knicklängenbeiwert β beeinflusst die Knicklänge Lcr.

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Der Wölbeinspanngrad βo kann dem Programm vorgegeben oder aus der Stirnplattensteifigkeit berechnet werden.Die Berechnung erfolgt nach [9], 9.10 ff.Ein Wert von βo = 1 entspricht einer Gabellagerung, der Wert βo = 0,5 entspricht einer starren Wölbeinspannung.

eine evtl. vorhandene Drehbettung des Trägers kann im dritten Registerblatt gewählt werden.

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Die Drehbettung wird über die Optionsknöpfe aktiviert.Die Berechnung für Trapezbleche erfolgt gemäß [5], 10.1.5.Die Werte für Trapezbleche mit Setzbolzen entstammen aus [9], 9.11.

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Die Tabelle entspricht [5], Tab. 10.3.Durch Anklicken der betreffenden Zeile werden die gewünschten Angaben gewählt.

Bei Wahl der Option Trapezbleche mit Setzbolzen erscheint eine Auswahltabelle entspr. [9], 9.11, Tab. 9.17.

Wahl der Profilbefestigung

diese Angabe entspricht Bild 10.7 nach [5] und dient zur Bestimmungdes Koeffizienten k nach [5], Gl. (10.16).

Die Angabe über positive/negative Lage der Profilbleche geht in dieBerechnung der Steifigkeit der Drehbettung CD,A nach [5], Gl. (10.17), ein.

die Drehfedersteifigkeit CD,B aus Profilverformung kannwahlweise nach [9], 9.11, oder nach [14], 3.3.2.3, berechnet werden.

A ist die Last, die gemäß [5], Gl. (10.17), zwischen Blech und Pfette wirkt.

Stützweite der Trapezbleche

in der programminternen Datenbank sind die Trapezprofile der Fa.Hoesch hinterlegt.

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Die Auswahl erfolgt über die Listbox.Bei Aktivierung der Option Profildaten frei eingeben können auchbenutzerdefinierte Profiltypen eingegeben werden.

die aus den Eingaben resultierenden Ersatzfedersteifigkeiten werden protokolliert.

die Bemessungsschnittgrößen werden in das vierte Registerblatt eingetragen.

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Maximal 20 Schnittgrößenkombinationen können berechnet werden.In Abhängigkeit vom gewählten Nachweis werden nur die Eingabegrößen angezeigt, die zur Berechnung benötigt werden.

ein Klick auf den Mülleimer löscht die betreffende Eingabezeile

ein Klick auf den Text neue Zeile erzeugt eine Zeile für eine weitereBemessungskombination

über die Option A wird die betreffende Schnittgrößenkombination in deraußergewöhnlichen Situation nachgewiesen

Die Schnittgrößen werden in den zugehörigen Eingabefeldern eingegeben.Es werden grundsätzlich Bemessungsschnittgrößen vorgegeben.Druckkräfte werden positiv eingegeben!

Einige Eingabefelder besitzen einen Optionsbutton.Ist dieser deaktiviert (kenntlich durch das x), wird der Eingabewert automatisch vomProgramm berechnet.Das Eingabefeld ist daher inaktiv.

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Ein Klick auf das x aktiviert das Eingabefeld.Der betreffende Wert kann nun vom Anwender eingegeben werden.

Über die Listbox und den ψ-Parameter wird die Form des Momentenverlaufs festgelegt.Der Momentenverlauf hat Einfluss auf die kc und die C-Werte.Je nach Verlaufstyp ist die Eingabe des ψ-Parameters zur Festlegung des Verhältnissesder Momente nötig.

im letzten Registerblatt werden die Ausnutzungen der einzelnen Nachweise sowie die Gesamtausnutzung angezeigt.

Überschreitungen der Ausnutzungen werden durch rote Balken angezeigt.

