hbv:examples:clt_concrete_composite:fire

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hbv:examples:clt_concrete_composite:fire [2025/04/01 12:38] – [Schnittkräfte mit Querschnittswerten zum Zeitpunkt t = ∞] Alexandra Thielhbv:examples:clt_concrete_composite:fire [2025/04/02 09:59] (aktuell) – [Nachweis Verbindung] Alexandra Thiel
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 Als ingenieurmäßiger Ansatz werden die Schnittkraftberechnung sowie die Nachweise der Komponenten (BSP, Beton und Verbindung) für eine HBV-Flachdeckenkonstruktion näherungsweise analog zu den Berechnungen bei „kalt“ durchgeführt. Es werden hierbei die Ansätze des „Zero-Strength Layers“ bei Holz sowie das Verfahren der „500°C–Isotherme“ bei Beton verfolgt. Als ingenieurmäßiger Ansatz werden die Schnittkraftberechnung sowie die Nachweise der Komponenten (BSP, Beton und Verbindung) für eine HBV-Flachdeckenkonstruktion näherungsweise analog zu den Berechnungen bei „kalt“ durchgeführt. Es werden hierbei die Ansätze des „Zero-Strength Layers“ bei Holz sowie das Verfahren der „500°C–Isotherme“ bei Beton verfolgt.
  
-Da der Brand im Laufe der Lebensdauer des Gebäudes auftreten kann, werden die Grenzfälle, die Zeitpunkte t=0 und t=∞, betrachtet. FIXME+Da der Brand im Laufe der Lebensdauer des Gebäudes auftreten kann, werden die Grenzfälle, die Zeitpunkte t=0 und t=∞, betrachtet.
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-Die Verfasser vertreten die Meinung, dass im Fall der außergewöhnlichen Einwirkung Brand mindestens zwei Lagen des Brettsperrholz-Querschnittes in Hauptrichtung verbleiben sollten, wobei die Dicke der Lage auf der brandbeanspruchten Seite mindestens 6 mm betragen soll, um ein Verbundverhalten der Flachdecken-Konstruktion sicherzustellen. Aus Schmid et al. [10FIXME (Seite 61) kann entnommen werden, dass nach der Abbrandtiefe d<sub>char</sub> plus 40 mm die 20°C-Isotherme des Holzes erreicht ist. Somit kann bei üblichen HBV-Flachdecken aus vollflächigen BSP angenommen werden, dass der Beton in seinen Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften und jene der Kerve nicht beeinflusst wird und mit den „kalten“ Eigenschaften gerechnet werden kann.+Die Verfasser vertreten die Meinung, dass im Fall der außergewöhnlichen Einwirkung Brand mindestens zwei Lagen des Brettsperrholz-Querschnittes in Hauptrichtung verbleiben sollten, wobei die Dicke der Lage auf der brandbeanspruchten Seite mindestens 6 mm betragen soll, um ein Verbundverhalten der Flachdecken-Konstruktion sicherzustellen. Aus Schmid et al. [(:ref:SchmidEtAl2016)] (Seite 61) kann entnommen werden, dass nach der Abbrandtiefe d<sub>char</sub> plus 40 mm die 20°C-Isotherme des Holzes erreicht ist. Somit kann bei üblichen HBV-Flachdecken aus vollflächigen BSP angenommen werden, dass der Beton in seinen Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften und jene der Kerve nicht beeinflusst wird und mit den „kalten“ Eigenschaften gerechnet werden kann.
