Titelbild: Fahrattraktion „Ausfahrt“ in der Autostadt Wolfsburg Fotograf: Nils-Hendrik Müller, Autostadt, Wolfsburg

Bibliografische Information der Deutschen NationalbibliothekDie Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.

© 2015 Wilhelm Ernst & Sohn, Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Rotherstraße 21, 10245 Berlin, Germany

Alle Rechte, insbesondere die der Übersetzung in andere Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieses Buches darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form – durch Fotokopie, Mikrofilm oder irgendein anderes Verfahren – reproduziert oder in eine von Maschinen, insbesondere von Datenverarbeitungsmaschinen, verwend-bare Sprache übertragen oder übersetzt werden.

All rights reserved (including those of translation into other languages). No part of this book may be reproduced in any form – by photoprint, microfilm, or any other means – nor transmitted or translated into a machine language without written permission from the publishers.

Die Wiedergabe von Warenbezeichnungen, Handelsnamen oder sonstigen Kennzeichen in diesem Buch berechtigt nicht zu der Annahme, dass diese von jedermann frei benutzt werden dürfen. Vielmehr kann es sich auch dann um eingetragene Warenzeichen oder sonstige gesetzlich geschützte Kennzeichen „handeln, wenn sie nicht eigens als solche markiert sind.

Umschlaggestaltung: Sonja Frank, BerlinHerstellung: HillerMedien, BerlinSatz: Alexa Glanzner GmbH, ViernheimDruck: Medialis, BerlinBindung: Stein Lehmann, Berlin

Printed in the Federal Republic of Germany.Gedruckt auf säurefreiem Papier.

ISBN 978-3-433-03104-9 ISSN 1438-1192obook ISBN 978-3-433-60521-9ePDF ISBN 978-3-433-60524-0ePub ISBN 978-3-433-60523-3eMobi ISBN 978-3-433-60522-6

Hinweise des Verlages

Die Recherche zum Stahlbau-Kalender ab Jahrgang 1999 steht im Internet zur Verfügung unter www.ernst-und-sohn.de

Vorwort III

Vorwort

Leicht bauen heißt entweder Gewichtsreduzierung durch Einsatz besonders leichter Materialien wie Mem-branstoffe, Faserverbundwerkstoffe oder Holz, oder hochtragfähiger Werkstoffe wie Stahl, mit denen „leichte Strukturen“ gebaut werden können. In seinem Schwer-punkt „Leichtbau“ fasst der Stahlbau-Kalender 2015 das Thema sehr weit auf und behandelt sowohl leichte Werkstoffe als auch leichte Strukturen unterschiedlichs-ter Herkunft und Anwendung. Daneben stehen, nicht weniger wichtig, die Themen der neuen europäischen Normung, die nicht nur die Bemessung, sondern auch die Konstruktion und die Ausführung betreffen. Erneut wird die Grundnorm DIN EN 1993-1-8: Bemes-sung und Konstruktion von Stahlbauten, Bemessung von Anschlüssen mit Nationalem Anhang sowie ergän-zenden, an den jeweiligen Stellen eingearbeiteten Kom-mentaren und Erläuterungen von Prof. Dr.-Ing. Dieter Ungermann und Dipl.-Ing. Stephan Schneider, Techni-sche Universität Dortmund, abgedruckt. Diese regel-mäßige Aktualisierung gerade auch der Kommentare ermöglicht so, auf aktuell entstandene Fragen oder Klärungsbedarf einzugehen.In bewährter Form haben Dr.-Ing. Karsten Kathage und Dipl.-Ing. Christoph Ortmann, Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt), Berlin, wieder die derzeit gülti-gen Technischen Baubestimmungen, Normen, Bauregel-listen und Zulassungen im Stahlbau zusammengestellt. Der Beitrag gibt neben Auszügen aus der Muster-Liste der Technischen Baubestimmungen, Ausgabe März 2014, den Normen und Richtlinien für den Stahlbau auch die für den Stahl- und Verbundbau wichtigen gül-tigen deutschen und europäischen Zulassungen (Stand Dezember 2014) sowie Auszüge aus den neuen Bau-regellisten (Ausgabe 2014/2) wieder.Im Zusammenhang mit dem Thema „Leicht Bauen“ steht der Beitrag von Dipl.-Ing. Ralph Timmers und Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. Gerhard Lener, Univer-sität Innsbruck, Österreich, zusammen mit Dr. Franc Sinur, Universität Ljubljana, Slowenien, Dr. Balázs Kövesdi, Technische und Wirtschaftswissenschaftliche Universität Budapest, Ungarn, und Dr. Rolando Chacón, Polytechnische Universität von Katalonien in Barcelona, Spanien, über Stabilitätsnachweise nach EN 1993-1-5 – Theorie und Beispiele, denn leichte, d. h. schlanke hoch-tragfähige Stahlbleche neigen zum Beulen und Stabili-tätsversagen. Nach einer kompakten Zusammenstellung und Erläuterung der wesentlichen Regeln von EN 1993-1-5 werden Beispielrechnungen durchgeführt, die die verschiedenen in der Norm aufgeführten Nachweisver-fahren im Vergleich gegenüberstellen. Besonders interes-sant sind die Erläuterungen zum Vorgehen beim Nach-weis der Stabilitätsfälle des Beulens unter Anwendung der Finite-Elemente-Methode, die sich bei komplexen Geometrieformen bzw. Belastungssituationen anbietet.Prof. em. Dr.-Ing. Herbert Schmidt, Essen, Dipl.-Ing. Volker Hüller und Dipl.-Ing. Gregor Machura, bau-forumstahl/DSTV, fassen in ihrem Beitrag Fertigung

