Читать книгу Stahlbau-Kalender 2022 - Ulrike Kuhlmann - Страница 122

(1) Für torsionsbeanspruchte Bauteile, bei denen die Querschnittsverformungen vernachlässigt werden können, ist in der Regel der Bemessungswert des einwirkenden Torsionsmoments T_Ed an jedem Querschnitt wie folgt nachzuweisen:

(6.23)

wobei T_Rd der Bemessungswert der Torsionsbeanspruchbarkeit des Querschnitts ist.

(2) Das gesamte einwirkende Torsionsmoment T_Ed an einem Querschnitt setzt sich aus zwei Schnittgrößen zusammen:

(6.24)

Dabei ist

T t,Ed	der Bemessungswert des einwirkenden St. Venant’schen Torsionsmoments (primäres Torsionsmoment);
T w,Ed	der Bemessungswert des einwirkenden Wölbtorsionsmoments (sekundäres Torsionsmoment).

(3) Die Bemessungswerte T_t,Ed und T_w,Ed können mit den entsprechenden Querschnittswerten, den Zwängungsbedingungen an den Auflagern und der Lastverteilung längs des Bauteils mit einer elastischen Berechnung ermittelt werden.

(4) Folgende Spannungen infolge Torsionsbeanspruchung sind in der Regel in Betracht zu ziehen:

 – einwirkende Schubspannung τt,Ed infolge St. Venant’scher Torsion Tt,Ed;

 – einwirkende Normalspannungen σw,Ed infolge des Bimomentes BEd und Schubspannungen τw,Ed infolge Wölbkrafttorsion Tw,Ed.

(5) Beim elastischen Nachweis darf das Fließkriterium in 6.2.1(5) verwendet werden.

(6) Bei gleichzeitiger Beanspruchung durch Biegung und Torsion brauchen bei der Ermittlung der plastischen Biegemomentenbeanspruchbarkeit eines Querschnitts als Torsionsschnittgrößen B_Ed nur jene berücksichtigt zu werden, die sich aus der elastischen Berechnung ergeben, siehe (3).

(7) Bei geschlossenen Hohlquerschnitten darf vereinfachend angenommen werden, dass der Einfluss aus der Wölbtorsion vernachlässigt werden kann. Weiterhin darf vereinfachend bei offenen Querschnitten, wie zum Beispiel I- oder H-Querschnitten der Einfluss der St. Vernant’schen Torsion vernachlässigt werden.

(8) Der Bemessungswert der Torsionsbeanspruchbarkeit T_Rd eines geschlossenen Hohlprofils kann aus den Bemessungswerten der Schubtragfähigkeiten der einzelnen Teilstücke des Querschnitts nach EN 1993-1-5 zusammengesetzt werden.

(9) Bei kombinierter Beanspruchung aus Querkraft und Torsion ist in der Regel die plastische Querkrafttragfähigkeit V_pl,Rd nach 6.2.6(2) auf den Wert V_pl,T,Rd abzumindern. Für den Bemessungswert der einwirkenden Querkraft V_Ed muss in jedem Querschnitt folgender Nachweis erfüllt werden:

(6.25)

Zu 6.2.7

Der Nachweis gemäß Gleichung (6.23) wird in dieser Form als Nachweis der Schnittgrößen so gut wie nie so geführt, er ist auch unvollständig, weil er das Bimoment aus Wölbkrafttorsion nicht aufführt. In der Regel werden Torsionseffekte im Querschnitt aufgrund einer elastischen Schnittgrößenberechnung auf Spannungsebene nachgewiesen, vgl. 6.2.7(5). Hinweise zur Ermittlung der Spannungen aus Torsion sind in verschiedenen Lehrbüchern gegeben, wie z. B. [K47], [K48] oder [K49]. Die Vereinfachung gemäß 6.2.7(7) führt zum Teil zu sehr konservativen Ansätzen, ist aber in der Praxis üblich. Bei einem vereinfachten plastischen Nachweis kann Gleichung (6.2) um den Term B_Ed/B_Rd für das Bimoment aus Wölbkrafttorsion ergänzt werden und das Torsionsmoment entsprechend 6.2.7(9) berücksichtigt werden. Hinweise zur genaueren Ermittlung der plastischen Grenztragfähigkeit werden z. B. in [K17] gegeben.

wobei V_pl,T,Rd wie folgt ermittelt wird:

 – für I- oder H-Querschnitte:(6.26)

 – für U-Querschnitte:(6.27)

 – für Hohlprofile:(6.28)