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 Koeffizient zur Berücksichtigung der Auswirkungen der Verbundwirkungen auf die Kriechzahl des Betonquerschnitts aus (siehe TS, Absch. 7.1.2 [(:ref:onr_cen_ts_19103_de_20220401)]) Koeffizient zur Berücksichtigung der Auswirkungen der Verbundwirkungen auf die Kriechzahl des Betonquerschnitts aus (siehe TS, Absch. 7.1.2 [(:ref:onr_cen_ts_19103_de_20220401)])
  
-$${\gamma _1}  = {{{{\left( {E \cdot A} \right)}_{clt,d,fi,t = 0}} \cdot {{\left( {E \cdot {\rm I}} \right)}_{clt,d,fi,t = 0}} \cdot {N_{clt,fi}}} \over {{{\left( {E \cdot A} \right)}_{conc,d,fi,t = 0}} \cdot \left[ {{{\left( {E \cdot A} \right)}_{clt,d,fi,t = 0}} \cdot {M_{clt,fi}} \cdot \left( {{z_{conc,fi}} + {z_{clt,fi}}} \right) - {{\left( {E \cdot {\rm I}} \right)}_{clt,d,fi,t = 0}} \cdot {N_{clt,fi}}} \right]}} = {{8,15 \cdot {{10}^8} \cdot 9,50 \cdot {{10}^{11}} \cdot 193 \cdot {{10}^3}} \over {1,33 \cdot {{10}^9} \cdot \left[ {8,15 \cdot {{10}^8} \cdot 7,07 \cdot {{10}^6} \cdot \left( {70,5 + 38,5} \right) - 9,50 \cdot {{10}^{11}} \cdot 193 \cdot {{10}^3}} \right]}} = 0,253$$+$${\gamma _1}  = {{{{\left( {E \cdot A} \right)}_{clt,d,fi,t = 0}} \cdot {{\left( {E \cdot {\rm I}} \right)}_{clt,d,fi,t = 0}} \cdot {N_{clt,fi}}} \over {{{\left( {E \cdot A} \right)}_{conc,d,fi,t = 0}} \cdot \left[ {{{\left( {E \cdot A} \right)}_{clt,d,fi,t = 0}} \cdot {M_{clt,fi}} \cdot \left( {{z_{conc,fi}} + {z_{clt,fi}}} \right) - {{\left( {E \cdot {\rm I}} \right)}_{clt,d,fi,t = 0}} \cdot {N_{clt,fi}}} \right]}} =$$ 
 + 
 +$${{8,15 \cdot {{10}^8} \cdot 9,50 \cdot {{10}^{11}} \cdot 193 \cdot {{10}^3}} \over {1,33 \cdot {{10}^9} \cdot \left[ {8,15 \cdot {{10}^8} \cdot 7,07 \cdot {{10}^6} \cdot \left( {70,5 + 38,5} \right) - 9,50 \cdot {{10}^{11}} \cdot 193 \cdot {{10}^3}} \right]}} = 0,253$$
  
 Koeffizient zur Berücksichtigung der Auswirkungen der Verbundwirkungen auf die Kriechzahl des Betonquerschnitts aus Tab. 7.1 ONR Koeffizient zur Berücksichtigung der Auswirkungen der Verbundwirkungen auf die Kriechzahl des Betonquerschnitts aus Tab. 7.1 ONR
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 $${\psi _{conc,fi}} = 2,0 - 0,5 \cdot {\gamma _1}^{1,9} = 2,0 - 0,5 \cdot {0,253^{1,9}} = 1,96$$ $${\psi _{conc,fi}} = 2,0 - 0,5 \cdot {\gamma _1}^{1,9} = 2,0 - 0,5 \cdot {0,253^{1,9}} = 1,96$$
 +
 +<table tab_stiffness_inf>
 +<caption> Steifigkeiten und Verschiebungsmodul zum Zeitpunkt t = ∞ </caption>
 +^    ^  BSP  ^  Beton  ^  Kerve  ^
 +|  t=0  |  E<sub>clt,d,fi</sub> = 11.500 N/mm<sup>2</sup>  |  E<sub>conc,d,fi</sub> = 34.000 N/mm<sup>2</sup>  |  K<sub>u,fi</sub> = K<sub>ser,fi</sub> = 1.000 kN/mm/ |