und Errichtung von Stahltragwerken – praktische Um-setzung der neuen Regelungen nach DIN EN 1090 die relevanten Normregelungen der DIN EN 1090 für die Ausführung von Stahlbauten kompakt und systema-tisch zusammen. Darüber hinaus wird für ausgewählte Einzelthemen die praktische Umsetzung der neuen Re-gelungen beleuchtet. Aus ihrer umfassenden Praxiser-fahrung heraus können die Autoren anhand von Bei-spielen die Probleme bzw. Irritationen und Unsicherhei-ten aufzeigen und mögliche Lösungsansätze darstellen.Der Beitrag Stahlwasserbau – neue Entwicklungen von Dipl.-Ing. Ulrike Gabrys, Dr. rer. nat. Günter Binder, Dipl.-Ing. Claus Kunz und Heiner Stahl, Bundesanstalt für Wasserwesen (BAW), Karlsruhe, stellt die Entwick-lung der Normung von Stahlwasserbauten als Sonder-konstruktionen des Stahlbaus dar. Es geht dabei im Wesentlichen um Verschlüsse von Schleusen und Weh-ren, aber auch um Sicherheitstore, Kanalbrücken, He-bewerke, Stoßschutzeinrichtungen und Revisionsver-schlüsse. Die fachspezifische Norm DIN 19704 Stahl-wasserbauten ist in den vergangenen Jahren überarbeitet und an die Eurocodes angepasst worden. So kann die neue Ausgabe 2014-11 in gewisser Weise als wasser-bauspezifischer nationaler Anhang zur europäischen Stahlbaunorm DIN EN 1993 verstanden werden. We-gen verstärkter Schadensfälle Ende der 80er-Jahre des vorigen Jahrhunderts spielt der Nachweis der Ermü-dungsfestigkeit für den Stahlwasserbau eine zunehmend wichtigere Rolle, auf die im Beitrag eingegangen wird.Leichtbau im Sinne von leichten Strukturen behandelt der Beitrag von Prof. Dr.-Ing. Robert Hertle und Dr.-Ing. Johannes Linhard, Hertle Ingenieure, Gräfelfing, Gerüstbau – Vereinheitlichte Europäische Regeln und deren Anwendung. Als temporär eingesetzte Bauten müssen die Traggerüste bzw. Arbeits- und Schutzge-rüste leicht für den einfachen Auf- und Abbau sein, sie sind deshalb häufig hochgradig stabilitätsgefährdet. Der vorliegende Beitrag erläutert die Grundlagen der europaweiten Harmonisierung des technischen Regel-werks für temporäre Bauhilfsmittel. Es werden die we-sentlichen Zusammenhänge zwischen den einzelnen Normen herausgearbeitet und deren Anwendung in Beispielen vorgestellt.Leichtbau im Sinne von leichten Werkstoffen wird von Prof. Dr.-Ing. Jan Knippers, Institut für Tragkonstruk-tionen und Konstruktives Entwerfen an der Universität Stuttgart mit seinem Mitarbeiter Dipl.-Ing. Frédéric Waimer und Dr.-Ing. Matthias Oppe, Knippers Helbig GmbH, in dem Beitrag Faserverbundwerkstoffe im Bauwesen beschrieben. Neben dem geringen Eigenge-wicht verbunden mit einer hohen mechanischen Festig-keit führen Eigenschaften wie die vielfältigen Form- und Farbgebungsmöglichkeiten zu neuen konstruktiven und architektonischen Ansätzen zum Beispiel für Fas-saden- und Hüllkonstruktionen. Bevor Hinweise zur Berechnung und Nachweisführung gegeben werden, erläutert der vorliegende Beitrag die eingesetzten Mate-

