Tragkonstruktionen im Hochbau - Hochschule...
Transcript of Tragkonstruktionen im Hochbau - Hochschule...
Tragkonstruktionen im Hochbau
Beispielsammlung
Anschlussdetails
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
8. Gelenkige Stützenfüße
8.1 Holzbau
8.2 Stahlbau
9. Biegesteife Stützenköpfe
9.1 Stahlbau
9.2 Stahlbetonbau
9.3 Betonplatte auf Stahlstütze
10. Biegesteife Stützenfüße
10.1 Holzbau
10.2 Stahlbau
11. Bemessung von Stahlbauanschlüssen
11.1 Rand- und Lochabstände von Schrauben
11.2 Nahtdicken bei Schweißverbindungen
12. Quellen
1. Verankerung von Zuggliedern
1.1 Holzbau
1.2 Holzbau
1.3 Stahlbetonbau
2. Querkraftverbindungen
2.1 Holzbau
2.2 Stahlbau
2.2.1 Träger - Träger
2.2.2 Träger - Stützen
2.3 Stahlbetonbau
3. Biegesteife Verbindungen
3.1 Holzbau
3.1.1 Holz- Stahlbau
3.2 Stahlbau
3.3 Stahlbetonbau
Inhaltsverzeichnis
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
4. Gelenkige Verbindungen
4.1 Idealgelenkige Verbindungen
4.1.1 Holzbau
4.1.2 Stahlbau
4.1.3 Stahlbetonbau
4.2 Fachwerkknoten
4.2.1 Holzbau
4.2.2 Stahlbau
5. Umlenken von Seilkräften
6. Trägerauflager
6.1 Auflagerung auf Mauerwerk
6.2 Auflagerung Stahl- auf Stahlträger
6.3 Auflagerung Stahlträger auf Beton
6.4 Auflagerung von Betonplatten
7. Gelenkige Stützenköpfe
7.1 Holzbau
7.2 Stahlbau
[100]
1. Verankerung von Zuggliedern
1.1 Holzbau
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
Abb. 1: Stahllasche Abb. 2: Ankerplatte
Zugverankerungen mittels Laschen aus Winkelprofilen sind nur für kleine bis mittelgroße Kräfte geeignet.
Zur Längenjustierung der Zugstäbe sind Spannschlösser notwendig.
Bei größeren Kräften bieten Ankerplatten die Möglichkeit zur Rückverankerung von Zugkräften.
Bei der Dimensionierung des Querschnitts ist hier die Querschnittsschwächung zu beachten!
Bei direkter Beregnung der Bauteile ist der konstruktive Holzschutz zu beachten!
1. Verankerung von Zuggliedern
1.2 Stahlbau
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
Abb. 3: geschweißte Knotenbleche bei Windverbänden
Abb. 4: geschraubte Knotenbleche bei
Windverbänden
Auch hier sind Spannschlösser zur Längenjustierung der Zugstäbe notwendig.
[100]
1. Verankerung von Zuggliedern
1.3 Stahlbetonbau
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
Abb. 5: Verankerung eines Zugstabs an Auflager
Gewindestäbe werden mit endsprechender Endverankerung einbetoniert und an die Ankerplatten geschraubt.
Durch das Verbinden der Gewindestangen untereinander wird ein Herausziehen verhindert.
Abb. 6: Pylonköpfe mit sichtbarer Verankerung
Abb. 7: Pylonköpfe mit innen liegender Verankerung
Zugglieder werden in Stahlhülsen durch den Beton geführt und nachträglich montiert und gespannt.
Innenliegende sind zwar möglich, erfordern jedoch einen höheren Schalungsaufwand.
[100]
1. Verankerung von Zuggliedern
1.3 Stahlbetonbau
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
Abb. 8: Verankerung eines Zugstabs an Auflager
2. Querkraftverbindungen
2.1 Holzbau
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
Abb. 9: Scherzapfen
Die Querschnittsschwächung muss hier bei der Querschnittsdimensionierung berücksichtigt werden.
Abb. 10: Balkenschuhe
Einfache und wirtschaftliche Lösungen.
Abb. 11: Vollgewindeholzschrauben
Neben Querkräften kann dieser Anschluss auch Normalkräfte übertragen.
Abb. 12: Anschlusswinkel
Anschlusswinkel behindern das Schwinden quer zur Faserrichtung und sind daher gegebenenfalls mehrteilig auszuführen.
