Eurocode 3 GrundnormWerkstoffe und Nachhaltigkeit

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Titelbild: Keltenmuseum Glauburg (kadawittfeldarchitektur) Foto: Werner Huthmacher Photography, Berlin

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2016 Wilhelm Ernst & Sohn, Verlag fr Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Rotherstrae 21, 10245 Berlin, Germany

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

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

ISBN 978-3-433-03127-8 ISSN 1438-1192obook ISBN 978-3-433-60627-8ePDF ISBN 978-3-433-60630-8ePub ISBN 978-3-433-60692-6eMobi ISBN 978-3-433-60693-3

Hinweise des Verlages

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

Vorwort III

Vorwort

Der Stahlbau-Kalender 2016 hat in diesem Jahr zwei Schwerpunkte, die Themen Werkstoffe und Nach-haltigkeit, die auch im Zusammenhang gesehen wer-den knnen, denn die Wahl des Werkstoffs hat bei der Nachhaltigkeitsbilanz einen groen, zum Teil aber auch berschtzten Einfluss. Zu den drei betrachteten Metal-len unter dem Thema Werkstoffe gehren neben dem klassischen Baustahl die nichtrostenden Sthle und Aluminium. Fr das Thema Nachhaltigkeit zeigen die Hintergrundbeitrge ber Normung und kologi-sche Bilanzierung anhand der wissenschaftlich-techni-schen Grundlagen und konkreter Anwendungen, dass Nachhaltigkeit mehr als ein Schlagwort ist, vielmehr ein modernes Kriterium, das sachlich behandelt bei Entwurf, Bemessung und Konstruktion zu sinnvollen, fundierten Entscheidungen fhrt.Mit dem erneuten Abdruck der Grundnorm DIN EN 1993-1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln fr den Hochbau mit Nationalem Anhang sowie ergnzen-den, an den jeweiligen Stellen eingearbeiteten Kom-mentaren und Erluterungen von Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann, Dipl.-Ing. Antonio Zizza und Dipl.-Ing. Adrian Just, Universitt Stuttgart, wird auch weiterhin fr die tgliche Arbeitspraxis der Zugriff auf die aktu-ellste Fassung der Norm gegeben und durch die Kom-mentare auf aktuelle Fragen und Entwicklungen re-agiert. In diesem Jahr ist die jngste nderung dieses Normenteils DIN EN 1993-1-1/A1:2014-07 eingearbei-tet und der aktualisierte Nationale Anhang DIN EN 1993-1-1/NA:2015-08 wird an den jeweiligen Stellen im Normentext zitiert.In bewhrter Form haben Dr.-Ing. Karsten Kathage und Dipl.-Ing. Christoph Ortmann, Deutsches Institut fr Bautechnik (DIBt), Berlin, wieder die derzeit glti-gen Technischen Baubestimmungen, Normen, Bauregel-listen und Zulassungen im Stahlbau zusammengestellt. Der Beitrag gibt neben Auszgen aus der Muster-Liste der Technischen Baubestimmungen (MLTB), Ausgabe Juni 2015, den Normen und Richtlinien fr den Stahl-bau, auch die fr den Stahl- und Verbundbau wichtigen gltigen Zulassungen (Stand Dezember 2015) und Aus-zge aus den neuen Bauregellisten (Ausgabe 2015/2) wieder. Mit dem Beitrag Bemessung und Konstruktion von Alu-miniumtragwerken wird ein umfassender berblick ber Aluminium als Werkstoff und die Besonderheiten bei Entwurf, Bemessung, Konstruktion und Ausfh-rung von Aluminiumtragwerken gegeben. Die Autoren unter der Koordination von Dr.-Ing. Christina Radl-beck, TU Mnchen, gehren mit Prof. Dr.-Ing. Peter Kndel, Karlsruher Institut fr Technologie (KIT), Dipl.-Ing. Reinhold Gitter, AluConsult, Dr.-Ing. Iris Maniatis, Universitt der Bundeswehr Mnchen, Dr.-Ing. Andreas Haese MBA und Dipl.-Ing. Tobias Herrmann, beide Ingenieurbro Dr. Siebert, Dr.-Ing. Stefan Allmeier, INSTAL Engineering GmbH, Dr.-Ing. Gerhard Krause, Dr. Krause GmbH sowie Dipl.-Ing.

Werner Mader, GDA Gesamtverband der Alumi-niumindustrie e.V. zu den wichtigsten Fachleuten auf diesem Gebiet. Neben der Einfhrung in das Werkstoff-verhalten von Aluminium und Informationen zur Werkstoffwahl liegt der Fokus auf den Bemessungsver-fahren nach Eurocode 9. Die Querschnittsklassifizie-rung, die wegen der meist dnnwandigen Querschnitte eine wichtige Rolle spielt, und die fr die Praxis eher ungewohnte Bemessung unter Nutzung plastischer Re-serven werden erlutert und anhand von Beispielen verdeutlicht. Die Anwendung von DIN EN 1999-1-5 (Schalentragwerke) und DIN EN 1999-1-3 (Erm-dungsbeanspruchte Tragwerke) wird in gesonderten Abschnitten und mithilfe von Beispielen nahegebracht. Die Grenzen der Handbemessung mit DIN EN 1999 sowie mgliche Lsungswege, basierend auf Versuchen und Finite-Elemente-Analysen (FEA), werden anhand von Aluminium-Glas-Konstruktionen aufgezeigt und es wird auf die Besonderheiten bei der Simulation von Aluminiumkonstruktionen mithilfe der Finite-Ele-mente-Methode eingegangen. Abschlieend wird das fr die Praxis wichtige Thema Oberflchen und Kor-rosion behandelt.In Zeiten von Rohstoffknappheit und starkem Preis-wettbewerb ist der gezielte Einsatz des Grundwerkstoffs Stahl sowohl aus Grnden der konomie als auch der Nachhaltigkeit von groem Interesse. In ihrem Beitrag Sthle fr den Stahlbau Herstellung, Normung und Anwendung vermitteln Dr. rer. nat. Tobias Lehnert und Dr.-Ing. Falko Schrter, Dillinger Httenwerke, ver-tiefte Kenntnisse ber den Werkstoff Baustahl und seine Anwendungen mit einem Schwerpunkt auf die hherfesten Stahlsorten. Neben Informationen zur Stahlherstellung und zu den wesentlichen im bauauf-sichtlichen Bereich zu beachtenden Regelwerken und Normen wird ferner ein Ausblick auf die neue Fassung der Materialgrundnorm DIN EN 10025 gegeben, die voraussichtlich in diesem Jahr verffentlicht wird. Zu-stzlich sind Hinweise zur Verarbeitung moderner Stahlsorten wie TM-Sthle, wasservergtete Sthle oder wetterfeste Sthle enthalten. Referenzbeispiele zum Einsatz dieser Sthle im Stahlhochbau, Stahl- und Verbundbrckenbau sowie Stahlwasserbau runden den Beitrag ab.Ein wesentliches Argument fr den Einsatz von nichtrostenden Sthlen ist die Korrosionsbestndigkeit, die gerade bei Auenbauteilen wie Fassadenkonstruk-tionen, aber auch in anderen Fllen den Ausschlag gibt. Derzeit erfolgt in Deutschland die Bemessung von Konstruktionen aus nichtrostendem Stahl noch auf Ba-sis von DIN 18800 in Verbindung mit der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung Z-30.3-6. Es ist geplant, dass in Krze sowohl die neue DIN EN 1993-1-4 als auch der zugehrige Nationale Anhang DIN EN 1993-1-4/NA bauaufsichtlich eingefhrt werden und die der-zeit geltende Z-30.3-6 ablsen. In ihrem Beitrag Neue Regeln nach Eurocode fr nichtrostende Sthlte gehen

IV Vorwort

deshalb Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Natalie Stranghner, Universitt Duisburg-Essen, Dipl.-Ing. Detlef Ulbrich, ibvm Verbindungen im Metallbau und Nancy R. Baddoo, MA CEng FICE, SCI The Steel Construc-tion Institute, hauptschlich auf die neuen Regeln fr nichtrostende Sthle nach DIN EN 1993-1-4 ein. Wo erforderlich, werden auch die Regeln der derzeit noch geltenden Z-30.3-6 erlutert, u.a. weil fr die Verarbei-tung von nichtrostenden Sthlen die fr die Herstellung von Stahlbauten gltige DIN EN 1090-2 nur unvoll-stndige und zum Teil nicht dem aktuellen Stand der Technik entsprechende Regeln enthlt.Als erster Grundlagenbeitrag zum Thema Nachhaltig-keit geben Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. Tim Zinke und Prof. Dr.-Ing. Thomas Ummenhofer, Karlsruher Institut fr Technologie (KIT), Dr. Bernhard Hauke, bauforumstahl e.V. und Raban Siebers, M.Sc., Univer-sitt Duisburg-Essen, mit Nachhaltigkeit und Normung einen Einblick in die Methodik der Nachhaltigkeitsbe-wertung und die einschlgige Normung. Die Normung, im Wesentlichen auf CEN-Ebene entwickelt, definiert das Vokabular, zeigt Handlungsempfehlungen auf, stellt eine Gliederungssystematik bereit, standardisiert Systemgrenzen und Berechnungsmethoden und gibt Kriterien und Indikatoren bzw. Vorgaben fr Zielgr-en. Dabei steht die nachhaltigkeitsbezogene Normung im Bauwesen immer auch im Kontext mit gesetzlichen Vorgaben und Bewertungssystemen. Erlutert wird im Beitrag, wie Nachhaltigkeitsnormen auf zwei zentralen Grundstzen beruhen: zum einen dem ganzheitlichen Betrachtungsansatz, der sich in die konomische, ko-logische und soziale Dimension unterteilt, zum anderen erfolgt immer auch eine Analyse des kompletten Le-benszyklus.Ein wesentlicher Bestandteil einer Nachhaltigkeitsana-lyse mithilfe der Methode der Ganzheitlichen Bilanzie-rung ist, neben der Analyse nach technischen, kono-mischen und sozialen Kriterien, die Bercksichtigung kologischer Anforderungen. Die kologische Bilanzie-rung, mit der kobilanz als grundlegendste und am weitesten verbreitete Vorgehensweise, deckt in diesem Zusammenhang die kologische Sule der Nachhaltig-keit ab. Hierzu stellen die Autoren Dipl.-Ing. Matthias Fischer, Dr.-Ing. Stefan Albrecht, Dipl.-Ing. Robert Ilg, Dr.-Ing. Michael Held, Dipl.-oec. Michael Jger, Prof. Dr.-Ing. Philip Leistner, Fraunhofer-Institut fr Bau-physik (IBP) bzw. Universitt Stuttgart, in dem Beitrag Grundlagen der kologischen Bilanzierung neben den grundlegenden Methoden und Inhalten sowie verschie-denen Anwendungen spezifische Lsungen zu folgen-den Aspekten vor: Sensitivitt von Wertschpfungsket-ten, Entwicklung belastbarer Bewertungsgrundlagen fr Entscheidungen in Hinblick auf zuknftige Ent-wicklungen, Beurteilung von Recyclingkreislufen, kologische Bilanzierung im Baubereich, Idee des funk-tionalen oder funktionsintegrierten Leichtbaus.Der Stahlleichtbau stellt die vorrangige Bauweise fr hallenartige Gebude des Industrie- und Gewerbesek-tors dar. Vor dem Hintergrund der Bedeutung dieser

Gebude liegen hier groe Potenziale zur Verbesserung der Nachhaltigkeit der gebauten Umwelt. Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus Kuhnhenne, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus Feldmann, beide RWTH Aachen, Prof. Dr.-Ing. Susanne Rexroth und Prof. Dr. Romy Morana, HTW Berlin, Prof. Dr.-Ing. Helmut Hachul, FH Dortmund sowie Univ.-Prof. Dr.-Ing. Thomas Ummenhofer, Karls-ruher Institut fr Technologie (KIT), behandeln die Frage der Ausschpfung und Nutzung dieser Poten-ziale im ersten anwendungsorientierten Beitrag zur Nachhaltigkeit ber Energieoptimierte Gebudehllen in Stahlleichtbauweise. Es wird hier zunchst auf die Optimierung der bauphysikalischen Eigenschaften von Gebudehllen in Stahlleichtbauweise eingegangen. Anschlieend werden zwei generell unterschiedliche, bauteilintegrierte Mglichkeiten vorgestellt, um Solar-energie nutzbar zu machen: ein bauteilintegriertes So-larthermiemodul und die Integration von Photovol-taik-Komponenten in Sandwichelemente.Der durch die Energiewende bedingte Anstieg des An-teils erneuerbarer Energien am deutschlandweiten Ener-gieverbrauch und die bisher fehlenden Nachhaltigkeits-anstze bei der Auswahl und Konstruktion sthlerner Tragstrukturen fr erneuerbare Technologien fhrten zum Forschungsvorhaben Nachhaltige Stahlkonstruk-tionen fr Erneuerbare Energien (NaStafEE), dessen praktische Ergebnisse im vorliegenden Beitrag Nachhal-tige Stahlkonstruktionen fr Erneuerbare Energien erlu-tert werden. Die an diesem Vorhaben beteiligten Autoren Univ.-Prof. Dr.-Ing. Peter Schaumann, Dipl.-Ing. Anne Bechtel, Universitt Hannover, Univ.-Prof. Dr.-Ing. ha-bil. Natalie Stranghner, Jrn Berg, M. Sc., Universitt Duisburg-Essen, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hermann-Josef Wagner und Dipl.-Ing. Julian Rder, Ruhr-Universitt Bochum, stellen eine Methode zur Bewertung der Nach-haltigkeit von sthlernen Tragkonstruktionen fr erneu-erbare Energien vor, und zwar fr Windenergieanlagen und fr Biogasanlagen. Diese Methode wurde auf Grundlage bestehender Bewertungssysteme entwickelt, in ein Anwendungstool umgesetzt und durch Hinweise auf Optimierungspotenziale ergnzt.Im Beitrag Nachhaltige Geschossbauten in Stahl- und Verbundbauweise von Prof. Dr.-Ing. Richard Stroet-mann, Dipl.-Ing. Thomas Fal und Dipl.-Ing. Lukas Httig, alle TU Dresden, wird der Zusammenhang zwi-schen Nachhaltigkeitsbewertung und Tragstruktur her-ausgearbeitet. Ob die raumbildenden Konstruktionen die notwendige Flexibilitt zur Anpassung an zuknf-tige Nutzungsanforderungen besitzen, ist entscheidend fr die Weiternutzbarkeit eines Geschossbaus. Neben den Anforderungen aus der statisch-konstruktiven Aus-legung und der Bewertung der Nachhaltigkeit geht es im Schwerpunkt um Evaluierung und Optimierung von Tragkonstruktionen. Diese Untersuchungen mnden schlielich in Empfehlungen sowie Entwurfshilfen fr die Bemessung und Konstruktion von Deckensystemen und Sttzen und ihren Rastern. Nachhaltigkeitsaspekte beim Bauen im Bestand werden aufgegriffen von Prof. Dr.-Ing. Dieter Ungermann,