 +|  Beiwerte  |  ψ<sub>clt</sub> = 1,00  |  ψ<sub>conc</sub> = 1,96  |  ψ<sub>conn</sub> = 1,00  |
 +|  Langzeit  |  k<sub>def</sub> = 0,60  |  φ<sub>0</sub> = 2,50  |  k<sub>def</sub>‘ = 2⋅k<sub>def</sub> = 2⋅0,60 = 1,20  |
 +|  t=∞  |  ${E_{clt,d,fi,t = \infty }} = {{{E_{clt,d,fi}}} \over {1 + {\psi _{clt}} \cdot {k_{{\mathop{\rm de}\nolimits} f}}}}$\\  $ = {{11.500} \over {\underbrace {1 + 1,00 \cdot 0,60}_{1,60}}} = 7.188\;N/m{m^2}$  |  ${E_{conc,d,fi,t = \infty }} = {{{E_{conc,d,fi}}} \over {1 + {\psi _{conc}} \cdot {\varphi _0}}} = $\\  $ = {{34.000} \over {\underbrace {1 + 1,96 \cdot 2,50}_{ = 5,90}}} = 5.760\;N/m{m^2}$  |  ${K_{u,fi,t = \infty }} = {K_{ser,fi,t = \infty }} = {{{K_{ser,fi}}} \over {1 + {\psi _{conn}} \cdot {k_{def}'}}} = $\\  $ = {{1.000} \over {\underbrace {1 + 1,00 \cdot 1,20}_{2,20}}} = 455\;kN/mm/m$  |
 +</table>
 +
 +==== Ermittlung der Schnittkräfte mit den Querschnittswerten zum Zeitpunkt t = ∞ ====
 +
 +**Querschnittswerte der Brettsperrholzplatte**
 +
 +$${\left( {E \cdot A} \right)_{clt,d,fi,t = \infty }} = \sum {\left( {{E_{clt,d,fi,t = \infty }} \cdot {A_i}} \right)}  = 7.188 \cdot 1.000 \cdot (40,0 + 30,9) = 5,10 \cdot {10^8}\;N$$
 +
 +Schwerpunkt (Berechnung von der Oberkante)
 +
 +$${x_{s,fi}} = {{\sum {{A_i} \cdot {x_i}} } \over {\sum {{A_i}} }} = {{1.000 \cdot \left( {40,0 \cdot 20,0 + 30,9 \cdot \left( {40,0 + 30,0 + 0,5 \cdot 30,9} \right)} \right)} \over {1.000 \cdot \left( {40,0 + 30,9} \right)}} = 48,5\;mm$$
 +
 +$${\left( {E \cdot {\rm I}} \right)_{clt,d,fi,t = \infty }}  = {E_{clt,d,fi,t = \infty }} \cdot b \cdot \left[ {\sum {\left( {{{{h_i}^3} \over {12}}} \right)}  + \sum {\left( {{h_i} \cdot {e_i}^2} \right)} } \right]=$$
 +
 +$$ = 7.188 \cdot 1.000 \cdot \left[ {{{{{40,0}^3} + {{30,9}^3}} \over {12}} + 40,0 \cdot {{\left( {48,5 - 20,0} \right)}^2} + 30,9 \cdot {{\left( {48,5 - 85,5} \right)}^2}} \right] = 5,94 \cdot {10^{11}}\;Nm{m^2}$$
 +
 +**Berechnung der Querschnittswerte Beton**
 +
 +mit der gerissenen Höhe h<sub>conc,red,fi</sub> = 39,1 mm
 +
 +$${\left( {E \cdot A} \right)_{conc,d,fi,t = \infty }} = {E_{conc,d,fi,t = \infty }} \cdot b \cdot {h_{conc,red,fi}} = 5.760 \cdot 1.000 \cdot 39,1 = 2,25 \cdot {10^8}\;N$$
 +
 +$${\left( {E \cdot {\rm I}} \right)_{conc,d,fi,t = \infty }} = {E_{conc,d,fi,t = \infty }} \cdot b \cdot {{h_{conc,red,fi}^3} \over {12}} = 5.760 \cdot 1.000 \cdot {{{{39,1}^3}} \over {12}} = 2,87 \cdot {10^{10}}\;N/m{m^2}$$
 +
 +**ideelle Biegesteifigkeit de Schubkonsole**
 +