Bei direkter Beregnung der Bauteile ist der konstruktive Holzschutz zu beachten! [100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
Abb. 13: geschraubter Laschenstoß
Abb. 14: geschweißte Laschenstöße
Geschraubte und geschweißte Laschenstöße können mit geringem Konstruktionsaufwand hergestellt werden und bieten die Möglichkeit Toleranzen auszugleichen.
Abb. 15: ausgeklinkter geschraubter Winkellaschenstoß
Abb. 16: ausgeklinkter geschweißter Winkellaschenstoß
Bei Anschlüssen von Haupt- und Nebenträgern sind sowohl geschraubte als auch geschweißte Winkellaschenstöße üblich.
Langlöcher erlauben ggf. eine horizontale Verschieblichkeit.
Anschlüsse mit Ausklinkungen sind ebenfalls möglich.
2. Querkraftverbindungen
2.2 Stahlbau
2.2.1 Träger – Träger
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
Abb. 17: geschraubter Doppelwinkel
Geschraubte Doppelwinkel sind gelenkige und einfach auszuführende Anschlüsse. Das Durchbohren der Flansche sollte vor dem Aufbringen des Korrosionsschutzes erfolgen.
Abb. 18: Konsole und Doppelwinkel
Eine zusätzliche Konsole hilft bei der Montage und der Aufnahme von Schubkräften.
Abb. 19: geschweißte Lasche
Geschweißte Laschen verringern die sichtbaren Verbindungsmittel.
Abb. 20: durchgesteckte Lasche
Knaggen können hohe Querkräfte übertragen. Die Schrauben dienen hier lediglich der Lagesicherung.
Abb. 21: Knagge
2. Querkraftverbindungen
2.2 Stahlbau
2.2.1 Träger – Stütze
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
Abb. 22: Kopfbolzenanker
Einbauteile, die z.B. durch Kopfbolzen im Beton verankert sind, können Querkräfte aus Stahlbauteilen in Betonbauteile übertragen.
2. Querkraftverbindungen
2.3 Stahlbetonbau
Dabei ist auf eine ausreichende Toleranzaufnahme zu achten, um Lageungenauigkeiten auszugleichen.
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
Abb. 23: Rahmenecke Holz (Stabdübelkreis)
3. Biegesteife Verbindungen
3.1 Holzbau
Das in einer biegesteifen Verbindung auftretende Biegemoment wird über den inneren Hebelarm der Verbindungsmittel in Zug- und Druckkräfte aufgeteilt. Die Tragfähigkeit der Verbindungsmittel ist gegenüber der Tragfähigkeit der Querschnitte weit geringer, daher müssen diese Zug- und Druckkräfte verhältnismäßig klein sein. Aus diesem Grund ist darauf zu achten, dass der innere Hebelarm zwischen den Verbindungsmitteln groß gewählt wird.
Abb. 24: Rahmenecke Holz (Einlassdübelkreis)
Darüber hinaus sind im Holzbau große Rand- und Abstände der Verbindungsmittel untereinander erforderlich.
Insbesondere im Holzbau ist auf ausreichende Außenabmessungen der Bauteile zu achten!
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
Abb. 25: Rahmenecke Holz/Stahl
3. Biegesteife Verbindungen
3.1 Holzbau
3.1.1 Holz- und Stahlbau
Die infolge des Biegemoments resultierenden Kräfte werden auf der Druckseite des Querschnitts über Kontaktpressung, auf der Zugseite mit stiftförmigen Verbindungsmitteln und Stahlformteilen übertragen.
Die Druckkraft wird in das Knotenblech eingeleitet.
Durch seitliches Aufkleben von Brettlagen auf der Druckseite des Holzquerschnitts kann die Kontaktfläche vergrößert werden. So können größere Kräfte übertragen werden.
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
Abb. 26: geschweißter Stumpfstoß
3. Biegesteife Verbindungen
3.2 Stahlbau
Geschweißte Stumpfstöße sind aufwendig herzustellen, bieten aber den Vorteil, dass keine Verbindungsmittel zu sehen sind.
Abb. 29: geschraubter Laschenstoß
Geschraubte Laschenstößekönnen ohne großen Aufwand auf der Baustelle zusammengefügt werden.
