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Semiprobabilistisches Sicherheitskonzept: Unterschied zwischen den Versionen

Semiprobabilistisches Sicherheitskonzept (Quelltext anzeigen)

Version vom 29. November 2010, 13:03 Uhr

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All diese Dokumente (ÖNORM EN 199x und ÖNORM B 199x) sind als geschlossene Einheit anzuwenden, und das Vermischen mit anderen Normenserien (ÖNORM B 4xxx, ÖNORM ENV 199x) ist nicht zulässig.
All diese Dokumente (ÖNORM EN 199x und ÖNORM B 199x) sind als geschlossene Einheit anzuwenden, und das Vermischen mit anderen Normenserien (ÖNORM B 4xxx, ÖNORM ENV 199x) ist nicht zulässig.


===Grundsätzliches zur Bemessung nach Grenzzuständen===
===Grundsätzliches zur Bemessung nach Grenzzuständen===
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* Stabilitätsverluste (besonders bei schlanken Bauteilen)
* Stabilitätsverluste (besonders bei schlanken Bauteilen)
* Eintritt von Versagensmechanismen am Gesamtsystem oder einzelner Tragwerksteile
* Eintritt von Versagensmechanismen am Gesamtsystem oder einzelner Tragwerksteile


====Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit (engl.: Serviceability Limit State (SLS)) <ref name="Q_22" />====
====Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit (engl.: Serviceability Limit State (SLS)) <ref name="Q_22" />====
Die Verformungen bzw. Durchbiegungen eines Tragwerkes infolge von Beanspruchungen sollen in definierten Grenzen gehalten werden, um mögliche Schäden (wie z. B. Rissbildungen) an Bauteilen, wie Decken, Fußboden, Trennwänden, Installationen, etc. zu vermeiden. Auch gilt es, die Anforderungen hinsichtlich der Benutzbarkeit (Durchbiegungen, Schwingungen) und des Erscheinungsbildes bzw. des Wohlbefindens der Nutzer zu erfüllen.
Die Verformungen bzw. Durchbiegungen eines Tragwerkes infolge von Beanspruchungen sollen in definierten Grenzen gehalten werden, um mögliche Schäden (wie z. B. Rissbildungen) an Bauteilen, wie Decken, Fußboden, Trennwänden, Installationen, etc. zu vermeiden. Auch gilt es, die Anforderungen hinsichtlich der Benutzbarkeit (Durchbiegungen, Schwingungen) und des Erscheinungsbildes bzw. des Wohlbefindens der Nutzer zu erfüllen.


====Nachweise durch die Methode der Teilsicherheitsbeiwerte====
====Nachweise durch die Methode der Teilsicherheitsbeiwerte====
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<br clear="all" />
<br clear="all" />
'''Abb. 1.3:''' EN-Normen zur Berücksichtigung der Einwirkungen <ref name="Q_24" />
'''Abb. 1.3:''' EN-Normen zur Berücksichtigung der Einwirkungen <ref name="Q_24" />


=====Auswirkungen von Einwirkungen auf ein Tragwerk=====
=====Auswirkungen von Einwirkungen auf ein Tragwerk=====
Durch die Einwirkungen auf ein Tragwerk kommt es zu Beanspruchungen von Bauteilen (z. B. Schnittkräfte, Spannungen, Dehnungen) oder Reaktionen des Gesamttragwerks (z. B. Durchbiegungen, Verdrehungen).
Durch die Einwirkungen auf ein Tragwerk kommt es zu Beanspruchungen von Bauteilen (z. B. Schnittkräfte, Spannungen, Dehnungen) oder Reaktionen des Gesamttragwerks (z. B. Durchbiegungen, Verdrehungen).