Vorwort V

PD Dr.-Ing. habil. Bettina Brune, Anja Ptzold, M.Sc., Dipl.-Ing. Eva Preckwinkel, TU Dortmund, Ass. Prof. Dr.-Ing. Arch. Paul Floerke, Ryerson University, Ka-nada, Dipl.-Ing. Arch. Sonja Wei, PASD Architektur-bro Feldmeier Wrede, Prof. Dr.-Ing. Thomas Ummenhofer, Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. Tim Zinke, Karlsruher Institut fr Technologie (KIT) in ihrem Beitrag Verdichtung im urbanen Raum Aufstockungen des Gebudebestands in Stahlbauweise. Neben allge-meinen Ausfhrungen zur Kategorisierung von Gebu-deaufstockungen in Typologien und zur Bestandsana-lyse sowie Planungshilfen fr die konstruktive Umset-zung von Aufstockungen in Stahlbauweise werden interdisziplinr ausgearbeitete Fallbeispiele mit unter-schiedlichen Schwerpunkten in der architektonischen und ingenieurtechnischen Ausrichtung aufgezeigt. Au-er der architektonisch-technischen Bewertung werden an den ausgewhlten Beispielen auch eine quantitative Analyse unter Verwendung der Methoden der Lebens-zykluskostenrechnung und kobilanzierung durchge-fhrt.Spezifisch fr die Nachhaltigkeitsbewertung von Br-cken ist die lange Nutzungsphase von planmig min-destens 100 Jahren. Manahmen zur Steigerung der Nutzungsdauer einer Brcke einschlielich Brcken-ausstattung knnen zusammen mit Betriebs- und Er-haltungsstrategien whrend der Nutzungsphase zu mageblichen Vorteilen in der Gesamtbilanzierung fh-ren. Basierend auf einem gemeinsamen Forschungsvor-haben, zeigen Forscher und Vertreter der Bauverwal-tung mit Untersttzung durch die technischen Bros der Stahlbauindustrie im Beitrag Ganzheitliche Bilan-zierung von Stahlverbundbrcken auf, wie methodisch eine Nachhaltigkeitsanalyse fr Brcken durchgefhrt werden kann. Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann und Dipl.-Ing. Philippa Maier, beide Institut fr Konstruk-tion und Entwurf der Universitt Stuttgart, Prof. Dr.-Ing. Thomas Ummenhofer und, Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. Tim Zinke, beide Karlsruher Institut fr Technologie (KIT), Dipl.-Ing. Heinz Friedrich

Dipl.-Ing. Ralph Holst und Dipl.-Umweltwiss. Cyrus Schmellekamp, alle Bundesanstalt fr Straenwesen (BASt) sowie Dipl.-Wirt.-Ing. Katrin Lenz, Dipl. Geokol. Tabea Beck, Dipl.-Wirt.-Ing. Sarah Schneider und Dipl.-Ing. Matthias Fischer, alle Lehrstuhl fr Bauphysik, Abt. Ganzheitliche Bilanzierung, Universi-tt Stuttgart, zeigen am konkreten Beispiel von Auto-bahnberfhrungen in Stahlverbundbauweise, wie kobilanzierung, Lebenszykluskostenrechnung und externe Kostenrechnung in eine gemeinsame Nachhal-tigkeitsbewertung berfhrt werden, die fr die jewei-lige individuelle Situation eine Entscheidungsgrundlage auch schon in einer frhen Planungsphase bereitstellt.2010 wurde von der Forschungsvereinigung Stahlan-wendung e.V. (FOSTA) in Kooperation mit dem Deut-schen Ausschu fr Stahlbau e. V. (DASt) der For-schungsverbund NASTA Nachhaltigkeit von Stahl im Bauwesen ins Leben gerufen. Die vorgestellten anwendungsbezogenen Beitrge zur Nachhaltigkeit be-ruhen alle auf Verbundforschungsvorhaben, die im Rahmen dieses Forschungsclusters zum Thema Nach-haltigkeit und ihre Bewertung zu den verschiedenen Aufgaben von Stahl im Bauwesen, also den realen Kon-struktionen des Stahl- und Verbundbaus durchgefhrt wurden. Initiatoren und Untersttzern sei an dieser Stelle noch einmal ausdrcklich gedankt.Der Stahlbau-Kalender-Tag am Freitag, 03. Juni 2016 in Stuttgart, zu dem ich wieder alle Interessenten herz-lich einladen mchte, wird die Mglichkeit bieten, noch mehr Informationen zu diesem Forschungsverbund zu erhalten, aber auch zu allen anderen Themen, wenn die Autoren dieser Ausgabe persnlich aus ihren Beitrgen vortragen und fr Diskussionen zur Verfgung stehen. So bleibt mir jetzt noch, mich ganz herzlich bei allen Autoren und Mitarbeitern im Institut und beim Verlag Ernst & Sohn fr den groen Einsatz zu bedanken.

Stuttgart, Februar 2016Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann

Inhaltsbersicht VII

Inhaltsbersicht

1 Stahlbaunormen DIN EN 1993-1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln fr den Hochbau 1Ulrike Kuhlmann, Antonio Zizza, Adrian Just

2 Technische Baubestimmungen, Normen, Bauregellisten und Zulassungen im Stahlbau 87Karsten Kathage, Christoph Ortmann

3 Bemessung und Konstruktion von Aluminiumtragwerken 175Christina Radlbeck, Peter Kndel, Reinhold Gitter, Iris Maniatis, Andreas Haese, Tobias Herrmann, Stefan Allmeier, Gerhard Krause, Werner Mader

4 Sthle fr den Stahlbau Herstellung, Normung und Anwendung 311Tobias Lehnert, Falko Schrter

5 Neue Regeln nach Eurocode fr nichtrostende Sthle 359Natalie Stranghner, Detlef Ulbrich, Nancy Baddoo

6 Nachhaltigkeit und Normung 411Tim Zinke, Thomas Ummenhofer, Bernhard Hauke, Raban Siebers

7 Grundlagen der kologischen Bilanzierung 455Matthias Fischer, Stefan Albrecht, Robert Ilg, Michael Held, Michael Jger, Philip Leistner

8 Energieoptimierte Gebudehllen in Stahlleichtbauweise 485Markus Kuhnhenne, Markus Feldmann, Susanne Rexroth, Romy Morana, Helmut Hachul, Thomas Ummenhofer

9 Nachhaltige Stahlkonstruktionen fr Erneuerbare Energien 525Peter Schaumann, Anne Bechtel, Natalie Stranghner, Jrn Berg, Hermann-Josef Wagner, Julian Rder

10 Nachhaltige Geschossbauten in Stahl- und Verbundbauweise 571Richard Stroetmann, Thomas Fal, Lukas Httig

11 Verdichtung im urbanen Raum Aufstockungen des Gebudebestands in Stahlbauweise 667Dieter Ungermann, Bettina Brune, Anja Ptzold, Eva Preckwinkel, Paul Floerke, Sonja Wei, Thomas Ummenhofer, Tim Zinke

12 Ganzheitliche Bilanzierung von Stahlverbundbrcken 739Ulrike Kuhlmann, Philippa Maier, Tim Zinke, Thomas Ummenhofer, Heinz Friedrich, Ralph Holst, Cyrus Schmellekamp, Katrin Lenz, Tabea Beck, Sarah Schneider, Matthias Fischer

Stichwortverzeichnis 795

VIII Verzeichnis der Autoren und Herausgeber

Verzeichnis der Autoren und Herausgeber

Dr.-Ing. Stefan Albrecht Fraunhofer-Institut fr Bauphysik IBP Abt. Ganzheitliche Bilanzierung GaBi Wankelstrae 5 70563 Stuttgart

Dr.-Ing. Stefan Allmeier INSTAL Engineering GmbH Lichtenbergstrae 8 85748 Garching

Nancy R. Baddoo, MA CEng FICE SCI The Steel Construction Institute Silwood Park Ascot, Berkshire UK, SL5 7QN Grobritannien

Dipl.-Ing. Anne Bechtel Leibniz Universitt Hannover Institut fr Stahlbau Appelstrae 9A 30167 Hannover

Dipl.-Geokol. Tabea Beck Universitt Stuttgart Lehrstuhl fr Bauphysik LBP Abt. Ganzheitliche Bilanzierung GaBi Wankelstrae 5 70563 Stuttgart

Jrn Berg, M. Sc. Universitt Duisburg-Essen Institut fr Metall- und Leichtbau Universittsstrae 15 45141 Essen

PD Dr.-Ing. habil. Bettina Brune Technische Universitt Dortmund Lehrstuhl Stahlbau August-Schmidt-Strae 6 44227 Dortmund

Dipl.-Ing. Thomas Fal Technische Universitt Dresden Institut fr Stahl- und Holzbau George-Bhr-Strae 1 01062 Dresden

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

Dipl.-Ing. Matthias Fischer Fraunhofer-Institut fr Bauphysik IBP Abt. Ganzheitliche Bilanzierung GaBi Wankelstrae 5 70563 Stuttgart

Associate Prof. Dr.-Ing. Architekt Paul Floerke Ryerson University 350 Victoria Street Toronto, Ontario, Canada

Dipl.-Ing. Heinz Friedrich Bundesanstalt fr Straenwesen (BASt) Abt. Brcken- und Ingenieurbau Brderstrae 53 51427 Bergisch Gladbach

Dipl.-Ing. Reinhold Gitter Alu-Consult Kirchstrae 19 78244 Gottmadingen

Prof. Dr.-Ing. Helmut Hachul Fachhochschule Dortmund Fachbereich Architektur Emil-Figge-Strae 40 44227 Dortmund

Dr.-Ing. Andreas Haese MBA Ingenieurbro Dr. Siebert Gotthelfstrae 24 81677 Mnchen

Dr. Bernhard Hauke bauforumstahl e.V. Sohnstrae 65 40237 Dsseldorf

Dr.-Ing. Michael Held Fraunhofer-Institut fr Bauphysik IBP Abt. Ganzheitliche Bilanzierung GaBi Wankelstrae 5 70563 Stuttgart

Dipl.-Ing. Tobias Herrmann Ingenieurbro Dr. Siebert Gotthelfstrae 24 81677 Mnchen

Dipl.-Ing. Ralph Holst Bundesanstalt fr Straenwesen (BASt) Abt. Brcken- und Ingenieurbau Brderstrae 53 51427 Bergisch Gladbach

Verzeichnis der Autoren und Herausgeber IX

Dipl.-Ing. Lukas Httig Technische Universitt Dresden Institut fr Stahl- und Holzbau George-Bhr-Strae 1 01062 Dresden

Dipl.-Ing. Robert Ilg Fraunhofer-Institut fr Bauphysik IBP Abt. Ganzheitliche Bilanzierung GaBi Wankelstrae 5 70563 Stuttgart

Dipl.-oec. Michael Jger Universitt Stuttgart, Lehrstuhl fr Bauphysik LBP Abt. Ganzheitliche Bilanzierung GaBi Wankelstrae 5 70563 Stuttgart

Dipl.-Ing. Adrian Just Universitt Stuttgart Institut fr Konstruktion und Entwurf Pfaffenwaldring 7 70569 Stuttgart

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

Prof. Dr.-Ing. Peter Kndel Karlsruher Institut fr Technologie (KIT) Versuchsanstalt fr Stahl, Holz und Steine Otto-Ammann-Platz 7 76131 Karlsruhe

Dr.-Ing. Gerhard Krause Dr. Krause GmbH Ahornstrae 2832, Haus 55 14482 Potsdam

Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann Universitt Stuttgart Institut fr Konstruktion und Entwurf Pfaffenwaldring 7 70569 Stuttgart