 +$$\left( {E \cdot {\rm I}} \right)_{d,fi,t = \infty }^ *  = {{{K_{fi}}} \over 3} \cdot \left( {{z_{conc,fi}}^3 + {z_{clt,fi}}^3} \right) \cdot b = {{455 \cdot {{10}^3}} \over 3} \cdot \left( {{{70,5}^3} + {{38,5}^3}} \right) \cdot 1,00 = 6,18 \cdot {10^{10}}\;Nm{m^2}$$
 +
 +$${z_{conc,fi}} + {z_{clt,fi}} = 70,5 + 38,5 = 109\;mm$$
 +
 +=== Ermittlung der Schnittkräfte für den quasi-ständig Lastanteil q<sub>d,fi</sub>=5,75 kN/m zur Berechnung der kriechwirksamen Spannungen im ULS, t = ∞ ===
 +
 +Schnittkräfte berechnet mit Hilfe eines Stabwerksprogrammes
 +
 +N<sub>clt,d</sub> = - N<sub>conc,d</sub> = 168 kN
 +
 +M<sub<conc,d</sub> = 0,51 kNm
 +
 +M<sub>clt,d</sub> = 10,5kNm
 +
 +N<sub>Kerve1,d</sub> = 56,1 kN
 +
 +N<sub>Kerve2,d</sub> = 51,2 kN
 +
 +N<sub>Kerve3,d<sub> = 60,7 kN
 +
 +^  Faser  ^  E<sub>i</sub>  ^  N<sub>d</sub>  ^  E∙A  ^  σ<sub>N</sub>  ^  M<sub>d</sub>  ^  E∙Ι  ^  z<sub>i</sub>  ^  σ<sub>M</sub>  ^  σ<sub>N</sub>+σ<sub>M</sub>  ^
 +^  [mm]  ^  [N/mm<sup>2</sup> ^  [kN]  ^  [N]  ^  [N/mm<sup>2</sup> ^  [kNm]  ^  [Nmm<sup>2</sup> ^  [mm]  ^  [N/mm<sup>2</sup> ^  [N/mm<sup>2</sup> ^
 +^  0  |  5.760  |  -168  |  2,25E+08  |  -4,30  |  0,510  |  2,87E+10  |  -19,6  |  -2,00  |  -6,30  |
 +^  39,1  |  5.760  |  :::  |  :::  |  :::  |  :::  |  :::  |  19,6  |  2,00  |  -2,04  |
 +^  80  |  7.188  |  168  |  5,10E+08  |  2,368  |  10,5  |  5,94E+11  |  -48,5  |  -6,16  |  -3,79  |
 +^  181  |  7.188  |  :::  |  :::  |  :::  |  :::  |  :::  |  52,5  |  6,67  |  9,04  |
 +
 +=== Ermittlung der Schnittkräfte und Spannungen infolge der unelastischen Verzerrungen des Betons (Schwinden) im ULS, t = ∞ ===
 +
 +Bemessungswert der effektiven Schwinddehnung
 +
 +$${\varepsilon _{ef,conc,d,fi}}\left( {t = \infty } \right) = {\gamma _{SH,fi}} \cdot 0,9 \cdot {\varepsilon _{cs,t = \infty }} = 1,00 \cdot 0,9 \cdot \left( { - 0,350} \right) =  - 0,315\;‰$$
 +
 +Schnittkräfte berechnet mit Hilfe eines Stabwerkprogrammes
 +
 +N<sub>clt,d</sub> = - N<sub>conc,d</sub> = -12,6kN
 +
 +M<sub>conc,d</sub> = 0,06 kNm
 +
 +M<sub>clt,d</sub> = 1,26 kNm
 +
 +N<sub>Kerve1,d</sub> = -9,25 kN
 +
 +N<sub>Kerve2,d</sub> = -2,59 kN
 +
 +N<sub>Kerve3,d</sub> = -0,790 kN
 +
 +^  Faser  ^  E<sub>i</sub>  ^  N<sub>d</sub>  ^  E∙A  ^  σ<sub>N</sub>  ^  M<sub>d</sub>  ^  E∙Ι  ^  z<sub>i</sub>  ^  σ<sub>M</sub>  ^  σ<sub>N</sub>+σ<sub>M</sub>  ^
 +^  [mm]  ^  [N/mm<sup>2</sup> ^  [kN]  ^  [N]  ^  [N/mm<sup>2</sup> ^  [kNm]  ^  [Nmm<sup>2</sup> ^  [mm]  ^  [N/mm<sup>2</sup> ^  [N/mm<sup>2</sup> ^
 +^  0  |  5.760  |  12,6  |  2,25E+08  |  0,323  |  0,060  |  2,87E+10  |  -19,6  |  -0,235  |  0,087  |
 +^  39,1  |  5.760  |  :::  |  :::  |  :::  |  :::  |  :::  |  19,6  |  0,235  |  0,558  |
