Titelbild: Fahrattraktion „Ausfahrt“ in der Autostadt Wolfsburg Fotograf: Nils-Hendrik Müller, Autostadt, Wolfsburg

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© 2015 Wilhelm Ernst & Sohn, Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Rotherstraße 21, 10245 Berlin, Germany

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Umschlaggestaltung: Sonja Frank, BerlinHerstellung: HillerMedien, BerlinSatz: Alexa Glanzner GmbH, ViernheimDruck: Medialis, BerlinBindung: Stein Lehmann, Berlin

Printed in the Federal Republic of Germany.Gedruckt auf säurefreiem Papier.

ISBN 978-3-433-03104-9 ISSN 1438-1192obook ISBN 978-3-433-60521-9ePDF ISBN 978-3-433-60524-0ePub ISBN 978-3-433-60523-3eMobi ISBN 978-3-433-60522-6

Hinweise des Verlages

Die Recherche zum Stahlbau-Kalender ab Jahrgang 1999 steht im Internet zur Verfügung unter www.ernst-und-sohn.de

Vorwort III

Vorwort

Leicht bauen heißt entweder Gewichtsreduzierung durch Einsatz besonders leichter Materialien wie Mem-branstoffe, Faserverbundwerkstoffe oder Holz, oder hochtragfähiger Werkstoffe wie Stahl, mit denen „leichte Strukturen“ gebaut werden können. In seinem Schwer-punkt „Leichtbau“ fasst der Stahlbau-Kalender 2015 das Thema sehr weit auf und behandelt sowohl leichte Werkstoffe als auch leichte Strukturen unterschiedlichs-ter Herkunft und Anwendung. Daneben stehen, nicht weniger wichtig, die Themen der neuen europäischen Normung, die nicht nur die Bemessung, sondern auch die Konstruktion und die Ausführung betreffen. Erneut wird die Grundnorm DIN EN 1993-1-8: Bemes-sung und Konstruktion von Stahlbauten, Bemessung von Anschlüssen mit Nationalem Anhang sowie ergän-zenden, an den jeweiligen Stellen eingearbeiteten Kom-mentaren und Erläuterungen von Prof. Dr.-Ing. Dieter Ungermann und Dipl.-Ing. Stephan Schneider, Techni-sche Universität Dortmund, abgedruckt. Diese regel-mäßige Aktualisierung gerade auch der Kommentare ermöglicht so, auf aktuell entstandene Fragen oder Klärungsbedarf einzugehen.In bewährter Form haben Dr.-Ing. Karsten Kathage und Dipl.-Ing. Christoph Ortmann, Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt), Berlin, wieder die derzeit gülti-gen Technischen Baubestimmungen, Normen, Bauregel-listen und Zulassungen im Stahlbau zusammengestellt. Der Beitrag gibt neben Auszügen aus der Muster-Liste der Technischen Baubestimmungen, Ausgabe März 2014, den Normen und Richtlinien für den Stahlbau auch die für den Stahl- und Verbundbau wichtigen gül-tigen deutschen und europäischen Zulassungen (Stand Dezember 2014) sowie Auszüge aus den neuen Bau-regellisten (Ausgabe 2014/2) wieder.Im Zusammenhang mit dem Thema „Leicht Bauen“ steht der Beitrag von Dipl.-Ing. Ralph Timmers und Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. Gerhard Lener, Univer-sität Innsbruck, Österreich, zusammen mit Dr. Franc Sinur, Universität Ljubljana, Slowenien, Dr. Balázs Kövesdi, Technische und Wirtschaftswissenschaftliche Universität Budapest, Ungarn, und Dr. Rolando Chacón, Polytechnische Universität von Katalonien in Barcelona, Spanien, über Stabilitätsnachweise nach EN 1993-1-5 – Theorie und Beispiele, denn leichte, d. h. schlanke hoch-tragfähige Stahlbleche neigen zum Beulen und Stabili-tätsversagen. Nach einer kompakten Zusammenstellung und Erläuterung der wesentlichen Regeln von EN 1993-1-5 werden Beispielrechnungen durchgeführt, die die verschiedenen in der Norm aufgeführten Nachweisver-fahren im Vergleich gegenüberstellen. Besonders interes-sant sind die Erläuterungen zum Vorgehen beim Nach-weis der Stabilitätsfälle des Beulens unter Anwendung der Finite-Elemente-Methode, die sich bei komplexen Geometrieformen bzw. Belastungssituationen anbietet.Prof. em. Dr.-Ing. Herbert Schmidt, Essen, Dipl.-Ing. Volker Hüller und Dipl.-Ing. Gregor Machura, bau-forumstahl/DSTV, fassen in ihrem Beitrag Fertigung

und Errichtung von Stahltragwerken – praktische Um-setzung der neuen Regelungen nach DIN EN 1090 die relevanten Normregelungen der DIN EN 1090 für die Ausführung von Stahlbauten kompakt und systema-tisch zusammen. Darüber hinaus wird für ausgewählte Einzelthemen die praktische Umsetzung der neuen Re-gelungen beleuchtet. Aus ihrer umfassenden Praxiser-fahrung heraus können die Autoren anhand von Bei-spielen die Probleme bzw. Irritationen und Unsicherhei-ten aufzeigen und mögliche Lösungsansätze darstellen.Der Beitrag Stahlwasserbau – neue Entwicklungen von Dipl.-Ing. Ulrike Gabrys, Dr. rer. nat. Günter Binder, Dipl.-Ing. Claus Kunz und Heiner Stahl, Bundesanstalt für Wasserwesen (BAW), Karlsruhe, stellt die Entwick-lung der Normung von Stahlwasserbauten als Sonder-konstruktionen des Stahlbaus dar. Es geht dabei im Wesentlichen um Verschlüsse von Schleusen und Weh-ren, aber auch um Sicherheitstore, Kanalbrücken, He-bewerke, Stoßschutzeinrichtungen und Revisionsver-schlüsse. Die fachspezifische Norm DIN 19704 Stahl-wasserbauten ist in den vergangenen Jahren überarbeitet und an die Eurocodes angepasst worden. So kann die neue Ausgabe 2014-11 in gewisser Weise als wasser-bauspezifischer nationaler Anhang zur europäischen Stahlbaunorm DIN EN 1993 verstanden werden. We-gen verstärkter Schadensfälle Ende der 80er-Jahre des vorigen Jahrhunderts spielt der Nachweis der Ermü-dungsfestigkeit für den Stahlwasserbau eine zunehmend wichtigere Rolle, auf die im Beitrag eingegangen wird.Leichtbau im Sinne von leichten Strukturen behandelt der Beitrag von Prof. Dr.-Ing. Robert Hertle und Dr.-Ing. Johannes Linhard, Hertle Ingenieure, Gräfelfing, Gerüstbau – Vereinheitlichte Europäische Regeln und deren Anwendung. Als temporär eingesetzte Bauten müssen die Traggerüste bzw. Arbeits- und Schutzge-rüste leicht für den einfachen Auf- und Abbau sein, sie sind deshalb häufig hochgradig stabilitätsgefährdet. Der vorliegende Beitrag erläutert die Grundlagen der europaweiten Harmonisierung des technischen Regel-werks für temporäre Bauhilfsmittel. Es werden die we-sentlichen Zusammenhänge zwischen den einzelnen Normen herausgearbeitet und deren Anwendung in Beispielen vorgestellt.Leichtbau im Sinne von leichten Werkstoffen wird von Prof. Dr.-Ing. Jan Knippers, Institut für Tragkonstruk-tionen und Konstruktives Entwerfen an der Universität Stuttgart mit seinem Mitarbeiter Dipl.-Ing. Frédéric Waimer und Dr.-Ing. Matthias Oppe, Knippers Helbig GmbH, in dem Beitrag Faserverbundwerkstoffe im Bauwesen beschrieben. Neben dem geringen Eigenge-wicht verbunden mit einer hohen mechanischen Festig-keit führen Eigenschaften wie die vielfältigen Form- und Farbgebungsmöglichkeiten zu neuen konstruktiven und architektonischen Ansätzen zum Beispiel für Fas-saden- und Hüllkonstruktionen. Bevor Hinweise zur Berechnung und Nachweisführung gegeben werden, erläutert der vorliegende Beitrag die eingesetzten Mate-

IV Vorwort

rialien und die Herstellung und Verarbeitung der Ver-bundwerkstoffe daraus. Da für die mechanischen Ei-genschaften von Faserverbundbauteilen oft keine Re-chenwerte bzw. nur unzureichende Abschätzungen für die Tragfähigkeit vorliegen, sind experimentelle Unter-suchungen von besonderer Bedeutung. Trotz dieser Schwierigkeiten finden sich zunehmend, hier ebenfalls dargestellte, interessante Anwendungsgebiete. Membrantragwerke sind Bauwerke, mit denen sich die Vorstellung von Leichtbau unmittelbar verbindet. Al-lerdings gibt es auch heute nur recht wenige Regelwerke. Die Erkenntnisse und Forschungsergebnisse sind im Wesentlichen bei den Spezialisten, den Membranpla-nern und den membranverarbeitenden Betrieben, zu finden. Es wird deshalb als besondere Gelegenheit er-achtet, von solchen Fachleuten wie Dipl.-Ing. Bernd Stimpfle, formTL, Radolfzell, und seinem Mitarbeiter Dipl.-Ing. (FH) Michael Schäffer, beide als Tragwerks-planer und auch in der einschlägigen Normung aktiv, hier eine Einführung zu bekommen. Neben den Mate-rialien und Details werden die Berechnung, die eng mit der Formfindung verknüpft ist, sowie die Fertigung und Montage beschrieben. Mehr als 20 ausgeführte Bei-spiele illustrieren die Vielfalt und die Möglichkeiten dieser zukunftsweisenden Konstruktionsform.Der Beitrag Strukturentwicklung im Leichtbau – Inte-grierte CAE-Prozesse von Dr.-Ing. Benjamin Braun, Space Structures GmbH, Berlin, behandelt das Thema der Strukturoptimierung als Entwicklungswerkzeug im Leichtbau und ordnet dessen Rolle in den Entwurfspro-zess ein. Der inhaltliche Fokus liegt dabei auf der Inte-gration des Optimierungsprozesses in die Prozesse der simulationsgestützten Entwicklung technischer Sys-teme (Computer Aided Engineering CAE). Während für dynamische Systeme der Verkehrstechnik (Straßen-, Schienen- und Luftfahrzeuge), im Maschinenbau (Auf-züge, Roboterarme) und in der Medizintechnik (Pro-thesen) der Leichtbau und seine Optimierung seit Jahr-zehnten einen hohen Stellenwert besitzen, wird im Bau-bereich hier eher Neuland beschritten. Beispiele wie weitgespannte Überdachungen, Fassaden oder tem-poräre Bauten zeigen das Potenzial.Glas wird schon lange nicht mehr nur als Werkstoff für „das Fenster“ mit einer untergeordneten statischen Funktion verwendet, sondern Glas übernimmt inzwi-schen gezielt lastabtragende Funktionen innerhalb der Tragstruktur und ist als Teil von Fassaden und Leicht-baustrukturen nicht wegzudenken. Da Glas ein spröder Werkstoff ist, der ohne Vorankündigung versagen kann, ergeben sich auch entsprechend hohe An-forderungen bei der statischen Dimensionierung von Glasbauteilen. Prof. Dr.-Ing. Markus Feldmann und Dr.-Ing. Ruth Kasper, RWTH Aachen, behandeln in Glasbau im europäischen Kontext die europäische Ent-wicklung zu einem Eurocode „Structural Glass“ und stellen sie den deutschen Regelungen nach DIN 18808 gegenüber. In Vorbereitung auf die europäische Nor-mungsarbeit wurde federführend von den Autoren ein sehr umfangreicher Bericht „Guidance for European

