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Dreieckiges Stahl-Dachfachwerk nach SIA 263

Berechnet ein dreieckiges Stahl-Dachfachwerk im Grenzzustand der Tragsicherheit und weist jeden Stab nach SIA 263:2013 nach: Normalkraft allein oder mit der Biegung aus biegesteifen Knoten und aus Lasten entlang der Gurte, Knicken, Futterbleche und die Durchbiegung. Jeder Schritt zeigt seine Formel und die Ziffer der Norm, aus der er stammt.

Expert SIA 263:2013

Im Expert-Abonnement enthalten

Dieses Modul ist ab dem Expert-Abonnement enthalten, mit seinem Berechnungsbericht.

Über diesen Nachweis

Ziffern, Berechnungsbeispiel und Fragen

Berechnet ein dreieckiges Stahl-Dachfachwerk im Grenzzustand der Tragsicherheit und weist jeden Stab nach SIA 263:2013 nach: Normalkraft allein oder mit der Biegung aus biegesteifen Knoten und aus Lasten entlang der Gurte, Knicken, Futterbleche und die Durchbiegung. Jeder Schritt zeigt seine Formel und die Ziffer der Norm, aus der er stammt.

Was nachgewiesen wird

Das Fachwerk als Ganzes

  • Geometrie: a = l/(2n), das Verhältnis h/l (1/4 bis 1/6 für eine Vorbemessung) und die Neigung α der ersten Diagonale, wirtschaftlich zwischen 35° und 55°.
  • Lasten und Auflagerkräfte: γG · G + γQ · Q in den Knoten, die Eigenlast Ga mit 78.5 kN/m³ sowie Av, Ah, Bv.
  • Schnittgrössen: die Normalkraft in jedem Stab und, bei biegesteifen Knoten oder Lasten entlang eines Gurts, seine Endmomente und sein grösstes Moment.

Jede Stabgruppe (Obergurt, Untergurt, Diagonalen, Vertikalen)

  • Querschnittsklasse, Tabellen 5a und 5b, unter Druck. Für zwei Winkel- oder U-Profile Rücken an Rücken gilt Iout = 2 · (I1 + A1 · (s/2 + e)²): der Spalt wird berücksichtigt.
  • Knickspannungskurven: c für Winkel- und U-Profile; a für ein warmgefertigtes Hohlprofil, c für ein kaltgeformtes.
  • Druck: NEd/NK,Rd aus λ̄in und λ̄out und, für zwei Winkelprofile, aus λ̄TF, da das Knicken aus der Ebene mit einer Verdrehung gekoppelt ist. Dann NEd/NK,Rd + ω · MEd/(MRd · (1 − NEd/Ncr)) ≤ 1.
  • Zug: NRd = A · fy/γM1 am Bruttoquerschnitt (Ziffer 4.1.3), dann NEd/NRd + MEd/MRd ≤ 1.
  • Biegewiderstand MRd, Ziffer 4.1.3, aus dem plastischen Widerstandsmoment in der Fachwerkebene, Klasse 1 oder 2.
  • Futterbleche, EN 1993-1-1 6.4.4: sp ≤ 15 · imin eines Einzelprofils, mindestens zwei Futterbleche pro Stab, sofern die Gruppe einen gedrückten Stab enthält.

Durchbiegung: die grösste Durchbiegung w aus derselben Steifigkeitsberechnung, verglichen mit wlim.

Was Sie eingeben und was Sie erhalten

Sie geben ein: fy,k aus Tabelle 1 Ihres Exemplars der SIA 263, E und G (Ziffer 3.2.2.1), den Fachwerktyp (Pratt oder Howe), die Spannweite l, die Höhe h am First, n Felder je Hälfte sowie gelenkige oder biegesteife Knoten. Für die Lasten: γG, γQ, gtop, qtop, gbot, qbot, in den Knoten oder entlang des Gurts, die Eigenlast und bis zu sechs Knotenlasten in wählbaren Knoten. Für jede Gruppe: den Querschnitt und seine Abmessungen (Flansche nach UPN oder UPE bei U-Profilen), den Spalt s und den Abstand sp der Futterbleche eines mehrteiligen Stabs, die Knicklänge in der Ebene und, für die Gurte, lout. Dann γM1 (Ziffer 4.1.3) und den Grenzwert der Durchbiegung.

Sie erhalten die Stabkräfte und Momente, jeden Stabnachweis mit seiner Ausnutzung und der Angabe erfüllt oder nicht erfüllt sowie die Durchbiegung. Mit dem Expert-Abonnement lässt sich die Berechnung als A4-Berechnungsbericht drucken.