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus Kuhnhenne RWTH Aachen University Lehr- und Forschungsgebiet Nachhaltigkeit im Metallleichtbau Mies-van-der-Rohe-Strae 1 52074 Aachen

Dr. rer. nat. Tobias Lehnert Aktiengesellschaft der Dillinger Httenwerke Werkstrae 1 66763 Dillingen

Prof. Dr.-Ing. Philip Leistner Fraunhofer-Institut fr Bauphysik IBP Wankelstrae 5 70563 Stuttgart

Dipl.-Wirt.-Ing. Katrin Lenz Universitt Stuttgart, Lehrstuhl fr Bauphysik LBP Abt. Ganzheitliche Bilanzierung GaBi Wankelstrae 5 70563 Stuttgart

Dipl.-Ing. Werner Mader GDA Gesamtverband der Aluminiumindustrie e.V. Am Bonneshof 5 40474 Dsseldorf

Dipl.-Ing. Philippa Maier Universitt Stuttgart Institut fr Konstruktion und Entwurf Pfaffenwaldring 7 70569 Stuttgart

Dr.-Ing. Iris Maniatis Universitt der Bundeswehr Mnchen Professur fr Baukonstruktion und Bauphysik Werner-Heisenberg-Weg 39 85577 Neubiberg

Prof. Dr. Romy Morana HTW Berlin FB 2 Umweltinformatik Betriebliche Umweltinformatik Wilhelminenhofstrae 75A 12459 Berlin

Dipl.-Ing. Christoph Ortmann Deutsches Institut fr Bautechnik (DIBt) Referat Metallbau Kolonnenstrae 30B 10829 Berlin

Anja Ptzold, M. Sc. Technische Universitt Dortmund, Lehrstuhl Stahlbau August-Schmidt-Strae 6 44227 Dortmund

Dipl.-Ing. Eva Preckwinkel Technische Universitt Dortmund, Lehrstuhl Stahlbau August-Schmidt-Strae 6 44227 Dortmund

Dr.-Ing. Christina Radlbeck Technische Universitt Mnchen Lehrstuhl fr Metallbau Arcisstrae 21 80333 Mnchen

X Verzeichnis der Autoren und Herausgeber

Prof. Dr.-Ing. Susanne Rexroth HTW Berlin FB 1 Umwelttechnik Regenerative Energien Wilhelminenhofstrae 75A 12459 Berlin

Dipl.-Ing. Julian Rder Ruhr-Universitt Bochum Lehrstuhl Energiesysteme und Energiewirtschaft Universittsstrae 150 44801 Bochum

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Peter Schaumann Leibniz Universitt Hannover Institut fr Stahlbau Appelstrae 9A 30167 Hannover

Dipl.-Umweltwiss. Cyrus Schmellekamp Bundesanstalt fr Straenwesen (BASt) Brderstrae 53 51427 Bergisch Gladbach

Dipl.-Wirt.-Ing. Sarah Schneider Universitt Stuttgart, Lehrstuhl fr Bauphysik LBP Abt. Ganzheitliche Bilanzierung GaBi Wankelstrae 5 70563 Stuttgart

Dr.-Ing. Falko Schrter Aktiengesellschaft der Dillinger Httenwerke Werkstrae 1 66763 Dillingen

Raban Siebers, M. Sc. Universitt Duisburg-Essen Institut fr Baubetrieb und Baumanagement Universittsstrae 15 45141 Essen

Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Natalie Stranghner Univ. Duisburg-Essen Institut fr Metall- und Leichtbau Universittsstrae 15 45141 Essen

Prof. Dr.-Ing. Richard Stroetmann Technische Universitt Dresden Institut fr Stahl- und Holzbau George-Bhr-Strae 1 01062 Dresden

Dipl.-Ing. Detlef Ulbrich ibvm Verbindungen im Metallbau Fichtenweg 2 15370 Fredersdorf

Prof. Dr.-Ing. Thomas Ummenhofer Karlsruher Institut fr Technologie (KIT) Versuchsanstalt fr Stahl, Holz und Steine Otto-Ammann-Platz 1 76131 Karlsruhe

Prof. Dr.-Ing. Dieter Ungermann Technische Universitt Dortmund, Lehrstuhl Stahlbau August-Schmidt-Strae 6 44227 Dortmund

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hermann-Josef Wagner Ruhr-Universitt Bochum Lehrstuhl Energiesysteme und Energiewirtschaft Universittsstrae 150 44801 Bochum

Dipl.-Ing. Architektin Sonja Wei Architekturbro PASD Feldmeier Wrede 58095 Hagen

Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. Tim Zinke Karlsruher Institut fr Technologie (KIT) Versuchsanstalt fr Stahl, Holz und Steine Otto-Ammann-Platz 1 76131 Karlsruhe

Dipl.-Ing. Antonio Zizza Universitt Stuttgart Institut fr Konstruktion und Entwurf Pfaffenwaldring 7 70569 Stuttgart

Herausgeberin

Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann Universitt Stuttgart Institut fr Konstruktion und Entwurf Pfaffenwaldring 7 70569 Stuttgart

Verlag

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

Stahlbau-Kalender 2016: Eurocode 3 Grundnorm, Werkstoffe und Nachhaltigkeit. Herausgegeben von Ulrike Kuhlmann 2016 Ernst & Sohn GmbH & Co. KG. Published 2016 by Ernst & Sohn GmbH & Co. KG.

1 StahlbaunormenDIN EN 1993-1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln fr den Hochbau

Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann

Dipl.-Ing. Antonio Zizza

Dipl.-Ing. Adrian Just

2 1 Stahlbaunormen DIN EN 1993-1-1

Inhaltsverzeichnis

Anmerkung zum Abdruck von DIN EN 1993-1-1

Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln fr den Hochbau 5Nationales Vorwort 5Hintergrund des Eurocode-Programms 5Status und Gltigkeitsbereich der Eurocodes 6Nationale Fassungen der Eurocodes 6Verbindung zwischen den Eurocodes und den harmonisierten Technischen Spezifikationen fr Bauprodukte (EN und ETAZ) 7Besondere Hinweise zu EN 1993-1 7Nationaler Anhang zu EN 1993-1-1 7

1 Allgemeines 81.1 Anwendungsbereich 81.1.1 Anwendungsbereich von Eurocode 3 81.1.2 Anwendungsbereich von Eurocode 3 Teil 1-1 91.2 Normative Verweisungen 101.2.1 Allgemeine normative Verweisungen 101.2.2 Normative Verweisungen zu schweigeeigneten

Bausthlen 101.3 Annahmen 101.4 Unterscheidung nach Grundstzen und

Anwendungsregeln 101.5 Begriffe 101.5.1 Tragwerk 101.5.2 Teiltragwerke 101.5.3 Art des Tragwerks 101.5.4 Tragwerksberechnung 111.5.5 Systemlnge 111.5.6 Knicklnge 111.5.7 mittragende Breite 111.5.8 Kapazittsbemessung 111.5.9 Bauteil mit konstantem Querschnitt 111.6 Formelzeichen 111.7 Definition der Bauteilachsen 15

2 Grundlagen fr die Tragwerksplanung 162.1 Anforderungen 162.1.1 Grundlegende Anforderungen 162.1.2 Behandlung der Zuverlssigkeit 172.1.3 Nutzungsdauer, Dauerhaftigkeit und

Robustheit 172.2 Grundstzliches zur Bemessung mit

Grenzzustnden 172.3 Basisvariable 182.3.1 Einwirkungen und Umgebungseinflsse 182.3.2 Werkstoff- und Produkteigenschaften 182.4 Nachweisverfahren mit Teilsicherheitsbeiwerten 182.4.1 Bemessungswerte von Werkstoffeigenschaften 182.4.2 Bemessungswerte der geometrischen Gren 182.4.3 Bemessungswerte der Beanspruchbarkeit 182.4.4 Nachweis der Lagesicherheit (EQU) 192.5 Bemessung mit Hilfe von Versuchen 19

3 Werkstoffe 193.1 Allgemeines 193.2 Baustahl 203.2.1 Werkstoffeigenschaften 203.2.2 Anforderungen an die Duktilitt 223.2.3 Bruchzhigkeit 223.2.4 Eigenschaften in Dickenrichtung 223.2.5 Toleranzen 233.2.6 Bemessungswerte der Materialkonstanten 233.3 Verbindungsmittel 233.3.1 Schrauben, Bolzen, Nieten 233.3.2 Schweiwerkstoffe 233.4 Andere vorgefertigte Produkte im Hochbau 23

4 Dauerhaftigkeit 23

5 Tragwerksberechnung 245.1 Statische Systeme 245.1.1 Grundlegende Annahmen 245.1.2 Berechnungsmodelle fr Anschlsse 255.1.3 Bauwerks-Boden-Interaktion 255.2 Untersuchung von Gesamttragwerken 255.2.1 Einflsse der Tragwerksverformung 255.2.2 Stabilitt von Tragwerken 275.3 Imperfektionen 295.3.1 Grundlagen 295.3.2 Imperfektionen fr die Tragwerksberechnung 295.3.3 Imperfektionen zur Berechnung aussteifender

Systeme 335.3.4 Bauteilimperfektionen 345.4 Berechnungsmethoden 355.4.1 Allgemeines 355.4.2 Elastische Tragwerksberechnung 355.4.3 Plastische Tragwerksberechnung 355.5 Klassifizierung von Querschnitten 365.5.1 Grundlagen 365.5.2 Klassifizierung 365.6 Anforderungen an Querschnittsformen und

Aussteifungen am Ort der Fliegelenkbildung 37

6 Grenzzustnde der Tragfhigkeit 416.1 Allgemeines 416.2 Beanspruchbarkeit von Querschnitten 416.2.1 Allgemeines 416.2.2 Querschnittswerte 436.2.3 Zugbeanspruchung 446.2.4 Druckbeanspruchung 456.2.5 Biegebeanspruchung 456.2.6 Querkraftbeanspruchung 456.2.7 Torsionsbeanspruchung 476.2.8 Beanspruchung aus Biegung und Querkraft 486.2.9 Beanspruchung aus Biegung und Normalkraft 486.2.10 Beanspruchung aus Biegung, Querkraft und

Normalkraft 506.3 Stabilittsnachweise fr Bauteile 516.3.1 Gleichfrmige Bauteile mit planmig zentrischem

Druck 51

Inhaltsverzeichnis 3

6.3.2 Gleichfrmige Bauteile mit Biegung um die Hauptachse 54

6.3.3 Auf Biegung und Druck beanspruchte gleichfrmige Bauteile 59

6.3.4 Allgemeines Verfahren fr Knick- und Biegedrillknicknachweise fr Bauteile 61

6.3.5 Biegedrillknicken von Bauteilen mit Fliegelenken 63

6.4 Mehrteilige Bauteile 646.4.1 Allgemeines 646.4.2 Gittersttzen 676.4.3 Sttzen mit Bindeblechen (Rahmensttzen) 676.4.4 Mehrteilige Bauteile mit geringer Spreizung 68

7 Grenzzustnde der Gebrauchstauglichkeit 697.1 Allgemeines 697.2 Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit fr den

Hochbau 697.2.1 Vertikale Durchbiegung 697.2.2 Horizontale Verformungen 697.2.3 Dynamische Einflsse 69

Anhang A (informativ) 70Verfahren 1: Interaktionsbeiwerte kij fr die Interaktionsformel in 6.3.3(4) 70

Anhang B (informativ) 72Verfahren 2: Interaktionsbeiwerte kij fr die Interaktionsformel in 6.3.3(4) 72

Anhang AB (informativ) 73Zustzliche Bemessungsregeln 73AB.1 Statische Berechnung unter Bercksichtigung von

Werkstoff-Nichtlinearitten 73AB.2 Vereinfachte Belastungsanordnung fr

durchlaufende Decken 73

Anhang BB (informativ) 73Knicken von Bauteilen in Tragwerken des Hochbaus 73BB.1 Biegeknicken von Bauteilen von Fachwerken oder

Verbnden 73BB.1.1 Allgemeines 73BB.1.2 Gitterstbe aus Winkelprofilen 74BB.1.3 Bauteile mit Hohlprofilen 75BB.2 Kontinuierliche seitliche Absttzungen 75BB.2.1 Kontinuierliche seitliche Sttzung 75BB.2.2 Kontinuierliche Drehbehinderung 75BB.3 Grtabstnde bei Absttzmanahmen fr Bauteile

mit Fliegelenken gegen Knicken aus der Ebene 77

BB.3.1 Gleichfrmige Bauteile aus Walzprofilen oder vergleichbaren geschweiten I-Profilen 77

BB.3.2 Voutenfrmige Bauteile, die aus Walzprofilen oder vergleichbaren, geschweiten I-Profilen bestehen 79

BB.3.3 Modifikationsfaktor fr den Momentenverlauf 80

Anhang C (normativ) 82Auswahl der Ausfhrungsklasse 82C.1 Allgemeines 82C.1.1 Grundanforderungen 82C.1.2 Ausfhrungsklasse 82C.2 Auswahlverfahren 82C.2.1 Magebende Faktoren 82C.2.2 Auswahl 82

Literatur zu den Kommentaren 84

Vorworte 5

Anmerkung zum Abdruck von DIN EN 1993-1-1

Auf den folgenden Seiten wird der Normentext von DIN EN 1993-1-1:2010-12 in zweispaltiger Darstellung wiedergegeben. In den Normentext von DIN EN 1993-1-1:2010-12 sind die nderungen gem DIN EN 1993-1-1 A1:2014-07 eingearbeitet. Zustzlich wird der aktualisierte Nationale Anhang DIN EN 1993-1-1 NA:2015-08 an den jeweiligen Stellen im Normentext zitiert.Um einen guten Lesefluss zu garantieren, wurde fr die Darstellungsart Folgendes festgelegt. Der Normentext wird zweispaltig und durchgehend dargestellt. Auf eine besondere Kennzeichnung der Berichtigungen wird ver-zichtet. Textstellen aus dem Nationalen Anhang wer-den durch einen zur Blattmitte hin offenen, grauen Rahmen gekennzeichnet. Links oben befindet sich da-bei die Bezeichnung NDP (Nationally Determined Pa-rameters) fr national festgelegte Parameter und NCI (Non-contradictory Complementary Information) fr ergnzende nicht widersprechende Angaben zur An-wendung von DIN EN 1993-1-1. Kommentare zum Normentext werden in einem grauen Kasten im unteren Bereich der rechten Spalte in serifenloser Schrift abge-druckt.

