Statische und konstruktive Bearbeitung einer Tribünenkonstruktion in Stahlbauweise


Studienarbeit, 2012
151 Seiten, Note: 2,0

Leseprobe

INHALTSVERZEICHNIS

I. AUFGABENSTELLUNG

III. ABBILDUNGSVERZEICHNIS

IV. TABELLENVERZEICHNIS

V. R-STAB BILDER

1. EINFÜHRUNG
1.1 ALLGEMEINES
1.2 VORGEHENSWEISE
1.3 VERWENDETE NORMEN, RICHTLINIEN UND HILFSMITTEL

2. GRUNDLAGEN UND EINWIRKUNGEN
2.1 ERFORDERLICHE NACHWEISE
2.2 TRAGWERKSVERFORMUNGEN
2.3 EINWIRKUNGEN DER VORENTWÜRFE

3. ENTWURFSVORSCHLÄGE
3.1 ENTWURF 1 „TRAGWERK ALS HÄNGEBRÜCKE“
3.1.1 LASTABTRAG
3.1.2 KONSTRUKTIVER ASPEKT
3.1.3 ÄSTHETISCHER ASPEKT
3.1.4 STATIK
3.1.5 VORBEMESSUNG
3.1.6 ZEICHNUNGEN
3.2 ENTWURF 2 „TRAGWERK MIT STÜTZEN“
3.2.1 LASTABTRAG
3.2.2 FACHWERKMECHANISMUS
3.2.3 KONSTRUKTIVER ASPEKT
3.2.4 ÄSTHETISCHER ASPEKT
3.2.5 STATIK
3.2.6 VORBEMESSUNG
3.2.7 ZEICHNUNGEN
3.3 ENTWURF 3 „ABGESPANNTES TRAGWERK“
3.3.1 LASTABTRAG
3.3.2 KONSTRUKTIVER ASPEKT
3.3.3 ÄSTHETISCHER ASPEKT
3.3.4 STATIK
3.3.5 VORBEMESSUNG
3.3.6 ZEICHNUNGEN
3.4 ENTSCHEIDUNG FÜR DEN HAUPTENTWURF
3.4.1 ÄSTHETIK DER KONSTRUKTION
3.4.2 KONSTRUKTIVER ASPEKT
3.4.4 AUSWAHL HAUPTENTWURF

4. HAUPTENTWURF
4.1 TRAGWERKSBESCHREIBUNG UND SYSTEMWAHL
4.2 BERECHNUNGSGRUNDLAGEN UND LASTABTRAG
4.3 QUERSCHNITTSWERTE UND GEOMETRIE DER KONSTRUKTION
4.4 LASTANNAHMEN
4.4.2 STÄNDIGE LASTEN
4.4.3 VERÄNDERLICHER LASTEN
4.4.4 BERECHNUNG DER BEANSPRUCHUNGEN AUS DEN EINWIRKUNGEN
4.4.5 LASTFÄLLE UND LASTFALLKOMBINATIONEN
4.4.6 MAßGEBENDEN SCHNITTGRÖßEN UND VERFORMUNGEN
4.5 NACHWEIS DER TRAGFÄHIGKEIT NACH DIN 18800-1
4.5.1 GRENZWERTERMITTLUNG GRENZ (b/t) DER QUERSCHNITTSTEILE
4.5.2 NACHWEISVERFAHREN NACH DIN 18800-1 ELASTISCH - ELASTISCH
4.5.3 NACHWEIS DER GURTE IM KRAGARM
4.5.4 NACHWEIS DER STREBEN IM KRAGARM
4.5.5 NACHWEIS DER PYLONSTÜTZEN
4.5.5 NACHWEIS DER DRUCK / ZUGROHRE
4.5.6 NACHWEIS DER ZUGSTÄBE
4.5.7 NACHWEIS DER TRAPEZBLECHE
4.6 NACHWEIS STABILITÄTSGEFÄHRDETER BAUTEILE NACH DIN 18800-2
4.6.1 BIEGEKNICKNACHWEIS DER GURTE VOM KRAGARM
4.6.2 BIEGEKNICKNACHWEIS DER STREBEN VOM KRAGARM
4.6.3 BIEGEKNICKNACHWEIS DER DRUCK / ZUGROHRE
4.6.4 BIEGEKNICKNACHWEIS DES HAUPTPYLON
4.7 GEBRAUCHSTAUGLICHKEITSNACHWEIS NACH DIN 18800
4.8 NACHWEIS DER GESTALTFESTIGKEIT DER KNOTEN UNTER BERÜCKSICHTIGUNG DER KNOTENGEOMETRIE
4.8.1 NACHWEIS KT KNOTENVERBINDUNG

5.0 ZEICHNUNGEN MIT RSTAB

A LITERATURVERZEICHNIS:

