THEMA:

"@jens: meintest du vielleicht halász und scheer? holzbautaschenbuch? oder den kommentar zur alten 1052?"
Jetzt hab ichs.
Es ist "Stabilität von Holzhäusern unter Horizontalbelastung" von Erich Cziesielski in bauen mit holz von 07/1982. Bezogen auf "Großtafelbauten" von Halász/Tantow
Prof Winter hat irgendwo das noch einmal aufgenommen und veröffentlicht.

schrieb:

Hallo!

Ich bin gerade dabei ein Einfamilienhaus in Holzrahmenbauweise zu berechnen und frage mich nun wie ich bei der horizontalen Aussteifung vorgehen soll.
Liebe Grüße

Sollte ein geeignetes Programm fehlen, dann kann die Demo-Version meines Programmes weiterhelfen:
www.prostab.de
Das Zusatztool Aussteifung arbeitet mit Federsteifigkeiten für die Aussteifungselemente.
Bei Interesse bitte ich um die Email-Adresse.

es

Die Aufteilung der Windlast erfolgt im MB-Programm einmal durch Eingabe der Wandscheibenlängen und Wandkoordinaten im x-y-System oder zum anderen durch Eingabe der Wandkoordinaten (und Wandscheibenlängen) und Eingabe der Biegesteifigkeit der Wände. Bei der ersten Methode wird vorausgesetzt, dass die Wanddicken konstant sind und sich die Verhältnisse der Scheibensteifigkeiten untereinander näherungsweise durch die Scheibenlängen^3  ergeben. Bei der zweiten Methode wird mit den Biegesteifigkeiten gerechnet und die Scheibenlängen spielen in der Berechnung keine Rolle.
Hiermit ist klar, dass in diesem obigen Fall die zweite Methode am schnellsten zum Ziel, da die erste mit zusätzlicher Gedankenakrobatik verbunden ist. 
Woher bekommt man nun die Biegesteifigkeiten ?
Im Modul Holzscheibe werden die Biegesteifigkeiten für den Gebrauchs- und Traglastzustand ausgegeben und zusätzlich die Horizontalverschiebungen in Scheibenrichtung am Wandkopf. Ich würde mich jetzt auf den Gebrauchszustand beziehen. Woher die Biegesteifigkeiten kommen, ist mir zwar nicht ganz klar, aber nehmen wir mal an, sie sind korrekt.
Wobei, irgendeine Horizontalkraft muss man eingeben, denn sonst kommt keine Horizontalverschiebung raus.
Wenn man den ausgegebenen Biegesteifigkeiten nicht traut, errechnet man sie sich aus der Horizontalverschiebung.
EI = B = 1/3 * F * h^3 / v
mit F = Horizontalkraft
h = Wandhöhe
v = Verschiebung lt. Scheiben-Programm
Beim Rahmen denkt man ihn sich als Scheibe, denn den Rahmen kann man nicht eingeben.
Dazu muss man als erstes die Horizontalverschiebung am Kopf unter einer Horizontallast wissen. 
Ich gehe jetzt davon aus, dass Zweigelenkrahmen eingesetzt werden.
Egal wie das Verhältnis der Trägheitsmomente zwischen Stiel und Riegel ist, unter einer Horizontalkraft  in der Ecke sind die Schnittkräfte hier immer gleich und zwar ergeben sich die Eckmomente zu +/- F * h / 2.
Unter Anwendung der Arbeitsgleichung ergibt sich die Verschiebung zu
v = 1/6 * F * [ h^3 / (E*Is) + 1 /2 * h^2 * l / (E*Ir)]    (hoffe, ich habe richtig gerechnet)
mit F = Horizontallast in der Rahmenecke
E = E-Modul Stahl
Is = Trägheitsmoment Stiel
Ir = Trägheitsmoment Riegel
h = Stielhöhe
l = Riegellänge
Wem das zu ungenau ist, der kann ja noch die Abtriebskraft infolge Vertikallasten (Dauerlasten)  näherungsweise mit einbeziehen.
Statt F 
F + Fv* v / h und muss nach v auflösen. Fv = q * l / 2

Die Biegesteifigkeit ergibt sich dann zu
B = 1/3 * F * h^3 / v      (ohne Fv)

Wer es noch genauer haben will, der muss in MB für die Rahmenberechnung MicroFe nehmen, denn das Programm ebene Stabwerke gibt keine Verschiebungen aus.

schrieb:

...  Bei der ersten Methode wird vorausgesetzt, dass die Wanddicken konstant sind und sich die Verhältnisse der Scheibensteifigkeiten untereinander näherungsweise durch die Scheibenlängen^3  ergeben. ...
 

