Träger mit großen Stegöffnungen nach der neuen EN 1993-1-13, EN 1993-1-2, EN 1994-1-1 und EN 1994-1-2
François Hanus
Search for more papers by this authorLouis-Guy Cajot
Search for more papers by this authorDaniel Pak
Search for more papers by this authorAntoine Glorieux
Search for more papers by this authorFrançois Hanus
Search for more papers by this authorLouis-Guy Cajot
Search for more papers by this authorDaniel Pak
Search for more papers by this authorAntoine Glorieux
Search for more papers by this authorProf. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann
Search for more papers by this authorSummary
Lochstegträger sind im Stahl- und Verbundbau immer häufiger anzutreffen, allerdings berücksichtigen die aktuellen Eurocodes den Einfluss der Stegöffnungen auf die Bemessung dieser Träger bisher nicht implizit. Der vorliegende Beitrag stellt vor, wie die zweite Generation der Eurocodes 3 und 4 angepasst wird, um Ingenieurinnen und Ingenieuren die sichere Bemessung und Optimierung dieser Träger zu ermöglichen. Der Beitrag enthält eine technische Beschreibung der spezifischen Versagensarten sowie Bemessungskonzepte für Umgebungstemperatur und für den Brandfall. Ebenso werden detaillierte Bemessungsbeispiele in Übereinstimmung mit den zukünftigen Teilen des Eurocodes vorgestellt.
Literatur
- Lawson , R.M. ( 1987 ) Design of openings in the webs of composite beams (P068) , SCI/CIRIA .
- ENV 1993-1-1:1992/A2:1998-10 ( 1998 ) Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln; Allgemeine Bemessungsregeln, Bemessungsregeln für den Hochbau . Berlin : Beuth .
- Lawson , R.M. ; Hicks , S. J. ( 2011 ) Design of composite beams with large web openings (P355) , SCI/CIRIA .
- BNCM – CNC2M – N0199 ( 2015 ) Recommandations pour le dimensionnement des poutres en acier avec ouvertures dans l’âme selon la NF EN 1993 .
- Müller , C. ( 2009 ) Typenstatik für ACB ArcelorMittal Cellular Beams . Institut und Lehrstuhl für Stahlbau und Leichtmetallbau RWTH Aachen University .
- prEN 1993-1-13:2022-03 ( 2022 ) Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-13: Regeln für Träger mit großen Stegöffnungen . Berlin : Beuth .
- prEN 1993-1-2:2022-03 ( 2022 ) Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-2: Allgemeine Regeln – Tragwerksbemessung für den Brandfall . Berlin : Beuth .
- prEN 1994-1-1:2021-04 ( 2021 ) Eurocode 4: Design of Composite Steel and Concrete Structures – Part 1-1: General Rules and Rules for Buildings . Berlin : Beuth .
- prEN 1994-1-2:2021-04 ( 2021 ) Eurocode 4: Design of composite steel and concrete structures – Part 1-2: General rules – Structural fire design . Berlin : Beuth .
- prEN 1993-1-5:2022-03 ( 2022 ) Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-5: Plattenförmige Bauteile . Berlin : Beuth .
- prEN 1993-1-1:2020-08 ( 2020 ) Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau . Berlin : Beuth .
- Bitar , D. ; Martin , P.-O. ; Galéa , Y. ; Demarco , T. ( 2006 ) Poutres cellulaires acier et mixtes – Partie 1 : Proposition d'un modèle pour la résistance des montants . Revue Construction Métallique CM2006-1.
- Panedpojaman , P. ( 2012 ) Buckling analysis for web post of cellular beams , 10th Int. PSU Eng. Conf. May, vol. 53.
- Martin , P.-O. ( 2018 ) Elastic buckling of cellular beam post . Revue Construction Métallique CM2018- 3 .
- Durif , S. ; Bouchair , A. ; Vassart , O. ( 2013 ) Experimental tests and numerical modelling of cellular beams with sinusoidal openings . Journal of Constructional Steel Research 82 , pp. 72 – 87 .
- Martin , P.-O. ; Couchaux , M. ; Vassart , O. ; Bureau , A. ( 2017 ) An analytical method for the resistance of cellular beams with sinusoidal openings . Engineering structures 143 , pp. 113 – 126 , www-elsevier.com/locate/engstruct .