Abb. 27: geschraubte Kopfplatte
Kopfplattenverbindungen können Toleranzen mit Futterplatten bis zu einem gewissen Maße ausgleichen.
Abb. 28: überstehende Kopfplatten
Überstehende Kopfplattenstöße können die Tragfähigkeit erhöhen.
Zusätzliche Steifen wirken stabilisierend bei der Einleitung von Kräften.
Abb. 30: geschraubte Rahmenecken
Steifen sind auch bei Rahmenecken häufig zur Krafteinleitung notwendig.
Sind die Biegemomente in der Rahmenecke groß kann der innere Hebelarm der Kräfte durch eine Voute vergrößert werden.
Voute
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
3. Biegesteife Verbindungen
3.2 Stahlbau
Abb. 31: Rahmenecke mit Voute [200]
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
Abb. 32: vorgefertigter Betonstahlan-
schlusskorb (Bewehrung)
3. Biegesteife Verbindungen
3.3 Stahlbetonbau
Im Stahlbetonbau wird das in biegesteifen Verbindungen auftretende Biegemoment durch das Zusammenwirken von Bewehrungsstahl und Beton abgetragen. Dabei übernimmt der Bewehrungsstahl die Zug- und der Beton die Druckkräfte.
Abb. 33: Stahlbetonrahmenecke Abb. 34: durchlaufender, biegesteifer Anschluss
Stütze-Decke
In der Ortbetonbauweise werden häufig monolithische Verbindungen hergestellt. Allerdings sind diese nicht ohne Weiteres biegesteif. Die Bewehrung muss dementsprechend ausgebildet werden.
Die Umlenkung einer Zugkraft in der Stahlbetonrahmenecke erfordert z.B. die Ausbildung von besonderen Biegerollen-durchmesser in der Bewehrung. Die Durch die Krümmung entstehenden Umlenkkräfte sind bei der Wahl der Bemessung und bei der Wahl der Randabstände zu beachten.
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
Abb. 35: Gelenkausbildung mit Stahlgussformteilen
Verbindungen mit Stahlgussformteilen sind erst ab einer sehr großen Stückzahl wirtschaftlich einsetzbar.
Abb. 36: Stahlkugelknoten
Als Alternative zu Stahlgussformteilen können bei räumlichen Tragwerken Stahlkugelknoten dienen.
Abb. 37: Knoten aus Stahlformteilen
Neben dem Stahlkugelknoten gibt es für räumliche Tragwerke andere standardisierte Knotensysteme aus Stahlformteilen.
Abb. 38: Firstrahmengelenk
Die Horizontalkräfte werden über den Gelenkbolzen und die Kontaktpressung ins Holz übertragen.Die Vertikalkräfte werden über den Gelenkbolzen und die Stabdübel ins Holz geführt.
Verbindungen mit Schlitzblechen eignen sich auch besonders für direkt beregnete Bauteile!
4. Gelenkige Verbindungen
4.1 Idealgelenkige Verbindungen
4.1.1 Holzbau
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
Abb. 39: Steglasche
Verbindungen mit Gelenken können z.B. über aufgeschweißte und verbolzte Steglaschen oder Konsolen mit Rollenlager (veraltet!!!) bzw. mit Neoprenlagern hergestellt werden.
Abb. 40: Konsole mit Gleitlager
Neoprenlager können Querkräfte aber nur in eine Richtung übertragen.
4. Gelenkige Verbindungen
4.1 Idealgelenkige Verbindungen
4.1.2 Stahlbau
Abb. 41: Neoprenlager [100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
Abb. 42: Gleitlager
Für die Ausbildung von Gelenken im Stahlbetonbau ist der Einsatz von Lagern erforderlich, über die sich die gelagerten Bauteile verdrehen können.
Abb. 43: Betongelenk
In manchem Fällen werden Betongelenke ausgebildet. Dabei wird an einem Lager der Betonquerschnitt und damit auch die Steifigkeit reduziert. Die sich kreuzenden Bewehrungsstäbe können keine Momente aber Querkräfte übertragen.
4. Gelenkige Verbindungen
4.1 Idealgelenkige Verbindungen
4.1.3 Stahlbetonbau
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
Abb. 44: Nagelblech
Nagelblechverbindungen sind sehr wirtschaftliche Lösungen. Außen liegende Nagelbleche treten dabei sehr stark in Er-scheinung. Innenliegende Nagelblechverbindungen erfordern eine doppelte Führung von Gurthölzern oder Füllstäben.
