Datei:      Ersatzstab_Doppel-T_Hohlprofil_v02-2.xls

Autor:      Bernhard Lohr

Version:   V02-2 /  26.02.2021

Quellen:   DIN EN 1993-1-1, 6.3.3 (4) mit Anhang B

Preis:        50,- €

Erwerb:     Anfrage/Bestellung

Kurzbeschreibung:

Die Exceltabelle berechnet die Stabilität (Knicken, Biegedrillknicken, Querschnittsklasse bzw. Beulen) von gleichförmigen Bauteilen, wie Doppel-T-Profilen und Hohlprofilen. Mit dem Ersatzstabverfahren werden Druckkraft und zweiachsige Biegung nach Theorie I. Ordnung erfasst. DIN EN 1993-1-1, 6.3.3 (4) mit Anhang B

Erläuterung

Der Berechnung erfolgt in diesen Schritten:

1. Erfassen der Bemessungswerte an der maßgebenden Stelle.

2. Definiton des Statischens Systems.

Ist z.B. der Träger in y-Richtung an den Zwischenpunkten seitlich gehalten, wird dies über den Wert „beta_z“ erfasst.

3. Beschreibung des Momentenverlaufs My und Mz und MLT (Moment um y im Bezug auf die seitlichen Halterungen in y-Richtung).

4. Querschnittsdefinition und Abfrage der Querschnittswerte aus der Profildatenbank „StahlEC.xls“

5. Ermittlung der Querschnittsklasse.

Hierbei wird für Hohlprofile der vereinfachte Ansatz mit reiner Druckkraft aufgeführt. Für Doppel-T-Profile werden in einem separaten Tabellenblatt die exakten Spannungsverteilungen erfasst.

6. Für die Querschnittsklasse 4 greift die weitere Berechnung auf die effektiven Querschnittswerte zu.

Diese müssen manuell eingetragern werden. Für Doppel-T-Profile siehe Tabellenblatt „H“.

7. Die Abminderungsbeiwerte chi_y und chi_z (χy ,χz)

8. Das ideelle Biegedrillknickmomtent Mcr wird hier nach dem Verfahren von DIN 18800 berechnet.

Bei Bedarf können Sie Mcr aber auch manuell eintragen.

9. Mit diversen Zwischenwerten wird der modifizierte Abminderungsbeiwert ermittelt

(Imperfektionsbeiwert, Korrekturfaktor, Plateaulänge, Schlankheitsgrad). Wählen Sie dazu, ob es sich um einen torsionsteifen Stab handelt, was bei Hohlprofilen oder seitlich gehaltenen Doppel-T-Profilen der Fall ist.

10. Nun werden die Interaktionsfaktoren nach Tabelle B.1 und B.2 (Verfahren 2) ermittelt.

Bei verschieblichen Systemen sollte der Äquivalente Momentenbeiwert Cmy oder Cmz mit 0,9 berücksichtigt werden (hierzu wurde ein Auswahlfeld eingefügt).

11. Nachweis nach Interaktionsformel (6.61) und (6.62) von DIN EN 1993, 6.3.3 (4)

Das Verfahren wird laut DIN EN für gleichförmige Querschnitte (Doppel-T-Profile und Rechteckige Hohlprofile) eigeesetzt.

Wagenknecht [1] und Fruk [2] verweisen darauf, dass das Verfahren von Anhang B auch für runde Rohre anwendbar ist.

Die gelben Felder dienen als Eingabewert, während die hellblauen als Randbedingung zu betrachten sind. Ein rotes Dreieck deutet auf einen Kommentar hin. Grüne felder werden automatisch aus anderen Tabellenblättern übernommen.

In der Berechung sind einige Abfragen auf andere Tabellen enthalten, die mit einem Rahmen gekennzeichnet sind. Für die Profireihen IPE, HEA, HEB sind Querschnittswerte in der Datei als Favoriten hinterlegt, die nach Aufheben des Blattschutzes erweitert werden können.

Die Profilabfrage kann auch auf die umfangreiche Datei StahlEC.xls erfolgen.

Die Stahl-Profildatenbank  StahlEC.xls ist eine eigenständige Datei, die Sie ebenfalls von formularis beziehen können. Zur Ausführung der Abfrage muss diese Datei gleichzeitig in einem Fenster geöffnet sein.

Die Datei kann auch mit Calc (OpenOffice, Apache) geöffnet werden. Für die Abfrage auf die StahlEC.xls muss diese unter Calc nicht gleichzeitig geöffnet weden, die Eingabe des Pfads reicht aus.

 

Ausdruckprotokoll:

im zweiten Tabellenbaltt werden Querschnittsklasse und ggf. effektive Querschnittswerte ermittelt:

Ausführliche Darstellung der Ermittlung der Effektiven Querschnittswerte:

Literaturhinweise:

[1] Wagenknecht, G.: Stahlbau-Praxis nach Eurocode 3. Band 1, 2011 Beuth Verlag GmbH, Berlin (auf Seite 289 Verweis zu Fruk, D.)

[2] Fruk, D. (2011): Imperfektionsannahmen für kreisförmige Hohlprofile, Studienarbeit im Masterstudiengang, TH Mittelhessen

[3] Meiser, J.: Nachweispraxis Biegeknicken und Biegedrillknicken, 2002 Ernst und Sohn, Berlin (nach DIN 18800)