DIN EN 1993-1-1 Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln fr den HochbauICS 91.010.30; 91.080.10Eurocode 3: Design of steel structures Part 1-1: General rules and rules for buildingsEurocode 3: Calcul des structures en acier Partie 1-1: Rgles gnrales et rgles pour les btimentsDiese Europische Norm wurde vom CEN am 16. Ap-ril 2004 angenommen.Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN CE-NELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Be-dingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europi-schen Norm ohne jede nderung der Status einer nati-onalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Manage-ment-Zentrum des CEN oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich.Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fas-sungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache,die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zent-rum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen.

CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinsti-tute von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portu-gal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Un-garn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern.Dieses Dokument ersetzt ENV 1993-1-1:1992.

Nationales Vorwort

Dieses Dokument wurde vom Technischen Komitee CEN TC 250 Eurocodes fr den konstruktiven Inge-nieurbau erarbeitet, dessen Sekretariat vom BSI (Ver-einigtes Knigreich) gehalten wird.Die Arbeiten auf nationaler Ebene wurden durch die Experten des NABau-Spiegelausschusses NA 005-08-16 AA Tragwerksbemessung (Sp CEN TC 250 SC 3) begleitet.Diese Europische Norm wurde vom CEN am 16. Ap-ril 2005 angenommen.Die Norm ist Bestandteil einer Reihe von Einwirkungs- und Bemessungsnormen, deren Anwendung nur im Paket sinnvoll ist. Dieser Tatsache wird durch das Leit-papier L der Kommission der Europischen Gemein-schaft fr die Anwendung der Eurocodes Rechnung getragen, indem bergangsfristen fr die verbindliche Umsetzung der Eurocodes in den Mitgliedstaaten vor-gesehen sind. Die bergangsfristen sind im Vorwort dieser Norm angegeben.Die Anwendung dieser Norm gilt in Deutschland in Verbindung mit dem Nationalen Anhang.Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren kn-nen. Das DIN [und oder die DKE] sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patent-rechte zu identifizieren.

Hintergrund des Eurocode-Programms

1975 beschloss die Kommission der Europischen Ge-meinschaften, fr das Bauwesen ein Programm auf der Grundlage des Artikels 95 der Rmischen Vertrge durchzufhren. Das Ziel des Programms war die Besei-tigung technischer Handelshemmnisse und die Harmo-nisierung technischer Normen.Im Rahmen dieses Programms leitete die Kommission die Bearbeitung von harmonisierten technischen Regel-werken fr die Tragwerksplanung von Bauwerken ein, die im ersten Schritt als Alternative zu den in den Mit-gliedslndern geltenden Regeln dienen und sie schlie-lich ersetzen sollten.15 Jahre lang leitete die Kommission mit Hilfe eines Steuerkomitees mit Reprsentanten der Mitgliedsln-der die Entwicklung des Eurocode-Programms, das zu der ersten Eurocode-Generation in den 80er Jahren fhrte.

6 1 Stahlbaunormen DIN EN 1993-1-1

Im Jahre 1989 entschieden sich die Kommission und die Mitgliedslnder der Europischen Union und der EFTA, die Entwicklung und Verffentlichung der Eu-rocodes ber eine Reihe von Mandaten an CEN zu bertragen, damit diese den Status von Europischen Normen (EN) erhielten. Grundlage war eine Vereinba-rung1) zwischen der Kommission und CEN. Dieser Schritt verknpft die Eurocodes de facto mit den Rege-lungen der Ratsrichtlinien und Kommissionsentschei-dungen, die die Europischen Normen behandeln (z. B. die Ratsrichtlinie 89 106 EWG zu Bauprodukten, die Bauproduktenrichtlinie, die Ratsrichtlinien 93 37 EWG, 92 50 EWG und 89 440 EWG zur Vergabe f-fentlicher Auftrge und Dienstleistungen und die ent-sprechenden EFTA-Richtlinien, die zur Einrichtung des Binnenmarktes eingeleitet wurden).Das Eurocode-Programm umfasst die folgenden Nor-men, die in der Regel aus mehreren Teilen bestehen:EN 1990, Eurocode: Grundlagen der Tragwerksplanung;EN 1991, Eurocode 1: Einwirkung auf Tragwerke;EN 1992, Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbetonbauten;EN 1993, Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten;EN 1994, Eurocode 4: Bemessung und Konstruktion von Stahl-Beton-Verbundbauten;EN 1995, Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten;EN 1996, Eurocode 6: Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten;EN 1997, Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemes-sung in der Geotechnik;EN 1998, Eurocode 8: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben;EN 1999, Eurocode 9: Bemessung und Konstruktion von Aluminiumkonstruktionen.Die Europischen Normen bercksichtigen die Verant-wortlichkeit der Bauaufsichtsorgane in den Mitglieds-lndern und haben deren Recht zur nationalen Festle-gung sicherheitsbezogener Werte bercksichtigt, so dass diese Werte von Land zu Land unterschiedlich bleiben knnen.

Status und Gltigkeitsbereich der Eurocodes

Die Mitgliedslnder der EU und von EFTA betrachten die Eurocodes als Bezugsdokumente fr folgende Zwecke: als Mittel zum Nachweis der bereinstimmung der

Hoch- und Ingenieurbauten mit den wesentlichen Anforderungen der Richtlinie 89 106 EWG, beson-

ders mit der wesentlichen Anforderung Nr. 1: Me-chanischer Festigkeit und Standsicherheit und der wesentlichen Anforderung Nr. 2: Brandschutz;

als Grundlage fr die Spezifizierung von Vertrgen fr die Ausfhrung von Bauwerken und dazu erfor-derlichen Ingenieurleistungen;

als Rahmenbedingung fr die Herstellung harmoni-sierter, technischer Spezifikationen fr Bauprodukte (ENs und ETAs)

Die Eurocodes haben, da sie sich auf Bauwerke bezie-hen, eine direkte Verbindung zu den Grundlagendoku-menten2), auf die in Artikel 12 der Bauproduktenricht-linie hingewiesen wird, wenn sie auch anderer Art sind als die harmonisierten Produktnormen3). Daher sind die technischen Gesichtspunkte, die sich aus den Euro-codes ergeben, von den Technischen Komitees von CEN und den Arbeitsgruppen von EOTA, die an Pro-duktnormen arbeiten, zu beachten, damit diese Pro-duktnormen mit den Eurocodes vollstndig kompatibel sind.Die Eurocodes liefern Regelungen fr den Entwurf, die Berechnung und Bemessung von kompletten Tragwer-ken und Baukomponenten, die sich fr die tgliche An-wendung eignen. Sie gehen auf traditionelle Bauweisen und Aspekte innovativer Anwendungen ein, liefern aber keine vollstndigen Regelungen fr ungewhnliche Baulsungen und Entwurfsbedingungen, wofr Spezi-alistenbeitrge erforderlich sein knnen.

Nationale Fassungen der Eurocodes

Die Nationale Fassung eines Eurocodes enthlt den vollstndigen Text des Eurocodes (einschlielich aller Anhnge), so wie von CEN verffentlicht, mit mgli-cherweise einer nationalen Titelseite und einem natio-nalen Vorwort sowie einem Nationalen Anhang.

1) Vereinbarung zwischen der Kommission der Europischen Gemeinschaft und dem Europischen Komitee fr Nor-mung (CEN) zur Bearbeitung der Eurocodes fr die Trag-werksplanung von Hochbauten und Ingenieurbauwerken (BC/CEN/03/89).

2) Entsprechend Artikel 3.3 der Bauproduktenrichtlinie sind die wesentlichen Angaben in Grundlagendokumenten zu konkretisieren, um damit die notwendigen Verbindungen zwischen den wesentlichen Anforderungen und den Manda-ten fr die Erstellung harmonisierter Europischer Normen und Richtlinien fr die Europische Zulassungen selbst zu schaffen.

3) Nach Artikel 12 der Bauproduktenrichtlinie hat das Grund-lagendokument

a) die wesentliche Anforderung zu konkretisieren, in dem die Begriffe und, soweit erforderlich, die technische Grundlage fr Klassen und Anforderungshhen verein-heitlicht werden,

b) die Methode zur Verbindung dieser Klasse oder Anfor-derungshhen mit technischen Spezifikationen anzuge-ben, z. B. rechnerische oder Testverfahren, Entwurfsre-geln,

c) als Bezugsdokument fr die Erstellung harmonisierter Normen oder Richtlinien fr Europische Technische Zulassungen zu dienen.

Die Eurocodes spielen de facto eine hnliche Rolle fr die wesentliche Anforderung Nr. 1 und einen Teil der wesentli-chen Anforderung Nr. 2.

Vorworte 7

Der Nationale Anhang darf nur Hinweise zu den Para-metern geben, die im Eurocode fr nationale Entschei-dungen offen gelassen wurden. Diese national festzule-genden Parameter (NDP) gelten fr die Tragwerkspla-nung von Hochbauten und Ingenieurbauten in dem Land, in dem sie erstellt werden. Sie umfassen: Zahlenwerte fr -Faktoren und oder Klassen, wo

die Eurocodes Alternativen erffnen; Zahlenwerte, wo die Eurocodes nur Symbole ange-

ben; landesspezifische, geographische und klimatische

Daten, die nur fr ein Mitgliedsland gelten, z. B. Schneekarten;

Vorgehensweise, wenn die Eurocodes mehrere zur Wahl anbieten;

Verweise zur Anwendung des Eurocodes, soweit diese ergnzen und nicht widersprechen.

Verbindung zwischen den Eurocodes und den harmonisierten Technischen Spezifikationen fr Bauprodukte (EN und ETAZ)

Die harmonisierten Technischen Spezifikationen fr Bauprodukte und die technischen Regelungen fr die Tragwerksplanung4) mssen konsistent sein. Insbeson-dere sollten die Hinweise, die mit den CE-Zeichen an den Bauprodukten verbunden sind und die die Euro-codes in Bezug nehmen, klar erkennen lassen, welche national festzulegenden Parameter (NDP) zugrunde liegen.

Besondere Hinweise zu EN 1993-1

Es ist vorgesehen, EN 1993 gemeinsam mit den Euro-codes EN 1990, Grundlagen der Tragwerksplanung, EN 1991, Einwirkungen auf Tragwerke sowie EN 1992 bis EN 1999, soweit hierin auf Tragwerke aus Stahl oder Bauteile aus Stahl Bezug genommen wird, anzuwen-den.EN 1993-1 ist der erste von insgesamt sechs Teilen von EN 1993, Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten. In diesem ersten Teil sind Grundregeln fr Stabtrag-werke und zustzliche Anwendungsregeln fr den Hochbau enthalten. Die Grundregeln finden auch ge-meinsam mit den weiteren Teilen EN 1993-2 bis EN 1993-6 Anwendung.EN 1993-1 besteht aus zwlf Teilen EN 1993-1-1 bis EN 1993-1-12, die jeweils spezielle Stahlbauteile, Grenzzustnde oder Werkstoffe behandeln.EN 1993-1 darf auch fr Bemessungssituationen au-erhalb des Geltungsbereichs der Eurocodes angewen-

det werden (andere Tragwerke, andere Belastungen, andere Werkstoffe). EN 1993-1 kann dann als Bezugs-dokument fr andere CEN TCs (Technische Komi-tees), die mit Tragwerksbemessung befasst sind, dienen.Die Anwendung von EN 1993-1 ist gedacht fr: Komitees zur Erstellung von Spezifikationen fr

Bauprodukte, Normen fr Prfverfahren sowie Nor-men fr die Bauausfhrung;

Auftraggeber (z. B. zur Formulierung spezieller An-forderungen);

Tragwerksplaner und Bauausfhrende; zustndige Behrden.Die Zahlenwerte fr -Faktoren und andere Parameter, die die Zuverlssigkeit festlegen, gelten als Empfehlun-gen, mit denen ein akzeptables Zuverlssigkeitsniveau erreicht werden soll. Bei ihrer Festlegung wurde voraus-gesetzt, dass ein angemessenes Niveau der Ausfh-rungsqualitt und Qualittsprfung vorhanden ist.

