<p>Vorwort v</p> <p><b>1 Allgemeines 1</b></p> <p>1.1 Einleitung 1</p> <p>1.2 Erläuterungen zum Inhalt 7</p> <p>1.3 Technische Baubestimmungen 9</p> <p>1.4 Bezeichnungen und Annahmen 11</p> <p>1.5 RUBSTAHL-Programme 14</p> <p><b>2 Bemessung und Konstruktion von Bauteilen 15</b></p> <p>2.1 Vorbemerkungen 15</p> <p>2.2 Werkstoff Stahl 15</p> <p>2.3 Stahlerzeugnisse 20</p> <p>2.3.1 Einteilung 20</p> <p>2.3.2 Langerzeugnisse 20</p> <p>2.3.3 Flacherzeugnisse 25</p> <p>2.4 Teilsicherheitsbeiwerte 26</p> <p>2.5 Querschnittsklassen 27</p> <p>2.6 Nachweise 32</p> <p>2.7 Querschnittswerte 43</p> <p>2.7.1 Grundsätzliches 43</p> <p>2.7.2 Doppeltsymmetrische Querschnitte 44</p> <p>2.7.3 Einfachsymmetrische Querschnitte 47</p> <p>2.7.4 Querschnitte ohne Symmetrieachsen 51</p> <p>2.7.5 Zusätzliche Querschnittswerte für Stabilitätsuntersuchungen 54</p> <p>2.8 Spannungsermittlung und Nachweise 56</p> <p>2.8.1 Vorbemerkungen 56</p> <p>2.8.2 Walzprofil IPE 240 56</p> <p>2.8.3 Walzprofil HEM 600 58</p> <p>2.8.4 Rechteckiges Hohlprofil 62</p> <p>2.8.5 Hohlkastenträger 64</p> <p>2.8.6 Winkelprofil als Träger 65</p> <p>2.8.7 H-Bahn-Träger 68</p> <p>2.8.8 Fußgängerbrücke 74</p> <p>2.8.9 Profil UPE 180 80</p> <p>2.9 Plastische Querschnittstragfähigkeit 81</p> <p>2.9.l Vorbemerkungen 81</p> <p>2.9.2 Einfeldriger Deckenträger 82</p> <p>2.9.3 Zweifeldträger 82</p> <p>2.9.4 HEA 300 mit Standardbeanspruchungen 86</p> <p>2.9.5 1-Querschnitt mit ungewöhnlichen Beanspruchungen 89</p> <p>2.9.6 Rechteckiges Hohlprofil 92</p> <p>2.9.7 Kreisförmiges Hohlprofil 94</p> <p>2.10 Stabilität und Theorie II. Ordnung 96</p> <p>2.10.1 Vorbemerkungen 96</p> <p>2.10.2 Einfeldträger IPE 330 96</p> <p>2.10.3 Zweifeldträger IPE 400 97</p> <p>2.10.4 Einfeldträger IPE 300 mit Druckkraft und Biegebeanspruchung 100</p> <p>2.10.5 Eingespannte Rohrstutze 102</p> <p>2.10.6 Stütze HEA 140 mit planmäßiger Biegung 105</p> <p>2.10.7 Stütze IPE 300 und Erfassung von drei Stabilitätsfällen 107</p> <p>2.10.8 Zweifeldrige Giebelwandeckstütze 109</p> <p>2.10.9 Einfeldträger IPE 450 mit Kragarm 114</p> <p>2.10.10 Verschiebliche, ebene Rahmen 117</p> <p><b>3 Stabtheorie und Querschnittswerte 130</b></p> <p>3.1 Vorbemerkungen 130</p> <p>3.2 Stabtheorie 130</p> <p>3.2.1 Grundsätzliches 130</p> <p>3.2.2 Lineare Stabtheorie (Theorie I. Ordnung) 136</p> <p>3.3 Schwerpunkt, Hauptachsen und Hauptträgheitsmomente 139</p> <p>3.3.1 Querschnittsnormierung Teil I 139</p> <p>3.3.2 Aufteilung der Querschnitte in Teilflächen 147</p> <p>3.3.3 Basisquerschnitte und elementare Querschnittsformen 149</p> <p>3.4 Schubmittelpunkt und weitere Querschnittswerte 154</p> <p>3.4.1 Querschnittsnormierung Teil II 