4. Gelenkige Verbindungen
4.2 Fachwerkknoten
4.2.1 Holzbau
Abb. 45: innen liegende Nadelplatte
Abb. 48: Außenliegendes
Knotenblech
Abb. 49: Schraubverbindung
Schraubverbindungen dienen zur Aufnahme von vergleichsweise großen Kräften.
Abb. 46: Kombination von
verschraubten und zimmer-
mannsmäßigem Knoten
Abb. 47: eingeschlitztes
Knotenblech
In einem Knoten können Stahlverbindungsmittel und zimmermannsmäßige Verbindungen kombiniert werden.
Eingeschlitzte Knotenbleche sind nicht nur gestalterisch von Vorteil, sie sind auch für direkt beregnete Bauteile geeignet.
Gelenkige Verbindungen müssen keine ideale Gelenke sein!!!
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
4. Gelenkige Verbindungen
4.2 Fachwerkknoten
4.2.1 Holzbau
Abb. 50: Anschlussdetail mit
eingeschlitztem Knotenblech [300]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
4. Gelenkige Verbindungen
4.2 Fachwerkknoten
4.2.2 Stahlbau
Abb. 51: geschweißtes Knotenblech
Geschweißte Knotenbleche bieten genügend Platz zur Aufnahme aller ankommenden Profile. Aus Gründen der Montagefreundlichkeit ist auch eine teilweise geschraubte Verbindung möglich.
Abb. 52: geschweißtes und
geschraubtes Knotenblech
Abb. 53: geschweißter Hohlprofilknoten
Hohlprofile werden häufig ohne Knotenbleche miteinander verschweißt. Gleiche Profilbreiten sind dabei konstruktiv günstig und ermöglichen die Übertragung von höheren Knotenkräften.
Abb. 54: L-Profile mit
geschweißtem Knotenblech
Abb. 55: geschlitzte Rohre
mit geschraubtem Knoten-
blech
Abb. 56: Doppel T-Profile
mit geschraubtem
Knotenblech
Knotenbleche können zur Verbindung unterschiedliche Querschnittsgeometrien und unter Verwendung unter-schiedliche Verbindungsmethoden zum Einsatz kommen.
Abb. 57: geschlitzte und
geschweißte Hohlprofile
Hohlprofile werden zur Verbindung mit offenen Querschnitten geschlitzt.
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
5. Umlenken von Seilkräften
Abb. 58: Seilverankerungen an Knotenblechen
Die Kraftein- und Weiterleitung der Seilkräfte erfolgt durch Knotenbleche, an denen die Seile verankert sind.
Abb. 59: Seilverankerungen an
Knotenblechen
Abb. 60: Umlenksattel
Eine Umlenkung von Seilkräften ist ebenfalls möglich. Dazu ist ein Umlenksattel notwendig, um ein Abknicken der Seile und die damit einhergehende Zerstörung des Seilquerschnitts über eine Ecke zu vermeiden.
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
5. Umlenken von Seilkräften
Abb. 61: Umlenksattel
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
6. Trägerauflager
6.1 Auflagerungen auf Mauerwerk
Träger aus Holz, Stahl oder Stahlbeton werden mit Elastomeren oder ähnlichem Material auf Mauerwerk gelagert, um Spannungsspitzen im Mauerwerk und damit die Gefahr der Absprengung von Kanten zu vermeiden. Das Elastomer erlaubt eine freie Rotation des Trägers.
Abb. 62: Lagerung Betonplatte auf Mauerwerk
Bei größeren Auflagerkräften kann ein Druckverteiler aus Beton notwendig werden.
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
6. Trägerauflager
6.2 Auflagerungen Stahl- auf Stahlträger
Stahlträger können direkt aufeinander gelagert werden.
Abb. 63: Lagerung Stahlträger auf Stahlträger
Bei größeren zu übertragenden Kräften können Steifen notwendig werden.
Im Einzelfall sind die Erfordernisse des dauerhaften Korrosionsschutzes zu berücksichtigen.
