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Detailinformationen |
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Eingabeoberfläche .................. |
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Nachweise |
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Handbuch ................................ |
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Infos auf dieser Seite ... als pdf |
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Schweißnaht
Stütze/Fußpl. |
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Spannungsnachweis Fußpl. |
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Pressungen unter Fußplatte |
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Ankerzugkräfte ...................... |
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Schubeinleit. üb. Reibung ..... |
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Schubeinleit. üb. Schubdübel |
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Programmübersicht ................ |
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E-Mail-Kontakt ......................... |
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alle pcae-EC 3-Stahlbauprogramme im Überblick |
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Basisverbindungen ................ |
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Biegesteifer Trägeranschluss |
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Typisierter IH-Anschluss ........ |
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Einzelstabnachweise ............. |
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Stahlstützenfuß ................... |
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Typ. IM-Anschluss ................. |
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Grundkomponenten ............... |
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Rahmenecken ....................... |
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Typ. IS,IW,IG,IK-Anschluss |
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Beulnachweise ...................... |
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Gelenkiger Trägeranschluss |
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Schweißnahtanschluss .......... |
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Freier Stirnplattenstoß ........... |
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Ermüdungsnachweis .............. |
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Stoß m. therm. Trennschicht |
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Laschenstoß ......................... |
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Normalkraftverbindung ............ |
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Lasteinleitung ....................... |
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Brandschutznachweis ............ |
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Querschnittsnachweis ............ |
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Freies Knotenblech ................ |
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Hohlprofilknoten ..................... |
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Der Nachweis des Anschlusses wird
vom Programm durch eine Kehlnahtbemessung zur
Übertragung der Bemessungsschnittgrößen
im Stützenfuß auf die Fußplatte
geführt. |
Je nach Typ des Stützenquerschnitts
wird dabei ein vereinfachtes oder ein
genaueres Verfahren gewählt. |
Bei beiden Verfahren wird die
Nahtdicke so groß gewählt, dass die
zulässigen Spannungen eingehalten werden. |
Bei geschlossenen Querschnitten
bzw. Querschnittsteilen wird für einfache,
sonst für doppelte Kehlnähte bemessen. |
Wenn die Option zur Berücksichtigung
der Grenzwerte
der Kehlnahtdicken aktiviert
ist, wird eine Mindestnahtdicke entspr. NCI
zu 4.5.2 des NA-Deutschland, ermittelt. |
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Bei der Berechnung
n. DIN 18800 wird zusätzlich die maximal
zulässige Nahtdicke a ≤ 0.7·
min t ermittelt und der gewählten Nahtdicke
gegenübergestellt (n. EC3 gibt es keinen
Maximalwert der Nahtdicke). |
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Genaueres Verfahren: Doppel-T-,
Rechteck- und Rohrquerschnitte |
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Bei Berechung n. EC 3 wird das
richtungsbezogene Verfahren nach Abs. 4.5.3.2
angewandt. |
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Bei Querschnitten aus der Profildatei
werden die Ausrundungen bei der Nahtlänge
nicht angesetzt. |
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Vereinfachtes Verfahren: alle
anderen Querschnitte und Querschnitte aus 4H-QUER |
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Beim vereinfachten Verfahren wird
bei Berechnung n. EC 3 entspr. Abs. 4.5.3.3
bemessen. |
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Als Bemessungsspannung wird dabei
die Spannung im an die Naht angrenzenden Bereich
des Stützenprofils angenommen. |
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Die Fußplatte kann je nach
Einstellung im Registerblatt Parameter
zur Fußplatte nach den Verfahren |
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Elastisch-Elastisch oder
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Elastisch-Plastisch |
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nachgewiesen werden. |
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Verfahren Elastisch-Elastisch |
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Aus maximalem Hauptmoment, maximaler
Hauptquerkraft und der Plattendicke t wird die
resultierende Normalspannung bzw. Schubspannung
ermittelt. |
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Zusammen mit den zugehörigen
Grenzspannungen wird die maximale Ausnutzung
ermittelt. |
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Die Vergleichsspannung muss nicht
ermittelt werden, da sie nicht maßgebend
werden kann. |
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Verfahren Elastisch-Plastisch |
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Im Verfahren E-P ist die Interaktion
von Moment und Querkraft zu berücksichtigen. |
Für jedes Element wird das
plastische Widerstandsmoment aus vorhandener
Hauptquerkraft q1 wie folgt abgemindert. |
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Mit diesem Widerstandsmoment werden
die maßgebende Spannung und die Ausnutzung
je Element ermittelt. |
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Dass Hauptquerkraft und Hauptmoment
nicht zwingend die gleiche Richtung haben, wird
bei dieser Vorgehensweise vernachlässigt.
Diese Vereinfachung liegt auf der sicheren Seite. |
In der Programmausgabe werden
je Lastkollektiv nur die Spannung und Ausnutzung
an der maßgebenden Stelle protokolliert.
