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Resultierende Kraft durch Windbeanspruchung auf aussteifenden Rahmen 19 Jul 2021 16:12 #71747

Hallo!

Ich bin gerade dabei ein Einfamilienhaus in Holzrahmenbauweise zu berechnen und frage mich nun wie ich bei der horizontalen Aussteifung vorgehen soll.
Ich bin mir nicht sicher wie ich die Windlast (W) korrekt auf die rot hervorgehobene Wandscheibe und die zwei blau eingezeichneten Stahlrahmen aufteilen muss (siehe angehängtes Bild).
Die Stahlrahmen besitzen schließlich nicht die selbe Biegesteifigkeit wie die Wand.
Üblicherweise verwende ich das Modul "S446 Holz-Aussteifungssystem mit Windlastverteilung" von mb-Baustatik, jedoch kann hier der Rahmen nicht berücksichtigt werden, sondern nur herkömmliche Wände.
Die Decken können als starre Scheiben betrachtet werden.
Entschuldigt die etwas minimalistische Darstellung, ich habe nur die Wände die überhaupt für die Aussteifung in diese Richtung in Frage kommen eingezeichnet.

Für Hinweise und Anregungen wäre ich sehr dankbar!

Liebe Grüße
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Resultierende Kraft durch Windbeanspruchung auf aussteifenden Rahmen 19 Jul 2021 17:40 #71748

Also erst einmal brauchst Du 3 Scheiben, deren Achsen nicht durch einen Punkt laufen und nicht parallel verlaufen. D.h. Du mußt eine der Querwände mit aktivieren.
Hat Dein Rahmen eine Steifigkeit? Und Hast Du die Steifigkeit der Wände?
Dann könnte man die Aussteifung auch zu Fuß rechnen. Ist nicht so schwer.

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Resultierende Kraft durch Windbeanspruchung auf aussteifenden Rahmen 19 Jul 2021 18:03 #71749

Vielen Dank für deine Antwort!

Das mit den 3 Wänden ist mir schon klar, ich bin mir eben nur nicht sicher wie ich die Windlast (in der eigezeichneten Richtung) auf die besagte Wand und die beiden Rahmen aufteile.
Die Steifigkeit der Wände ist mir nicht bekannt, aber ich nehme an, dass ich in der Literatur etwas zur Berechnung der Steifigkeit von Wänden in Holzrahmenbauweise finden werde.
Bei den Rahmen handelt es sich um biegesteife Rahmen, die gelenkig gelagert sind. Idealerweise hergestellt aus üblichen HEB-Profilen.
Wie kann ich denn eine Steifigkeit für diesen Rahmen berechnen?

Liebe Grüße!

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Resultierende Kraft durch Windbeanspruchung auf aussteifenden Rahmen 20 Jul 2021 06:08 #71751

Es sollte mit den heutigen Programmen kein Problem sein für die Ermittlung der hor. Auflagerkräfte aus der Deckenscheibe die zwei Rahmen-Auflager etwas zu betten und zu sehen was so passiert.
Dazu würde ich stumpf in einem ersten Anlauf über Einflussfläche den Wind auf die Rahmen setzen und sehen was für eine Kopfauslenkung dabei rumkommt. Die irgendwie in eine Feder verwandeln und die dann bei dem. Deckenscheiben-Zweifeldträger als Lagerbettung ansetzen. Mit den Auflagerlasten dann in die Rahmenberechnung gehen. Das geht sicher sauberer, aber zumindest hat man in die richtige Richtung gearbeitet.

 

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Resultierende Kraft durch Windbeanspruchung auf aussteifenden Rahmen 20 Jul 2021 06:44 #71752

Du kannst die Lastverteilung über Einflussflächen oder die Steifigkeit der Bauteile vornehmen.
Da das System ziemlich unsymetrisch ist würde ich eher zu den Steifigkeiten tendieren.
Die Steifigkeit der Stahlrahmen lassen sich ziemlich einfach ermitteln wenn du diese mit einem Stabwerk modelierst und dann unter Ansatz einer H-Last zB 1kN die Verformung ermittelst. Daraus kannst du dann die Feder ermitteln.
Die Steifigkeit der Wände kannst du theoretisch schon händisch ermitteln, da kommen aber viele Komponenten zusammen und ich würde eher zu Software greifen.
Wenn du eh mit dem MB-Paket rechnest, meine ich zu wissen, das es in dem Wandscheibenmodul die Möglichkeit gab, sich die Steifigkeiten ausgeben zu lassen.

Grüße

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Letzte Änderung: von ql2/99.

Resultierende Kraft durch Windbeanspruchung auf aussteifenden Rahmen 20 Jul 2021 08:55 #71754

So wie ql2/99 würde ich auch die Steifigkeit der Elemente abschätzen.
Die Lastverteilung würde ich nach Cziesielski (so wie MB und andere das auch machen; nicht das Beste aber hierfür reichts) machen. Ich muß mal gucken, wo es im Internet dafür eine Anleitung gibt.
Wie schon gesagt, Dein System/Scheibe dreht sich und dafür brauchst Du die Querwände (also in der Skizze die horizontale Wand).

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