Structural Design of Glass Components“ zusammen-gestellt, der zum Teil diesem Beitrag zugrunde liegt.Eigentlich ist Holz nichts anderes als ein natürlicher Faserverbundwerkstoff und damit auch ein typisches Leichtbau-Material. Dr.-Ing. habil. Jörg Schänzlin, Konstruktionsgruppe Bauen Kempten AG, stellt in Holzbauteile nach Eurocode 5 und ihre Anschlüsse an Stahl nach einer Einführung in das Material die Bemes-sung von Bauteilen aus Holz und ihrer Verbindungen nach der neuen europäischen Normung vor. Eine we-sentliche Entwurfsaufgabe im Rahmen des Planungs-prozesses ist die Entwicklung und Auslegung von An-schlüssen, vor allem bei Mischkonstruktionen aus Holz und Stahl. Hierfür werden im Beitrag einige typische Konstruktionslösungen aufgezeigt. Regale in Stahlbauweise bilden die Tragstruktur für einzulagernde Güter in der Lagertechnik. Es kommen vor allem kaltgeformte dünnwandige offene Stahlquer-schnitte für Stützen und Träger zum Einsatz, die mit-hilfe einfacher, leicht lösbarer Anschlusskonstruktionen miteinander verbunden sind. Wegen der großen Zahl gleichartiger Bauteile und Verbindungen lohnt sich eine Optimierung dieser Leichtbauteile. Der Beitrag von Priv.-Doz. Dr.-Ing. habil. Bettina Brune und Prof. Dr.-Ing. Dieter Ungermann, Technische Universität Dort-mund, gemeinsam mit Dipl.-Ing. Olaf Heptner, Wirt-schaftsvereinigung Industrie- und Bau-Systeme e.  V., Hagen, und Dipl.-Ing. Peter Stangenberg, Institut für Schweißtechnik und Ingenieurbüro ISIB Dr. Möll GmbH, Darmstadt, behandelt sowohl die statisch-kon-struktive Ausführung von Paletten-Regalsystemen als auch die Bemessung von Regalprofilen einschließlich der versuchsgestützten Bemessung nach DIN EN 15512. Zusätzlich wird die nicht immer ganz eindeutige bauaufsichtliche Situation dargestellt.Der Leichtbau ist eine Chance für den Stahlbau, da in vielen Bereichen Stahl für wirtschaftliche und hochtrag-fähige Bauteile nicht ersetzbar ist. Vorteilhaft sind vor allem auch Mischkonstruktionen mit anderen „leich-ten“ Baustoffen, wie Holz, Membrane oder Glas. Die-ser Stahlbau-Kalender 2015 mit seinen Schwerpunk-ten Leichtbau und neue Normung rund um den Euro-code 3 gibt hierzu Informationen und Hilfestellungen.Ich möchte mich – auch im Namen des Verlags Ernst & Sohn – bei allen Autoren und Mitarbeitern für ihre Leistung bedanken. Ihren persönlichen Einsatz dabei weiß ich besonders zu schätzen, weil er neben einer Viel-zahl von anderen Verpflichtungen und Aufgaben unter enormem Zeitdruck erbracht wurde und trotzdem zu Beiträgen auf fachlich hohem Niveau geführt hat.Hinweisen möchte ich auch auf den diesjährigen Stahl-bau-Kalender-Tag am Freitag, den 12. Juni 2015, bei dem die Autoren aus ihren Beiträgen vortragen werden und zur Diskussion und für Fragen zur Verfügung ste-hen. Alle Interessenten möchte ich dazu wieder herzlich einladen.

Stuttgart, Februar 2015Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann

Inhaltsübersicht V

Inhaltsübersicht

1 Stahlbaunormen DIN EN 1993-1-8: Bemessung von Anschlüssen 1Dieter Ungermann, Stephan Schneider

2 Technische Baubestimmungen, Normen, Bauregellisten und Zulassungen im Stahlbau 125Karsten Kathage, Christoph Ortmann

3 Stabilitätsnachweise nach EN 1993-1-5 – Theorie und Beispiele 209Ralph Timmers, Gerhard Lener, Franc Sinur, Balázs Kövesdi, Rolando Chacón

4 Fertigung und Errichtung von Stahltragwerken – praktische Umsetzung der neuen Regelungen nach DIN EN 1090 287Herbert Schmidt, Volker Hüller, Gregor Machura

5 Stahlwasserbau – neue Entwicklungen 367Ulrike Gabrys, Günter Binder, Claus Kunz, Heiner Stahl

6 Gerüstbau – Vereinheitlichte Europäische Regeln und deren Anwendung 409Robert Hertle, Johannes Linhard

7 Faserverbundwerkstoffe im Bauwesen 463Jan Knippers, Frédéric Waimer, Matthias Oppe

8 Membrantragwerke 517Bernd Stimpfle, Michael Schäffer

9 Strukturentwicklung im Leichtbau – Integrierte CAE-Prozesse 567Benjamin Braun

10 Glasbau im europäischen Kontext 607Markus Feldmann, Ruth Kasper

11 Holzbauteile nach EC 5 und ihre Anschlüsse an Stahl 703Jörg Schänzlin

12 Regale in Stahlbauweise 757Bettina Brune, Olaf Heptner, Peter Stangenberg, Dieter Ungermann

Stichwortverzeichnis 825

VI Verzeichnis der Autoren und Herausgeber

Verzeichnis der Autoren und Herausgeber

Dr. rer. nat. Günter Binder Bundesanstalt für Wasserbau Kußmaulstraße 17 76187 Karlsruhe

Dr.-Ing. Benjamin Braun Space Structures GmbH Fanny-Zobel-Straße 9 12435 Berlin

PD Dr.-Ing. habil. Bettina Brune Technische Universität Dortmund Lehrstuhl für Stahlbau August-Schmidt-Straße 6 44227 Dortmund

Dr.-Ing. Rolando Chacón Universitat Politècnica de Catalunya UPC Department of Construction Engineering C/ Jordi Girona, 1–3, Campus Nord UPC 08034 Barcelona Spain

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus Feldmann RWTH Aachen University Institut für Stahlbau Mies-van-der-Rohe-Straße 1 52074 Aachen

Dipl.-Ing. Ulrike Gabrys Bundesanstalt für Wasserbau Abt. Bautechnik Referat Stahlbau und Korrosionsschutz Kußmaulstraße 17 76187 Karlsruhe

Dipl.-Ing. Olaf Heptner Verband für Lagertechnik und Betriebseinrichtungen Neumarktstraße 2b 58095 Hagen

Prof. Dr.-Ing. Robert Hertle Hertle-Ingenieure Bussardstraße 8 82166 Gräfelfing

Dipl.-Ing. Volker Hüller Deutscher Stahlbau-Verband DSTV Sohnstraße 65 40237 Düsseldorf

Dr.-Ing. Ruth Kasper RWTH Aachen University Institut und Lehrstuhl für Stahlbau Mies-van-der-Rohe-Straße 1 52074 Aachen

Dr.-Ing. Karsten Kathage Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt) Referat Metallbau und Verbundbau Kolonnenstraße 30B 10829 Berlin

Prof. Dr.-Ing. Jan Knippers Universität Stuttgart Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen Keplerstraße 11 70174 Stuttgart

Dr. Balázs Kövesdi Budapest University of Technology and Economics Department of Structural Engineering Mártírok útja 58 1043 Budapest Ungarn

Ltd. Baudirektor, Dipl.-Ing. Claus Kunz Bundesanstalt für Wasserbau Abteilung Bautechnik Kußmaulstraße 17 76187 Karlsruhe

Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Gerhard Lener Universität Innsbruck Arbeitsbereich Stahlbau Technikerstraße 13 6020 Innsbruck Österreich

Dr.-Ing. Johannes Linhard Hertle-Ingenieure Bussardstraße 8 82166 Gräfelfing

Dipl.-Ing. (FH) Gregor Machura bauforumstahl e.V. Schweißtechnik Sohnstraße 65 40237 Düsseldorf

Dr.-Ing. Matthias Oppe Knippers Helbig GmbH Tübinger Straße 12–16 70178 Stuttgart

Dipl.-Ing. Christoph Ortmann Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt) Referat I 3 Metallbau Kolonnenstraße 30B 10829 Berlin

Verzeichnis der Autoren und Herausgeber VII

Dipl.-Ing. (FH) Michael Schäffer formTL Ingenieure für tragwerk und leichtbau gmbh Güttinger Straße 37 78315 Radolfzell

PD Dr.-Ing. habil. Jörg Schänzlin Konstruktionsgruppe Bauen AG Ingenieurbüro für Bauwesen Bahnhofplatz 1 87435 Kempten / Allgäu

Univ.-Prof. em. Dr.-Ing. Herbert Schmidt Prof. Schmidt & Partner Büro für Konstruktiven Ingenieurbau Kruppstraße 98 45145 Essen

Dipl.-Ing. Stephan Schneider Technische Universität Dortmund Lehrstuhl für Stahlbau August-Schmidt-Straße 6 44227 Dortmund

Dr. Franc Sinur University of Ljubljana Faculty of Civil Engineering and Geodesy Jamova cesta 2 1000 Ljubljana Slowenien

Heiner Stahl Massenberg GmbH Cathostraße 3a 45356 Essen

Dipl.-Ing. Peter Stangenberg ISIB Dr. Möll GmbH Darmstadt An der Schleifmühle 6 64289 Darmstadt

Dipl.-Ing. Bernd Stimpfle formTL ingenieure für tragwerk und leichtbau gmbh Güttinger Straße 37 78315 Radolfzell

Dipl.-Ing. Ralph Timmers Universität Innsbruck Institut für Konstruktion und Materialwissenschaften Arbeitsbereich Stahlbau Technikerstraße 13 6020 Innsbruck Österreich

Prof. Dr.-Ing. Dieter Ungermann Technische Universität Dortmund Fakultät Bauwesen Lehrstuhl für Stahlbau August-Schmidt-Straße 6 44227 Dortmund

Dipl.-Ing. Frédéric Waimer ITKE – Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen Universität Stuttgart Keplerstraße 11 70174 Stuttgart

Herausgeberin

Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann Universität Stuttgart Institut für Konstruktion und Entwurf Pfaffenwaldring 7 70569 Stuttgart

Verlag

Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KGRotherstraße 21 10245 BerlinTel. (030) 47031200Fax (030) 47031270E-Mail: Info@ernst-und-sohn.dewww.ernst-und-sohn.de

1StahlbaunormenDIN EN 1993-1-8: Bemessung von Anschlüssen

Prof. Dr.-Ing. Dieter Ungermann

Dipl.-Ing. Stephan Schneider

Stahlbau-Kalender 2015: Eurocode 3 – Grundnorm, Leichtbau.Herausgegeben von Ulrike Kuhlmann© 2015 Ernst & Sohn GmbH & Co. KG. Published 2015 by Ernst & Sohn GmbH & Co. KG.

2 1 Stahlbaunormen – DIN EN 1993-1-8

Inhaltsverzeichnis

Anmerkung zum Abdruck von DIN EN 1993-1-8 5Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahl-bauten – Teil 1-8: Bemessung von Anschlüssen 5Nationales Vorwort 5Hintergrund des Eurocode-Programms 5Status und Gültigkeitsbereich der Eurocodes 6Nationale Fassungen der Eurocodes 6Verbindung zwischen den Eurocodes und denharmonisierten Technischen Spezifikationen fürBauprodukte (EN und ETAZ) 7Nationaler Anhang zu EN 1993-1-8 7

1 Allgemeines 71.1 Anwendungsbereich 71.2 Normative Verweisungen 71.2.1 Bezugsnormengruppe 1:

Schweißgeeignete Baustähle 71.2.2 Bezugsnormengruppe 2: Toleranzen, Maße

und technische Lieferbedingungen 81.2.3 Bezugsnormengruppe 3: Hohlprofile 81.2.4 Bezugsnormengruppe 4: Schrauben, Muttern

und Unterlegscheiben 81.2.5 Bezugsnormengruppe 5:

Schweißzusatzmittel und Schweißen 91.2.6 Bezugsnormengruppe 6: Niete 91.2.7 Bezugsnormengruppe 7:

Bauausführung von Stahlbauten 91.3 Unterscheidung nach Grundsätzen

und Anwendungsregeln 91.4 Begriffe 91.5 Formelzeichen 11

2 Grundlagen der Tragwerksplanung 142.1 Annahmen 142.2 Allgemeine Anforderungen 142.3 Schnittgrößen 152.4 Beanspruchbarkeit von Verbindungen 152.5 Annahmen für die Berechnung 152.6 Schubbeanspruchte Anschlüsse mit

Stoßbelastung, Belastung mit Schwingungenoder mit Lastumkehr 15

2.7 Exzentrizitäten in Knotenpunkten 15

3 Schrauben-, Niet- undBolzenverbindungen 16

3.1 Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben 163.1.1 Allgemeines 163.1.2 Vorgespannte Schrauben 173.2 Niete 173.3 Ankerschrauben 173.4 Kategorien von Schraubenverbindungen 173.4.1 Scherverbindungen 173.4.2 Zugverbindungen 193.5 Rand- und Lochabstände für Schrauben

und Niete 193.6 Tragfähigkeiten einzelner Verbindungsmittel 213.6.1 Schrauben und Niete 21

3.6.2 Injektionsschrauben 253.7 Gruppen von Verbindungsmitteln 263.8 Lange Anschlüsse 273.9 Gleitfeste Verbindungen mit hochfesten 8.8

oder 10.9 Schrauben 273.9.1 Gleitwiderstand 273.9.2 Kombinierte Scher- und Zugbeanspruchung 273.9.3 Hybridverbindungen 283.10 Lochabminderungen 283.10.1 Allgemeines 283.10.2 Blockversagen von Schraubengruppen 283.10.3 Einseitig angeschlossene Winkel und andere

unsymmetrisch angeschlossene Bauteile unterZugbelastung 29

3.10.4 Anschlusswinkel für indirekten Anschluss 293.11 Abstützkräfte 303.12 Kräfteverteilung auf Verbindungsmittel im

Grenzzustand der Tragfähigkeit 303.13 Bolzenverbindungen 303.13.1 Allgemeines 303.13.2 Bemessung der Bolzen 30

