Konstruktion und Berechnung für ein 90 m hohes Arbeits- und Schutzgerüst


Diplomarbeit, 2003

353 Seiten, Note: 1,0


Leseprobe

Technische Fachhochschule Berlin

STATISCHE BERECHNUNG
Projekt : Kombigerüst SL70
Gerüsthöhe 90 m, Feldweite 2,5 m, Holzböden
Ankerraster 6m x 2,5m

Diplomarbeit Stahlbau

eingereicht von

Sefa Kars

Diese Berechnung gilt nur in Verbindung mit dem Zulassungsbescheid Z-8.1-29.

WS 2002/2003

 

Inhaltsverzeichnis

1. Allgemeines ... 1
1.1 Baustoffe und Bauteile ... 4
1.1.1 Querschnittswerte und Kenngrößen ... 4
1.1.2 Beanspruchbarkeiten ... 7
1.1.3 Nachweisformat ... 10

2. Lastannahmen ... 11
2.1 Konstruktionsgewicht ... 11
2.2 Verkehrslasten ... 11
2.3 Windlasten ... 12

3. Zusammenstellung von Grundwerten ... 15
3.1 Vertikalrahmen SL70 ... 15
3.2 Schutzwandpfosten auf Dachfangrahmen ... 23
3.3 Schutzdach auf Ausleger 74/50 ... 25
3.4 Beanspruchung der Vertikalen Gerüstzüge aus dem Aufzug ... 29
3.5 Lastfälle ... 30
3.6 Lastfallkombinationen nach DIN 4420 Teil 1, Abs. 5.4.5 ... 30

4. Haupttragwerk rechtwinklig zur Fassade ohne Berücksichtigung der Lasten aus dem Aufzug ... 31
4.1 Statische Ersatzsysteme ... 31
4.2 Ankerraster ... 32
4.3 Teilsysteme ... 35
4.4 Systemannahmen ... 36
4.5 Schnittgrößen Teilsystem 1 ... 45
4.5.1 Geometrie ... 45
4.5.2 Einwirkungen - Lastkombination B - Größte Windlast ... 48
4.5.3 Berechnung ... 50
4.6 Schnittgrößen Teilsystem 2 ... 51
4.6.1 Geometrie ... 51
4.6.2 Einwirkungen - Lastkombination B - Größte Windlast ... 54
4.6.3 Berechnung ... 56
4.7 Schnittgrößen Teilsystem 3 ... 57
4.7.1 Geometrie ... 57
4.7.2 Einwirkungen - Lastkombination A - Arbeitsbetrieb ... 62
4.7.3 Berechnung ... 65
4.7.4 Einwirkungen - Lastkombination B - Größte Windlast ... 66
4.7.5 Berechnung ... 70
4.8 Tragsicherheitsnachweise ... 71
4.8.1 Tragsicherheitsnachweise mit Lochspiel ... 71
4.8.2 Ankerkräfte/Federkräfte ... 73
4.8.3 Tragsicherheitsnachweise ohne Lochspiel ... 74
4.8.4 Ankerkräfte/Federkräfte ... 76
4.8.5 Zusatzmaßnahmen für den unteren Riegel ... 77

5. Haupttragwerk rechtwinklig zur Fassade mit Berücksichtigung der Lasten aus dem Aufzug ... 78
5.1 Statische Ersatzsysteme ... 78
5.2 Ankerraster ... 79
5.3 Teilsysteme ... 83
5.4 Systemannahmen ... 84
5.5 Schnittgrößen Teilsystem 1 ... 85
5.5.1 Geometrie ... 85
5.5.2 Einwirkungen - Lastkombination B - Größte Windlast ... 88
5.5.3 Berechnung ... 90
5.6 Schnittgrößen Teilsystem 2 ... 91
5.6.1 Geometrie ... 91
5.6.2 Einwirkungen - Lastkombination B - Größte Windlast ... 94
5.6.3 Berechnung ... 96
5.7 Schnittgrößen Teilsystem 3 ... 97
5.7.1 Geometrie ... 98
5.7.2 Einwirkungen - Lastkombination A - Arbeitsbetrieb ... 101
5.7.3 Berechnung ... 103
5.7.4 Einwirkungen - Lastkombination B - Größte Windlast ... 104
5.7.5 Berechnung ... 106
5.8 Tragsicherheitsnachweise ... 107
5.8.1 Tragsicherheitsnachweise mit Lochspiel ... 107
5.8.2 Ankerkräfte/Federkräfte ... 109
5.8.3 Tragsicherheitsnachweise ohne Lochspiel ... 110
5.8.4 Ankerkräfte/Federkräfte ... 112