IV Vorwort

rialien und die Herstellung und Verarbeitung der Ver-bundwerkstoffe daraus. Da für die mechanischen Ei-genschaften von Faserverbundbauteilen oft keine Re-chenwerte bzw. nur unzureichende Abschätzungen für die Tragfähigkeit vorliegen, sind experimentelle Unter-suchungen von besonderer Bedeutung. Trotz dieser Schwierigkeiten finden sich zunehmend, hier ebenfalls dargestellte, interessante Anwendungsgebiete. Membrantragwerke sind Bauwerke, mit denen sich die Vorstellung von Leichtbau unmittelbar verbindet. Al-lerdings gibt es auch heute nur recht wenige Regelwerke. Die Erkenntnisse und Forschungsergebnisse sind im Wesentlichen bei den Spezialisten, den Membranpla-nern und den membranverarbeitenden Betrieben, zu finden. Es wird deshalb als besondere Gelegenheit er-achtet, von solchen Fachleuten wie Dipl.-Ing. Bernd Stimpfle, formTL, Radolfzell, und seinem Mitarbeiter Dipl.-Ing. (FH) Michael Schäffer, beide als Tragwerks-planer und auch in der einschlägigen Normung aktiv, hier eine Einführung zu bekommen. Neben den Mate-rialien und Details werden die Berechnung, die eng mit der Formfindung verknüpft ist, sowie die Fertigung und Montage beschrieben. Mehr als 20 ausgeführte Bei-spiele illustrieren die Vielfalt und die Möglichkeiten dieser zukunftsweisenden Konstruktionsform.Der Beitrag Strukturentwicklung im Leichtbau – Inte-grierte CAE-Prozesse von Dr.-Ing. Benjamin Braun, Space Structures GmbH, Berlin, behandelt das Thema der Strukturoptimierung als Entwicklungswerkzeug im Leichtbau und ordnet dessen Rolle in den Entwurfspro-zess ein. Der inhaltliche Fokus liegt dabei auf der Inte-gration des Optimierungsprozesses in die Prozesse der simulationsgestützten Entwicklung technischer Sys-teme (Computer Aided Engineering CAE). Während für dynamische Systeme der Verkehrstechnik (Straßen-, Schienen- und Luftfahrzeuge), im Maschinenbau (Auf-züge, Roboterarme) und in der Medizintechnik (Pro-thesen) der Leichtbau und seine Optimierung seit Jahr-zehnten einen hohen Stellenwert besitzen, wird im Bau-bereich hier eher Neuland beschritten. Beispiele wie weitgespannte Überdachungen, Fassaden oder tem-poräre Bauten zeigen das Potenzial.Glas wird schon lange nicht mehr nur als Werkstoff für „das Fenster“ mit einer untergeordneten statischen Funktion verwendet, sondern Glas übernimmt inzwi-schen gezielt lastabtragende Funktionen innerhalb der Tragstruktur und ist als Teil von Fassaden und Leicht-baustrukturen nicht wegzudenken. Da Glas ein spröder Werkstoff ist, der ohne Vorankündigung versagen kann, ergeben sich auch entsprechend hohe An-forderungen bei der statischen Dimensionierung von Glasbauteilen. Prof. Dr.-Ing. Markus Feldmann und Dr.-Ing. Ruth Kasper, RWTH Aachen, behandeln in Glasbau im europäischen Kontext die europäische Ent-wicklung zu einem Eurocode „Structural Glass“ und stellen sie den deutschen Regelungen nach DIN 18808 gegenüber. In Vorbereitung auf die europäische Nor-mungsarbeit wurde federführend von den Autoren ein sehr umfangreicher Bericht „Guidance for European

