Berechnung und Konstruktion einer Stahlhalle

1. Berechnung und Konstruktion einer Stahlhalle
    1.1. Die Aufgabe
    1.2. Verwendete Normen
    1.3. Angaben
        1.3.1. Abmessungen
        1.3.2. Standort
        1.3.3. Der vorgeschriebene Baustoffe
        1.3.4. Rahmenecken

2. Bemessung der Dacheindeckung
    2.1. Statisches System, Abmessungen
    2.2. Belastungen nach DIN 1 055
        2.2.1. Eigenlasten
        2.2.2. Verkehrslasten
        2.2.3. Windlasten
            2.2.3.1. Winddruck
            2.2.3.2. Erhöhte Sogbeiwerte
            2.2.3.3. Maßgebende Windlast
        2.2.4. Schneelast und Eislast
            2.2.4.1. Gleichmäßig verteilte Schneelast
            2.2.4.2. Schneeanhäufungen
        2.2.5. Lastkomponenten bezogen auf die Dachfläche, _|_ zur Dachfläche
    2.3. Einwirkungskombinationen
    2.4. Wahl eines entsprechenden Stahltrapezprofils
    2.5. Nachweis
        2.5.1. Eigenlastnachweis
        2.5.2. Tragfähigkeitsnachweis

3. Bemessung der Pfetten
    3.1. Statisches System, Abmessungen
    3.2. Belastungen nach DIN 1 055
        3.2.1. Ständige Einwirkungen - G
        3.2.2. Veränderliche Einwirkungen - Q
        3.2.3. Außergewöhnliche Einwirkungen - Q
        3.2.4. Charakteristische Werte der Einwirkungen, bezogen auf Pfetten
        3.2.5. Aufteilung die Werte auf parallelen und auf senkrechten Komponente
            3.2.5.1. Parallele Komponente
            3.2.5.2. Senkrechte Komponente
    3.3. Einwirkungskombinationen
        3.3.1. Parallele Komponente
        3.3.2. Senkrechte Komponente
    3.4. Schnittgrößen
        3.4.1. Maximale Schnittgrößen im Feldbereich (der äußerste)
        3.4.2. Maximale Schnittgrößen im Stützbereich (2. von Außen)
        3.4.3. Maximale Schnittgrößen
        3.4.4. Wahl eines entsprechenden IPE Pfettenprofils
    3.5. Nachweisverfahren E-P
        3.5.1. Eigenlastnachweis
        3.5.2. Nachweis von grenz (b/t)
        3.5.3. Tragsicherheitsnachweis
            3.5.3.1. Grenzschnittgrößen im vollplastischen Zustand
            3.5.3.2. Tragsicherheitsnachweis für doppelsymmetrische I-Profile mit den Beanspruchungen N, My, Vz, Mz und Vy
    3.6. Abgrenzungskriterien
        3.6.1. Biegeknicknachweis
        3.6.2. Biegedrillknicknachweis
            3.6.2.1. Ermittlung der Knicklänge
            3.6.2.2. Schlankheitsgrad
            3.6.2.3. Bezogener Schlankheitsgrad
            3.6.2.4. Zuordnung des Querschnitts einer Knickspannungslinie
            3.6.2.5. Abminderungsfaktor ? nach den Europäischen Knickspannungslinien
            3.6.2.6. Abminderungsfaktor ?M für Biegemomente
            3.6.2.7. Bemessungswert des idealen Biegedrillknickmomentes
            3.6.2.8. Bezogener Schlankheitsgrad
            3.6.2.9. Abminderungsfaktor für Biegemomente
            3.6.2.10. Beiwert ky, kz
        3.6.3. Betriebfestigkeitsnachweis

4. Bemessung der Versteifungselemente des Daches
    4.1. Statisches System, Abmessungen
    4.2. Belastungen auf Wand nach DIN 1 055
        4.2.1. Windlast
    4.3. Einwirkungskombinationen
        4.3.1. Lastaufteilung
        4.3.2. Das statische System des Dachteiles
        4.3.3. Auf die Versteifungselemente fallende Zugkräfte
    4.4. Wahl einer entsprechenden Verbandsdiagonale im Dachbereich
    4.5. Nachweisverfahren E-P
        4.5.1. Tragsicherheitsnachweis
            4.5.1.1. Grenzschnittgrößen im vollplastischen Zustand
            4.5.1.2. Tragsicherheitsnachweis
    4.6. Abgrenzungskriterien
        4.6.1. Biegeknicknachweis
        4.6.2. Biegedrillknicknachweis
        4.6.3. Betriebfestigkeitsnachweis
    4.7. Der gedrückte Pfettenteil