4 Schweißverbindungen 324.1 Allgemeines 324.2 Schweißzusätze 324.3 Geometrie und Abmessungen 334.3.1 Schweißnahtarten 334.3.2 Kehlnähte 334.3.3 Schlitznähte 344.3.4 Stumpfnähte 344.3.5 Lochschweißungen 344.3.6 Hohlkehlnähte 344.4 Schweißen mit Futterblechen 344.5 Beanspruchbarkeit von Kehlnähten 344.5.1 Schweißnahtlänge 344.5.2 Wirksame Nahtdicke 354.5.3 Tragfähigkeit von Kehlnähten 364.6 Tragfähigkeit von Schlitznähten 364.7 Tragfähigkeit von Stumpfnähten 384.7.1 Durchgeschweißte Stumpfnähte 384.7.2 Nicht durchgeschweißte Stumpfnähte 384.7.3 T-Stöße 384.8 Tragfähigkeit von Lochschweißungen 384.9 Verteilung der Kräfte 384.10 Steifenlose Anschlüsse an Flansche 394.11 Lange Anschlüsse 394.12 Exzentrisch belastete einseitige Kehlnähte

oder einseitige nicht durchgeschweißteStumpfnähte 40

4.13 Einschenkliger Anschluss von Winkelprofilen 404.14 Schweißen in kaltverformten Bereichen 40

5 Tragwerksberechnung, Klassifizierung undstatische Modelle 41

5.1 Tragwerksberechnung 415.1.1 Allgemeines 415.1.2 Elastische Tragwerksberechnung 41

3Inhaltsverzeichnis

5.1.3 Starr-plastische Tragwerksberechnung 435.1.4 Elastisch-plastische Tragwerksberechnung 445.1.5 Berechnung von Fachwerkträgern 445.2 Klassifizierung von Anschlüssen 455.2.1 Allgemeines 455.2.2 Klassifizierung nach der Steifigkeit 455.2.3 Klassifizierung nach der Tragfähigkeit 475.3 Statisches Modell für Träger-

Stützenanschlüsse 48

6 Anschlüsse mit H- oderI-Querschnitten 51

6.1 Allgemeines 516.1.1 Geltungsbereich 516.1.2 Kenngrößen 516.1.3 Grundkomponenten eines Anschlusses 516.2 Tragfähigkeit 526.2.1 Schnittgrößen 526.2.2 Querkräfte 566.2.3 Biegemomente 566.2.4 Äquivalenter T-Stummel mit

Zugbeanspruchung 576.2.5 Äquivalenter T-Stummel mit

Druckbeanspruchung 626.2.6 Tragfähigkeit der Grundkomponenten 636.2.7 Biegetragfähigkeit von Träger-Stützen-

anschlüssen und Stößen 746.2.8 Tragfähigkeit von Stützenfüßen mit

Fußplatten 786.3 Rotationssteifigkeit 796.3.1 Grundmodell 796.3.2 Steifigkeitskoeffizienten für die Grund-

komponenten eines Anschlusses 846.3.3 Stirnblechanschlüsse mit zwei oder mehr

Schraubenreihen mit Zugbeanspruchung 846.3.4 Stützenfüße 85

6.4 Rotationskapazität 866.4.1 Allgemeines 866.4.2 Geschraubte Anschlüsse 866.4.3 Geschweißte Anschlüsse 86

7 Anschlüsse mit Hohlprofilen 867.1 Allgemeines 867.1.1 Geltungsbereich 867.1.2 Anwendungsbereich 877.2 Berechnung und Bemessung 897.2.1 Allgemeines 897.2.2 Versagensformen von Anschlüssen

mit Hohlprofilen 897.3 Schweißnähte 927.3.1 Tragfähigkeit 927.4 Geschweißte Anschlüsse von KHP-Bauteilen 937.4.1 Allgemeines 937.4.2 Ebene Anschlüsse 937.4.3 Räumliche Anschlüsse 997.5 Geschweißte Anschlüsse von KHP- oder RHP-

Streben an RHP-Gurtstäbe 997.5.1 Allgemeines 997.5.2 Ebene Anschlüsse 1007.5.3 Räumliche Anschlüsse 1087.6 Geschweißte Anschlüsse von KHP- oder

RHP-Streben an I- oder H-Profil Gurtstäbe 1087.7 Geschweißte Anschlüsse von KHP- oder

RHP-Streben an U-Profil Gurtstäbe 112

Anhang NA.A (normativ) 117Ergänzende Vorspannverfahren zu DIN EN 1090-2 117

Anhang NA.B (normativ) 119Gussteile, Schmiedeteile und Bauteile ausVergütungsstählen 119

Literatur zu den Kommentaren 123

Anmerkung zum Abdruck vonDIN EN 1993-1-8Auf den folgenden Seiten wird der Normentext vonDIN EN 1993-1-8:2010-12 in zweispaltiger Darstellungwiedergegeben. Zusätzlich wird der Nationale AnhangDIN EN 1993-1-8∕NA:2010-12 und die „ZusätzlichenRegeln zur Erweiterung von DIN EN 1993 auf Stahl-güten bis S700“ nach DIN EN 1993-1-12:2010-12mit dem zugehörigen Nationalen Anhang DIN EN1993-1-12∕NA:2010-10 an den jeweiligen Stellen imNormentext zitiert.Um einen guten Lesefluss zu garantieren, wurde für dieDarstellungsart Folgendes festgelegt. Der Normentextwird zweispaltig und durchgehend dargestellt. Aufeine besondere Kennzeichnung der Berichtigungenwird verzichtet. Textstellen aus dem Nationalen An-hang werden durch einen zur Blattmitte hin offenen,grauen Kasten gekennzeichnet. Links oben befindetsich dabei die Bezeichnung NDP (nationally determi-ned parameters) für national festgelegte Parameterund NCI (non-contradictory complementary informa-tion) für ergänzende nicht widersprechende Angabenzur Anwendung von DIN EN 1993-1-8. Kommentarezum Normentext werden in einem grauen Kasten imunteren Bereich der rechten Spalte in serifenloserSchrift abgedruckt.

DIN EN 1993-1-8

Eurocode 3: Bemessung und Konstruktionvon Stahlbauten – Teil 1-8: Bemessung vonAnschlüssenICS 91.010.30; 91.080.10Eurocode 3: Design of steel structures –Part 1-8: Design of jointsEurocode 3: Calcul des structures en acier –Partie 1-8: Calcul des assemblages

Diese Europäische Norm wurde vom CEN am 16. April2004 angenommen.Die Berichtigung tritt am 29. Juli 2009 in Kraft undwurde in EN 1993-1-8:2005 eingearbeitet.Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN∕CEN-ELEC-Geschäftsordnung zu erfüllen, in der die Bedin-gungen festgelegt sind, unter denen dieser EuropäischenNorm ohne jede Änderung der Status einer nationalenNorm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindlicheListen dieser nationalen Normen mit ihren bibliogra-phischen Angaben sind beim Management-Zentrumdes CEN oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage er-hältlich.Diese Europäische Norm besteht in drei offiziellenFassungen (Deutsch, Englisch, Französisch). Eine Fas-sung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch Übersetzungin seine Landessprache gemacht und dem Manage-

ment-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichenStatus wie die offiziellen Fassungen.CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitutevon Belgien, Bulgarien, Dänemark, Deutschland, Est-land, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Is-land, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta,den Niederlanden, Norwegen, Österreich, Polen, Portu-gal, Rumänien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei,Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik,Ungarn, dem Vereinigten Königreich und Zypern.Dieses Dokument ersetzt ENV 1993-1-1:1992.

Nationales Vorwort

Dieses Dokument (EN 1993-1-8:2005 +AC:2009)wurde vom Technischen Komitee CEN∕TC 250 „Eu-rocodes für den konstruktiven Ingenieurbau“ erarbei-tet, dessen Sekretariat vom BSI (Vereinigtes König-reich) gehalten wird.Die Arbeiten auf nationaler Ebene wurden durchdie Experten des NABau-Spiegelausschusses NA005-08-16 AA „Tragwerksbemessung (Sp CEN∕TC250∕SC 3)“ begleitet.Die Norm ist Bestandteil einer Reihe von Einwirkungs-und Bemessungsnormen, deren Anwendung nur imPaket sinnvoll ist. Dieser Tatsache wird durch das Leit-papier L der Kommission der Europäischen Gemein-schaft für die Anwendung der Eurocodes Rechnung ge-tragen, indem Übergangsfristen für die verbindlicheUmsetzung der Eurocodes in den Mitgliedstaaten vor-gesehen sind. Die Übergangsfristen sind im Vorwortdieser Norm angegeben.Die Anwendung dieser Norm gilt in Deutschland inVerbindung mit dem Nationalen Anhang.Es wird auf die Möglichkeit hingewiesen, dass einigeTexte dieses Dokuments Patentrechte berühren kön-nen. Das DIN [und∕oder die DKE] sind nicht dafürverantwortlich, einige oder alle diesbezüglichen Patent-rechte zu identifizieren.

Hintergrund des Eurocode-Programms

1975 beschloss die Kommission der Europäischen Ge-meinschaften, für das Bauwesen ein Programm auf derGrundlage des Artikels 95 der Römischen Verträgedurchzuführen. Das Ziel des Programms war die Besei-tigung technischer Handelshemmnisse und die Harmo-nisierung technischer Normen.Im Rahmen dieses Programms leitete die Kommissiondie Bearbeitung von harmonisierten technischen Regel-werken für die Tragwerksplanung von Bauwerken ein,die im ersten Schritt als Alternative zu den in den Mit-gliedsländern geltenden Regeln dienen und sie schließ-lich ersetzen sollten.15 Jahre lang leitete die Kommission mit Hilfe einesSteuerkomitees mit Repräsentanten der Mitgliedsländerdie Entwicklung des Eurocode-Programms, das zu derersten Eurocode-Generation in den 80er Jahren führte.

5Vorworte

Im Jahre 1989 entschieden sich die Kommission und dieMitgliedsländer der Europäischen Union und derEFTA, die Entwicklung und Veröffentlichung der Eu-rocodes über eine Reihe von Mandaten an CEN zuübertragen, damit diese den Status von EuropäischenNormen (EN) erhielten. Grundlage war eine Vereinba-rung1) zwischen der Kommission und CEN. DieserSchritt verknüpft die Eurocodes de facto mit den Regel-ungen der Ratsrichtlinien und Kommissionsentschei-dungen, die die Europäischen Normen behandeln(z. B. die Ratsrichtlinie 89∕106∕EWG zu Bauproduk-ten, die Bauproduktenrichtlinie, die Ratsrichtlinien93∕37∕EWG, 92∕50∕EWG und 89∕440∕EWG zurVergabe öffentlicher Aufträge und Dienstleistungenund die entsprechenden EFTA-Richtlinien, die zur Ein-richtung des Binnenmarktes eingeleitet wurden).Das Eurocode-Programm umfasst die folgenden Nor-men, die in der Regel aus mehreren Teilen bestehen:EN 1990, Eurocode 0: Grundlagen derTragwerksplanung;EN 1991, Eurocode 1: Einwirkung auf Tragwerke;EN 1992, Eurocode 2: Bemessung undKonstruktion von Stahlbetonbauten;EN 1993, Eurocode 3: Bemessung undKonstruktion von Stahlbauten;EN 1994, Eurocode 4: Bemessung undKonstruktion von Stahl-Beton-Verbundbauten;EN 1995, Eurocode 5: Bemessung undKonstruktion von Holzbauten;EN 1996, Eurocode 6: Bemessung undKonstruktion von Mauerwerksbauten;EN 1997, Eurocode 7: Entwurf,Berechnung und Bemessung in der Geotechnik;EN 1998, Eurocode 8: Auslegung vonBauwerken gegen Erdbeben;EN 1999, Eurocode 9: Bemessung undKonstruktion von Aluminiumkonstruktionen.Die Europäischen Normen berücksichtigen die Verant-wortlichkeit der Bauaufsichtsorgane in den Mitglieds-ländern und haben deren Recht zur nationalen Fest-legung sicherheitsbezogener Werte berücksichtigt, sodass diese Werte von Land zu Land unterschiedlichbleiben können.