- EN 13381-4 ( 2013 ) Test methods for determining the contribution to the fire resistance of structural members – Part 4: Applied passive protection to steel members . Brussels : CEN ,.
- EN 13381-8 ( 2013 ) Test methods for determining the contribution to the fire resistance of structural members – Part 8: Applied reactive protection to steel members . Brussels : CEN .
- EN 13381-9 ( 2015 ) Test methods for determining the contribution to the fire resistance of structural members – Part 9: Applied fire protection systems to steel beams with web openings . Brussels : CEN .
- Fire resistance of long span cellular beam made of rolled profiles (FICEB) . Contract No RFSR-CT-2007-00042, EUR 25112, 2012 .
- Bihina , G. ; Zhao , B. ; Bouchaïr , A. ( 2013 ) Behaviour of composite steel-concrete cellular beams in fire . Engineering Structures 56 , pp. 2217 – 2228 ,.
- Nadjai A. et al. ( 2007 ) Performance of cellular composite floor beams at elevated temperatures . Fire Safety Journal 42 , pp. 489 – 497 .
- Vassart O. et al. ( 2010 ) Parametrical Study on the Behaviour of Steel and Composite Cellular Beams Under Fire Conditions . Proc. of the 6th International Conference Structures in Fire, East Lansing (MI), USA .
- Vassart , O. ( 2009 ) Analytical model for cellular beams made of hot rolled sections in case of fire . Ph. D. Thesis, University Blaise Pascal Clermont-Ferrand , France , September.
- Randaxhe , J. ; Hanus , F. ; Vassart , O. ( 2018 ) Development of an analytical method for the fire resistance calculation of Angelina beams . Proc. of the 10th International Conference Structures in Fire, Belfast, UK .
- Classen , M. ; Kurz , W. ; Schäfer , M. ; Hegger , J. ( 2019 ) A mechanical design model for steel and concrete composite members with web openings . Engineering Structures 197 .
- prEN 1992-1-1:2021-10 ( 2021 ) Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-1: Allgemeine Regeln – Regeln für Hochbauten, Brücken und Ingenieurbauwerke . Berlin : Beuth .
- Grasser , E. ; Thielen , G. ( 1991 ) Hilfsmittel zur Berechnung der Schnittgrößen und Formänderungen von Stahlbetontragwerken , DAfStb-Heft 240. Berlin : Beuth .
- Classen , M. ; Hegger , J. ( 2016 ) Anchorage of composite dowels . Steel Construction 9 ( 2 ), pp. 138 – 150 .
- Ahrens , M. A. et. al. ( 2019 ) Hilfsmittel zur Schnittgrößenbestimmung und zu besonderen Detailnachweisen bei Stahlbetontragwerken , DAfStb-Heft 631. Berlin : Beuth .
- Lawson , M. ; Aggelopoulos , E. ; Obiala , R. ; Hanus , F. ; Odenbreit , C. ; Nellinger , S. ; Kuhlmann , U. ; Eggert , F. ; Lam , D. ; Dai , X. ; Sheehan , T . ( 2017 ) Development of improved shear connection rules in composite beams (DI-SCCO) : final report, Publications Office , 2017, https://data.europa.eu/doi/10.2777/923858
- DIN EN 1994-1-1:2004 + AC:2009 ( 2009 ) Eurocode 4: Bemessung und Konstruktion von Verbundtragwerken aus Stahl und Beton – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Anwendungsregeln für den Hochbau . Berlin : Beuth .
- Mensinger , M. ( 2017 ) Background document to Amendment 411_943(5) , CEN TC250/SC4.T1, 14.08.2017.
- SCI ( 2012 ) RT 1356 – Fire Design of Composite Beams with Rectangular and Circular Web Openings .
- NF EN 1993-1-1/NA ( 2013 ) Eurocode 3: Calcul des structures en acier – Annexe Nationale à la NF EN 1993-1-1:2005 – Partie 1-1: règles générales et règles pour les bâtiments – Part 1-1: General rules and rules for buildings . AF-NOR.
- Boissonnade , N. ; Nseir , J ; Lo , M. ; Somja , H. ( 2014 ) Design of cellular beams against lateral torsional buckling . Proc. of the Institution of Civil Engineers, Structures and Buildings 2014, 167:7, 436 – 444 .
- ANGELINA software V4.04, ArcelorMittal Commercial Sections – CTICM , https://sections.arcelormittal.com/design_aid/design_software/EN