5. Nachweis der Pfetten auf Normalkraft
    5.1. Statisches System, Abmessungen
    5.2. Belastungen
    5.3. Einwirkungskombinationen (aus 3.4.2.)
    5.4. Das gewählte Profil (aus 3.4.3.)
    5.5. Nachweisverfahren E-P
        5.5.1. Eigenlastnachweis
        5.5.2. Nachweis von grenz (b/t)
        5.5.3. Tragsicherheitsnachweis
            5.5.3.1. Grenzschnittgrößen im vollplastischen Zustand
            5.5.3.2. Tragsicherheitsnachweis für doppelsymmetrische I-Profile mit den Beanspruchungen N, My, Vz, Mz und Vy
    5.6. Abgrenzungskriterien
        5.6.1. Biegeknicknachweis
        5.6.2. Biegedrillknicknachweis
            5.6.2.1. Beiwert ky, kz
        5.6.3. Betriebfestigkeitsnachweis

6. Bemessung der Versteifungselemente der Wand
    6.1. Statisches System, Abmessungen
    6.2. Belastungen
    6.3. Einwirkungskombinationen
        6.3.1. Auf die Versteifungselemente fallende Zugkräfte
    6.4. Wahl einen entsprechenden Verbandsdiagonale im Wandbereich
    6.5. Nachweisverfahren E-P
        6.5.1. Tragsicherheitsnachweis
            6.5.1.1. Grenzschnittgrößen im vollplastischen Zustand
            6.5.1.2. Tragsicherheitsnachweis
    6.6. Abgrenzungskriterien
        6.6.1. Biegeknicknachweis
        6.6.2. Biegedrillknicknachweis
        6.6.3. Betriebfestigkeitsnachweis
    6.7. Die gedrückte Stütze

7. Bemessung der Giebelpfosten
    7.1. Statisches System, Abmessungen
    7.2. Belastungen auf Wand nach DIN 1 055
    7.3. Einwirkungskombinationen
        7.3.1. Lastaufteilung
    7.4. Schnittgrößen
        7.4.1. Maximale Schnittgrößen im Feldbereich
        7.4.2. Maximale Schnittgrößen im Stützbereich
        7.4.3. Maximale Schnittgrößen
        7.4.4. Wahl eines entsprechenden IPE Giebelpfostens
    7.5. Nachweisverfahren E-P
        7.5.1. Eigenlastnachweis
        7.5.2. Nachweis von grenz (b/t)
        7.5.3. Tragsicherheitsnachweis
            7.5.3.1. Grenzschnittgrößen im vollplastischen Zustand
            7.5.3.2. Tragsicherheitsnachweis für doppelsymmetrische I-Profile mit den Beanspruchungen N, My und Vz
    7.6. Abgrenzungskriterien
        7.6.1. Biegeknicknachweis
        7.6.2. Biegedrillknicknachweis
            7.6.2.1. Bezugsschlankheitsgrad
        7.6.3. Betriebfestigkeitsnachweis

