Stahlbau-Kalender, Jahrgang 2020, Abschnitt 1 Kuhlmann, Ulrike; Jörg, Fabian Stahlbaunormen - DIN EN 1993-1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau |
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Nr. | Abschnitt | Seite | |
Anmerkung zum Abdruck von DIN EN 1993-1-1 | 5 | ||
Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau | 5 | ||
Nationales Vorwort | 5 | ||
Hintergrund des Eurocode-Programms | 5 | ||
Status und Gültigkeitsbereich der Eurocodes | 6 | ||
Nationale Fassungen der Eurocodes | 6 | ||
Verbindung zwischen den Eurocodes und den harmonisierten Technischen Spezifikationen für Bauprodukte (EN und ETAZ) | 7 | ||
Besondere Hinweise zu EN 1993-1 | 7 | ||
Nationaler Anhang zu EN 1993-1-1 | 7 | ||
1 | Allgemeines | 8 | |
1.1 | Anwendungsbereich | 8 | |
1.1.1 | Anwendungsbereich von Eurocode 3 | 8 | |
1.1.2 | Anwendungsbereich von Eurocode 3 Teil 1-1 | 9 | |
1.2 | Normative Verweisungen | 10 | |
1.2.1 | Allgemeine normative Verweisungen | 10 | |
1.2.2 | Normative Verweisungen zu schweißgeeigneten Baustählen | 10 | |
1.3 | Annahmen | 10 | |
1.4 | Unterscheidung nach Grundsätzen und Anwendungsregeln | 10 | |
1.5 | Begriffe | 10 | |
1.5.1 | Tragwerk | 10 | |
1.5.2 | Teiltragwerke | 10 | |
1.5.3 | Art des Tragwerks | 10 | |
1.5.4 | Tragwerksberechnung | 11 | |
1.5.5 | Systemlänge | 11 | |
1.5.6 | Knicklänge | 11 | |
1.5.7 | mittragende Breite | 11 | |
1.5.8 | Kapazitätsbemessung | 11 | |
1.5.9 | Bauteil mit konstantem Querschnitt | 11 | |
1.6 | Formelzeichen | 11 | |
1.7 | Definition der Bauteilachsen | 15 | |
2 | Grundlagen für die Tragwerksplanung | 16 | |
2.1 | Anforderungen | 16 | |
2.1.1 | Grundlegende Anforderungen | 16 | |
2.1.2 | Behandlung der Zuverlässigkeit | 17 | |
2.1.3 | Nutzungsdauer, Dauerhaftigkeit und Robustheit | 17 | |
2.2 | Grundsätzliches zur Bemessung mit Grenzzuständen | 17 | |
2.3 | Basisvariable | 18 | |
2.3.1 | Einwirkungen und Umgebungseinflüsse | 18 | |
2.3.2 | Werkstoff- und Produkteigenschaften | 18 | |
2.4 | Nachweisverfahren mit Teilsicherheitsbeiwerten | 18 | |
2.4.1 | Bemessungswerte von Werkstoffeigenschaften | 18 | |
2.4.2 | Bemessungswerte der geometrischen Größen | 18 | |
2.4.3 | Bemessungswerte der Beanspruchbarkeit | 18 | |
2.4.4 | Nachweis der Lagesicherheit (EQU) | 19 | |
2.5 | Bemessung mit Hilfe von Versuchen | 19 | |
3 | Werkstoffe | 19 | |
3.1 | Allgemeines | 19 | |
3.2 | Baustahl | 20 | |
3.2.1 | Werkstoffeigenschaften | 20 | |
3.2.2 | Anforderungen an die Duktilität | 22 | |
3.2.3 | Bruchzähigkeit | 22 | |
3.2.4 | Eigenschaften in Dickenrichtung | 22 | |
3.2.5 | Toleranzen | 23 | |
3.2.6 | Bemessungswerte der Materialkonstanten | 23 | |
3.3 | Verbindungsmittel | 23 | |
3.3.1 | Schrauben, Bolzen, Nieten | 23 | |
3.3.2 | Schweißwerkstoffe | 23 | |
3.4 | Andere vorgefertigte Produkte im Hochbau | 23 | |
4 | Dauerhaftigkeit | 23 | |
5 | Tragwerksberechnung | 24 | |
5.1 | Statische Systeme | 24 | |
5.1.1 | Grundlegende Annahmen | 24 | |
5.1.2 | Berechnungsmodelle für Anschlüsse | 25 | |
5.1.3 | Bauwerks-Boden-Interaktion | 25 | |
5.2 | Untersuchung von Gesamttragwerken | 25 | |
5.2.1 | Einflüsse der Tragwerksverformung | 25 | |
5.2.2 | Stabilität von Tragwerken | 27 | |
5.3 | Imperfektionen | 29 | |
5.3.1 | Grundlagen | 29 | |
5.3.2 | Imperfektionen für die Tragwerksberechnung | 29 | |
5.3.3 | Imperfektionen zur Berechnung aussteifender Systeme | 33 | |
5.3.4 | Bauteilimperfektionen | 34 | |
5.4 | Berechnungsmethoden | 35 | |
