Stahlbau-Kalender 2022. Ulrike Kuhlmann
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darf davon ausgegangen werden, dass die Stahlsorten nach Tabelle 3.1 die Duktilitätskriterien nach EN 1993-1-1, Abschnitt 3.2.2 erfüllen, obwohl die in der Tabelle 3.1 aufgeführten rechnerischen Nennwerte von Streckgrenze und Zugfestigkeit die Kriterien zum Teil nominell nicht erfüllen. Nur für nicht in Tabelle 3.1 geregelte Baustähle sind die Duktilitätskriterien wie z. B. das Verhältnis fu / fy ≥ 1,10 gesondert nachzuweisen. Dies ist insofern von Bedeutung, da die Duktilitätskriterien z. B. auf die Gleichmaßdehnung εu abgestellt sind, die nicht wie die Bruchdehnung eine nachzuweisende mechanische Eigenschaft nach den Produktnormen ist. Im neuesten Entwurf zu EN 1993-1-1 [K55] wurde nach Bestätigung in jüngeren Forschungen auf die 3. Bedingung zur Gleichmaßdehnung verzichtet.
Zu 3.2.3 und 3.2.4
Hinsichtlich der Stahlsortenwahl mit Blick auf Sprödbruchsicherheit und die Eigenschaft in Blechdickenrichtung (Gefahr des Terrassenbruchs) wird auf EN 1993-1-10 verwiesen, deren Regelungen mit DASt-Richtlinie 009 [K4] vergleichbar sind.
Zu 3.2.3(4)
Ausgelöst durch Schadensfälle und die daran sich anschließenden Untersuchungen wurde inzwischen DASt-Richtlinie 022:2016 „Feuerverzinken von tragenden Stahlbauteilen“ [K42] entwickelt, die seit Dezember 2009 mit ihrer Aufnahme in die Bauregelliste A zusätzlich gilt. Erläuterungen hierzu sind in [K43] zu finden.
Tabelle 3.2. Stahlgütewahl nach EN 10164
| Sollwert von ZEd nach EN 1993-1-10 | Erforderliche Qualität ZRd nach den Z-Werten nach EN 10164 |
| ZEd ≤ 10 | – |
| 10 < ZEd ≤ 20 | Z 15 |
| 20 < ZEd ≤ 30 | Z 25 |
| ZEd > 30 | Z 35 |
3.2.5 Toleranzen
(1) Die Toleranzen für Abmessungen und Massen von gewalzten Profilen, Hohlprofilen und Blechen haben in der Regel der maßgebenden Produktnorm, ETAG oder ETA zu entsprechen, sofern nicht strengere Toleranzforderungen bestehen.
(2) Bei geschweißten Bauteilen sind in der Regel die Toleranzen nach EN 1090 einzuhalten.
(3) Für die Tragwerksberechnung und die Bemessung sind in der Regel die Nennwerte der Abmessungen zu verwenden.
3.2.6 Bemessungswerte der Materialkonstanten
(1) Für die in diesem Teil des Eurocodes 3 geregelten Baustähle sind in der Regel folgende Werte für die Berechnung anzunehmen:
– Elastizitätsmodul E = 210 000 N/mm2;
– Schubmodul ;
– Poissonsche Zahl ν = 0,3;
– Wärmeausdehnungskoeffizient α = 12 × 10–6 je K (für T ≤ 100 °C).
Anmerkung: Für die Berechnung von Zwängungen infolge ungleicher Temperatureinwirkung in Beton- und Stahlteilen von Stahlverbundbauwerken nach EN 1994 kann der Wärmeausdehnungskoeffizient α mit α = 10 × 10–6 je K angenommen werden.
3.3 Verbindungsmittel
3.3.1 Schrauben, Bolzen, Nieten
(1) Die Anforderungen sind in EN 1993-1-8 angegeben.
3.3.2 Schweißwerkstoffe
(1) Die Anforderungen an die Schweißwerkstoffe sind in EN 1993-1-8 angegeben.