Abb. 64: Lagerung Stahlträger auf Stahlträger [400]
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
6. Trägerauflager
6.3 Auflagerungen Stahlträger auf Beton
Abb. 65: Lagerung Stahlträger auf Beton
Die Lagerung von Stahlträgern auf Beton erfolgt über spezielle Lager oder auf einer Unterfütterung mit Mörtel, die auch gleichzeitig zum Ausgleich von Toleranzen dient.
Abb. 66: Lagerung eines Stahlträgers auf einer Mörtelschicht zum Ausgleich von
Bautoleranzen [500][100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
6. Trägerauflager
6.4 Auflagerung von Betonplatten
Abb. 67: Lagerung einer Betonplatte
Die Lagerung von Betonplatten kann über verschiedene Arten von Auflagern oder bei kleineren Spannweiten direkt auf ein weiterführendes Bauteil erfolgen.
Wichtig ist eine ausreichende Endverankerung der Feldbewehrung über dem Auflager, beispielsweise durch Ausbildung von aufgebogenen Endverankerungen.
Abb. 68: Aufgebogene Endverankerungen einer Stahlbetondecke [600]
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
7. Gelenkige Stützenköpfe
7.1 Holzbau
Eine einfache und schnelle Verbindungsmethode ist die Übertragung über Druckkontakt mit zusätzlicher Lagesicherung.
Abb. 69: verschraube
Stahlwinkel
Abb. 70: Stahlformteil
Formteile können bei entsprechender Ausbildung die Kontaktfläche der reinen Querschnitts-abmessung deutlich vergrößern.
Abb. 71: Sattelholz
Sattelhölzer erhöhen die Aufnahmefähigkeit von Trägern quer zur Faser im Auflagerbereich.
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
7. Gelenkige Stützenköpfe
7.2 Stahlbau
Der einfachste Anschluss von Hohlprofilstützen ist die überstehende Kopfplatte mit außen liegenden Schrauben.
Abb. 72: überstehende
Kopfplatte
Doppel T-Profile können mit bündigen Kopfplatten und innen liegenden Schrauben auf einfache Weise gelenkig verbunden werden.
Je nach Tragwerk bzw. den aufzunehmenden Rotationen im Gelenkpunkt kann die Ausbildung idealer Gelenke sinnvoll sein.
Abb. 73: bündige Kopfplatte
Abb. 74: Baumstütze mit ideal ausgebildeten Gelenken
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
8. Gelenkige Stützenfüße
8.1 Holzbau
Zimmermannsmäßige Verbindungen übertragen die Kräfte über Druckkontakt von Holz zu Holz.
Abb. 75: zimmermannsmäßiger
Stützenfuß
Bei Anschluss an weiterführende Bauteile, z.B. einem Betonfundament bieten Stahlformteile die Möglichkeit zur Lastübergabe.
Größere Querschnittsabmessungen erfordern die Ausbildung von Kippleisten, um eine ungewollte Einspannung zu vermeiden. In der Regel sind dafür Stahlformteile notwendig.
Abb. 76: Stützenfuß mit
Stahlformteil
Abb. 77: Kippleiste
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
8. Gelenkige Stützenfüße
8.2 Stahlbau
Ein Mörtelbett unter Fußplatte ermöglicht den Ausgleich von Toleranzen und eine vollflächige Übertragung von Druckkräften.
Abb. 78: Fußplatte auf
Mörtelbett
Abb. 79: Fußplatte mit
Zentrierdorn
Abb. 80: Fußplatte mit
Lasche
Abb. 81: verschraubte
Fußplatte
Stützenfüße mit Zentrierdorn erlauben zudem die Übertragung von Querkräften.
Laschen und einbetoniert Gewindestangen können zusätzlich Zugkräfte übertragen.
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
8. Gelenkige Stützenfüße
8.2 Stahlbau
Treten in den Gelenken größere Verdrehungen auf, so kann die Ausbildung von idealen Gelenken notwendig und sinnvoll sein.
Abb. 82: Stahlstützenfuß mit Gelenkbolzen Abb. 83: Gelenk mit Stahlzylinder
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
8. Gelenkige Stützenfüße
8.2 Stahlbau
Abb. 84: Stahlstützenfuß mit Kugellager
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
9. Biegesteife Stützenköpfe
9.1 Stahlbau
Die Kopfplatte ist angeschweißt und mit dem unteren Flansch des Trägers verschraubt. Aussteifungsrippen verhindern das Beulen des Trägerstegblechs.