Structural Design of Glass Components“ zusammen-gestellt, der zum Teil diesem Beitrag zugrunde liegt.Eigentlich ist Holz nichts anderes als ein natürlicher Faserverbundwerkstoff und damit auch ein typisches Leichtbau-Material. Dr.-Ing. habil. Jörg Schänzlin, Konstruktionsgruppe Bauen Kempten AG, stellt in Holzbauteile nach Eurocode 5 und ihre Anschlüsse an Stahl nach einer Einführung in das Material die Bemes-sung von Bauteilen aus Holz und ihrer Verbindungen nach der neuen europäischen Normung vor. Eine we-sentliche Entwurfsaufgabe im Rahmen des Planungs-prozesses ist die Entwicklung und Auslegung von An-schlüssen, vor allem bei Mischkonstruktionen aus Holz und Stahl. Hierfür werden im Beitrag einige typische Konstruktionslösungen aufgezeigt. Regale in Stahlbauweise bilden die Tragstruktur für einzulagernde Güter in der Lagertechnik. Es kommen vor allem kaltgeformte dünnwandige offene Stahlquer-schnitte für Stützen und Träger zum Einsatz, die mit-hilfe einfacher, leicht lösbarer Anschlusskonstruktionen miteinander verbunden sind. Wegen der großen Zahl gleichartiger Bauteile und Verbindungen lohnt sich eine Optimierung dieser Leichtbauteile. Der Beitrag von Priv.-Doz. Dr.-Ing. habil. Bettina Brune und Prof. Dr.-Ing. Dieter Ungermann, Technische Universität Dort-mund, gemeinsam mit Dipl.-Ing. Olaf Heptner, Wirt-schaftsvereinigung Industrie- und Bau-Systeme e.  V., Hagen, und Dipl.-Ing. Peter Stangenberg, Institut für Schweißtechnik und Ingenieurbüro ISIB Dr. Möll GmbH, Darmstadt, behandelt sowohl die statisch-kon-struktive Ausführung von Paletten-Regalsystemen als auch die Bemessung von Regalprofilen einschließlich der versuchsgestützten Bemessung nach DIN EN 15512. Zusätzlich wird die nicht immer ganz eindeutige bauaufsichtliche Situation dargestellt.Der Leichtbau ist eine Chance für den Stahlbau, da in vielen Bereichen Stahl für wirtschaftliche und hochtrag-fähige Bauteile nicht ersetzbar ist. Vorteilhaft sind vor allem auch Mischkonstruktionen mit anderen „leich-ten“ Baustoffen, wie Holz, Membrane oder Glas. Die-ser Stahlbau-Kalender 2015 mit seinen Schwerpunk-ten Leichtbau und neue Normung rund um den Euro-code 3 gibt hierzu Informationen und Hilfestellungen.Ich möchte mich – auch im Namen des Verlags Ernst & Sohn – bei allen Autoren und Mitarbeitern für ihre Leistung bedanken. Ihren persönlichen Einsatz dabei weiß ich besonders zu schätzen, weil er neben einer Viel-zahl von anderen Verpflichtungen und Aufgaben unter enormem Zeitdruck erbracht wurde und trotzdem zu Beiträgen auf fachlich hohem Niveau geführt hat.Hinweisen möchte ich auch auf den diesjährigen Stahl-bau-Kalender-Tag am Freitag, den 12. Juni 2015, bei dem die Autoren aus ihren Beiträgen vortragen werden und zur Diskussion und für Fragen zur Verfügung ste-hen. Alle Interessenten möchte ich dazu wieder herzlich einladen.

Stuttgart, Februar 2015Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann

Inhaltsübersicht V

Inhaltsübersicht

1 Stahlbaunormen DIN EN 1993-1-8: Bemessung von Anschlüssen 1Dieter Ungermann, Stephan Schneider

2 Technische Baubestimmungen, Normen, Bauregellisten und Zulassungen im Stahlbau 125Karsten Kathage, Christoph Ortmann

3 Stabilitätsnachweise nach EN 1993-1-5 – Theorie und Beispiele 209Ralph Timmers, Gerhard Lener, Franc Sinur, Balázs Kövesdi, Rolando Chacón

4 Fertigung und Errichtung von Stahltragwerken – praktische Umsetzung der neuen Regelungen nach DIN EN 1090 287Herbert Schmidt, Volker Hüller, Gregor Machura

5 Stahlwasserbau – neue Entwicklungen 367Ulrike Gabrys, Günter Binder, Claus Kunz, Heiner Stahl

6 Gerüstbau – Vereinheitlichte Europäische Regeln und deren Anwendung 409Robert Hertle, Johannes Linhard

7 Faserverbundwerkstoffe im Bauwesen 463Jan Knippers, Frédéric Waimer, Matthias Oppe

8 Membrantragwerke 517Bernd Stimpfle, Michael Schäffer

9 Strukturentwicklung im Leichtbau – Integrierte CAE-Prozesse 567Benjamin Braun

10 Glasbau im europäischen Kontext 607Markus Feldmann, Ruth Kasper

11 Holzbauteile nach EC 5 und ihre Anschlüsse an Stahl 703Jörg Schänzlin

12 Regale in Stahlbauweise 757Bettina Brune, Olaf Heptner, Peter Stangenberg, Dieter Ungermann

Stichwortverzeichnis 825

VI Verzeichnis der Autoren und Herausgeber

Verzeichnis der Autoren und Herausgeber

Dr. rer. nat. Günter Binder Bundesanstalt für Wasserbau Kußmaulstraße 17 76187 Karlsruhe

Dr.-Ing. Benjamin Braun Space Structures GmbH Fanny-Zobel-Straße 9 12435 Berlin

PD Dr.-Ing. habil. Bettina Brune Technische Universität Dortmund Lehrstuhl für Stahlbau August-Schmidt-Straße 6 44227 Dortmund

