EC3 Biegesteife Trägeranschlüsse

Seite erweitert April 2026

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Rechenlaufsteuerung ..............

Ergebnisübersicht ..................

Stegsteifen ............................

Profile / Verstärkungen ...........

allgemeine Erläuterungen .......

Schubfeld ..............................

Anschlussparameter ...............

Komponentenmethode ...........

thermische Trennschicht ........

Schnittgrößen ........................

Teilschnittgrößen ....................

Rotationssteifigkeit ................

... Import Träger / Stütze ........

Nachweise .............................

Rotationskapazität .................

... Import Trägerstoß ..............

Schweißnähte ........................

nationale EC-Anhänge ...........

im Register 1 befinden sich die Angaben zur Rechenlaufsteuerung sowie zu den Baustoffen.

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Allgemeines

Das Programm 4H-EC3BT stellt eine Vielzahl einstellbarer Parameter zur Verfügung, um beliebige Träger-Stützen-Verbindungen oder Trägerstöße abbilden zu können.

Um den Eingabeaufwand für Standard-Verbindungen gering zu halten, besteht die Möglichkeit, die Anzahl an Einstellvariationen zu reduzieren.

Bei Deaktivierung des Buttons weitere Einstellungen werden einige Parameter auf sinnvolle Werte gesetzt.

Zudem können die Eingabedaten über die Copy-Paste-Funktion von einem Bauteil in ein anderes exportiert bzw. gesichert werden.

Dazu ist der aktuelle Datenzustand im abgebenden Bauteil über den Button Daten exportieren in die Zwischenablage zu kopieren und anschließend über den Button Daten importieren in das aktuell geöffnete Bauteil aus der Zwischenablage zu übernehmen.

Diese Funktionalität ermöglicht es außerdem, die Eingabedaten aus dem Programm 4H-EC3BT, biegesteifer Trägeranschluss, in die Programme 4H-EC3RE Rahmenecken, 4H-EC3TT, Stoß mit thermischer Trennschicht,
4H-EC3LS, Laschenstoß etc. zu übertragen. Die Daten können i.A. zurücktransportiert werden.

Vorschriften

Im Programm 4H-EC3BT werden folgende Vorschriften eingehalten (s. Berechnungsmethode)

	EC 0 - Grundlagen der Tragwerksplanung
	EC 3-1-1 - Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten
	EC 3-1-8 - Bemessung von Anschlüssen

Die Vorschriften des EC 3 der ersten Generation (Ausg. 2010) sowie deren aktualisierte Fassungen (Ausg. 2025) sind im Programm hinterlegt und können nach Bedarf ausgewählt werden..

Die Normenbezüge dieses Dokuments beziehen sich auf die aktuellen Vorschriften aus dem Jahr 2025. Unterschiede gegenüber den Vorgängerversionen sind gekennzeichnet.

Materialsicherheitsbeiwerte

Im Programm 4H-EC3BT werden für den Nachweis von Träger-Stützenanschlüssen und Trägerstößen
nach EC 3-1-8 folgende Materialsicherheitsbeiwerte herangezogen

Die Werte können entweder den entsprechenden Normen (s. Nationaler Anhang) entnommen oder
vom Anwender vorgegeben werden.

Bei reduzierter Eingabe werden die genormten Materialsicherheitsbeiwerte für Anschlüsse übernommen.

Stahlsorte

Jedem Verbindungselement kann ein eigenes Material zugeordnet werden.

Der Übersichtlichkeit halber kann an dieser Stelle eine einheitliche Stahlgüte für die Verbindungsbleche (Stütze,
Träger, Stirnblech oder Flanschwinkel, Stegbleche oder Stegsteifen, Futterbleche) gewählt werden.

Da die Beschreibung der Stahlparameter für Verbindungen nach EC 3 programmübergreifend identisch ist, wird auf die allgemeine Beschreibung der Stahlsorten verwiesen.

Bei reduzierter Eingabe kann nur eine einheitliche Stahlsorte für alle Verbindungsbleche gewählt werden.

Schrauben

Um eine Stirnblech- oder Flanschwinkelverbindung nachzuweisen, sind Schraubengröße, Festigkeitsklasse sowie ggf. Futterblechdicken anzugeben.

Bei beidseitiger Verbindung wird jeder Anschlussseite eine eigene Schraubengröße/-festigkeit zugeordnet.

Der Übersichtlichkeit halber kann an dieser Stelle eine einheitliche Schraubengröße/-festigkeit gewählt werden. Anschlussspezifische Parameter werden an entsprechender Stelle festgelegt.

Eine große Schlüsselweite setzt neben größeren Schraubenabmessungen bei Schrauben der Festigkeitsklassen
8.8 oder 10.9 voraus, dass es sich um vorgespannte Schrauben (HV) handelt.

Da die Beschreibung der Schraubenparameter für Verbindungen nach EC3 programmübergreifend identisch ist,
wird auf die allgemeine Beschreibung der Schrauben verwiesen.

Bei reduzierter Eingabe kann nur eine einheitliche Schraubensorte gewählt werden.

Anschlusstyp

Es werden zwei Anschlusskonfigurationen unterschieden

Der Anschluss eines Trägers an eine durchlaufende Stütze kann rechts, links oder beidseitig erfolgen.
Bei beidseitigen Anschlüssen können sich die Trägerprofile sowie die Verbindungsarten unterscheiden.

Ein Trägerstoß kann nur mit zwei identischen Profilen ausgeführt werden.

Diese Einstellung wird bei der Parameterauswahl auf den nachfolgenden Registerblättern berücksichtigt.

Komponentenmethode

Bei der Komponentenmethode wird das komplexe Tragschema einer biegesteifen Verbindung in einfacher zu berechnende Grundkomponenten (s. EC 3-1-8, Tab. 6.1) zerlegt.

Je nach Anschlussgeometrie kommen teilweise unterschiedliche Grundkomponenten (Gk) zum Tragen.

Im Programm werden nur diejenigen Gkn aufgeführt, die für die Bemessung eines biegesteifen Trägeranschlusses maßgebend werden können.

Der Anwender kann wählen, ob er eine komplette Berechnung wünscht oder nur ausgewählte Grundkomponenten nachgewiesen haben möchte.

Bei reduzierter Eingabe können keine benutzerspezifischen Grundkomponenten ausgewählt werden.

Nachweise

Das Programm 4H-EC3BT weist die Tragfähigkeit einer Verbindung über die Komponentenmethode nach.

Dabei werden je Anschlussgeometrie (s. Register 3, 4) die relevanten Tragfähigkeiten ermittelt und optional entsprechende Nachweise geführt.

Es gilt

die Tragfähigkeit nach der Komponentenmethode wird nicht für geschweißte Trägerstöße ermittelt, da die Tragfähigkeit des Stoßes nur von den Schweißnähten abhängt

bei Stirnblechanschlüssen mit dominierender Normalkraftbeanspruchung führt die MNV-Interaktion i.A. zu wirtschaftlicheren Ergebnissen

die Abscher-/Lochleibungstragfähigkeit aus Querkraftbeanspruchung ist nur für geschraubte Verbindungen relevant.

Auf der sicheren Seite liegend kann die Querkrafttragfähigkeit mit einem vereinfachten Verfahren ermittelt werden.

zusätzlich oder alternativ zu den Nachweisen mit der Komponentenmethode nach EC 3-1-8, Anhang B können die berechneten Grundkomponenten auch mit Teilschnittgrößen nachgewiesen werden

ist eine Voute angeordnet, kann neben dem Anschluss der Voute an die Stütze optional der Anschluss der
Voute an den Träger berücksichtigt werden

Schweißnähte werden bei geschweißten Verbindungen und Stirnblechverbindungen über den
Linienquerschnitt nachgewiesen.

Es kann zwischen dem richtungsbezogenen und dem vereinfachten Verfahren unterschieden werden.

das Schweißverfahren geht in die Nachweise der Schweißnähte und der Stegsteifen ein

Stegsteifen (Rippen) können optional nachgewiesen werden

der elastische Schubfeldnachweis ist zu führen, wenn Gk 1 nicht zulässig ist

die Querschnittstragfähigkeiten der Profile sowie der Stegsteifen (Rippen) können mit dem 'Elastisch-Plastischen' und 'Elastisch-Elastischen' Verfahren berechnet werden

Bei Bedarf kann die Rotationssteifigkeit einer Träger-Stützen-Verbindung für die berechneten Grundkomponenten ermittelt werden.

Dabei ist es nicht relevant, ob die komplette Berechnung aktiviert ist oder benutzerdefinierte Grundkomponenten ausgewählt sind.

Optional kann ein Querschnittsnachweis des Trägers und/oder der Stütze für die eingegebenen Schnittgrößenkombinationen in der Anschlussebene durchgeführt werden.

Bei reduzierter Eingabe werden alle Nachweise für die eingegebenen Schnittgrößen (einschl. Querkraft) geführt (Ausnahme: geschweißter Trägerstoß, s.o.).

Verschiedenes

Zur Berechnung von Gleichgewichtssystemen und händischer Eingabe der Schnittgrößen empfiehlt es sich, bei einer einseitigen Träger-Stützenverbindung die Schnittgrößen einer Anschlussseite vom Programm berechnen zu lassen. Bei Aktivierung dieser Option werden die Schnittgrößen des oberen Stützenanschnitts berechnet.

Des Weiteren bietet eine Gleichgewichtskontrolle die Möglichkeit, händisch eingegebene Schnittgrößen zu kontrollieren. Sie wird nur durchgeführt, wenn Schnittgrößen nicht vom Programm berechnet werden.
Die Gleichgewichtskontrolle wird im Endergebnis protokolliert.

Das Programm 4H-EC3BT bietet die Möglichkeit, die zur visuellen Kontrolle vorhandenen Bildschirmgraphiken entweder innerhalb des jeweiligen Eingabefensters anzuordnen oder in einem separaten Fenster anzuzeigen, um die Eingaberegister optimal für die Dateneingabe auszunutzen.

Schweißnähte, Schrauben, Profile und Abstände sind maßstabsgetreu dargestellt..

Ebenso sind die wesentlichen Parameter der Abmessungen bezeichnet.

im Register 2 befinden sich die Angaben zum Stützenprofil und zu den Trägerprofilen.

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Die Normenbezüge dieses Dokuments beziehen sich auf die aktuellen Vorschriften aus dem Jahr 2025
(s. Berechnungsmethode). Unterschiede gegenüber den Vorgängerversionen sind gekennzeichnet.

Profile

Die Parameter der Anschlussprofile können entweder über den pcae-eigenen Profilmanager in das Programm importiert werden oder als typisiertes Stahlprofil parametrisiert eingegeben werden.

Um ein Profil aus dem Angebot des Profilmanagers zu wählen, ist der grün unterlegte Pfeil zu betätigen.

Das externe Programm wird aufgerufen und ein Profil kann aktiviert werden.

Bei Verlassen des Profilmanagers werden die benötigten Daten übernommen und der Profilname protokolliert.

Zur Definition eines parametrisierten Profils wird zunächst seine Klasse über eine Listbox festgelegt, anhand derer bestimmt wird, welche weiteren Parameter freigelegt werden.

Das Programm kann Träger-Stützen-Anschlüsse oder Trägerstöße mit Doppel-T-Profilen berechnen, die als I, H-,
DIL-, S-, W-Profile pcae-intern bekannt sind.

Andere Profilklassen sind in der Listbox farblich gekennzeichnet, können protokolliert und gezeichnet, jedoch als Verbindungselement nicht verwendet werden.

Winkelprofile, die bei Träger-Stützen-Anschlüssen mit Flanschwinkeln einzugeben sind, werden unter Vorgabe des
'L-Profils' entweder aus der Profildatei entnommen oder als typisiertes Profil über die vorgegebenen Parameter definiert.

Bei gewalzten Profilen werden die Ausrundungsradien
zwischen Flansch und Steg geometrisch berücksichtigt, während geschweißte Blechprofile mit Schweißnähten zusammengefügt sind.

Es kann zwischen Kehlnähten und durchgeschweißten Stumpfnähten unterschieden werden.

Diese Schweißnähte werden nicht nachgewiesen.

Gewalzte Doppel-T-Profile haben einen einheitlichen Ausrundungswinkel (r_o = r_u).

L-Profile können unterschiedlich dicke und lange Schenkel aufweisen.

Bei reduzierter Eingabe (s. Register 1) sind die Profil-
abmessungen symmetrisch, d.h. es gilt z.B. bei Doppel-T-
Profilen b_fu = b_fo, t_fu = t_fo bzw. bei Winkeln t₂ = t₁.

Geschweißte Doppel-T-Profile weisen einheitliche Schweißnähte auf (a_u = a_o).

Verstärkungen

Stützenprofile können zur Verstärkung des Stegs mit Stegblechen und/oder Stegsteifen ausgeführt werden.

Ebenso können bei gevouteten Anschlüssen am Übergang von Träger zur Voute Stegsteifen das
Trägerprofil verstärken.

Außerdem bietet die Anordnung von Dreieckrippen zwischen Träger- und Stützenflansch sowie von Zwischensteifen
im Stützenprofil im Bereich des jeweiligen Trägers eine weitere Möglichkeit zur Verstärkung der Verbindung.

Stegbleche können ein- oder beidseitig angeordnet werden.

Einseitig angeordnete Stegbleche müssen n. EC 3-1-8:2025, A.4.1.4 (4)a), das Stegblech komplett abdecken, während sie n. EC 3-1-8:2010, 6.2.6.1 (9) mindestens so groß sein sollten, dass die umlaufende Schweißnaht a_s an die Eckausrundung heranreicht.

Beidseitig des Stegs angeordnete Stegbleche können n. EC 3-1-8:2025, A.4.1.4 (4)b), auch kontaktlos von Flansch zu Flansch ausgeführt werden. Eine umlaufende Schweißnaht, wie sie zur Aussteifung des Schubfelds erforderlich ist, kann allerdings nur bei gleichzeitiger Anordnung von Quersteifen realisiert werden.