III. ABBILDUNGSVERZEICHNIS

ABBILDUNG 1 - AUFNAHME DES BIEGEMOMENTES

ABBILDUNG 2 - EXZENTRIZITÄTSMOMENTE

ABBILDUNG 3 - FOTO FACHWERKTRÄGER BAYARENA LEVERKUSEN

ABBILDUNG 4 - REINES KRAGSYSTEM

ABBILDUNG 5 - KRAGSYSTEM MIT ZUGSTAB

ABBILDUNG 6 - KRAGSYSTEM MIT ÜBERSPANNUNG

ABBILDUNG 7 - DATEN SOLARZELLE PRO G2 VON Q-CELLS

ABBILDUNG 8 - ABMESSUNGEN UNTERKONSTRUKTION SOLARFELDE Q-CELLS FLAT

ABBILDUNG 9 - VERSPERRUNGSGRAD NACH EN 1991-1-4

ABBILDUNG 10 - SKIZZE ANSTRÖMRICHTUNGEN

ABBILDUNG 11 - LAGE DER RESULTIERENDEN WINDKRAFT

ABBILDUNG 12 - RESULTIERENDE WINDKRAFT IN POSITIVER Y-RICHTUNG = 0°

ABBILDUNG 13 - RESULTIERENDE WINDKRAFT IN NEGATIVER Y-RICHTUNG = 180°

ABBILDUNG 14 - MAX. SCHUBSPANNUNG AUS QUERKRAFT

ABBILDUNG 15 - EULERFÄLLE

ABBILDUNG 16 - KNICKLÄNGENBEIWERTE

ABBILDUNG 17 - KNICKSPANNUNGSLINIEN

ABBILDUNG 18 - GEOMETRIE EINER K-KNOTENVERBINDUNG

ABBILDUNG 19 - KT-KNOTENVERBINDUNGEN BEANSPRUCHUNGEN

IV. TABELLENVERZEICHNIS

TABELLE 1 - NACHWEISVERFAHREN

TABELLE 2 - EINWIRKUNGEN FÜR DIE VORENTWÜRFE

TABELLE 3 - NETTODRUCKBEIWERTE FÜR PULTDÄCHER

TABELLE 4 - ÜBERSICHT WINDLASTEN

TABELLE 5 - ANSATZ VON EINWIRKUNGEN

TABELLE 6 - 1.GRUNDKOMBINATION

TABELLE 7 - 2.GRUNDKOMBINATION

TABELLE 8 - ZUORDNUNG DER QUERSCHNITTE ZU DEN KNICKSPANNUNGSLINIEN

TABELLE 9 - MOMENTENBEIWERTE

TABELLE 10 - ABGRENZUNGSKRITERIEN

TABELLE 11 - GESTALTFESTIGKEIT VON AXIALBEANSPRUCHTEN GESCHWEIßTEN KNOTENVERBINDUNGEN

TABELLE 12 - MOMENTENBEANSPRUCHUNG KNOTEN

V. R-STAB BILDER

RSTAB-BILD 1 - ANSICHT 3D ENTWURF 1

RSTAB-BILD 2 - STATISCHES MODELL ENTWURF 1

RSTAB-BILD 3 - BELASTUNGSFELD ENTWURF 1

RSTAB-BILD 4 - BELASTUNGSAUSSCHNITT ENTWURF 1

RSTAB-BILD 5 - MAßGEBENDE STELLE ENTWURF 1

RSTAB-BILD 6 - MOMENTENLINIE ENTWURF 1

RSTAB-BILD 7 - QUERKRAFTVERLAUF ENTWURF 1

RSTAB-BILD 8 - NORMALKRAFTVERLAUF ENTWURF 1

RSTAB-BILD 9 - SPANNUNGSVERLAUF ENTWURF 1

RSTAB-BILD 10 - SPANNUNGSVERLAUF AUSNUTZUNG ENTWURF 1

RSTAB-BILD 11 - SPANNUNGSVERLAUF MAX. SPANNUNG ENTWURF 1

RSTAB-BILD 12- ANSICHT ENTWURF 1

RSTAB-BILD 13 - DRAUFSICHT ENTWURF 1

RSTAB-BILD 14 - LAGE FACHWERKTRÄGER ENTWURF 1

RSTAB-BILD 15 - SEITENANSICHT ENTWURF 1

RSTAB-BILD 16 - ISOMETRIE ENTWURF 2

RSTAB-BILD 17 - STATISCHES MODELL ENTWURF 2

RSTAB-BILD 18 - LINIENBELASTUNG ENTWURF 2

RSTAB-BILD 19 - KNOTENEINZELLASTEN ENTWURF 2

RSTAB-BILD 20 - MAßGEBENDE STELLE ENTWURF 2

RSTAB-BILD 21 - MOMENTENLINIE ENTWURF 2

RSTAB-BILD 22 - QUERKRAFTVERAUF ENTWURF 2

RSTAB-BILD 23 - NORMALKRAFTVERLAUF ENTWURF 2

RSTAB-BILD 24 - SPANNUNGSVERLAUF ENTWURF 2

RSTAB-BILD 25 - SPANNUNGSVERLAUF ENTWURF 2

RSTAB-BILD 26 - MAX. SPANNUNG ENTWURF 2

RSTAB-BILD 27 - ANSICHT ENTWURF 2

RSTAB-BILD 28 - DRAUFSICHT ENTWURF 2

RSTAB-BILD 29 - LAGE DES HAUPTTRÄGERS ENTWURF 2

RSTAB-BILD 30 - SEITENANSICHT ENTWURF 2

RSTAB-BILD 31 - SEITENANSICHT 3D ENTWURF 2

RSTAB-BILD 32 - 3D ANSICHT ENTWURF 3

RSTAB-BILD 33 - STATISCHES MODELL ENTWURF 3

RSTAB-BILD 34 - BELASTUNGEN ENTWURF 3

RSTAB-BILD 35 - KNOTENEINZELLASTEN ENTWURF 3

RSTAB-BILD 36 - ISOMETRIE KRAGARM ENTWURF 3

RSTAB-BILD 37 - MAßGEBENDE STELLE FÜR DEN SPANNUNGSNACHWEIS ENTWURF 3

RSTAB-BILD 38 - MOMENTENLINIE ENTWURF 3

RSTAB-BILD 39 - QUERKRAFTVERLAUF ENTWURF 3

RSTAB-BILD 40 - NORMALKRAFTVERLAUF ENTWURF 3

RSTAB-BILD 41 - SPANNUNGSVERLAUF ENTWURF 3

RSTAB-BILD 42 - SPANNUNGSVERLAUF MAX. AUSNUTZUNG ENTWURF 3

RSTAB-BILD 43 - MAX. SPANNUNG ENTWURF 3

RSTAB-BILD 44 - RÜCKANSICHT ENTWURF 3

RSTAB-BILD 45 - DRAUFSICHT ENTWURF 3

RSTAB-BILD 46 - SEITENANSICHT ENTWURF 3

RSTAB-BILD 47 - ISOMETRIE ENTWURF 3

RSTAB-BILD 48 - ÜBERSICHT HAUPTENTWURF

RSTAB-BILD 49 - STATIK SEITENANSICHT HAUPTENTWURF

RSTAB-BILD 50 - STATIK ISOMETRIE HAUPTENTWURF

RSTAB-BILD 51 - STATIK RÜCKANSICHT HAUPTENTWURF

RSTAB-BILD 52 - QUERSCHNITT QRO 160X8,8MM

RSTAB-BILD 53 - QUERSCHNITT QRO 110X8,8MM

RSTAB-BILD 54 - QUERSCHNITT RO 406,4 X 12,50MM

RSTAB-BILD 55 - QUERSCHNITT RO 610 X 25MM

RSTAB-BILD 56 - QUERSCHNITT RD 35 MM

RSTAB-BILD 57 - QUERSCHNITT RD 15 MM

RSTAB-BILD 58 - TRAPEZPROFIL PS 85/280

RSTAB-BILD 59 - GEOMETRIE HAUPTENTWURF

RSTAB-BILD 60 - ANSICHT KRAGARM HAUPTENTWURF

RSTAB-BILD 61 - SEGMENT PYLON/KRAGARM HAUPTENTWURF