154</p> <p>3.4.2 Ermittlung des Schubmittelpunktes mit der Wölbordinate 160</p> <p>3.4.3 Ermittlung des Schubmittelpunktes mit Schubspannungen 163</p> <p>3.4.4 Berechnung von Iω, IT und max τ 168</p> <p>3.5 Profiltabellen 172</p> <p><b>4 Spannungsnachweise 188</b></p> <p>4.1 Anwendungsbereiche 188</p> <p>4.2 Nachweise 188</p> <p>4.3 Spannungsermittlung 190</p> <p>4.3.1 Vorbemerkungen 190</p> <p>4.3.2 Schnittgrößen als Resultierende der Spannungen 190</p> <p>4.3.3 Erläuterungen zum Wölbbimoment 192</p> <p>4.3.4 Berechnung von Spannungen 193</p> <p><b>5 Plastische Querschnittstragfähigkeit 204</b></p> <p>5.1 Einführung 204</p> <p>5.2 Grundsätzliches 207</p> <p>5.3 Plastische Grenzschnittgrößen 209</p> <p>5.4 Querkräfte und Torsionsmomente 209</p> <p>5.5 Lineare Interaktionsbeziehung 212</p> <p>5.6 I-Querschnitte mit Standardbeanspruchungen 212</p> <p>5.6.1 Vorbemerkungen 212</p> <p>5.6.2 Schnittgrößenkombination N-My 213</p> <p>5.6.3 Schnittgrößenkombinationen N-Mz 217</p> <p>5.6.4 Schnittgrößenkombinationen N-My-Mz 220</p> <p>5.7 I-Querschnitte mit beliebigen Schnittgrößen 224</p> <p>5.7.1 Vorbemerkungen 224</p> <p>5.7.2 Schnittgößen Vy, Vz, Mxp und Mxs 224</p> <p>5.7.3 Schnittgrößen N, My, Mz und Mω 226</p> <p>5.8 Kreisförmige Hohlprofile 230</p> <p>5.9 Eckige Hohlprofile und Kastenquerschnitte 231</p> <p>5.9.1 Schnittgrößenkombinationen N-My und N-Mz 231</p> <p>5.9.2 Schnittgrößenkombinationen N-My-Mz 232</p> <p>5.10 Beliebige Querschnitte 233</p> <p><b>6 Stabilitätsnachweise für Bauteile 234</b></p> <p>6.1 Übersicht 234</p> <p>6.2 Druckstäbe 236</p> <p>6.3 Ideale Verzweigungslasten Ncr 243</p> <p>6.3.1 Grundlagen 243</p> <p>6.3.2 Eulerfälle I bis IV 245</p> <p>6.3.3 Knickbiegelinien und Knicklängen 248</p> <p>6.3.4 Hinweise zur Berechnung von Ncr 251</p> <p>6.3.5 Ersatz von Tragwerksteilen durch Fedem 256</p> <p>6.3.6 Druckstäbe mit Fedem an den Enden 259</p> <p>6.4 Biegebeanspruchte Stäbe 262</p> <p>6.4.1 Nachweise 262</p> <p>6.4.2 Bemessungshilfen (Diagramme und Tabellen) 269</p> <p>6.5 Ideale Biegedrillknickmomente Mcr,y 276</p> <p>6.5.1 Stabilitätsproblem Biegedrillknicken 276</p> <p>6.5.2 Berechnung von Mcr,y 278</p> <p>6.5.3 Aufteilung in Teilsysteme 280</p> <p>6.5.4 Träger mit Randmomenten 282</p> <p>6.5.5 Kragträger 287</p> <p>6.5.6 Träger mit einfachsymmetrischen I-Querschnitten 289</p> <p>6.6 Biege- und druckbeanspruchte Bauteile 290</p> <p>6.7 Allgemeines Nachweisverfahren für Bauteile 297</p> <p><b>7 Theorie II. Ordnung mit Imperfektionen 301</b></p> <p>7.1 Grundsätzliches 301</p> <p>7.2 Nachweisführung 303</p> <p>7.3 Imperfektionen 303</p> <p>7.3.1 Grundlagen 303</p> <p>7.3.2 Ersatzimperfektionen für