Stahlquerschnitt unter Normalkraft und Querkraft aus seinen Querschnittswerten nach SIA 263

Die Norm bestimmt, welche Eingaben erscheinen und wie jeder Wert ermittelt wird.

Bauteil

Werkstoffkennwerte, gemeinsam für alle Nachweise. Der Querschnitt ist nicht gemeinsam: Die SIA 263 klassiert ihn anhand der Schnittgrössen; er gehört deshalb zu jedem Nachweis und erscheint dort.

Über diesen Nachweis

Ziffern, Berechnungsbeispiel und Fragen

Weist die Interaktion einer Normalkraft mit einer Querkraft an einem durch seine Querschnittswerte beschriebenen Querschnitt nach SIA 263:2013 nach: Die eingegebene Klasse entscheidet zwischen dem plastischen und dem elastischen Nachweis. Jeder Schritt zeigt seine Formel und die Ziffer der Norm, aus der er stammt.

Was nachgewiesen wird

Was Sie eingeben und was Sie erhalten

Sie geben fy,k und τy,k aus Tabelle 1 Ihres Exemplars der Norm SIA 263 für die Stahlsorte und die Blechdicke ein, die Bruttoquerschnittsfläche A, die Querschnittsklasse (1 bis 4, aus dem Modul zur Querschnittsklassierung), die grösste Schubspannung oder die Werte S, Iy und die Dicke t in der Nulllinie, γM1 (Ziffer 4.1.3) sowie NEd und VEd als Beträge.

Sie erhalten das Widerstandsmodell, die Schubspannungen, den abgeminderten Widerstand, den Verlust infolge Querkraft und die Ausnutzung jedes Nachweises mit dem Vermerk erfüllt oder nicht erfüllt. Mit dem Basic-Abonnement lässt sich die Berechnung als A4-Berechnungsbericht drucken.

Annahmen und Grenzen

Berechnungsbeispiel

Ein Querschnitt der Klasse 1 mit A = 6’000 mm², S = 225’000 mm³, Iy = 45 · 10⁶ mm⁴ und t = 20 mm, mit fy,k = 235 N/mm² und τy,k = 135 N/mm², unter NEd = 400 kN und VEd = 200 kN. Die folgenden Resultate sind jene des Moduls für sein Berechnungsbeispiel, berechnet beim Erstellen dieser Seite.

Eingaben
EingabeWertRef.
Charakteristische Fliessgrenze fy,k235 N/mm²§ t.1
Charakteristische Schubfliessgrenze τy,k135 N/mm²§ t.1
Bruttofläche A6000 mm²
Querschnittsklasse1§ t.4
Grösste Schubspannung τmaxBerechnet aus S, I und t
Statisches Moment oberhalb der Nulllinie S225000 mm³
Trägheitsmoment Iy45000000 mm⁴
Dicke in der Nulllinie t20 mm
Widerstandsbeiwert γM11.05§ 4.1.3
Bemessungswert der Normalkraft NEd400 kN
Bemessungswert der Querkraft VEd200 kN
Berechnung: Gemeinsame Werte
SchrittWertRef.
Charakteristische Fliessgrenzefy,k = 235 N/mm²§ t.1
Charakteristische SchubfliessgrenzeAus Tabelle 1 übernommen, nicht hergeleitet.τy,k = 135 N/mm²§ t.1
WiderstandsbeiwertγM1 = 1.05§ 4.1.3
QuerschnittsklasseEingegeben. Querschnittswerte enthalten keine Information über die Schlankheit der Wände, aus denen sie entstehen.– = 1§ t.4
WiderstandsmodellPLASTISCH. Tabelle 4 lässt einen plastischen Widerstand zu für Klasse 1: Der Querschnitt kann daher umlagern, und die plastischen Modelle gelten.§ t.4
BruttoflächeA = 6’000 mm²
Grösste Schubspannung unter VEdτ = VEd·S/(I·t)τmax = 50.00 N/mm²
Berechnung: Nachweis 1 — Querkraft allein
SchrittWertRef.
Mittlere SchubspannungModell 1 arbeitet mit der MITTLEREN Spannung, nicht mit der Spitze: Es idealisiert die Schubspannung als gleichmässig über die Fläche. Der Spitzenwert in den gemeinsamen Werten ist der elastische und wird zum Vergleich angegeben.τEd = VEd/A = 33.33 N/mm²
Querkraft allein, vor jeder InteraktionτEd ≤ τy,k/γM1η = 0.259 · erfüllt26 % des Tragwiderstands ausgenutzt
Berechnung: Nachweis 2 — Normalkraft bei gleichzeitig wirkender Querkraft
SchrittWertRef.
Modell 1 — Schubspannung, als gleichmässig angenommenτ = 33.33 N/mm²
Modell 1 — reduzierte Fliessgrenzefyr = √(fy,k² − 3τ²)fyr = 227.80 N/mm²
Modell 1 — reduzierter plastischer NormalkraftwiderstandNpl,V = fyr·ANpl,V = 1’366.8 kN
Verlust durch die Querkraft– = 3.1 %
Normalkraft bei gleichzeitig wirkender QuerkraftNEd ≤ Npl,V/γM1η = 0.307 · erfüllt31 % des Tragwiderstands ausgenutzt

Wie dieses Modul geprüft wird

Vor der Veröffentlichung Ziffer für Ziffer anhand der SIA 263:2013 sowie mit unabhängigen, in realen Projekten verwendeten Berechnungen geprüft.

Fragen

Warum ergibt das Modul für den Rechteck-Vollquerschnitt bei denselben Zahlen einen kleineren Widerstand?

Das Berechnungsbeispiel hat die Querschnittswerte eines Blechs 20 × 300 mm. Hier gilt nur Modell 1, das Npl,V = 1’366.8 kN ergibt. Das Modul für den Rechteck-Vollquerschnitt berechnet zusätzlich den mittigen Schubstreifen, 1’061.9 kN, und weist den kleineren der beiden Werte nach. Verwenden Sie für ein Rechteck jenes Modul.

Warum wird die Klasse eingegeben und nicht berechnet?

Querschnittswerte enthalten keine Information über die Schlankheit der Querschnittsteile, aus denen sie stammen. Die Klasse bestimmt die Methode; übernehmen Sie sie deshalb aus dem Modul zur Querschnittsklassierung.

Kann ich die Berechnung ausdrucken?

Die vollständige Berechnung erscheint gratis und ohne Konto am Bildschirm. Ein druckfertiger A4-Berechnungsbericht ist im Basic-Abonnement enthalten.

Siehe auch

Norm: SIA 263:2013 · Seite aktualisiert: 27. Oktober 2026