Als zusätzliche Information werden auch
deren Koordinaten angegeben. |
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Die Verteilung der Pressungen unter der
Fußplatte wird mit der implementierten FE-Methode
ermittelt. |
Die gedrückte Fläche ADruck
und der Spitzenwert der Pressung σc,max
werden in der Ausgabe ausgewiesen. Dies allerdings nur
zur Information; beide Werte sind nicht direkt Bestandteil
eines Nachweises. |
Der Nachweis der Pressungen erfolgt in zwei
Teilen. |
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Nachweis
der mittleren Pressung |
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Bezüglich der gedrückten Fläche
wird der mittlere Wert der Pressung σc,m
ermittelt. Die Ausnutzung ergibt sich dann mit der zulässigen
Betonpressung fcd zu |
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Nachweis
des Anteils über der zulässigen Pressung |
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Es wird überprüft, ob der Anteil
der Fläche mit Pressungen oberhalb der zulässigen
Betonpressung bzgl. der
gesamten gedrückten Fläche einen bestimmten
Prozentsatz überschreitet. |
Da die zulässige Höhe dieses Anteils
nicht durch Normen oder andere Richtlinien geregelt ist,
ist diese Größe durch den Anwender im Registerblatt
mit den Parametern
zur Fußplatte vorzugeben. |
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Im Rechenmodell
werden die Anker als Zugfedern angesetzt. |
Als einziger Nachweis für die Anker
wird der Nachweis zur Aufnahme der Zugfederreaktionen
geführt. |
Die zulässige Ankerzugkraft
ergibt sich bei Berechnung n. EC 3 aus dem Spannungsquerschnitt
As wie folgt. |
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Mit der Zugfederreaktion des maximal belasteten
Ankers ergibt sich dann die Ausnutzung zu |
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Bei Berechnung n. DIN 18800 wird der Nachweis
sowohl für den Schaftquerschnitt ASch
als auch den Spannungsquerschnitt ASp geführt.
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Die zulässige Ankerzugkraft und die
resultierende Ausnutzung ermitteln sich dabei wie folgt |
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Der Nachweis der Einleitung
der Ankerzugkräfte in das Fundament
wird vom Programm nicht geführt. |
Der Nachweis ist stark
produkt- und konstruktionsabhängig
und kann daher nicht in allgemeiner
Form
geführt werden. |
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Es wird ein Gleitreibungsnachweis geführt,
bei dem angenommen wird, dass die komplette Horizontallast
über die Reibung unter der Fußplatte übertragen
werden muss. |
Die zu übertragende resultierende Horizontallast
ergibt sich aus den Bemessungswerten der beiden Achsrichtungen
Hx,St,d und Hy,St,d. |
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Der Reibungswiderstand ist abhängig
vom Bemessungswert Nz,d der Druckkraft in der
Gleitfuge. |
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Der hier angegebene charakteristische Gleitreibungsbeiwert
μk wird gemäß DIN V 4141-1 (Lager
im Bauwesen,
Teil 1, Mai 2003) mit 0.6 angesetzt. |
Der Teilsicherheitsbeiwert γμ
ist für alle Bemessungssituationen mit
1.2 festgelegt. |
Somit ergibt sich der Bemessungswert des
Reibungswiderstands zu |
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Die Druckkraft in der Gleitfuge wird aus
der gedrückten Fläche ADruck und
der innerhalb davon herrschenden mittleren Pressung σc,m
ermittelt. |
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Aus dem Bemessungswert der Horizontallast
und dem Bemessungswert des Reibungswiderstands ergibt
sich
dann die Ausnutzung zu |
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Der Schubdübel wird unterhalb der Fußplatte
angeschweißt und in das Fundament einbetoniert. |
Die Horizontalkraftübertragung in das
Fundament findet flächig über die Dübellänge
abzgl. der Höhe
der Mörtelfuge statt. |
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Übertragung
Horizontalkraft |
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Es wird überprüft, ob die dabei
entstehenden Betonpressungen σc,d den
zulässigen Wert fc,d einhalten. |
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Die Ausnutzung ergibt sich zu |
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Die x- und y-Richtungen werden dabei getrennt
untersucht und für die Horizontalkraft H bzw. die
Dübelbreite b die entsprechenden Anteile angesetzt. |
Auf der sicheren Seite liegend wird auch
bei Doppel-T-Profilen und Betonpressungen, die über
den Flansch übertragen werden, nur ein Flansch als
Kontaktfläche angesetzt. |
Andererseits kann für die Betonpressungen,
die über den Steg übertragen werden, ein zusätzlicher
Sicherheitsfaktor berücksichtigt werden. |
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Der Faktor fc,Steg ist im Registerblatt
zu den Parametern
für die Schubeinleitung einzugeben. |
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Eine Überprüfung der
Spannungen infolge Flanschbiegung bei Doppel-T-Profilen
ist nicht erforderlich. |
Zur Erläuterung s. Wagenknecht:
Stahlbau-Praxis (S.281, Band 2, 2. Aufl.,
2009). |
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Anschluss
an die Fußplatte |
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Die Belastung des Dübels entspricht
der eines Kragarms mit Streckenlast. |
Außer Schubspannungen erfährt
der Schubdübel daher auch Biegespannungen, so dass
im maßgebenden Schnitt unterhalb der Fußplatte
Normal-, Schub und Vergleichsspannungen ermittelt und
nachgewiesen werden. |
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Das Moment, das dabei am Anschluss
an die Fußplatte infolge der Kragwirkung
des Dübels entsteht, wird bei der FEM-Berechnung
berücksichtigt. |
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Die Schweißnaht zwischen Dübel
und Fußplatte wird anlog zur Schweißnaht
zwischen Stütze und Fußplatte als Kehlnaht
bemessen. |
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zur Hauptseite 4H-EC3FP,
Stützenfuß |
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