6. Horizontallastabtragung parallel zur Fassade ... 113
6.1 Allgemeines ... 113
6.2 Zusammenstellung von Grundwerten ... 115
6.2.1 Vertikalrahmen SL70 ... 115
6.2.2 Schutzwandpfosten auf Dachfangrahmen ... 117
6.2.3 Schutzdach auf Ausleger 74/50 ... 118
6.2.4 Horizontalbeanspruchung aus dem Aufzug ... 118
6.3 Lastfälle ... 119
6.4 Lastfallkombinationen nach DIN 4420 Teil 1, Abs. 5.4.5 ... 119

7. Haupttragwerk parallel zur Fassade ohne Berücksichtigung der Lasten aus dem Aufzug ... 120
7.1 Statische Ersatzsysteme ... 120
7.2 Ankerraster ... 121
7.3 Teilsysteme ... 124
7.4 Systemannahmen ... 126
7.5 Schnittgrößen Teilsystem 1 ... 133
7.5.1 Geometrie ... 133
7.5.2 Einwirkungen - Lastkombination B - Größte Windlast ... 136
7.5.3 Berechnung ... 137
7.6 Schnittgrößen Teilsystem 2 ... 138
7.6.1 Geometrie ... 138
7.6.2 Einwirkungen - Lastkombination B - Größte Windlast ... 142
7.6.3 Berechnung ... 145
7.6.4 Einwirkungen - Lastkombination A - Arbeitsbetrieb ... 146
7.6.5 Berechnung ... 147
7.7 Tragsicherheitsnachweise ... 148
7.7.1 Tragsicherheitsnachweise mit Lochspiel ... 148
7.7.2 Tragsicherheitsnachweise ohne Lochspiel ... 155

8. Haupttragwerk parallel zur Fassade mit Berücksichtigung der Lasten aus dem Aufzug ... 158
8.1 Ankerraster ... 158
8.2 Schnittgrößen Teilsystem 1 ... 162
8.2.1 Einwirkungen - Lastkombination B - Größte Windlast ... 162
8.2.2 Berechnung ... 162
8.3 Schnittgrößen Teilsystem 2 ... 163
8.3.1 Einwirkungen - Lastkombination B - Größte Windlast ... 163
8.3.2 Berechnung ... 163
8.3.3 Einwirkungen - Lastkombinationen A - Arbeitsbetrieb ... 164
8.3.4 Berechnung ... 164
8.4 Tragsicherheitsnachweise ... 165
8.4.1 Ankerkräfte / Federkräfte mit Lochspiel ... 165
8.4.2 Ankerkräfte / Federkräfte ohne Lochspiel ... 165
8.5 Nachweis der Einzelbauteile ... 166
8.5.1 Anschluss Strebe ... 166
8.5.2 Belag ... 166
8.5.3 Elastische Stützung der Vertikalrahmenzüge ... 167
8.5.4 Elastische Kopplung der Vertikalebenen ... 167
8.5.5 Parallelkupplung ... 167
8.6 Ankermittel ... 168
8.6.1 Normalanker (Schiefstellung 10°, 5°, 0°) ... 169
8.6.2 Berechnung Normalanker (Lastabtrag senkrecht zur Fassade) ... 169
8.6.3 Berechnung Normalanker (Lastabtrag parallel zur Fassade) ... 170
8.6.4 Dreiecksanker (Schiefstellung 10°, 5°, 0°) ... 171
8.6.5 Berechnung Dreiecksancker (Lastabtrag senkrecht zur Fassade) ... 171
8.6.6 Berechnung Dreiecksancker (Lastabtrag parallel zur Fassade) ... 173
8.6.7 Berechnung Normalanker (Lastabtrag parallel zur Fassade) Schiefstellung Gerüsthalter: 45°, Schiefstellung Ösenschraube:10° ... 175
8.6.8 Berechnung Normalanker (Lastabtrag parallel zur Fassade) Schiefstellung Gerüsthalter: 10°, Schiefstellung Ösenschraube:10° ... 176
8.6.9 Nachweis Ankermittel ... 179

