Ulrike Kuhlmann - Stahlbau-Kalender 2022

Für η siehe EN 1993-1-5, Abschnitt 5.

Anmerkung: Als Näherung darf η = 1,0 auf der sicheren Seite angewendet werden.

(7) Außer in Fällen von Verbindungen nach EN 1993-1-8 brauchen beim Nachweis der Querkrafttragfähigkeit die Löcher für Verbindungsmittel nicht abgezogen zu werden.

(8) Wenn Querkraftbeanspruchungen und Torsionsbeanspruchungen kombiniert auftreten, ist in der Regel die plastische Querkrafttragfähigkeit V pl,Rdnach 6.2.7(9) abzumindern.

(1) Für torsionsbeanspruchte Bauteile, bei denen die Querschnittsverformungen vernachlässigt werden können, ist in der Regel der Bemessungswert des einwirkenden Torsionsmoments T Edan jedem Querschnitt wie folgt nachzuweisen:

(6.23)

wobei T Rdder Bemessungswert der Torsionsbeanspruchbarkeit des Querschnitts ist.

(2) Das gesamte einwirkende Torsionsmoment T Edan einem Querschnitt setzt sich aus zwei Schnittgrößen zusammen:

(6.24)

Dabei ist

(3) Die Bemessungswerte T t,Edund T w,Edkönnen mit den entsprechenden Querschnittswerten, den Zwängungsbedingungen an den Auflagern und der Lastverteilung längs des Bauteils mit einer elastischen Berechnung ermittelt werden.

(4) Folgende Spannungen infolge Torsionsbeanspruchung sind in der Regel in Betracht zu ziehen:

– einwirkende Schubspannung τt,Ed infolge St. Venant’scher Torsion Tt,Ed;

– einwirkende Normalspannungen σw,Ed infolge des Bimomentes BEd und Schubspannungen τw,Ed infolge Wölbkrafttorsion Tw,Ed.

(5) Beim elastischen Nachweis darf das Fließkriterium in 6.2.1(5) verwendet werden.

(6) Bei gleichzeitiger Beanspruchung durch Biegung und Torsion brauchen bei der Ermittlung der plastischen Biegemomentenbeanspruchbarkeit eines Querschnitts als Torsionsschnittgrößen B Ednur jene berücksichtigt zu werden, die sich aus der elastischen Berechnung ergeben, siehe (3).

(7) Bei geschlossenen Hohlquerschnitten darf vereinfachend angenommen werden, dass der Einfluss aus der Wölbtorsion vernachlässigt werden kann. Weiterhin darf vereinfachend bei offenen Querschnitten, wie zum Beispiel I- oder H-Querschnitten der Einfluss der St. Vernant’schen Torsion vernachlässigt werden.

(8) Der Bemessungswert der Torsionsbeanspruchbarkeit T Rdeines geschlossenen Hohlprofils kann aus den Bemessungswerten der Schubtragfähigkeiten der einzelnen Teilstücke des Querschnitts nach EN 1993-1-5 zusammengesetzt werden.

(9) Bei kombinierter Beanspruchung aus Querkraft und Torsion ist in der Regel die plastische Querkrafttragfähigkeit V pl,Rdnach 6.2.6(2) auf den Wert V pl,T,Rdabzumindern. Für den Bemessungswert der einwirkenden Querkraft V Edmuss in jedem Querschnitt folgender Nachweis erfüllt werden:

(6.25)

Zu 6.2.7

Der Nachweis gemäß Gleichung (6.23)wird in dieser Form als Nachweis der Schnittgrößen so gut wie nie so geführt, er ist auch unvollständig, weil er das Bimoment aus Wölbkrafttorsion nicht aufführt. In der Regel werden Torsionseffekte im Querschnitt aufgrund einer elastischen Schnittgrößenberechnung auf Spannungsebene nachgewiesen, vgl. 6.2.7(5). Hinweise zur Ermittlung der Spannungen aus Torsion sind in verschiedenen Lehrbüchern gegeben, wie z. B. [K47], [K48] oder [K49]. Die Vereinfachung gemäß 6.2.7(7) führt zum Teil zu sehr konservativen Ansätzen, ist aber in der Praxis üblich. Bei einem vereinfachten plastischen Nachweis kann Gleichung (6.2)um den Term B Ed/ B Rdfür das Bimoment aus Wölbkrafttorsion ergänzt werden und das Torsionsmoment entsprechend 6.2.7(9) berücksichtigt werden. Hinweise zur genaueren Ermittlung der plastischen Grenztragfähigkeit werden z. B. in [K17] gegeben.

wobei V pl,T,Rdwie folgt ermittelt wird:

– für I- oder H-Querschnitte:(6.26)

– für U-Querschnitte:(6.27)

– für Hohlprofile:(6.28)

(1) Bei Biegung mit Querkraftbeanspruchung ist in der Regel der Einfluss der Querkraft auf die Momentenbeanspruchbarkeit zu berücksichtigen.

(2) Unterschreitet der Bemessungswert der Querkraft die Hälfte des Bemessungswertes der plastischen Querkraftbeanspruchbarkeit, dann kann die Abminderung des Bemessungswertes der Momententragfähigkeit vernachlässigt werden, außer wenn die Querschnittstragfähigkeit durch Schubbeulen reduziert wird, siehe EN 1993-1-5.

(3) In anderen Fällen ist die Abminderung des Bemessungswertes der Momententragfähigkeit in der Regel dadurch zu berücksichtigen, dass für die schubbeanspruchten Querschnittsteile die abgeminderte Streckgrenze wie folgt angesetzt wird:

(6.29)

wobei und V pl,Rdnach 6.2.6(2) anzusetzen ist.

Anmerkung: Siehe auch 6.2.10(3).

(4) Bei gleichzeitig wirkender Torsionsbeanspruchung gilt:

siehe 6.2.7. Für V Ed≤ 0, 5 V pl,T,Rdgilt ρ = 0.

(5) Bei I-Querschnitten mit gleichen Flanschen und ein achsiger Biegung um die Hauptachse darf die Abminderung des Bemessungswertes der plastischen Momententragfähigkeit infolge der Querkraftbeanspruchung auch wie folgt ermittelt werden:

(6.30)

Dabei ist

M y,c,Rdsiehe 6.2.5(2);

A w= h w t w.

(6) Zur Interaktion der Beanspruchungen aus Biegung, Querkraft und Querbelastung siehe EN 1993-1-5, Abschnitt 7.

(1) Bei gleichzeitiger Beanspruchung durch Biegung und Normalkraft ist in der Regel der Einfluss der einwirkenden Normalkraft auf die plastische Momentenbeanspruchbarkeit zu berücksichtigen.

(2) P Bei Querschnitten der Klassen 1 und 2 ist die folgende Gleichung einzuhalten:

(6.31)

wobei M N,Rdder durch den Bemessungswert der einwirkenden Normalkraft N Edabgeminderte Bemessungswert der plastischen Momentenbeanspruchbarkeit ist.

(3) Bei rechteckigen Vollquerschnitten ohne Schraubenlöcher M N,Rdwird in der Regel wie folgt ermittelt:

(6.32)