Wenn das so ist (ich kenne das MB-Programm nicht), dann muss man bei Grundrissen wie sie der OP gezeigt hat, aufpassen (was auch für das in den Bautabellen angegebene Verfahren gilt).
Anders ausgedrückt: wenn man in einem Programm keine Wandhöhe eingeben muss, muss man vorsichtig sein.

Bei niedrigen und langen Wänden wird mit k = 3*EI/h^3 die Wandsteifigkeit völlig überschätzt, weil die Schubsteifigkeit maßgebend wird.
Ohne Berücksichtigung der Schubsteifigkeit kann man nur rechnen, wenn H > 3L ist, vielleicht auch noch für H > 2L.

Bei Anwendung der Bautabellen würde ich immer mit den Federsteifigkeiten k [kN/m] rechnen, denn dann kann man auch schwierigere Situaationen werfassen: Rahmen, gegliederte Wandscheiben, unterschiedliche Wandhöhen, unterschiedliche Materialien, usw.
Erfordert halt ein paar Zusatzrechnungen per Hand.

Beispielsweise gilt für eine Vollscheibe mit E/G ca. 2.4

k = 3*EI/H^3*[1.0/(1.0+0.72*(L/H)^2)]

Der Ausdruck [ ] enthält den Abminderungsfaktor für die Berücksichtigung der Schubsteifigkeit (wenn ich mich nicht verrechnet habe).

es

Erst mal vielen Dank für die zahlreichen Antworten, damit habe ich wirklich nicht gerechnet!


@ql2/99: Gibt es denn eine gratis Software mit der ich die Verformung des Stahlrahmens einfach berechnen kann?
Falls nicht, weißt du ob das Modul S630.de Stahl-Rahmensystem hierfür geeignet ist?
Das Wandscheibenmodul wollte ich mir sowieso schon länger dazunehmen, dann zahlt es sich nun erst recht aus.

@Wolfgang: Für die Verschiebung des Stahlrahmens verwendest du auch das entsprechende mb-Modul nehme ich an oder?

@Jens01: Vielen Dank für die Datei, werde ich mir mal näher anschauen.

@Megapond: Danke für die ausführliche Antwort! Warum würdest du für die Wände die Biegesteifigkeit für den Gebrauchszustand wählen?
Ich muss mir deine Herleitung für die Verschiebung noch genauer ansehen, bin da nicht mehr so fit 

@prostab: Auf welches Verfahren aus den Bautabellen beziehst du dich?


Liebe Grüße!

Hey,
naja die Verformung eines Stahlrahmens lässt sich eigentlich mit jedem üblichen Stabwerk abbilden.
unter Ansatz einer Ersatzlast (zB 1kN) lässt sich dann eine zugehörige Verformung berechnen und daraus eine Feder.

Ich würde wie folgt vorgehen:
Wandaufbau mit Beplankung wählen und Geometrie in einer Software eingeben (Ich nutze frilo dazu). [Hier lässt sich eine äquivalente Feder für die Wand auslesen und wird für die Bemessung nacher sowieso benötigt]
Rahmen modelieren und entsprechende Feder ausrechnen.
Im Anschluss würde ich ein ebenes Stabwerk modellieren (in guter Näherung unendlich biegesteifer Winkel).
In dem Stabwerk stellt jede Wand einen Knoten da (X+Y). Im nächsten Schritt jedem Knoten die zugehörige Feder als Auflager verpassen (in die jeweilge Wirkungsrichtung).
Wie eingangs schon erwähnt alle Knoten mit einem Näherungsweise unendlich biegesteifen Stab verbinden und abschließend noch die Austeifungslasten ansetzen.
Daraus lassen sich dann die Auflagerkräfte entnehmen, mit denen man in die Bemessung der Bauteile gehen kann.
Wenn man dann noch die Schnittgrößen für die Deckenscheibe ermitteln möchte kann man dies durch eine Kopie des Stabwerks und kleine Anpassungen tun.

Grüße