Abb. 88: Anschluss Stahlstütze-Träger
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
9. Biegesteife Stützenköpfe
9.2 Stahlbetonbau
Üblicherweise werden Betonstützen im Hochbau als gelenkig gelagert (Pendelstützen) betrachtet. Für die Aufnahme der Querkraft und zur Verhinderung des Durchstanzens sind Bügelbewehrungen erforderlich, es werden auch Dübelleisten eingesetzt. Die Bewehrung der Stütze muss ausreichend in der Decke verankert sein.
Abb. 89: punktgestützte Stahlbetonplatte mit Dübelleisten
als Durchstanzbewehrung
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
9. Biegesteife Stützenköpfe
9.3 Betonplatte auf Stahlstütze
Spezielle Stahleinbauteile, sogenannte Stahlkränze, werden in die Betondecke eingebaut und übertragen die Kräfte an die Stahlstütze. Diese Konstruktion hat den Vorteil, dass auch stützennahe Aussparung für die Leitungsdurchführung möglich sind.
Abb. 90: punktgestützte Stahlbetonplatte mit Stahlkranz und Stahlstütze
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
10. Biegesteife Stützenfüße
10.1 Holzbau
Die Übertragung der Stützendruckkraft erfolgt über Kontakt zu einem Stahlteil, das in das Fundament biegesteif einbetoniert ist. Über Stabdübel und ein Schlitzblech ist das Stahlbauteil biegesteif mit der Holzstütze verbunden.
Abb. 91: Holzstütze mit eingespanntem Stahlformteil[100]
[100]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
10. Biegesteife Stützenfüße
10.2 Stahlbau
Stahlstützen können direkt in ein entsprechend dimensioniertes Fundament einbetoniert werden. Die vorgesehene Aussparung im Fundament wird dazu vermörtelt, die Einspanntiefe beträgt etwa das Zweifache des Stützendurchmessers.
Abb. 92: Stahlstütze im Köcherfundament
Abb. 93: Stahlstütze mit Fußplatte und
Gewindestange
Bei größeren Einspannmomenten ist es sinnvoll eine Einspannung über Fußplatten und einbetonierte Gewindestangen auszuführen. Die Fußplatte wird dazu mit Mörtel untergossen. Bei großen Fußplatten müssen Flansche und Stege im Stützenfußbereich durch aufgeschweißte Rippen verbreitert werden.
[700]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
11. Bemessung von Stahlbauanschlüssen
11.1 Rand- und Lochabstände von Schrauben
Abb. 94: Bezeichnungen der Randabstände
Kraftrichtung
Minimum
Randabstand e1 1,2 * d0
Randabstand e2 1,2 * d0
Lochabstand p1 2,2 * d0
Lochabstand p2 2,4 * d0
d0 – Lochdurchmesser einer Schraube
d0 – Lochdurchmesser einer Schraube: d0 = d + Δd mit
d – Schraubendurchmesser
Δd – Lochspiel
Lochspiel M12: Δd = 1mm
Lochspiel M16 bis M24: Δd = 2mm
Lochspiel M27 bis M36: Δd = 3mm
Zuglasche:
Randabstand e1: 1,2 * d0 = 1,2 * 18 mm = 21,6 mm
Randabstand der Zuglasche in Kraftrichtung:
30 mm > 21,6 mm
Randabstand e2: 1,2 * d0 = 1,2 * 18 mm = 21,6 mm
Randabstand der Zuglasche quer zur Kraftrichtung:
30 mm > 21,6 mm
Fahnenblech:
Randabstand e1: 1,2 * d0 = 1,2 * 18 mm = 21,6 mm
Randabstand des Fahnenblechs in Kraftrichtung:
30 mm > 21,6 mm
Randabstände e2 des Fahnenblechs quer zur Kraftrichtung sind größer als die der Zuglasche.