 +^  80  |  7.188  |  -12,6  |  5,10E+08  |  -0,178  |  1,26  |  5,94E+11  |  -48,5  |  -0,739  |  -0,917  |
 +^  181  |  7.188  |  :::  |  :::  |  :::  |  :::  |  :::  |  52,5  |  0,800  |  0,623  |
 +
 +==== Zusammenfassung der Spannungen und Kervenkräfte ====
 +
 +<table tab_zusammenfassung_spannungen>
 +<caption>Zusammenfassung der Spannungen zu den Zeitpunkten t = 0 und t = ∞</caption>
 +^  Spg.  ^  Faser  ^  zum Zeitpunkt t = 0  ^^^  Endwert der Spannungsverteilung gemäß TS/CEN 19103, Absch. 4.2 [(:ref:onr_cen_ts_19103_de_20220401)]  ^^^^^^^
 +^  :::  ^  :::  ^  aus q<sub>d,fi</sub>  ^^  Summe σ<sub>N</sub>+σ<sub>M</sub>  ^  aus q<sub>d,fi</sub>  ^^  aus ε<sub>ef,conc,d,t=∞</sub>  ^^  Summe  ^^  Summe σ<sub>N</sub>+σ<sub>M</sub>  ^
 +^  :::  ^  :::  ^  σ<sub>N</sub>  ^  σ<sub>M</sub>  ^  :::  σ<sub>N</sub>  ^  σ<sub>M</sub>  ^  σ<sub>N</sub>  ^  σ<sub>M</sub>  ^  σ<sub>N</sub>  ^  σ<sub>M</sub>  ^  :::  ^
 +^  [-]  ^  [mm]  ^  [N/mm<sup>2</sup> ^  [N/mm<sup>2</sup> ^  [[N/mm<sup>2</sup> ^  [N/mm<sup>2</sup> ^  [N/mm<sup>2</sup> ^  [N/mm<sup>2</sup> ^  [N/mm<sup>2</sup> ^  [N/mm<sup>2</sup> ^  [N/mm<sup>2</sup> ^  [N/mm<sup>2</sup> ^
 +|  σ<sub>conc,o,d</sub>  |  0  |  -4,93  |  -4,96  |  **<fc #ffa500>-9,89</fc>**  |  -4,30  |  -2,00  |  0,323  |  -0,235  |  -3,98  |  -2,24  |  **-6,21**  |
 +|  σ<sub>conc,u,d</sub>  |  39,1  |  :::  |  4,96  |  **0,02**  |  :::  |  2,00  |  :::  |  0,235  |  :::  |  2,24  |  **-1,74**  |
 +|  σ<sub>clt,o,d</sub>  |  80  |  2,72  |  -4,15  |  **-1,43**  |  2,37  |  -6,16  |  -0,178  |  -0,739  |  **<fc #ffa500>2,19</fc>**  |  -6,90  |  **-4,71**  |
 +|  σ<sub>clt,u,d</sub>  |  181  |  :::  |  4,49  |  **7,22**  |  :::  |  6,67  |  :::  |  0,800  |  :::  |  **<fc #ffa500>7,47</fc>**  |  **9,66**  |
 +</table>
 +
 +<table tab_zusammenfassung_kervenkraefte>
 +<caption>Kräfte in den Kerven</caption>
 +^  Kerve  ^  zum Zeitpunkt t = 0  ^  Endwert der Kervenkräfte nach TS/CEN 19103, Absch. 4.2 [(:ref:onr_cen_ts_19103_de_20220401)]  ^^^
 +^  :::  ^  aus q<sub>d,t=0</sub>  ^  aus q<sub>perm,d,t=∞</sub>  ^  aus ε<sub>ef,conc,d,t=∞</sub>  ^  Summe  ^
 +^  :::  ^  [kN]  ^  [kN]  ^  [[kN]  ^  [kN]  ^
 +|  N<sub>Kerve,1</sub>  |  **64,4**  |  56,1  |  -9,25  |  **46,9**  |
 +|  N<sub>Kerve,2</sub>  |  **55,8**  |  51,2  |  -2,59  |  **48,6**  |
 +|  N<sub>Kerve,3</sub>  |  **<fc #ffa500>72,8</fc>**  |  60,7  |  -0,790  |  **59,9**  |
 +</table>
 +
 +===== Nachweisführungen für den Brandfall =====
 +
 +==== Nachweise Brettsperrholz ====
 +
 +**Normalspannungsnachweis**
 +
 +maßgebender Nachweis: Zeitpunkt t = ∞
 +