die Tragwerksberechnung 304</p> <p>7.3.3 Bauteilimperfektionen 306</p> <p>7.3.4 Imperfektionen zur Berechnung aussteifender Systeme 307</p> <p>7.4 Schnittgrößenermittlung zum Biegeknicken 308</p> <p>7.4.1 Erläuterungen zum Verständnis 308</p> <p>7.4.2 Berechnungsformeln 311</p> <p>7.4.3 Vergrößerungsfaktoren 318</p> <p>7.4.4 Weggrößenverfahren 331</p> <p>7.5 Nachweise zum Biegedrillknicken 337</p> <p>7.5.1 Allgemeines 337</p> <p>7.5.2 Walzprofilträger 337</p> <p>7.5.3 Träger mit einfachsymmetrischem I-Querschnitt 340</p> <p><b>8 Bemessung und Konstruktion von Verbindungen 343</b></p> <p>8.1 Übersicht 343</p> <p>8.2 Grundsätzliches 343</p> <p>8.3 Verbindungen mit scherbeanspruchten Schrauben 350</p> <p>8.3.1 Nachweise und Bemessungshilfen 350</p> <p>8.3.2 Ermittlung der Schraubenkräfte 352</p> <p>8.3.3 Flachblechstoß zur Übertragung von N 356</p> <p>8.3.4 Walzprofilstoß zur Übertragung von N 357</p> <p>8.3.5 Trägerstoß für M, V und N 359</p> <p>8.3.6 Gelenkiger Trägeranschluss mit Winkeln 362</p> <p>8.4 Verbindungen mit zugbeanspruchten Schrauben 365</p> <p>8.4.1 Übersicht 365</p> <p>8.4.2 Kraftübertragung bei Trägerstößen 365</p> <p>8.4.3 Vereinfachte Berechnungsmodelle für Trägerstöße 367</p> <p>8.4.4 Äquivalenter T-Stummel nach DIN EN 1993-1-8 370</p> <p>8.4.5 Trägerstoß mit überstehender Stimplatte 377</p> <p>8.4.6 Trägerstoß mit bündiger Stimplatte 379</p> <p>8.4.7 Geschraubte Rahmenecke mit Stirnplatte 380</p> <p>8.5 Verbindungen mit Schweißnähten 381</p> <p>8.5.1 Übersicht 381</p> <p>8.5.2 Bemessungshilfen für Kehlnähte 381</p> <p>8.5.3 Rechnerische Schweißnahtspannungen 382</p> <p>8.5.4 Halsnähte eines I-Querschnitts 385</p> <p>8.5.5 Halsnähte eines Kastenquerschnitts 386</p> <p>8.5.6 Trägerstoß mit Stirnplatte 387</p> <p><b>9 Verbindungen mit Schrauben 388</b></p> <p>9.1 Einleitung 388</p> <p>9.2 Orientierungshilfen 388</p> <p>9.3 Darstellung auf Zeichnungen 390</p> <p>9.4 Kategorien nach DIN EN 1993-1-8 391</p> <p>9.5 Löcher für Schrauben – Lochdurchmesser 393</p> <p>9.6 Kraftübertragung und Tragverhalten 394</p> <p>9.6.1 Vorbemerkungen 394</p> <p>9.6.2 Kategorie A: Scher-/Lochleibungsverbindungen 394</p> <p>9.6.3 Kategorien B und C: Kraftübertragung durch Reibung 399</p> <p>9.6.4 Kategorien D und E: Zugbeanspruchung der Schrauben 399</p> <p>9.6.5 Kombinierte Zug- und Abscherbeanspruchung 401</p> <p>9.7 Bemessung nach DIN EN 1993-1-8 403</p> <p>9.7.1 Vorbemerkungen 403</p> <p>9.7.2 Werkstoffkennwerte 404</p> <p>9.7.3 Rand- und Lochabstände 405</p> <p>9.7.4 Beanspruchbarkeit von Schrauben 407</p> <p>9.7.5 Hochfeste Schrauben in gleitfesten Verbindungen 411</p> <p>9.7.6 Lange Schraubenverbindungen 412</p> <p>9.7.7 