Nationaler Anhang zu EN 1993-1-1

Diese Norm enthlt alternative Methoden, Zahlenan-gaben und Empfehlungen in Verbindung mit Anmer-kungen, die darauf hinweisen, wo nationale Festlegun-gen getroffen werden knnen. EN 1993-1-1 wird bei der nationalen Einfhrung einen Nationalen Anhang ent-halten, der alle national festzulegenden Parameter ent-hlt, die fr die Bemessung und Konstruktion von Stahl- und Tiefbauten im jeweiligen Land erforderlich sind.Nationale Festlegungen sind bei folgenden Regelungen vorgesehen: 2.3.1(1); 3.1(2); 3.2.1(1); 3.2.2(1); 3.2.3(1); 3.2.3(3)B; 3.2.4(1)B; 5.2.1(3); 5.2.2(8); 5.3.2(3); 5.3.2(11); 5.3.4(3); 6.1(1); 6.1(1)B; 6.3.2.2(2); 6.3.2.3(1); 6.3.2.3(2); 6.3.2.4(1)B; 6.3.2.4(2)B; 6.3.3(5); 6.3.4(1); 7.2.1(1)B; 7.2.2(1)B; 7.2.3(1)B; BB.1.3(3)B; C.2.2(3); C.2.2(4).

4) Siehe Artikel 3.3 und Art. 12 der Bauproduktenrichtlinie, ebenso wie 4.2, 4.3.1, 4.3.2 und 5.2 des Grundlagendoku-mentes Nr. 1

8 1 Stahlbaunormen DIN EN 1993-1-1

1 Allgemeines

1.1 Anwendungsbereich

1.1.1 Anwendungsbereich von Eurocode 3

(1) Eurocode 3 gilt fr den Entwurf, die Berechnung und die Bemessung von Bauwerken aus Stahl. Euro-code 3 entspricht den Grundstzen und Anforderungen an die Tragfhigkeit und Gebrauchstauglichkeit von Tragwerken sowie den Grundlagen fr ihre Bemessung und Nachweise, die in EN 1990, Grundlagen der Trag-werksplanung, enthalten sind.(2) Eurocode 3 behandelt ausschlielich Anforderun-gen an die Tragfhigkeit, die Gebrauchstauglichkeit, die Dauerhaftigkeit und den Feuerwiderstand von Trag-werken aus Stahl. Andere Anforderungen, wie z. B. Wrmeschutz oder Schallschutz, werden nicht berck-sichtigt.(3) Eurocode 3 gilt in Verbindung mit folgenden Regel-werken: EN 1990, Grundlagen der Tragwerksplanung; EN 1991, Einwirkungen auf Tragwerke; ENs, ETAGs und ETAs fr Bauprodukte, die fr

Stahlbauten Verwendung finden; EN 1090-1, Ausfhrung von Stahltragwerken und

Aluminiumtragwerken Teil 1: Konformittsnach-weisverfahren fr tragende Bauteile

EN 1090-2, Ausfhrung von Stahltragwerken und Aluminiumtragwerken Teil 2: Technische Regeln fr die Ausfhrung von Stahltragwerken

EN 1992 bis EN 1999, soweit auf Stahltragwerke oder Stahlbaukomponenten Bezug genommen wird.

NCI DIN EN 1993-1-1 NAzu 1.1.1(3)DIN EN 1990:2010-12, Eurocode: Grundlagen der Trag-werksplanung; Deutsche Fassung EN 1990:2002DIN EN 1991 (alle Teile), Eurocode 1: Einwirkungen auf TragwerkeDIN EN 1993-1-1:2010-12, Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten Teil 1-1: Allgemeine Be-messungsregeln und Regeln fr den Hochbau; Deutsche Fassung EN 1993-1-1:2005DIN EN 1993-1-10 NA:2010-12 Nationaler Anhang National festgelegte Parameter Eurocode 3: Bemes-sung und Konstruktion von Stahlbauten Teil 1-10: Stahlsortenauswahl im Hinblick auf Bruchzhigkeit und Eigenschaften in DickenrichtungDIN EN 1993-1-12: Eurocode 3: Bemessung und Kon-struktion von Stahlbauten Teil 1-12: Zustzliche Re-geln zur Erweiterung von EN 1993 auf Stahlsorten bis S700SEP 1390, STAHL-EISEN-Prfblatt des Vereins Deut-scher EisenhttenleuteEN 10164:2004, Stahlerzeugnisse mit verbesserten Ver-formungseigenschaften senkrecht zur Erzeugnisoberfl-che Technische Lieferbedingungen

DIN EN 10210-1:2006, Warmgefertigte Hohlprofile fr den Stahlbau aus unlegierten Bausthlen und aus Fein-kornbausthlen Teil 1: Technische LieferbedingungenDIN EN 10219-1:2006, Kaltgefertigte geschweite Hohlprofile fr den Stahlbau aus unlegierten Bausthlen und aus Feinkornbausthlen Teil 1: Technische Liefer-bedingungen

(4) Eurocode 3 ist in folgende Teile unterteilt:EN 1993-1, Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln fr den Hochbau;EN 1993-2, Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten Teil 2: Stahlbrcken;EN 1993-3, Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten Teil 3: Trme, Maste und Schornsteine;EN 1993-4, Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten Teil 4: Tank- und Silobauwerke und Rohrleitun-gen;EN 1993-5, Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten Teil 5: Spundwnde und Pfhle aus Stahl;EN 1993-6, Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten Teil 6: Kranbahntrger.

Zu 1.1.1(1)Diese Norm gilt nicht nur fr Bauwerke aus Stahl, sondern auch fr sthlerne Bauteile anderer Tragkonstruktionen. Der Ausdruck Entwurf, Berechnung und Bemessung versucht den englischen Begriff design wiederzugeben, der sowohl Bemessung wie Kon-struktion umfasst.

Zu 1.1.1(3)Es gilt generell das Mischungsverbot, das heit, dass europische Normen nur im Zusammenhang mit den jeweils anderen europ-ischen Normen verwandt werden drfen und nicht mit Normen wie z. B. der inzwischen zurckgezogenen nationalen Normen-reihe DIN 18800. Das gilt insbesondere auch fr DIN 18800-7 Ausfhrung und Herstellerqualifikation, die durch EN 1090-1 bzw. EN 1090-2 ersetzt wurde. Zu EN 1090 stellt die aktuelle nderung DIN EN 1993-1-1 A1:2014-07 den Verweis auf die jetzt gltigen Fassungen richtig.

Zu NCI zu 1.1.1(3)Als NCI (National Non-Contradictory Complementary Information) sind spezifische Normen genannt, auf die im Nationalen Anhang DIN EN 1993-1-1 NA:2015-08 besonders verwiesen wird.

Zu 1.1.1(4)Die genaue Bezeichnung der Normenreihe, die hufig einfach Eu-rocode 3 genannt wird, ist EN1993. Hierbei handelt es sich um ein europisches Dokument, das fr Deutschland als Normenreihe DINEN1993 und fr sterreich als Normenreihe NORMEN1993 usw. verffentlicht wurde.Fr undatierte Normen gelten jeweils ihre aktuell gltigen Fassun-gen, Normenangaben mit Datum wie im NCI zu 1.1.1(3) beziehen sich immer nur auf die genannte Fassung, vgl. 1.2.

Allgemeines 9

(5) Teile EN 1993-2 bis EN 1993-6 nehmen auf die Grundregeln von EN 1993-1 Bezug, die Regelungen in EN 1993-2 bis EN 1993-6 sind Ergnzungen zu den Grundregeln in EN 1993-1.(6) EN 1993-1, Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln fr den Hochbau beinhaltet:EN 1993-1-1, Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Re-geln fr den Hochbau;EN 1993-1-2, Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten Teil 1-2: Baulicher Brandschutz;EN 1993-1-3, Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten Teil 1-3: Kaltgeformte Bauteile und Bleche;EN 1993-1-4, Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten Teil 1-4: Nichtrostender Stahl;EN 1993-1-5, Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten Teil 1-5: Bauteile aus ebenen Blechen mit Bean-spruchungen in der Blechebene;EN 1993-1-6, Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten Teil 1-6: Festigkeit und Stabilitt von Schalen-tragwerken;EN 1993-1-7, Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten Teil 1-7: Ergnzende Regeln zu ebenen Blech-feldern mit Querbelastung;EN 1993-1-8, Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten Teil 1-8: Bemessung und Konstruktion von An-schlssen und Verbindungen;EN 1993-1-9, Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten Teil 1-9: Ermdung;EN 1993-1-10, Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten Teil 1-10: Auswahl der Stahlsorten im Hinblick auf Bruchzhigkeit und Eigenschaften in Dickenrichtung;EN 1993-1-11, Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten Teil 1-11: Bemessung und Konstruktion von Tragwerken mit sthlernen Zugelementen;EN 1993-1-12, Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten Teil 1-12: Zustzliche Regeln zur Erweiterung von EN 1993 auf Stahlgten bis S 700.

1.1.2 Anwendungsbereich von Eurocode 3 Teil 1-1

(1) EN 1993-1-1 enthlt Regeln fr den Entwurf, die Berechnung und Bemessung von Tragwerken aus Stahl mit Blechdicken t 3 mm. Zustzlich werden Anwen-dungsregeln fr den Hochbau angegeben. Diese An-wendungsregeln sind durch die Abschnittsnummerie-rung ( )B gekennzeichnet.Anmerkung: Fr kaltgeformte Bauteile und Bleche siehe EN 1993-1-3.(2) EN 1993-1-1 enthlt folgende Abschnitte:Abschnitt 1: Einfhrung;Abschnitt 2: Grundlagen fr die Tragwerkplanung;Abschnitt 3: Werkstoffe;Abschnitt 4: Dauerhaftigkeit;Abschnitt 5: Tragwerksberechnung;Abschnitt 6: Grenzzustnde der Tragfhigkeit;Abschnitt 7: Grenzzustnde der Gebrauchstauglich-keit.

(3) Abschnitte 1 und 2 enthalten zustzliche Regelun-gen zu EN 1990, Grundlagen der Tragwerksplanung.(4) Abschnitt 3 behandelt die Werkstoffeigenschaften der aus niedrig legiertem Baustahl gefertigten Stahlpro-dukte.(5) Abschnitt 4 legt grundlegende Anforderungen an die Dauerhaftigkeit fest.

Zu 1.1.2 AnmerkungDer Gltigkeitsbereich mit Blechdicke t 3 mm ist leider nicht ganz stimmig mit den brigen Teilen von EN 1993. Zur Harmoni-sierung wurde mit der A1-nderung eine entsprechende Anpas-sung von EN 1993-1-1 vorgenommen. Man unterscheidet darin zwischen der Nennblechdicke tnom, also der Blechdicke einschlie-lich des Zinkberzugs oder anderer metallischer berzge nach dem Kaltwalzen entsprechend den Herstellerangaben, und der Bemessungsdicke td, der Stahlkerndicke, die bei der rechnerischen Bemessung zur Verwendung kommt. Der jetzt gltige Normentext wird um eine Regel fr Bleche mit Dicken < 3mm und 1,5mm ergnzt. Whrend fr Nennblechdicken bis 3mm die Bemessungs-dicke td der Nennblechdicke tnom entspricht, wird fr dnnere Bleche die Toleranz mitbercksichtigt. Die Bemessungsdicke td bestimmt sich dann aus der Stahlkerndicke tcor, also der Nenn-blechdicke ohne Metallberzug, und der unteren Toleranzgrenze tol wie folgt:td = tcor, wenn tol 5% bzw.td = tcor (100-tol ) 95 wenn tol > 5%mit tcor = tnom tmetalliccoatings und tol als untere Toleranzgrenze in %.Der ursprngliche Titel von EN 1993-1-3 war Kaltgeformte dnn-wandige Bauteile und Bleche, auf die Einschrnkung dnnwan-dige wurde inzwischen im Titel verzichtet, auch wenn nach wie vor im Wesentlichen dnne Bleche behandelt werden. Dnnwan-dige Hohlprofile dagegen werden meist nach EN 1993-1-1 bemes-sen, so dass es notwendig schien, eine entsprechend harmoni-sierte Blechdickenregel fr Bleche < 3mm einzufhren. Theore-tisch knnte wie in EN 1993-1-1 die Bemessungsdicke nun auf 0,45mm herabgesetzt werden, was aber sicher nicht sinnvoll ist, da EN 1993-1-1 nur Stabbemessung enthlt. Deshalb hat man die Anwendungsgrenze auf 1,5mm gelegt hat. Die Blechdickenrege-lungen in EN 1993-1-3 und auch in EN 1993-1-8 werden in der berarbeitung entsprechend angepasst. In EN 1993-1-8 liegt die Regelung fr Hohlprofile in 7.1.1(5) bei 2,5mm. Dies hngt von den zugrunde liegenden Versuchsreihen ab, kann aber wahr-scheinlich auf 1,5mm heruntergesetzt werden. Fr das Schweien von Blechen wird zurzeit in EN 1993-1-8, 4.1(1) generell 4mm als Grenzdicke genannt. Fr kleinere Dicken wird auf EN 1993-1-3 verwiesen. Auch hier muss eine Anpassung erfolgen.Die Abkrzung ()B steht fr buildings, also im weiteren Sinne der Bereich des gewhnlichen Hochbaus. Leider ist dieser Anwen-dungsbereich nicht weiter spezifiziert, man muss also selbst ent-scheiden, ob diese gekennzeichneten zustzlichen Anwendungs-regeln und Vereinfachungen fr den betrachteten Fall auch an-wendbar sind.Die im Text verwendete Abkrzung ( )P bedeutet principle" diese Regel ist also in jedem Falle einzuhalten.

