Horizontale Zugverankerung

Verbindungen müssen so ausgelegt sein, dass sie Zugkräfte umwandeln, die durch Effekte zweiter Ordnung erzeugt werden – Stütze wird entfernt und der Boden wirkt als Membran.

Auflager

Es wird nur ein Bauteil analysiert und alle anderen Bauteile werden an ihren Enden fixiert. Auf das analysierte Bauteil sollte nur die Normalkraft aufgebracht werden, daher wird sein Modelltyp auf N-Vy-Vz eingestellt (Biegemomente und Torsion sind eingeschränkt).

Belastung

Die auf das analysierte Bauteil wirkende Normalkraft sollte gemäß EN 1993-1-7, Abs. A.5.1:

Für innere Bindungen:

$$T_i=0.8(g_k+\psi q_k) s L \ge 75 \textrm{ kN}$$

Für Randbindungen:

$$T_p=0.4(g_k+\psi q_k) s L \ge 75 \textrm{ kN}$$

Wo:

• $g_k$ – Charakteristische ständige Last
• $q_k$ – Charakteristische auferlegte Last
• $s$ – Abstand der Bindungen
• $L$ – Spannweite der Bindung
• $\psi$ – relevanter Faktor im Ausdruck für eine Kombination von Schnittgrößen für die zufällige Bemessungssituation (z.B. $\psi_1$ oder $\psi_2$ gemäß Ausdruck (6.11b) in EN 1990).

Materialmodell und Nachweis

Gemäß SCI P358: Joints in steel construction: Simple Joints to Eurocode 3 – Anhang A, wird der Teilsicherheitsbeiwert für horizontale Zugverankerung eingeführt, $\gamma_{Mu}$ mit Standardwert 1,1 änderbar in den Normeinstellungen. Dieser Sicherheitsfaktor wird für Bleche, Schrauben und Schweißnähte in der Analyse der horizontalen Zugverankerung verwendet.

Es werden extreme Belastungen und Verformungen erwartet und die Bemessung der Platten basiert auf der Höchstfestigkeit der Platten, $f_u$. Deshalb verhält sich das Materialmodell für die Finite-Elemente-Analyse elastisch bis zu $f_u / \gamma_{Mu}$. Die Steigung des plastischen Zweigs ist der Elastizitätsmodul von Young $E/1000$. Es wird ein Nachweis auf eine plastische Dehnungsgrenze von 5% durchgeführt.

Die Widerstände von Schrauben und Schweißnähten werden mit $\gamma_{Mu}$ anstelle von $\gamma_{M2}$ berechnet. Bei Verwendung der Standardwerte der Teilsicherheitsbeiwerte liegen die Lastwiderstände um etwa 14% höher als im Grenzzustand der Tragfähigkeit.

Bei vorgespannten Schrauben wird davon ausgegangen, dass sie gleiten, und sie werden als normale, festsitzende Schrauben geprüft.

Referenzen

EN 1993-1-7: Eurocode 1 – Actions on structures – Part 1-7: General actions – Accidental actions, CEN, 2006

SCI P358: Joints in steel construction: Simple Joints to Eurocode 3

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