Einschnittige Überlappungsstöße mit einer Schraube 412</p> <p>9.7.8 Einschenkliger Anschluss von Winkelprofilen 413</p> <p>9.7.9 Querschnittsschwächung durch Schraubenlöcher 414</p> <p>9.7.10 Anziehen und Vorspannen von geschraubten Verbindungen 416</p> <p>9.8 Schrauben, Muttem und Scheiben 420</p> <p><b>10 Verbindungen mit Schweillnähten 425</b></p> <p>10.1 Einleitung 425</p> <p>10.2 Nahtarten und Darstellung 425</p> <p>10.3 Spannungen in Schweißnähten 427</p> <p>10.4 Kehlnähte 429</p> <p>10.5 Andere Nahtarten 437</p> <p><b>11 Statische Berechnungen für Stahlbauten 441</b></p> <p>11.1 Allgemeines 441</p> <p>11.2 Statische Berechnungen 442</p> <p>11.3 Zeichnungen 443</p> <p>11.4 Werkstattgebäude mit Pultdach 445</p> <p>11.4.1 Baubeschreibung 445</p> <p>11.4.2 Einwirkungen 446</p> <p>11.4.3 Schnittgrößenermittlung und Nachweisführung 449</p> <p>11.4.4 Stahltrapezprofil (Pos. 1) auf Pfetten 450</p> <p>11.4.5 Dachpfetten HEA 120, S 235 (Pos. 2) 451</p> <p>11.4.6 Bauteile in den Achsen 2 und 3 453</p> <p>11.4.7 Dachträger HEA 220, S 235 (Pos. 3) 455</p> <p>11.4.8 Stützen HEA 140, S 235, in der Rückwand (Pos. 5) 456</p> <p>11.4.9 Eingespannte Stützen HEB 220, S 235 (Pos. 8) 458</p> <p>11.4.10 Bauteile in den Achsen 1 und 4 460</p> <p>11.4.11 Ortgangträger HEA 180, S 235 (Pos. 4) 461</p> <p>11.4.12 Stützen HEA 140, S 235, an den Enden der Rückwand (Pos. 7) 462</p> <p>11.4.13 Eingespannte Stützen HEB 220 im Giebelwandbereich (Pos. 8) 462</p> <p>11.4.14 Pendelstützen HEA 140, S 235, in den Seitenwänden (Pos. 6) 462</p> <p>11.4.15 Wandverband mit Diagonalen ∅ 12 mm, S 235 (Pos. 9) 463</p> <p>11.4.16 Anschluss der Pfetten (Pos. 2) an die Dachträger (Pos. 3) 464</p> <p>11.4.17 Anschluss der Dachträger an die Einspannstützen (Pos. 8) 465</p> <p>11.4.18 Anschluss der Dachträger an die Rückwandstützen (Pos. 5) 467</p> <p>11.4.19 Anschluss des Wandverbandes (Pos. 9) an die Stützen 467</p> <p>11.4.20 Fußpunkt der Pendelstützen (Pos. 5) 468</p> <p>11.4.21 Fußpunkt der Einspannstützen (Pos. 8) 470</p> <p>11.5 Lagerhalle mit Zweigelenkrahmen 472</p> <p>11.5.1 Konstruktionsbeschreibung 472</p> <p>11.5.2 Einwirkungen nach DIN EN 1991 473</p> <p>11.5.3 Zweigelenkrahmen in der Rahmenebene 474</p> <p>11.5.4 Stabilität der Rahmenstiele 477</p> <p>11.5.5 Stabilität der Rahmenriegel 479</p> <p>11.5.6 Dachverbände 486</p> <p>11.5.7 Wandverbände 490</p> <p>11.5.8 Ortgangträger HEA 120 490</p> <p>11.5.9 Giebelwandstützen HEA 180 491</p> <p>11.5.10 Firststoß der Zweigelenkrahmen 492</p> <p>11.5.11 Rahmenecken der Zweigelenkrahmen 493</p> <p>11.5.12 Fußpunkte der Zweigelenkrahmen 499</p> <p>Literaturverzeichnis 501</p> <p>Sachverzeichnis 504</p>