RSTAB-BILD 62 - BELASTUNG DER PHOTOVOLTAIKANLAGE

RSTAB-BILD 63 - HORIZONTALE LASTEN AUF DIE RÜCKWAND

RSTAB-BILD 64 - WINDBELASTUNG IN POSITIVER X-RICHTUNG 90°

RSTAB-BILD 65 - MAXIMALE NORMALKRAFT IM KRAGARM GURT

RSTAB-BILD 66 - MAXIMALE QUERKRAFT IN Z-RICHTUNG IM KRAGARM GURT

RSTAB-BILD 67 - MAXIMALE QUERKRAFT IN Y-RICHTUNG IM KRAGARM GURT

RSTAB-BILD 68 - MAXIMALES BIEGEMOMENT IN Y-RICHTUNG IM KRAGARM GURT

RSTAB-BILD 69 - MAXIMALES BIEGEMOMENT IN Z-RICHTUNG IM KRAGARM GURT

RSTAB-BILD 70 - MAXIMALES TORSIONSMOMENT KRAGARM GURT

RSTAB-BILD 71 - MAXIMALE NORMALKRAFT KRAGARM STREBE

RSTAB-BILD 72 - MAXIMALE QUERKRAFT IN Z-RICHTUNG VOM KRAGARM STREBE

RSTAB-BILD 73 - MAXIMALE NORMALKRAFT PYLON

RSTAB-BILD 74 - MAXIMALE QUERKRAFT IN Y-RICHTUNG IM PYLON

RSTAB-BILD 75 - MAXIMALE QUERKRAFT IN Z-RICHTUNG IM PYLON

RSTAB-BILD 76 - MAXIMALES BIEGEMOMENT IN Y-RICHTUNG IM PYLON

RSTAB-BILD 77 - MAXIMALES BIEGEMOMENT IN Z-RICHTUNG IM PYLON

RSTAB-BILD 78 - MAXIMALES TORSIONSMOMENT IM PYLON

RSTAB-BILD 79 - MAXIMALE ZUGKRAFT IM DRUCK/ ZUGROHR

RSTAB-BILD 80 - MAXIMALE DRUCKKRAFT IM DRUCK / ZUGROHR

RSTAB-BILD 81 - MAXIMALES BIEGEMOMENT IN Y-RICHTUNG IM DRUCK / ZUGROHR

RSTAB-BILD 82 - MAXIMALE NORMALKRAFT UM ZUGSTAB

RSTAB-BILD 83 - MAXIMALE VERFORMUNG IN Z-RICHTUNG KRAGARM

RSTAB-BILD 84 - MAXIMALE VERFORMUNG IN X-RICHTUNG KRAGARM

RSTAB-BILD 85 - MAXIMALE VERFORMUNG IN Y-RICHTUNG KRAGARM

RSTAB-BILD 86 - MAXIMALE VERSCHIEBUNG IN Z - RICHTUNG PYLON

RSTAB-BILD 87 - MAXIMALE VERFORMUNG IN Y-RICHTUNG IM PYLON

RSTAB-BILD 88 - MAXIMALE VERFORMUNG IN X-RICHTUNG IM PYLON

RSTAB-BILD 89 - VERFORMUNGEN GEBRAUCHSTAUGLICHKEIT

RSTAB-BILD 90 - LAGE KNOTEN / NACHWEIS

RSTAB-BILD 91 - SCHNITTGRÖßEN KT-KNOTEN

RSTAB-BILD 92 - ÜBERSICHT HAUPTENTWURF MIT DACHHAUT

RSTAB-BILD 93 - ISOMETRIE HAUPTENTWURF

RSTAB-BILD 94 - SÜDANSICHT HAUPTENTWURF

RSTAB-BILD 95 - OSTANSICHT HAUPTENTWURF

RSTAB-BILD 96 - DRAUFSICHT HAUPTENTWURF

I. AUFGABENSTELLUNG

ENTWURF IM FACH STAHLBAU

Für Herrn Timo Schrand Matrikelnummer:

Statische und konstruktive Bearbeitung einer Tribünenkonstruktion in Stahlbauweise

Im Rahmen dieser Studienarbeit ist eine Tribünenkonstruktion in Stahlbauweise zu entwerfen. Die Abmessungen der Tribüne betragen:

Länge: 100 m

Tiefe: 25 m

Höhe: 20 m

Wegen der Sichtfreiheit nach vorn dürfen nur an den Seiten der Tribüne Stützen angeordnet werden

Bei der Bemessung der tragenden Dachkonstruktion soll bereits eine zusätzliche Ausbaulast für eine Photovoltaikanlage, die in einigen Jahren nachgerüstet werden soll, berücksichtigt werden

Im Einzelnen werden folgende Punkte gefordert:

1.) Entwurfsvorschläge mit Vorbemessung sowie Beurteilung in konstruktiver und ästhetischer Hinsicht. Die statische Berechnung ist mit Skizzen und in Stichworten zu erläutern, dabei ist der Lastabtrag der Konstruktion ausführlicher zu beschreiben.
2.) Wahl eines Hauptentwurfes (nach Absprache mit dem Betreuer)
3.) Statische Berechnung des Hauptentwurfes und Nachweise in den wesentlichen Punkten ( ggf. nach Absprache mit dem Betreuer)
4.) Zeichnungen
4.1) Vorentwürfe (saubere Skizzen und Vermaßung in Grund-, Auf- und Seitenriss sind ausreichend)
4.2) Hauptentwurf in allen drei Ansichten im geeigneten Maßstab
4.3) Wesentliche Details des Hauptentwurfs (ggf. nach Absprache) M 1:

Braunschweig, 10.Mai

Technische Universität Beethovenstraße

Braunschweig 38106 Braunschweig

Institut für Stahlbau Deutschland

1. EINFÜHRUNG

1.1 ALLGEMEINES

Die Studienarbeit bearbeitet das Thema „Statische und konstruktive Bearbeitung einer Tribünenkonstruktion in Stahlbauweise“. Die grundlegenden Abmessungen aus der Vorgabe der Aufgabenstellung betragen in der Länge 100,00 m, in der Tiefe 25,00 m und in der Höhe 20,00 m. Einige Prämissen laut Aufgabenstellung der Konstruktion sind die barrierefreie Sicht auf das Spielfeld sowie einen Abschluss im oberen Bereich der Rückwand. Des Weiteren soll bereits bei der Bemessung der tragenden Dachkon- struktion eine zusätzliche Ausbaulast für eine Photovoltaikanlage, die in einigen Jahren nachgerüstet werden soll, berücksichtigt werden. Daraus ergeben sich diverse Lastfälle und Lastfallkombinationen die bei der Bemessung berücksichtigt werden müssen.