=====Einteilung der Einwirkungen=====
=====Einteilung der Einwirkungen=====
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;Charakteristischer Wert einer Einwirkung (G<sub>k</sub> oder Q<sub>k</sub>) (1.5.3.14 <ref group="N" name="OENORM EN 1990" />)
;Charakteristischer Wert einer Einwirkung (G<sub>k</sub> oder Q<sub>k</sub>) (1.5.3.14 <ref group="N" name="OENORM EN 1990" />)
Wichtigster repräsentativer Wert einer Einwirkung.
Wichtigster repräsentativer Wert einer Einwirkung.


====Kombination von Einwirkungen (ohne Ermüdung)====
====Kombination von Einwirkungen (ohne Ermüdung)====
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;Für die Kombinationsregeln gilt der allgemeine Grundsatz:
;Für die Kombinationsregeln gilt der allgemeine Grundsatz:
Jede Einwirkungskombination sollte eine dominierende veränderliche Einwirkung (Leiteinwirkung mit einem Maximum) oder eine außergewöhnliche Einwirkung (Erdbeben, Fahrzeuganprall, ...) aufweisen. Die Auswirkungen der übrigen Einflüsse (Begleiteinwirkungen) sind, sofern aus physikalischen oder betrieblichen Gründen sinnvoll, zu berücksichtigen. Dabei soll jede veränderliche Einwirkung auch als Leiteinwirkung auftreten. Daraus lässt sich ableiten, dass die Anzahl der unterschiedlichen Lastfallkombinationen zumindest jener der unterschiedlichen voneinander unabhängigen veränderlichen Einwirkungen entspricht. Aus allen Kombinationen ist jene mit den ungünstigsten Auswirkungen auf das Tragverhalten der Struktur maßgebend. Die Integration der Einwirkungen erfolgt mit Hilfe von Teilsicherheitsbeiwerten &gamma;<sub>G</sub> und &gamma;<sub>Q</sub> und Kombinationsbeiwerten &psi; .
Jede Einwirkungskombination sollte eine dominierende veränderliche Einwirkung (Leiteinwirkung mit einem Maximum) oder eine außergewöhnliche Einwirkung (Erdbeben, Fahrzeuganprall, ...) aufweisen. Die Auswirkungen der übrigen Einflüsse (Begleiteinwirkungen) sind, sofern aus physikalischen oder betrieblichen Gründen sinnvoll, zu berücksichtigen. Dabei soll jede veränderliche Einwirkung auch als Leiteinwirkung auftreten. Daraus lässt sich ableiten, dass die Anzahl der unterschiedlichen Lastfallkombinationen zumindest jener der unterschiedlichen voneinander unabhängigen veränderlichen Einwirkungen entspricht. Aus allen Kombinationen ist jene mit den ungünstigsten Auswirkungen auf das Tragverhalten der Struktur maßgebend. Die Integration der Einwirkungen erfolgt mit Hilfe von Teilsicherheitsbeiwerten &gamma;<sub>G</sub> und &gamma;<sub>Q</sub> und Kombinationsbeiwerten &psi; .


=====Kombinationsregeln für Nachweise in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit=====
=====Kombinationsregeln für Nachweise in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit=====
Kombination von Einwirkungen bei ständigen (Normalsituationen) und vorübergehenden (Bausituationen) Bemessungssituationen (= Grundkombination) <ref group="N" name="OENORM EN 1990" />
Kombination von Einwirkungen bei ständigen (Normalsituationen) und vorübergehenden (Bausituationen) Bemessungssituationen (= Grundkombination) <ref group="N" name="OENORM EN 1990" />


{{FmAm| <math> \mathsf {E_{d} = \sum_{j \ge 1} \gamma_{G,j} \cdot G_{k,j}\ \oplus\ \gamma_{Q,j} \cdot Q_{k,1}\ \oplus\ \sum_{i>1} \gamma_{Q,i} \cdot \psi_{0,i} \cdot Q_{k,i} } </math> |(1.1)}}
{{FmAm| <math> \mathsf {E_{d} = \sum_{j \ge 1} \gamma_{G,j} \cdot G_{k,j}\ \oplus\ \gamma_{Q,j} \cdot Q_{k,1}\ \oplus\ \sum_{i>1} \gamma_{Q,i} \cdot \psi_{0,i} \cdot Q_{k,i} } </math> |(1.1)|80%|0em 1em 0em 0em}}


