Stahlbau-Kalender 2022. Ulrike Kuhlmann

6.2.7. Für V_Ed ≤ 0, 5 V_pl,T,Rd gilt ρ = 0.

      (5) Bei I-Querschnitten mit gleichen Flanschen und ein achsiger Biegung um die Hauptachse darf die Abminderung des Bemessungswertes der plastischen Momententragfähigkeit infolge der Querkraftbeanspruchung auch wie folgt ermittelt werden:

      (6.30)

      Dabei ist

      M_y,c,Rd siehe 6.2.5(2);

      A_w = h_w t_w.

      (6) Zur Interaktion der Beanspruchungen aus Biegung, Querkraft und Querbelastung siehe EN 1993-1-5, Abschnitt 7.

6.2.9 Beanspruchung aus Biegung und Normalkraft

      6.2.9.1 Querschnitte der Klasse 1 und 2

      (1) Bei gleichzeitiger Beanspruchung durch Biegung und Normalkraft ist in der Regel der Einfluss der einwirkenden Normalkraft auf die plastische Momentenbeanspruchbarkeit zu berücksichtigen.

      (2) P Bei Querschnitten der Klassen 1 und 2 ist die folgende Gleichung einzuhalten:

      (6.31)

      wobei M_N,Rd der durch den Bemessungswert der einwirkenden Normalkraft N_Ed abgeminderte Bemessungswert der plastischen Momentenbeanspruchbarkeit ist.

      (3) Bei rechteckigen Vollquerschnitten ohne Schraubenlöcher M_N,Rd wird in der Regel wie folgt ermittelt:

      (6.32)

       Zu 6.2.8

      Die Interaktion zwischen Querkraft und Biegung wird indirekt über die Abminderung der Steckgrenze (oder Fläche) angegeben. Sie wird erst für Querkräfte größer als 0,5 V_pl,Rd wirksam. Ein negativer Wert der Klammer zur Ermittlung von ρ ist zu 0 zu setzen.

      Für die gleichzeitige Wirkung von Biegung und Querkraft sind in DIN 18800-1, Tabelle 16 und 17 [K1] für doppeltsymmetrische I-Querschnitte mit Schnittgrößen N, M_y, V_z bzw. N, M_z, V_y Interaktionsbeziehungen geregelt, die dort Querkrafteinfluss bereits ab 0,3 V_pl bzw. 0,25 V_pl berücksichtigen. Gegen die Anwendung dieser bekannten Regeln auch im Rahmen von EN 1993-1-1 spricht nichts.

       Zu 6.2.9.1

      Basierend auf der technischen Mechanik gibt es für einachsige Biegung mit Normalkraft auch genaue Lösungen, für die für feste Querschnittsabmessungen (z. B. von Walzprofilen) auch Auswertungen vorliegen [K6]. Allgemeine Näherungslösungen liegen für einfachsymmetrische Profile z. B. durch [K30] oder [K50] vor. Vereinfachte Interaktionsgleichungen für doppeltsymmetrische I-Querschnitte bietet auch DIN 18800-1 in Tabelle 16 und 17 [K1] an. Gegen die Anwendung der genannten Lösungen bestehen keine Bedenken. Insbesondere für die Gleichung (6.36) wird zurzeit in den europäischen Gremien diskutiert, eine genauere Formulierung als die bisherige zu verwenden.

(4) Bei doppelt-symmetrischen I- und H-Querschnitten, oder anderen Querschnitten mit Gurten, braucht der Einfluss der Normalkraft auf die plastische Momentenbeanspruchbarkeit um die y-y-Achse nicht berücksichtigt zu werden, wenn die beiden folgenden Bedingungen erfüllt sind:

      (6.33)

      und

      (6.34)

      Bei doppelt-symmetrischen I- und H-Querschnitten braucht der Einfluss der einwirkenden Normalkraft auf die plastische Momentenbeanspruchbarkeit um die z-z- Achse nicht berücksichtigt zu werden, wenn:

      (6.35)

      (5) Bei gewalzten I- oder H-Querschnitten nach den Liefernormen und bei geschweißten I- oder H-Querschnitten mit gleichen Flanschen darf, wenn keine Schraubenlöcher zu berücksichtigen sind, folgende Näherung angewendet werden:

(6.36)

      (6.37)

(6.38)

      wobei

      n = N_Ed / N_pl,Rd;

      a = (A − 2b t_f )/A jedoch a ≤ 0, 5

      Bei rechteckigen Hohlquerschnitten mit konstanter Blechdicke und bei geschweißten Kastenquerschnitten mit gleichen Flanschen und gleichen Stegen darf, wenn keine Schraubenlöcher zu berücksichtigen sind, folgende Näherung angewendet werden:

      (6.39)

      (6.40)

      wobei

      a_w = (A − 2bt)/A

      jedoch a_w ≤ 0,5 für Hohlquerschnitte;

      a_w = (A − 2b t_f)/A

      jedoch a_w ≤ 0,5 für Kastenquerschnitte;

      a_f = (A − 2ht)/A

      jedoch a_f ≤ 0,5 für Hohlquerschnitte;

      a_f = (A − 2h t_w)/A

      jedoch a_f ≤ 0,5 für Kastenquerschnitte.

      (6) Bei zweiachsiger Biegung mit Normalkraft darf folgendes Kriterium verwendet werden:

      (6.41)

      wobei α und β Konstanten sind, die konservativ mit 1 oder wie folgt festgelegt werden können:

       – I- und H-Querschnitte:α = 2; β = 5n jedoch β ≥ 1;

       – Runde Hohlquerschnitte:α = 2; β = 2;MN,y,Rd = MN,z,Rd = Mpl,Rd (1 − n 1,7)

       – Rechteckige Hohlquerschnitte:

      Dabei ist n = N_Ed / N_pl,Rd

      6.2.9.2 Querschnitte der Klasse 3

      (1)P Für Querschnitte der Klasse 3 ohne Querkraftbeanspruchung muss die größte einwirkende Normalspannung folgende Gleichung erfüllen:

      (6.42)

      Dabei