1.2 VORGEHENSWEISE

Zu Anfang der Studienarbeit steht der Fokus auf die Entwurfsfindung. Hierzu werden drei Entwurfsvorschläge mit Vorbemessung sowie Beurteilung in konstruktiver und äs- thetischer Hinsicht ausgearbeitet und bewertet. Außerdem werden statische Berech- nungen erstellt und mit Skizzen versehen. Der Lastabtrag der einzelnen Entwürfe wird an dieser Stelle detaillierter erklärt. Nach Entscheidung für einen Hauptentwurf aus den drei Entwurfsvorschlägen wird das Tragverhalten der Konstruktion ausführlich erläutert, statisch berechnet und bemessen. Anschließend beginnt die Nachweisführung hin- sichtlich des Tragverhaltens und der Stabilität der Konstruktion in den wichtigen Punk- ten. Überdies werden zentrale Knotenpunkte auf ihre Gestaltfestigkeit, beziehungswei- se auf ihre Tragfähigkeit überprüft. Die Nachweise basieren auf Grundlage der DIN 18800. Zum Abschluss werden Zeichnungen des Hauptentwurfes in allen drei Ansich- ten sowie wesentliche Detailzeichnungen angefertigt.

1.3 VERWENDETE NORMEN, RICHTLINIEN UND HILFSMITTEL

Für die Berechnungen werden die folgenden Normen zugrunde gelegt:

- DIN 1055-100 (Einwirkungen auf Tragwerke - Grundlagen der Tragwerksplanung, Sicherheitskonzept und Bemessungsregeln)
- DIN 1055, Teil 4 (Einwirkungen auf Tragwerke - Windlasten)
- DIN 1055, Teil 5 (Einwirkungen auf Tragwerke - Schnee- und Eislasten)
- DIN 18800, Teil 1 (Stahlbauten - Bemessung und Konstruktion)
- DIN 18800, Teil 2 (Stahlbauten - Stabilitätsfälle, Knicken von Stäben und Stab- werken)
- DIN 18808 (Stahlbauten; Tragwerke aus Hohlprofilen unter vorwiegend ruhender Beanspruchung)
- DIN EN 1991-1-4 (Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen - Windlasten)
- CIDECT, Knotenverbindungen aus rechteckigen Hohlprofilen unter vorwiegend ruhender Beanspruchung,1993

Des Weiteren wurden für diverse Berechnungen die Schneider Bautabellen hinzugezo- gen. Für die Modellierung der Tribünenkonstruktion und zur Bestimmung der Quer- schnittswerte und der Schnittgrößen wird das Tragwerksprogramm RSTAB 7 von Dlubal verwendet. Das Programm RuckZuck wird zu überschlägigen Berechnungen der Statik einbezogen.

2. GRUNDLAGEN UND EINWIRKUNGEN

Die Einwirkungen auf Tragwerke sind in der DIN 1055-100 festgelegt. „Diese Norm legt die Grundlagen und Anforderungen für die Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit von Tragwerken fest, beschreibt die bauartübergreifenden Grundlagen der Tragwerks- planung und gibt Hinweise zu Fragen der Tragwerkssicherheit.“1 Für den Stahlbau wird das Sicherheitskonzept nach DIN 18800 Teil 1 verwendet. Diese entspricht in seinem theoretischen Konzept der DIN 1055. Allerdings erlaubt die DIN 18800 Teil 1 zahlrei- che Vereinfachungen für den Stahlbau. Die Einwirkungen auf die Tribünenkonstruktion bestehen aus dem Eigengewicht der Konstruktion, den Lasten aus der Dachhaut sowie Lasten aus Schnee und Wind. Eine weitere Last resultiert aus der Ausbaulast für die Photovoltaikanlage, die nachträglich in einigen Jahren realisiert werden soll.

2.1 ERFORDERLICHE NACHWEISE

Nach der DIN 18800 Teil 1 beinhaltet der Umfang der erforderlichen Nachweise die Trag- und die Lagesicherheit sowie die Gebrauchstauglichkeit für das Tragwerk. Mit dem Nachweis der Tragsicherheit wird sichergestellt, dass das Tragwerk und deren Teile während der Errichtung und geplanten Nutzung gegen Einsturz und Versagen ausreichend gesichert sind. Hierfür wird vorausgesetzt, dass keine beeinträchtigenden Veränderungen der Standsicherheit wie z.B. Korrosion eintreten können. Der Nachweis der Lagesicherheit betrifft in der Regel nur die Lagerfugen. In den meisten Fällen ist jedoch im Vorfeld erkennbar das dieser Nachweis entbehrlich ist. Der Gebrauchstaug- lichkeitsnachweis wird besonders dann erforderlich, wenn das Bauwerk je nach An- wendungsbereich Beschränkungen, z.B. Formänderungen oder Schwingungen mit sich trägt.2 Die Tragsicherheitsnachweise können nach einem den Grenzzuständen ent- sprechenden Verfahren geführt werden. Die unterschiedlichen Nachweisverfahren sind in Tabelle 1 aufgelistet. Bei dem Verfahren Elastisch -Elastisch sind die Beanspru- chungen und die Beanspruchbarkeiten nach der Elastizitätstheorie zu berechnen. Aus dem linearelastischen Werkstoffverhalten wird als Grenzzustand der Tragfähigkeit der Beginn des Fließens definiert. Nach dem Verfahren Elastisch - Plastisch werden die Beanspruchungen nach der Elastizitätstheorie, die Beanspruchbarkeiten dagegen un- ter Ausnutzung plastischer Tragfähigkeiten ermittelt. Als Grenzzustand der Tragfähig- keit wir das Erreichen der Grenzschnittgrößen im vollplastischen Zustand definiert. Das Nachweisverfahren Plastisch - Plastisch setzt statisch unbestimmte Systeme voraus. Wenn sich durch Bildung mehrerer plastischer Gelenke eine Kette bildet, ist die Trag- fähigkeit des Systems erschöpft. Die Beanspruchungen werden nach der Fließge- lenktheorie berechnet und die Beanspruchbarkeiten erfolgt unter Ausnutzung plasti- scher Tragfähigkeiten. Für die Nachweise der Grenzzustände der Tragfähigkeit und für

die Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit erfolgen die Grundkombinationen der Lasten nach DIN 18800, Teil 1.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1 - Nachweisverfahren