{|
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|&psi; || || Kombinationsbeiwert einer veränderlichen Einwirkung
|&psi; || || Kombinationsbeiwert einer veränderlichen Einwirkung
|}
|}


Da das Aufstellen der Lastkombinationen mit einem relativ großen Rechenaufwand verbunden ist, werden in der [[DIN 1052]]:2008 <ref group="N" name="DIN 1052 6" /> vereinfachte Regeln gemäß Gleichung (1.2) für die Anwendungen im Hochbau1 angegeben.
Da das Aufstellen der Lastkombinationen mit einem relativ großen Rechenaufwand verbunden ist, werden in der [[DIN 1052]]:2008 <ref group="N" name="DIN 1052 6" /> vereinfachte Regeln gemäß Gleichung (1.2) für die Anwendungen im Hochbau1 angegeben.


{{FmAm| <math> \mathsf {E_{d} = max \begin{Bmatrix} \sum_{j\ge1} & \gamma_{G,j} \cdot G_{k,j} &\oplus\ 1{,}50 \cdot Q_{k,1} \qquad \quad \\ \sum_{j\ge1} & \gamma_{G,j} \cdot G_{k,j} &\oplus\  1{,}35 \cdot \sum_{i\ge1}\ Q_{k,i}\ \end{Bmatrix} } </math> |(1.2)}}
{{FmAm| <math> \mathsf {E_{d} = max \begin{Bmatrix} \sum_{j\ge1} & \gamma_{G,j} \cdot G_{k,j} &\oplus\ 1{,}50 \cdot Q_{k,1} \qquad \quad \\ \sum_{j\ge1} & \gamma_{G,j} \cdot G_{k,j} &\oplus\  1{,}35 \cdot \sum_{i\ge1}\ Q_{k,i}\ \end{Bmatrix} } </math> |(1.2)|80%|0em 1em 0em 0em}}


Anmerkung:<br />
Anmerkung:<br />
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Kombination von Einwirkungen bei außergewöhnlichen Bemessungssituationen (Brandfall, Explosionen, ...)<ref group="N" name="OENORM EN 1990" />
Kombination von Einwirkungen bei außergewöhnlichen Bemessungssituationen (Brandfall, Explosionen, ...)<ref group="N" name="OENORM EN 1990" />


{{FmAm| <math> \mathsf {E_{d} = \sum_{j \ge 1} G_{k,j}\ \oplus\ A_{d}\ \oplus\  \left( \psi_{1,1}\ \mbox{oder}\ \psi_{2,1} \right)  \cdot Q_{k,1}\ \oplus\ \sum_{i>1} \psi_{2,i} \cdot Q_{k,i} } </math> |(1.3)}}
{{FmAm| <math> \mathsf {E_{d} = \sum_{j \ge 1} G_{k,j}\ \oplus\ A_{d}\ \oplus\  \left( \psi_{1,1}\ \mbox{oder}\ \psi_{2,1} \right)  \cdot Q_{k,1}\ \oplus\ \sum_{i>1} \psi_{2,i} \cdot Q_{k,i} } </math> |(1.3)|80%|0em 1em 0em 0em}}


{|
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Zeile 213: Zeile 222:
Kombinationen von Einwirkungen für Bemessungssituation bei Erdbeben <ref group="N" name="OENORM EN 1990" />
Kombinationen von Einwirkungen für Bemessungssituation bei Erdbeben <ref group="N" name="OENORM EN 1990" />