Dr.-Ing. Rolando Chacón Universitat Politècnica de Catalunya UPC Department of Construction Engineering C/ Jordi Girona, 1–3, Campus Nord UPC 08034 Barcelona Spain

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus Feldmann RWTH Aachen University Institut für Stahlbau Mies-van-der-Rohe-Straße 1 52074 Aachen

Dipl.-Ing. Ulrike Gabrys Bundesanstalt für Wasserbau Abt. Bautechnik Referat Stahlbau und Korrosionsschutz Kußmaulstraße 17 76187 Karlsruhe

Dipl.-Ing. Olaf Heptner Verband für Lagertechnik und Betriebseinrichtungen Neumarktstraße 2b 58095 Hagen

Prof. Dr.-Ing. Robert Hertle Hertle-Ingenieure Bussardstraße 8 82166 Gräfelfing

Dipl.-Ing. Volker Hüller Deutscher Stahlbau-Verband DSTV Sohnstraße 65 40237 Düsseldorf

Dr.-Ing. Ruth Kasper RWTH Aachen University Institut und Lehrstuhl für Stahlbau Mies-van-der-Rohe-Straße 1 52074 Aachen

Dr.-Ing. Karsten Kathage Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt) Referat Metallbau und Verbundbau Kolonnenstraße 30B 10829 Berlin

Prof. Dr.-Ing. Jan Knippers Universität Stuttgart Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen Keplerstraße 11 70174 Stuttgart

Dr. Balázs Kövesdi Budapest University of Technology and Economics Department of Structural Engineering Mártírok útja 58 1043 Budapest Ungarn

Ltd. Baudirektor, Dipl.-Ing. Claus Kunz Bundesanstalt für Wasserbau Abteilung Bautechnik Kußmaulstraße 17 76187 Karlsruhe

Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Gerhard Lener Universität Innsbruck Arbeitsbereich Stahlbau Technikerstraße 13 6020 Innsbruck Österreich

Dr.-Ing. Johannes Linhard Hertle-Ingenieure Bussardstraße 8 82166 Gräfelfing

Dipl.-Ing. (FH) Gregor Machura bauforumstahl e.V. Schweißtechnik Sohnstraße 65 40237 Düsseldorf

Dr.-Ing. Matthias Oppe Knippers Helbig GmbH Tübinger Straße 12–16 70178 Stuttgart

Dipl.-Ing. Christoph Ortmann Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt) Referat I 3 Metallbau Kolonnenstraße 30B 10829 Berlin

Verzeichnis der Autoren und Herausgeber VII

Dipl.-Ing. (FH) Michael Schäffer formTL Ingenieure für tragwerk und leichtbau gmbh Güttinger Straße 37 78315 Radolfzell

PD Dr.-Ing. habil. Jörg Schänzlin Konstruktionsgruppe Bauen AG Ingenieurbüro für Bauwesen Bahnhofplatz 1 87435 Kempten / Allgäu

Univ.-Prof. em. Dr.-Ing. Herbert Schmidt Prof. Schmidt & Partner Büro für Konstruktiven Ingenieurbau Kruppstraße 98 45145 Essen

Dipl.-Ing. Stephan Schneider Technische Universität Dortmund Lehrstuhl für Stahlbau August-Schmidt-Straße 6 44227 Dortmund

Dr. Franc Sinur University of Ljubljana Faculty of Civil Engineering and Geodesy Jamova cesta 2 1000 Ljubljana Slowenien

Heiner Stahl Massenberg GmbH Cathostraße 3a 45356 Essen

Dipl.-Ing. Peter Stangenberg ISIB Dr. Möll GmbH Darmstadt An der Schleifmühle 6 64289 Darmstadt

Dipl.-Ing. Bernd Stimpfle formTL ingenieure für tragwerk und leichtbau gmbh Güttinger Straße 37 78315 Radolfzell

Dipl.-Ing. Ralph Timmers Universität Innsbruck Institut für Konstruktion und Materialwissenschaften Arbeitsbereich Stahlbau Technikerstraße 13 6020 Innsbruck Österreich

Prof. Dr.-Ing. Dieter Ungermann Technische Universität Dortmund Fakultät Bauwesen Lehrstuhl für Stahlbau August-Schmidt-Straße 6 44227 Dortmund

Dipl.-Ing. Frédéric Waimer ITKE – Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen Universität Stuttgart Keplerstraße 11 70174 Stuttgart

Herausgeberin

Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann Universität Stuttgart Institut für Konstruktion und Entwurf Pfaffenwaldring 7 70569 Stuttgart

Verlag

Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KGRotherstraße 21 10245 BerlinTel. (030) 47031200Fax (030) 47031270E-Mail: Info@ernst-und-sohn.dewww.ernst-und-sohn.de

1StahlbaunormenDIN EN 1993-1-8: Bemessung von Anschlüssen

Prof. Dr.-Ing. Dieter Ungermann

Dipl.-Ing. Stephan Schneider

Stahlbau-Kalender 2015: Eurocode 3 – Grundnorm, Leichtbau.Herausgegeben von Ulrike Kuhlmann© 2015 Ernst & Sohn GmbH & Co. KG. Published 2015 by Ernst & Sohn GmbH & Co. KG.