2.2 TRAGWERKSVERFORMUNGEN

Tragwerksverformungen müssen berücksichtigt werden, wenn sie zu einer Vergröße- rung der Beanspruchung führen. In diesem Falle sind die Gleichgewichtsbedingungen am verformten System ( Theorie II. Ordnung )aufzustellen. Falls die Vergrößerung der Schnittgrößen infolge der nach Theorie I. Ordnung ermittelten Verformungen weniger als 10 % betragen kann der Einfluss der sich nach Theorie II. Ordnung ergebenden Verformungen vernachlässigt werden.3. Nach Theorie I. Ordnung werden kleine Ver- formungen vorausgesetzt und die Gleichgewichtsbeziehungen werden am unverform- ten System aufgestellt. Dies ist die generelle lineare Berechnungsmethode. Zur kurzen Erläuterung werden noch kurz die Anwendungsbereiche der Theorie II. und Theorie III. Ordnung aufgezeigt. Bei der Verwendung der Theorie II. Ordnung werden kleine Ver- formungen in Relation zu den Dickenabmessungen der Bauteile (Stützen, Träger) vo- rausgesetzt und die Gleichgewichtsbedingungen am verformten System aufgestellt. Bei der Theorie III. Ordnung werden die Gleichgewichtsbedingungen am verformten Sys- tem aufgestellt wobei große Verformungen im Vergleich zu den Abmessungen der Tragglieder zugelassen sind. Es ist also eine nichtlineare Theorie. Bei Tragwerken mit Seilen wird aufgrund der großen Verformungen mit der Theorie III. Ordnung gerech- net.4

2.3 EINWIRKUNGEN DER VORENTWÜRFE

Die Einwirkungen werden nach ihrer zeitlichen Veränderung eingeteilt in ständige Einwirkungen veränderliche Einwirkungen außergewöhnliche Einwirkungen Die Bemessungswerte der Einwirkungen sind die mit einem Teilsicherheitsbeiwert und gegebenenfalls mit einem Kombinationsbeiwert vervielfachten charakteristi-schen Werte der Einwirkungen:

STÄNDIGE LASTEN

Die ständigen Lasten der Konstruktion resultieren aus dem Eigengewicht der Konstruk- tion und den Eigengewichten aus Dachaufbau und der Photovoltaikanlage. Für die Be- rechnung des Konstruktionseigengewichts wird von einem Stahlgewicht von 78,5 ausgegangen. Das Eigengewicht aus der Konstruktion wird in den folgenden Abschnit- ten je nach Entwurf individuell bestimmt. Die Dachhaut mit Trapezprofilen wird mit einer Last von 0,15 angenommen. Die Last aus der Photovoltaikanlage wird mit 0,3 angesetzt.

VERÄNDERLICHE LASTEN

Zusätzlich zu den ständigen Lasten aus Eigengewicht sind die veränderlichen Lasten aus Schnee und Windlasten auf die Dachkonstruktion zu ermitteln. Die Schneelast wird nach DIN 1055, Teil 5 berechnet. Die Windlasten auf das Dach werden nach DIN EN 1991-1-4 berechnet.

Windlasten sind grundsätzlich in der DIN 1055 geregelt. Die in dieser Norm angegebe- nen Regeln und Verfahren zur Ermittlung der Windlasten gelten für Hoch und Ingeni- eurbauwerke bis einschließlich 300 m Höhe.5 Der Ansatz von Windlasten nach der DIN 1055 ist für Bauwerke, wie der hier thematisierten Tribünenkonstruktion ungeeig- net, da sie nicht zutreffend geregelt ist. Es wird zur Berechnung der Tribünenkonstruk- tion die DIN EN 1991-1-4 angewendet. Diese beinhaltet eine Regelung für freistehende Dächer. In den Vorentwürfen werden keine Windlasten berücksichtigt. Nach der Wahl des Hauptentwurfes werden die Windlasten nach DIN EN 1991-1-4 im Hauptteil der Studienarbeit explizit miteinbezogen.

Für die Berechnung der Schneelast wird ein flaches Dach angenommen. Die Tribünenkonstruktion befindet sich mit dem Standort Braunschweig in der Schneelastzone 2 und der Geländehöhe A = 73.

Schneelastberechnung:

- Charakt.Wert der Schneelast in

Formbeiwert der Schneelast in Abhängigkeit von der Dachform und Dachneigung

Der Formbeiwert resultiert aus

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 2 - Einwirkungen für die Vorentwürfe

3. ENTWURFSVORSCHLÄGE

Dieses Kapitel umfasst die Konzeption der drei Entwurfsvarianten. Die Aufgabenstel- lung fordert drei verschiedene Entwurfsvarianten unter gleichen Rahmenbedingungen zu erstellen und zu vergleichen. Es wird zu jedem einzelnen Entwurf eine Vorbemes- sung sowie eine Beurteilung in konstruktiver und ästhetischer Hinsicht erstellt. Außer- dem wird die statische Berechnung erläutert und mit Skizzen versehen. Der Lastabtrag der einzelnen Entwürfe wird ausführlicher beschrieben. Zu den jeweiligen Vorentwürfen werden Zeichnungen in Grund-, Auf- und Seitenriss angefertigt. Anschließend wird ein Hauptentwurf aus den Entwurfsvorschlägen anhand verschiedener Kriterien ausge- wählt und im Hauptteil ausführlich behandelt. Bei den Entwurfsvorschlägen werden für jeden einzelnen Vorentwurf individuelle Lastannahmen für die Eigengewichte der Kon- struktion getroffen. Es wird jedoch bei allen Vorentwürfen und deren überschlägige Vorbemessung ohne Windlasten gerechnet. Ferner wird bei der Vorbemessung die Photovoltaikanlage als fester Bestandteil der Konstruktion berücksichtigt. Im Haupt- entwurf wird die Photovoltaikanlage, dessen nachträgliche Realisierung verschiedene Problematiken bei den resultierenden Lastfallkombinationen auslöst, ausführlicher be- handelt. Die Berechnungen der Schnittkräfte werden mit dem Tragwerksprogramm RSTAB 7 von Dlubal nach Theorie I. Ordnung durchgeführt. Stabilitätsnachweise nach DIN 18800 Teil 2 werden erst bei der Bemessung des Hauptentwurfes geführt.