{{FmAm| <math> \mathsf {E_{dAE} = \sum_{j \ge 1} G_{k,j}\ \oplus\ \gamma_{I} \cdot A_{Ek}\ \oplus\ \sum_{i \ge 1} \psi_{2,i}\ \cdot Q_{k,i} } </math> |(1.4)}}
{{FmAm| <math> \mathsf {E_{dAE} = \sum_{j \ge 1} G_{k,j}\ \oplus\ \gamma_{I} \cdot A_{Ek}\ \oplus\ \sum_{i \ge 1} \psi_{2,i}\ \cdot Q_{k,i} } </math> |(1.4)|80%|0em 1em 0em 0em}}


{|
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Zeile 224: Zeile 233:
|γ<sub>I</sub>|| || Wichtungsfaktor (siehe [[EN 1998]])
|γ<sub>I</sub>|| || Wichtungsfaktor (siehe [[EN 1998]])
|}
|}


=====Kombinationsregeln für Nachweise in den Grenzzuständen der Gebrauchstauglichkeit=====
=====Kombinationsregeln für Nachweise in den Grenzzuständen der Gebrauchstauglichkeit=====
Zeile 229: Zeile 239:


Allgemein ist die Bedingung nach <ref group="N" name="OENORM EN 1990" />
Allgemein ist die Bedingung nach <ref group="N" name="OENORM EN 1990" />
{{FmAm| <math> \mathsf {E_{d} \le C_{d} } </math> |(1.5)}}
{{FmAm| <math> \mathsf {E_{d} \le C_{d} } </math> |(1.5)|80%|0em 1em 0em 0em}}
zu erfüllen.
zu erfüllen.


Zeile 243: Zeile 253:
Verwendung für nicht umkehrbare Auswirkungen auf ein Tragwerk
Verwendung für nicht umkehrbare Auswirkungen auf ein Tragwerk


{{FmAm| <math> \mathsf {E_{d} = \sum_{j\ge1} G_{k,j}\ \oplus\ Q_{k,1}\ \oplus\ \sum_{i>1} \psi_{0,i}\ \cdot Q_{k,i} } </math> |(1.6)}}
{{FmAm| <math> \mathsf {E_{d} = \sum_{j\ge1} G_{k,j}\ \oplus\ Q_{k,1}\ \oplus\ \sum_{i>1} \psi_{0,i}\ \cdot Q_{k,i} } </math> |(1.6)|80%|0em 1em 0em 0em}}




Zeile 249: Zeile 259:
Verwendung für umkehrbare Auswirkungen auf ein Tragwerk
Verwendung für umkehrbare Auswirkungen auf ein Tragwerk


{{FmAm| <math> \mathsf {E_{d} = \sum_{j\ge1} G_{k,j}\ \oplus\ \psi_{1,1} \cdot Q_{k,1}\ \oplus\ \sum_{i>1} \psi_{2,i}\ \cdot Q_{k,i} } </math> |(1.7)}}
{{FmAm| <math> \mathsf {E_{d} = \sum_{j\ge1} G_{k,j}\ \oplus\ \psi_{1,1} \cdot Q_{k,1}\ \oplus\ \sum_{i>1} \psi_{2,i}\ \cdot Q_{k,i} } </math> |(1.7)|80%|0em 1em 0em 0em}}




Zeile 255: Zeile 265:
Verwendung für Langzeitauswirkungen (z. B. Erscheinungsbild) auf ein Tragwerk
Verwendung für Langzeitauswirkungen (z. B. Erscheinungsbild) auf ein Tragwerk


{{FmAm| <math> \mathsf {E_{d} = \sum_{j\ge1} G_{k,j}\ \oplus\ \sum_{i\ge1} \psi_{2,i}\ \cdot Q_{k,i} } </math> |(1.8)}}
{{FmAm| <math> \mathsf {E_{d} = \sum_{j\ge1} G_{k,j}\ \oplus\ \sum_{i\ge1} \psi_{2,i}\ \cdot Q_{k,i} } </math> |(1.8)|80%|0em 1em 0em 0em}}




Zeile 399: Zeile 409:
Der Bemessungswert der Tragfähigkeit eines Querschnitts, Bauteils bzw. einer Verbindung wird im Holzbau mit Hilfe der Gleichung (1.9) berechnet.
Der Bemessungswert der Tragfähigkeit eines Querschnitts, Bauteils bzw. einer Verbindung wird im Holzbau mit Hilfe der Gleichung (1.9) berechnet.