Annahmen und Grenzen

  • Bei biegesteifen Knoten wird das Fachwerk als ebener Rahmen berechnet. Die Normalkräfte ändern sich gegenüber dem gelenkigen Fachwerk kaum; die Momente kommen in den Nachweisen hinzu.
  • Die Stabachsen schneiden sich in den Knoten. Die Verbindungen werden nicht bemessen.
  • lout ist die Knicklänge eines gedrückten Gurts aus der Ebene. Das Kippen eines mehrteiligen T- oder ][-Gurts wird nicht berücksichtigt: seine Momente sind lokal, zwischen Knoten, die aus der Ebene gehalten sind.
  • Die Knicklänge in der Ebene ist die Systemlänge oder 0.9 l für einen Gurtstab und 0.8 l für einen Füllstab.
  • Bei Schraubenverbindungen ist zusätzlich der Nettoquerschnitt nachzuweisen; dies erfolgt hier nicht.

Berechnungsbeispiel

Ein Pratt-Dachfachwerk mit 20 m Spannweite und 4 m Höhe am First, vier Feldern je Hälfte, biegesteifen Knoten, fy,k = 355 N/mm², gtop = 6 kN/m und qtop = 9 kN/m entlang des Obergurts, gbot = 1 kN/m, Eigenlast und einer veränderlichen Last von 20 kN im Knoten b4; oben zwei Winkelprofile 120 × 120 × 12 mm auf einem Knotenblech von 12 mm, unten zwei U-Profile vom Typ UPN mit 140 mm Höhe, dazwischen warmgefertigte runde Hohlprofile 88.9 × 5 mm, seitliche Halterungen alle 2500 und 5000 mm und l/300 unter der veränderlichen Last. Die folgenden Resultate sind jene des Moduls für sein Berechnungsbeispiel, berechnet beim Erstellen dieser Seite.