2 1 Stahlbaunormen – DIN EN 1993-1-8

Inhaltsverzeichnis

Anmerkung zum Abdruck von DIN EN 1993-1-8 5Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten – Teil 1-8: Bemessung von Anschlüssen 5Nationales Vorwort 5Hintergrund des Eurocode-Programms 5Status und Gültigkeitsbereich der Eurocodes 6Nationale Fassungen der Eurocodes 6Verbindung zwischen den Eurocodes und denharmonisierten Technischen Spezifikationen fürBauprodukte (EN und ETAZ) 7Nationaler Anhang zu EN 1993-1-8 7

1 Allgemeines 71.1 Anwendungsbereich 71.2 Normative Verweisungen 71.2.1 Bezugsnormengruppe 1:

Schweißgeeignete Baustähle 71.2.2 Bezugsnormengruppe 2: Toleranzen, Maße

und technische Lieferbedingungen 81.2.3 Bezugsnormengruppe 3: Hohlprofile 81.2.4 Bezugsnormengruppe 4: Schrauben, Muttern

und Unterlegscheiben 81.2.5 Bezugsnormengruppe 5:

Schweißzusatzmittel und Schweißen 91.2.6 Bezugsnormengruppe 6: Niete 91.2.7 Bezugsnormengruppe 7:

Bauausführung von Stahlbauten 91.3 Unterscheidung nach Grundsätzen

und Anwendungsregeln 91.4 Begriffe 91.5 Formelzeichen 11

2 Grundlagen der Tragwerksplanung 142.1 Annahmen 142.2 Allgemeine Anforderungen 142.3 Schnittgrößen 152.4 Beanspruchbarkeit von Verbindungen 152.5 Annahmen für die Berechnung 152.6 Schubbeanspruchte Anschlüsse mit

Stoßbelastung, Belastung mit Schwingungenoder mit Lastumkehr 15

2.7 Exzentrizitäten in Knotenpunkten 15

3 Schrauben-, Niet- undBolzenverbindungen 16

3.1 Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben 163.1.1 Allgemeines 163.1.2 Vorgespannte Schrauben 173.2 Niete 173.3 Ankerschrauben 173.4 Kategorien von Schraubenverbindungen 173.4.1 Scherverbindungen 173.4.2 Zugverbindungen 193.5 Rand- und Lochabstände für Schrauben

und Niete 193.6 Tragfähigkeiten einzelner Verbindungsmittel 213.6.1 Schrauben und Niete 21

3.6.2 Injektionsschrauben 253.7 Gruppen von Verbindungsmitteln 263.8 Lange Anschlüsse 273.9 Gleitfeste Verbindungen mit hochfesten 8.8

oder 10.9 Schrauben 273.9.1 Gleitwiderstand 273.9.2 Kombinierte Scher- und Zugbeanspruchung 273.9.3 Hybridverbindungen 283.10 Lochabminderungen 283.10.1 Allgemeines 283.10.2 Blockversagen von Schraubengruppen 283.10.3 Einseitig angeschlossene Winkel und andere

unsymmetrisch angeschlossene Bauteile unterZugbelastung 29

3.10.4 Anschlusswinkel für indirekten Anschluss 293.11 Abstützkräfte 303.12 Kräfteverteilung auf Verbindungsmittel im

Grenzzustand der Tragfähigkeit 303.13 Bolzenverbindungen 303.13.1 Allgemeines 303.13.2 Bemessung der Bolzen 30