{{FmAm| <math> \mathsf {X_{d} = \frac{k_{mod} \cdot X_{k}}{\gamma_{M}}  \qquad \mbox{bzw.} \qquad R_{d} = \frac{k_{mod} \cdot R_{k}}{\gamma_{M}}} </math> |(1.9)}}
{{FmAm| <math> \mathsf {X_{d} = \frac{k_{mod} \cdot X_{k}}{\gamma_{M}}  \qquad \mbox{bzw.} \qquad R_{d} = \frac{k_{mod} \cdot R_{k}}{\gamma_{M}}} </math> |(1.9)|80%|0em 1em 0em 0em}}


{|
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Zeile 478: Zeile 488:
|}
|}
'''Tab. 1.4:''' Zuordnung von Tragwerken in KLED nach [[DIN 1055]]-1, DIN 1055-3, DIN 1055-4, DIN 1055-5, DIN 1055-9, DIN 1055-10 und DIN 1055-100
'''Tab. 1.4:''' Zuordnung von Tragwerken in KLED nach [[DIN 1055]]-1, DIN 1055-3, DIN 1055-4, DIN 1055-5, DIN 1055-9, DIN 1055-10 und DIN 1055-100




Zeile 556: Zeile 567:
Baustoffeigenschaften nach [[DIN 1052]]:2008
Baustoffeigenschaften nach [[DIN 1052]]:2008
|}
|}


===Baustoffeigenschaften===
===Baustoffeigenschaften===
Zeile 744: Zeile 757:


Besteht eine Verbindung aus Holzbaustoffen mit unterschiedlichen '''k'''<sub>def</sub>-Werten, ist das arithmetische Mittel zu verwenden. Bei Stahlblech-Holz-Verbindungen ist der Verformungsbeiwert des Holzes zu verwenden.
Besteht eine Verbindung aus Holzbaustoffen mit unterschiedlichen '''k'''<sub>def</sub>-Werten, ist das arithmetische Mittel zu verwenden. Bei Stahlblech-Holz-Verbindungen ist der Verformungsbeiwert des Holzes zu verwenden.


====Baustoffkennwerte====
====Baustoffkennwerte====
Zeile 749: Zeile 764:
* 5 %-Quantilwerte bei Festigkeiten und Rohdichten, und
* 5 %-Quantilwerte bei Festigkeiten und Rohdichten, und
* 5 %-Quantilwerte oder Mittelwerte bei Steifigkeiten.
* 5 %-Quantilwerte oder Mittelwerte bei Steifigkeiten.


=====[[Vollholz]]=====
=====[[Vollholz]]=====
''- Dieser Abschnitt ist ausgelagert, siehe: [[Vollholz]] ''
''- Dieser Abschnitt ist ausgelagert, siehe: [[Vollholz]] ''
=====[[Brettschichtholz]]=====
=====[[Brettschichtholz]]=====
''- Dieser Abschnitt ist ausgelagert, siehe: [[Brettschichtholz]]''
''- Dieser Abschnitt ist ausgelagert, siehe: [[Brettschichtholz]]''


===Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit===
===Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit===
Zeile 875: Zeile 894:


Für die effektive Druckfläche A<sub>ef</sub> rechtwinklig zur Faserrichtung des Holzes, darf die tatsächliche Kontaktlänge durch den Einhängeeffekt parallel zur Faserrichtung um bis zu 30 mm je Seite verlängert werden.
Für die effektive Druckfläche A<sub>ef</sub> rechtwinklig zur Faserrichtung des Holzes, darf die tatsächliche Kontaktlänge durch den Einhängeeffekt parallel zur Faserrichtung um bis zu 30 mm je Seite verlängert werden.