Eingaben
EingabeWertRef.
Charakteristische Fliessgrenze fy,k355 N/mm²§ t.1
Elastizitätsmodul E210000 N/mm²§ 3.2.2.1
Schubmodul G81000 N/mm²§ 3.2.2.1
Art der AusfachungPratt — Diagonalen auf Zug, Pfosten auf Druck
Spannweite zwischen den Auflagern l20000 mm
Höhe am First, zwischen den Gurtachsen h4000 mm
Anzahl Felder in jeder Hälfte n4
KnotenBiegesteif — geschweisst oder durchlaufend, die Stäbe werden auch auf Biegung beansprucht
Lastbeiwert, ständige Einwirkungen γG1.35
Lastbeiwert, veränderliche Einwirkungen γQ1.5
Übertragung verteilter Lasten auf die GurteEntlang des Gurts — der Gurt wird auch zwischen den Knoten auf Biegung beansprucht
Ständige Last auf dem Obergurt gtop6 kN/m
Veränderliche Last am Obergurt qtop9 kN/m
Ständige Last auf dem Untergurt gbot1 kN/m
Veränderliche Last am Untergurt qbot0 kN/m
Eigenlast der StäbeBerücksichtigt — aus den Querschnitten berechnet
Anzahl Knotenlasten1
Kraft 1 — im Knotenb4
Kraft 1 — vertikal, nach unten Fv20 kN
Kraft 1 — horizontal, nach rechts Fh0 kN
Kraft 1 — WirkungVeränderlich
Widerstandsbeiwert γM11.05§ 4.1.3
DurchbiegungBerücksichtigt
Durchbiegung unterNur veränderliche Last
Grenzwert der Durchbiegung, Spannweite geteilt durch300
QuerschnittstypZwei Winkelprofile Rücken an Rücken
Am Knotenblech anliegender Schenkel, in der Fachwerkebene h120 mm
Abstehender Schenkel, rechtwinklig zur Ebene b120 mm
Schenkeldicke t12 mm
Ausrundungsradius r13 mm
Abstand zwischen den beiden Winkelprofilen, gleich der Knotenblechdicke s12 mm
Abstand der Futterbleche sp300 mm
Knicklänge in der FachwerkebeneSystemlänge zwischen den Knoten
Abstand der seitlichen Halterungen des Gurts lout2500 mm
QuerschnittstypZwei U-Profile Rücken an Rücken
Höhe des U-Profils, in der Fachwerkebene h140 mm
Flanschbreite b60 mm
Stegdicke tw7 mm
Flanschdicke tf10 mm
Ausrundungsradius r10 mm
FlanscheMit 8 % Neigung — UPN
Abstand zwischen den beiden U-Profilen, gleich der Knotenblechdicke s12 mm
Abstand der Futterbleche sp800 mm
Knicklänge in der FachwerkebeneSystemlänge zwischen den Knoten
Abstand der seitlichen Halterungen des Gurts lout5000 mm
QuerschnittstypRundes Hohlprofil
Aussendurchmesser D88.9 mm
Wanddicke t5 mm
HerstellungWarmgefertigt
Knicklänge in der FachwerkebeneSystemlänge zwischen den Knoten
QuerschnittstypRundes Hohlprofil
Aussendurchmesser D88.9 mm
Wanddicke t5 mm
HerstellungWarmgefertigt
Knicklänge in der FachwerkebeneSystemlänge zwischen den Knoten
Berechnung: Gemeinsame Werte
SchrittWertRef.
Charakteristische Fliessgrenzefy,k = 355 N/mm²§ t.1
Tafellängea = l/(2n)a = 2’500.0 mm
Verhältnis Höhe zu Spannweite1 : 5.0. Übliche Vorbemessung: 1/4 bis 1/6 für ein Dreiecksfachwerk.h/l = 0.2000
Neigung der DiagonalenDer ersten Diagonale. Eine Neigung zwischen 35° und 55° ist wirtschaftlich.α = 38.7 °
Knoten und Stäbem + 3 = 2j: statisch bestimmt — die Kräfte hängen nicht von den Querschnitten ab.j · m = 16 Knoten · 29 Stäbe
Eigenlast der StäbeΣ A·l·78,5 kN/m³ über alle Stäbe — 1.00 kN/m der Spannweite.Ga = 20.02 kN
Bemessungswert der gesamten vertikalen LastγG·G + γQ·Q = 1.35·G + 1.50·Q, an allen Knoten.ΣFd = 516.0 kN
Auflagerkraft am linken Auflager, vertikalFestlager im Knoten b0.Av = 258.0 kN
Auflagerkraft am linken Auflager, horizontalAh = 0.0 kN
Auflagerkraft am rechten AuflagerLoslager im Knoten b8.Bv = 258.0 kN
Berechnung: Normalkräfte im Grenzzustand der Tragsicherheit
SchrittWertRef.
TC1 — obergurt, b0–t1Druck, Länge 2’693 mm.NTC1 = -615.1 kN
TC2 — obergurt, t1–t2Druck, Länge 2’693 mm.NTC2 = -612.8 kN
TC3 — obergurt, t2–t3Druck, Länge 2’693 mm.NTC3 = -537.7 kN
TC4 — obergurt, t3–t4Druck, Länge 2’693 mm.NTC4 = -452.5 kN
TC5 — obergurt, t4–t5Druck, Länge 2’693 mm.NTC5 = -452.5 kN
TC6 — obergurt, t5–t6Druck, Länge 2’693 mm.NTC6 = -537.7 kN