Status und Gültigkeitsbereich der Eurocodes

Die Mitgliedsländer der EU und von EFTA betrachtendie Eurocodes als Bezugsdokumente für folgendeZwecke:– als Mittel zum Nachweis der Übereinstimmung der

Hoch- und Ingenieurbauten mit den wesentlichenAnforderungen der Richtlinie 89∕106∕EWG, be-

sonders mit der wesentlichen Anforderung Nr. 1:Mechanischer Festigkeit und Standsicherheit undder wesentlichen Anforderung Nr. 2: Brandschutz;

– als Grundlage für die Spezifizierung von Verträgenfür die Ausführung von Bauwerken und dazuerforderlichen Ingenieurleistungen;

– als Rahmenbedingung für die Herstellung harmo-nisierter, technischer Spezifikationen für Baupro-dukte (ENs und ETAs)

Die Eurocodes haben, da sie sich auf Bauwerke bezie-hen, eine direkte Verbindung zu den Grundlagendoku-menten2), auf die in Artikel 12 der Bauproduktenricht-linie hingewiesen wird, wenn sie auch anderer Art sindals die harmonisierten Produktnormen3). Daher sinddie technischen Gesichtspunkte, die sich aus den Euro-codes ergeben, von den Technischen Komitees vonCEN und den Arbeitsgruppen von EOTA, die anProduktnormen arbeiten, zu beachten, damit dieseProduktnormen mit den Eurocodes vollständig kompa-tibel sind.Die Eurocodes liefern Regelungen für den Entwurf, dieBerechnung und Bemessung von kompletten Tragwer-ken und Baukomponenten, die sich für die tägliche An-wendung eignen. Sie gehen auf traditionelle Bauweisenund Aspekte innovativer Anwendungen ein, liefernaber keine vollständigen Regelungen für ungewöhnli-che Baulösungen und Entwurfsbedingungen, wofürSpezialistenbeiträge erforderlich sein können.

Nationale Fassungen der Eurocodes

Die Nationale Fassung eines Eurocodes enthält denvollständigen Text des Eurocodes (einschließlich allerAnhänge), so wie von CEN veröffentlicht, mit mögli-cherweise einer nationalen Titelseite und einem natio-nalen Vorwort sowie einem Nationalen Anhang.

6 1 Stahlbaunormen – DIN EN 1993-1-8

1)Vereinbarung zwischen der Kommission der Europä-ischen Gemeinschaft und dem Europäischen Komiteefür Normung (CEN) zur Bearbeitung der Eurocodes fürdie Tragwerksplanung von Hochbauten und Ingenieur-bauwerken (BC∕CEN∕03∕89).

2) Entsprechend Artikel 3.3 der Bauproduktenrichtlinie sinddie wesentlichen Angaben in Grundlagendokumenten zukonkretisieren, um damit die notwendigen Verbindungenzwischen den wesentlichen Anforderungen und den Man-daten für die Erstellung harmonisierter EuropäischerNormen und Richtlinien für die Europäische Zulassungenselbst zu schaffen.

3)Nach Artikel 12 der Bauproduktenrichtlinie hat dasGrundlagendokumenta) die wesentliche Anforderung zu konkretisieren, in demdie Begriffe und, soweit erforderlich, die technischeGrundlage für Klassen und Anforderungshöhen verein-heitlicht werden,

b) die Methode zur Verbindung dieser Klasse oder Anfor-derungshöhen mit technischen Spezifikationen anzuge-ben, z. B. rechnerische oder Testverfahren, Entwurfs-regeln,

c) als Bezugsdokument für die Erstellung harmonisierterNormen oder Richtlinien für Europäische TechnischeZulassungen zu dienen.Die Eurocodes spielen de facto eine ähnliche Rolle fürdie wesentliche Anforderung Nr. 1 und einen Teil derwesentlichen Anforderung Nr. 2.

Der Nationale Anhang darf nur Hinweise zu den Para-metern geben, die im Eurocode für nationale Entschei-dungen offen gelassen wurden. Diese national festzu-legenden Parameter (NDP) gelten für die Tragwerks-planung von Hochbauten und Ingenieurbauten indem Land, in dem sie erstellt werden. Sie umfassen:– Zahlenwerte für γ-Faktoren und∕oder Klassen, wo

die Eurocodes Alternativen eröffnen;– Zahlenwerte, wo die Eurocodes nur Symbole

angeben;– landesspezifische, geographische und klimatische

Daten, die nur für ein Mitgliedsland gelten, z. B.Schneekarten;

– Vorgehensweise, wenn die Eurocodes mehrere zurWahl anbieten;

– Entscheidungen zur Anwendung informativer An-hänge;

– Verweise zur Anwendung des Eurocodes, soweitdiese ergänzen und nicht widersprechen.

Verbindung zwischen den Eurocodes und denharmonisierten Technischen Spezifikationen fürBauprodukte (EN und ETAZ)

Die harmonisierten Technischen Spezifikationen fürBauprodukte und die technischen Regelungen für dieTragwerksplanung4) müssen konsistent sein. Insbeson-dere sollten die Hinweise, die mit den CE-Zeichen anden Bauprodukten verbunden sind und die die Euro-codes in Bezug nehmen, klar erkennen lassen, welchenational festzulegenden Parameter (NDP) zugrundeliegen.

Nationaler Anhang zu EN 1993-1-8

Diese Norm enthält alternative Methoden, Zahlenan-gaben und Empfehlungen in Verbindung mit Anmer-kungen, die darauf hinweisen, wo Nationale Festlegun-gen getroffen werden können. EN 1993-1-8 wird bei dernationalen Einführung einen Nationalen Anhang ent-halten, der alle national festzulegenden Parameter ent-hält, die für die Bemessung und Konstruktion vonStahlbauten im jeweiligen Land erforderlich sind.Nationale Festlegungen sind bei folgenden Regelungenvorgesehen:– 1.2.6 (Bezugsnormengruppe 6: Niete);– 2.2(2);– 3.1.1(3);– 3.4.2(1);– 5.2.1(2);– 6.2.7.2(9).

1 Allgemeines1.1 Anwendungsbereich

(1) EN 1993-1-8 enthält Regeln für den Entwurf, dieBerechnung und die Bemessung von Anschlüssen ausStahl mit Stahlsorten S235, S275, S355, S420, S450und S460 unter vorwiegend ruhender Belastung.

1.2 Normative Verweisungen

(1) Die folgenden zitierten Dokumente sind für die An-wendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datiertenVerweisungen gilt nur die in Bezug genommene Aus-gabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Aus-gabe des in Bezug genommenen Dokuments (ein-schließlich aller Änderungen).

1.2.1 Bezugsnormengruppe 1: SchweißgeeigneteBaustähle

EN 10025-1:2004, Warmgewalzte Erzeugnisse ausBaustählen – Teil 1: Allgemeine Lieferbedingungen

EN 10025-2:2004, Warmgewalzte Erzeugnisse ausBaustählen – Teil 2: Allgemeine Lieferbedingungenfür unlegierte Baustähle

EN 10025-3:2004, Warmgewalzte Erzeugnisse ausBaustählen – Teil 3: Technische Lieferbedingungen fürnormalgeglühte∕normalisierend gewalzte schweißge-eignete Feinkornstähle

7Allgemeines

4) siehe Artikel 3.3 und Art. 12 der Bauproduktenrichtlinie,ebenso wie 4.2, 4.3.1, 4.3.2 und 5.2 des Grundlagendoku-mentes Nr. 1

Zu 1.1(1)Mit der Einführung der DIN EN 1993-1-12 [K10] und der Ver-öffentlichung des zugehörigen Nationalen Anhangs im August2011 [K12] wird der Anwendungsbereich der DIN EN 1993-1-8auf Stahlsorten bis einschließlich S700 erweitert. Sofern die zu-sätzlichen Regeln der DIN EN 1993-1-12 zu berücksichtigensind, wird hierauf an entsprechender Stelle im Dokument hinge-wiesen. Für einzelne Anwendungen wie z. B. den Einsatz in alsverformbar einzustufenden Anschlüssen oder bei einseitig an-geschlossen Winkeln dürfen die Regeln von DIN EN 1993-1-8nicht auf Stahlsorten über S460 bis S700 übertragen werden.Auch auf diese Einschränkungen wird an entsprechender Stellehingewiesen.Für die Anwendung der DIN EN 1993-1-8 werden Anforderun-gen an die Mindestblechdicken gestellt, auf die zu Beginn derjeweiligen Abschnitte im Normentext hingewiesen wird. Die we-sentlichen Anforderungen sind nachfolgend zusammengestellt:Schraubenverbindungen (Abschnitt 3): t ≥ 3,0 mmSchweißverbindungen (Abschnitt 4): allgemein t ≥ 4,0 mm

Hohlprofile t ≥ 2,5 mmHohlprofilknoten (Abschnitt 7): 2,5 mm ≤ t ≤ 25 mmWerden die Mindestblechdicken unterschritten, kann z. B. fürSchraub- und Schweißverbindungen auf DIN EN 1993-1-3[K13] zurückgegriffen werden.

EN 10025-4:2004, Warmgewalzte Erzeugnisse ausBaustählen – Teil 4: Technische Lieferbedingungenfür thermomechanisch gewalzte schweißgeeigneteFeinkornstähle

EN 10025-5:2004, Warmgewalzte Erzeugnisse ausBaustählen – Teil 5: Technische Lieferbedingungenfür wetterfeste Baustähle

EN 10025-6:2004, Warmgewalzte Erzeugnisse ausBaustählen – Teil 6: Technische Lieferbedingungenfür Flacherzeugnisse aus Stählen mit höherer Streck-grenze im vergüteten Zustand

1.2.2 Bezugsnormengruppe 2: Toleranzen, Maßeund technische Lieferbedingungen

EN 10029:1991, Warmgewalztes Stahlblech von 3 mmDicke an – Grenzabmaße, Formtoleranzen, zulässigeGewichtsabweichungen

EN 10034:1993, I- und H-Profile aus Baustahl –

Grenzabmaße und Formtoleranzen

EN 10051:1991, Kontinuierlich warmgewalztes Blechund Band ohne Überzug aus unlegierten und legiertenStählen – Grenzabmaße und Formtoleranzen (enthältÄnderung A1:1997)

EN 10055:1995, Warmgewalzter gleichschenkliger T-Stahl mit gerundeten Kanten und Übergängen –

Maße, Grenzabmaße und Formtoleranzen

EN 10056-1:1998, Gleichschenklige und ungleich-schenklige Winkel aus Stahl – Teil 1: Maße

EN 10056-2:1993, Gleichschenklige und ungleich-schenklige Winkel aus Stahl – Teil 2: Grenzabmaßeund Formtoleranzen

EN 10164:1993, Stahlerzeugnisse mit verbessertenVerformungseigenschaften senkrecht zur Erzeugnis-oberfläche – Technische Lieferbedingungen

1.2.3 Bezugsnormengruppe 3: Hohlprofile

EN 10219-1:1997, Kaltgefertigte geschweißte Hohl-profile für den Stahlbau aus unlegierten Baustählenund aus Feinkornbaustählen – Teil 1: Technische Lie-ferbedingungen

EN 10219-2:1997, Kaltgefertigte geschweißte Hohl-profile für den Stahlbau aus unlegierten Baustählenund aus Feinkornbaustählen – Teil 2: Grenzabmaße,Maße und statische Werte

EN 10210-1:1994, Warmgefertigte Hohlprofile für denStahlbau aus unlegierten Baustählen und aus Feinkorn-baustählen – Teil 1: Technische Lieferbedingungen

EN 10210-2:1997,Warmgefertigte Hohlprofile für denStahlbau aus unlegierten Baustählen und aus Feinkorn-baustählen – Teil 2: Grenzabmaße, Maße und statischeWerte

1.2.4 Bezugsnormengruppe 4: Schrauben, Mutternund Unterlegscheiben

EN 14399-1:2002, Hochfeste planmäßig vorgespannteSchraubenverbindungen für den Stahlbau – Teil 1: All-gemeine Anforderungen.