4 Schweißverbindungen 324.1 Allgemeines 324.2 Schweißzusätze 324.3 Geometrie und Abmessungen 334.3.1 Schweißnahtarten 334.3.2 Kehlnähte 334.3.3 Schlitznähte 344.3.4 Stumpfnähte 344.3.5 Lochschweißungen 344.3.6 Hohlkehlnähte 344.4 Schweißen mit Futterblechen 344.5 Beanspruchbarkeit von Kehlnähten 344.5.1 Schweißnahtlänge 344.5.2 Wirksame Nahtdicke 354.5.3 Tragfähigkeit von Kehlnähten 364.6 Tragfähigkeit von Schlitznähten 364.7 Tragfähigkeit von Stumpfnähten 384.7.1 Durchgeschweißte Stumpfnähte 384.7.2 Nicht durchgeschweißte Stumpfnähte 384.7.3 T-Stöße 384.8 Tragfähigkeit von Lochschweißungen 384.9 Verteilung der Kräfte 384.10 Steifenlose Anschlüsse an Flansche 394.11 Lange Anschlüsse 394.12 Exzentrisch belastete einseitige Kehlnähte

oder einseitige nicht durchgeschweißteStumpfnähte 40

4.13 Einschenkliger Anschluss von Winkelprofilen 404.14 Schweißen in kaltverformten Bereichen 40

5 Tragwerksberechnung, Klassifizierung undstatische Modelle 41

5.1 Tragwerksberechnung 415.1.1 Allgemeines 415.1.2 Elastische Tragwerksberechnung 41

3Inhaltsverzeichnis

5.1.3 Starr-plastische Tragwerksberechnung 435.1.4 Elastisch-plastische Tragwerksberechnung 445.1.5 Berechnung von Fachwerkträgern 445.2 Klassifizierung von Anschlüssen 455.2.1 Allgemeines 455.2.2 Klassifizierung nach der Steifigkeit 455.2.3 Klassifizierung nach der Tragfähigkeit 475.3 Statisches Modell für Träger-

Stützenanschlüsse 48

6 Anschlüsse mit H- oderI-Querschnitten 51

6.1 Allgemeines 516.1.1 Geltungsbereich 516.1.2 Kenngrößen 516.1.3 Grundkomponenten eines Anschlusses 516.2 Tragfähigkeit 526.2.1 Schnittgrößen 526.2.2 Querkräfte 566.2.3 Biegemomente 566.2.4 Äquivalenter T-Stummel mit

Zugbeanspruchung 576.2.5 Äquivalenter T-Stummel mit

Druckbeanspruchung 626.2.6 Tragfähigkeit der Grundkomponenten 636.2.7 Biegetragfähigkeit von Träger-Stützen-

anschlüssen und Stößen 746.2.8 Tragfähigkeit von Stützenfüßen mit

Fußplatten 786.3 Rotationssteifigkeit 796.3.1 Grundmodell 796.3.2 Steifigkeitskoeffizienten für die Grund-

komponenten eines Anschlusses 846.3.3 Stirnblechanschlüsse mit zwei oder mehr

Schraubenreihen mit Zugbeanspruchung 846.3.4 Stützenfüße 85

6.4 Rotationskapazität 866.4.1 Allgemeines 866.4.2 Geschraubte Anschlüsse 866.4.3 Geschweißte Anschlüsse 86

7 Anschlüsse mit Hohlprofilen 867.1 Allgemeines 867.1.1 Geltungsbereich 867.1.2 Anwendungsbereich 877.2 Berechnung und Bemessung 897.2.1 Allgemeines 897.2.2 Versagensformen von Anschlüssen

mit Hohlprofilen 897.3 Schweißnähte 927.3.1 Tragfähigkeit 927.4 Geschweißte Anschlüsse von KHP-Bauteilen 937.4.1 Allgemeines 937.4.2 Ebene Anschlüsse 937.4.3 Räumliche Anschlüsse 997.5 Geschweißte Anschlüsse von KHP- oder RHP-

Streben an RHP-Gurtstäbe 997.5.1 Allgemeines 997.5.2 Ebene Anschlüsse 1007.5.3 Räumliche Anschlüsse 1087.6 Geschweißte Anschlüsse von KHP- oder

RHP-Streben an I- oder H-Profil Gurtstäbe 1087.7 Geschweißte Anschlüsse von KHP- oder

RHP-Streben an U-Profil Gurtstäbe 112

Anhang NA.A (normativ) 117Ergänzende Vorspannverfahren zu DIN EN 1090-2 117

Anhang NA.B (normativ) 119Gussteile, Schmiedeteile und Bauteile ausVergütungsstählen 119