TC7 — obergurt, t6–t7Druck, Länge 2’693 mm.NTC7 = -612.8 kN
TC8 — obergurt, t7–b8Druck, Länge 2’693 mm.NTC8 = -615.1 kN
BC1 — untergurt, b0–b1Zug, Länge 2’500 mm.NBC1 = 571.2 kN
BC2 — untergurt, b1–b2Zug, Länge 2’500 mm.NBC2 = 500.3 kN
BC3 — untergurt, b2–b3Zug, Länge 2’500 mm.NBC3 = 421.7 kN
BC4 — untergurt, b3–b4Zug, Länge 2’500 mm.NBC4 = 347.4 kN
BC5 — untergurt, b4–b5Zug, Länge 2’500 mm.NBC5 = 347.4 kN
BC6 — untergurt, b5–b6Zug, Länge 2’500 mm.NBC6 = 421.7 kN
BC7 — untergurt, b6–b7Zug, Länge 2’500 mm.NBC7 = 500.3 kN
BC8 — untergurt, b7–b8Zug, Länge 2’500 mm.NBC8 = 571.2 kN
D1 — diagonalen, b1–t2Zug, Länge 3’202 mm.ND1 = 88.8 kN
D2 — diagonalen, b2–t3Zug, Länge 3’905 mm.ND2 = 120.6 kN
D3 — diagonalen, b3–t4Zug, Länge 4’717 mm.ND3 = 139.1 kN
D4 — diagonalen, b5–t4Zug, Länge 4’717 mm.ND4 = 139.1 kN
D5 — diagonalen, b6–t5Zug, Länge 3’905 mm.ND5 = 120.6 kN
D6 — diagonalen, b7–t6Zug, Länge 3’202 mm.ND6 = 88.8 kN
V1 — vertikalstäbe, b1–t1Druck, Länge 1’000 mm.NV1 = -53.4 kN
V2 — vertikalstäbe, b2–t2Druck, Länge 2’000 mm.NV2 = -85.4 kN
V3 — vertikalstäbe, b3–t3Druck, Länge 3’000 mm.NV3 = -114.3 kN
V4 — vertikalstäbe, b4–t4Zug, Länge 4’000 mm.NV4 = 38.8 kN
V5 — vertikalstäbe, b5–t5Druck, Länge 3’000 mm.NV5 = -114.3 kN
V6 — vertikalstäbe, b6–t6Druck, Länge 2’000 mm.NV6 = -85.4 kN
V7 — vertikalstäbe, b7–t7Druck, Länge 1’000 mm.NV7 = -53.4 kN
Berechnung: Biegemomente im Grenzzustand der Tragsicherheit
SchrittWertRef.
TC1 — grösstes MomentAn den Enden -6.84 kNm (b0) und -7.74 kNm (t1), positiv bei Zug an der Unterseite; grösstes Moment 10.08 kNm bei 1’329 mm von b0.MTC1 = 10.08 kNm
TC2 — grösstes MomentAn den Enden -6.91 kNm (t1) und -11.74 kNm (t2), positiv bei Zug an der Unterseite.MTC2 = 11.74 kNm
TC3 — grösstes MomentAn den Enden -10.48 kNm (t2) und -9.97 kNm (t3), positiv bei Zug an der Unterseite.MTC3 = 10.48 kNm
TC4 — grösstes MomentAn den Enden -8.55 kNm (t3) und -15.76 kNm (t4), positiv bei Zug an der Unterseite.MTC4 = 15.76 kNm
TC5 — grösstes MomentAn den Enden -15.76 kNm (t4) und -8.55 kNm (t5), positiv bei Zug an der Unterseite.MTC5 = 15.76 kNm
TC6 — grösstes MomentAn den Enden -9.97 kNm (t5) und -10.48 kNm (t6), positiv bei Zug an der Unterseite.MTC6 = 10.48 kNm
TC7 — grösstes MomentAn den Enden -11.74 kNm (t6) und -6.91 kNm (t7), positiv bei Zug an der Unterseite.MTC7 = 11.74 kNm
TC8 — grösstes MomentAn den Enden -7.74 kNm (t7) und -6.84 kNm (b8), positiv bei Zug an der Unterseite; grösstes Moment 10.08 kNm bei 1’364 mm von t7.MTC8 = 10.08 kNm
BC1 — grösstes MomentAn den Enden 6.84 kNm (b0) und 6.46 kNm (b1), positiv bei Zug an der Unterseite; grösstes Moment 8.06 kNm bei 1’165 mm von b0.MBC1 = 8.06 kNm
BC2 — grösstes MomentAn den Enden 6.96 kNm (b1) und -0.13 kNm (b2), positiv bei Zug an der Unterseite.MBC2 = 6.96 kNm
BC3 — grösstes MomentAn den Enden 1.47 kNm (b2) und -0.04 kNm (b3), positiv bei Zug an der Unterseite; grösstes Moment 2.22 kNm bei 913 mm von b2.MBC3 = 2.22 kNm
BC4 — grösstes MomentAn den Enden 1.07 kNm (b3) und -3.96 kNm (b4), positiv bei Zug an der Unterseite.MBC4 = 3.96 kNm
BC5 — grösstes MomentAn den Enden -3.96 kNm (b4) und 1.07 kNm (b5), positiv bei Zug an der Unterseite.MBC5 = 3.96 kNm
BC6 — grösstes MomentAn den Enden -0.04 kNm (b5) und 1.47 kNm (b6), positiv bei Zug an der Unterseite; grösstes Moment 2.22 kNm bei 1’587 mm von b5.MBC6 = 2.22 kNm
BC7 — grösstes MomentAn den Enden -0.13 kNm (b6) und 6.96 kNm (b7), positiv bei Zug an der Unterseite.MBC7 = 6.96 kNm
BC8 — grösstes MomentAn den Enden 6.46 kNm (b7) und 6.84 kNm (b8), positiv bei Zug an der Unterseite; grösstes Moment 8.06 kNm bei 1’335 mm von b7.MBC8 = 8.06 kNm
D1 — grösstes MomentAn den Enden 0.29 kNm (b1) und 0.12 kNm (t2), positiv bei Zug an der Unterseite; grösstes Moment 0.36 kNm bei 1’125 mm von b1.MD1 = 0.36 kNm