EN 14399-2:2002, Hochfeste planmäßig vorgespannteSchraubenverbindungen für den Stahlbau – Teil 2:Prüfung der Eignung zum Vorspannen

EN 14399-3:2002, Hochfeste planmäßig vorgespannteSchraubenverbindungen für den Stahlbau – Teil 3:System HR; Garnituren aus Sechskantschrauben und-muttern

EN 14399-4:2002, Hochfeste planmäßig vorgespannteSchraubenverbindungen für den Stahlbau – Teil 4:System HV; Garnituren aus Sechskantschrauben und-muttern

EN 14399-5:2002, Hochfeste planmäßig vorgespannteSchraubenverbindungen für den Stahlbau – Teil 5: Fla-che Scheiben für System HR

EN 14399-6:2002, Hochfeste planmäßig vorgespannteSchraubenverbindungen für den Stahlbau – Teil 6: Fla-che Scheiben mit Fase für die Systeme HR und HV

EN ISO 898-1:1999, Mechanische Eigenschaften vonVerbindungselementen aus Kohlenstoffstahl und le-giertem Stahl – Teil 1: Schrauben (ISO 898-1:1999)

EN 20898-2:1993, Mechanische Eigenschaften vonVerbindungselementen – Teil 2: Muttern mit festgeleg-ten Prüfkräften – Regelgewinde (ISO 898-2:1992)

EN ISO 2320:1997, Sechskantmuttern aus Stahl mitKlemmteil – Mechanische und funktionelle Eigen-schaften (ISO 2320:1997)

EN ISO 4014:2000, Sechskantschrauben mit Schaft –Produktklassen A und B (ISO 4014:1999)

EN ISO 4016:2000, Sechskantschrauben mit Schaft –Produktklasse C (ISO 4016:1999)

EN ISO 4017:2000, Sechskantschrauben mit Gewindebis Kopf – Produktklassen A und B (ISO 4017:1999)

EN ISO 4018:2000, Sechskantschrauben mit Gewindebis Kopf – Produktklasse C (ISO 4018:1999)

EN ISO 4032:2000, Sechskantmuttern, Typ 1 – Pro-duktklassen A und B (ISO 4032:1999)

EN ISO 4033:2000, Sechskantmuttern, Typ 2 – Pro-duktklassen A und B (ISO 4033:1999)

EN ISO 4034:2000, Sechskantmuttern – ProduktklasseC (ISO 4034:1999)

EN ISO 7040:1997, Sechskantmuttern mit Klemmteil(mit nichtmetallischem Einsatz), Typ 1 – Festigkeits-klassen 5, 8 und 10 (ISO 7040:1997)

EN ISO 7042:1997, Sechskantmuttern mit Klemmteil(Ganzmetallmuttern), Typ 2 – Festigkeitsklassen 5,8, 10 und 12 (ISO 7042:1997)

8 1 Stahlbaunormen – DIN EN 1993-1-8

EN ISO 7719:1997, Sechskantmuttern mit Klemmteil(Ganzmetallmuttern), Typ 1 – Festigkeitsklassen 5,8 und 10 (ISO 7719:1997)

ISO 286-2:1988, ISO-System für Grenzmaße und Pas-sungen – Tabellen der Grundtoleranzgrade und Grenz-abmaße für Bohrungen und Wellen

ISO 1891:1979, Mechanische Verbindungselemente;Schrauben, Muttern und Zubehör, Benennungen

EN ISO 7089:2000, Flache Scheiben – Normale Reihe,Produktklasse A (ISO 7089:2000)

EN ISO 7090:2000, Flache Scheiben mit Fase – Nor-male Reihe, Produktklasse A (ISO 7090:2000)

EN ISO 7091:2000, Flache Scheiben – Normale Reihe,Produktklasse C (ISO 7091:2000)

EN ISO 10511:1997, Sechskantmuttern mit Klemmteil– Niedrige Form (mit nichtmetallischem Einsatz)(ISO 10511:1997)

EN ISO 10512:1997, Sechskantmuttern mit Klemmteil(mit nichtmetallischem Einsatz), Typ 1, mit metri-schem Feingewinde – Festigkeitsklassen 6, 8 und 10(ISO 10512:1997)

EN ISO 10513:1997, Sechskantmuttern mit Klemmteil(Ganzmetallmuttern), Typ 2, mit metrischem Fein-gewinde – Festigkeitsklassen 8, 10 und 12(ISO 10513:1997)

1.2.5 Bezugsnormengruppe 5: Schweißzusatzmittelund Schweißen

EN 12345:1998, Schweißen – Mehrsprachige Benen-nungen für Schweißverbindungen mit bildlichen Dar-stellungen

EN ISO 14555:1998, Schweißen – Lichtbogen-bolzenschweißen von metallischen Werkstoffen(ISO 14555:1998)

EN ISO 13918:1998, Schweißen – Bolzen undKeramikringe zum Lichtbogenbolzenschweißen(ISO 13918:1998)

EN 288-3:1992, Anforderung und Anerkennung vonSchweißverfahren für metallische Werkstoffe – Teil3: Schweißverfahrensprüfungen für das Lichtbogen-schweißen von Stählen (enthält Änderung A1:1997)

EN ISO 5817:2003, Schweißen – Schmelzschweißver-bindungen an Stahl, Nickel, Titan und deren Legierun-gen (ohne Strahlschweißen) – Bewertungsgruppen vonUnregelmäßigkeiten (ISO∕DIS 5817:2000)

1.2.6 Bezugsnormengruppe 6: Niete

Anmerkung: Der Nationale Anhang gibt Hinweise zuBezugsnormen.

DIN EN 1993-1-8∕NANDPzu 1.2.6 (Bezugsnormengruppe 6: Niete) Anmerkung

Bis zum Erscheinen einer entsprechenden EN-Normgelten für die geometrischen Abmessungen DIN 124und DIN 302. Der Werkstoff für Niete ist im Einzelfallfestzulegen.

1.2.7 Bezugsnormengruppe 7: Bauausführung vonStahlbauten

EN 1090-2, Anforderungen an die Bauausführung vonStahlbauten

DIN EN 1993-1-8∕NANCIzu 1.2 Normative Verweisungen

NA DIN 124,Halbrundniete; Nenndurchmesser 10 bis36 mm

NA DIN 302, Senkniete; Nenndurchmesser 10 bis 36mm

NA DIN EN 1090-2-2008-12, Ausführung von Stahl-tragwerken und Aluminiumtragwerken – Teil 2:Technische Anforderungen an die Ausführungvon Tragwerken aus Stahl

1.3 Unterscheidung nach Grundsätzen undAnwendungsregeln

(1) Es gelten die Regeln der EN 1990, 1.4.

1.4 Begriffe

(1) Nachstehende Begriffe werden in dieser Norm mitfolgender Bedeutung verwendet:

1.4.1 Grundkomponente (eines Anschlusses)

Teil eines Anschlusses, der zu einem oder mehrerenKennwerten des Anschlusses beiträgt

1.4.2 Verbindung

konstruktiver Punkt, an dem sich zwei oder mehrereBauteile treffen; für die Berechnung und Bemessungbesteht die Verbindung aus einer Anordnung vonGrundkomponenten, die für die Bestimmung derKennwerte der Verbindung für die Übertragung derSchnittgrößen notwendig sind

1.4.3 angeschlossenes Bauteil

Bauteil, das in einem Anschluss mit anderen Bauteilenverbunden ist

9Allgemeines

1.4.4 Anschluss

Bereich, in dem zwei oder mehrere Bauteile miteinan-der verbunden sind; für die Berechnung und Be-messung besteht der Anschluss aus der Anordnung allerGrundkomponenten, die für die Bestimmung derKennwerte des Anschlusses bei der Übertragung derSchnittgrößen zwischen den angeschlossenen Bauteilennotwendig sind; ein Träger-Stützenanschluss bestehtz. B. aus einem Stegfeld mit entweder einer Verbindung

(einseitige Anschlusskonfiguration) oder zwei Verbin-dungen (zweiseitige Anschlusskonfiguration), sieheBild 1.1

1.4.5 Anschlusskonfiguration

Gestaltung eines Anschlusses oder mehrerer Anschlüssean einem Knoten, an dem die Achsen von zwei odermehreren angeschlossenen Bauteilen zusammenlaufen,siehe Bild 1.2

1.4.6 Rotationskapazität

Winkel, um den sich der Anschluss bei vorgegebenemMoment ohne Versagen verformen kann

1.4.7 Rotationssteifigkeit

Moment, um in einem Anschluss die Winkelverfor-mung ϕ = 1 zu erzeugen

1.4.8 Kennwerte (eines Anschlusses)

Tragfähigkeit, bezogen auf die Schnittgrößen der ange-schlossenen Bauteile, die Rotationssteifigkeit und dieRotationskapazität des Anschlusses

1.4.9 ebener Anschluss

in einer Fachwerk-Konstruktion erfasst der ebene An-schluss die Bauteile, die in der gleichen Ebene liegen

10 1 Stahlbaunormen – DIN EN 1993-1-8

Zu 1.4.6 bis 1.4.8Mit der DIN EN 1993-1-8 ist die „Komponentenmethode“ zurBerechnung von geschraubten oder geschweißten Anschlüsseneingeführt worden, die die Ermittlung der charakteristischenAnschlusskennwerte: „Beanspruchbarkeit“, „Rotationssteifig-keit“ und „Rotationskapazität“ ermöglicht. Anhand der An-schlusskennwerte erfolgt eine Klassifizierung der Anschlüssefür die Trag- und Verformungsnachweise, auf die im Abschnitt5 noch näher eingegangen wird.

Legende1 Schubbeanspruchtes Stegfeld2 Verbindung3 Komponenten (z. B. Schrauben,Stirnblech)

Anschluss = SchubbeanspruchtesStegfeld + Verbindung

Linker Anschluss = Schubbeanspruchtes Stegfeld + linke VerbindungRechter Anschluss = Schubbeanspruchtes Stegfeld + rechte Verbindung

a) Einseitige Anschlusskonfiguration b) Zweiseitige Anschlusskonfiguration

Bild 1.1. Teile einer Träger-Stützenanschlusskonfiguration

a) Anschlusskonfigurationen (starke Achse)

Zweiseitige Träger-Stützen-Anschlusskonfiguration

Zweiseitige Träger-Träger-Anschlusskonfiguration

b) Anschlusskonfigurationen (schwache Achse, nur für ausge-glichene Momente Mb1,Ed = Mb2,Ed)

Legende1 Einseitige Träger-Stützenanschlusskonfiguration2 Zweiseitige Träger-Stützenanschlusskonfiguration3 Trägerstoß4 Stützenstoß5 Fußplatte

Bild 1.2. Anschlusskonfigurationen

1.5 Formelzeichen

(1) Folgende Formelzeichen werden im Sinne dieserNorm verwandt:d Nennwert des Schraubendurchmessers, des

Bolzendurchmessers oder des Durchmessersdes Verbindungsmittels;

d0 Lochdurchmesser für eine Schraube, einenNiet oder einen Bolzen;

do,t Lochgröße im Zugquerschnitt, im Allgemei-nen der Lochdurchmesser, außer bei senkrechtzur Zugbeanspruchung angeordneten Langlö-chern, dort sollte die Längsabmessung verwen-det werden;

do,v Lochgröße im schubbeanspruchten Quer-schnitt, im Allgemeinen der Lochdurchmesser,außer bei schubparallelen Langlöchern, dortsollte die Längsabmessung verwendet werden;

dc Höhe des Stützenstegs zwischen den Ausrun-dungen (Höhe des geraden Stegteils);

dm Mittelwert aus Eckmaß und Schlüsselweite desSchraubenkopfes oder der Schraubenmutter(maßgebend ist der kleinere Wert);

fH,Rd Bemessungswert der Hertz’schen Pressung;fur Zugfestigkeit des Nietwerkstoffs;e1 Randabstand in Kraftrichtung, gemessen von

der Lochachse zum Blechrand, siehe Bild 3.1;e2 Randabstand quer zur Kraftrichtung, gemes-

sen von der Lochachse zum Blechrand, sieheBild 3.1;

e3 Randabstand eines Langlochs zum parallelenBlechrand, gemessen von der Mittelachse desLanglochs, siehe Bild 3.1;

e4 Randabstand eines Langlochs zum Blechrand,gemessen vom Mittelpunkt des Endradius inder Achse des Langlochs, siehe Bild 3.1;

ℓeff wirksame Länge einer Kehlnaht;n Anzahl der Reibflächen bei reibfesten Verbin-

dungen oder Anzahl der Löcher für Verbin-dungsmittel im schubbeanspruchten Quer-schnitt;

p1 Lochabstand von Verbindungsmitteln inKraftrichtung, gemessen von Achse zu Achseder Verbindungsmittel, siehe Bild 3.1;

p1,0 Lochabstand von Verbindungsmitteln inKraftrichtung in einer Außenreihe am Blech-rand, gemessen von Achse zu Achse der Ver-bindungsmittel, siehe Bild 3.1;

p1,i Lochabstand von Verbindungsmitteln inKraftrichtung in einer inneren Reihe, gemessenvon Achse zu Achse der Verbindungsmittel,siehe Bild 3.1;

p2 Lochabstand von Verbindungsmitteln querzur Kraftrichtung, gemessen von Achse zuAchse der Verbindungsmittel, siehe Bild 3.1;

r Nummer einer Schraubenreihe;Anmerkung: Bei einer biegebeanspruchtenSchraubenverbindung mit mehr als einerSchraubenreihe im Zugbereich erfolgt die

Nummerierung der Schraubenreihen begin-nend mit der Schraubenreihe, die am weitestenvon dem Druckpunkt entfernt liegt.

ss Länge der steifen Auflagerung;ta Blechdicke des Flanschwinkels;tfc Blechdicke des Stützenflansches;tp Blechdicke der Unterlegscheibe (unter der

Schraube oder der Mutter);tw Blechdicke des Steges;twc Blechdicke des Stützensteges;A Brutto-Querschnittsfläche einer Schraube (Schaft);A0 Querschnittsfläche des Nietlochs;Avc Schubfläche einer Stütze, siehe EN 1993-1-1;As Spannungsquerschnittsfläche einer Schraube

oder einer Ankerschraube;Av,eff wirksame Schubfläche;Bp,Rd Bemessungswert des Durchstanzwiderstandes

des Schraubenkopfes und der Schraubenmut-ter;

E Elastizitätsmodul;Fp,Cd Bemessungswert der Vorspannkraft;Ft,Ed Bemessungswert der einwirkenden Zugkraft

auf eine Schraube im Grenzzustand der Trag-fähigkeit;

Ft,Rd Bemessungswert der Zugtragfähigkeit einerSchraube;

FT,Rd Bemessungswert der Zugtragfähigkeit desFlansches eines äquivalenten T-Stummels;

Fv,Rd Bemessungswert der Abschertragfähigkeiteiner Schraube;

Fb,Rd Bemessungswert der Lochleibungstragfähig-keit einer Schraube;

Fs,Rd,ser Bemessungswert des Gleitwiderstandes einerSchraube im Grenzzustand der Gebrauchs-tauglichkeit;

Fs,Rd Bemessungswert des Gleitwiderstandes einerSchraube im Grenzzustand der Tragfähigkeit;

Fv,Ed,ser Bemessungswert der einwirkenden Abscher-kraft auf eine Schraube im Grenzzustand derGebrauchstauglichkeit;

Fv,Ed Bemessungswert der einwirkenden Abscher-kraft auf eine Schraube im Grenzzustand derTragfähigkeit;

Mj,Rd Bemessungswert der Momententragfähigkeiteines Anschlusses;

Sj Rotationssteifigkeit eines Anschlusses;Sj,ini Anfangs-Rotationssteifigkeit eines Anschlusses;Vwp,Rd Plastische Schubtragfähigkeit des Stegfeldes

einer Stütze;z Hebelarm;μ Reibbeiwert;ϕ Rotationswinkel eines Anschlusses.