Weiterhin sollten ihre Abmessungen folgende Bedingungen erfüllen

sie sollten die gleiche Stahlgüte wie das Profil aufweisen (EC 3-1-8, A.4.1.4 (3))

die Länge l_s sollte so groß sein, dass sich das zusätzliche Stegblech über die effektive Breite des Steges unter
der Querzugbeanspruchung und der Querdruckbeanspruchung hinaus erstreckt (EC 3-1-8, A.4.1.4 (5))

die Dicke t_s des zusätzlichen Stegblechs sollte mindestens der Stützenstegdicke entsprechen
(EC 3-1-8, A.4.1.4 (2))

die Breite b_s sollte entweder der Stegblechhöhe d_w (Kontakt, EC 3-1-8, A.4.1.4 (4)a)) oder der lichten Steghöhe h_w (ohne Kontakt, EC 3-1-8, A.4.1.4 (4)b)) entsprechen.

n. EC 3-1-8:2010, 6.2.6.1 (13) sollte die Breite b_s kleiner sein als 40 · ε · t_s sein

Es besteht die Möglichkeit, die Abmessungen des Stegblechs vom Programm sinnvoll belegen zu lassen, d.h.

bei t_s = 0 entspricht die Stegblechdicke der Stegdicke des Profils

bei b_s = 0 wird die Stegblechbreite entsprechend der Stegblechhöhe des Profils (ohne Ausrundung bzw. Schweißnaht) gesetzt

bei l_s = 0 wird die Stegblechlänge gleich der Gesamthöhe des angeschlossenen Profils gesetzt. Falls zusätzlich Stegsteifen angeordnet sind, wird die Stegblechlänge in die Steifen eingepasst.

Bei reduzierter Eingabe wird die Stegblechlänge vom Programm gesetzt.

Die umlaufende Schweißnaht wird i.A. als Kehlnaht ausgeführt. Entspricht die Nahtdicke der Blechdicke, wird eine voll durchgeschweißte Stumpfnaht bemessen.

Stegsteifen (Rippen) werden beidseitig an Flansch und Steg der Stütze angeschweißt. Die Länge der Stegsteifen muss aus konstruktiven Gründen den folgenden Anforderungen genügen

die maximale Länge der Stegsteifen kann die lichte Steghöhe (einschl. Ausrundung bzw. Schweißnaht) nicht überschreiten

ist die Länge kleiner als die zweifache Aussparungslänge, wird sie gleich der maximalen Länge gesetzt

die Breite der Stegsteifen kann die minimale lichte Flanschbreite (Abstand vom Rand des Profilflanschs
zum Steg) nicht überschreiten

ist die Breite kleiner als die zweifache Aussparungslänge, wird sie gleich der maximalen Breite gesetzt

Die Stegsteifen können nachgewiesen werden.

Es besteht die Möglichkeit, die Abmessungen der Steifen vom Programm sinnvoll belegen zu lassen, d.h.

bei b_st = 0 wird die Breite einer Stegsteife entsprechend der minimalen lichten Flanschbreite gesetzt

bei l_st = 0 wird die Länge der Steifen gleich der lichten Steghöhe des Profils gesetzt

bei c_st = 0 entspricht die Aussparung an den Steifen dem 1.5-fachen Ausrundungsradius bzw. der 1.5-fachen Schenkellänge der Schweißnaht des geschweißten Profils

Bei reduzierter Eingabe werden Steifenbreite, -länge, -aussparung vom Programm gesetzt.

Die Schweißnähte werden i.A. als Kehlnähte ausgeführt. Entspricht die Nahtdicke der Blechdicke, wird eine voll durchgeschweißte Stumpfnaht bemessen.

Bei gevouteten Verbindungen können zur Druckverstärkung des Trägerstegs am Anschluss Voute/Träger
Stegsteifen angeordnet werden.

Die Parameterbeschreibung entspricht derjenigen der Stützensteifen (s.o.).

Sind Stützenstegsteifen aktiviert, können bei Träger-Stützenanschlüssen Zwischensteifen zwischen die Stützenstegsteifen geschweißt werden.

Sie können die Tragfähigkeit des Stützenflanschs erhöhen, sind jedoch für die Bemessung des Stegfelds belanglos. Daher dürfen sie als kurze Steifen ausgebildet werden.

Bei reduzierter Eingabe wird die Blechdicke vom Programm gesetzt.

Bei nicht geneigten oder gevouteten Trägern können Dreieckrippen in der Achse des Stützen- bzw. Trägerstegs zwischen Träger- und Stützenflansch angebracht werden.

Sie können symmetrisch oder auch einseitig oben oder unten angeschweißt sein.

Dreieckrippen wirken zum einen als Schubverstärkung, dienen aber auch dazu, die Drucktragfähigkeit des Träger-
flanschs zu erhöhen. Außerdem vergrößern sie bei geschraubten Verbindungen mit einer Schraubenreihe im Überstand die Tragfähigkeit dieser Reihe.

Bei reduzierter Eingabe werden Blechbreite und -aussparung vom Programm gesetzt.

Die Schweißnähte werden i.A. als Kehlnähte ausgeführt. Entspricht die Nahtdicke der Blechdicke, wird eine voll durchgeschweißte Stumpfnaht bemessen.

Der rechte Anschluss wird in Register 3, der linke in Register 4 beschrieben.

Die Beschreibung eines Trägerstoßes erfolgt in Register 3.

Farbig unterlegte Parameter gelten für rechts- und linksseitige Anschlüsse gleichermaßen.

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Die Normenbezüge dieses Dokuments beziehen sich auf die aktuellen Vorschriften aus dem Jahr 2025
(s. Berechnungsmethode). Unterschiede gegenüber den Vorgängerversionen sind gekennzeichnet.

Anschlusskonfigurationen

Je nach Konfiguration werden die zur Berechnung des Anschlusses notwendigen Parameter freigelegt.

Folgende Anschlusskonfigurationen werden angeboten

geschweißter Träger-Stützen-Anschluss

geschweißter Trägerstoß

geschraubter Träger-Stützen-Anschluss

	Anschluss über ein Stirnblech
	... über Flanschwinkel

geschraubter Trägerstoß, Anschluss über zwei Stirnbleche

geschweißter Träger-Stützen-Anschluss

Bei Träger-Stütze-Anschlüssen ist der Abstand der Trägeroberkante zum freien Rand der Stütze anzugeben. Ist der Wert Null, bleibt das Stützenende unberücksichtigt.

Die Berechnungsmethoden gehen davon aus, dass ein Träger an eine durchlaufende Stütze angeschlossen ist. Wird mit e'₁ > 0 ein Stützenende vorgegeben, sind weitere Untersuchungen (z.B. Schubbeulen des Stützenstegs) erforderlich!

Bei reduzierter Eingabe ist die Stütze durchlaufend.

Die wirksamen Nahtdicken der Schweißnähte am oberen und unteren Flansch sowie am Steg beziehen sich auf
einzelne Nähte, die ober- und unterhalb der Flansche (jedoch nicht umlaufend) sowie rechts und links vom Steg angeordnet sind.

Sie werden i.A. als Kehlnähte voll ausgeführt. Entspricht die Nahtdicke der Flansch- oder Stegdicke, wird eine voll durchgeschweißte Stumpfnaht bemessen.

Bei der Berechnung sind die Ausrundungen zwischen Steg und Flanschen ausgespart.

Schweißnähte werden i.A. sowohl für Zug- als auch für Druckbeanspruchung nachgewiesen. Bei Drucknähten
kann ein Teil der Druckspannung über den Blechkontakt abgetragen werden.

Programmintern werden eine Reihe von Checks bzgl. der Schweißnaht und der zu verbindenden Bleche
durchgeführt. Diese Überprüfung kann unterdrückt werden.

Optional kann die Schubtragfähigkeit des Stützenflanschs, die nicht durch die Komponentenmethode abgedeckt wird, nachgewiesen werden.

Bei reduzierter Eingabe wird die Schubtragfähigkeit des Stützenflanschs berücksichtigt.

Stützenstegfeld

Um die Interaktion zwischen dem rechten und linken Anschluss zu berücksichtigen, verwenden die stützenspezifischen Grundkomponenten den Übertragungsparameter β_j. Auch bei einseitigen Anschlüssen wird der Eingabewert berücksichtigt.

Ist der Wert Null, wird der Übertragungsparameter vom Programm bestimmt.

Der Träger kann geneigt und mittels einer Voute im Anschlussbereich verstärkt sein (s.u.).

geschweißter Trägerstoß

Der Trägerstoß kann entweder mit Stumpfnähten oder durch Anordnung eines Zwischenblechs mit Kehlnähten ausgeführt werden.

Stumpfnähte können voll durchgeschweißt oder nicht durchgeschweißt (entweder als Doppel-Y-Naht oder
einseitig als HY-Naht) ausgeführt werden.

Bei einer nicht durchgeschweißten Stumpfnaht sind die Schweißnahtdicken (s. geschweißter Träger-Stützen-Anschluss) anzugeben.

Erfolgt die Verbindung mittels eines Zwischenblechs, sind Blechdicke und die Überstandshöhen für die grafische Darstellung vorzugeben. Das Zwischenblech wird nicht nachgewiesen.

Der Träger kann geneigt und/oder mittels einer Voute im Kontaktbereich verstärkt sein (s.u.).

geschraubter Träger-Stützen-Anschluss über ein Stirnblech

Stirnblech

Dicke und Breite des Blechs sind anzugeben, wobei die Stirnblechbreite größer als die Flanschbreite des
Trägers sein sollte.

Ist keine einheitliche Stahlsorte vereinbart (s. Register 1) wird an dieser Stelle diejenige für das Stirnblech festgelegt.

Des Weiteren muss die Lage des Trägers auf dem Stirnblech über die Überstandshöhen oberhalb und unterhalb
der Trägerflansche definiert werden. Das Stirnblech kann bündig mit dem Träger abschließen (Überstandshöhe = 0).

Die Stirnblechlänge setzt sich zusammen aus der gesamten Trägerhöhe (ggf. einschl. Trägerneigung und Voute)
zzgl. der Überstandshöhen und wird im Eigenschaftsblatt angezeigt.

Schweißnähte

Zur Beschreibung der Schweißnahtparameter s. geschweißter Träger-Stützen-Anschluss.

Schrauben

Ist kein einheitlicher Schraubentyp vereinbart (s. Register 1) wird an dieser Stelle derjenige für den
Stirnblechanschluss festgelegt.

Darüber hinausgehend befinden sich hier die Parameter, die nur diesen (rechten oder linken) Anschluss betreffen.

Vorgespannte Schrauben können den Anschluss gleitfest verbinden. Dazu sind die Vorspannkraft und die Gleitfestigkeitsklasse der zu verbindenden Bleche festzulegen. In EC 3-1-8, Tab. 5.13, ist definiert

Klasse A: Reibungszahl μ = 0.5, Kl. B: μ = 0.4, Kl. C: μ = 0.35 (feuerverzinkt), Kl. C: μ = 0.3, Kl. D: μ = 0.2

Weiterhin ist es für die Abschertragfähigkeit der Schraube von Belang, ob das Gewinde oder der Schaft in
der Scherfuge liegt.

Futterbleche dienen der Verstärkung des Stützenflanschs und werden i.A. zwischen Flansch und Schraubenmutter angeordnet. Bei Trägerstößen wird kein Futterblech berücksichtigt.

Ist keine einheitliche Stahlsorte vereinbart (s. Register 1) wird an dieser Stelle diejenige für die
Futterbleche festgelegt.

Schraubenreihen

Es kann eine beliebig große Anzahl an Schraubenreihen eingegeben werden, wobei die Norm nur zwei Schrauben
je Reihe zulässt.

Zur Anordnung der Schrauben auf dem Stirnblech sind der Schraubenabstand zum seitlichen Rand des Stirnblechs sowie der Abstand der ersten Reihe zum oberen Rand des Stirnblechs anzugeben. Weiterhin sind bei mehr als einer Schraubenreihe die Abstände untereinander festzulegen.

Ist der Abstand der ersten Schraubenreihe zum oberen Rand des Stirnblechs kleiner als die Überstandshöhe des Stirnblechs oberhalb des Trägers, wird diese Reihe im Überstand angeordnet.

Entsprechendes gilt für die Schraubenreihe im Überstand unterhalb des Trägers.

Es kann nur eine Schraubenreihe, die im Überstand unter Zugbelastung steht, berechnet werden.

Befindet sich der Stirnblechanschluss im Endbereich der Stütze, ist der Abstand der ersten Schraubenreihe zum
freien Rand der Stütze anzugeben. Ist der Wert Null, bleibt ein Stützenende unberücksichtigt; andernfalls
muss er größer als der Abstand der ersten Schraubenreihe zum oberen Rand des Stirnblechs sein.

Bei reduzierter Eingabe ist die Stütze durchlaufend.

Die Schrauben sind auf Zug/Biegung und Schub nachzuweisen. Dabei darf festgelegt werden, welche Schrauben
die Belastung senkrecht zur Anschlussebene (Zug/Biegung) und welche Schrauben die Belastung parallel zur Anschlussebene (Schub) aufnehmen. Idealerweise übernehmen die Zugschrauben die Biegung, die Schrauben
auf der Druckseite den Schub. Bei großer Belastung müssen jedoch Schrauben beide Belastungsformen über
eine Interaktionsbeziehung tragen.

Da sowohl positive als auch negative Biegemomente auftreten können, sind die Anzahlen an Schrauben bei Schnittgrößenkombinationen mit positiven Momenten (Zug oben), negativen Momenten (Zug unten) sowie zur Untersuchung der Abscher-Lochleibungstragfähigkeit bei Schubbelastung festzulegen.

Die Schrauben sind jeweils einzeln als auch als Schraubengruppe zu untersuchen.