=====Druck unter einem Winkel zur Faserrichtung des Holzes=====
=====Druck unter einem Winkel zur Faserrichtung des Holzes=====
Zeile 897: Zeile 917:
|k<sub>c,90</sub> || || Querdruckbeiwert siehe [[#Tab. 1.14|Tab. 1.14]]
|k<sub>c,90</sub> || || Querdruckbeiwert siehe [[#Tab. 1.14|Tab. 1.14]]
|}
|}


=====Biegung=====
=====Biegung=====
Zeile 918: Zeile 939:
|k<sub>m</sub> = 1,0 || || Beiwert für andere Querschnitte
|k<sub>m</sub> = 1,0 || || Beiwert für andere Querschnitte
|}
|}




Zeile 1.029: Zeile 1.049:


Im Folgenden wird die Nachweisführung nach [[DIN 1052]]:2008 <ref group="N" name="DIN 1052 6" /> für Druckstäbe nach dem sog. „Ersatzstabverfahren“ dargestellt. Für die Nachweisführung nach [[EN 1995]]-1-1:2004/A1:2008 <ref group="N" name="EN 1995 2" /> wird auf die Festlegungen des Abschnittes 6.3 der genannten Norm verwiesen.
Im Folgenden wird die Nachweisführung nach [[DIN 1052]]:2008 <ref group="N" name="DIN 1052 6" /> für Druckstäbe nach dem sog. „Ersatzstabverfahren“ dargestellt. Für die Nachweisführung nach [[EN 1995]]-1-1:2004/A1:2008 <ref group="N" name="EN 1995 2" /> wird auf die Festlegungen des Abschnittes 6.3 der genannten Norm verwiesen.


=====Druckstäbe mit planmäßig mittigem Druck=====
=====Druckstäbe mit planmäßig mittigem Druck=====
Zeile 1.100: Zeile 1.121:


Für Biegestäbe mit Rechteckquerschnitt und <math> \mathsf { \frac {l_{ef} \cdot h}{b^2} \le 140 } </math> darf k<sub>m</sub> = 1 gesetzt werden. Dabei ist b die Trägerbreite.
Für Biegestäbe mit Rechteckquerschnitt und <math> \mathsf { \frac {l_{ef} \cdot h}{b^2} \le 140 } </math> darf k<sub>m</sub> = 1 gesetzt werden. Dabei ist b die Trägerbreite.




Zeile 1.119: Zeile 1.141:
| k<sub>red</sub> || || Beiwert nach [[#Biegung|Abschnitt 1.6.2.5 - Biegung]]  
| k<sub>red</sub> || || Beiwert nach [[#Biegung|Abschnitt 1.6.2.5 - Biegung]]  
|}
|}




Zeile 1.134: Zeile 1.157:
| k<sub>red</sub> || || Beiwert nach [[#Biegung|Abschnitt 1.6.2.5 - Biegung]]
| k<sub>red</sub> || || Beiwert nach [[#Biegung|Abschnitt 1.6.2.5 - Biegung]]
|}
|}


===Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit===
===Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit===
Zeile 1.173: Zeile 1.198:


Zur Berücksichtigung der Kriechverformungen wird der Faktor k<sub>def</sub> nach [[#Tab. 1.10|Tab. 1.10]] bzw. [[#Tab. 1.11|Tab. 1.11]] zu verwenden.
Zur Berücksichtigung der Kriechverformungen wird der Faktor k<sub>def</sub> nach [[#Tab. 1.10|Tab. 1.10]] bzw. [[#Tab. 1.11|Tab. 1.11]] zu verwenden.


====Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit====
====Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit====
Abgerufen von „https://wissenwiki.de/Spezial:Mobiler_Unterschied/26509“