3.1 ENTWURF 1 „TRAGWERK ALS HÄNGEBRÜCKE“

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

RSTAB-Bild 1 - Ansicht 3D Entwurf 1

3.1.1 LASTABTRAG

Das Tragwerk funktioniert wie bei einer klassischen Hängebrücke. Diese Bauart wird auch im Brückenbau bei großen Spannweiten als die wirtschaftlichste Bauart einge- setzt. Zwei große parallele Tragseile tragen die vertikalen Dachlasten zu den Pylonen hin ab. Diese werden nach außen abgespannt und werden in Höhe der Dachfläche umgelenkt und vertikal zu Boden geführt. Es entstehen nur Axialkräfte. Die horizonta- len Komponenten werden durch einen Druckstab, in diesem Fall ein räumlicher Fach- werkträger, aufgenommen der die gegenüberliegenden Abspannseile verbindet und so einen Ausgleich der Kräfte schafft. Das Hauptsystem besteht aus einem räumlichen Gitterträger als Druckstab, welcher als Fachwerkträger ausgebildet wird. Der Gitterträ- ger wird durch die beiden Pylone hindurchgeführt ohne ihn zu berühren. Er hängt also „schwimmend“ an den Seilen. Entlang seiner Mittellinie wird der Gitterträger an der Seilkonstruktion aufgehängt. Vom Gitterträger kragen jeweils Querträger mit einer Län- ge von 12,50 m nach beiden Seiten aus. Sie sind im Abstand von 10,00 m angeordnet und bilden somit die Dachfläche. Am Außenrand der Tribünenkante wird das Dach mit- tels Pendelstützen abgestützt damit bei ungleichmäßigen Belastungen durch Schnee und Wind das Tragwerk in der Balance gehalten wird.

3.1.2 KONSTRUKTIVER ASPEKT

Aus konstruktiver Sicht ist das System als „Hängebrücke“ eine bewährte Bauart, wel- che auch bereits bei vielen Brückenkonstruktionen zum Einsatz kam. Die zwei großen Pylone und der Druckstab als Gitterrost bilden die Hauptelemente. Diese Bauart wird bei Brückenkonstruktion als unechte „selberverankerte“ Hängebrücke betitelt. Bei die- sem System wird der Horizontalzug aus den Hängeseilen als Druck in die Versteifungs- träger eingeleitet.6 Die Auswirkung auf die Konstruktion ist, dass bei der Herstellung zuerst der komplette Versteifungsträger errichtet wird bevor die Tragseile angeschlos- sen werden. Der Bau der Versteifungsträger kann bei dieser Bauweise abschnittsweise erfolgen, da die bereits vorhandene Tribüne aus Stahlbeton als Stütze fungiert. Ein abgespannter Träger mit diesen Abmessungen ist jedoch bei einer Tribünenkonstrukti- on wirtschaftlich und technisch nicht sinnvoll. Zur Bemessung einer Seilkonstruktionen ist ein ein großer rechnerischer Aufwand notwendig. Des Weiteren müssten bei diesem Entwurf sehr viele Annahmen getroffen werden um das statische System sinnvoll zu generieren. Durch Absprache mit dem Betreuer dieser Studienarbeit Herr Dr.-Ing. Rei- ninghaus wurde dieses System aufgrund seiner Komplexität für den Hauptentwurf die- ser Arbeit ausgeschlossen.

3.1.3 ÄSTHETISCHER ASPEKT

Eine Seilkonstruktion ist aus ästhetischen Aspekten besonders elegant. Aufgrund der geringen Abmessungen der Seile wirkt das Dach als filigranes schwebendes Element. Die Dachkonstruktion ist nur durch Pendelstützen am äußeren Tribünenrand mit der Tribüne verbunden. Dadurch entsteht eine optisch erkennbare Trennung zwischen Tribüne und Dachkonstruktion. Die Geometrie des Entwurfes ist durch deutliche Linien und Formen gekennzeichnet. Dominiert wird das Erscheinungsbild von den beiden Pylonen mit ihren Abmessungen von 55,00 x 5,00 x 5,00 m.

3.1.4 STATIK

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

RSTAB-Bild 2 - Statisches Modell Entwurf 1

Das statische System ist als Durchlaufträger konstruiert. An den Stellen wo die Hänge- seile der Tragkonstruktion angeschlossen werden dienen Auflager als statische Hilfs- annahmen. Die resultierenden vertikalen Auflagerkräfte dienen als Richtmaß für die Vorspannung der Tragseile. Die Abmessungen des Hauptträgers als Fachwerkträger betragen in der Länge 150,00 m und in der Höhe 3,00 m. Die Fachwerkträger werden als ideale Fachwerke mit gelenkigen Knotenpunkten angenommen, Nebenspannungen in den Knotenpunkten, welche aus der Knotenpunktausbildung resultieren, müssen nach DIN 18800-2 nicht berücksichtigt. Der Fachwerkträger wird belastet durch die Fläche zwischen den beiden Pylonen von 100,00 m und den auskragenden Querträger von jeweils 12,50 m. Daraus ergibt sich eine maßgebende Dachfläche von 100,00 m x 25,00 m = 2500 . Auf den Durchlaufträger wirken sämtliche Lasten aus ständigen und veränderlichen Lasten. Für die Berechnung der Eigenlasten wird mit einer Ein- zugsfläche von 25,00 m gerechnet welche aus den beidseitigen auskragenden Quer- trägern resultiert. Somit ergeben sich für die ständige Belastung des Hauptträgers aus Eigenlast der Trapezbleche eine Last von und für die Eigen- last der Photovoltaikanlage eine Last von . Die Eigenlasten der Konstruktion und der Schneelast werden in dem kommenden Abschnitt aufgeführt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

RSTAB-Bild 3 - Belastungsfeld Entwurf 1

3.1.5 VORBEMESSUNG

Sämtliche Einwirkungen werden als Streckenlast auf den Hauptträger angesetzt. Die ständigen Einwirkungen ergeben sich aus den Eigengewichten der Konstruktion, dem Eigengewicht aus den Trapezprofilen und der Photovoltaikanlage. Der komplette Fachwerkträgers bestehen aus warmgewalzten Hohlprofilen QRO 400 x 20 mm mit einer Last von 28,51 . Die angesetzte Last der Querträger als Fachwerkträger aus HEA 300 Profilen mit einer auskragenden Länge von jeweils 12,50 m beträgt 29,32 . Die Trapezbleche werden mit Last von 3,75 angesetzt. Die Streckenlast der Photo- voltaikanlage wird auf 7,50 beaufschlagt. Die veränderlichen Einwirkungen bestehen aus der Schneelast, welche mit einer Last von 16,00 auf den Hauptträger wirkt. Die maßgebende Einwirkungskombination resultiert aus den Formeln (12), (13) und (14) der DIN 18800, Teil 1.