Daher besteht alternativ die Möglichkeit, alle Schrauben einzeln zu betrachten.

Für die Untersuchung der Schraubengruppen können ebenfalls die Gruppen entweder vom Anwender bestimmt
oder automatisch gebildet werden. Die angegebenen Schraubenreihen für Zug oben/unten werden als
Schraubengruppe behandelt.

Bei automatischer Gruppenbildung werden zwei Verfahren unterschieden, wobei die Unterschiede besonders
bei einer großen Anzahl an Schraubenreihen deutlich werden. Bei Berücksichtigung der maßgebenden Gruppe
wird von der Zugseite beginnend die Gruppe mit der größten Tragfähigkeit gesucht; bei Berücksichtigung aller
Gruppen werden auch Gruppen gebildet, deren erste Reihe nicht am Zugrand liegt.

Auf der sicheren Seite liegend können auch nur Schrauben, die auf der elastischen Zugspannungsseite liegen, verwendet werden.

Optional können die Schraubenabstände nach EC 3-1-8, Tab. 5.8, überprüft und dokumentiert werden.

Diese Kontrolle kann auf die seitlichen Abstände des Äquivalenten T-Stummels ausgedehnt werden.

Bei der Berechnung der Stirnplattenverbindung mit der Komponentenmethode ist für die endgültige Bildung des Tragmoments die maximale Tragkraft der Schrauben zu kontrollieren (s. EC3-1-8, B.3.2.2(9)). Optional kann diese Kontrolle unterbunden werden, indem die Schraubentragfähigkeit auf 95% beschränkt wird.

Die Schweißnähte, die zur Bildung des Äquivalenten T-Stummels (zusammengesetzter Querschnitt) vorhanden
sind, können traglastrelevant sein. Der Nachweis kann unterdrückt werden.

Die Tragfähigkeit des Äquivalenten T-Stummels kann optional mit dem alternativen Verfahren berechnet werden.

Die Anordnung einer Schraubenreihe im Überstand ohne korrespondierende Reihe zwischen den Trägerflanschen bedingt eine reduzierte Tragfähigkeit des Äquivalenten Stummels (L-Stummel). Diese Berechnung kann unterdrückt werden.

Der Anschluss kann optional auf Blockversagen der Schrauben mit dem Stirnblech untersucht werden.

Optional kann die Tragfähigkeit des Stirnblechs bzgl. Schub in die Anschlusstragfähigkeit integriert werden.

Bei reduzierter Eingabe wird ein Teil der o.a. Einstellungen von pcae sinnvoll vorgenommen.

Stützenstegfeld

Ist der Wert Null, wird der Übertragungsparameter vom Programm bestimmt.

Der Träger kann geneigt und/oder mittels einer Voute im Anschlussbereich verstärkt sein (s.u.).

geschraubter Trägerstoß mit Stirnblech

Da die Berechnung eines Trägerstoßes bis auf die Anteile, die die Stütze betreffen, nahezu identisch ist mit der Berechnung eines Träger-Stützen-Anschlusses, reduziert sich die Eingabe der Anschlussparameter des Träger-Stützen-Anschlusses um den Wert, der die Stütze betrifft, nämlich den Abstand der ersten Schraubenreihe vom
freien Rand der Stütze.

Zur Beschreibung der weiteren Parameter s. geschraubter Träger-Stütze-Anschluss über ein Stirnblech.

Außerdem besteht die Möglichkeit, zwei oder vier Schrauben je Reihe anzuordnen. Die Erweiterung auf vier Schrauben je Schraubenreihe wurde zunächst nur mit einer typisierten IH2- oder IH4-Verbindung umgesetzt, später jedoch auf allgemeine Schraubenbilder erweitert (s. Basisverbindungen). Hierfür sind die Berechnungsvorschrift für Grundkomponente 5 (Stirnblech mit Biegung) sowie der Abstand zwischen Außen- und Innenschraube festzulegen.

Die Anordnung der Schrauben wird über eine Symbolliste je Reihe festgelegt, wobei entweder alle vier Schrauben oder nur die zwei Außen- bzw. die zwei Innenschrauben vorhanden sein können.

Die Schraubentypen werden ausschließlich 'einheitlich' (s. Register 1) definiert.

Thermische Trennschicht

Um Kältebrücken zu vermeiden, kann eine thermische Trennschicht zwischen den Stirnplatten angeordnet werden.

Für den Nachweis der Tragfähigkeit sowohl der thermischen Trennschicht als auch des Anschlusses sind folgende Werte zu belegen

Mit der neuen Zulassung des Kerncompactlagers der Fa. Calenberg gehen andere Nachweisrichtlinien in die Tragfähigkeitsberechnung des Lagers ein. Das zu verwendende Lager kann ausgewählt werden.

Die Dicke der Trennschicht sollte die Stirnplattendicke bzw. 20 mm nicht überschreiten.

Die Trennschicht befindet sich im Bereich des Trägers und schließt in Breiten- und Höhenrichtung sämtliche
Schrauben mit ausreichendem Überstand ein.

Die Abmessungen sind so zu wählen, dass die Trennschicht aufgrund der möglichen Stauchungsauswölbung
nicht über die Stirnplatten hinausragt.

Bei nicht gleitfester Verbindung kann an dieser Stelle eine Vorspannkraft je Schraube vorgegeben werden,
bei gleitfester Verbindung wird die Vorspannkraft mit den Schraubenparametern abgefragt.

Die Parameter werden im Rahmen der Beschreibung des Trennschichtnachweises näher erläutert.

geschraubter Träger-Stützen-Anschluss über Flanschwinkel

Die Flanschwinkel werden mit Winkelschenkel 1 am Ober- und Untergurt des Trägers angeschraubt und über Winkelschenkel 2 mit dem Stützenflansch verbunden.

Es können unterschiedliche Schrauben an Winkelschenkel 1 und 2 gewählt werden, wobei die Schrauben an Winkelschenkel 2 (Stütze) in Gk 6 eingehen, während die Schrauben an Winkelschenkel 1 (Träger) separat nachgewiesen werden.

Zur Wahl der Winkelprofile s. Profile bzw. Schrauben s. geschraubter Träger-Stütze-Anschluss über ein Stirnblech.

Die Länge der Flanschwinkel sowie der Spalt, der sich ggf. zwischen Stütze und Träger ergibt, sind vorzugeben.

Eine Spaltbreite größer als die Dicke des Winkelschenkels 2 (Schenkel am Stützenflansch) führt zu einem Programmabbruch.

Der Träger kann weder geneigt noch mittels einer Voute im Kontaktbereich verstärkt sein.

Schraubenreihen

Es kann nur eine Schraubenreihe im Schenkel am Stützenflansch berücksichtigt werden (EC 3-1-8, A.9.1(4)), wohingegen sich am Trägerflansch beliebig viele Schraubenreihen befinden können (EC 3-1-8, A.9.1(5)).

Zur Anordnung der Schrauben auf dem Winkelprofil ist der Schraubenabstand zum seitlichen Rand
des Profils anzugeben.

Er ist für beide Schraubentypen gleich.

Reihe am Stützenflansch (Winkelschenkel 2)

Nur bei zugbeanspruchten Schrauben ist es sinnvoll, Futterbleche zur Flanschverstärkung vorzusehen.

Außerdem ist die Angabe des Abstands der Schraubenreihe am Stützenflansch zum freien Rand des Winkelschenkels 2 erforderlich.

Die Schrauben am Stützenflansch werden auf Zug/Biegung und Abscheren/Lochleibung bemessen.

Optional kann die Biegetragfähigkeit im Schnitt zur Ausrundung des Winkelschenkels 1 berücksichtigt werden.

Reihen am Trägerflansch (Winkelschenkel 1)

Eine beliebige Anzahl an Schraubenreihen im Winkelschenkel 1 am Trägerflansch kann vorgegeben werden.

Der Abstand der letzten Reihe zum freien Rand des Winkelschenkels 1 sowie die (gleichmäßigen) Abstände der weiteren Schraubenreihen sind zu definieren.

Die Schrauben am Trägerflansch werden nur auf Abscheren/Lochleibung bemessen.

Zur Beschreibung der weiteren Parameter s. geschraubter Träger-Stütze-Anschluss über ein Stirnblech.

Besonderheiten bei Trägerneigung und Vouten

Der Träger kann beliebig (bis maximal 70°) geneigt sein; zudem kann eine Voute zur Verstärkung des Trägers im Anschlussbereich angeordnet werden.

Die Neigungswinkel α_b und α_v beziehen sich auf die Senkrechte zur Stütze (die horizontale Achse).

Die Voute wird als T-Träger ausgeführt, dessen Neigungswinkel größer als die Trägerneigung sein muss.

Sie kann parametrisiert eingegeben oder als T-Profil dem pcae-Profilmanager entnommen werden (s. Profile).

Ist der Träger nicht geneigt, können beidseitig des Trägers symmetrisch Vouten angeordnet werden.

Des Weiteren sollten nach EC 3-1-8, A.23

	die Stahlgüte der Voute gleich der Stahlgüte des Trägers sein
	die Flanschabmessungen der Voute nicht kleiner als die des Trägers sein
	die Stegdicke der Voute nicht kleiner als die des Trägers sein
	der Winkel zwischen Vouten- und Trägerflansch nicht größer als 45° sein

Bei geschweißten Vouten wird die Tragfähigkeit der Schweißnähte zwischen Voutenflansch und -steg
nicht nachgewiesen.

Zur Verstärkung des Trägerprofils an der Kontaktstelle von Voute und Trägerflansch können Stegsteifen (Rippen) angeordnet werden (s. Verstärkungen).

Die Profilkennwerte in der Anschluss- (Nachweis-)ebene werden über Winkelfunktionen angepasst.

Weiterhin wird bei Verwendung einer Voute der untere Trägerflansch ignoriert.

Es wird programmintern mit einem Trägerprofil gerechnet, dessen Querschnittswerte wie folgt ermittelt werden

Sämtliche weiteren Querschnittswerte beziehen sich auf diese Größen.

Das interne Profil übernimmt die Herstellungsmaße (gewalzt: Ausrundungsradius, geschweißt: Schweißnahtdicke)
des Trägerprofils.

Bei geschweißtem Trägerprofil wird die Tragfähigkeit der Schweißnähte nicht nachgewiesen.

Ebenso wird bei geschweißtem Trägerprofil der untere Profilflansch nicht dargestellt (s.u.).

Druckausgabe

Die Druckausgabe kann durch die Ausdrucksteuerung beeinflusst werden.

Eingabeparameter

Im Statikdokument wird zunächst eine maßstäbliche Darstellung der eingegebenen Verbindung angelegt.

Die wesentlichen Abmessungen werden vermaßt. Ggf. werden Detailausschnitte hinzugefügt.

Ist der Maßstab vom Anwender vorgegeben, wird er in der Grafik protokolliert (s. beispielhaft einen geschraubten Stirnblech-Anschluss).

Anschließend werden die Eingabeparameter ausgegeben.

Optional können zusätzliche Informationen (z.B. die hinterlegten Rechenkennwerte der Profile, Stahlgüten, Verbindungsmittel etc.) hinzugefügt werden.

Die zu bemessenden Schnittgrößen werden mit Hinweis auf den Eingabetyp (s. Schnittgrößen) lastfallweise ausgegeben. Nach Bedarf werden nun die der Bemessung zu Grunde liegenden Materialsicherheitsbeiwerte angefügt.

Es folgt ein Datencheck zur Kontrolle der Eingabedaten. Optional werden hier die Schraubenabstände überprüft.

Die Berechnung wird für jeden Lastfall durchgeführt. Bei einer beidseitigen Verbindung erfolgt die Berechnung je Seite. Die Ergebnisse werden im Endergebnis tabellarisch zusammengefasst.

Lastfallweise Berechnung

Da sich bei gegenläufigen Momenten das auf der Modellierung basierende System ändert, wird jeder Lastfall separat untersucht. Intern wird bei negativen Momenten das System an der Horizontalachse gespiegelt, so dass sich die Zugseite immer 'oben' befindet.

Außerdem wird stets vorausgesetzt, dass der Träger an der rechten Stützenseite befestigt ist. Im Falle einer linksseitigen Verbindung ist das interne System daher an der Vertikalachse gespiegelt.

Da die Ausgabe der Rechenwege und die sich daraus ergebenden Ergebnisse während des Berechnungsablaufs
erfolgt, sind diese auch auf das ggf. gespiegelte System bezogen. Ein Hinweis erfolgt bei Ausgabe der Bemessungsgrößen zu Anfang der entsprechenden Lastfallberechnung.

Zunächst werden die Bemessungsgrößen aus der Lastfallkombination entwickelt.

Optional kann ein Querschnittsnachweis für die Anschlussprofile (Träger, Stütze) folgen.

Danach werden die anschlussspezifischen Grundkomponenten ausgewertet und die Gesamttragfähigkeit berechnet.

Sind Schweißnähte im Anschluss vorgesehen, werden die Schweißnähte als eigenes Tragsystem
(Linienquerschnitt) modelliert und deren Tragfähigkeit nachgewiesen.

Anschließend werden das die Rippen und ggf. die Schubfelder untersucht.

Im Nachlauf kann die Rotationssteifigkeit, d.h. der Widerstand des Anschlusses gegen Verdrehen, sowie die Verdrehung der Verbindung unter der gegebenen Belastung berechnet werden.

Ergebnis

Nach erfolgter Berechnung wird das Endergebnis - die maximale Ausnutzung der Verbindung sowie die minimale Rotationssteifigkeit (die minimalen Rotationssteifigkeiten je Anschlussseite) - aus allen Schnittgrößenkombinationen protokolliert.

Zusätzlich werden bei einer beidseitigen Verbindung lastfallweise die Ausnutzung sowie die Rotationssteifigkeiten je Anschlussseite tabellarisch angegeben.

das fünfte Register beinhaltet die Masken zur Eingabe der Schnittgrößenkombinationen.