 +$${{{\sigma _{clt,t,0,d,fi}}} \over {{f_{\,clt,t,0,d,fi}}}} + {{{\sigma _{clt,m,d,fi}}} \over {{f_{\,clt,m,d,fi}}}} = {{2,19} \over {16,7}} + {{7,47} \over {30,4}} = 0,131 + 0,245 = 0,38 < 1$$
 +
 +==== Nachweis Beton ====
 +
 +**Nachweis der Betondruckspannung in Feldmitte**
 +
 +maßgebender Nachweis: Zeitpunkt t = 0
 +
 +$${{{\sigma _{conc,o,d,fi;t = 0}}} \over {{f_{\,cd,fi}}}} = {{\left| { - 9,89} \right|} \over {35,0}} = 0,28 \le 1$$
 +
 +==== Nachweis Verbindung ====
 +
 +Bemessungswert der Einwirkung
 +
 +$${F_{v,Ed,fi}} = \max \;{N_{Kerve3,d;t = 0,fi}} = 72,8\;kN$$
 +
 +**Nachweis der Kerve**
 +
 +Druckstrebenneigung
 +
 +$$\min \;\theta  = \max \left\{ {\matrix{
 +   {\arctan \left( {{{0,5 \cdot \left( {{h_{conc}} + {h_n}} \right)} \over {{l_n} + {l_s}}}} \right)} \hfill  \cr 
 +   {\arctan \left( {{{{h_n}} \over {{l_n}}}} \right)} \hfill  \cr 
 +
 + } } \right. = \max \left\{ {\matrix{
 +   {\arctan \left( {{{0,5 \cdot \left( {80,0 + 20,0} \right)} \over {200 + 250}}} \right) = 6,34^\circ } \hfill  \cr 
 +   {\arctan \left( {{{20,0} \over {200}}} \right) = 5,71^\circ } \hfill  \cr 
 +
 + } } \right. = 6,34^\circ $$
 +
 +$$\max \;\theta  = 45^\circ $$
 +
 +gemäß TS 19102:2021 Abschnitt 10.3.4.2 (4): Die Lage des Verbindungsmittels sollte mit dem Winkel θ abgestimmt sein
 +
 +$$\theta  = \arctan \left( {{{0,5 \cdot \left( {{h_{conc}} + {h_n}} \right)} \over {{l_n} + {x_{screw}}}}} \right) = \arctan \left( {{{0,5 \cdot \left( {80,0 + 20,0} \right)} \over {200 + 80,0}}} \right) = 10,1^\circ $$
 +
 +gewählt: θ = 10,0°
 +
 +Versagensmodi der Kerve
 +
 +a) Schubversagen Beton
 +
 +$$\nu  = 0,6 \cdot \left( {1 - {{{f_{\,ck}}} \over {250}}} \right) = 0,6 \cdot \left( {1 - {{35,0} \over {250}}} \right) = 0,516$$
 +
 +$${f_{\,vcd,fi}} = {{\nu  \cdot {f_{\,cd,fi}}} \over {\cot \theta  + \tan \theta }} = {{0,516 \cdot 35,0} \over {\cot \left( {10,0} \right) + \tan \left( {10,0} \right)}} = 3,09\;N/m{m^2}$$
 +
 +$${F_{Rd;\,a,fi}} = {f_{\,vcd,fi}} \cdot {b_n} \cdot {l_n} = 3,09 \cdot 1.000 \cdot 200 = 618.000\;N = 618\;kN$$
 +
 +b) Druckversagen Beton
 +
 +$${F_{Rd;\,b,fi}} = {f_{\,cd,fi}} \cdot {b_n} \cdot {h_n} = 35,0 \cdot 1.000 \cdot 20,0 = 700.000\;N = 700\;kN$$
 +
 +c) Schubversagen BSP
 +
 +$${l_{v,a,calc}} \le 8 \cdot {h_n} = 8 \cdot 20,0 = \underline {160\;mm}  < \min \;{l_{v,a}} = 250\;mm$$
 +
 +$${F_{Rd;\,c,fi}} = {k_{cr}} \cdot {f_{\,clt,v,d,fi}} \cdot {b_n} \cdot {l_{v,a,calc}} = 1,00 \cdot 4,60 \cdot 1.000 \cdot 160 = 736.000\;N = 736\;kN$$
 +
 +d) Druckversagen BSP
 +
 +$${F_{Rd;\,d,fi}} = {f_{\,clt,c,0,d,fi}} \cdot {b_n} \cdot {h_n} = 24,2 \cdot 1.000 \cdot 20,0 = 484.000\;N = 484\;kN$$
 +
