Stahlbau-Kalender 2021. Ulrike Kuhlmann

      Dabei ist z der Abstand zwischen der Druck- und Zugkraftresultierenden, t_fc die Stützengurtdicke und c ein von der Anschlusskonfiguration abhängiger Hilfswert. Das Verfahren beruht auf vereinfachten Ansätzen und ist an die Einhaltung bestimmter Parameter (z. B. d = 1,5t_fc ) gebunden, siehe hierzu auch [K45].

      Für Anschlusskonfigurationen mit vier Schrauben in einer Reihe hat Schmidt im Rahmen seiner Dissertation [K34] zwei Näherungsfunktionen aufgestellt, mit denen in Abhängigkeit von Stirnplattendicke und Schraubendurchmesser die Rotationssteifigkeit von IH2- und IH4-Anschlüssen abgeschätzt werden kann.

Neben der Rotationssteifigkeit ist die Rotationskapazität – also die maximale im Anschluss mögliche Rotation vor dem Versagen – eine entscheidende, den Anschluss charakterisierende Kenngröße. Bei der Rotationskapazität werden die Klassen 1, 2 und 3 unterschieden (Bild K3).

      Anschlüsse der Klasse 1 erreichen ihre plastische Beanspruchbarkeit und aufgrund der Verformbarkeit des Anschlusses können sie ohne Verlust der plastischen Beanspruchbarkeit ein plastisches Gelenk ausbilden. Ein Klasse-1-Anschluss besitzt dabei eine ausreichend große Rotationskapazität für eine plastische Umlagerung der Schnittgrößen im System. Diese ausreichende Rotationskapazität ist bei Querschnitten der Klasse 2 nicht mehr gegeben, jedoch erreichen sie aufgrund der Verformbarkeit einzelner Komponenten und der damit möglichen inneren Umlagerung der Beanspruchungen die plastische Anschlusstragfähigkeit. Bei Querschnitten der Klasse 3 bestimmen verformungsarme Komponenten wie Schweißnähte oder Schrauben die Beanspruchbarkeit des Anschlusses. Innere plastische Umlagerungen sind nicht möglich, der Querschnitt erreicht nur die elastische Momententragfähigkeit.

Bild K3. Anschlussklassifizierung nach der Rotationskapazität

5.2.2.5 Grenzkriterien

(1) Grenzkriterien für Anschlüsse (ausgenommen Stützenfuß-Anschlüsse) sind in 5.2.2.1(1) und Bild 5.4 angegeben.

      (2) Stützenfußanschlüsse können als starr klassifiziert werden, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt werden :

       – bei Rahmentragwerken, bei denen zusätzliche Aussteifungen die Horizontalverschiebungen um mindestens 80 % verringern und die Einflüsse der Seitenverschiebungen vernachlässigt werden können:

       – wenn (5.2.a)• wenn und Sj,ini ≥ 7 (2 0 – 1) E Ic/Lc; (5.2b)• wenn 0 ≥ 3, 93 und (5.2c)

       – bei anderen Rahmentragwerken wenn(5.2d)

      Dabei ist

0	der Schlankheitsgrad einer Stütze, bei der beide Enden gelenkig angenommen werden;
Ic, Lc	wie in Bild 5.4 angegeben.

5.2.3 Klassifizierung nach der Tragfähigkeit

      5.2.3.1 Allgemeines

      (1) Ein Anschluss kann als volltragfähig, gelenkig oder teiltragfähig klassifiziert werden, indem seine Momententragfähigkeit M_j,Rd mit den Momententragfähigkeiten der angeschlossenen Bauteile verglichen wird. Dabei gelten die Momententragfähigkeiten der angeschlossenen Bauteile direkt am Anschluss.

      Bild 5.4. Klassifizierung von Anschlüssen nach der Steifigkeit

       Zu 5.2.3

Bei der Klassifizierung nach der Tragfähigkeit des Anschlusses ist zu differenzieren zwischen : gelenkigen, teil- und volltragfähigen Anschlüssen entsprechend Bild K4.

      Als Grenzkriterien definiert DIN EN 1993-1-8 für gelenkige Anschlüsse eine Momententragfähigkeit von weniger als 25 % der plastischen Momententragfähigkeit der angeschlossenen Bauteile. Ein gelenkiger Anschluss muss zudem Rotationen zulassen und eine ausreichende Rotationskapazität aufweisen, so dass er bei der Tragwerksberechnung als ideales Gelenk betrachtet werden kann. Als volltragfähig gilt ein Anschluss, wenn seine Momententragfähigkeit größer ist als die plastische Momententragfähigkeit der angeschlossenen Bauteile. Bei einer plastischen Schnittgrößenermittlung liegt der Ort der plastischen Gelenke im Bauteil und nicht im Anschluss.

Bild K4. Anschlussklassifizierung nach der Beanspruchbarkeit

      5.2.3.2 Gelenkige Anschlüsse

(1) Ein gelenkiger Anschluss muss in der Regel in der Lage sein, die auftretenden Schnittkräfte zu übertragen, ohne dass größere Momente erzeugt werden, welche unzulässige Auswirkungen auf die angeschlossenen Bauteile oder das Gesamttragwerk haben könnten.

      (2) Ein gelenkiger Anschluss muss in der Regel in der Lage sein, die auftretenden Gelenkverdrehungen infolge der Bemessungswerte der einwirkenden Lasten auszuführen.

      (3) Ein Anschluss darf als gelenkig angesehen werden, wenn seine Momententragfähigkeit M_j,Rd nicht größer als 1/4 der Momententragfähigkeit des volltragfähigen Anschlusses ist und ausreichende Rotationskapazität besteht.

      5.2.3.3 Volltragfähige Anschlüsse

      (1) Die Tragfähigkeit eines volltragfähigen Anschlusses darf in der Regel nicht geringer sein als die Tragfähigkeit der angeschlossenen Bauteile.

(2) Ein Anschluss darf als volltragfähig eingestuft werden, wenn er die Kriterien in Bild 5.5 erfüllt.

      5.2.3.4 Teiltragfähige Anschlüsse

      (1) Ein Anschluss, der weder die Kriterien für volltragfähige Anschlüsse noch für gelenkige Anschlüsse erfüllt, ist als teiltragfähig einzustufen.

5.3 Statisches Modell für Träger-Stützenanschlüsse

      (1) Bei der Modellbildung für das Verformungsverhalten eines Träger-Stützenanschlusses sind die Schubverformungen des Stützenstegfeldes und die Rotationsverformungen der Verbindungen zu berücksichtigen.

      Bild 5.5. Volltragfähige Anschlüsse

(2) Die Anschlüsse sind für die durch die angeschlossenen Bauteile eingetragenen Schnittgrößen, nämlich die Biegemomente

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