8. Bemessung eines Rahmens
    8.1. Statisches System, Abmessungen
    8.2. Belastungen nach DIN 1 055
        8.2.1. Eigenlasten /L1/
        8.2.2. Verkehrslasten
        8.2.3. Windlasten /L2/
            8.2.3.1. Winddruck
            8.2.3.2. Erhöhte Sogbeiwerte
        8.2.4. Schneelast und Eislast /L3/
            8.2.4.1. Gleichmäßig verteilte Schneelast
            8.2.4.2. Schneeanhäufungen
            8.2.4.3. Einseitig verminderte Schneelast /L4, L5, L6, L7/
            8.2.4.4. Gleichzeitige Berücksichtigung von Schneelast und Windlast
        8.2.5. Geometrische Imperfektionen /L8/
        8.2.6. Druckkraft von dem Versteifungselement der Wand /L9/
    8.3. Einwirkungskombinationen
        8.3.1. Grundkombination I. /Lfk1/
        8.3.2. Grundkombination II. /Lfk2/
        8.3.3. Grundkombination III. /Lfk3, Lfk4, Lfk5/
        8.3.4. Einwirkungskombinationen mit Operatoren
    8.4. Schnittgrößen
        8.4.1. My min und die restlichen, dazugehörigen Schnittgrößen
            8.4.1.1. Dazugehöriges N [kN]
            8.4.1.2. Dazugehöriges Vz [kN]
            8.4.1.3. My min [kNm]
            8.4.1.4. Abwicklung
        8.4.2. My max und die restlichen, dazugehörigen Schnittgrößen
            8.4.2.1. Dazugehöriges N [kN]
            8.4.2.2. Dazugehöriges Vz [kN]
            8.4.2.3. My max [kNm]
            8.4.2.4. Abwicklung
        8.4.3. Vz min und die restlichen, dazugehörigen Schnittgrößen
            8.4.3.1. Dazugehöriges N [kN]
            8.4.3.2. Vz min [kN]
            8.4.3.3. Dazugehöriges My [kNm]
            8.4.3.4. Abwicklung
        8.4.4. Vz max und die restlichen, dazugehörigen Schnittgrößen
            8.4.4.1. Dazugehöriges N [kN]
            8.4.4.2. Vz max [kN]
            8.4.4.3. Dazugehöriges My [kNm]
            8.4.4.4. Abwicklung
        8.4.5. N min und die restlichen, dazugehörigen Schnittgrößen
            8.4.5.1. N min [kN]
            8.4.5.2. Dazugehöriges Vz [kN]
            8.4.5.3. Dazugehöriges My [kNm]
            8.4.5.4. Abwicklung
        8.4.6. N max und die restlichen, dazugehörigen Schnittgrößen
            8.4.6.1. N max [kN]
            8.4.6.2. Dazugehöriges Vz [kN]
            8.4.6.3. Dazugehöriges My [kNm]
            8.4.6.4. Abwicklung
        8.4.7. Vergleich der Biegemomente aus Theorie I. und Theorie II. Ordnung
            8.4.7.1. Typ 1
            8.4.7.2. Typ 2 (mit Windsog)
    8.5. Wahl eines entsprechenden Stahlprofils, Profileigenschaften
    8.6. Nachweisverfahren E-P für die Stützen
        8.6.1. Eigenlastnachweis
        8.6.2. Nachweis von grenz (b/t)
        8.6.3. Tragsicherheitsnachweis
        8.6.3.1. Tragsicherheitsnachweis für doppelsymmetrische I-Profile mit den Beanspruchungen N, My und Vz
    8.7. Abgrenzungskriterien
        8.7.1. Biegeknicknachweis
        8.7.2. Biegedrillknicknachweis
            8.7.2.1. Ermittlung der Knicklänge
            8.7.2.2. Ideale Normalkraft
            8.7.2.3. Bezogener Schlankheitsgrad
            8.7.2.4. Zuordnung des Querschnitts zu einer Knickspannungslinie
            8.7.2.5. Abminderungsfaktor ?z nach den Europäischen Knickspannungslinien
            8.7.2.6. Abminderungsfaktor ?M für Biegemomente
            8.7.2.7. Bemessungswert des idealen Biegedrillknickmomentes
            8.7.2.8. Bezogener Schlankheitsgrad
            8.7.2.9. Abminderungsfaktor für Biegemomente
            8.7.2.10. Beiwert ky
        8.7.3. Betriebfestigkeitsnachweis
    8.8. Nachweisverfahren E-P für die Riegel
        8.8.1. Eigenlastnachweis
        8.8.2. Nachweis von grenz (b/t)
        8.8.3. Tragsicherheitsnachweis
            8.8.3.1. Tragsicherheitsnachweis für doppelsymmetrische I-Profile mit den Beanspruchungen N, My und Vz
    8.9. Abgrenzungskriterien
        8.9.1. Biegeknicknachweis
        8.9.2. Biegedrillknicknachweis
            8.9.2.1. Momentenverlauf Typ 1
            8.9.2.2. Momentenverlauf Typ 2 (mit Windsog)
        8.9.3. Betriebfestigkeitsnachweis