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Das Programm 4H-EC3BT bietet verschiedene Möglichkeiten zur Eingabe der Schnittgrößen an

werden die Schnittgrößen aus einem Tragwerks-Programm übernommen, sind häufig nur die Schnittgrößen im Schnittpunkt der Systemachsen von Träger und Stütze oder im Verbindungspunkt von Trägerstößen (s. Grafik Knoten j) verfügbar.

Wird der Anschluss durch Vouten verstärkt, können die Trägerschnittgrößen wahlweise auf die gevoutete oder ungevoutete Trägerachse bezogen werden.

Hier wird die Vorzeichendefinition der Statik vorausgesetzt.

Schnittgrößen im Anschnitt der Verbindung: Da der Anschluss eines Trägers an eine Stütze oder ein Trägerstoß bemessen werden sollen, werden die Schnittgrößen direkt im Anschnitt (s. Grafik Schnitt A-A) bezogen auf die Systemachse erwartet.

Die Vorzeichendefinition kann entweder derjenigen der Statik oder derjenigen des EC 3-1-8 entsprechen.

des Weiteren können die Schnittgrößen senkrecht zur Anschlussebene (s. Grafik Schnitt A-A), im Anschnitt also horizontal und vertikal wirkend, eingegeben werden (Darstellung s. unter Teilschnittgrößen)

In Abhängigkeit des Anschlusstyps (Träger-Stütze oder Trägerstoß) werden die Masken für die Eingabe der Schnittgrößenkombinationen aktiviert.

Bei Träger-Stützen-Anschlüssen werden Schnittgrößen in allen Bemessungsschnitten (einseitiger Anschluss: Träger, Stütze unten, Stütze oben; beidseitiger Anschluss: Träger rechts, Träger links, Stütze unten, Stütze oben) erwartet.

Bei einem Trägerstoß werden nur die Schnittgrößen im Kontaktschnitt angezeigt.

Mit 'Anschnitt' wird die Stelle bezeichnet, an der der Träger mit den Anschlussmitteln (Stirnblech, Flanschwinkel)
an der Stütze befestigt ist (s. Grafik Schnitt A-A).

Analog handelt es sich bei dem Stützenanschnitt um die Stelle, an der der Verbindungsbereich in den eigentlichen Stützenbereich übergeht, hier die Lage der Stegsteifen bzw. die Höhe des untersten und obersten Trägerflanschs
(s. Grafik Punkte 1 und 2).

Bei Vouten kann zusätzlich der Anschluss der Voute an den Träger (s. Grafik Schnitt B-B) bemessen werden.

Die Schnittgrößen werden aus den eingegebenen Größen unter der Annahme berechnet, dass im Voutenbereich
keine äußeren Kräfte angreifen.

Zur Identifikation kann jeder Schnittgröße eine Bezeichnung (Kurzbeschreibung) zugeordnet werden,
die im Ausdruck aufgeführt wird.

Die Schnittgrößen werden in die intern verwendeten Bemessungsgrößen transformiert.

Schnittgrößen importieren

Detailnachweisprogramme zur Bemessung von Anschlüssen (Träger/Stütze, Trägerstöße), Fußpunkten
(Stütze/Fundament) etc. benötigen Schnittgrößenkombinationen, die häufig von einem Tragwerksprogramm zur Verfügung gestellt werden.

Dabei handelt es sich i.d.R. um eine Vielzahl von Kombinationen, die im betrachteten Bemessungsschnitt des übergeordneten Tragwerkprogramms vorliegen und in das Anschlussprogramm übernommen werden sollen.

pcae stellt neben der 'per Hand'-Eingabe zwei verschiedene Mechanismen zur Verfügung, um Schnittgrößen in das vorliegende Programm zu integrieren.

Import aus einem 4H-Programm

Voraussetzung zur Anwendung des DTE^®-Import-Werkzeugs ist, dass sich ein pcae-Programm auf dem Rechner befindet, das Ergebnisdaten exportieren kann.

Die zu importierenden Schnittgrößen werden nur im Statik-Koordinatensystem übertragen (s.o.).

Import Träger-Stützenanschlüssen

... von einem Einzelschnitt bei Trägerstößen

Import aus einer Text-Datei

Die Schnittgrößenkombinationen können aus einer Text-Datei im ASCII-Format eingelesen werden.

Die Datensätze müssen in der Text-Datei in einer bestimmten Form vorliegen; der entsprechende Hinweis wird bei Betätigen des Einlese-Buttons gegeben.

Anschließend wird der Dateiname einschl. Pfad der entsprechenden Datei abgefragt.

Es werden sämtliche vorhandenen Datensätze eingelesen und in die Tabelle übernommen. Bereits bestehende Tabellenzeilen bleiben erhalten.

Wenn keine Daten gelesen werden können, erfolgt eine entsprechende Meldung am Bildschirm.

Die statische Berechnung eines Bauteils beinhaltet i.A. die Modellbildung mit anschließender Berechnung des Tragsystems sowie nachfolgender Einzelnachweise von Detailpunkten.

Bei der Beschreibung eines Details sind die zugehörenden Schnittgrößen aus den Berechnungsergebnissen des Tragsystems zu extrahieren und dem Detailnachweis zuzuführen.

In der 4H-Programmorganisation gibt es hierzu verschiedene Vorgehensweisen

zum einen können Tragwerks- und Detailprogramm fest miteinander verbunden sein, d.h. die Schnittgrößenüber-
gabe erfolgt intern. Es sind i.A. keine weiteren Eingaben (z.B. Geometrie) notwendig, aber auch möglich (z.B. weitere Belastungen), die Programme bilden eine Einheit.

Dies ist z.B. bei dem 4H-Programm Stütze mit Fundament der Fall.

zum anderen können Detailprogramme Schnittgrößen von in Tragwerksprogrammen speziell festgelegten Exportpunkten über ein zwischengeschaltetes Export/Import-Tool einlesen.

Das folgende Beispiel einer Rahmenecke (Sonderform des Träger-Stützenanschlusses mit nicht-durchlaufender
Stütze) erläutert diesen 4H-Schnittgrößen-Export/Import.

Zunächst sind im exportierenden 4H-Programm
(4H-FRAP und 4H-NISI) die Stellen zu kennzeichnen, deren Schnittgrößen beim nächsten Rechenlauf exportiert, d.h. für den Import bereitgestellt, werden sollen.

Um 4H-EC3BT sinnvoll einzusetzen zu können, sollte bereits bei der Modellbildung im Stabwerksprogramm darauf geachtet werden, dass die Profile nur über die starken Achsen abtragen.

In diesem Beispiel sollen die Schnittgrößen für eine Rahmenecke übergeben werden.

Dazu ist je ein Kontrollpunkt am Riegelanschnitt
(vereinf. bei h_Stütze/2) und am Stützenanschnitt
(vereinf. bei h_Träger/2) zu setzen.

Ausführliche Informationen zum Export entnehmen
Sie bitte dem DTE^®-Schnittgrößenexport.

Für eine einseitige Träger-Stützenverbindungen mit durchlaufender Stütze sind mindestens drei Schnitte
(Träger, Stütze (unten), Stütze (oben)) festzulegen.

Nach einer Neuberechnung des Rahmens stehen die Exportschnittgrößen dem aufnehmenden 4H-Programm
(z.B. 4H-EC3BT, 4H-EC3RE, 4H-EC3IH, 4H-EC3IM) zum Import zur Verfügung.

dazu wird zunächst im Register zur Eingabe der Bemessungsgrößen festgelegt, ob die Schnittgrößen
im Schnittpunkt der Systemachsen (Knoten) oder im Anschnitt der Verbindung eingelesen werden.

Das exportierende Programm liefert die Schnittgrößen stets im Statik-Koordinatensystem.

Bei Träger-Stützenverbindungen erfolgt der Nachweis im Anschnitt Träger/Stütze bzw. Stirnblech/Stütze.

Daher werden die Schnittgrößen, die im Schnittpunkt der Systemachsen gegeben sind, programmintern in Anschnittschnittgrößen umgerechnet.

aus dem aufnehmenden 4H-Programm wird nun über den Import-Button das Fenster zur
DTE^®-Bauteilauswahl aufgerufen

Zunächst erscheint ein Infofenster, das den Anwender auf die wesentlichen Punkte hinweist.

Es besteht die Möglichkeit, den Import an dieser Stelle abzubrechen, um ggf. das exportierende Programm
entsprechend vorzubereiten.

Nach Bestätigen des Infofensters wird die DTE^®-Bauteilauswahl aktiviert.

In der Bauteilauswahl werden alle berechneten Bauteile nach Verzeichnissen sortiert dargestellt, wobei diejenigen,
die Schnittgrößen exportiert haben, dunkel gekennzeichnet sind.

Das gewünschte Bauteil kann nun markiert und über den bestätigen-Button ausgewählt werden. Alternativ kann
durch Doppelklicken des Bauteils direkt in die DTE^®-Schnittgrößenauswahl verzweigt werden.

In der Identifizierungsphase der Schnittgrößenauswahl werden alle verfügbaren Schnitte des ausgewählten Bauteils angezeigt, wobei diejenigen Schnitte deaktiviert sind, deren Material nicht kompatibel mit dem Detailprogramm ist.

Nun werden die Schnitte den einzelnen Abteilungen in der Schnittgrößentabelle (hier Träger, Stütze) zugeordnet.

Dazu wird der entsprechende Eintrag (hier Schnitt 1) angewählt und der zugehörigen Zeile in der dann folgenden
Tabelle zugewiesen (hier Träger (rechts)).

Ist eine Abteilung festgelegt, werden die in Frage kommenden möglichen Alternativen für die noch nicht festgelegte Abteilung mit einem Pfeil gekennzeichnet.

sind nicht ausreichend Schnitte vorhanden, kann die DTE^®-Schnittgrößenauswahl nur über den
abbrechen-Button verlassen werden, ein Import ist dann nicht möglich.

Zur visuellen Kontrolle werden in einem nebenstehenden Fenster die definierten Schnitte angezeigt.

erst wenn sämtliche Schnitte zugeordnet sind, ist die Identifizierungsphase abgeschlossen und die Schnittgrößenauswahl folgt.

Es werden die verfügbaren Schnittgrößenkombinationen der gewählten Schnitte angeboten, die über das
'+'-Zeichen am linken Rand aufgeklappt werden können.

Die Kombinationen können beliebig zusammengestellt werden.

über den nebenstehend dargestellten Button kann die Anzahl an Schnittgrößenkombinationen durch Abwahl doppelter Zeilen häufig stark reduziert werden

Wenn eine Reihe von Anschlüssen gleichartig ausgeführt werden soll, können in einem Rutsch weitere Schnitt-
größen anderer Schnitte aktiviert und so bis zu 10.000 Kombinationen übertragen werden.

wird das Import-Modul über den bestätigen-Button verlassen, werden die Schnittgrößen übernommen und für das importierende Programm aufbereitet

pcae gewährleistet durch geeignete Transformationen, dass die Schnittgrößen sowohl im KOS des importierenden Programms vorliegen, als auch - bei mehrschnittigen Verbindungen - einander zugehörig
sind, d.h. dass Träger- und Stützenschnittgrößen aus derselben Faktorisierungsvorschrift entstanden sind.

In einem Infofenster werden die eigene Auswahl fett und die aus der Faktorisierungsvorschrift berechneten Schnittgrößen eines anderen Schnitts in normaler Schriftdicke dargestellt.

Auch an dieser Stelle besteht wieder die Möglichkeit, doppelt vorkommende Zeilen zu ignorieren.

Das aufnehmende Programm erweitert nun die Schnittgrößen-
tabelle um die ausgewählten Lastkombinationen.

Bei der Übernahme erfolgen Plausibilitätschecks und ggf. Meldungen.

Eine Aktualisierung der importierten Schnittgrößenkombinationen, z.B. aufgrund einer Neuberechnung
des exportierenden Tragwerks, erfolgt nicht!

Besonderheiten bei Verbindungen mit durchlaufender Stütze

Einseitige Träger-Stützenverbindungen mit durchlaufender Stütze benötigen Schnittgrößeninformationen in drei Schnitten: am Träger und an der Stütze unterhalb und oberhalb des Verbindungsknotens.

Beidseitige Träger-Stützenverbindungen mit durchlaufender Stütze benötigen Schnittgrößeninformationen in vier Schnitten: an den Trägern rechts und links sowie an der Stütze unterhalb und oberhalb des Verbindungsknotens.

Das Programm 4H-EC3BT berechnet nur Träger-Stützenverbindungen mit durchlaufender Stütze.

Besonderheiten bei Rahmenecken

Bei liegenden Rahmenecken (Variante 2) können zusätzlich zu den Schnitten am Träger und an der Stütze (s. Beschreibung oben) die Schnittgrößen an einem Kragarm importiert werden.

Um die Schnittgrößen des dritten Schnitts zu importieren, ist der entsprechende Button zu aktivieren.

Das Programm 4H-EC3RE berechnet nur Träger-Stützenverbindungen mit nicht-durchlaufender Stütze.

Die statische Berechnung eines Bauteils beinhaltet i.A. die Modellbildung mit anschließender Berechnung des Tragsystems sowie nachfolgender Einzelnachweise von Detailpunkten.

Bei der Beschreibung eines Details sind die zugehörenden Schnittgrößen aus den Berechnungsergebnissen des Tragsystems zu extrahieren und dem Detailnachweis zuzuführen.

In der 4H-Programmorganisation gibt es hierzu verschiedene Vorgehensweisen

Dies ist z.B. bei dem 4H-Programm Stütze mit Fundament der Fall.

zum anderen können Detailprogramme Schnittgrößen von in Tragwerksprogrammen speziell festgelegten Exportpunkten über ein zwischengeschaltetes Export/Import-Tool einlesen

Das folgende Beispiel eines einfachen Rahmens erläutert diesen 4H-Schnittgrößen-Export/Import.