[800]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
11. Bemessung von Stahlbauanschlüssen
11.1 Rand- und Lochabstände von Schrauben
Abb. 95: Anschlussdetail einer Zuglasche
Beispiel Zuglasche
d – Schraubendurchmesser: d = 16mm
Δd – Lochspiel: Δd = 2mm
d0 – Lochdurchmesser einer Schraube:
d0 = d + Δd = 16mm + 2mm = 18mm
[800]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
11. Bemessung von Stahlbauanschlüssen
11.1 Rand- und Lochabstände von Schrauben
Abb. 96: Anschlussdetail einer Zuglasche
Beispiel: Zuglasche
d – Schraubendurchmesser: d = 16mm
Δd – Lochspiel: Δd = 2mm
d0 – Lochdurchmesser einer Schraube:
d0 = d + Δd = 16mm + 2mm = 18mm
Lochabstände in Kraftrichtung:
Lochabstand p1: 2,2 * d0 = 2,2 * 18 mm = 39,6 mm
Lochabstände p1 in Kraftrichtung:
60 mm > 39,6 mm
Lochabstände quer zur Kraftrichtung:
Lochabstand p2: 2,4 * d0 = 2,4 * 18 mm = 43,2 mm
Lochabstände p2 senkrecht zur Kraftrichtung:
60 mm > 43,2 mm
[900]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
11. Bemessung von Stahlbauanschlüssen
11.2 Nahtdicken bei Schweißverbindungen
Nahtdicke a
Abb. 97: Arten von durch- oder gegengeschweißten Nähten, Nahtdicken a
[900]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
11. Bemessung von Stahlbauanschlüssen
11.2 Nahtdicken bei Schweißverbindungen
Abb. 98: Arten von nicht durchgeschweißten Nähten, Nahtdicken a
Nahtdicke a
Maximale Nahtdicke:max a = t1
(entspricht danneiner durch- oder gegengeschweißten Naht)
[900]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
11. Bemessung von Stahlbauanschlüssen
11.2 Nahtdicken bei Schweißverbindungen
Nahtdicke a
Abb. 99: Arten von Kehlnähten, Nahtdicken a
Mindestnahtdicke:
a ≥ ����− �,
für t ≥ 4 mm abermindestens a ≥ 3mm
für t ≥ 30 mm abermindestens a ≥ 5mm
Maximale Nahtdicke:
max a = 0,7 * min t
min t: Blechstärke des dünnsten Teiles am Anschluss
[800]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
11. Bemessung von Stahlbauanschlüssen
11.2 Nahtdicken bei Schweißverbindungen
Abb. 100: Kopfplattenstoß
Schweißnaht Flansch-Kopfplatte:
min t = 13,5 mm (Flanschdicke)
max t = 20 mm (Kopfplatte)
Mindestnahtdicke:
min a = 3,97 mm
Maximal zulässige Nahtdicke:
max a = 0,7 * min t = 0,7 * 13,5 mm
max a = 9,45 mm
Nachweis:
min a ≤ a ≤ max a
3,97 mm ≤ a = 9 mm ≤ 9,45 mm
min a = �� − 0,5 = 20− 0,5
4
Beispiel: Kopfplattenstoß
[800]
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
11. Bemessung von Stahlbauanschlüssen
11.2 Nahtdicken bei Schweißverbindungen
Schweißnaht Steg-Kopfplatte:
min t = 8,6 mm (Stegdicke)
max t = 20 mm (Kopfplatte)
Mindestnahtdicke:
min a = 3,97 mm
Maximal zulässige Nahtdicke:
max a = 0,7 * min t = 0,7 * 8,6 mm
max a = 6,02 mm
Nachweis:
min a ≤ a ≤ max a
3,97 mm ≤ a = 4 mm ≤ 6,02 mm
min a = �� − 0,5 = 20− 0,5
Abb. 101: Kopfplattenstoß
4
Beispiel: Kopfplattenstoß
Beispiele für Anchlussdetails Prof. Dr.-Ing. Michael Maas
12. Quellen
[100]: Faustformel Tragwerksentwurf; Philippe Block, Christoph Gengnagel, Stefan Peters; Deutsche Verlagsanstalt
[200]: http://www.sgb-stahlbau.de
[300]: http://www.bauenmitholz.de
[400]: http://www.fischer.de
[500]: http://www.bauforum24.biz
[600]: http://www.4.bp.blogspot.com
[700]: DIN EN 1993-1-8:2010-12; Normenausschuss Bauwesen (NABau) im DIN; DIN Deutsches Institut für Normung e.V.
[800]: http://www.stahl-online.de
[900]: Tabellen zur Tragwerklehre; Franz Krauss, Wilfried Führer, Thomas Jürges; 11. Auflage; Verlagsgesellschaft Rudolf Müller GmbH & Co. KG