D2 — grösstes MomentAn den Enden -0.41 kNm (b2) und 0.45 kNm (t3), positiv bei Zug an der Unterseite.MD2 = 0.45 kNm
D3 — grösstes MomentAn den Enden -0.22 kNm (b3) und -0.11 kNm (t4), positiv bei Zug an der Unterseite.MD3 = 0.22 kNm
D4 — grösstes MomentAn den Enden 0.22 kNm (b5) und 0.11 kNm (t4), positiv bei Zug an der Unterseite.MD4 = 0.22 kNm
D5 — grösstes MomentAn den Enden 0.41 kNm (b6) und -0.45 kNm (t5), positiv bei Zug an der Unterseite.MD5 = 0.45 kNm
D6 — grösstes MomentAn den Enden -0.29 kNm (b7) und -0.12 kNm (t6), positiv bei Zug an der Unterseite; grösstes Moment -0.36 kNm bei 1’125 mm von b7.MD6 = 0.36 kNm
V1 — grösstes MomentAn den Enden -0.79 kNm (b1) und 0.83 kNm (t1), positiv bei Zug an der Unterseite.MV1 = 0.83 kNm
V2 — grösstes MomentAn den Enden -1.19 kNm (b2) und 1.14 kNm (t2), positiv bei Zug an der Unterseite.MV2 = 1.19 kNm
V3 — grösstes MomentAn den Enden -0.89 kNm (b3) und 0.97 kNm (t3), positiv bei Zug an der Unterseite.MV3 = 0.97 kNm
V4 — grösstes MomentAn den Enden 0.00 kNm (b4) und -0.00 kNm (t4), positiv bei Zug an der Unterseite.MV4 = 0.00 kNm
V5 — grösstes MomentAn den Enden 0.89 kNm (b5) und -0.97 kNm (t5), positiv bei Zug an der Unterseite.MV5 = 0.97 kNm
V6 — grösstes MomentAn den Enden 1.19 kNm (b6) und -1.14 kNm (t6), positiv bei Zug an der Unterseite.MV6 = 1.19 kNm
V7 — grösstes MomentAn den Enden 0.79 kNm (b7) und -0.83 kNm (t7), positiv bei Zug an der Unterseite.MV7 = 0.83 kNm
Berechnung: Gemeinsame Werte
SchrittWertRef.
Obergurt — QuerschnittsflächeA = 5’545 mm²
Obergurt — Trägheitsmoment in der EbeneIin = 7’492’842 mm⁴
Obergurt — ein Winkelprofil: Fläche, Schwerpunktabstand von der KnotenblechflächeAus den Abmessungen, einschliesslich Walzausrundung.A1 · e = 2’772 mm² · 34.2 mm
Obergurt — Trägheitsmoment aus der Ebene, beide Profile2·(I1 + A1·(s/2 + e)²) mit s = 12.0 mm — der Abstand wird berücksichtigt.Iout = 16’437’759 mm⁴
Obergurt — Trägheitsradieniin · iout = 36.8 · 54.4 mm
Obergurt — Schubmittelpunkt und TorsionDer Schubmittelpunkt liegt dort, wo die abstehenden Schenkel die Ebene des Knotenblechs schneiden, im Abstand y0 vom Schwerpunkt; K = Σ b·t³/3. Das Ausknicken aus der Ebene ist gekoppelt mit Verdrehung — Biegedrillknicken.y0 · K = 28.2 mm · 262’656 mm⁴
Obergurt — Schenkel am Knotenblech c/tGrenzwerte 7.3 · 8.1 · 11.4 für die Klassen 1, 2, 3 unter Druck.– = 7.9§ t.5a
Obergurt — abstehender Schenkel c/tGrenzwerte 7.3 · 8.1 · 11.4 für die Klassen 1, 2, 3 unter Druck.– = 7.9§ t.5a
Obergurt — QuerschnittsklasseUnter Druck, die ungünstigste Wand.– = Klasse 2§ t.5a
Obergurt — KnickspannungskurvenWinkelprofile: c um beide Achsen.– = in der Ebene c · aus der Ebene c
Obergurt — Knicklängenbeiwert in der EbeneDie Systemlänge.βin = 1.00
Obergurt — Knicklänge aus der EbeneDer Abstand der seitlichen Halterungen.lK,out = 2’500 mm
Berechnung: Gemeinsame Werte — Knicken allein
SchrittWertRef.
TC1 — Knicken alleinλ̄in = 0.959, λ̄out = 0.601, λ̄TF = 0.767 → χ = 0.564; zusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NK,Rd = 0.581
TC2 — Knicken alleinλ̄in = 0.959, λ̄out = 0.601, λ̄TF = 0.767 → χ = 0.564; zusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NK,Rd = 0.579
TC3 — Knicken alleinλ̄in = 0.959, λ̄out = 0.601, λ̄TF = 0.767 → χ = 0.564; zusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NK,Rd = 0.508
TC4 — Knicken alleinλ̄in = 0.959, λ̄out = 0.601, λ̄TF = 0.767 → χ = 0.564; zusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NK,Rd = 0.428
TC5 — Knicken alleinλ̄in = 0.959, λ̄out = 0.601, λ̄TF = 0.767 → χ = 0.564; zusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NK,Rd = 0.428
TC6 — Knicken alleinλ̄in = 0.959, λ̄out = 0.601, λ̄TF = 0.767 → χ = 0.564; zusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NK,Rd = 0.508