Zunächst sind im exportierenden 4H-Programm (z.B.
4H-FRAP) die Stellen zu kennzeichnen, deren Schnitt-größen beim nächsten Rechenlauf exportiert, d.h. für
den Import bereitgestellt, werden sollen.

In diesem Beispiel sollen die Schnittgrößen für eine Querschnittsbemessung übergeben werden.

Dazu ist an der entsprechenden Stelle ein Kontroll-
punkt zu setzen.

Ausführliche Informationen zum Export entnehmen
Sie bitte dem DTE^®-Schnittgrößenexport.

Nach einer Neuberechnung des Rahmens stehen die Exportschnittgrößen dem aufnehmenden 4H-Programm (z.B. 4H-BETON, 4H-EC3SA, 4H-EC3IH) zum Import
zur Verfügung.

aus dem aufnehmenden 4H-Programm wird nun über den Import-Button das Fenster zur DTE^®-Bauteilauswahl aufgerufen. Hier werden alle berechneten Bauteile dargestellt, wobei diejenigen,
die Schnittgrößen exportiert haben, dunkel gekennzeichnet sind.

In der Schnittgrößenauswahl werden die verfügbaren Schnittgrößenkombinationen aller im übergebenden Programm gekennzeichneten Schnitte angeboten. Dabei sind diejenigen Schnitte deaktiviert, deren Material nicht kompatibel
mit dem Detailprogramm ist.

Es wird nun der Schnitt angeklickt und damit geöffnet, dessen Schnittgrößen eingelesen werden sollen.

In 4H-EC3SA ist der komplette verfügbare Schnittgrößensatz importierbar, was durch gelbe Hinterlegung der
Spalten angezeigt wird.

Die Schnittgrößenkombinationen können beliebig zusammengestellt werden; pcae empfiehlt jedoch, nur diejenigen auszuwählen, die als Bemessungsgrößen für den zu führenden Detailnachweis relevant sind.

ein nützliches Hilfsmittel bietet dabei der dargestellte Button, mit dem die Anzahl zu übertragender Lastkombinationen durch Eliminierung doppelter Zeilen stark reduziert werden kann.

Wird nun die DTE^®-Schnittgrößenauswahl bestätigt, bestückt das Importprogramm die Schnittgrößentabelle,
wobei ggf. vorhandene Kombinationen erhalten bleiben.

Die Kompatibilität der Querschnitts- und Nachweisparameter zwischen exportierendem und importierendem Programm ist zu gewährleisten.

Eine Aktualisierung der importierten Schnittgrößenkombinationen, z.B. aufgrund einer Neuberechnung
des exportierenden Tragwerks, erfolgt nicht!

das sechste Register gibt einen sofortigen Überblick über die ermittelten Ergebnisse

Zur sofortigen Kontrolle und des besseren Überblicks halber werden die Ergebnisse in diesem Register lastfallweise übersichtlich zusammengestellt.

Eine Box zeigt an, ob ein Lastfall die Tragfähigkeit des Anschlusses überschritten hat (rot ausgekreuzt) oder wie viel Reserve noch vorhanden ist (grüner Balken).

Zur besseren Fehleranalyse oder zur Einschätzung der Tragkomponenten werden die Einzelberechnungsergebnisse ebenfalls protokolliert.

Die Rotationssteifigkeit und Verdrehung sind ebenfalls dargestellt.

Eine Meldung zeigt an, wenn ein Fehler aufgetreten oder die Tragfähigkeit überschritten ist.

Werden mehr als fünf Lastkombinationen berechnet, wird die Darstellung der Ergebnisse reduziert.

Die maximale Ausnutzung (= Gesamt) wird zusätzlich am oberen Fensterrand protokolliert.

Die Lastkombination, die für das Gesamtergebnis maßgebend ist, wird markiert. Über den Link kann die Ausgabe direkt am Bildschirm eingesehen werden.

Wenn die Ursache des Fehlers nicht sofort ersichtlich ist, sollte die Druckliste in der ausführlichen Ergebnisdarstellung geprüft werden.

In der nachfolgenden Grafik sind die Parameterbezeichnungen aufgeführt, auf die im Programm Bezug genommen wird, wenn ein (vertikaler) Träger-Stützenanschluss berechnet werden soll. Bei einem Trägerstoß gelten die Parameterbezeichnungen ebenso (ohne b_fc, e'₁, e'₂).

Beim Flanschwinkelanschluss befindet sich nur eine Schraubenreihe am Stützenflansch. Es können hingegen beliebig viele Schraubenreihen am Trägerflansch angeordnet werden, deren Abstände jedoch konstant sind.

Grundlage zur Bemessung diverser Schraubenverbindungen ist das Modell eines äquivalenten T-Stummels.

Die Bezeichnung der Abstände ist in der folgenden Skizze beschrieben.

Die Normenbezüge dieses Dokuments beziehen sich auf die aktuellen Vorschriften aus dem Jahr 2025
(s. Berechnungsmethode). Unterschiede gegenüber den Vorgängerversionen sind gekennzeichnet.

Nach EC 3-1-8, 7.1.4, sind Anschlüsse bei elastisch-plastischer Tragwerksberechnung i.d.R. sowohl nach ihrer Steifigkeit (7.3.2) als auch nach der Tragfähigkeit (7.3.3) zu klassifizieren.

Dazu müssen für Anschlüsse mit Doppel-T-Profilen die Momententragfähigkeit (7.2.5), die Rotationssteifigkeit (7.2.6) und die Rotationskapazität (7.2.7) berechnet werden.

Die Zusammenhänge zwischen Momententragfähigkeit, Rotationssteifigkeit und Rotationskapazität sind in EC 3-1-8, Bild 7.8 dargestellt

Es erfolgt keine Klassifizierung nach der Steifigkeit, da das Grenzkriterium bauwerksspezifisch zu ermitteln ist
(Bild 7.9). Daher erfolgt auch keine Überprüfung der ausreichenden Rotationskapazität.

In Analogie dazu wird ebenso die Klassifizierung nach der Tragfähigkeit (Bild 7.10) nicht durchgeführt.

Nach EC 3-1-8, 7.2, werden für eine wirklichkeitsnahe Berechnung des Anschlussverhaltens das Stützenstegfeld
und die einzelnen Anschlüsse unter Berücksichtigung der Schnittgrößen der Bauteile am Anschnitt des Stützenstegfeldes getrennt modelliert.

Der mögliche Einfluss des Stützenstegfeldes wird durch den Übertragungsparameter β berücksichtigt.

Bei einseitigen Träger-Stützenanschlüssen gilt stets β = 1.

Nach EC 3-1-8, 8.1.1, wird ein Anschluss mit Doppel-T-Querschnitten als eine Zusammenstellung von Grundkomponenten (Gk) angesehen.

Folgende Grundkomponenten (vgl. Tab. 8.1) werden verwendet

	Gk 1 - Stützenstegfeld mit Schubbeanspruchung
	Gk 2 - Stützensteg mit Querdruckbeanspruchung
	Gk 3 - Stützensteg mit Querzugbeanspruchung
	Gk 4 - Stützenflansch mit Biegung
	Gk 5 - Stirnblech mit Biegebeanspruchung
	Gk 6 - Flanschwinkel mit Biegebeanspruchung
	Gk 7 - Trägerflansch und -steg mit Druckbeanspruchung
	Gk 8 - Trägersteg mit Zugbeanspruchung
	Gk 10 - Schrauben mit Zugbeanspruchung
	Gk 11 - Schrauben mit Abscherbeanspruchung
	Gk 12 - Schrauben mit Lochleibungsbeanspruchung
	Gk 19 - Schweißnähte
	Gk 20 - Gevouteter Träger mit Druck

Die Verformbarkeit eines Anschlusses kann durch eine Rotationsfeder modelliert werden, welche die verbundenen Bauteile im Kreuzungspunkt der Schwerpunktlinien verbindet (7.2.4).

Bei beidseitigen Anschlüssen ergeben sich zwei Rotationsfedern.

Die Kenngrößen dieser Feder können in Form einer Momenten-Rotations-Charakteristik (s.o.) dargestellt werden, die die drei wesentlichen Kenngrößen liefert

	Momententragfähigkeit
	Rotationssteifigkeit
	Rotationskapazität

Da die Rotationssteifigkeit nach EC 3-1-8, B.4.1(4), ermittelt wird, dürfen einfache lineare Abschätzungen zur Anwendung kommen (7.1.1(7)).

Weiterführende Erläuterungen zur Ermittlung der

	Tragfähigkeit
	Rotationssteifigkeit
	Rotationskapazität

Die Normenbezüge dieses Dokuments beziehen sich auf die aktuellen Vorschriften aus dem Jahr 2025
(s. Berechnungsmethode). Unterschiede gegenüber den Vorgängerversionen sind gekennzeichnet.

Die Komponentenmethode ermöglicht die Berechnung beliebiger Anschlüsse von Doppel-T-Profilen für Tragwerksberechnungen (EC 3-1-8, 8.1).

Die Voraussetzungen für das Verfahren sowie die zur Anwendung kommenden Grundkomponenten sind im
Kapitel Allgemeines beschrieben.

Im Programm 4H-EC3BT werden Träger-Stützenanschlüsse oder Trägerstöße berechnet.

Im EC 3-1-8, 7.2.3, ist geregelt, dass beidseitige Träger-Stützenanschlüsse vereinfachend je Seite betrachtet werden dürfen. Dementsprechend wird die Verbindung je Lastfall zweimal (rechter Anschluss, linker Anschluss) berechnet.
Es ergeben sich Tragfähigkeiten und Rotationssteifigkeiten je Seite.

Im Folgenden wird der Rechenweg einer rechtsseitigen Verbindung dargelegt.

Nach EC 3-1-8 wird die Biegetragfähigkeit des Anschlusses aus den Tragfähigkeiten der einzelnen Grundkomponenten ermittelt und der einwirkenden Bemessungsgröße gegenübergestellt.

Alternativ können aus der einwirkenden Belastung die einzelnen Traganteile für jede Grundkomponente (Teilschnittgrößen) extrahiert und den Tragfähigkeiten der einzelnen Grundkomponenten gegenübergestellt werden.

Es wird die Vorgehensweise zur Bemessung von geschraubten Stirnblech- und Flanschwinkel-Verbindungen sowie von geschweißten Verbindungen mit der Komponentenmethode nach EC 3-1-8, 7.2.5, erläutert.

Die alternative Methode zur Berechnung der Grundkomponenten mit Teilschnittgrößen wird nicht behandelt.

geschraubte Stirnblechverbindung

Die Biege- und Zugtragfähigkeit des Anschlusses auf Seite der

	Stütze wird mit den Grundkomponenten 1 bis 4
	des Trägers mit den Grundkomponenten 7, 8 und ggf. 20
	des Stirnblechs mit Grundkomponente 5

ermittelt.

Die speziellen Ansprüche eines Stirnblechstoßes mit thermischer Trennschicht werden mit Gk 15 erfasst.

Die Tragfähigkeit der Schrauben wird mit Gk 10 für Zug, Gk 11 für Abscheren und Gk 12 für Lochleibung ermittelt.

Die Tragfähigkeit der Schweißnähte zwischen Träger und Stirnblech wird über den Linienquerschnitt mit einbezogen.

Zur Bemessung der Schweißnähte.

Biegetragfähigkeit mit der Komponentenmethode

Nach EC 3-1-8, B.3.2.2 wird die Biegetragfähigkeit von Träger-Stützenanschlüssen oder Trägerstößen mit geschraubten Stirnblechverbindungen bestimmt mit

Im Überstand wird nur eine Schraubenreihe berücksichtigt.

Der Druckpunkt einer Stirnplattenverbindung sollte im Zentrum des Spannungsblocks der Druckkräfte liegen
(EC 3-1-8, B.3.2.1(10)), vereinfachend in der Achse der Mittelebene des Trägerdruckflanschs (EC 3-1-8, B.3.2.2(2)).

Die Nummerierung der Schraubenreihen geht von der Schraubenreihe aus, die am weitesten vom Druckpunkt entfernt liegt (EC 3-1-8, B.3.2.2(3)).

Die wirksame Tragfähigkeit einer Schraubenreihe r sollte als Minimum der Tragfähigkeiten einer einzelnen Schraubenreihe der Gkn 3, 4, 5, 8 bestimmt werden, wobei ggf. noch Reduktionen aus den Gkn 1, 2, 7
vorzunehmen sind (EC 3-1-8, B.3.2.2(6,7)).

Anschließend ist die Tragfähigkeit der Schraubenreihe als Teil einer Gruppe von Schraubenreihen der Gkn 3, 4, 5, 8
zu untersuchen (EC 3-1-8, B.3.2.2(8)).

Bei Trägerstößen werden die Grundkomponenten, die die Stütze betreffen, außer Betracht gelassen
(EC 3-1-8, B.3.2.2(10)).

Um ein mögliches Schraubenversagen auszuschließen, ist die Forderung nach EC 3-1-8, B.3.2.2(9) einzuhalten

Ist die wirksame Tragfähigkeit einer zuerst berechneten Schraubenreihe x größer als 1.9 · F_t,Rd, wird die wirksame Tragfähigkeit der nachfolgenden Schraubenreihe r ggf. reduziert, um folgender Bedingung zu genügen

EC 3-1-8:2010: Die wirksamen Tragfähigkeiten aller nachfolgenden Schraubenreihen werden linearisiert.

Diese Vorgehensweise erfordert eine erneute Kontrolle der Tragfähigkeiten n. (7-9).

Optional kann die Schraubentragfähigkeit vorab begrenzt werden, damit die o.a. Forderung nicht zum Tragen kommt.

Im Folgenden wird der Berechnungsweg anhand einer Stirnblech-Verbindung mit vier Schraubenreihen erläutert.