(2) In Abschnitt 7 werden die folgenden Abkürzungenfür Hohlprofile verwendet:KHP für ein rundes Hohlprofil „Kreis-Hohlprofil“;RHP für ein rechteckiges Hohlprofil „Rechteck-

Hohlprofil“, hier einschließlich quadratischerHohlprofile.

11Allgemeines

(3) In Abschnitt 7 werden die folgenden Formelzeichenverwandt:Ai Querschnittsfläche eines Bauteils i

(i = 0, 1, 2 oder 3);Av Schubfläche des Gurtstabes;Av,eff wirksame Schubfläche des Gurtstabes;L Systemlänge eines Bauteils;Mip,i,Rd Bemessungswert der Momententragfähigkeit

des Anschlusses bei Biegung in der Trag-werksebene für das Bauteil i (i = 0, 1, 2oder 3);

Mip,i,Ed Bemessungswert des einwirkenden Momentesin der Tragwerksebene für das Bauteil i (i = 0,1, 2 oder 3);

Mop,i,Rd Bemessungswert der Momententragfähigkeitdes Anschlusses bei Biegung aus der Trag-werksebene für das Bauteil i (i = 0, 1, 2oder 3);

Mop,i,Ed Bemessungswert des einwirkenden Momentesaus der Tragwerksebene für das Bauteil i (i =0, 1, 2 oder 3);

Ni,Rd Bemessungswert der Normalkrafttragfähig-keit des Anschlusses für das Bauteil i (i = 0,1, 2 oder 3);

Ni,Ed Bemessungswert der einwirkenden Normal-kraft für das Bauteil i (i = 0, 1, 2 oder 3);

Weℓ,i elastisches Widerstandsmoment des Bauteils i(i = 0, 1, 2 oder 3);

Wpℓ,i plastisches Widerstandsmoment des Bauteils i(i = 0, 1, 2 oder 3);

bi Gesamtbreite eines RHP-Bauteils i (i = 0, 1, 2oder 3), quer zur Tragwerksebene;

beff wirksame (effektive) Breite einer Strebe, dieauf den Gurtstab aufgesetzt ist;

be,ov wirksame (effektive) Breite einer Strebe, die ineinem Überlappungsstoß auf eine andereStrebe aufgesetzt ist;

be,p wirksame (effektive) Breite bei Durchstan-zen;

bp Blechbreite;bw wirksame (effektive) Breite des Stegblechs ei-

nes Gurtstabes;di Gesamtdurchmesser bei KHP-Bauteilen i

(i = 0, 1, 2 oder 3);dw Stegblechhöhe von Gurtstäben mit I- oder H-

Querschnitt;e Ausmittigkeit eines Anschlusses;fb Festigkeitsgrenze für das Stegblech des Gurt-

stabes infolge lokalen Beulens;fyi Streckgrenze des Werkstoffs von Bauteilen i

(i = 0, 1, 2 oder 3);fy0 Streckgrenze des Werkstoffs eines Gurt-

stabes;g Spaltweite zwischen den Streben eines K-

oder N-Anschlusses (negativeWerte für g ent-sprechen einer Überlappung q ); der Abstandg wird an der Oberfläche des Gurtstabes zwi-schen den Kanten der angeschlossenen Bau-teile gemessen, siehe Bild 1.3(a);

hi Gesamthöhe des Querschnitts eines Bauteils i(i = 0, 1, 2 oder 3) in der Tragwerksebene;

hz Abstand zwischen den Gleichgewichtspunk-ten der wirksamen (effektiven) Breite derTeile eines Trägers mit rechteckigem Quer-schnitt, der mit einer Stütze mit I- oder H-Querschnitt verbunden ist

k Beiwert mit Indizes g, m, n oder p, wie inTabelle erklärt;

ℓ Knicklänge eines Bauteils;p Projektion der Anschlusslänge einer Strebe

auf die Oberfläche des Gurtstabes, ohne Be-rücksichtigung der Überlappung, siehe Bild1.3(b);

q Länge der Überlappung, gemessen an derOberfläche des Gurtstabes zwischen den Stre-ben-Achsen eines K- oder N-Anschlusses,siehe Bild 1.3(b);

r Ausrundungsradius von I- oder H-Profilenoder Eckradius von rechteckigen Hohlprofi-len;

tf Flanschdicke von I- oder H-Profilen;ti Wanddicke eines Bauteils i (i = 0, 1, 2 oder 3);tp Blechdicke;tw Stegdicke von I- oder H-Profilen;α Beiwert, wie in Tabelle erklärt;θi eingeschlossener Winkel zwischen Strebe i

und Gurtstab (i = 1, 2 oder 3);κ Beiwert, wie im Text erklärt;μ Beiwert, wie in Tabelle erklärt;φ Winkel zwischen Tragwerksebenen bei räum-

lichen Anschlüssen.

(4) In Abschnitt 7 werden die folgenden Zahlenindizesverwandt:i Zahlenindex zur Bestimmung von Bauteilen

eines Anschlusses, wobei i = 0 für die Be-zeichnung des Gurtstabes und i = 1, 2 oder3 für die Bezeichnung der Streben gelten.Bei Anschlüssen mit zwei Streben bezeichneti = 1 im Allgemeinen die Druckstrebe und i =2 die Zugstrebe, siehe Bild 1.4(b). Bei einer

12 1 Stahlbaunormen – DIN EN 1993-1-8

Spalt g Überlappungsverhältnisλ ov = (q∕p) × 100%

a) Bezeichnung für Spalt b) Bezeichnungen fürÜberlappung

Bild 1.3. Knotenanschlüsse mit Spalt und mit Überlappung

einzelnen Strebe wird i = 1 verwendet, unab-hängig ob druck- oder zugbelastet, siehe Bild1.4(a);

i und j Zahlenindex bei überlappenden Anschlüssen,i bezeichnet die überlappende Strebe und j dieüberlappte Strebe, siehe Bild 1.4(c).

(5) Im Abschnitt 7 werden die folgenden Spannungsver-hältnisse verwandt:n Verhältnis (σ0,Ed∕fy0)∕γM5

(für RHP-Gurtstäbe);np Verhältnis (σp,Ed∕fy0)∕γM5

(für KHP-Gurtstäbe);σ0,Ed maximale einwirkende Druckspannung im

Gurtstab am Anschluss;

σp,Ed ist der Wert von σ0,Ed ohne die Spannungen in-folge der Komponenten der Strebenkräfte amAnschluss parallel zum Gurt, siehe Bild 1.4.

13Allgemeines

a) Anschluss mit einer Strebe

b) Anschluss mit zwei Streben und Spalt

c) Anschluss mit zwei Streben undÜberlappung

Bild 1.4. Abmessungen und weitere Parameter eines Fachwerk-Knotenanschlusses mit Hohlprofilen

Zu 1.5(5)Mithilfe der Gurtauslastungen n und np für RHP- bzw. KHP-Gurtstäbe werden die Reduktionsfaktoren für die Knotentrag-fähigkeit in Abschnitt 7 bestimmt. Auch wenn der empfohleneTeilsicherheitsbeiwert γM5 = 1,00 im Nationalen Anhang zurDIN EN 1993-1-8 [K11] bestätigt worden ist, sei an dieser Stelledarauf hingewiesen, dass die Gurtauslastung ohne Ansatz einesTeilsicherheitsbeiwertes zu bestimmen ist (vgl. auch [K45]).

(6) Im Abschnitt 7 werden die folgenden geometrischenVerhältnisse verwandt:β Verhältnis der mittleren Durchmesser oder

mittleren Breiten von Strebe und Gurtstab– für T-, Y- und X-Anschlüsse:d1d0;d1b0

oderb1b0

– für K- und N-Anschlüsse:d1 + d22d0

;d1 + d22b0

oderb1 + b2 + h1 + h2

4b0– für KT-Anschlüsse:d1 + d2 + d3

3d0;d1 + d2 + d3

3b0oder

b1 + b2 + b3 + h1 + h2 + h36b0

βp Verhältnis bi ∕bp;γ Verhältnis der Breite oder des Durchmessers

des Gurtstabes zum zweifachen seiner Wand-dicke:d02t0

;b02t0

oderb02tf

η Verhältnis der Höhe der Strebe zu Durchmes-ser oder Breite des Gurtstabes:hid0

oderhib0

ηp Verhältnis hi ∕bp;λov Überlappungsverhältnis in Prozent

(λov = (q∕p) × 100%), wie in Bild 1.3(b) ange-geben.

λov,lim Überlappung, bei der der Schub zwischen denStreben und der Oberfläche eines Gurtstabeskritisch werden kann

(7) Weitere Formelzeichen werden im Text erklärt.

Anmerkung: Formelzeichen für Kreisprofile sind in Ta-belle 7.2 angegeben.

2 Grundlagen der Tragwerksplanung2.1 Annahmen

(1) Die Regelungen dieses Teils von EN 1993 setzen vo-raus, dass die Ausführung den in 1.2 angegebenen Her-stell- und Liefernormen entspricht und die verwendetenBaustoffe und Bauprodukte den Anforderungen in EN1993 oder den maßgebenden Baustoff- und Baupro-duktspezifikationen entsprechen.

2.2 Allgemeine Anforderungen

(1)P Die Anschlüsse müssen so bemessen werden, dassdas Tragwerk die grundlegenden Anforderungen dieserNorm und von EN 1993-1-1 erfüllt.(2) Die Teilsicherheitsbeiwerte γM für Anschlüsse sindin Tabelle 2.1 angegeben.

DIN EN 1993-1-8∕NANDPzu 2.2(2) Anmerkung

Es gelten die Empfehlungen unter Beachtung der fol-genden Ergänzungen.γM2,S420 = 1,25, unter Verwendung von βw = 0,88 statt

βw = 1,0 aus DIN EN 1993-1-8:2010-12,Tabelle 4.1.

γM2,S460 = 1,25, unter Verwendung von βw = 0,85 stattβw = 1,0 aus DIN EN 1993-1-8:2010-12,Tabelle 4.1.

Für Injektionsschrauben ist ein bauaufsichtlicher Ver-wendbarkeitsnachweis erforderlich.

Anmerkung: Als bauaufsichtliche Verwendbarkeits-nachweise gelten:– europäische technische Zulassungen,– allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen,– die Zustimmung im Einzelfall.

(3)P Für ermüdungsbeanspruchte Anschlüsse müssenzusätzlich die Grundsätze in EN 1993-1-9 gelten.

14 1 Stahlbaunormen – DIN EN 1993-1-8

Tabelle 2.1. Teilsicherheitsbeiwerte für Anschlüsse

Beanspruchbarkeit von Bauteilen undQuerschnitten

γM0, γM1

und γM2

siehe EN1993-1-1

Beanspruchbarkeit von Schrauben

γM2

Beanspruchbarkeit von Nieten

Beanspruchbarkeit von Bolzen

Beanspruchbarkeit von Schweißnähten

Beanspruchbarkeit von Blechen auf Lochleibung

Gleitfestigkeit– im Grenzzustand der Tragfähigkeit (Kategorie C)– im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit(Kategorie B)

γM3

γM3,ser

Lochleibungsbeanspruchbarkeit von Injektions-schrauben γM4

Beanspruchbarkeit von Knotenanschlüssen inFachwerken mit Hohlprofilen γM5

Beanspruchbarkeit von Bolzen im Grenzzustandder Gebrauchstauglichkeit γM6,ser

Vorspannung hochfester Schrauben γM7

Beanspruchbarkeit von Beton γc sieheEN 1992

Anmerkung: Der Nationale Anhang gibt Hinweise zuZahlenwerten für γM. Folgende Zahlenwerte werdenempfohlen: γM2 = 1,25; γM3 = 1,25 und γM3,ser = 1,1;γM4 = 1,0; γM5 = 1,0; γM6,ser = 1,0; γM7 = 1,1.

2.3 Schnittgrößen

(1)P Die für den Tragsicherheitsnachweis von Verbin-dungen erforderlichen Schnittgrößen müssen nachden Grundsätzen in EN 1993-1-1 ermittelt werden.

