beispiel_6_anschlusskonstruktion

Titel: Anschluss Blatt: Seite 1 von 12

Verfasser: Prof. Dr.-Ing. U. Dorka / Dipl.-Ing. S. Arand Erstelldatum: 12.01.11

Beispiel 6: Anschlusskonstruktion unter Zug- und Schubkraft

Es soll der Anschluss des Zugstabes fr die Bemessungslast FEd = 300 kN nachgewiesen werden. Zur Anwendung kommen Schrauben M 20 der Festigkeitsklasse 8.8, Stahlsorte S 235. Die Konstruktion ist dem Wetter ausgesetzt.



1. Beanspruchungen des Anschlusses: Einwirkende Kraft: FEd = 300 kN Diese Kraft wird in zwei Komponenten zerlegt, eine Zugkraft und eine Scherkraft, deren Werte gleich sind mit: FEd = VEd = NEd = 300 kN Also wird jede Schraube durch eine Zugkraft Ft,Ed = 300 kN/4 = 75 kN und eine Schubkraft FV,Ed = 300 kN/4 = 75 kN beansprucht.



2. Bemessung des Anschlusses: 2.1. Kontrolle der Rand- und Lochabstnde der Schrauben nach DIN EN 1993-

1-8, nach Abschnitt 3.5 Tabelle 3.3:

Randabstnde: kleinster Randabstand in Kraftrichtung e1 = 35 mm

grter Randabstand in Kraftrichtung e2 = 35 mm

kleinster Randabstand senkrecht zur Kraftrichtung e2 = 30 mm

grter Randabstand senkrecht zur Kraftrichtung

Lochabstnde: kleinster Lochabstand in Kraftrichtung p1 = 200 mm

grter Lochabstand in Kraftrichtung p1 = 200 mm, der kleinste Wert

von 14t oder 200 mm

kleinster Lochabstand senkrecht zur Kraftrichtung p2 = 85 mm

grter Lochabstand senkrecht zur Kraftrichtung p2 = 85 mm, der kleinste Wert von 14t oder 200 mm



(4.4)

2.2. Schweinahtnachweis nach DIN EN 1993-1-8: gew. Nahtdicke: 5 mm nach 4.5.2 (2) ist bei Kehlnhten eine Mindestnahtdicke von 3 mm einzuhalten! Vereinfacht werden die Krfte den Nhten zugewiesen, die in ihrer Richtung wirken, d.h. Gurtkrfte -> Zugkraft Stegnhte -> Schubkraft Gurt: Scherfestigkeit der Schweinaht nach 4.5.3.3 (3):

mit:

Tab. 4.1

Grenzkraft der Kehlnaht am Zuggurt pro Lngeneinheit:



Wirksame Lnge der Kehlnaht an den Zuggurten fr IPE 120, wegen Umschweiung auch an den Enden voll ausgefhrt:

Nachweis:

Steg: Grenzkraft der Kehlnaht am Steg pro Lngeneinheit:

Wirksame Lnge der Kehlnaht am Steg:



Nachweis:

2.3. Grenzabscherkraft der Schrauben nach DIN EN 1993-1-8, Abschnitt 3.6

Tab. 3.4

mit:

Schaft in der Scherfuge

Abschnitt 3.1.1, Tab. 3.1

Abschnitt 2.2, Tab. 2.1

Nachweis Abscheren:

Nachweis erfllt!



2.4. Grenzlochleibungskraft nach DIN EN 1993-1-8, Abschnitt 3.6 Tab. 3.4

mit:

Zugfestigkeit S 235

Abschnitt 2.2, Tab. 2.1 Nachweis der Lochleibung:

Nachweis erfllt!



2.5. Grenzzugkraft der Schrauben DIN EN 1993-1-8, Abschnitt 3.6 Tab. 3.4

mit:

Spannungsquerschnittsflche aus Schneider 16. Auflage Nachweis auf Zug:

Nachweis erfllt! 2.6. Nachweis auf Durchstanzen DIN EN 1993-1-8, Abschnitt 3.6 Tab. 3.4

mit:

Nachweis erfllt!



2.7. Nachweis fr die kombinierte Beanspruchung durch Scher-/ Lochleibung und Zug DIN EN 1993-1-8, Abschnitt 3.6 Tab. 3.4

Nachweis erfllt!

Nachweis erfllt!



2.8. Nachweis des Anschlussblechs nach DIN EN 1993-1-8 Die hier zu fhrenden Nachweise knnen nach Tab. 6.1 bestimmt werden. Fr den vorliegenden Anschluss gibt die Tabelle folgendes aus:

2.8.1. Tragfhigkeit nach 6.2.6.5 Abmessungen: hp = 270 mm bp = 145 mm w = 85 mm ex = 35 mm e = 30 mm



Ermittlung der wirksamen Lnge fr ausgesteifte Sttzenflansche nach Tab. 6.6: Lage der Schraubenreihe: uere Schraubenreihe neben Trgerzugflansch

Schraubenreihe einzeln betrachtet

Kreisfrmiges Muster leff,cp

der kleinste Wert von:

Nicht kreisfrmiges Muster leff,nc

der kleinste Wert von:

Modus 1:

jedoch

Modus 2:

nicht kreisfrmiges Muster (siehe Vortrag!) stellt sich ein! Ermittlung der Tragfhigkeit FT,Rd eines quivalenten T-Stummelflansches bei Zugbeanspruchungen nach Tabelle 6.2: Auftreten von Absttzkrften: Lb < Lb* mit:

Dicke Stirnplatte t Kopfhhe k

= =

25 mm 13 mm

Mutterhhe m Unterlegscheibe tP

= =

19 mm 4 mm



somit ist: es treten Absttzkrfte auf!

n=emin1,25 m: n=emin=35mm 1,25 32,08mm=40,10mm Verfahren 1

Modus 1 * ohne Futterplatten

Modus 2 **

Modus 3 ***

Modus 1 wird magebend Modus 1 * Vollstndiges Flieen des Flansches Modus 2 ** Schraubenversagen gleichzeitig mit Flieen des Flansches Modus 3 *** Schraubenversagen (bereits nachgewiesen) Nachweis:

Nachweis erfllt!

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