3.4 Andere vorgefertigte Produkte im Hochbau
(1) B Teilvorgefertigte oder komplett vorgefertigte Produkte jeder Art, die im Hochbau verwendet werden, haben in der Regel der maßgebenden Produktnorm, der ETAG oder ETA zu entsprechen.
4 Dauerhaftigkeit
(1) Grundlegende Anforderungen an die Dauerhaftigkeit sind in EN 1990 festgelegt.
(2) P Das Aufbringen des Korrosionsschutzes im Werk oder auf der Baustelle erfolgt in der Regel nach EN 1090.
Anmerkung: In EN 1090 sind die bei der Herstellung bzw. Montage zu beachtenden Einflussfaktoren aufgelistet, die bei Entwurf und Bemessung zu beachten sind.
(3) Bauteile, die anfällig sind gegen Korrosion, mechanische Abnutzung oder Ermüdung, sind in der Regel so zu konstruieren, dass die Bauwerksinspektion, Wartung und Instandsetzung in geeigneter Form möglich ist und Zugang für Inspektion und Wartung besteht.
(4) B Normalerweise sind für Hochbauten keine Ermüdungsnachweise erforderlich, außer für Bauteile mit Beanspruchungen aus:
Zu 3.2.6
Die Bemessungswerte für die Materialkennwerte E-Modul, Schubmodul, Querdehnzahl und Wärmeausdehnungskoeffizient für Stahl werden als konstante Werte festgelegt und müssen nicht durch einen Teilsicherheitsbeiwert abgemindert werden. Der Ansatz von Mittelwerten für die Steifigkeiten entspricht der Empfehlung in EN 1990, Abs. 4.2 (8). Bei den wenig streuenden Werten des Elastizitätsmoduls etc. würde eine solche Abminderung vor allem den variablen geometrischen Abmessungen und Steifigkeiten Rechnung tragen, die gemäß Abs. 3.2.5 auch nur mit Nennwerten anzusetzen sind, bei denen aber sehr konkrete Streuungen auftreten. Hier ist im Einzelfall der Tragwerksplaner gefragt, in den wenigen dafür empfindlichen Fällen (zum Beispiel bei einem unterspannten Rahmentragwerk) für die Schnittgrößenermittlung ggf. auch eine Berechnung mit oberen und unteren Grenzwerten durchzuführen.
Zu 4(4)B
Während hier der Ermüdungsnachweis explizit für Kranbahnen und ähnliche Tragwerke des Hochbaus gefordert wird, kennt DIN 18800-1 Element (741) [K1] mit Gleichung (25) und (26) konkrete Abgrenzungskriterien, wann auf einen Ermüdungsnachweis verzichtet werden kann. Dabei wird zum einen Δσ = maxσ − minσ die Spannungsschwingbreite in N/mm2 unter den Bemessungswerten der veränderlichen Einwirkungen für den Tragsicherheitsnachweis auf weniger als 26 N/mm2 begrenzt. Während alternativ auch die Anzahl der Spannungsspiele n weniger als 5 ⋅ 105 ⋅ (26/Δσ)3 sein sollte.
Diese Bedingungen orientieren sich am Ermüdungsnachweis für den ungünstigsten vorgesehenen Kerbfall und volles Einstufenkollektiv. Sie erfassen den ungünstigen Fall, in dem das für den Kerbfall maßgebende Bauteil für Überwachung und Instandhaltung schlecht zugänglich ist und sein Ermüdungsversagen den katastrophalen Zusammenbruch des Tragsystems zur Folge haben kann. Da in den Bedingungen – abweichend von den Regelungen für Ermüdungsnachweise – die Spannungen σ des Tragsicherheitsnachweises verwendet werden, liegen sie auf der sicheren Seite und können auch im Zusammenhang mit EN 1993 als Kriterium genutzt werden.
a) Hebevorrichtungen oder rollenden Lasten;
b) wiederholten Spannungswechseln durch Maschinenschwingungen;