Die Eurocode-Normen gelten nur in Verbindung mit ihren nationalen Anhängen in dem jeweiligen Land, in dem dasBauwerk erstellt werden soll.Für ausgewählte Parameter können abweichend von den Eurocode-Empfehlungen (im Eurocode-Dokument mit'ANMERKUNG' gekennzeichnet) landeseigene Werte bzw. Vorgehensweisen angegeben werden.In pcae-Programmen können die veränderbaren Parameter in einem separaten Eigenschaftsblatt eingesehen und ggf.modifiziert werden.

Dieses Eigenschaftsblatt dient dazu, dem nach Eurocode zu bemessenden Bauteil ein nationalesAnwendungsdokument (NA) zuzuordnen.NAe enthalten die Parameter der nationalen Anhänge der verschiedenen Eurocodes (EC 0, EC 1, EC 2 ...) undermöglichen den pcae-Programmen das Führen normengerechter Nachweise, obwohl sie von Land zu Landunterschiedlich gehandhabt werden.

Die EC-Standardparameter (Empfehlungen ohne nationalen Bezug) wie auch die Parameter des deutschen nationalen

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Anhangs (NA-DE) sind grundsätzlich Teil der pcae-Software.Darüber hinaus stellt pcae ein Werkzeug zur Verfügung, mit dem weitere NAe aus Kopien der bestehenden NAe erstelltwerden können. Dieses Werkzeug, das über ein eigenes Hilfedokument verfügt, wird normalerweise aus der Schubladedes DTE®-Schreibtisches heraus aufgerufen. Einen direkten Zugang zu diesem Werkzeug liefert die kleine Schaltflächehinter dem Schraubenziehersymbol.

der dargestellte Button öffnet den Dialog zur Plotausgabe

das gewählte Profil kann optional im Schnitt maßstäblichdargestellt werden

das gewählte System kann optional mit allen Längenangabendargestellt werden

die Parameter des gewählten NADs können optional ausgegeben werden

Bei druckbeanspruchten, dünnwandigen Querschnitten ist der Nachweis gegen lokales Beulen einzelnerQuerschnittsteile notwendig.Der allgemeine Beulsicherheitsnachweis ist in [7] geregelt.In [3], 5.5, ist der Nachweis der Querschnittsklassifizierung als vereinfachter Beulnachweis angegeben; dieserentspricht dem b/t-Nachweis der DIN 18800.Die Querschnittsklassen sind gemäß [3], 5.5(1), wie folgt definiert

Klasse 1

Querschnitte können plastische Gelenke oder Fließzonen mit ausreichender plastischerMomententragfähigkeit und Rotationskapazität für die plastische Berechnung ausbilden

Klasse 2

Querschnitte können die plastische Momententragfähigkeit entwickeln, haben aber aufgrund örtlichenBeulens nur eine begrenzte Rotationskapazität

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Klasse 3

Querschnitte erreichen für eine elastische Spannungsverteilung die Streckgrenze in der ungünstigstenQuerschnittsfaser, können aber wegen örtlichen Beulens die plastische Momententragfähigkeit nichtentwickeln

Klasse 4

Querschnitte sind solche, bei denen örtliches Beulen vor Erreichen der Streckgrenze in einem odermehreren Teilen des Querschnitts auftrittQuerschnitte der Klasse 4 können vom Programm nicht behandelt werden.

Maßgebend für die Einordnung in die Klassen sind das c/t-Verhältnis, die Lagerung und die Spannungsverläufe derQuerschnittsteile. Die Einstufung erfolgt gemäß [3], Tab. 5.2.

Der Nachweis gegen Biegeknicken erfolgt nach dem Ersatzstabverfahren aus EC 3, 6.3.1.

Die Nachweisgleichung hat die Form

Dabei gilt

Der Wert χ ergibt sich aus

Der Nachweis gegen Biegedrillknicken erfolgt nach dem Ersatzstabverfahren aus [3], 6.3.2.3.Das Verfahren ist für gewalzte oder gleichartige geschweißte Querschnitte unter Biegebeanspruchung erlaubt.

Die Nachweisgleichung hat die Form

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Der Nachweis für Bauteile, die auf Biegung und Druck beansprucht werden, wird nach EC 3, 6.3.3 geführt.Die Nachweisgleichungen haben die Form

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