 +Zusammenfassung der Tragfähigkeiten für die jeweiligen Versagensmodi
 +
 +$${F_{Rd,fi}} = \min \left\{ {\matrix{
 +   {{F_{Rd;\,a,fi}}}  \cr 
 +   {{F_{Rd;\,b,fi}}}  \cr 
 +   {{F_{Rd;\,c,fi}}}  \cr 
 +   {{F_{Rd;\,d,fi}}}  \cr 
 +
 + } } \right. = \min \left\{ {\matrix{
 +   {618\;kN}  \cr 
 +   {700\;kN}  \cr 
 +   {736\;kN}  \cr 
 +   {484\;kN}  \cr 
 +
 + } } \right. = 484\;kN$$
 +
 +Nachweis der Tragfähigkeit der Kerve
 +
 +$${{{F_{v,Ed,fi}}} \over {{F_{Rd,fi}}}} = {{72,8} \over {484}} = 0,15 < 1$$
 +
 +**Nachweis Abhebesicherung**
 +
 +$${F_{t,Ed,fi}} = \max \left\{ {\matrix{
 +   {{F_{v,Ed,fi}} \cdot \tan \theta } \hfill  \cr 
 +   {0,1 \cdot {F_{v,Ed,fi}}} \hfill  \cr 
 +
 + } } \right. = \max \left\{ {\matrix{
 +   {72,8 \cdot \tan \left( {10,0} \right) = 12,8\;kN} \hfill  \cr 
 +   {0,1 \cdot 72,8 = 7,28\;kN} \hfill  \cr 
 +
 +  = 12,8\;kN} \right.$$
 +
 +Überprüfung der im Kaltzustand gewählten Anzahl von Tellerkopfschrauben für den Brandfall (3x Tellerkopfschraube Ø 8|160 mm, l<sub>g</sub> = l<sub>ef</sub> = 100 mm)
 +
 +Die Schraube wurde in ihrer Länge so gewählt, dass diese im Brandfall nicht aus der Brettsperrholzplatte herausragt.
 +
 +$${f_{\,ax,k,fi}} = {k_{fi}} \cdot 0,52 \cdot {d^{ - 0,5}} \cdot {l_{ef}}^{ - 0,1} \cdot {\rho _k}^{0,8} = 1,05 \cdot 0,52 \cdot {8,00^{ - 0,5}} \cdot {100^{ - 0,1}} \cdot {385^{0,8}} = 14,3\;N/m{m^2}$$
 +
 +$${k_d} = \min \left\{ {{d \over \matrix{
 +  8 \hfill \cr 
 +  1 \hfill \cr} }} \right. = \min \left\{ {{{8,00} \over \matrix{
 +  8 \hfill \cr 
 +  1 \hfill \cr} } = 1,00} \right. = 1,00$$
 +
 +$${F_{ax,d,fi}} = \min \left\{ {\matrix{
 +   {{{{f_{ax,k,fi}} \cdot d \cdot {l_{ef}} \cdot {k_d}} \over {1,2 \cdot {{\cos }^2}\alpha  + {{\sin }^2}\alpha }} \cdot {{{k_{\bmod ,fi}}} \over {{\gamma _{M,Verb,fi}}}}} \hfill  \cr 
 +   {{A_s} \cdot {{0,9 \cdot {f_{u,k}}} \over {{\gamma _{M,fi}}}}} \hfill  \cr 
 +
 + } } \right. = \min \left\{ {\matrix{
 +   {{{14,3 \cdot 8,00 \cdot 100 \cdot 1,00} \over {1,2 \cdot {{\cos }^2}90,0 + {{\sin }^2}90}} \cdot {{1,00} \over {1,00}}} \hfill  \cr 
 +   {{{{{\left( {0,65 \cdot 8,00} \right)}^2} \cdot \pi } \over 4} \cdot {{0,9 \cdot 950} \over {1,00}}} \hfill  \cr 
 +
 + } } \right. = \min \left\{ {\matrix{
 +   {11.400\;N} \hfill  \cr 
 +   {18.200\;N} \hfill  \cr 
 +
 + } } \right. = 11,4\;kN$$
 +
 +$${R_{ax,d,fi}} = n \cdot {F_{ax,d,fi}} = 3 \cdot 11,4 = 34,2\;kN$$
 +
 +Nachweis
 +
 +$${{{F_{t,Ed,fi}}} \over {{R_{ax,d,fi}}}} = {{12,8} \over {34,2}} = 0,37 < 1$$
  • hbv/examples/clt_concrete_composite/fire.1743503939.txt.gz
  • Zuletzt geändert: 2026/08/24 15:11
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