2.4 Beanspruchbarkeit von Verbindungen

(1) Die Beanspruchbarkeit einer Verbindung ist in derRegel anhand der Beanspruchbarkeiten ihrer Grund-komponenten zu bestimmen.(2) Für die Bemessung von Anschlüssen können linear-elastische oder elastisch-plastische Berechnungsverfah-ren angewendet werden.(3) Werden zur Aufnahme von Scherbeanspruchungenverschiedene Verbindungsmittel mit unterschiedlichenSteifigkeiten verwendet, so ist in der Regel dem Verbin-dungsmittel mit der höchsten Steifigkeit die gesamteBelastung zuzuordnen. Eine Ausnahme von dieser Re-gel ist in 3.9.3 angegeben.

2.5 Annahmen für die Berechnung

(1)P Bei der Berechnung von Anschlüssen muss einewirklichkeitsnahe Verteilung der Schnittgrößen ange-nommen werden. Für die Verteilung der Kräfte undMomente müssen die folgenden Annahmen getroffenwerden:a) die angenommene Verteilung der Kräfte und Mo-

mente steht im Gleichgewicht mit den im Anschlussangreifenden Schnittgrößen,

b) jedes Element des Anschlusses kann die ihm zuge-wiesenen Kräfte und Momente übertragen,

c) die Verformungen, welche durch diese Verteilunghervorgerufen werden, überschreiten nicht das Ver-formungsvermögen der Verbindungsmittel oderder Schweißnähte und der angeschlossenen Bau-teile,

d) die angenommene Verteilung der Kräfte undMomente muss den Steifigkeitsverhältnissen im An-schluss entsprechen,

e) die Verformungen, die bei elastisch-plastischen Be-rechnungsmodellen aus Starrkörperverdrehungenund∕oder Verformungen in der Tragwerksebeneherrühren, sind physikalisch möglich,

f) das verwendete Berechnungsmodell steht nichtim Widerspruch zu Versuchsergebnissen, sieheEN 1990.

(2) Die Anwendungsregeln in dieser Norm erfüllen dieAnnahmen in 2.5(1).

2.6 Schubbeanspruchte Anschlüsse mitStoßbelastung, Belastung mit Schwingungenoder mit Lastumkehr

(1) Bei schubbeanspruchten Anschlüssen, die Stoßbe-lastungen oder erheblichen Belastungen aus Schwin-gungen ausgesetzt sind, sollten nur folgende Anschluss-mittel verwendet werden:

– Schweißnähte;– Schrauben mit Sicherung gegen unbeabsichtigtes

Lösen der Muttern;– vorgespannte Schrauben;– Injektionsschrauben;– andere Schrauben, die Verschiebungen der ange-

schlossenen Bauteile wirksam verhindern;– Niete.(2) Darf in einem Anschluss kein Schlupf auftreten(z. B. wegen Lastumkehr), sind in der Regel entwedergleitfeste Schraubverbindungen der Kategorie B oderC, siehe 3.4, Passschrauben, siehe 3.6.1, Niete oderSchweißnähte zu verwenden.(3) InWindverbänden und∕oder Stabilisierungsverbän-den dürfen Schrauben der Kategorie A, siehe 3.4, be-nutzt werden.

2.7 Exzentrizitäten in Knotenpunkten

(1) Treten in Knotenpunkten Exzentrizitäten auf, sosind in der Regel die Anschlüsse und die angeschlosse-nen Bauteile für die daraus resultierenden Schnittgrö-ßen zu bemessen. Davon ausgenommen sind Konstruk-tionen, für die nachgewiesen wurde, dass dies nicht er-forderlich ist, siehe 5.1.5.(2) Bei Anschlüssen von Winkel- oder T-Profilen miteiner oder zwei Schraubenreihen sind in der Regel dieExzentrizitäten nach 2.7(1) zu berücksichtigen. Ex-zentrizitäten in der Anschlussebene und aus der An-schlussebene heraus sind unter Berücksichtigung derSchwerpunktachsen der Bauteile und der Bezugsachsender Verbindung zu ermitteln, siehe Bild 2.1. Für deneinschenkligen Schraubenanschluss zugbeanspruchterWinkel kann das vereinfachte Bemessungsverfahrennach 3.10.3 angewendet werden.

15Grundlagen der Tragwerksplanung

Zu 2.4(3)Die in 3.9.3 aufgeführte Ausnahme betrifft Hybridverbindungenvon Schweißnähten und gleitfest vorgespannten Schrauben derKategorie C (gleitfeste Verbindung im Grenzzustand der Tragfä-higkeit), sofern das endgültige Anziehen der Schrauben nachder vollständigen Ausführung der Schweißarbeiten erfolgt.

Legende1 Schwerpunktachsen2 Verbindungsmittel3 Bezugsachsen

Bild 2.1. Bezugsachsen

Anmerkung: Der Einfluss der Exzentrizität auf druck-beanspruchte Winkelprofile in Gitterstäben ist in EN1993-1-1, Anhang BB 1.2 geregelt.

3 Schrauben-, Niet- undBolzenverbindungen

3.1 Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben

3.1.1 Allgemeines

(1) Alle Schrauben, Muttern und Unterlegscheibenmüssen in der Regel die Anforderungen der Bezugsnor-mengruppe 4 in 1.2.4 erfüllen.(2) Die Regelungen dieses Teils gelten für Schraubender in Tabelle 3.1 angegebenen Festigkeitsklassen.(3) Die Streckgrenzen fyb und die Zugfestigkeiten fubsind für Schrauben der Festigkeitsklassen 4.6, 4.8,5.6, 5.8, 6.8, 8.8 und 10.9 in Tabelle 3.1 angegeben.Für die Bemessung sind in der Regel diese Werte alscharakteristische Werte anzusetzen.

Anmerkung: Im Nationalen Anhang darf die Anwen-dung bestimmter Schraubenklassen ausgeschlossenwerden.

DIN EN 1993-1-8∕NANDPzu 3.1.1(3) Anmerkung

Die Verwendung von Schrauben der Festigkeitsklassen4.8, 5.8 und 6.8 sind für die Anwendung im Stahlbaunicht zulässig.

DIN EN 1993-1-8∕NANCIzu 3.13.1 Schraubverbindungen

Es sind Kopf- und Gewindebolzen nach Tabelle NA.1zu verwenden. Für Kopf- und Gewindebolzen, dienicht in Tabelle NA.1 aufgeführt sind, sind die Nach-weise nach DIN EN 1090-2:2008-12, 5.6.12 zu erbrin-gen.Bei der Ermittlung der Beanspruchbarkeiten von Ver-bindungen mit Kopf- und Gewindebolzen sind für dieBolzenwerkstoffe die in Tabelle NA.1 angegebenencharakteristischen Werte zu verwenden.

DIN EN 1993-1-8∕NANCIzu Abschnitt 3.1.1 Verzinkte Schrauben

Es sind nur komplette Garnituren (Schrauben, Mutternund Scheiben) eines Herstellers zu verwenden.Feuerverzinkte Schrauben der Festigkeitsklasse 8.8und 10.9 sowie zugehörige Muttern und Scheiben dür-fen nur verwendet werden, wenn sie vom Schrauben-hersteller im Eigenbetrieb oder unter seiner Verantwor-tung im Fremdbetrieb verzinkt wurden.Andere metallische Korrosionsschutzüberzüge dürfenverwendet werden, wenn– die Verträglichkeit mit dem Stahl gesichert ist und– eine wasserstoffinduzierte Versprödung vermieden

wird und– ein adäquates Anziehverhalten nachgewiesen wird.Galvanisch verzinkte Schrauben der Festigkeitsklasse8.8 und 10.9 dürfen nicht verwendet werden.

Anmerkung 1: Ein anderer metallischer Korrosions-schutzüberzug ist z. B. die galvanische Verzinkung.Die galvanische Verzinkung bei Schrauben reicht alsKorrosionsschutz alleine nur in trockenen Innen-räumen (Korrosionskategorie C1 nach DIN ENISO 12944-2) aus.

Anmerkung 2: Zur Vermeidung wasserstoffinduzierterVersprödung siehe auch DIN 267-9.

16 1 Stahlbaunormen – DIN EN 1993-1-8

Tabelle 3.1. Nennwerte der Streckgrenze f yb und derZugfestigkeit f ub von Schrauben

Schrauben-festigkeits-klasse

4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 10.9

f yb (N∕mm2) 240 320 300 400 480 640 900

f ub (N∕mm2) 400 400 500 500 600 800 1000

Zu NCI zu 3.13.1 SchraubenverbindungenIn Tabelle NA.1 werden die Festigkeiten von Kopf- und Gewin-debolzen geregelt. Da für aufgeschweißte Gewindebolzen prin-zipiell die gleichen Bemessungsregeln wie für Schrauben gelten,sind die zusätzlichen Informationen aus dem Nationalen An-hang an dieser Stelle aufgenommen worden und nicht inAbschnitt 3.13.1 bei den Bolzenverbindungen angegeben. Füraufgeschweißte Kopfbolzen gilt im Übrigen DIN EN 1994-1-1:Verbundtragwerke aus Stahl und Beton.

Tabelle NA.1. Als charakteristische Werte für Werkstoffe vonKopf- und Gewindebolzen festgelegte Werte

Bolzen nach Streck-grenzefy,b,kN∕mm2

Zug-festigkeitfu,b,kN∕mm2

Festigkeitsklasse4.8

DIN ENISO 13918

340 420

S235J2+C450 DIN ENISO 13918

350 450

S235JR, S235J0,S235J2, S355J0,S355J2

DIN ENISO 10025-2

Werte nach DIN EN1993-1-1-2010-12,Tabelle 3.1

3.1.2 Vorgespannte Schrauben

(1) Schraubengarnituren der Festigkeitsklassen 8.8 und10.9, welche den Anforderungen der Bezugsnormen-gruppe 4 in 1.2.4 entsprechen, dürfen als vorgespannteSchrauben eingesetzt werden, sofern eine kontrollierteVorspannung nach Bezugsnormengruppe 7 in 1.2.7durchgeführt wird.

3.2 Niete

(1) Die Werkstoffkenngrößen, Abmessungen und Tole-ranzen von Stahl-Nieten müssen in der Regel die Anfor-derungen der Bezugsnormengruppe 6 in 1.2.6 erfüllen.

3.3 Ankerschrauben

(1) Für Ankerschrauben dürfen die folgenden Werk-stoffe verwendet werden:– Stahlsorten, welche den Anforderungen der Bezugs-

normengruppe 1 in 1.2.1 entsprechen;– Stahlsorten, welche den Anforderungen der Bezugs-

normengruppe 4 in 1.2.4 entsprechen;– Stahlsorten von Bewehrungsstählen, welche den

Anforderungen nach EN 10080 entsprechen,vorausgesetzt, dass der Nennwert der Streckgrenzebei scherbeanspruchten Ankerschrauben den Wert640 N∕mm2 nicht überschreitet. Ohne Scherbeanspru-chung liegt die obere Grenze bei 900 N∕mm2.

3.4 Kategorien von Schraubenverbindungen

3.4.1 Scherverbindungen

(1) Schraubenverbindungen mit Scherbeanspruchungwerden in der Regel für die Bemessung in folgende Ka-tegorien unterteilt:a) Kategorie A: Scher-∕LochleibungsverbindungZu dieser Kategorie gehören Schrauben der Festigkeits-klassen 4.6 bis 10.9. Vorspannung und besondere Ober-flächenbehandlungen sind in der Regel nicht erforder-lich. Der Bemessungswert der einwirkenden Scherkraftdarf weder den Bemessungswert der Schertragfähigkeitnach 3.6 noch den Bemessungswert des Lochleibungs-widerstandes nach 3.6 und 3.7 überschreiten.b) Kategorie B: Gleitfeste Verbindung im Grenzzu-stand der GebrauchstauglichkeitZu dieser Kategorie gehören hochfeste vorgespannteSchrauben, welche die Anforderungen nach 3.1.2(1) er-füllen. Im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeitdarf in der Regel kein Gleiten auftreten. Der Bemes-sungswert der einwirkenden Scherkraft im Grenz-zustand der Gebrauchstauglichkeit darf in der Regelden Bemessungswert des Gleitwiderstandes nach 3.9nicht überschreiten. Der Bemessungswert der einwir-kenden Abscherkraft im Grenzzustand der Tragfähig-keit darf in der Regel den Bemessungswert derSchertragfähigkeit nach 3.6 und des Lochleibungs-widerstandes nach 3.6 und 3.7 nicht überschreiten.