TC7 — Knicken alleinλ̄in = 0.959, λ̄out = 0.601, λ̄TF = 0.767 → χ = 0.564; zusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NK,Rd = 0.579
TC8 — Knicken alleinλ̄in = 0.959, λ̄out = 0.601, λ̄TF = 0.767 → χ = 0.564; zusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NK,Rd = 0.581
Berechnung: Nachweis 1 — Futterbleche des mehrteiligen Stabs
SchrittWertRef.
Obergurt — kleinster Trägheitsradius, für ein WinkelprofilUm die schwache Hauptachse v des Winkelprofils.imin = 23.6 mm
Obergurt — Abstand der Futterblechesp ≤ 15·iminη = 0.846 · erfüllt85 % des Tragwiderstands ausgenutztEN 1993-1-1 6.4.4
Berechnung: Nachweis 2 — Normalkraft mit Biegung
SchrittWertRef.
Obergurt — Biegewiderstand des QuerschnittsPlastisch Widerstandsmoment, Klasse 2, in der Fachwerkebene.MRd = 53.22 kNm§ 4.1.3
Obergurt — KippenDer mehrteilige T Querschnitt biegt sich um seine Achse quer zum Knotenblech; die Momente sind lokal, zwischen Knoten, die senkrecht zur Ebene durch die seitlichen Halterungen gehalten sind, und die Stabilität aus der Ebene entspricht dem Knicknachweis oben.– = Nicht berücksichtigt
TC1 — Druck und BiegungN/NK,Rd + ωM/(MRd(1 − N/Ncr)) ≤ 1η = 0.847 · erfüllt85 % des Tragwiderstands ausgenutzt
TC2 — Druck und BiegungN/NK,Rd + ωM/(MRd(1 − N/Ncr)) ≤ 1η = 0.837 · erfüllt84 % des Tragwiderstands ausgenutzt
TC3 — Druck und BiegungN/NK,Rd + ωM/(MRd(1 − N/Ncr)) ≤ 1η = 0.766 · erfüllt77 % des Tragwiderstands ausgenutzt
TC4 — Druck und BiegungN/NK,Rd + ωM/(MRd(1 − N/Ncr)) ≤ 1η = 0.734 · erfüllt73 % des Tragwiderstands ausgenutzt
TC5 — Druck und BiegungN/NK,Rd + ωM/(MRd(1 − N/Ncr)) ≤ 1η = 0.734 · erfüllt73 % des Tragwiderstands ausgenutzt
TC6 — Druck und BiegungN/NK,Rd + ωM/(MRd(1 − N/Ncr)) ≤ 1η = 0.766 · erfüllt77 % des Tragwiderstands ausgenutzt
TC7 — Druck und BiegungN/NK,Rd + ωM/(MRd(1 − N/Ncr)) ≤ 1η = 0.837 · erfüllt84 % des Tragwiderstands ausgenutzt
TC8 — Druck und BiegungN/NK,Rd + ωM/(MRd(1 − N/Ncr)) ≤ 1η = 0.847 · erfüllt85 % des Tragwiderstands ausgenutzt
Berechnung: Gemeinsame Werte
SchrittWertRef.
Untergurt — QuerschnittsflächeA = 4’166 mm²
Untergurt — Trägheitsmoment in der EbeneIin = 12’423’086 mm⁴
Untergurt — ein U-Profil: Fläche, Schwerpunktabstand von der KnotenblechflächeAus den Abmessungen, einschliesslich Walzausrundung, Flansche mit 8 % Neigung.A1 · e = 2’083 mm² · 17.9 mm
Untergurt — Trägheitsmoment aus der Ebene, beide Profile2·(I1 + A1·(s/2 + e)²) mit s = 12.0 mm — der Abstand wird berücksichtigt.Iout = 3’696’013 mm⁴
Untergurt — Trägheitsradieniin · iout = 54.6 · 29.8 mm
Untergurt — Flansch c/tfGrenzwerte 7.3 · 8.1 · 11.4 für die Klassen 1, 2, 3 unter Druck.– = 4.3§ t.5a
Untergurt — Steg c/twGrenzwerte 26.8 · 30.9 · 34.2 für die Klassen 1, 2, 3 unter Druck.– = 14.3§ t.5a
Untergurt — QuerschnittsklasseUnter Druck, die ungünstigste Wand.– = Klasse 1§ t.5a
Untergurt — KnickspannungskurvenU-Profile: c um beide Achsen.– = in der Ebene c · aus der Ebene c
Untergurt — Knicklängenbeiwert in der EbeneDie Systemlänge.βin = 1.00
Untergurt — Knicklänge aus der EbeneDer Abstand der seitlichen Halterungen.lK,out = 5’000 mm
Berechnung: Gemeinsame Werte — Zug allein
SchrittWertRef.
Untergurt — Bemessungswert des ZugwiderstandsA·fy/γM1 am Bruttoquerschnitt. Bei geschraubten Verbindungen muss der NETTOquerschnitt ebenfalls nachgewiesen werden — hier nicht durchgeführt.NRd = 1’408.5 kN§ 4.1.3
BC1 — ZugZusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NRd = 0.406
BC2 — ZugZusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NRd = 0.355
BC3 — ZugZusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NRd = 0.299
BC4 — ZugZusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NRd = 0.247
