Beispiel „Expertentool“ Statikschulung / Eurocode Jörg Fleu. 18 Beispiel „Expertentool“ Statikschulung / Eurocode Jörg Fleu 18. November 201818. November 2018

Statikschulung / Eurocode Ziel der Vortrags: Sensibilisierung bei der Eingabe der Randparameter im „Expertentool“ … Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 2

Statikschulung / Eurocode Was benötige ich für die statische Vorbemessung? Bauort, PLZ, Grundrisse und Ansichten des Gesamtgebäudes Wind-, Schnee- und Eislasten gehen daraus hervor, Lage des Bauteils im Gesamtgebäude (Eck- bzw. Normalbereich), Windgutachten vorhanden (?) Kriterium der Durchbiegung klären! meist im LV verankert, ansonsten DIN EN 13830 (für Fassade) bzw. DIN EN 14351-1 + DIN EN 12210 (für Fenster) beachten! besondere Anforderungen klären! (absturzsichernde Funktion, Betretbarkeit, Begehbarkeit, Erdbebenlasten o.ä.) Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 3

Statikschulung / Eurocode Gebäude Bauort: 33609 Bielefeld H = 20.000 [mm] d = 15.000 [mm] b = 60.000 [mm] Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu

Statikschulung / Eurocode Fassaden-Element Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 5

Statikschulung / Eurocode Lage des Elementes im Gesamtgebäude Abstand zum Rand: r = 4,00 [m] Einbauhöhe: z = 7,00 [m] z r Traufseite Giebelseite Die Bezeichnung „Giebelseite“ und „Traufseite“ sind an Flachdachgebäuden irritierend!!! Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 6

Statikschulung / Eurocode Windlast Windlastzone 1: Entspricht einer Bezugswindgeschwindigkeit von 22,5 m/s (Windstärke 9; qb= 0,32 kN/m²) Windlastzone 2: Entspricht einer Bezugswindgeschwindigkeit von 25,0 m/s (Windstärke 10; qb= 0,39 kN/m²) Windlastzone 3: Entspricht einer Bezugswindgeschwindigkeit von 27,5 m/s (Windstärke 10; qb= 0,47 kN/m²) Windlastzone 4: Entspricht einer Bezugswindgeschwindigkeit von 30,0 m/s (Windstärke 11; qb= 0,56 kN/m²) aus Datenbank: Bielefeld – WLZ 1 Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu

i.d.R. Mischprofil aus GK II und GK III Geländekategorie i.d.R. Mischprofil aus GK II und GK III Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu

Vereinfachte Ermittlung des Geschwindigkeitsdruckes - für Gebäude bis 25 m Höhe - Gebäudehöhe (!!!) h = 20,0 [m] Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu

Genaue Ermittlung des Böengeschwindigkeitsdruckes Binnenland (Mischprofil der Geländekategorie II und III) qp(z) = 1,7 qb x (z/10)0,37 hier: WLZ 1: qb = 0,32 [kN/m²] Gebäudehöhe: z = 20,0 [m] und h ≤ b ( 20,0m < 60,0m) qp(z) = 1,7 x 0,32 x (20/10)0,37 = 0,70 [kN/m²] Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 10

Ermittlung der Gebäudebereiche e = b oder 2h b = Abmessung quer zum Wind Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 11

Ermittlung der Gebäudebereiche Cpe-Werte für A=1,0 m² und A=10,0 m² e = b oder 2h b = Abmessung quer zum Wind Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu

Gebäudebereiche 60,0 E B B 7,0 15,0 A A 8,0 Für diese Windrichtung kehren sich die Gebäudebereiche um 60,0 E B B 7,0 15,0 A A 8,0 e = b oder 2h (der kleiner Wert ist maßgebend) D b = Abmessung quer zum Wind b = 60 m bzw. 2h = 40 m Wind e = 40 m e/5 = 8,0 m Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 13

Gebäudebereiche 60,0 B C A 15,0 Wind E D A B C 3,0 12,0 45,0 Für diese Windrichtung kehren sich die Gebäudebereiche um B C A 15,0 Wind E D A B C 3,0 12,0 45,0 e = b oder 2h (der kleiner Wert ist maßgebend) b = 15 m bzw. 2h = 40 m b = Abmessung quer zum Wind e = 15 m e/5 = 3,0 m Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 14

Statikschulung / Eurocode Auswertung Gebäudebereiche (Winddruck) 60,0 D 15,0 D D D Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 15

Statikschulung / Eurocode Auswertung Gebäudebereiche (Windsog) 60,0 B C B A A 15,0 A A A B C B A 3,0 12,0 30,0 12,0 3,0 Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 16