Im Programm 4H-EC3BT werden zunächst die minimalen Tragfähigkeiten aus den maßgebenden Grundkomponenten je Schraubenreihe ermittelt.

Nun erfolgen reihenweise die Abminderungen für Schraubenreihen als Teil einer Schraubengruppe.

Da die Schraubengruppen einer Stütze und eines Stirnblechs verschiedene Mitglieder haben können, erfolgt die Ausgabe in separaten Blöcken.

Es werden drei Gruppen gebildet: Gruppe 1 mit den Reihen 1 und 2, Gruppe 2 mit den Reihen 1 bis 3 und Gruppe 3 mit den Reihen 1 bis 4. Das >-Symbol kennzeichnet die Tragfähigkeiten, die auf Grund der Gruppentragfähigkeit reduziert werden müssen.

Da der Trägerobergurt eine Beeinflussung der Schraubenreihen 1 und 2 unterbindet, werden nur zwei Gruppen gebildet: Gruppe 1 mit den Reihen 2 und 3 und Gruppe 2 mit den Reihen 2 bis 4. Es ist keine Abminderung auf Grund der Gruppentragfähigkeit erforderlich.

Mit diesen Tragfähigkeiten der einzelnen Schraubenreihen wird die Tragfähigkeit des Anschlusses bei reiner Zugbelastung bestimmt.

Es folgen reihenweise die Abminderungen der Tragfähigkeiten infolge der Druck-/Schub-Komponenten.

Auch hier kennzeichnet das >-Symbol die Tragfähigkeiten, die auf Grund der Druck- und Schubtragfähigkeiten reduziert werden müssen. Die Schraubenreihen 3 und 4 sind damit unwirksam.

Je Schraubenreihe wird die Tragkraft überprüft, ob die Annahme einer plastischen Schraubenkraftverteilung gerechtfertigt ist. Wird in einer Reihe die Grenztragfähigkeit von 95% der Zugtragfähigkeit einer Schraube überschritten, ist die Tragfähigkeit der nachfolgenden Reihe abzumindern.

Das Ergebnis wird schlussendlich protokolliert.

Jede der Grundkomponenten, die die Tragfähigkeit einer Schraubenreihe maßgebend herabgesetzt hat (gekennzeichnet durch das >-Symbol, s.o.), wird als mögliche Versagensquelle des Anschlusses protokolliert.

Die Druck-Komponenten liefern die Tragfähigkeit bei reiner Druckbeanspruchung.

Die Biegetragfähigkeit ergibt sich damit zu

und die Ausnutzung zu

wobei das einwirkende Moment auf den Druckpunkt in der Anschlussebene (bei Stirnblechverbindungen die Kontaktebene zwischen Stirnblech und Stütze bzw. bei Stößen zwischen den Stirnblechen) bezogen ist.

Eine ggf. einwirkende Normalkraft wird im Widerspruch zu EC 3-1-8, B.3.2.1(2), berücksichtigt!

Ist die einwirkende Normalkraft größer als 5% der plastischen Normalkrafttragfähigkeit (s. EC 3-1-1, 8.2.3)

wird nach EC 3-1-8, B.3.3(1), die konservative Näherung verwendet.

wobei sich nun das einwirkende Moment auf den Schwerpunkt (reines Moment ohne Normalkraft) bezieht.

Alternativ kann bei normalkraftbeanspruchten Stirnblechverbindungen die MNV- Interaktionsbeziehung
n. Cerfontaine (s.u.) verwendet werden.

Abscher- / Lochleibungstragfähigkeit mit der Komponentenmethode

Auch hier werden zunächst die minimalen Tragfähigkeiten aus den maßgebenden Grundkomponenten ermittelt.

Nach EC 3-1-8, Tab. 5.9, reduziert sich die Tragfähigkeit bei gleichzeitiger Wirkung von Querkraft und Zugnormalkraft bei voller Ausnutzung der Biegetragfähigkeit zu

Ist eine Schraubenreihe nicht an der Biegetragfähigkeit beteiligt (hier die Reihen 3 und 4 mit F_tr,Rd = 0), stehen sie für die Scherkraftaufnahme voll zur Verfügung (keine Abminderung).

... so dass sich die endgültigen Tragfähigkeiten je Schraubenreihe ergeben zu

Die Abscher-Lochleibungstragfähigkeit ergibt sich damit zu

und die Ausnutzung zu

Schubtragfähigkeit

Sowohl Stirnblech als auch Stützensteg sind für den Schub aus Querkraftbeanspruchung zu untersuchen.

Die Tragfähigkeit des Stirnblechs ergibt sich als Minimum der plastischen Tragfähigkeit des Blechs und der Tragfähigkeit der Stegnähte.

Die Tragfähigkeit des Stützenstegfelds ist bereits in der Biegetragfähigkeit berücksichtigt. Für einen expliziten Nachweis der Schubtragfähigkeit wird sie hier noch einmal aufgeführt

MNV-Interaktion (nur Stirnblechanschluss)

Die Komponentenmethode nach EC 3-1-8, B.3.2, wurde für reine Biegeprobleme konzipiert. Eine Normalkraft-
beanspruchung kann hierbei nur wirtschaftlich berücksichtigt werden, wenn die Normalkraft untergeordnet,
d.h. kleiner als 5% der plastischen Beanspruchbarkeit ist. Bei höherer Normalkraftbeanspruchung wird eine konservative Näherung verwendet.

Eine Möglichkeit, auch normalkraftbehaftete Anschlüsse zu bemessen, besteht darin, die Komponenten über Teilschnittgrößen auszuwerten (alternative Methode). Leider kann bei dieser Methode die Traglastreduktion
auf Grund der Gruppenbildung von Schrauben nicht hinreichend genau erfasst werden.

Daher wurde ein Verfahren implementiert, das über Optimierungsmethoden einen Gleichgewichtszustand
zwischen der eingegebenen Belastung und den resultierenden Kräften in den Schraubenreihen (Zug) und
den Flanschen (Druck) ermittelt. Diese Methode ist von der Art der Belastung (Biegung, Zug, Druck) unabhängig.

In Anlehnung an das Ringbuch Typisierte Anschlüsse im Stahlhochbau, Ergänzungsband 2018 wird das Optimierungsverfahren nach F. Cerfontaine (in Jaspart/Weynand: Design of Joints in Steel and Composite
Structures) zur Ermittlung der Ausnutzung verwendet.

Hierbei werden die Tragfähigkeiten der Grundkomponenten für jede Schraubenreihe einzeln sowie für Schrauben-gruppen und der Querkraft als Randbedingungen für das lineare Optimierungsproblem aufgefasst. Iterativ wird eine Lösung für den höchsten Laststeigerungsfaktor unter Momenten-, Normalkraft- und Querkraftbeanspruchung ermittelt. Der Laststeigerungsfaktor entspricht dem Kehrwert der Ausnutzung.

Für das o.a. Beispiel ergeben sich die resultierenden Kräfte aus der Verteilung

Verbindung mit Flanschwinkeln

Die Biege- und Zugtragfähigkeit des Anschlusses wird ermittelt
auf Seite der

	Stütze mit den Grundkomponenten 1 bis 4
	Flanschwinkel mit Grundkomponente 6

Bei der Tragfähigkeit der Schrauben wirken für die Abscher-Lochleibungstragfähigkeit die Grundkomponenten 11 und 12,
für die Zugtragfähigkeit die Grundkomponente 10.

Biegetragfähigkeit mit der Komponentenmethode

Nach EC 3-1-8, B.3.2.1(4), wird die Biegetragfähigkeit eines geschraubten Anschlusses mit Flanschwinkeln
bestimmt mit

Im Winkelschenkel, der an der Stütze anliegt, darf sich nur eine Schraubenreihe befinden.

Der Druckpunkt einer Verbindung mit Flanschwinkeln sollte im Zentrum des Spannungsblocks infolge der Druckkräfte liegen (EC 3-1-8, B.3.2.1(10), vereinfachend in der Achse der Mittelebene des am Trägerdruckflansch anliegenden Winkelschenkels (EC 3-1-8, Tab. B.1 b)).

Im Folgenden wird der Berechnungsweg anhand einer Flanschwinkel-Verbindung mit zwei Schraubenreihen am Trägerflansch sowie unterschiedlichen Schraubengrößen am Stützen- und Trägerflansch erläutert.

Analog zur Stirnblech-Verbindung wird zunächst die minimale Tragfähigkeit der Zug-Schraubenreihe am
Stützenflansch aus den Gkn 3, 4, 6 ermittelt.

Anschließend erfolgen die Abminderungen

um zur wirksamen Tragfähigkeit zu gelangen.

Damit wird die Biegetragfähigkeit der Flanschwinkel-Verbindung ermittelt zu

und die Tragfähigkeit bei reiner Zug- bzw. Druckbeanspruchung

Zur Berechnung der Normalkrafttragfähigkeit und der Ausnutzungen s. Stirnblech-Verbindung.

Abscher-/Lochleibungstragfähigkeit mit der Komponentenmethode

Es wird unterschieden zwischen den Winkelschenkeln am Stützenflansch und denjenigen am Trägerflansch.

Am Stützenflansch befindet sich Schraubenreihe 1, am Trägerflansch die weiteren Schraubenreihen 2 bis n_s.

Zunächst werden die minimalen Tragfähigkeiten aus den maßgebenden Grundkomponenten ermittelt.

Nach EC 3-1-8, Tab. 5.9, reduziert sich die Tragfähigkeit bei gleichzeitiger Wirkung von Querkraft und Zugnormalkraft, betrifft jedoch nur Schraubenreihe 1 am Stützenflansch.

Die wirksamen Tragfähigkeiten je Schraubenreihe ergeben sich zu

und damit die wirksame Abscher-Lochleibungstragfähigkeit zu

Zur Berechnung der Ausnutzung der Flanschwinkel-Verbindung am Stützenflansch s. Stirnblech-Verbindung.
Die Ausnutzung am Trägerflansch wird ermittelt mit

geschweißte Verbindung

Die Biege- und Zugtragfähigkeit des Anschlusses wird ermittelt auf Seite der

Stütze wird mit den Grundkomponenten
1 bis 4

Trägers mit Grundkomponente 7 (bei Vouten alternativ mit Grundkomponente 20)

Die Tragfähigkeit der Schweißnähte zwischen Träger und Stütze wird über den Linienquer-
schnitt mit einbezogen.

Zur Bemessung der Schweißnähte.

Biege- und Zugtragfähigkeit mit der Komponentenmethode

Nach EC 3-1-8, B.3.2.1(3), wird die Biegetragfähigkeit eines geschweißten Anschlusses bestimmt mit

Der Druckpunkt einer geschweißten Verbindung sollte im Zentrum des Spannungsblocks infolge der Druckkräfte liegen (EC 3-1-8, B.3.2.1(10), vereinfachend in der Achse der Mittelebene des Druckflansches (EC 3-1-8, Tab. B.1 a)).

Bei Trägerstößen werden die Grundkomponenten, die die Stütze betreffen, außer Betracht gelassen
(analog EC 3-1-8, B.3.2.2(10)).

Im Folgenden wird der Berechnungsweg anhand einer unausgesteiften geschweißten Verbindung erläutert.

Die Zugtragfähigkeit ergibt sich aus den Gkn 3 und 4 (Gk 4 nur bei nicht ausgesteiften Stützenflanschen)
für den Zugflansch zu

Abminderungen aufgrund der Druck-/Schubtragfähigkeit der Profile

führen zur wirksamen Tragfähigkeit

mit der die Biegetragfähigkeit zu

und die Tragfähigkeit bei überwiegender Zug- bzw. Druckbeanspruchung zu

Die Tragfähigkeiten infolge einer Normalkraftbeanspruchung werden analog der Stirnblech-Verbindung berechnet.

Bei geschweißten Trägerstößen ist die Tragfähigkeit der Verbindung nur durch die Tragfähigkeit der
Schweißnähte gegeben.

Besonderheiten bei Vouten

Beträgt die Höhe des Trägers einschließlich Voute mehr als 600 mm, ist nach EC 3-1-8:2010, 6.2.6.7(1) i.d.R. der Beitrag des Trägerstegs zur Tragfähigkeit bei Druckbeanspruchung auf 20% zu begrenzen.

Programmintern wird die Stegdicke zur Berechnung von Grundkomponente 7 (Tragfähigkeit des Voutendruckflanschs am Stützenanschnitt) auf 20% begrenzt (nur EC 3-1-8:2010).

Bei einer Bemessung n. EC 3-1-8:2025 wird die Stegdicke der Voute vernachlässigt.

Die Biegetragfähigkeit des Trägerquerschnitts wird n. EC 3-1-8, A.10.1(1) unter Vernachlässigung des dazwischen liegenden Flansches berechnet.

Nach EC 3-1-8, A.23(1) gelten für Träger mit Vouten folgende Voraussetzungen

die Stahlgüte der Voute sollte mindestens der Stahlgüte des Trägers entsprechen (programmintern gewährleistet)

die Flanschabmessungen und die Stegdicke der Voute sollten nicht kleiner sein als die des Trägers

der Winkel zwischen Voutenflansch und Trägerflansch sollte nicht größer sein als 45°

die Länge s_s der steifen Auflagerung darf mit der Schnittlänge des Voutenflansches parallel zum Trägerflansch angesetzt werden

Am Anschluss Voute-Stütze ist die Tragfähigkeit von Voutenflansch und -steg mit Druck (Gk 7) maßgebend, am Anschluss Voute-Träger wird die Tragfähigkeit des Trägerstegs mit Querdruck (Gk 2) berechnet. Die Ergebnisse beider Gkn werden in der speziellen Vouten-Grundkomponente 20 zusammengefasst.