STÄNDIGE EINWIRKUNGEN mit

EIGENGEWICHT HAUPTTRÄGER:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

EIGENGEWICHT QUERTRÄGER:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

EIGENGEWICHT TRAPEZBLECHE

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

EIGENGEWICHT PHOTOVOLTAIKANLAGE

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

VERÄNDERLICHE EINWIRKUNGEN mit ;

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Zwischen den Pylonen wirkt somit eine Streckenlast von 94,62 und auf die auskragenden Arme nur das Eigengewicht der Hauptträgers von 28,51 .

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

RSTAB-Bild 4 - Belastungsausschnitt Entwurf 1

TRAGSICHERHEITSNACHWEIS NACH DIN 18800-1

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RSTAB-Bild 5 - Maßgebende Stelle Entwurf 1

Es wird ein Spannungsnachweis nach DIN 18800-1 Absatz 7.5.2 Elastisch - Elastisch ausgeführt. Als Grenzzustand der Tragfähigkeit wird der Beginn des Fließens definiert. Daher werden plastische Querschnitts- und Systemreserven nicht berücksichtigt.

Baustoffmaterial : Baustahl S 235 | DIN 18800

Querschnittsdaten: QRO 400 x 20 :

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RSTAB-Bild 6 - Momentenlinie Entwurf 1

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RSTAB-Bild 7 - Querkraftverlauf Entwurf 1

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

RSTAB-Bild 8 - Normalkraftverlauf Entwurf 1

Maßgebende Schnittgrößen im Stab 84

Spannungsnachweis :

Nachweis erfüllt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

RSTAB-Bild 9 - Spannungsverlauf Entwurf 1

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

RSTAB-Bild 10 - Spannungsverlauf Ausnutzung Entwurf 1

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

RSTAB-Bild 11 - Spannungsverlauf max. Spannung Entwurf 1

Die maßgebende Stelle für den Spannungsnachweis ist im Stab mit der internen RSTAB Nummer 84. Alle Ergebnisse und das R-Stab Modell werden im Anhang in digitaler Form unter dem Modellnamen Entwurf1Statik aufgeführt.

3.1.6 ZEICHNUNGEN

RSTAB-Bild 12- Ansicht Entwurf 1

RSTAB-Bild 13 - Draufsicht Entwurf 1

RSTAB-Bild 14 - Lage Fachwerkträger Entwurf 1

RSTAB-Bild 15 - Seitenansicht Entwurf 1

3.2 ENTWURF 2 „TRAGWERK MIT STÜTZEN“

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

RSTAB-Bild 16 - Isometrie Entwurf 2

3.2.1 LASTABTRAG

Im zweiten Entwurf besteht die Grundkonstruktion aus einem Hauptträger in Fach- werkbauart der an zwei Pylonen angeschlossen ist. Die vertikalen Lasten aus Eigen- lasten der Konstruktion und der Photovoltaikanlage sowie den veränderlichen Lasten aus Schnee und Wind werden von den Querträgern aufgenommen und zum einen in das Auflager auf der Tribünenrückwand und zum anderen in den Hauptträger jeweils zur Hälfte eingeleitet. Die Lasten im Hauptträger werden überwiegend über Normalkräf- te abgetragen und das Eigengewicht der Fachwerkträgers über Biegung. Der Haupt- träger gibt seine Last an die Pylonen weiter, welche wiederum die Lasten in die Aufla- ger der Pylonen abgeben. Der Hauptträger ist eine räumliche Konstruktion und besteht aus einem Fachwerkträger mit Hohlprofilen. Ebenfalls sind die acht Querträger als Fachwerkträger ausgebildet. Die Querträger werden mit H-Profilen ausgeführt und sind mit einem Abstand von ca. 14,00 m an den Hauptträger angeschlossen. Die beiden Pylone werden zweigurtig konstruiert und haben den gleichen Abstand wie der räumli- che Fachwerkträger mit jeweils 2,50 m. Die horizontalen Lasten werden durch die Querträger in die Auflager an der Tribünenrückseite eingeleitet. In dem R-Stab Bild 16 simulieren die Auflager an den Querträgern die Rückwand der Tribünenoberkante an der die Querträger angeschlossen werden. Der Hauptträger in Verbindung mit den Querträgern bilden eine Art Hallenkonstruktion.

3.2.2 FACHWERKMECHANISMUS

Wie schon beim ersten Entwurf wird bei diesem zweiten Entwurf wieder mit Fachwerk- trägern gearbeitet. Aus diesem Grunde wird der grundsätzliche Tragmechanismus ei- nes Fachwerkträgers im Folgenden erläutert. Bei einem Fachwerkträger wird die Bie- gespannung direkt durch Kräfte im Ober- und Untergurt aufgenommen. Anders wie beim Biegeträger bei dem die Belastung über ein Kräftepaar aufgenommen wird und dabei nur die Randfasern des Querschnitts voll ausgenutzt werden. Diese verschiede- nen Aufnahmemöglichkeiten des Biegemomentes werden in Abbildung 1 verdeutlicht. Die Querkraft wird bei einem Fachwerkträger über Vertikalstäbe und Diagonalen, wel- che den Ober- und Untergurt verbinden, aufgenommen. Bei dem Biegeträger wird die Querkraft über die Schubkräfte zwischen den einzelnen Fasern des Querschnittes auf- genommen. Fachwerkträger haben im Verhältnis zu ihrer Tragfähigkeit ein geringes Eigengewicht. Im Gegensatz dazu steht jedoch die größere räumliche Ausdehnung als bei massiven Konstruktionen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1 - Aufnahme des Biegemomentes

Bei der Ausbildung von Fachwerken werden verschiedene Annahmen und Vorausset- zungen getroffen die auch in dieser Konstruktion berücksichtigt wurden. Die Fachwerk- knoten werden als Gelenke angenommen, dass heißt die Stäbe sind nicht eingespannt und es treten nur Normalkräfte auf. Belastungen greifen am Knoten an und somit er- zeugen Belastungen an den Fachwerkstäben zwischen den Knoten Biegemomente. Die Knoten sind zentriert, das bedeutet die Systemachsen der Fachwerkstäbe schnei- den sich in einem Punkt und es treten keine ungewollten Exzentrizitätsmomente auf wie auf Abbildung 2 verdeutlicht.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2 - Exzentrizitätsmomente

Die Winkelgrößen zwischen den einzelnen Fachwerkstäben liegen zwischen 30° und 60° zur Längsachse dadurch sind die betragsmäßigen Unterschiede der Kräfte verhält- nismäßig gering. Bei Fachwerkträgern müssen auch Stabilitätsprobleme berücksichtigt werden. Die Druckstäbe können sowohl in Fachwerkebene wie auch aus der Fach- werkebene heraus knicken. Des Weiteren kann der gedrückte Gurt des Fachwerks seitlich aus der Fachwerkebene auswichen also kippen. Bei den vorliegenden Entwür- fen werden die Fachwerkträger als ideale Fachwerke mit gelenkigen Knotenpunkten angenommen. Nebenspannungen in den Knotenpunkten die aus der Knotenpunktaus- bildung resultieren, müssen nach DIN 18800-2 nicht berücksichtigt werden7.