BC5 — ZugZusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NRd = 0.247
BC6 — ZugZusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NRd = 0.299
BC7 — ZugZusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NRd = 0.355
BC8 — ZugZusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NRd = 0.406
Untergurt — Abstand der FutterblecheKein Stab der Gruppe ist gedrückt: Die Grenze 15·imin = 266 mm für Druckstäbe gilt nicht.sp = 800 mm
Berechnung: Nachweis 1 — Normalkraft mit Biegung
SchrittWertRef.
Untergurt — Biegewiderstand des QuerschnittsPlastisch Widerstandsmoment, Klasse 1, in der Fachwerkebene.MRd = 71.34 kNm§ 4.1.3
Untergurt — KippenDer mehrteilige ][ Querschnitt biegt sich um seine Achse quer zum Knotenblech; die Momente sind lokal, zwischen Knoten, die senkrecht zur Ebene durch die seitlichen Halterungen gehalten sind, und die Stabilität aus der Ebene entspricht dem Knicknachweis oben.– = Nicht berücksichtigt
BC1 — Zug und BiegungN/NRd + M/MRd ≤ 1η = 0.519 · erfüllt52 % des Tragwiderstands ausgenutzt
BC2 — Zug und BiegungN/NRd + M/MRd ≤ 1η = 0.453 · erfüllt45 % des Tragwiderstands ausgenutzt
BC3 — Zug und BiegungN/NRd + M/MRd ≤ 1η = 0.331 · erfüllt33 % des Tragwiderstands ausgenutzt
BC4 — Zug und BiegungN/NRd + M/MRd ≤ 1η = 0.302 · erfüllt30 % des Tragwiderstands ausgenutzt
BC5 — Zug und BiegungN/NRd + M/MRd ≤ 1η = 0.302 · erfüllt30 % des Tragwiderstands ausgenutzt
BC6 — Zug und BiegungN/NRd + M/MRd ≤ 1η = 0.331 · erfüllt33 % des Tragwiderstands ausgenutzt
BC7 — Zug und BiegungN/NRd + M/MRd ≤ 1η = 0.453 · erfüllt45 % des Tragwiderstands ausgenutzt
BC8 — Zug und BiegungN/NRd + M/MRd ≤ 1η = 0.519 · erfüllt52 % des Tragwiderstands ausgenutzt
Berechnung: Gemeinsame Werte
SchrittWertRef.
Diagonalen — QuerschnittsflächeA = 1’318 mm²
Diagonalen — Trägheitsmoment in der EbeneIin = 1’163’739 mm⁴
Diagonalen — Trägheitsmoment aus der EbeneIout = 1’163’739 mm⁴
Diagonalen — Trägheitsradieniin · iout = 29.7 · 29.7 mm
Diagonalen — D/tGrenzwerte 33.1 · 46.3 · 59.6 für die Klassen 1, 2, 3 unter Druck.– = 17.8§ t.5a
Diagonalen — QuerschnittsklasseUnter Druck, die ungünstigste Wand.– = Klasse 1§ t.5a
Diagonalen — KnickspannungskurvenWarmgefertigtes Hohlprofil: a.– = in der Ebene a · aus der Ebene a
Diagonalen — Knicklängenbeiwert in der EbeneDie Systemlänge.βin = 1.00
Berechnung: Gemeinsame Werte — Zug allein
SchrittWertRef.
Diagonalen — Bemessungswert des ZugwiderstandsA·fy/γM1 am Bruttoquerschnitt. Bei geschraubten Verbindungen muss der NETTOquerschnitt ebenfalls nachgewiesen werden — hier nicht durchgeführt.NRd = 445.6 kN§ 4.1.3
D1 — ZugZusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NRd = 0.199
D2 — ZugZusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NRd = 0.271
D3 — ZugZusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NRd = 0.312
D4 — ZugZusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NRd = 0.312
D5 — ZugZusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NRd = 0.271
D6 — ZugZusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NRd = 0.199
Berechnung: Nachweis 1 — Normalkraft mit Biegung
SchrittWertRef.
Diagonalen — Biegewiderstand des QuerschnittsPlastisch Widerstandsmoment, Klasse 1, in der Fachwerkebene.MRd = 11.91 kNm§ 4.1.3
D1 — Zug und BiegungN/NRd + M/MRd ≤ 1η = 0.229 · erfüllt23 % des Tragwiderstands ausgenutzt
D2 — Zug und BiegungN/NRd + M/MRd ≤ 1η = 0.308 · erfüllt31 % des Tragwiderstands ausgenutzt
D3 — Zug und BiegungN/NRd + M/MRd ≤ 1η = 0.330 · erfüllt33 % des Tragwiderstands ausgenutzt
D4 — Zug und BiegungN/NRd + M/MRd ≤ 1η = 0.330 · erfüllt33 % des Tragwiderstands ausgenutzt
D5 — Zug und BiegungN/NRd + M/MRd ≤ 1η = 0.308 · erfüllt31 % des Tragwiderstands ausgenutzt
D6 — Zug und BiegungN/NRd + M/MRd ≤ 1η = 0.229 · erfüllt23 % des Tragwiderstands ausgenutzt