Besonderheiten bei überwiegend normalkraftbeanspruchten Verbindungen (nicht bei MNV-Interaktion)

Bei überwiegend normalkraftbeanspruchten Verbindungen ist der Trägerdruckflansch nicht mehr gedrückt bzw. der Zugflansch nicht mehr gezogen, d.h. die Annahme, dass der Druckpunkt in der Mitte des Trägerflanschs liegt, ist
nicht mehr akzeptabel (Zug-/Druckverbindungen).

Auch gilt die Komponentenmethode nach EC 3-1-8, B.3.2, im Grunde nur für biegebeanspruchte Verbindungen mit unbedeutender Normalkraft (N ≤ 5% Npl).

Jedoch darf nach EC 3-1-8, B.3.3, eine Näherung verwendet werden, bei der Biege- und Normalkraftbeanspruchung voneinander unabhängig ausgewertet werden. Die Einzeltragfähigkeiten werden anschließend addiert.

Daher wird für das einwirkende Biegemoment eine Biegetragfähigkeit berechnet, die sich auf den unteren Trägerflansch (bzw. bei Flanschwinkelverbindungen auf den am unteren Trägerflansch anliegenden Winkelschenkel) bezieht, und für die einwirkende Normalkraft eine Normalkrafttragfähigkeit in der Systemachse (senkrecht zur Anschlussebene) ermittelt.

Bei geschraubten Anschlüssen mit einer Schraubenreihe im unteren Überstand (auf der Druckseite) wird diese letzte Reihe bei Ermittlung der Zugtragfähigkeit im Unterschied zur Biegetragfähigkeit berücksichtigt.

Die MNV-Interaktion liefert i.A. günstigere Ergebnisse und wird im Standardfall für überwiegend normalkraft-
beanspruchte Lastkombinationen verwendet.

Die Schnittgrößen sind als Bemessungsgrößen bereits mit den Lastfaktoren für den Grenzzustand der Tragfähigkeit beaufschlagt und können auf drei verschiedene Arten in das Programm eingegeben werden.

Knoten-Schnittgrößen beziehen sich auf den Knotenpunkt der Schwerachsen.

Knoten-Schnittgrößen sind häufig das Resultat einer vorangegangenen Stabwerksberechnung und mit der Vorzeichenregel des Statik-Koordinatensystems (positive Normalkraft = Zug, pos. Biegemoment = Zug unten) definiert.

Anschnitt-Schnittgrößen befinden sich in der Bemessungsebene, sind jedoch bei geneigten und gevouteten
Trägern auf die Schwerachse des Trägers bezogen.

Hier ist das EC 3-1-8-Koordinatensystem (positive Normalkraft = Druck, positives Biegemoment = Zug oben)
zu beachten!

Anschluss-Schnittgrößen sind die senkrecht zur Anschlussebene wirkenden Bemessungsgrößen im
EC 3-1-8-Koordinatensystem, die den Tragfähigkeitsnachweisen zu Grunde liegen.

Sowohl Knoten-Schnittgrößen als auch Anschnitt-Schnittgrößen müssen auf die Bemessungsebene transformiert werden. Zu beachten ist, dass dabei keine äußeren Einwirkungen berücksichtigt werden, so dass besonders bei längeren Vouten die für die Nachweise am Voutenanfang (Übergang des Trägers in die Voute, Voute-Träger-Anschnitt) berechneten Bemessungsgrößen zu überprüfen sind!

Dabei wird mit Bemessungsebene (Anschlussebene) die Kontaktebene zwischen Träger und Stütze (bei Stößen die Kontaktebene zwischen den Trägern) bezeichnet. Bei Stirnplattenverbindungen ist dies z.B. der Anschluss der Stirnplatte an die Stütze (bei Stößen die Mittelebene der beiden Stirnplatten).

Es wird stets vorausgesetzt, dass ein rechtsseitiger Anschluss (Rechenmodell) vorliegt. Daher werden ggf.
zunächst die Schnittgrößen der linken Anschlussseite in das Rechenmodell transformiert.

Transformation der Schnittgrößen

Sind die Schnittgrößen bei gevouteten Trägern auf die Systemachse des Trägers bezogen, werden zunächst die Schnittgrößen in der Systemachse berechnet

Die Transformation der Schnittgrößen aus dem linken Anschluss in das Rechenmodell erfolgt anschließend mit

Sind die Schnittgrößen im Knotenpunkt der Schwerachsen gegeben (KOS Statik), werden sie zunächst in die Anschluss-Schnittgrößen (KOS EC 3-1-8) bezogen auf die Schwerachse des Trägers transformiert.

Die Schnittgrößenkombination lässt sich auch direkt (Schnittgrößen im Anschnitt der Verbindung, s. Register 4) eingeben.

Das Biegemoment am Anschnitt Voute-Träger wird nach der o.a. Formel berechnet, Normalkraft und Querkraft sind über die Voutenlänge konstant.

Die zur Transformation notwendigen Winkelinformationen sind mit

gegeben.

Die Abstände zur Bildung der Momente werden berechnet zu

Anschließend werden aus den Schnittgrößen im Anschluss die Schnittgrößen senkrecht zur Anschlussebene ermittelt.

Auch diese Schnittgrößenkombination lässt sich direkt (Schnittgrößen senkrecht zur Anschlussebene, s. Register 4) eingeben.

Soll die Biege- und/oder Abschertragfähigkeit mit den Grundkomponenten mit Teilschnittgrößen (alternative
Methode, s. Register 1) nachgewiesen werden oder sind spezielle Nachweise z.B. der Stegsteifen zu führen, sind die Teilschnittgrößen in den Flanschen und Stegen zu ermitteln.

Die Teilschnittgrößen im Träger ergeben sich zu

Die Teilschnittgrößen im Stützenstegfeld ergeben sich zu

wobei bei geschraubten Verbindungen der innere Hebelarm z dem äquivalenten Hebelarm z_eq entspricht.

Zur Berechnung von z_eq s. Rotationssteifigkeit.

Die Normenbezüge dieses Dokuments beziehen sich auf die aktuellen Vorschriften aus dem Jahr 2025
(s. Berechnungsmethode). Unterschiede gegenüber den Vorgängerversionen sind gekennzeichnet.

Folgende Nachweise können geführt werden

	Nachweis der Anschlusstragfähigkeit mit der Komponentenmethode nach Eurocode 3
	... Anschlusstragfähigkeit mit der MNV-Interaktion (bei geschraubtem Stirnblechanschluss)
	... Anschlusstragfähigkeit mit Teilschnittgrößen (alternative Methode)
	... Schweißnähte am Träger (Nachweis über den Linienquerschnitt)
	... Stegsteifen (Rippen)
	... Querschnittstragfähigkeit
	elastischer Schubfeldnachweis

Die Ausnutzungen aus den durchgeführten Nachweisen werden extremiert und anschließend sowohl lastfallweise als auch im Gesamtergebnis ausgegeben.

Querschnittsnachweis

Der Tragsicherheitsnachweis der offenen, dünnwandigen Querschnitte kann nach den Nachweisverfahren

	Elastisch-Elastisch (EC 3-1-1, 8.2.1(5))
	Elastisch-Plastisch (EC 3-1-1, 8.2.1(6))

geführt werden.

Beim Nachweisverfahren Elastisch-Elastisch werden die Schnittgrößen (Beanspruchungen) auf Grundlage der Elastizitätstheorie bestimmt. Der Spannungsnachweis erfolgt mit dem Fließkriterium aus EC 3-1-1, 8.2.1(5), Gl. 8.2.

Beim Nachweisverfahren Elastisch-Plastisch werden die Schnittgrößen (Beanspruchungen) ebenfalls auf Grundlage
der Elastizitätstheorie bestimmt. Anschließend wird n. EC 3-1-1, 8.2.10, überprüft, ob die Schnittgrößen vom Querschnitt unter Ausnutzung der plastischen Reserven aufgenommen werden können (plastische Querschnittstragfähigkeit für Biegung, Normal- und Querkraft).

Erfolgt die Anschlussbemessung n. EC 3-1-1:2010, wird das Teilschnittgrößenverfahrens mit Umlagerung (TSV)
(s. Kindmann, R., Frickel, J.: Elastische und plastische Querschnittstragfähigkeit, Grundlagen, Methoden, Berechnungsverfahren, Beispiele, Verlag Ernst & Sohn, Berlin 2002) verwendet.

Die Grenzwerte grenz(c/t) werden je nach Nachweisverfahren aus EC 3-1-1, Tab.7.3, ermittelt. Dies entspricht der Überprüfung der erforderlichen Klassifizierung des Querschnitts.

Ist das Nachweisverfahren Elastisch-Plastisch gewählt und lässt die Klassifizierung keinen plastischen Nachweis zu, wird eine Fehlermeldung ausgegeben; dann sollte der elastische Nachweis gewählt werden.

Nachweis der Anschlusstragfähigkeit mit der Komponentenmethode

Es können die

	Biegetragfähigkeit
	Zugtragfähigkeit
	ggf. die kombinierte Biege-/Zugtragfähigkeit
	Abscher-/Lochleibungstragfähigkeit

der Verbindung ausgewertet werden.

Nach EC 3-1-8, B.3.2.1(1), gilt für den Bemessungswert des einwirkenden Moments

Überschreitet jedoch die einwirkende Normalkraft in dem angeschlossenen Bauteil 5% der plastischen Beanspruchbarkeit, wird nach EC 3-1-8, B.3.3(1), die folgende Näherung benutzt, wobei sich die
Momente auf den Druckpunkt und die Normalkräfte auf die Systemachse beziehen.

Die Abscher-/Lochleibungstragfähigkeit ergibt sich n. EC 3-1-8, B.3.4, zu

Alternativ kann bei geschraubten Stirnblechanschlüssen ein Optimierungsverfahren (MNV-Interaktion) zur Ermittlung der Gesamtausnutzung verwendet werden

Nachweis der Anschlusstragfähigkeit mit Teilschnittgrößen

Zusätzlich oder alternativ zur Ermittlung der Tragfähigkeit mit der Komponentenmethode können die Grundkomponenten auch separat mit den Teilschnittgrößen nachgewiesen werden.

Zu weiterführenden Informationen führt die Beschreibung der einzelnen Grundkomponenten.

Nachweis der Schweißnähte

Beschreibung der Nachweisführung der Schweißnähte.

Nachweis der Stegsteifen

Beschreibung der Nachweisführung von Stegsteifen.

Nachweis des Schubfelds

Beschreibung der Nachweisführung des Stützenstegfelds.

I.A. werden die Verbindungselemente (Träger und Stirnblech, Träger und Stütze) mit Kehlnähten verbunden, deren Schweißnaht konzentriert in der Wurzellinie angenommen wird.

Die Wurzellinien der Einzelnähte bilden den Linienquerschnitt (s. G. Wagenknecht: Stahlbau-Praxis nach Eurocode 3, Band 2) zur Aufnahme bzw. Weiterleitung der Schnittgrößen.

Beispielhaft sind nebenstehend die Einzelnähte, die den Linienquerschnitt bilden, für den einachsig belasteten Doppel-T-Querschnitt dargestellt.

Die Nummerierung in rot kennzeichnet die Naht, die Zahlenangaben in blau bezeichnen die maßgebenden Nachweispunkte auf der jeweiligen Naht.

Stumpfnähte (Trägerstoß) werden an den Flanschen nur einseitig (außen) angeordnet, Nähte 2, 6, 5, 8 entfallen.

Es ist zu unterscheiden zwischen den Schwerpunkten
des Querschnitts und des Linienquerschnitts.

Da die Einzelnähte beliebig lang und dick sein können, kann der Schwerpunkt des Linienquerschnitts mehr oder weniger stark vom Querschnittsschwerpunkt abweichen.

Bezogen auf den Schwerpunkt des Linienquerschnitts werden die Querschnittsfläche ΣA_w, ggf. die Querschnitts-
fläche in z-Richtung A_w,z, die gesamte Nahtlänge Σl_w, das Trägheitsmoment I_w,y und der Differenzabstand zum Querschnittsschwerpunkt Δz_w ermittelt.

Über eine Interaktionsbeziehung (s. Theorie, mehrteilige Querschnitte) können den Einzelnähten Schnittgrößen zugeordnet werden, die im Schwerpunkt der Naht wirken.

Die lokalen Normalkräfte und Biegemomente werden über diese Beziehung ermittelt.

Die Querkraftaufteilung erfolgt nach der konventionellen Methode, d.h. die Stegnähte übernehmen V_z.

Damit werden die Spannungen in den maßgebenden Nachweispunkten berechnet.

Sowohl Druck- als auch Zugnähte werden entweder nach dem richtungsabhängigen

oder dem vereinfachten Verfahren nachgewiesen.

Da die Beschreibung der Schweißnahtnachweise nach EC 3 programmübergreifend identisch ist, wird auf die
allgemeine Beschreibung des Schweißnahtnachweises verwiesen.

Nachweis der Umlenkkräfte bei geneigten Trägerflanschen

Das Linienmodell zur Bemessung der Schweißnähte geht davon aus, dass die einwirkenden Kräfte senkrecht zur Anschlussebene wirken.

Bei Vouten oder geneigten Trägern entspricht das allerdings nur der Horizontalkomponente der Flanschkraft, die Vertikalkomponente (Abtriebskraft) wird nicht berücksichtigt.

Daher sind die Schweißnähte an geneigten Vouten- oder Trägerflanschen für die (gesamte) Flanschnormalkraft N_b zu bemessen.

Beim richtungsbezogenen Verfahren ist die Flanschneigung zu beachten!

Schubfelder sind Stegbereiche mit Schubbeanspruchung, die im Stützenstegfeld z.B. entstehen, wenn bei einer beidseitigen Verbindung eine Trägerseite höher ist als die andere und dementsprechend die Schubspannung auf einer Seite stark von der anderen abweicht.

Das Schubfeld muss allseitig von Steifen bzw. Flanschen umschlossen sein, die jedoch - ebenso wie das Schubfeld selbst - nicht beulgefährdet sein dürfen.