5.4.1 | Allgemeines | 35 | |
5.4.2 | Elastische Tragwerksberechnung | 35 | |
5.4.3 | Plastische Tragwerksberechnung | 36 | |
5.5 | Klassifizierung von Querschnitten | 36 | |
5.5.1 | Grundlagen | 36 | |
5.5.2 | Klassifizierung | 36 | |
5.6 | Anforderungen an Querschnittsformen und Aussteifungen am Ort der Fließgelenkbildung | 37 | |
6 | Grenzzustände der Tragfähigkeit | 41 | |
6.1 | Allgemeines | 41 | |
6.2 | Beanspruchbarkeit von Querschnitten | 41 | |
6.2.1 | Allgemeines | 41 | |
6.2.2 | Querschnittswerte | 43 | |
6.2.3 | Zugbeanspruchung | 44 | |
6.2.4 | Druckbeanspruchung | 45 | |
6.2.5 | Biegebeanspruchung | 45 | |
6.2.6 | Querkraftbeanspruchung | 45 | |
6.2.7 | Torsionsbeanspruchung | 47 | |
6.2.8 | Beanspruchung aus Biegung und Querkraft | 48 | |
6.2.9 | Beanspruchung aus Biegung und Normalkraft | 48 | |
6.2.10 | Beanspruchung aus Biegung, Querkraft und Normalkraft | 50 | |
6.3 | Stabilitätsnachweise für Bauteile | 51 | |
6.3.1 | Gleichförmige Bauteile mit planmäßig zentrischem Druck | 51 | |
6.3.2 | Gleichförmige Bauteile mit Biegung um die Hauptachse | 54 | |
6.3.3 | Auf Biegung und Druck beanspruchte gleichförmige Bauteile | 59 | |
6.3.4 | Allgemeines Verfahren für Knick- und Biegedrillknicknachweise für Bauteile | 61 | |
6.3.5 | Biegedrillknicken von Bauteilen mit Fließgelenken | 63 | |
6.4 | Mehrteilige Bauteile | 64 | |
6.4.1 | Allgemeines | 64 | |
6.4.2 | Gitterstützen | 67 | |
6.4.3 | Stützen mit Bindeblechen (Rahmenstützen) | 67 | |
6.4.4 | Mehrteilige Bauteile mit geringer Spreizung | 68 | |
7 | Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit | 69 | |
7.1 | Allgemeines | 69 | |
7.2 | Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit für den Hochbau | 69 | |
7.2.1 | Vertikale Durchbiegung | 69 | |
7.2.2 | Horizontale Verformungen | 69 | |
7.2.3 | Dynamische Einflüsse | 69 | |
Anhang A (informativ) | 70 | ||
Verfahren 1: Interaktionsbeiwerte kij für die Interaktionsformel in 6.3.3(4) | 70 | ||
Anhang B (informativ) | 72 | ||
Verfahren 2: Interaktionsbeiwerte kij für die Interaktionsformel in 6.3.3(4) | 72 | ||
Anhang AB (informativ) | 73 | ||
Zusätzliche Bemessungsregeln | 73 | ||
AB.1 | Statische Berechnung unter Berücksichtigung von Werkstoff-Nichtlinearitäten | 73 | |
AB.2 | Vereinfachte Belastungsanordnung für durchlaufende Decken | 73 | |
Anhang BB (informativ) | 73 | ||
Knicken von Bauteilen in Tragwerken des Hochbaus | 73 | ||
BB.1 | Biegeknicken von Bauteilen von Fachwerken oder Verbänden | 73 | |
BB.1.1 | Allgemeines | 73 | |
BB.1.2 | Gitterstäbe aus Winkelprofilen | 74 | |
BB.1.3 | Bauteile mit Hohlprofilen | 75 | |
BB.2 | Kontinuierliche seitliche Abstützungen | 75 | |
BB.2.1 | Kontinuierliche seitliche Stützung | 75 | |
BB.2.2 | Kontinuierliche Drehbehinderung | 75 | |
BB.3 | Größtabstände bei Abstützmaßnahmen für Bauteile mit Fließgelenken gegen Knicken aus der Ebene | 77 | |
BB.3.1 | Gleichförmige Bauteile aus Walzprofilen oder vergleichbaren geschweißten I-Profilen | 77 | |
BB.3.2 | Voutenförmige Bauteile, die aus Walzprofilen oder vergleichbaren, geschweißten I-Profilen bestehen | 79 | |
BB.3.3 | Modifikationsfaktor für den Momentenverlauf | 80 | |
Anhang C (normativ) | 82 | ||
Auswahl der Ausführungsklasse | 82 | ||
C.1 | Allgemeines | 82 | |
C.1.1 | Grundanforderungen | 82 | |
C.1.2 | Ausführungsklasse | 82 | |
C.2 | Auswahlverfahren | 83 | |
C.2.1 | Maßgebende Faktoren | 83 | |
C.2.2 | Auswahl | 83 | |
Literatur zu den Kommentaren | 85 |