Berechnung: Gemeinsame Werte
SchrittWertRef.
Vertikalstäbe — QuerschnittsflächeA = 1’318 mm²
Vertikalstäbe — Trägheitsmoment in der EbeneIin = 1’163’739 mm⁴
Vertikalstäbe — Trägheitsmoment aus der EbeneIout = 1’163’739 mm⁴
Vertikalstäbe — Trägheitsradieniin · iout = 29.7 · 29.7 mm
Vertikalstäbe — D/tGrenzwerte 33.1 · 46.3 · 59.6 für die Klassen 1, 2, 3 unter Druck.– = 17.8§ t.5a
Vertikalstäbe — QuerschnittsklasseUnter Druck, die ungünstigste Wand.– = Klasse 1§ t.5a
Vertikalstäbe — KnickspannungskurvenWarmgefertigtes Hohlprofil: a.– = in der Ebene a · aus der Ebene a
Vertikalstäbe — Knicklängenbeiwert in der EbeneDie Systemlänge.βin = 1.00
Berechnung: Gemeinsame Werte — Zug allein
SchrittWertRef.
Vertikalstäbe — Bemessungswert des ZugwiderstandsA·fy/γM1 am Bruttoquerschnitt. Bei geschraubten Verbindungen muss der NETTOquerschnitt ebenfalls nachgewiesen werden — hier nicht durchgeführt.NRd = 445.6 kN§ 4.1.3
V4 — ZugZusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NRd = 0.087
Berechnung: Gemeinsame Werte — Knicken allein
SchrittWertRef.
V1 — Knicken alleinλ̄in = 0.440, λ̄out = 0.440 → χ = 0.942; zusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NK,Rd = 0.127
V2 — Knicken alleinλ̄in = 0.881, λ̄out = 0.881 → χ = 0.746; zusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NK,Rd = 0.257
V3 — Knicken alleinλ̄in = 1.321, λ̄out = 1.321 → χ = 0.459; zusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NK,Rd = 0.559
V5 — Knicken alleinλ̄in = 1.321, λ̄out = 1.321 → χ = 0.459; zusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NK,Rd = 0.559
V6 — Knicken alleinλ̄in = 0.881, λ̄out = 0.881 → χ = 0.746; zusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NK,Rd = 0.257
V7 — Knicken alleinλ̄in = 0.440, λ̄out = 0.440 → χ = 0.942; zusammen mit der Biegung unten nachgewiesen.NEd/NK,Rd = 0.127
Berechnung: Nachweis 1 — Normalkraft mit Biegung
SchrittWertRef.
Vertikalstäbe — Biegewiderstand des QuerschnittsPlastisch Widerstandsmoment, Klasse 1, in der Fachwerkebene.MRd = 11.91 kNm§ 4.1.3
V1 — Druck und BiegungN/NK,Rd + ωM/(MRd(1 − N/Ncr)) ≤ 1η = 0.156 · erfüllt16 % des Tragwiderstands ausgenutzt
V2 — Druck und BiegungN/NK,Rd + ωM/(MRd(1 − N/Ncr)) ≤ 1η = 0.303 · erfüllt30 % des Tragwiderstands ausgenutzt
V3 — Druck und BiegungN/NK,Rd + ωM/(MRd(1 − N/Ncr)) ≤ 1η = 0.616 · erfüllt62 % des Tragwiderstands ausgenutzt
V4 — Zug und BiegungN/NRd + M/MRd ≤ 1η = 0.087 · erfüllt9 % des Tragwiderstands ausgenutzt
V5 — Druck und BiegungN/NK,Rd + ωM/(MRd(1 − N/Ncr)) ≤ 1η = 0.616 · erfüllt62 % des Tragwiderstands ausgenutzt
V6 — Druck und BiegungN/NK,Rd + ωM/(MRd(1 − N/Ncr)) ≤ 1η = 0.303 · erfüllt30 % des Tragwiderstands ausgenutzt
V7 — Druck und BiegungN/NK,Rd + ωM/(MRd(1 − N/Ncr)) ≤ 1η = 0.156 · erfüllt16 % des Tragwiderstands ausgenutzt
Berechnung: Nachweis 1 — Durchbiegung
SchrittWertRef.
Grösste DurchbiegungAm Knoten t5, unter der veränderlichen charakteristischen Last — die Verlängerung und Verkürzung jedes Stabs, aus derselben Steifigkeitsberechnung.w = 11.84 mm
Grenzwertl/300wlim = 66.67 mm
Durchbiegungw ≤ wlimη = 0.178 · erfüllt18 % 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 ist eine Vertikale auf Zug beansprucht?

Im Berechnungsbeispiel trägt V4, von b4 bis zum First, 38.8 kN Zug. Jeder Stab wird für das Vorzeichen seiner eigenen Kraft nachgewiesen: V4 auf Zug mit Biegung, die übrigen auf Druck mit Biegung.

Warum gilt die Grenze für die Futterbleche beim Untergurt nicht?

Kein Stab dieser Gruppe ist gedrückt, deshalb ist 800 mm erfüllt, wo sonst 15 · imin = 266 mm massgebend wäre.

Welches Abonnement enthält dieses Modul?

Das Expert-Abonnement, mit dem zugehörigen Berechnungsbericht.

Siehe auch

Norm: SIA 263:2013 · Seite aktualisiert: 29. Oktober 2026