Literatur zu den Kommentaren 123

Anmerkung zum Abdruck vonDIN EN 1993-1-8Auf den folgenden Seiten wird der Normentext vonDIN EN 1993-1-8:2010-12 in zweispaltiger Darstellungwiedergegeben. Zusätzlich wird der Nationale AnhangDIN EN 1993-1-8∕NA:2010-12 und die „ZusätzlichenRegeln zur Erweiterung von DIN EN 1993 auf Stahl-güten bis S700“ nach DIN EN 1993-1-12:2010-12mit dem zugehörigen Nationalen Anhang DIN EN1993-1-12∕NA:2010-10 an den jeweiligen Stellen imNormentext zitiert.Um einen guten Lesefluss zu garantieren, wurde für dieDarstellungsart Folgendes festgelegt. Der Normentextwird zweispaltig und durchgehend dargestellt. Aufeine besondere Kennzeichnung der Berichtigungenwird verzichtet. Textstellen aus dem Nationalen An-hang werden durch einen zur Blattmitte hin offenen,grauen Kasten gekennzeichnet. Links oben befindetsich dabei die Bezeichnung NDP (nationally determi-ned parameters) für national festgelegte Parameterund NCI (non-contradictory complementary informa-tion) für ergänzende nicht widersprechende Angabenzur Anwendung von DIN EN 1993-1-8. Kommentarezum Normentext werden in einem grauen Kasten imunteren Bereich der rechten Spalte in serifenloserSchrift abgedruckt.

DIN EN 1993-1-8

Eurocode 3: Bemessung und Konstruktionvon Stahlbauten – Teil 1-8: Bemessung vonAnschlüssenICS 91.010.30; 91.080.10Eurocode 3: Design of steel structures –Part 1-8: Design of jointsEurocode 3: Calcul des structures en acier –Partie 1-8: Calcul des assemblages

Diese Europäische Norm wurde vom CEN am 16. April2004 angenommen.Die Berichtigung tritt am 29. Juli 2009 in Kraft undwurde in EN 1993-1-8:2005 eingearbeitet.Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN∕CEN-ELEC-Geschäftsordnung zu erfüllen, in der die Bedin-gungen festgelegt sind, unter denen dieser EuropäischenNorm ohne jede Änderung der Status einer nationalenNorm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindlicheListen dieser nationalen Normen mit ihren bibliogra-phischen Angaben sind beim Management-Zentrumdes CEN oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage er-hältlich.Diese Europäische Norm besteht in drei offiziellenFassungen (Deutsch, Englisch, Französisch). Eine Fas-sung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch Übersetzungin seine Landessprache gemacht und dem Manage-

ment-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichenStatus wie die offiziellen Fassungen.CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitutevon Belgien, Bulgarien, Dänemark, Deutschland, Est-land, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Is-land, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta,den Niederlanden, Norwegen, Österreich, Polen, Portu-gal, Rumänien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei,Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik,Ungarn, dem Vereinigten Königreich und Zypern.Dieses Dokument ersetzt ENV 1993-1-1:1992.

Nationales Vorwort

Dieses Dokument (EN 1993-1-8:2005 +AC:2009)wurde vom Technischen Komitee CEN∕TC 250 „Eu-rocodes für den konstruktiven Ingenieurbau“ erarbei-tet, dessen Sekretariat vom BSI (Vereinigtes König-reich) gehalten wird.Die Arbeiten auf nationaler Ebene wurden durchdie Experten des NABau-Spiegelausschusses NA005-08-16 AA „Tragwerksbemessung (Sp CEN∕TC250∕SC 3)“ begleitet.Die Norm ist Bestandteil einer Reihe von Einwirkungs-und Bemessungsnormen, deren Anwendung nur imPaket sinnvoll ist. Dieser Tatsache wird durch das Leit-papier L der Kommission der Europäischen Gemein-schaft für die Anwendung der Eurocodes Rechnung ge-tragen, indem Übergangsfristen für die verbindlicheUmsetzung der Eurocodes in den Mitgliedstaaten vor-gesehen sind. Die Übergangsfristen sind im Vorwortdieser Norm angegeben.Die Anwendung dieser Norm gilt in Deutschland inVerbindung mit dem Nationalen Anhang.Es wird auf die Möglichkeit hingewiesen, dass einigeTexte dieses Dokuments Patentrechte berühren kön-nen. Das DIN [und∕oder die DKE] sind nicht dafürverantwortlich, einige oder alle diesbezüglichen Patent-rechte zu identifizieren.

Hintergrund des Eurocode-Programms

1975 beschloss die Kommission der Europäischen Ge-meinschaften, für das Bauwesen ein Programm auf derGrundlage des Artikels 95 der Römischen Verträgedurchzuführen. Das Ziel des Programms war die Besei-tigung technischer Handelshemmnisse und die Harmo-nisierung technischer Normen.Im Rahmen dieses Programms leitete die Kommissiondie Bearbeitung von harmonisierten technischen Regel-werken für die Tragwerksplanung von Bauwerken ein,die im ersten Schritt als Alternative zu den in den Mit-gliedsländern geltenden Regeln dienen und sie schließ-lich ersetzen sollten.15 Jahre lang leitete die Kommission mit Hilfe einesSteuerkomitees mit Repräsentanten der Mitgliedsländerdie Entwicklung des Eurocode-Programms, das zu derersten Eurocode-Generation in den 80er Jahren führte.

5Vorworte