10 1 Stahlbaunormen DIN EN 1993-1-1

(6) Abschnitt 5 bezieht sich auf die Tragwerksberech-nung von Stabtragwerken, die mit einer ausreichenden Genauigkeit aus stabfrmigen Bauteilen zusammenge-setzt werden knnen.(7) Abschnitt 6 enthlt detaillierte Regeln zur Bemes-sung von Querschnitten und Bauteilen im Grenzzu-stand der Tragfhigkeit.(8) Abschnitt 7 enthlt die Anforderungen fr die Ge-brauchstauglichkeit.

1.2 Normative Verweisungen

Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwen-dung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Ver-weisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen).

1.2.1 Allgemeine normative Verweisungen

EN 1090, Herstellung und Errichtung von Stahlbauten Technische AnforderungenEN ISO 12944, Beschichtungsstoffe Korrosionsschutz von Stahlbauten durch BeschichtungssystemeEN ISO 1461, Durch Feuerverzinken auf Stahl aufge-brachte Zinkberzge (Stckverzinken) Anforderun-gen und Prfungen

1.2.2 Normative Verweisungen zu schweigeeigneten Bausthlen

EN 10025-1:2004, Warmgewalzte Erzeugnisse aus Bau-sthlen Teil 1: Allgemeine technische Lieferbedingun-genEN 10025-2:2004, Warmgewalzte Erzeugnisse aus Bau-sthlen Teil 2: Technische Lieferbedingungen fr unle-gierte BausthleEN 10025-3:2004, Warmgewalzte Erzeugnisse aus Bau-sthlen Teil 3: Technische Lieferbedingungen fr nor-malgeglhte normalisierend gewalzte schweigeeignete FeinkornbausthleEN 10025-4:2004, Warmgewalzte Erzeugnisse aus Bau-sthlen Teil 4: Technische Lieferbedingungen fr ther-momechanisch gewalzte schweigeeignete Feinkornbaus-thleEN 10025-5:2004, Warmgewalzte Erzeugnisse aus Bau-sthlen Teil 5: Technische Lieferbedingungen fr wet-terfeste BausthleEN 10025-6:2004, Warmgewalzte Erzeugnisse aus Bau-sthlen Teil 6: Technische Lieferbedingungen fr Flach-erzeugnisse aus Sthlen mit hherer Streckgrenze im vergteten ZustandEN 10164:1993, Stahlerzeugnisse mit verbesserten Ver-formungseigenschaften senkrecht zur Erzeugnisoberfl-che Technische LieferbedingungenEN 10210-1:1994, Warmgefertigte Hohlprofile fr den Stahlbau aus unlegierten Bausthlen und aus Feinkorn-bausthlen Teil 1: Technische Lieferbedingungen

EN 10219-1:1997, Kaltgefertigte geschweite Hohlpro-file fr den Stahlbau aus unlegierten Bausthlen und aus Feinkornbausthlen Teil 1: Technische Lieferbedingun-gen

1.3 Annahmen

(1) Zustzlich zu den Grundlagen von EN 1990 wird vorausgesetzt, dass Herstellung und Errichtung von Stahlbauten nach EN 1090 erfolgen.

1.4 Unterscheidung nach Grundstzen und Anwendungsregeln

(1) Es gelten die Regelungen nach EN 1990, 1.4.

1.5 Begriffe

(1) Es gelten die Begriffe von EN 1990, 1.5.(2) Nachstehende Begriffe werden in EN 1993-1-1 mit folgender Bedeutung verwendet:

1.5.1 Tragwerk

tragende Bauteile und Verbindungen zur Abtragung von Lasten; der Begriff umfasst Stabtragwerke wie Rahmentragwerke oder Fachwerktragwerke; es gibt ebene und rumliche Tragwerke

1.5.2 Teiltragwerke

Teil eines greren Tragwerks, das jedoch als eigenstn-diges Tragwerk in der statischen Berechnung behandelt werden darf

1.5.3 Art des Tragwerks

zur Unterscheidung von Tragwerken werden folgende Begriffe verwendet:

Zu 1.3 (1)DIN18800-7 Stahlbauten Teil 7 : Ausfhrung und Herstellerqua-lifikation [K3] wurde inzwischen durch EN 1090 Teil 1 und Teil 2 ersetzt. Die Koexistenzphase beider Normen ist zum 1. Juli 2014 ausgelaufen, dass heit, die Anwendung von EN 1090 ist ver-pflichtend. Bis zu diesem Datum war die Anwendung von DIN18800-7 und der Nachweis nach alter Herstellerqualifikation noch mglich, setzte aber dann zwingend eine Bemessung nach DIN18800 :2008 [K1, K2] voraus.

Zu 1.5.3Fr Tragwerke mit verformbaren Anschlssen sind ggf. bei der Schnittgren- und Verformungsberechnung der Tragwerke auch die Steifigkeit der Anschlsse selber zu bercksichtigen, Hinweise dazu sind zum Beispiel in EN 1993-1-8 Kapitel 5 gegeben.Gelenktragwerke sind auch solche Tragwerke, bei denen rechne-risch ein Gelenk, also keine bertragung von Momenten ange-nommen wird.

Allgemeines 11

Tragwerke mit verformbaren Anschlssen, bei denen die wesentlichen Eigenschaften der zu verbindenden Bauteile und ihrer Anschlsse in der statischen Be-rechnung bercksichtigt werden mssen;

Tragwerke mit steifen Anschlssen, bei denen nur die Eigenschaften der Bauteile in der statischen Berech-nung bercksichtigt werden mssen;

Gelenktragwerke, in denen die Anschlsse nicht in der Lage sind, Momente zu bertragen

1.5.4 Tragwerksberechnung

die Bestimmung der Schnittgren und Verformungen des Tragwerks, die im Gleichgewicht mit den Einwir-kungen stehen

1.5.5 Systemlnge

Abstand zweier benachbarter Punkte eines Bauteils in einer vorgegebenen Ebene, an denen das Bauteil gegen Verschiebungen in der Ebene gehalten ist, oder Ab-stand zwischen einem solchen Punkt und dem Ende des Bauteils

1.5.6 Knicklnge

Lnge des an beiden Enden gelenkig gelagerten Druckstabes, der die gleiche ideale Verzweigungslast hat wie der Druckstab mit seinen realen Lagerungsbe-dingungen im System

1.5.7 mittragende Breite

reduzierte Flanschbreite fr den Sicherheitsnachweis von Trgern mit breiten Gurtscheiben zur Bercksich-tigung ungleichmiger Spannungsverteilung infolge von Scheibenverformungen

1.5.8 Kapazittsbemessung

Bemessung eines Bauteils und seiner Anschlsse derart, dass bei eingeprgten Verformungen planmige plas-tische Flieverformungen im Bauteil durch gezielte berfestigkeit der Verbindungen und Anschlussteile sichergestellt werden

1.5.9 Bauteil mit konstantem Querschnitt

Bauteil mit konstantem Querschnitt entlang der Bau-teil achse

1.6 Formelzeichen

(1) Folgende Formelzeichen werden im Sinne dieser Norm verwandt.(2) Weitere Formelzeichen werden im Text definiert.Anmerkung: Die Formelzeichen sind in der Reihen-folge ihrer Verwendung in EN 1993-1-1 aufgelistet. Ein Formelzeichen kann unterschiedliche Bedeutungen ha-ben.

Abschnitt 1

x-x Lngsachse eines Bauteils;y-y Querschnittsachse;z-z Querschnittsachse;u-u starke Querschnittshauptachse (falls diese

nicht mit der y-y-Achse bereinstimmt);v-v schwache Querschnittshauptachse (falls diese

nicht mit der z-z-Achse bereinstimmt);b Querschnittsbreite;h Querschnittshhe;d Hhe des geraden Stegteils;tw Stegdicke;tf Flanschdicke;r Ausrundungsradius;r1 Ausrundungsradius;r2 Abrundungsradius;t Dicke.

Abschnitt 2

Pk Nennwert einer whrend der Errichtung aufgebrachten Vorspannkraft;

Gk Nennwert einer stndigen Einwirkung;Xk charakteristischer Wert einer Werkstoffeigen-

schaft;Xn Nennwert einer Werkstoffeigenschaft;Rd Bemessungswert einer Beanspruchbarkeit;Rk charakteristischer Wert einer Beanspruchbar-

keit;M Teilsicherheitsbeiwert fr die Beanspruchbar-

keit;Mi Teilsicherheitsbeiwert fr die Beanspruchbar-

keit fr die Versagensform i;Mf Teilsicherheitsbeiwert fr die Ermdungsbean-

spruchbarkeit; Umrechnungsfaktor;ad Bemessungswert einer geometrischen Gre.

Abschnitt 3

fy Streckgrenze;fu Zugfestigkeit;ReH Streckgrenze nach Produktnorm;Rm Zugfestigkeit nach Produktnorm;A0 Anfangsquerschnittsflche;y Fliedehnung;

Zu 1.6Einige Formelzeichen stimmen nicht mit den aus der deutschen Normung gewohnten Zeichen berein. Beispiele sind: t w statt t s Stegdicke t f statt t g Gurtdicke d statt h 2c Hhe des geraden Stegteils statt Abminderungsbeiwert entsprechend der

magebenden Knicklinie LT statt M Abminderungsbeiwert fr Biegedrillknicken C R,k statt c ,k Rotationssteifigkeit statt Drehbettung L cr statt s k Knicklnge

12 1 Stahlbaunormen DIN EN 1993-1-1

u Gleichmadehnung;ZEd erforderlicher Z-Wert des Werkstoffs aus

Dehnungsbeanspruchung in Blechdickenrich-tung;

ZRd verfgbarer Z-Wert des Werkstoffs in Blechdi-ckenrichtung;

E Elastizittsmodul;G Schubmodul; Poissonsche Zahl, Querkontraktionszahl; Wrmeausdehnungskoeffizient.

Abschnitt 5

cr Vergrerungsbeiwert fr die Einwirkungen, um die ideale Verzweigungslast zu erreichen;

FEd Bemessungswert der Einwirkungen auf das Tragwerk;

Fcr ideale Verzweigungslast auf der Basis elasti-scher Anfangssteifigkeiten;

HEd Bemessungswert der gesamten horizontalen Last, einschlielich der vom Stockwerk bertragenen quivalenten Krfte (Stock-werksschub);

VEd Bemessungswert der gesamten vertikalen vom Stockwerk (Stockwerksdruck) bertragenen Last am Tragwerk;

H,Ed Horizontalverschiebung der oberen Knoten gegenber den unteren Knoten eines Stock-werks infolge HEd;

h Stockwerkshhe; Schlankheitsgrad;NEd Bemessungswert der einwirkenden Normal-

kraft (Druck); Anfangsschiefstellung;0 Ausgangswert der Anfangsschiefstellung;h Abminderungsfaktor in Abhngigkeit der

Sttzenhhe h;h Tragwerkshhe;m Abminderungsfaktor in Abhngigkeit von

der Anzahl der Sttzen in einer Reihe;m Anzahl der Sttzen in einer Reihe;e0 Amplitude einer Bauteilimperfektion;L Bauteillnge;init Form der geometrischen Vorimperfektion aus

der Eigenfunktion cr bei der niedrigsten Verzweigungslast;

cr Eigenfunktion (Modale) fr die Verschiebun-gen bei Erreichen der niedrigsten Verzwei-gungslast;

e0,d Bemessungswert der Amplitude einer Bauteil-imperfektion;

MRk charakteristischer Wert der Momententrag-fhigkeit eines Querschnitts;

NRk charakteristischer Wert der Normalkrafttrag-fhigkeit eines Querschnitts;

Imperfektionsbeiwert;EI cr Eigenfunktion (Modale) der Biegemomente

EI bei Erreichen der niedrigsten Verzwei-gungslast;

Abminderungsbeiwert entsprechend der magebenden Knicklinie;

ult,k Kleinster Vergrerungsfaktor fr die Bemes-sungswerte der Belastung, mit dem die cha-rakteristische Tragfhigkeit der Bauteile mit Verformungen in der Tragwerksebene erreicht wird, ohne dass Knicken oder Biegedrillkni-cken aus der Ebene bercksichtigt wird. Dabei werden, wo erforderlich, alle Effekte aus Imperfektionen und Theorie 2. Ordnung in der Tragwerksebene bercksichtigt. In der Regel wird ult,k durch den Querschnittsnach-weis am ungnstigsten Querschnitt des Tragwerks oder Teiltragwerks bestimmt.

cr Vergrerungsbeiwert fr die Einwirkungen, um die ideale Verzweigungslast bei Auswei-chen aus der Ebene (siehe ult,k) zu erreichen;

q Ersatzkraft pro Lngeneinheit auf ein stabili-sierendes System quivalent zur Wirkung von Imperfektionen;

q Durchbiegung des stabilisierenden Systems unter der Ersatzkraft q;

qd Bemessungswert der Ersatzkraft q pro Lngen einheit;

MEd Bemessungswert des einwirkenden Biege-moments;

k Beiwert fr e0,d; Dehnung; Normalspannung;com,Ed Bemessungswert der einwirkenden Druck-

spannung in einem Querschnittsteil; Lnge; Faktor in Abhngigkeit von fy;c Breite oder Hhe eines Querschnittsteils; Anteil eines Querschnittsteils unter Druck-

beanspruchung; Spannungs- oder Dehnungsverhltnis;k Beulfaktor;d Auendurchmesser runder Hohlquerschnitte.

