Читать книгу Stahlbau-Kalender 2021 - Ulrike Kuhlmann - Страница 117

(1) Obwohl bei Verwendung eines äquivalenten T-Stummels zur Berechnung der Grundkomponente eines Anschlusses nach 6.2.4.1(1) die Kräfte in jeder Schraubenreihe des T-Stummelflansches allgemein gleich groß sind, ist zu berücksichtigen, dass unterschiedliche Kräfte in den verschiedenen Schraubenreihen auftreten können.

(2) Bei der Berechnung einer Gruppe von Schraubenreihen mit äquivalenten T-Stummeln kann es notwendig sein, die Gruppe in einzelne Schraubenreihen aufzuteilen, und diese jeweils durch einen eigenen äquivalenten T-Stummel zu modellieren.

(3) Bei der Modellierung einer Gruppe von Schraubenreihen mit äquivalenten T-Stummeln, sollten die folgenden Bedingungen eingehalten werden :

 a) die Kraft auf jede Schraubenreihe, gerechnet mit Betrachtung nur dieser einzelnen Schraubenreihe, sollte die Tragfähigkeit dieser Reihe nicht überschreiten;

 b) die Gesamtkraft auf jede Gruppe von Schraubenreihen, die jeweils zwei oder mehrere benachbarte Schraubenreihen innerhalb derselben Schraubengruppe umfasst, sollte die Tragfähigkeit dieser Gruppe von Schraubenreihen nicht überschreiten.

(4) Bei der Ermittlung der Zugtragfähigkeit einer Grundkomponente mit dem Modell des äquivalenten T-Stummelflansches sollten die folgenden Parameter berechnet werden :

 a) die Tragfähigkeit einer einzelnen Schraubenreihe, indem nur diese Schraubenreihe betrachtet wird;

 b) der Beitrag jeder einzelnen Schraubenreihe zu der Tragfähigkeit von zwei oder mehr benachbarten Schraubenreihen innerhalb einer Schraubengruppe, wenn nur diese Schraubenreihen betrachtet werden.

(5) Im Falle einer einzelnen Schraubenreihe sollte Σℓ_eff gleich der wirksamen Länge ℓ_eff gesetzt werden, die in 6.2.6 für diese einzelne Schraubenreihe tabelliert ist.

(6) Im Falle einer Gruppe von Schraubenreihen sollte Σℓ_eff als Summe der wirksamen Längen ℓ_eff angesetzt werden, die in 6.2.6 für jede einzelne Schraubenreihe als Teil der Schraubengruppe tabelliert sind.

Zu Tabelle 6.2

In Tabelle 6.2 sind die Gleichungen zur Ermittlung der Beanspruchbarkeit des äquivalenten T-Stummels für alle drei Versagensmodi zusammengestellt. Die Gleichungen können sowohl bei nicht ausgesteiften und ausgesteiften Stützenflanschen sowie bei Stirnplatten verwendet werden. Der Einfluss von Steifen oder die Stirnplatte stützenden Flanschen wird über die wirksamen Längen ℓ_eff erfasst, die nach den Tabellen 6.4 bis 6.6 zu bestimmen sind.

Bei den Versagensmodi 1 und 2 können in Abhängigkeit von den geometrischen Verhältnissen Abstützkräfte auftreten, die implizit in Tabelle 6.2 berücksichtigt sind. Die im Kopf von Tabelle 6.2 angegebene Grenzbedingung L_b ≤ L_b* für das Auftreten von Abstützkräften wurde für biegebeanspruchte Stützenfußplatten hergeleitet und soll nach einem im ECCS-TC10 eingebrachten Vorschlag zukünftig in Absatz 6.2.6.12 der DIN EN 1993-1-8 aufgenommen werden. Für Stütze-Riegel-Verbindungen kann nach einem im ECCS-TC10 eingebrachten Vorschlag folgende Gleichung verwendet werden :

Für den Versagensmodus 1 bietet die DIN EN 1993-1-8 zur Bestimmung der Beanspruchbarkeit des Stützenflansches auf Biegung zwei verschiedenen Verfahren an. In beiden Verfahren wird unterstellt, dass sich die inneren Fließlinien im Übergang des Flansches zum Walzradius einstellen. Bei der Lage der äußeren Fließlinien werden in beiden Verfahren unterschiedliche Ansätze gewählt : In Verfahren 1 wird vereinfachend und auf der sicheren Seite liegend angenommen, dass sich die äußeren Fließlinien in Achse der Schrauben bilden. Dabei wird vernachlässigt, dass die Fließlinien im Bereich der Schrauben eine Einschnürung erfahren, die von den geometrischen Abmessungen des Schraubenkopfes, der Steifigkeit der Schraube und dem Vorspanngrad abhängt. Diese, die Beanspruchbarkeit vergrößernden Einflüsse, werden näherungsweise im Verfahren 2 berücksichtigt.

Auch durch die Anordnung von Futterplatten lässt sich die Beanspruchbarkeit des Stützenflansches im Modus 1 erhöhen. Die Biegetragfähigkeit wird unter Berücksichtigung der plastischen Momententragfähigkeit der Futterplatten M_bp,Rd ermittelt, wobei die Lage der äußeren Fließlinien entweder in Achse der Schrauben (Verfahren 1) oder nach innen in Richtung des Stegbleches versetzt (Verfahren 2) angenommen wird. Die Futterplatten müssen dabei den geometrischen Anforderungen nach Abschnitt 6.2.4.3 und Bild 6.3 entsprechen. Ist der Versagensmodus 2 maßgebend, dass heißt ein kombiniertes Versagen der Schrauben mit Bildung von Fließgelenken im Übergang vom Flansch zum Walzradius, dann haben weder die Schraubenköpfe noch die Futterplatte einen positiven Einfluss auf die Beanspruchbarkeit des Stützenflansches und die Beanspruchbarkeit bestimmt sich ausschließlich über die plastische Momententragfähigkeit des Stützenflansches M_pl,2,Rd und die Zugtragfähigkeit F_t,Rd der Schrauben.

Wird z. B. in einem Träger-Stützenanschluss eine Stirnplatte mit einer geringeren Breite als die des Stützenflansches verbaut, ist dies bei der Festlegung der geometrischen Abmessungen des äquivalenten T-Stummels entsprechend Bild 6.2 zu berücksichtigen. Auch die Lage der inneren Fließlinien hängt von der Ausführung des Stützenprofils (gewalzt/geschweißt) ab und kann Bild 6.2 entnommen werden.

Tabelle 6.2. Tragfähigkeit F_T,Rd eines T-Stummelflansches bei Zugbeanspruchung

Anmerkung 1: Bei geschraubten Träger-Stützenanschlüssen oder Trägerstößen kann damit gerechnet werden, dass Abstützkräfte auftreten. Anmerkung 2 : Bei Verfahren 2 wird angenommen, dass die auf den T-Stummelflansch einwirkende Schraubenkraft gleichmäßig unter der Unterlegscheibe, dem Schraubenkopf oder der Mutter verteilt ist, siehe Skizze, und es nicht zu einer Kraftkonzentration an der Schraubenachse kommt. Diese Annahme führt zu einem höheren Wert der Tragfähigkeit für Modus 1, während die Werte für F_T,1-2,Rd und für Modus 2 und Modus 3 unverändert bleiben.