17Schrauben-, Niet- und Bolzenverbindungen

Zu NCI zu 3.1.1 Verzinkte SchraubenMit den Festlegungen im Nationalen Anhang gelten für die Ver-wendung verzinkter Schrauben die gleichen Anforderungen undEinschränkungen wie schon nach DIN 18800-1 [K6], Element(407).Im Wesentlichen soll mit den Festlegungen der gerade bei höher-festen Schrauben ab Festigkeitsklasse 8.8 bestehenden Gefahreiner Wasserstoffversprödung begegnet werden. In DIN EN1090-2 [K8] wird daher auch für feuerverzinkte Verbindungs-mittel eine Ausführung der Verzinkung in Übereinstimmungmit DIN EN ISO 10684 [K15] gefordert, in der auch Vorsichtsmaß-nahmen zur Vermeidung einer Wasserstoffversprödung genanntwerden. Insbesondere sind möglichst kurze Verweilzeiten in derBeize anzustreben, da in der Beize prozessbedingt atomarerWasserstoff vorhanden ist und in den Schraubenwerkstoff diffun-dieren kann. Werden die Schrauben nach der Verzinkung einermindestens zweistündigen Wärmebehandlung bei Temperaturenvon bis zu 200 °C unterzogen, lässt sich der Wasserstoff beiSchrauben bis 1000 N∕mm2 Zugfestigkeit weitestgehend aus-treiben und die Gefahr der Wasserstoffversprödung minimieren.Für Schrauben mit höheren Festigkeiten – also auch für Schrau-ben der Festigkeitsklasse 10.9 mit Überfestigkeiten – kann dieWasserstoffversprödung nicht sicher ausgeschlossen werden.Bei der galvanischen Verzinkung entsteht zusätzlich während desAbscheideprozesses im galvanischen Bad atomarer Wasserstoff,so dass die Gefahr der Wasserstoffversprödung besonders hochist. Aus diesem Grund wird der Einsatz galvanisch verzinkterSchrauben der Festigkeitsklassen 8.8 und 10.9 ausgeschlossen.

Zu 3.1.2(1)Die Vorspannverfahren zur Aufbringung einer kontrolliertenVorspannung werden in Abschnitt 8.5 der DIN EN 1090-2und im Anhang A des Nationalen Anhangs zur DIN EN 1993-1-8 geregelt und werden ausführlich im Kapitel 4 des Beitragsvon Prof. Schmidt und Prof. Stranghöner im Stahlbaukalender2011 behandelt [K34].

Zu 3.4Die Kategorisierung von Schraubverbindungen erfolgt nachDIN EN 1993-1-8 wie auch schon in DIN 18800-1 in Abhängig-keit von der Ausführung und den Beanspruchungen. Neu ist imVergleich zur DIN 18800-1 die Kategorie C „Gleitfeste Verbin-dung im Grenzzustand der Tragfähigkeit“. Anders als bei Ver-bindungen der Kategorie B „Gleitfeste Verbindung im Grenzzu-stand der Gebrauchstauglichkeit“ (DIN 18800: GV∕GVP-Ver-bindung) muss bei Verbindungen der Kategorie C sichergestelltwerden, dass der Gleitwiderstand Fs,Rd auch unter Bemes-sungslasten nicht überwunden wird.Die zur DIN EN 1993 gehörende Ausführungsnorm DIN EN1090-2 bietet für die Ermittlung des Gleitwiderstandes auchHaftreibungszahlen μ ≥ 0,20 für unbehandelte, oder lediglichdurch Drahtbürsten oder durch Flammstrahlen gereinigte Ober-flächen an, so dass auf die nach DIN 18800-7 [K7] noch zwin-gend erforderliche Vorbehandlung der Kontaktflächen verzich-tet werden kann, wenn die erforderlichen Nachweise für diegleitfest vorgespannten Verbindungen mit den reduzierten Haft-reibungszahlen geführt werden können. Auf die Haftreibungs-zahlen sowie die erforderlichen Oberflächenbehandlungenwird in Abschnitt 3.9 noch eingegangen.

18 1 Stahlbaunormen – DIN EN 1993-1-8

Tabelle 3.2. Kategorien von Schraubenverbindungen

Zu Tabelle 3.2Die Gleichungen zur Ermittlung der Beanspruchbarkeiten voneinzelnen Schrauben und Nieten sind in Tabelle 3.4 zusammen-gestellt. Neu ist im Vergleich zur DIN 18800-1 der für zugbean-spruchte Schrauben geforderte Nachweis gegen Durchstanzen(Bp,Rd ≥ Ft,Ed), der aber in der Regel bei sinnvoll aufeinanderabgestimmten Blechdicken und Schraubendurchmessern nichtmaßgebend wird. Das Durchstanzen kann als Schubversagender Bleche interpretiert werden, wobei der Durchmesser dm

des „kritischen Rundschnittes“ mit dem Mittelwert aus Eckmaßund Schlüsselweite der Schraube angesetzt wird.Zusätzlich ist für die verbundenen Bauteile in Scherverbindun-gen der Kategorien A und B nach DIN EN 1993-1-1 nachzuwei-sen, dass die plastische Beanspruchbarkeit des Bruttoquer-schnitts und die Zugbeanspruchbarkeit des Nettoquerschnittslängs der kritischen Risslinie größer ist als der Bemessungswertder einwirkenden Normalkraft. Für Stahlsorten bis S460 ist dieZugbeanspruchbarkeit nach DIN EN 1993-1-1 [K14] Gleichung(6.6) und (6.7) zu bestimmen. Kommen Stahlsorten überS460 bis S700 zum Einsatz, muss nach DIN EN 1993-1-12 derTeilsicherheitsbeiwert γM2 in Gleichung (6.7) durch γM12 ersetztwerden. Empfohlen wird in DIN EN 1993-1-12: γM12 = γM2 =

1,25. Die Empfehlung ist im Nationalen Anhang bestätigtworden.

Wenn für Bauwerke in Erdbebengebieten eine Kapazitätsbemes-sung gefordert wird, ist sicherzustellen, dass die plastische Zug-beanspruchbarkeit des Bruttoquerschnitts maßgebend wird, vgl.[K42]. Auf den Einsatz von Stahlsorten über S460 sollte dannjedoch verzichtet werden.Bei Schraubverbindungen der Kategorie C ist die Zugbean-spruchbarkeit ausschließlich mit dem maßgebenden Nettoquer-schnitt nach DIN EN 1993-1-1 Gleichung (6.8) zu bestimmen.Für unsymmetrisch angeschlossene Bauteile wie z. B. an nur ei-nem Schenkel angeschlossene Winkel und bei indirektenAnschlüssen gelten die Gleichungen (6.6) bis (6.8) derDIN EN 1993-1-1 nicht. Die Zugbeanspruchbarkeit ist hiernach DIN EN 1993-1-8, Absatz 3.10.3 bzw. 3.10.4, zu bestim-men. Die dort angegebenen Regeln gelten nur für Stahlsortenbis S460 und sind nicht auf höherfeste Stahlsorten übertragbar.

c) Kategorie C: Gleitfeste Verbindung im Grenzzu-stand der TragfähigkeitZu dieser Kategorie gehören hochfeste vorgespannteSchrauben, welche die Anforderungen nach 3.1.2(1) er-füllen. Im Grenzzustand der Tragfähigkeit darf keinGleiten auftreten. Der Bemessungswert der einwirken-den Scherkraft im Grenzzustand der Tragfähigkeit darfden Bemessungswert des Gleitwiderstandes nach 3.9und des Lochleibungswiderstandes nach 3.6 und 3.7nicht überschreiten.Zusätzlich darf bei Zugverbindungen der Bemes-sungswert des plastischen Widerstands des Nettoquer-schnitts im kritischen Schnitt durch die Schraubenlö-cher Nnet,Rd (siehe EN 1993-1-1, 6.2) nicht überschrittenwerden.In Tabelle 3.2 sind die Bemessungsnachweise für dieseVerbindungskategorien zusammengefasst.

3.4.2 Zugverbindungen

(1) Zugbeanspruchte Schraubenverbindungen werdenin der Regel für die Bemessung in folgende Kategorienunterteilt:a) Kategorie D: nicht vorgespanntZu dieser Kategorie gehören Schrauben der Festigkeits-klassen 4.6 bis 10.9. Vorspannung ist nicht erforderlich.Diese Kategorie darf bei Verbindungen, die häufig ver-änderlichen Zugbeanspruchungen ausgesetzt sind,nicht verwendet werden. Der Einsatz in Verbindungen,die durch normale Windlasten beansprucht werden, istdagegen erlaubt.b) Kategorie E: vorgespanntZu dieser Kategorie gehören hochfeste vorgespannteSchrauben der Festigkeitsklassen 8.8 oder 10.9, dienach Bezugsnormengruppe 7 in 1.2.7 kontrolliert vor-gespannt werden.In Tabelle 3.2 sind die Bemessungsregeln für diese Ver-bindungskategorien zusammengefasst.

Anmerkung: Wird die Vorspannung nicht für denGleitwiderstand eingesetzt, sondern aus anderen Grün-den für die Ausführung oder als Qualitätsmaßnahme(z. B. für die Dauerhaftigkeit) gefordert, dann kanndie Höhe der Vorspannung imNationalen Anhang fest-gelegt werden.

DIN EN 1993-1-8∕NANDPzu 3.4.2(1) Anmerkung

Für die Vorspannanforderung für die Kategorien B undC mit der Vorspannkraft Fp,C = 0,7 fub As und für dieKategorie E mit der vollen Vorspannkraft ist das kom-binierte Vorspannverfahren nach DIN EN 1090-2 an-zuwenden.Für die Vorspannung als Qualitätssicherungsmaß-nahme und für nicht voll vorgespannte Verbindungender Kategorie E darf eine Vorspannkraft von bis zuFp,C* = 0,7 fyb As angesetzt werden. Diese kann mitden Vorspannverfahren nach Anhang A aufgebrachtwerden.Für die Sicherung der Garnitur gegenüber Lockernreicht in der Regel eine Vorspannung von 50% vonFp,C* aus.

3.5 Rand- und Lochabstände für Schrauben undNiete

(1) Die Grenzwerte für Rand- und Lochabstände fürSchrauben und Niete sind in Tabelle 3.3 angegeben.(2) Zu Grenzwerten für Rand- und Lochabständefür Konstruktionen unter Ermüdungsbelastung, sieheEN 1993-1-9.

19Schrauben-, Niet- und Bolzenverbindungen

Zu 3.5(2)Wird bei dem Ermüdungsnachweis nach DIN EN 1993-1-9 aufdas Nennspannungskonzept zurückgegriffen, müssen die An-schlüsse folgende Mindestrand- und Lochabstände aufweisen:e 1 ≥ 1,5d 0; e 2 ≥ 1,5d 0

p 1 ≥ 2,5d 0; p 2 ≥ 2,5d 0

Werden kleinere Rand- und Lochabstände ausgeführt, fehlenentsprechende Kerbfälle in DIN EN 1993-1-9 und es muss derErmüdungsnachweis auf anderem Wege (z. B. über das Konzeptder Strukturspannungen) erbracht werden.

DIN EN 1993-1-8∕NANCIzu 3.5 Schraubverbindungen mit Sackloch

Die folgenden Regelungen gelten für Gewindeteile≤ M100.Bei Schraubverbindungen – z. B. Gewindestangen undSacklochverbindungen – reicht die Einschraubtiefe aus,wenn das Verhältnis ξ der Einschraubtiefe zum Durch-messer des Außengewindes mindestens folgenden Werterreicht

ξ = (600∕fu,k) ⋅ (0,3 + 0,4 fu,b,k∕500) und wenn fu,k ≤ fu,b,k

erfüllt ist.Dabei istfu,k der charakteristische Wert der Zugfestigkeit des

Bauteils mit Innengewinde in N∕mm2;fu,b,k der charakteristische Wert der Zugfestigkeit des

Bauteils mit Außengewinde in N∕mm2.Anmerkung 1: Eine genauere Ermittlung der Ein-schraubtiefe bei Sacklochverbindungen (z. B. Ein-schraubtiefe für Rundstäbe mit Gewinde) erfolgtnach der VDI-Richtlinie 2230.

Anmerkung 2: Sacklochverbindungen dürfen nur mitspeziellem Nachweis (Verfahrensprüfung) planmäßigvorgespannt werden.

Bei Schraubverbindungen mit Sackloch gelten dieRegeln für Schraubenverbindungen im Übrigen sinn-gemäß.

20 1 Stahlbaunormen – DIN EN 1993-1-8

a) Bezeichnungen der Lochabstände b) Bezeichnungen bei versetzter Lochanordnung

c) Versetzte Lochanordnung beidruckbeanspruchten Bauteilen

d) Versetzte Lochanordnung bei zugbeanspruchten Bauteilen(Legende: 1 äußere Lochreihe, 2 innere Lochreihe)

e) Randabstände bei Langlöchern

Bild 3.1. Loch- und Randabstände von Verbindungsmitteln

Zu NCI zu 3.5 Schraubverbindungen mit SacklochDie Formel zur Bestimmung der erforderlichen Einschraubtiefewurde aus den Zulassungs-Festlegungen der Einschraubtiefebei Knotenstücken von Raumtragwerken abgeleitet und führtz. T. zu deutlich auf der sicheren Seite liegenden Ergebnissen.Eine genauere Berechnung der erforderlichen Einschraubtiefekann nach VDI 2230 [K43] erfolgen, siehe Anmerkung 1.