9. Zusammenfassung ... 182

Anhang A1 Zeichnungen
Anhang A2 EDV - Berechnungsteil

 

1. Allgemeines

Im Rahmen der Diplomarbeit von cand. ing. Sefa Kars wird die statische Berechnung für ein 90m hohes Arbeits- und Schutzgerüst der Gerüstgruppe 3 für das plettac-Kombigerüst SL 70 mit Vollholz-Belägen der Feldweite 2,50 m aufgestellt.

Betrachtet wird dabei repräsentativ ein 25 m langes Gerüst mit 10 Feldern. Die voraussichtliche Standzeit des Gerüstes liegt unter 14 Monaten und wird vor einer geschlossenen Fassade aufgebaut.

Das Gerüst wird mit einem Netz bekleidet. Der aerodynamische Kraftbeiwert rechtwinklig der zum Einsatz kommenden Netze beträgt cf = 0,6. Schutzdächer sind im vertikalen Abstand von max.30 m einzubauen.
Die oberste Ebene wird mit einem Dachfanggerüst auf Konsole ausgestattet, wobei die Konsolbreite 30 cm beträgt.
Zusätzlich wird für den Materialtransport ein Aufzug Typ GEDA 500 ZP an das Gerüst angeschlossen.

Die folgende Berechnung führt die Nachweise ausreichender Tragsicherheit für das plettac-Kombigerüst SL 70 mit folgenden Abweichungen von Regelausführungen des Zulassungsbescheids Z-8.1-29.

  • Die maximale Standhöhe des Gerüstes beträgt 90m zuzüglich Höhenausgleichs.
    Im Zulassungsbescheid ist die Standhöhe auf 24m begrenzt.
  • Die Verankerung erfolgt mit kurzen, am Innenständer mit Normalkupplung befestigtem Gerüsthaltern. Die Gerüsthalter werden nur in den Geschossdecken verankert.

Als Ankermittel zur Befestigung der Gerüsthalter werden Ösenschrauben verwendet, die nicht bis zur Öse eingeschraubt werden, sondern maximal 10 cm aus der Fassade auskragen.

Grundsätzlich sind Abweichungen von den Regelausführungen in [ 3 ] erlaubt, jedoch müssen sie nach den technischen Baubestimmungen beurteilbar sein und im Einzelfall nachgewiesen werden.

Die nachfolgende Untersuchung befasst sich im Wesentlichen

  • mit einer Berechnung des Haupttragwerks rechtwinklig zur Fassade
  • mit der Horizontallastabtragung parallel zur Fassade.

Die Brauchbarkeit der Ankermittel ( Ösenschrauben und Dübel ) sind in jedem Fall durch Probebelastungen vor Ort nach dem ´Merkblatt für das Anbringen von Dübeln zur Verankerung von Fassadengerüsten´ der BBG zu überprüfen.

Die Weiterverfolgung der Reaktionslasten in dem Bauwerk und in den Baugrund sind nicht Bestandteile dieser Berechnungen.

Die hier untersuchte Gerüstvariante darf nur vor einer geschlossenen Fassade aufgestellt werden.

[...]

Ende der Leseprobe aus 353 Seiten

Details

Titel
Konstruktion und Berechnung für ein 90 m hohes Arbeits- und Schutzgerüst
Note
1,0
Autor
Jahr
2003
Seiten
353
Katalognummer
V44244
ISBN (eBook)
9783638418843
Dateigröße
11368 KB
Sprache
Deutsch
Anmerkungen
verschiedene Blatt-Formate (über DIN A4)!
Schlagworte
Konstruktion, Berechnung, Arbeits-, Schutzgerüst
Arbeit zitieren
Sefa Kars (Autor), 2003, Konstruktion und Berechnung für ein 90 m hohes Arbeits- und Schutzgerüst, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/44244

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