9. Knoten
    9.1. Der Firstknoten
        9.1.1. Maximale Schnittgrößen (aus My max)
        9.1.2. Wahl eines entsprechenden Knotentyps
        9.1.3. Abmessungen
            9.1.3.1. Abmessungen der Schweißnähte
            9.1.3.2. Stirnplattenbemessungen
            9.1.3.3. Schraubenbild für IH1E/M20
        9.1.4. Nachweis der Schweißnähte
            9.1.4.1. Nahtdickenbegrenzung
            9.1.4.2. Nahtlängenbegrenzung
            9.1.4.3. Stegnahtnachweis auf Normalkraft und Querkraft
            9.1.4.4. Flanschnahtnachweis auf Biegemoment
        9.1.5. Nachweis der Schrauben
            9.1.5.1. Rand und Lochabstände
            9.1.5.2. Tragsicherheitsnachweis auf Zug und Abscheren
            9.1.5.3. Beanspruchung auf Lochleibung
        9.1.6. Nachweis der Stirnplatte
            9.1.6.1. Versagenszustand 1
            9.1.6.2. Versagenszustand 2
            9.1.6.3. Versagenszustand 3
            9.1.6.4. Versagenszustand 4
            9.1.6.5. Anschlussmoment im Grenzzustand der Tragfähigkeit
    9.2. Die Rahmenecke
        9.2.1. Maximale Schnittgrößen (aus My min, in der Mitte)
        9.2.2. Wahl eines entsprechenden Knotentyps
        9.2.3. Abmessungen
            9.2.3.1. Abmessungen der Schweißnähte
            9.2.3.2. Stirnplattenbemessungen
            9.2.3.3. Schraubenbild für IH1E/M30
        9.2.4. Nachweis der Schweißnähte
            9.2.4.1. Nahtdickenbegrenzung
            9.2.4.2. Nahtlängenbegrenzung
            9.2.4.3. Stegnahtnachweis auf Normalkraft und Querkraft
            9.2.4.4. Flanschnahtnachweis auf Biegemoment
        9.2.5. Nachweis der Schrauben
            9.2.5.1. Rand und Lochabstände
            9.2.5.2. Tragsicherheitsnachweis auf Zug und Abscheren
            9.2.5.3. Beanspruchung auf Lochleibung
        9.2.6. Nachweis der Stirnplatte
            9.2.6.1. Versagenszustand 1
            9.2.6.2. Versagenszustand 2
            9.2.6.3. Versagenszustand 3
            9.2.6.4. Versagenszustand 4
            9.2.6.5. Anschlussmoment im Grenzzustand der Tragfähigkeit
    9.3. Der Fußknoten
        9.3.1. Maximale Schnittgrößen (aus My max, am Rand)
        9.3.2. Wahl eines entsprechenden Knotentyps
        9.3.3. Abmessungen
            9.3.3.1. Abmessungen der Schweißnähte
            9.3.3.2. Stirnplattenbemessungen
            9.3.3.3. Schraubenbild
        9.3.4. Nachweis der Schweißnähte
            9.3.4.1. Nahtdickenbegrenzung
            9.3.4.2. Nahtlängenbegrenzung
            9.3.4.3. Stegnahtnachweis auf Normalkraft und Querkraft
            9.3.4.4. Flanschnahtnachweis auf Biegemoment
        9.3.5. Nachweis der Anker
            9.3.5.1. Rand und Lochabstände
            9.3.5.2. Tragsicherheitsnachweis auf Zug und Abscheren
            9.3.5.3. Beanspruchung auf Lochleibung
        9.3.6. Nachweis der Stirnplatte
            9.3.6.1. Versagenszustand 1
            9.3.6.2. Versagenszustand 2
            9.3.6.3. Anschlussmoment im Grenzzustand der Tragfähigkeit
        9.3.7. Lagesicherheit
            9.3.7.1. Nachweis gegen Abheben
            9.3.7.2. Nachweis gegen Gleiten