THEMA:

Guten Tag zusammen,

Ich habe im Büro die Aufgabe bekommen ein Stahlgerüst aus dem frühen 20. Jahrhundert nachzurechnen. Eine Aufgabe, die das Stahlbau-Herz schon höher schlagen lässt! Denn hier ist alles dabei, was man sonst nur aus der staubigen alten Literatur kennt: Mehrteilige Querschnitte, genietete Träger und Anschlüsse usw..
Leider kam schnell die Ernüchterung. Durch ständige Umbauten und Lasterhöhungen habe ich Ausnutzungen jenseits von Gut und Böse herausbekommen. Die Berechnungsansätze waren selbst für damalige Verhältnisse schon fragwürdig. Anschlüsse entsprechen keinem Standard. Anschlussnachweise müssen aufwendig selber erarbeitet werden. Programme dafür gibt es nicht. (IDEA Statica oder so ist nicht vorhanden). Bestandsberechnungen dazu gibt es natürlich auch nicht.

Probleme machen mir jetzt die Fachwerkknoten. Als Beispiel mal ein Fachwerkknoten mit 2 Diagonalen und einen Bühnenträger an eine Stütze.
In der gängigen Literatur sieht man immer ein großes Knotenblech an dem alle 3 Stäbe angeschlossen werden. Durch einfache Formeln kann dann z.B. im Anschnitt die Spannung im Blech oder der Schweißnaht ermittelt werden.
In meinen Fall habe ich aber im Stützen-/Trägeranschnitt  einen genieteten Doppelwinkel, der die Spannungen aus dem Knotenblech über Flanschbiegung (Nachweis L-Stummel?) weitergeben muss. Siehe Skizze.
Wie ist der Kraftfluss? Durch die Flanschbiegung des genieteten Doppelwinkels L80x10 kann der Knoten doch nicht als starr (wie Schweißnaht) angesehen werden oder? Hat man das früher wohl einfach vernachlässigt?

Habt ihr so einen Knoten vielleicht schon mal nachgewiesen und könnt mir einen Tipp geben? Gibt es Beispiele in der Literatur? Stahl im Hochbau und Petersen sind vorhanden. Da gibt es leider nichts dazu.

Vielen Dank

MOE

 

ordentliche problembeschreibung und skizze: glück auf
allerdings weiß icht so recht, was mir der schnitt rechts neben der H-strebe sagen soll ..
ich gehe von einem durchgehenden einteiligen knotenblech aus - richtig?
der nachweis erfolgt in etwa so:
1. krafteinleitung diagonale in knotenblech
1a. der horizontale winkel bekommt dreieckige/trapezförmige kraftverteilung, wie schweissnaht
1b. nietennachweis (wie in stahl im hochbau)
2. aufteilung knotenblechkräfte aus ober- u. untergurt in V und H
2a. H sollte der H-strebenkraft entsprechen, kann auch 0 sein
2b. V ist die differenz zwischen oberer/unterer diagonalenkomponente
2c. exz. anschluß an stütze/stützenflansch nachweisen angucken

der stützenflansch bekommt demnach V und etwas e; wenn die niete fest sind und die konstruktion ordentlich unterhalten wurde, kann das ziemlich problemlos funktionieren, zumal die relation der nietenzahlen auch dafür spricht.

du schreibst
"Die Berechnungsansätze waren selbst für damalige Verhältnisse schon fragwürdig... Bestandsberechnungen dazu gibt es natürlich auch nicht."
hmm .. ?

Eventuell kann das PCAE Modul "EC3FK" unterstützen. Natürlich nicht so, dass man damit alles in Vollkommenheit erfassen kann, aber es geht schon so einiges damit.

www.pcae.de/main/progs/details/ec3/ec3fk/ec3fk_details.htm#reg3

Fände ein paar Querschnittsangaben und Lasten ganz interessant =)

@Markus: Ich glaube eben, das Knotenblech geht nicht durch - so hatte ich das zumindest verstanden.

Ich denke im ersten Schritt in den entsprechenden Lastkombinationen alle Lasten inklusive Pfeilrichtungen, dann etwas maßstäblichere Zeichnungen der Bleche, der Querschnitte mit Angaben der Größen, helfen ungemein.
Anschließend Transformation der schrägen Lasten im Knoten in Richtung der Anschlüsse, dann müsste man es meiner Ansicht nach haben.

Wenn du lokale Überanspruchungen fürchtest und prüfen möchtest, könnte man mal auch sich die Mühe machen und das ganze in einem FEM Programm eingeben, nichts andres ist ja eigentlich auch Statica.

Ob IdeaStatica bzw FEM der richtige Zugang zu einem fast hundert Jahre altem Stahlbau ist  weiß ich nicht ...
... glaube nicht dass der alte Stahl bei der Herstellung bereits gewusst hat welche Materialkennwerte, plastische Umlagerungen, Dehnwege usw ein Jahrhundert später der EuroKot vorschreibt bzw. zulässt.

Ich denke wichtiger wäre:
- Feststellen was es für ein Stahl ist, woraus sind die Nieten und was können diese
- Parallel dazu Recherche in Normen/Literatur aus der Herstellzeit bzw. davor
- Sinnvolle elastische Lastannahmen bzw. elastische Spannungsverteilungen als erste Annahme
- Eine FEM-Analyse kann durchaus als zweiter/paralleler Rechenweg sinnvoll sein, man sollte jedoch im Hinterkopf immer behalten dass damals wahrscheinlich nicht mehr als N/A und M/W gerechnet wurde... alles elastisch auf Sigma_zul