Abschnitt 6

M0 Teilsicherheitsbeiwert fr die Beanspruchbar-keit von Querschnitten (bei Anwendung von Querschnittsnachweisen);

M1 Teilsicherheitsbeiwert fr die Beanspruchbar-keit von Bauteilen bei Stabilittsversagen (bei Anwendung von Bauteilnachweisen);

M2 Teilsicherheitsbeiwert fr die Beanspruchbar-keit von Querschnitten bei Bruchversagen infolge Zugbeanspruchung;

x,Ed Bemessungswert der einwirkenden Normal-spannung in Lngsrichtung;

z,Ed Bemessungswert der einwirkenden Normal-spannung in Querrichtung;

Ed Bemessungswert der einwirkenden Schub-spannung;

NEd Bemessungswert der einwirkenden Normal-kraft;

Allgemeines 13

My,Ed Bemessungswert des einwirkenden Momentes um die y-y-Achse;

Mz,Ed Bemessungswert des einwirkenden Momentes um die z-z-Achse;

NRd Bemessungswert der Normalkrafttragfhig-keit;

My,Rd Bemessungswert der Momententragfhigkeit um die y-y-Achse;

Mz,Rd Bemessungswert der Momententragfhigkeit um die z-z-Achse;

s Lochabstand bei versetzten Lchern gemessen als Abstand der Lochachsen in der Projektion parallel zur Bauteilachse;

p Lochabstand bei versetzten Lchern gemessen als Abstand der Lochachsen in der Projektion senkrecht zur Bauteilachse;

n Anzahl der Lcher lngs einer kritischen Risslinie (in einer Diagonalen oder Zickzack-linie), die sich ber den Querschnitt oder ber Querschnittsteile erstreckt;

d0 Lochdurchmesser;eN Verschiebung der Hauptachse des wirksamen

Querschnitts mit der Flche Aeff bezogen auf die Hauptachse des Bruttoquerschnitts mit der Flche A;

MEd Bemessungswert eines zustzlichen einwirken-den Momentes infolge der Verschiebung eN;

Aeff wirksame Querschnittsflche;Nt,Rd Bemessungswert der Zugtragfhigkeit;Npl,Rd Bemessungswert der plastischen Normalkraft-

tragfhigkeit des Bruttoquerschnitts;Nu,Rd Bemessungswert der Zugtragfhigkeit des Net-

toquerschnitts lngs der kritischen Risslinie durch die Lcher;

Anet Nettoquerschnittsflche;Nnet,Rd Bemessungswert der plastischen Normalkraft-

tragfhigkeit des Nettoquerschnitts;Nc,Rd Bemessungswert der Normalkrafttragfhigkeit

bei Druck;Mc,Rd Bemessungswert der Momententragfhigkeit

bei Bercksichtigung von Lchern;Wpl plastisches Widerstandsmoment;Wel,min kleinstes elastisches Widerstandsmoment;Weff,min kleinstes wirksames elastisches Widerstands-

moment;Af Flche des zugbeanspruchten Flansches;Af,net Nettoflche des zugbeanspruchten Flansches;VEd Bemessungswert der einwirkenden Querkraft;Vc,Rd Bemessungswert der Querkrafttragfhigkeit;Vpl,Rd Bemessungswert der plastischen Querkraft-

tragfhigkeit;Av wirksame Schubflche; Beiwert fr die wirksame Schubflche;S Statisches Flchenmoment;I Flchentrgheitsmoment des Gesamtquer-

schnitts;A Querschnittsflche;Aw Flche des Stegbleches;Af Flche eines Flansches;

TEd Bemessungswert des einwirkenden Torsions-momentes;

TRd Bemessungswert der Torsionstragfhigkeit;Tt,Ed Bemessungswert des einwirkenden

St. Venantschen Torsionsmoments;Tw,Ed Bemessungswert des einwirkenden Wlbtorsi-

onsmoments;t,Ed Bemessungswert der einwirkenden Schubspan-

nung infolge St. Venantscher (primrer) Torsion;

w,Ed Bemessungswert der einwirkenden Schubspan-nung infolge Wlbkrafttorsion;

w,Ed Bemessungswert der einwirkenden Normal-spannungen infolge des Bimomentes BEd;

BEd Bemessungswert des einwirkenden Bimo-ments;

Vpl,T,Rd Bemessungswert der Querkrafttragfgkeit abgemindert infolge TEd;

Abminderungsbeiwert zur Bestimmung des Bemessungswerts der Momententragfhigkeit unter Bercksichtigung von VEd;

MV,Rd Bemessungswert der Momententragfhigkeit abgemindert infolge VEd;

MN,Rd Bemessungswert der Momententragfhigkeit abgemindert infolge NEd;

n Verhltnis von NEd zu Npl,Rd;a Verhltnis der Stegflche zur Bruttoquer-

schnittsflche; Parameter fr den Querschnittsnachweis bei

Biegung um beide Hauptachsen; Parameter fr den Querschnittsnachweis bei

Biegung um beide Hauptachsen;eN,y Verschiebung der Hauptachse y-y des wirksa-

men Querschnitts mit der Flche Aeff bezogen auf die Hauptachse des Bruttoquerschnitts mit der Flche A;

eN,z Verschiebung der Hauptachse z-z des wirksa-men Querschnitts mit der Flche Aeff bezogen auf die Hauptachse des Bruttoquerschnitts mit der Flche A;

Weff,min kleinstes wirksames elastisches Widerstands-moment;

Nb,Rd Bemessungswert der Biegeknicktragfhigkeit von Bauteilen unter planmig zentrischem Druck;

Abminderungsbeiwert entsprechend der magebenden Knickkurve;

Funktion zur Bestimmung des Abminde-rungsbeiwertes ;

a0, a, b, c, d Klassenbezeichnungen der Knicklinien;

Ncr ideale Verzweigungslast fr den magebenden Knickfall bezogen auf den Bruttoquerschnitt;

i Trgheitsradius fr die magebende Knick-ebene bezogen auf den Bruttoquerschnitt;

1 Schlankheit zur Bestimmung des Schlank-heitsgrads;

T Schlankheitsgrad fr Drillknicken oder Biegedrillknicken;

14 1 Stahlbaunormen DIN EN 1993-1-1

Ncr,TF ideale Verzweigungslast fr Biegedrillknicken;Ncr,T ideale Verzweigungslast fr Drillknicken;Mb,Rd Bemessungswert der Momententragfhigkeit

bei Biegedrillknicken;LT Abminderungsbeiwert fr Biegedrillknicken;LT Funktion zur Bestimmung des Abminde-

rungsbeiwertes LT;LT Imperfektionsbeiwert fr die magebende

Biegedrillknicklinie; LT Schlankheitsgrad fr Biegedrillknicken;Mcr ideales Verzweigungsmoment bei Biege-

drillknicken; LT,0 Plateaulnge der Biegedrillknicklinie fr

gewalzte und geschweite Querschnitte; Korrekturfaktor der Biegedrillknicklinie fr

gewalzte und geschweite Querschnitte;LT,mod modifizierter Abminderungsbeiwert fr

Biegedrillknicken;f Modifikationsfaktor fr LT;kc Korrekturbeiwert zur Bercksichtigung der

Momentenverteilung; Momentenverhltnis in einem Bauteil-

abschnitt;Lc Abstand zwischen seitlichen Sttzpunkten; f Schlankheitsgrad des druckbeanspruchten

Flansches;if,z Trgheitsradius des druckbeanspruchten

Flansches um die schwache Querschnitts-achse;

Ieff,f wirksames Flchentrgheitsmoment des druckbeanspruchten Flansches um die schwache Querschnittsachse;

Aeff,f wirksame Flche des druckbeanspruchten Flansches;

Aeff, w,c wirksame Flche des druckbeanspruchten Teils des Stegblechs;

c0 Grenzschlankheitsgrad;kf Anpassungsfaktor;

My,Ed Momente infolge Verschiebung eNy der Querschnittsachsen;

Mz,Ed Momente infolge Verschiebung eNz der Quer-schnittsachsen;

y Abminderungsbeiwert fr Biegeknicken (y-y-Achse);

z Abminderungsbeiwert fr Biegeknicken (z-z-Achse);

kyy Interaktionsfaktor;kyz Interaktionsfaktor;kzy Interaktionsfaktor;kzz Interaktionsfaktor; op globaler Schlankheitsgrad eines Bauteils oder

einer Bauteilkomponente zur Bercksichti-gung von Stabilittsverhalten aus der Ebene;

op Abminderungsbeiwert in Abhngigkeit von op ;

ult,k Vergrerungsbeiwert fr die Einwirkungen, um den charakteristischen Wert der Tragf-higkeit bei Unterdrckung von Verformungen aus der Ebene zu erreichen;

cr,op Vergrerungsbeiwert fr die Einwirkungen, um die Verzweigungslast bei Ausweichen aus der Ebene (siehe ult,k) zu erreichen;

NRk charakteristischer Wert der Normalkrafttrag-fhigkeit;

My,Rk charakteristischer Wert der Momententrag-fhigkeit (y-y-Achse);

Mz,Rk charakteristischer Wert der Momententrag-fhigkeit (z-z-Achse);

Qm lokale Ersatzkraft auf stabilisierende Bauteile im Bereich von Fliegelenken;

Lstable Mindestabstand von Absttzmanahmen;Lch Knicklnge eines Gurtstabs;h0 Abstand zwischen den Schwerachsen der

Gurtstbe;a Bindeblechabstand; Winkel zwischen den Schwerachsen von

Gitterstben und Gurtstben;imin kleinster Trgheitsradius von Einzelwinkeln;Ach Querschnittsflche eines Gurtstabes;Nch,Ed Bemessungswert der einwirkenden Normal-

kraft im Gurtstab eines mehrteiligen Bauteils; M Ed I Bemessungswert des maximal einwirkenden

Moments fr ein mehrteiliges Bauteils;Ieff effektives Flchentrgheitsmoment eines

mehrteiligen Bauteils;Sv Schubsteifigkeit infolge der Verformungen der

Gitterstbe und Bindebleche;n Anzahl der Ebenen der Gitterstbe oder

Bindebleche;Ad Querschnittsflche eines Gitterstabes einer

Gittersttze;d Lnge eines Gitterstabes einer Gittersttze;AV Querschnittsflche eines Bindeblechs (oder

horizontalen Bauteils) einer Gittersttze;Ich Flchentrgheitsmoment eines Gurtstabes in

der Nachweisebene;Ib Flchentrgheitsmoment eines Bindebleches in

der Nachweisebene; Wirkungsgrad;iy Trgheitsradius (y-y-Achse).

Anhang A

Cmy quivalenter Momentenbeiwert;Cmz quivalenter Momentenbeiwert;CmLT quivalenter Momentenbeiwert;y Beiwert;z Beiwert;Ncr,y ideale Verzweigungslast fr Knicken um die

y-y-Achse;Ncr,z ideale Verzweigungslast fr Knicken um die

z-z-Achse;Cyy Beiwert;Cyz Beiwert;Czy Beiwert;Czz Beiwert;wy Beiwert;wz Beiwert;

Allgemeines 15

npl Beiwert; max maximaler Wert von y und z ;bLT Beiwert;cLT Beiwert;dLT Beiwert;eLT Beiwert;y Verhltnis der Endmomente (y-y-Achse);Cmy,0 Beiwert;Cmz,0 Beiwert;aLT Beiwert;IT St. Venantsche Torsionssteifigkeit;Iy Flchentrgheitsmoment um die y-y-Achse;C1 Verhltnis von kritischem Biegemoment

(grter Wert unter den Bauteilen) und dem kritischen konstanten Biegemoment fr ein Bauteil mit gelenkiger Lagerung.

Mi,Ed(x) Grtwert von My,Ed und Mz,Ed;| x| grte Verformung entlang des Bauteils.

Anhang B

s Beiwert, s = Durchbiegung (en:sagging);h Beiwert, h = Aufbiegung (en:hogging);Cm quivalenter Momentenbeiwert.

Anhang AB

G Teilsicherheitsbeiwert fr stndige Einwirkun-gen;

Gk charakteristischer Wert der stndigen Einwir-kung G;

Q Teilsicherheitsbeiwert fr vernderliche Einwirkungen;

Qk charakteristischer Wert der vernderlichen Einwirkung Q.