3.2.3 KONSTRUKTIVER ASPEKT

Der zweite Entwurf bildet mit seinem Hauptträger und den Querträger eine Art Hallen- konstruktion die an einer Seite an der Tribünenkonstruktion gelagert wird. Der Haupt- träger, welcher als Fachwerkträger ausgebildet wird, ist eine weit verbreitete Konstruk- tionsart im Stahlbau. Die große Problematik ist die große Spannweite von 116,00 m. Der Fachwerkträger mit einer Höhe von 5 Meter muss im Vorfeld gefertigt werden und inkludiert ein Eigengewicht von ca. 482 Tonnen bei Hohlprofilen mit den Abmessungen von 500/500/35/35/35/35 mm. Aufgrund des großen Eigengewichtes wird zum Einbau ein großer Kran benötigt da der Hauptträger in einem Stück gefertigt werden muss. Diese Art Fachwerkträger mit großer Spannweite wurde beim Bau der BayArena in Leverkusen bereits realisiert. Hier wurde der Träger aus Rohrprofilen mit großer Wand- stärke der Rohre ausgeführt. Auf der Abbildung 3 werden die Ausmaße mit einem rea- lem Bild verdeutlicht.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3 - Foto Fachwerkträger BayArena Leverkusen

3.2.4 ÄSTHETISCHER ASPEKT

Die Konstruktionsart ist aus ästhetischen Aspekten nicht so elegant wie im ersten Entwurf. Der große Fachwerkträger mit seinen Abmessungen von 116,00 x 5,00 m wirkt sehr massiv und dominiert das komplette Erscheinungsbild der Tribünenkonstruktion. In Verbindung mit den beiden großen Pylonen wirkt das Bauwerk noch gröber. Im Gegensatz dazu sind jedoch deutliche Symmetrien der Bauteile erkennbar und lassen die Konstruktion sehr stabil auf den Betrachter wirken.

3.2.5 STATIK

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

RSTAB-Bild 17 - Statisches Modell Entwurf 2

Bei der Systemwahl wurde ein Durchlaufträger konstruiert, der an beiden Endpunkten gelagert ist. Die Lager an den Endpunkten simulieren die Anschlüsse an die Pylonen. Die Abmessungen des Fachwerkträgers betragen 116,00 m in der Länge und 5,00 m in der Höhe. Der Fachwerkträger wird durch die Lasten die aus der Dachfläche resultie- ren belastet. Die Dachfläche hat die Ausmaße von 116,00 x 25,00 m = 2900 . Für die Belastung des Hauptträgers werden die Hälfte der Lasten aus Eigengewicht, Schnee und Photovoltaikanlage welche auf die Dachfläche wirken angesetzt, da die andere Hälfte der Last in die Auflager der Tribünenrückwand eingeleitet werden. Somit ergibt sich für die Eigenlast der Trapezbleche eine Last von und für die Eigenlast der Photovoltaikanlage eine Last von Lediglich das Eigengewicht von dem Hauptfachwerkträger wird nicht aufgeteilt und wirkt komplett auf den Hauptträger. Das Eigengewicht des Hauptträgers wird über Biegung abgetragen. Die weiteren Einwirkungen aus Eigenlasten der Konstruktion und der Schneelast werden in dem kommenden Abschnitt 3.2.6 aufgeführt.

3.2.6 VORBEMESSUNG

Aus den Eigengenwichten der Konstruktion, dem Eigengewicht aus den Trapezprofilen und der Photovoltaikanlage setzen sich die ständigen Einwirkungen zusammen. Das Eigengewicht des Hauptträgers als Fachwerk mit Hohlprofilen 500/500/35/35/35/35 beträgt 5,11 . Mit einer Gesamtläge der Profile im Fachwerkträger von 935,15 m be- trägt das Gesamtgewicht 4778,93 kN. Aufgeteilt als Streckenlast auf den 116,00 m langen Hauptträger ergibt dies eine Linienbelastung von 20,55 . Aus den Eigenge- wichten der Querträger und Pfetten mit HEB 320 Profilen resultiert eine Streckenlast von 19,49 . Die Einwirkungen aus den Trapezprofilen sind mit 2,53 und aus der Photovoltaikanlage mit 5,06 beziffert. Die beiden Pylone werden aus Rohrprofilen 711/60 ausgeführt.

STÄNDIGE EINWIRKUNGEN MIT

EIGENGEWICHT HAUPTTRÄGER:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Folgende Einwirkungen teilen jeweils die Last zur Hälfte auf den Hauptträger und zur anderen Hälfte auf die Auflager der Tribünenoberkante auf.

[...]


1 DIN 1055-100: Grundlagen der Tragwerksplanung - Sicherheitskonzept und Bemessungsregeln, 2001, S.3

2 Vgl. DIN 18800 Teil 1: Bemessung und Konstruktion, 1990, S.15

3 vgl. DIN 18800 Teil 1: Bemessung und Konstruktion, 1990, Satz 728

4 vgl. PETERSEN: Stahlbau, 3.Auflage 1993, S. 226

5 Vgl. Schneider: Bautabellen, 2006, 17.Auflage, S.3.2.2

6 Vgl. PETERSEN: Stahlbau, 3.Auflage 1993, S. 1100

7 DIN 18800 Teil 2: Stabilitätsfälle - Knicken von Stäben und Stabwerken, 1990, S.21

Ende der Leseprobe aus 151 Seiten

Details

Titel
Statische und konstruktive Bearbeitung einer Tribünenkonstruktion in Stahlbauweise
Hochschule
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig  (Institut für Stahlbau)
Note
2,0
Autor
Jahr
2012
Seiten
151
Katalognummer
V271930
ISBN (eBook)
9783656642428
ISBN (Buch)
9783656642435
Dateigröße
20723 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Stahlbau, Konstruktiver Ingenieurbau, Stahlkonstruktion
Arbeit zitieren
Timo Anton Schrand (Autor), 2012, Statische und konstruktive Bearbeitung einer Tribünenkonstruktion in Stahlbauweise, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/271930

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