Der vereinfachte Beulnachweis ist erbracht, wenn sich der zu untersuchende Querschnittsteil noch in Klasse 3 (Elastisch-
Elastisch) bzw. Klasse 2 (Elastisch-Plastisch) befindet.

Der Nachweis des Schubfelds erfolgt grundsätzlich mit dem Nachweisverfahren Elastisch-Elastisch.

In dem Berechnungsmodell des idealen Schubfelds übernehmen die Steifen/Flansche die Normalspannungen und das Schubfeld die Schubspannungen.

Schubfeld in der Stütze

Wird das Schubfeld durch Diagonalsteifen ausgesteift, ist kein Schubfeldnachweis erforderlich.

Die im Schubfeld wirkenden Schnittgrößen werden aus den Anschnittgrößen berechnet (s. Schnittgrößen).

Bei beidseitigen Verbindungen wird vereinfachend angenommen, dass die Stützensteifen das Schubfeld im Bereich der Trägerflansche von der einen zur anderen Seite begrenzen, so dass sich die Neigungswinkel α_b und α_t ergeben.

Es ergeben sich die Knotenkräfte am Schubfeld und in den Randsteifen sowie die Schubfeldkräfte

aus denen die Schubspannungen berechnet und am Anschnitt der Steifen (Längen h_i) nachgewiesen werden.

Bei geschraubten Verbindungen wird die Zugbelastung über die Schrauben und nicht über den Trägerflansch in
das Schubfeld eingetragen.

Daher gilt hier l_r = l_l = z_eq (zur Berechnung von z_eq s. Rotationssteifigkeit).

Diese Annahme wird bei beidseitigen Verbindungen nicht verfolgt, hier gilt l_r = z_b,r und l_l = z_b,l.

Durchstoßen Träger die Gebäudehülle (z.B. die Tragkonstruktion von Balkonen, außen liegende Stützen), kommt es i.A. aufgrund der hohen Temperaturleitfähigkeit des Stahls zu Kältebrücken zwischen Außen- und Innenbauteil.

Die Kältebrücken können vermieden oder zumindest reduziert werden, indem im Bereich der Dämmung ein Stirnblechstoß mit thermischer Trennschicht (z.B. Elastomerlager) angeordnet wird.

Der Nachweis der thermischen Trennschicht wird in Zusammenarbeit mit Fa. Calenberg Ingenieure GmbH geführt.

Die statischen Nachweise sind sowohl für die Trennschicht selbst als auch für den gesamten Anschluss mit Trennschicht zu führen. Der Nachweis der Trennschicht folgt L. Nasdala; der Nachweis der Anschlusstragfähigkeit sowie die Berechnung der Rotationssteifigkeit werden nach Y. Ciupack geführt.

Beispielberechnung

Die Vorgehensweise wird an Hand der folgenden Anschlussgeometrie erläutert

Träger IPE 300 - alle Maße in mm (h_b = 300, t_fb = 10.7, b_b = 150), Stirnblech t_p = 20, b_p = 150, l_p = 340

Trennschicht t_e = 10 mm, ü_e = 10 mm

2 Reihen mit je 2 Schrauben M 20, Festigkeitsklasse 10.9 (HV), vorgespannt mit F_p,C = 80 kN

Abstand der Schrauben von der Systemachse z_r1 = -105 mm, z_r2 = 105 mm

Trennschichtlänge und -breite müssen um einen allseitigen Randabstand geringer sein als die Stirnblech-
abmessungen; sie werden vom Programm berechnet mit h_e = l_p - 2·ü_e = 320 mm, b_e = b_p - 2·ü_e = 130 mm.

Der Materialsicherheit beträgt γ_Me = 1.0.

I.A. wird die Anschlusstragfähigkeit - auch bei vorgespannten Verbindungen - ohne Berücksichtigung der Vorspannkräfte ermittelt.

Da die Trennschicht jedoch sehr druckempfindlich ist, können die Vorspannkräfte beim Nachweis der Trennschicht nicht vernachlässigt werden.

Nachweis der Trennschicht

Der Nachweis der Trennschicht erfolgt für charakteristische Schnittgrößen, die im Programm vereinfacht mittels Division der Bemessungsgrößen durch 1.4 ermittelt werden.

Zunächst werden aus der gegebenen Belastung die linearen Randspannungen der Trennschicht σ_o und σ_u ermittelt. Daraus ergibt sich der Spannungsnulldurchgang bei z₀.

Gibt es über den Querschnitt einen Bereich mit σ > 0 (Zugbereich), ist die vorhandene Schraubenkraft zu ermitteln.

Die Schraubenkraft wird über Integration der Zugspannungen berechnet

Die effektive Länge der Trennschicht ist der Bereich, in dem eine konstante mittlere Druckspannung angenommen werden kann.

Die Anzahl der Schrauben im effektiven Druckbereich (d.h. innerhalb der Fläche h_m·b_m) wird bei der Berechnung der zulässigen mittleren Druckspannung der Trennschicht berücksichtigt. Die Bemessung erfolgt mit Hilfe des Formfaktors.

Für das bisherige Material (Zulassung als Baulager bis 2016, wurde zurückgezogen) ergibt sich

Der Nachweis des aktuellen Materials (Zulassung bis 2029) basiert auf Bemessungsgrößen.
Für Schichtdicken bis 15 mm ergibt sich

Eine Schichtdicke von 20 mm ergibt

Das aktuelle Material ist erheblich druckresistenter als das zurückgezogene.

Nachweis der Schrauben auf Biegung

Bei Querkraftbeanspruchung bietet die Trennschicht zwischen den Stirnplatten nur wenig Widerstand gegen Biegung.

Daher sind die Schrauben mit dem Gewinde in der Scherfuge auf Abscheren und Biegung nachzuweisen.

Die Querkraft wird nur von den Druckschrauben übertragen.

Der Nachweis erfolgt analog zum Nachweis einer Bolzenverbindung nach EC 3-1-8, 5.5 und 5.7.3, wobei im Unterschied zum Bolzen das Gewinde in der Scherfuge liegt, und daher die Querschnittswerte aus dem Spannungsquerschnitt der Schrauben gebildet werden.

Tragfähigkeit eines Stirnblechstoßes mit thermischer Trennschicht

Unter der Annahme, dass die Druckkraft vom Trägerflansch über das Stirnblech (Ausbreitungsmaß 1:1.25)
in die Trennschicht (Ausbreitungsmaß 1:1) eingeleitet wird, wird die effektive Breite in der Mitte der
Trennschicht berechnet.

Die Überstände des Stirnblechs und der Trennschicht vom Trägerflansch sind dabei zu berücksichtigen.

Zur Ermittlung der Tragfähigkeit ist die effektive Fläche mit der zulässigen Bemessungsfestigkeit (f_e = σ_m,zul / γ_Me) zu multiplizieren, wobei sich die charakteristische Mittelspannung vereinfacht ergibt mit σ_m,zul / 1.4.

Die Tragfähigkeit der Trennschicht geht nun analog anderer Druck-Komponenten (z.B. GK 2, s. Komponentenmethode) in die Ermittlung der Biegetragfähigkeit ein.

Rotationssteifigkeit eines Stirnblechstoßes mit thermischer Trennschicht

Ein wesentlicher Rechenparameter ist der E-Modul der Trennschicht, der sowohl von der Größe und Dicke als auch von der Druckbelastung der Trennschicht abhängig ist.

Da sich der E-Modul der Trennschicht sowohl druck- als auch formatabhängig nichtlinear verhält, ist dessen Bestimmung unzuverlässig. Daher wird die Rotationssteifigkeit für Trägerstöße mit Trennschicht nicht berechnet!

Nach EC 3-1-8, B.4.1, ist die Rotationssteifigkeit eines Anschlusses i.d.R. anhand der Verformbarkeiten der einzelnen Grundkomponenten zu berechnen. Die Gkn sind über ihre Steifigkeitskoeffizienten gekennzeichnet, die in EC 3-1-8, Anhang A, angegeben sind.

Die Ermittlung der Rotationssteifigkeit wird für das Knotenmoment durchgeführt; ggf. wird es aus den gegebenen Schnittgrößen berechnet.

Die zu berücksichtigenden Grundkomponenten sind in EC 3-1-8, Tab. B.2, für geschweißte Verbindungen und geschraubte Flanschwinkelverbindungen und in EC 3-1-8, Tab. B.3, für geschraubte Stirnblechverbindungen
angegeben.

Im Programm 4H-EC3BT werden folgende Steifigkeitskoeffizienten zur Ermittlung der Rotationssteifigkeit einseitig belasteter Verbindungen herangezogen.

geschweißte Verbindungen - k₁, k₂, k₃

Flanschwinkelverbindungen - k₁, k₂, k₃, k₄, k₆, k₁₀, k₁₁, k₁₂

Träger-Stützenanschluss mit Stirnblech bei einer Schraubenreihe mit Zugbelastung - k₁, k₂, k₃, k₄, k₅, k₁₀

Träger-Stützenanschluss mit Stirnblech bei mehreren Schraubenreihen mit Zugbelastung - k₁, k₂, k_eq

Trägerstoß mit Stirnblech bei einer Schraubenreihe mit Zugbelastung - k₅, k₁₀

Trägerstoß mit Stirnblech bei mehreren Schraubenreihen mit Zugbelastung - k_eq

Bei geschraubten Stirnblechverbindungen mit zwei oder mehr Schraubenreihen mit Zugbeanspruchung ergibt sich der äquivalente Steifigkeitskoeffizient k_eq nach EC 3-1-8, B.4.2, zu

Die beteiligten Steifigkeitskoeffizienten sind

bei einem Träger-Stützenanschluss mit Stirnblech - k₃, k₄, k₅, k₁₀

bei einem Trägerstoß mit Stirnblech - k₅, k₁₀

Wenn die Normalkraft im angeschlossenen Träger nicht mehr als 5% der plastischen Beanspruchbarkeit des Querschnitts beträgt, wird die Rotationssteifigkeit nach EC 3-1-8, 7.2.6 bzw. B.4.1(4), genügend genau ermittelt mit

Das lastabhängige Steifigkeitsverhältnis berechnet sich nach EC 3-1-8, 6.3.1(6)

Der Beiwert ψ hat nach EC 3-1-8, Tab. 7.5, für geschweißte Verbindungen und geschraubte Stirnblechverbindungen den Wert 2.7 und für geschraubte Flanschwinkelverbindungen den Wert 3.1.

Über die Momenten-Rotations-Charakteristik lässt sich für ein gegebenes Moment die Verdrehung des Anschlusses bestimmen über

Beispielhaft ist im Folgenden als Druckdokument die Berechnung der Rotationssteifigkeit eines unausgesteiften
Träger-Stützenanschlusses mit Stirnblech und zwei Schraubenreihen unter Zugbelastung dargestellt (Beispielrechng.).

Nach EC 3-1-8, B.5.1(1), müssen die Anschlüsse bei starr-plastischer Berechnung an den Stellen, an denen plastische Gelenke entstehen können, über ausreichende Rotationskapazität verfügen.

Bei Stirnblech- oder Flanschwinkelverbindungen kann davon ausgegangen werden, dass genügend Rotationskapazität vorhanden ist, wenn

die Biegetragfähigkeit des Anschlusses bestimmt wird durch die Tragfähigkeit des Stützenstegfelds,
des Stützenflanschs mit Biegung, des Stirnblechs/Flanschwinkels mit Biegung oder dem Träger-/Stützensteg
mit Druck

die Dicke des Stützenflanschs oder Stirnblechs/Flanschwinkels folgende Bedingung erfüllt

Bei einem geschraubten Anschluss, dessen Biegetragfähigkeit durch die Abschertragfähigkeit der Schrauben bestimmt wird, darf nicht davon ausgegangen werden, dass genügend Rotationskapazität vorhanden ist.

Bei einem geschweißten Träger-Stützenanschluss, bei dem der Stützensteg nur in der Druckzone ausgesteift ist
und die Biegetragfähigkeit nicht durch die Schubtragfähigkeit des Stützenstegfeldes bestimmt wird, kann die Rotationskapazität bestimmt werden mit

Bei einem nicht ausgesteiften Träger-Stützenanschluss kann eine Rotationskapazität angenommen
werden von mindestens

Die Eurocode-Normen gelten nur in Verbindung mit ihren nationalen Anhängen in dem jeweiligen Land, in dem das Bauwerk erstellt werden soll.

Für ausgewählte Parameter können abweichend von den Eurocode-Empfehlungen (im Eurocode-Dokument mit 'ANMERKUNG' gekennzeichnet) landeseigene Werte bzw. Vorgehensweisen angegeben werden.

In pcae-Programmen können die veränderbaren Parameter in einem separaten Eigenschaftsblatt eingesehen und ggf. modifiziert werden.

Dieses Eigenschaftsblatt dient dazu, dem nach Eurocode zu bemessenden Bauteil ein nationales Anwendungsdokument (NA) zuzuordnen.

NAe enthalten die Parameter der nationalen Anhänge der verschiedenen Eurocodes (EC 0, EC 1, EC 2 ...) und ermöglichen den pcae-Programmen das Führen normengerechter Nachweise, obwohl sie von Land zu Land unterschiedlich gehandhabt werden.

Die EC-Standardparameter (Empfehlungen ohne nationalen Bezug) wie auch die Parameter des deutschen nationalen Anhangs (NA-DE) sind grundsätzlich Teil der pcae-Software.

Darüber hinaus stellt pcae ein Werkzeug zur Verfügung, mit dem weitere NAe aus Kopien der bestehenden NAe erstellt werden können. Dieses Werkzeug, das über ein eigenes Hilfedokument verfügt, wird normalerweise aus der Schublade des DTE^®-Schreibtisches heraus aufgerufen. Einen direkten Zugang zu diesem Werkzeug liefert die kleine Schaltfläche hinter dem Schraubenziehersymbol.

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