Aerodynamische Beiwerte cpe we = cpe x qp (ze) (in kN/m²) we: Außendruck (+ bzw. -) qp (ze): Böengeschwindigkeitsdruck für Bezugshöhe ze cpe: Aerodynamischer Beiwert für den Außendruck + + + Cpe-Werte für A=1,0 m² und A=10,0 m² Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu

Statikschulung / Eurocode Aerodynamische Beiwerte cpe Flächenbezogen Einzugsfläche Pfosten: A = (2,70+0,1+0,1) x 1,20 = 3,48 m² we = cpe x qp (ze) (in kN/m²) cpe10 bzw. cpe1 : -0,80 / -1,10 +0,80 / +1,00 Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 18

Statikschulung / Eurocode Lage des Elementes im Gesamtgebäude Abstand zum Rand: r = 4,00 [m] Einbauhöhe: z = 7,00 [m] Gebäudebereiche: D bzw. B D: cpe,A = 0,89 bzw. B: cpe,A = -0,94 Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 19

Statikschulung / Eurocode Lage des Elementes im Gesamtgebäude Gebäudebereiche: D bzw. A D: cpe,A = 0,89 bzw. A: cpe,A = -1,29 Unterschied Trauf- bzw. Giebelseite (-1,29) / (-0,94) = 1,37 + 37 % !!! Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 20

Statikschulung / Eurocode Durchbiegungskriterium hier: DIN EN 13830 – Produktnorm „Vorhang-Fassade“ max f Wind = L/200 bzw. 15 mm L = Stützlänge zwischen Befestigungspunkten = 2,70 + 0,10 + 0,10 = 2,90 m max f Wind = L/200 = 290/200 = 1,45 cm < 1,50 cm Bedeutet: … schon ab L = 300 cm wird das Kriterium 15 mm maßgeblich! Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 21

Statikschulung / Eurocode Durchbiegungskriterium Stützweite: x 2 Verformung: x 16 Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 22

hier: horizontale Nutzlast qk = 1,00 kN/m Besondere Anforderungen hier: horizontale Nutzlast qk = 1,00 kN/m Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 23

Kategorisierung Auszug aus DIN EN 1991-1-1/NA:2010-12 24 Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 24

Unbedingt auf LV achten!!! Horizontale Nutzlasten Hinter dem Element befinden sich Räume ohne öffentlichen Nutzungscharakter (Wohnräume, Büroräume o.ä.) Hinter dem Element befinden sich Räume mit öffentlichem Nutzungscharakter (Versammlungsräume, Fluchtwege o.ä.) Unbedingt auf LV achten!!! Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 25

Statikschulung / Eurocode Kombinationsbeiwerte Ψ Auszug aus DIN EN 1990/NA:2010 im Programm: φ Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 26

Statikschulung / Eurocode Erforderliche Überlagerungen Auszug aus DIN EN 1990:2010 Eigengewicht + „Vorspannung“ + veränderliche Last (Haupteinwirkung) + Ψ0 x veränderliche Lasten (Nebeneinwirkungen) Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 27

Erforderliche Überlagerungen Darstellung hier ohne Teilsicherheitsfaktoren γF Wx-Wert Ix-Wert Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu

Statikschulung / Eurocode Ergebnisse Element auf der Traufseite (nur Windbelastung) erf. Ix (L/200) ≈ 72 cm4 (Wind) erf. Wx ≈ 10 cm3 (Wind) Element auf der Traufseite (Windbelastung + Anprall) erf. Ix (L/200) ≈ 72 cm4 (Wind) erf. Wx ≈ 16 cm3 (Wind+Anprall) Element auf der Giebelseite (nur Windbelastung) erf. Ix (L/200) ≈ 90 cm4 (Wind) erf. Wx ≈ 12 cm3 (Wind) Element auf der Giebelseite (Windbelastung + Anprall) erf. Ix (L/200) ≈ 90 cm4 (Wind) erf. Wx ≈ 18 cm3 (Wind+Anprall) Aufgrund einer höhenabhängigen Lastermittlung im vorliegenden Beispiel auf der Giebelseite mit einer veränderten Windlast we gerechnet Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 29

Statikschulung / Eurocode erf. Ix ≈ 72 cm4 erf. Wx ≈ 10 cm3 Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 30

Statikschulung / Eurocode erf. Ix ≈ 90 cm4 erf. Wx ≈ 12 cm3 Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 31

Statikschulung / Eurocode Fragen? Statikschulung / Eurocode | 18.11.2018 | Jörg Fleu 32