Anhang BB

eff,v effektiver Schlankheitsgrad fr Knicken um die v-v-Achse;

eff,y effektiver Schlankheitsgrad fr Knicken um die y-y-Achse;

eff,z effektiver Schlankheitsgrad fr Knicken um die z-z-Achse;

L Systemlnge;Lcr Knicklnge;S Schubsteifigkeit der Bleche im Hinblick auf

die Verformungen des Trgers in der Blech-ebene;

Iw Wlbflchenmoment des Trgers;C ,k Rotationssteifigkeit, die durch das stabilisie-

rende Bauteil und die Verbindung mit dem Trger bewirkt wird;

K Beiwert zur Bercksichtigung der Art der Berechnung;

K Faktor zur Bercksichtigung des Momenten-verlaufs und der Mglichkeit der seitlichen Verschiebung des gegen Verdrehen gesttzten Trgers;

C R,k Rotationssteifigkeit des stabilisierenden Bauteils bei Annahme einer steifen Verbin-dung mit dem Trger;

C C,k Rotationssteifigkeit der Verbindung zwischen dem Trger und dem stabilisierenden Bauteil;

C D,k Rotationssteifigkeit infolge von Querschnitts-verformungen des Trgers;

Lm Mindestabstand zwischen seitlichen Sttzun-gen;

Lk Mindestabstand zwischen Verdrehbehinderun-gen;

Ls Mindestabstand zwischen einem plastischen Gelenk und einer benachbarten Verdrehbehin-derungen;

C1 Modifikationsfaktor zur Bercksichtigung des Momentenverlaufs;

Cm Modifikationsfaktor zur Bercksichtigung eines linearen Momentenverlaufs;

Cn Modifikationsfaktor zur Bercksichtigung eines nichtlinearen Momentenverlaufs;

a Abstand zwischen der Achse des Bauteils mit Fliegelenk und der Achse der Absttzung der aussteifenden Bauteile;

B0 Beiwert;B1 Beiwert;B2 Beiwert; ideales Verhltnis von NcrE zu NcrT;is auf die Schwerlinie des aussteifenden Bauteils

bezogener Trgheitsradius;t Verhltnis des kleinsten zum grten Endmo-

ment;R1 Moment an einem Ort im Bauteil;R2 Moment an einem Ort im Bauteil;R3 Moment an einem Ort im Bauteil;R4 Moment an einem Ort im Bauteil;R5 Moment an einem Ort im Bauteil;RE maximaler Wert von R1 oder R5;Rs maximaler Wert des Biegemoments innerhalb

der Lnge Ly;c Voutenfaktor;hh zustzliche Querschnittshhe infolge der

Voute;hmax maximale Querschnittshhe innerhalb der

Lnge Ly;hmin minimale Querschnittshhe innerhalb der

Lnge Ly;hs Hhe des Querschnitts ohne Voute;Lh Lnge der Voute innerhalb der Lnge Ly;Ly Abstand zwischen seitlichen Absttzungen.

1.7 Definition der Bauteilachsen

(1) Die Bauteilachsen werden wie folgt definiert: x-x lngs des Bauteils; y-y Querschnittsachse; z-z Querschnittsachse.

16 1 Stahlbaunormen DIN EN 1993-1-1

(2) Die Querschnittsachsen von Stahlbauteilen werden wie folgt definiert: Allgemein:

y-y Querschnittsachse parallel zu den Flanschen;z-z Querschnittsachse rechtwinklig zu den Flan-

schen. fr Winkelprofile:

y-y Achse parallel zum kleineren Schenkel;z-z Achse rechtwinklig zum kleineren Schenkel.

wenn erforderlich:u-u Hauptachse (wenn sie nicht mit der y-y-Achse

bereinstimmt);v-v Nebenachse (wenn sie nicht mit der z-z-Achse

bereinstimmt).(3) Die Symbole fr die Abmessungen und Achsen ge-walzter Stahlprofile sind in Bild 1.1 angegeben.(4) Die Vereinbarung fr Indizes zur Bezeichnung der Achsen von Momenten lautet: Es gilt die Achse, um die das Moment wirkt.Anmerkung: Alle Regeln dieses Eurocodes beziehen sich auf die Eigenschaften in den Hauptachsenrichtun-gen, welche im Allgemeinen als y-y-Achse und z-z-Achse fr symmetrische Querschnitte und u-u-Achse und v-v-Achse fr unsymmetrische Querschnitte, wie z. B. Winkel, festgelegt sind.

2 Grundlagen fr die Tragwerksplanung

2.1 Anforderungen

2.1.1 Grundlegende Anforderungen

(1)P Fr die Tragwerksplanung von Stahlbauten gelten die Grundlagen von EN 1990.(2) Fr Stahlbauten gelten darber hinaus in der Regel die in diesem Abschnitt angegebenen Regelungen.(3) Die grundlegenden Anforderungen von EN 1990, Abschnitt 2 gelten in der Regel als erfllt, wenn der Entwurf, die Berechnung und die Bemessung mit Grenzzustnden in Verbindung mit Einwirkungen nach EN 1991 und Teilsicherheitsbeiwerten und Lastkombi-nationen entsprechend EN 1990 durchgefhrt wird.(4) Die Bemessungsregeln fr die Grenzzustnde der Tragfhigkeit, Gebrauchstauglichkeit und fr die Dau-erhaftigkeit in den verschiedenen Teilen von EN 1993 sind in der Regel fr die jeweiligen Anwendungsberei-che magebend.

Bild1.1. Abmessungen und Achsen von Profilquerschnitten

Grundlagen fr die Tragwerksplanung 17

2.1.2 Behandlung der Zuverlssigkeit

(1)P In Bezug auf die Anwendung von EN 1090-1 und EN 1090-2 sind die Ausfhrungsklassen nach Anhang C dieser Norm zu whlen. (2) Falls eine andere als die in dieser Norm empfohlene Zuverlssigkeit gefordert wird, sollte diese vorzugsweise durch entsprechende Gtesicherung bei der Tragwerks-planung und der Ausfhrung nach EN 1990:2010, An-hang B und Anhang C, sowie EN 1090 erreicht werden.

2.1.3 Nutzungsdauer, Dauerhaftigkeit und Robustheit

2.1.3.1 Allgemeines

(1)P Abhngig von der Art der Einwirkungen, die die Dauerhaftigkeit und Nutzungsdauer (siehe EN 1990) beeinflussen, ist bei Stahltragwerken in der Regel Fol-gendes zu beachten: Korrosionsgerechte Gestaltung gegebenenfalls mit:

geeignetem Schutz der Oberflche (siehe EN ISO 12944);

Einsatz von wetterfestem Stahl; Einsatz von nichtrostendem Stahl

(siehe EN 1993-1-4). Konstruktive Gestaltung im Hinblick auf ausrei-

chende Ermdungssicherheit (siehe EN 1993-1-9); Bercksichtigung der Auswirkung von Verschlei

beim Entwurf; Bemessung fr auergewhnliche Einwirkungen

(siehe EN 1991-1-7); Sicherstellung von Inspektions- und Wartungsma-

nahmen.

2.1.3.2 Nutzungsdauer bei Hochbauten

(1)P,B Als Nutzungsdauer ist in der Regel der Zeitraum festzulegen, in der ein Hochbau nach seiner vorgesehe-nen Funktion genutzt werden soll.(2)B Zur Festlegung der Lebensdauer von Hochbauten siehe EN 1990, Tabelle 2.1.(3)B Fr Bauteile, die nicht fr die gesamte Nutzungs-dauer von Hochbauten bemessen werden knnen, siehe 2.1.3.3(3)B.

2.1.3.3 Dauerhaftigkeit von Hochbauten

(1)P,B Um die Dauerhaftigkeit von Hochbauten zu si-chern, sind in der Regel die Tragwerke entweder gegen schdliche Umwelteinwirkungen und, wo notwendig, auf Ermdungseinwirkungen zu bemessen oder auf andere Art vor diesen zu schtzen.(2)P,B Knnen Materialverschlei, Korrosion oder Er-mdung magebend werden, mssen geeignete Werk-stoffwahl, nach EN 1993-1-4 und EN 1993-1-10, geeig-nete Gestaltung der Konstruktion nach EN 1993-1-9, strukturelle Redundanz (z. B. statische Unbestimmtheit des Systems) und geeigneter Korrosionsschutz berck-sichtigt werden.

(3)B Falls bei einem Bauwerk Bauteile austauschbar sein sollen (z. B. Lager bei Bodensetzungen), ist in der Regel der sichere Austausch als vorbergehende Bemes-sungssituation nachzuweisen.

2.2 Grundstzliches zur Bemessung mit Grenzzustnden

(1) Die in diesem Eurocode 3 festgelegten Beanspruch-barkeiten fr Querschnitte und Bauteile fr den Grenz-zustand der Tragfhigkeit, nach Abschnitt 3.3 der EN 1990, sind aus Versuchen abgeleitet, bei denen der Werkstoff eine ausreichende Duktilitt aufwies, so dass daraus vereinfachte Bemessungsmodelle abgeleitet wer-den konnten.(2) Die in diesem Teil des Eurocodes festgelegten Bean-spruchbarkeiten drfen nur verwendet werden, wenn die Bedingungen fr den Werkstoff nach Abschnitt 3 erfllt sind.

Zu 2.1.2(1)PGem nderung EN 1993-1-1 A1:2014-07 wird der bisherige Unterabschnitt 2.1.2 durch eine Bezugnahme auf die Anwendung von EN 1090 ergnzt. Seit Juli 2014 ersetzt ein neuer Anhang C zu EN 1993-1-1 den nur informativen Anhang B von EN 1090-2, der bisher die Zuordnung der Ausfhrungsklassen EXC1 bis EXC4 zu Schadensfolgeklassen (CC) gem DIN EN 1990, Tabelle B.1 enthielt.

Zu 2.1.2(2)Das semi-probabilistische Sicherheitskonzept von EN 1990 ver-folgt nach [K39] den Ansatz, mit der Definition eines fr Deutsch-land einheitlichen Zielwertes fr den Zuverlssigkeitsindex, im Bauwesen ein bauart- und nutzungsunabhngiges Zuverlssig-keitsniveau zu erreichen. Die Bemessung nach EN 1990 mit den Teilsicherheitsbeiwerten nach Anhang A bzw. nach EN 1991 bis EN 1999 fhrt nach [K39] in der Regel zu einem Tragwerk mit einer Mindestzuverlssigkeit von 3,8 fr einen Bezugszeitraum von 50 Jahren. Abweichungen davon, wie sie hier mit dem Verweis auf EN 1990, Anhang C angesprochen werden, sind Ausnahmen und erfordern eine Absprache mit der zustndigen Baurechtsbehrde. Die Anhnge B und C von EN 1990, die allgemeine Regeln zur Zuverlssigkeitsanalyse und zur Grundlage der Bemessung mit Teilsicherheitsbeiwerten behandeln, sind bauaufsichtlich nicht ein-gefhrt.

18 1 Stahlbaunormen DIN EN 1993-1-1

2.3 Basisvariable

2.3.1 Einwirkungen und Umgebungseinflsse

(1) Einwirkungen fr die Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten sind in der Regel nach EN 1991 zu ermitteln. Fr die Kombination von Einwirkungen und die Teilsicherheitsbeiwerte siehe EN 1990, Anhang A.Anmerkung 1: Der Nationale Anhang kann Einwir-kungen fr besondere rtliche oder klimatische oder auergewhnliche Einwirkungen festlegen.

NDP DIN EN 1993-1-1 NAzu 2.3.1(1) Anmerkung 1Es werden keine zustzlichen Festlegungen getroffen.

Anmerkung 2B: Zur proportionalen Erhhung von Lasten bei inkrementellen Berechnungen, siehe Anhang AB.1.

Anmerkung 3B: Zu vereinfachter Anordnung der Be-lastung, siehe Anhang AB.2.

(2) Fr die Festlegung der Einwirkungen whrend der Bauzustnde wird die Anwendung von EN 1991-1-6 empfohlen.(3) Auswirkungen absehbarer Setzungen und Setzungs-unterschiede sind in der Regel auf der Grundlage rea-listischer Annahmen zu bercksichtigen.(4) Einflsse aus ungleichmigen Setzungen, einge-prgten Verformungen oder anderen Formen von Vor-spannungen whrend der Montage sind in der Regel durch ihren Nennwert Pk als stndige Einwirkung zu bercksichtigen. Sie werden mit den anderen stndi-gen Lasten Gk zu einer stndigen Gesamteinwirkung (Gk + Pk) zusammengefasst.(5) Einwirkungen, die zu Ermdungsbeanspruchungen fhren und nicht in EN 1991 festgelegt sind, sollten nach EN 1993-1-9, Anhang A ermittelt werden.

2.3.2 Werkstoff- und Produkteigenschaften

(1) Werkstoffeigenschaften fr Stahl und andere Bau-produkte und geometrische Gren fr die Bemessung sind in der Regel den entsprechenden ENs, ETAGs oder ETAs zu entnehmen, sofern in dieser Norm keine andere Regelung vorgesehen ist.

2.4 Nachweisverfahren mit Teilsicherheitsbeiwerten

2.4.1 Bemessungswerte von Werkstoffeigenschaften

(1)P Fr die Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten sind die charakteristischen Werte Xk oder die Nennwerte Xn der Werkstoffeigenschaft nach diesem Eurocode anzusetzen.

2.4.2 Bemessungswerte der geometrischen Gren

(1) Geometrische Gren fr die Querschnitte und Ab-messungen des Tragwerks drfen den harmonisierten Produktnormen oder den Zeichnungen fr die Ausfh-rung nach EN 1090 entnommen werden. Sie sind als Nennwerte zu behandeln.(2) Die in dieser Norm festgelegten Bemessungswerte der geometrischen Ersatzimperfektionen enthalten: Einflsse aus geometrischen Imperfektionen von

Bauteilen, die durch geometrische Toleranzen in den Produktnormen oder Ausfhrungsnormen begrenzt sind;

Einflsse struktureller Imperfektionen infolge Her-stellung und Bauausfhrung;

Eigenspannungen; Ungleichmige Verteilung der Streckgrenze.

2.4.3 Bemessungswerte der Beanspruchbarkeit

(1) Fr Tragwerke aus Stahl gilt die folgende Definition nach EN 1990, Gleichung (6.6c) bzw. (6.6d):

R d R k ___ M