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Arcitecture

University, School

Ortweinschule Graz HTBLVA

Grade, Teacher, Year

3, 2010

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5ZHBTH A. L.

Generelles Projekt


Bauvorhaben: Mehrzweckhalle


Bauherr: A.

L.
Schöckelstraße 36

8045 Graz


Statiker: A.

L.

HTL Ortweinschule Graz

Korösistraße 157

8013 Graz


Prüfer des Projektes: DI.

Sauermoser Peter


Allgemeines


Vorbemerkung:


Auf den nachfolgenden Seiten werden die statischen Berechnungen einer

Mehrzweckhalle in Graz dargestellt und beschrieben.

Dieses Projekt wurde im

Rahmen einer Übung (Wiederholung des erlernten Stoffes) von einem Schüler

der 5. Klasse der HTL Ortweinschule in Graz berechnet.


Planungsgrundlagen:


Baustoffe:


Verwendete EDV – Programme:


RuckZuck 6.0 Studentenversion

Open Office

Autocad 2012


Inhaltsverzeichnis


1. Generelles Projekt

1.1. Lastannahme

1.1.1 Ständige Lasten

1.1.2. Nutzlast

1.1.3. Schneelast

1.1.4. Windlast

1.2. Statik und Kombinationen der Einwirkungen:

1.2.1. Ständige Last

1.2.2. Ständige Last und Schneelast

1.3. Statik

2. Bemessung der Pfetten

2.1. ULS – Nachweise

2.1.1. in Y – Achse

2.1.2. in Z – Achse

2.2. SLS – Nachweis

3. Bemessung des Hauptbinders

3.1. Lastannahme

3.1.1. Eigenlast

3.1.2. Lastfallkombinationen

3.1.3. Statik

3.2. Bemessung

3.2.1. ULS – Nachweise

3.2.2. SLS – Nachweis

4. Bemessung der Stütze

4.1. Lastannahme

4.1.1. Eigengewicht Stütze wirkt vereinfacht als Einzelkraft

4.1.2. Windbelastung

4.1.3. Lastfallkombinationen

4.2. Statik

4.2.1. Knicken

4.2.1.1. Knicken um Z – Achse

4.2.1.2. Knicken um Y – Achse

4.3. Stützenfußbemessung

4.3.1. Nachweis gegen Gleiten

4.3.2. Nachweis auf der Zugseite

4.3.2.1. Bestimmung der Zugtragfähigkeit und Nachweis

4.3.2.2. Grenzlochleibungskraft der Schraube

4.3.3. Plattenbiegung auf der Zugseite


Anhang: Konstruktionsplan + Konstruktionsdetaile


1.Generelles Projekt:


1.1. Lastannahme:


1.1.1. Ständige Lasten:


Trapblech = 0,31 kN/m

IPE 200 (Träger) = 0,22 kN/m

Wind & Stabilisierungsverband + Reverse = 0,14 kN/m


= 0,70 kN/m


tan(α) == 14° →= 0,72 kN/m


1.1.2. Nutzlast:


= aus Krapfenbauer S. 192 =


=

1.1.3. Schneelast:


= 1,65 kN/m² → (Graz)


Beiwert für Satteldächer Krapfenbauer S. 264 → 0,8


= 0,8*1,65 kN/m² = 1,32 kN/m²

= 1,65 kN/m² * 3,97m = 6,55 kN/m²


1.1.4. Windlast:


Die Windbelastung kann vernachlässigt werden da die Dachneigung zu gering ist.

Der Lastfall

Wind Sog (Abheben des Daches) muss in der Praxis bzw. in der Detailstatik jedenfalls geführt werden.


1.2. Statik und Kombinationen der Einwirkungen:


ist bei der geringen Neigung von α = 14° nahezu gleich groß wie.

Daher wird die Umrechnung vernachlässigt.


1.2.1. Ständige Lasten:


= = 1,35 * 0,72 = 0,97 kN/m


1.2.2. Ständige Lasten und Schneelast:


= = 1,35 * 0,72 + 1,5 * 6,55 = 10,80 kN/m²


10,80 * 3,97 m = 42,88 kN/m


1.3. Statik (maßgebende Last = 42,88 kN/m):


== 337,06 kN/m


= = 170,02 kN


2. Bemessung der Pfette:


My = 337,06* cos(14) = 327,04 kNm

Mz = 337,06* sin(14) = 81,54 kNm


Vy = 170,02* cos(14) = 164,96 kN


Vz = 170,02* sin(14) = 41,13 kN


Querschnittskennwerte: HE – A 500


Schwerpunkt: [zs] =


Trägheitsmoment: [Iy] = 86973


Trägheitsmoment: [Iz] = 10365


Wiederstandsmoment: [Wy] = 3550


Wiederstandsmoment: [Wz] = 691,0


Statisches Moment: [Sy] = 1974


Statisches Moment: [Sz] = 529,3


Dicke Steg: [ts] = 1,2 cm


Dicke Flansch: [tf] = 2,3 cm


2.1. ULS – Nachweise:


Allgemeiner Spannungsnachweis:


89% - Ausnutzung


2.1.1. In Y – Achse:


Schubspannungsnachweis:


23% - Ausnutzung


Vergleichsspannungsnachweis:


92% - Ausnutzung


2.1.2. In Z – Achse:


Schubspannungsnachweis:


7% - Ausnutzung


Vergleichsspannungsnachweis:


90% - Ausnutzung


Stabilitätsnachweis (=Biegesdrillknicknachweis) in Y – Achse maßgebend


kz = kw = 1,0= 0,4

β = 0,75


Knicklinie a →= 0,21


36% - Ausnutzung



2.2. SLS – Nachweis:


3. Bemessung des Hauptbinders:


3.1. Lastannahme:


3.1.1. Eigenlast: HE – M 300


3.1.2. Lastfallkombinationen:


Maximale Auflagerkraft aus der Pfette → 42,88 kN/m


3.1.3. Statik:


== 783,36 kNm


= = 130,56 kN


Querschnittskennwerte:


Schwerpunkt: [zs] =


Trägheitsmoment: [Iy] = 59199


Trägheitsmoment: [Iz] = 19401


Wiederstandsmoment: [Wy] = 3482


Wiederstandsmoment: [Wz] = 1252


Statisches Moment: [Sy] = 2039


Statisches Moment: [Sz] = 956,6


Dicke Steg: [ts] = 2,1 cm


Dicke Flansch: [tf] = 3,9 cm







3.2. Bemessung:


3.2.1. ULS – Nachweise:


Allgemeiner Spannungsnachweis:


96% - Ausnutzung


Schubspannungsnachweis:


16% - Ausnutzung


Vergleichsspannungsnachweis:


97% - Ausnutzung


Stabilitätsnachweis (=Biegesdrillknicknachweis) in Y – Achse maßgebend


kz = kw = 1,0= 0,4

β = 0,75


Knicklinie b →= 0,34


83% - Ausnutzung



3.2.2. SLS – Nachweis:


4. Bemessung der Stütze:


4.1. Lastannahme:


4.1.1. Eigengewicht Stütze wirkt vereinfacht als Einzelkraft:


Eigengewicht Stütze:


4.1.2. Windbelastung:


4.1.3. Lastfallkombinationen:


4.2. Statik:


N = 145,48 kN


4.2.1. Knicken:


4.2.1.1. Knicken um Z – Achse:


HE – A 120


Eulerfall 3


Knicklinie c = 0,49

Nachweis Y – Achse:


33% - Ausnutzung


4.2.1.2. Knicken um Y – Achse:


HE – A 140


Eulerfall 1


Knicklinie b = 0,34

Nachweis Y – Achse:



68% - Ausnutzung







4.3. Stützenfußbemessung:



Material Stütze: S235 fy=23,5kN/cm² fu=36.0kN/cm²

Material Fußplatte: S235 fy=35kN/cm² fu=51.0kN/cm²

Ankerschrauben 10.9 fyb=90kN/cm² fub=100kN/cm2

Beton C20/25 fck=2.0 kN/cm² fcd=2,0/1,5=1.33 kN/cm²

Stütze HEA 120



Schnittkräfte die auf den Stützenfuß beansprucht werden:



MED = 783,36 kNm NED= 130,56 kN VED= 28,91 kN

4.3.1. Nachweiß gegen Gleiten:


4.3.2. Nachweiß auf der Zugseite:



Modell: konstante Pressung über ¼ der Fußplattenlänge

Geometrie: a=300; a/4=75 ; d=3/8a =113; z=188 (mm)

Die zu verankernde, resultierende Zugkraft FT,ED ergibt sich aus der Summe der Momente um die Lage der resultierenden der Druckkraft

Zugkraft:

Zur ermittlung der Biege-Tragfähigkeit der Fußplatte muss die mitwirkende beff der Platte bestimmt werden.



4.3.2.1. Bestimmung der Zugtragfähigkeit und Nachweis:



Annahme: Lochspiel 1mm

Schrauben: 2 x M24



Grenzabscherkraft M24 10.9:



Es wird angenommen, dass alle Schrauben der Verbindung gleich beansprucht werden!!!

45% - Ausnutzung

4.3.2.2. Grenzlochleibungskraft der Schraube:

Beiwert

Beiwert

Grenzlochleibungskraft je Loch:

12% - Ausnutzung



Grenzzugskraft der Schraube 10.9:



2 Ankerschrauben M 24 10.9: Grenzzugkraft Ft,RD pro Schraube 260,64kN:



4.3.3. Plattenbiegung auf der Zugseite:

Das Biegemoment in der Platte ergibt sich zu

(e ist der Abstand des Trägers bis zur wirkende Querkraft.)



Das (plastische) Wiederstandsmoment der Platte errechnet sich zu =140+2*45=230mm

Daraus folgt der Nachweis:

Nachweise auf der Druckseite:

Biegung der Platte:

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