Ulrike Kuhlmann - Stahlbau-Kalender 2022

Bild 6.3. Wirksame Stegfläche für Klasse-2-Querschnitte

(1) Die wirksamen Querschnittswerte für Querschnitte der Klasse 4 sind in der Regel mit den wirksamen Breiten der druckbeanspruchten Querschnittsteile zu ermitteln.

(2) Bei kaltgeformten Querschnitten siehe 1.1.2(1) und EN 1993-1-3.

(3) Die wirksame Breite für ebene druckbeanspruchte Querschnittsteile ist in der Regel nach EN 1993-1-5 zu ermitteln.

(4) Wenn ein Querschnitt der Klasse 4 durch eine Druckkraft beansprucht ist, kommt das in EN 1993-1-5 genannte Verfahren zur Anwendung, um die mögliche Verschiebung e Nder Hauptachse der wirksamen Querschnittsfläche A effbezogen auf die Hauptachse des Bruttoquerschnitts A , sowie das sich daraus ergebende Zusatzmoment:

(6.4)

zu bestimmen.

Anmerkung: Das Vorzeichen des Zusatzmoments ist vom Zusammenwirken der maßgebenden Schnittgrößen abhängig, siehe 6.2.9.3(2).

(5) Bei Rundhohlprofilen der Querschnittsklasse 4 siehe EN 1993-1-6.

(1) P Für den Bemessungswert der einwirkenden Zugkraft N Edist an jedem Querschnitt folgender Nachweis zu erfüllen:

(6.5)

(2) Als Bemessungswert der Zugbeanspruchbarkeit N t,Rdeines Querschnittes mit Löchern ist in der Regel der kleinere der folgenden Werte anzusetzen:

a) der Bemessungswert der plastischen Beanspruchbarkeit des Bruttoquerschnitts: (6.6)

b) der Bemessungswert der Zugbeanspruchbarkeit des Nettoquerschnitts längs der kritischen Risslinie durch die Löcher:(6.7)

Zu 6.2.2.5(4) und Gleichung (6.4)

Für Querschnitte der Klasse 4 wird nach EN 1993-1-5, Abschnitt 4.3in der Regel die wirksame Querschnittsfläche vereinfachend unter der Annahme einer reinen Druckkraft ermittelt. Das heißt, bei einem doppeltsymmetrischen Querschnitt kommt es nicht zu einer Hauptachsenverschiebung, auch dann nicht, wenn zusätzlich zu der Druckkraft noch ein Biegemoment vorhanden ist. Dies weicht von der Regelung in DIN 18800-2, El. (709), Bilder 41 und 42 [K2] ab. Nur bei unsymmetrischen Querschnitten kann man unter Annahme von konstanter Druckspannung im Querschnitt einen Versatz der Schwerachse ermitteln. Da man davon ausgeht, dass die Druckkraft aber im Schwerpunkt des Bruttoquerschnitts verbleibt, entsteht infolgedessen am reduzierten Querschnitt A effein Versatzmoment nach Gleichung (6.4).

Zu 6.2.2.5(5)

Gemeint ist hier, dass bei Rundhohlprofilen der Querschnittsklasse 4 ein Beulnachweis nach EN 1993-1-6 geführt werden soll. EN 1993-1-6 kann nicht für die Bestimmung wirksamer Querschnittswerte genutzt werden.

Zu 6.2.3(3)

Um im Sinne der Kapazitätsbemessung nach EN 1998-1 sicherzustellen, dass ein Zugstab durch Plastizieren unter großen Verformungen versagt und damit in geeigneter Weise zur Energiedissipation beiträgt, während für die anderen Teile, insbesondere die Anschlüsse, eine ausreichende Festigkeit vorliegt, damit die gewählten Energiedissipationsmechanismen auch eintreten, reicht das Einhalten der Bedingung N pl,Rd< N u,Rdnicht. So fordert zum Beispiel EN 1998-1, 6.2(3) zusätzlich für die Streckgrenze einen Maximalwert unter Berücksichtigung eines Überfestigkeitsbeiwerts γ OVanzunehmen.

(3) Wird eine Kapazitätsbemessung gefordert, siehe EN 1998, muss der Bemessungswert der plastischen Zugbeanspruchbarkeit N pl,Rdnach 6.2.3(2) a) kleiner als der Bemessungswert der Zugbeanspruchbarkeit des Nettoquerschnitts N u,Rdlängs der kritischen Risslinie durch die Löcher nach 6.2.3(2) b) sein.

(4) Bei Schraubverbindungen der Kategorie C, siehe EN 1993-1-8, 3.4.1(1) ist in der Regel für den Bemessungswert der Zugbeanspruchbarkeit N t,Rdin 6.2.3(1) der Wert für den Nettoquerschnitt längs der kritischen Risslinie durch die Löcher N net,Rdzu verwenden:

(6.8)

(5) Bei Anschlüssen von Winkeln über nur einen Schenkel siehe auch EN 1993-1-8, 3.10.3. Ähnliche Regeln gelten auch für Anschlüsse anderer Querschnitte über Schenkel.

(1)P Für den Bemessungswert der einwirkenden Druckkraft N Edist an jedem Querschnitt folgender Nachweis zu erfüllen:

(6.9)

(2) Als Bemessungswert der Druckbeanspruchbarkeit N c,Rdeines Querschnitts ist in der Regel anzusetzen:

(6.10)

für Querschnitte der Klasse 1, 2 oder 3;

(6.11)

für Querschnitte der Klasse 4.

(3) Außer bei übergroßen Löchern oder Langlöchern nach EN 1090 müssen Löcher für Verbindungsmittel bei druckbeanspruchten Bauteilen nicht abgezogen werden, wenn sie mit den Verbindungsmitteln gefüllt sind.

(4) Bei unsymmetrischen Querschnitten der Klasse 4 kommt das Verfahren nach 6.2.9.3 zur Anwendung, um das Zusatzmoment Δ M Edinfolge der Verschiebung der Hauptachse des wirksamen Querschnitts, siehe 6.2.2.5(4), zu berücksichtigen.

(1)P Für den Bemessungswert der einwirkenden Biegemomente M Edist an jedem Querschnitt folgender Nachweis zu erfüllen:

(6.12)

wobei M c,Rdunter Berücksichtigung der Löcher für Verbindungsmittel ermittelt wird, siehe (4) bis (6).

(2) Der Bemessungswert der Biegebeanspruchbarkeit eines mit einachsiger Biegung belasteten Querschnitts wird wie folgt ermittelt:

(6.13)

für Querschnitte der Klasse 1 oder 2;

(6.14)

für Querschnitte der Klasse 3;

(6.15)

für Querschnitte der Klasse 4.

Wobei sich W el,minund W eff,minauf die Querschnittsfaser mit der maximalen Normalspannung bezieht.

(3) Bei zweiachsiger Biegung ist in der Regel das in 6.2.9 angegebene Verfahren anzuwenden.

(4) Löcher für Verbindungsmittel dürfen im zugbeanspruchten Flansch vernachlässigt werden, wenn folgende Gleichung für den Flansch eingehalten wird:

(6.16)