Rechteck

Holzbalkenbemessung nach Eurocode 5


Tragfähigkeitsnachweis nach DIN EN 1995-1-1/NA:2010

Materialkennwerte:
Baustoff:
Festigkeitsklasse:
*In Europa am häufigsten verwendet.
Sicherheitsfaktoren:
Bemessungssituation γm
Nutzungsklasse NKL
Lasteinwirkungsdauer KLED
Systemfestigkeit ksys
Erhöhung des Rissefaktors von NH bei Bereichen die mind. 1,50m vom Hirnholzende entfernt liegen: Ja
Nein
Eingabe:
Breite B [cm]
Höhe H [cm]
Normalkraft Ned [kN]
Druck negativ
Moment My,ed [kNm]
Moment Mz,ed [kNm]
Querkraft Vz,ed [kN]
bzw. Vz,red
Querkraft Vy,ed [kN]
bzw. Vy,red
Torsion MT,ed [kNm]
Stabilitätsnachweise: Ja
Nein
Biegeknicken
Biegeknicken um y-Achse
Knicklänge: sk,y [m]
Biegeknicken um z-Achse
Knicklänge: sk,z [m]
Biegedrillknicken
Stützweite Lk [m]
Wirksame Länge als Quotient der Stützweite
Lastangriffspunkt
Festigkeits- u. Steifigkeitskennwerte für C16 in N/mm² nach
Biegefestigkeit fm,k= Zugfestigkeit parallel ft,0,k= Zugfestigkeit rechtwinklig ft,90,k=
Druckfestigkeit parallel fc,0,k= Druckfestigkeit rechtwinklig fc,90,k= Schubfestigkeit Torsion fv,k=
Rollschubfestigkeit fr,k= E-Modul parallel E0,mean= E-Modul parallel E0,05=
E-Modul rechtwinklig E90,mean= E-Modul rechtwinklig E90,05= Schubmodul Gmean=
Schubmodul G05= Rollschubmodul Gr,mean= Rohdichte in kg/m³ ρk=
Querschnittswiderstände und Beiwerte
Fläche [cm²] A= Widerstandsmoment [cm³] Wy= Widerstandsmoment [cm³] Wz=
Höhenbeiwert khz= Höhenbeiwert khy= Rissefaktor kcr=
Modifikation- beiwert kmod= Teilsicherheits- beiwert γm= Querschnittsform- beiwert kshape=
Torsionsträgh.- moment [cm4] IT= Torsionswiders.- moment [cm³] Wt= Imperfektions- beiwert βc=

Biegung um die y-Achse

$$\frac{\sigma_{m,y,d}}{f_{m,y,d}}=\frac{\displaystyle\frac{M_{y,ed}}{W_y}}{\displaystyle\frac{f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hz}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}=$$

Biegung um die z-Achse

$$\frac{\sigma_{m,z,d}}{f_{m,z,d}}=\frac{\displaystyle\frac{M_{z,ed}}{W_z}}{\displaystyle\frac{f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hy}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}=$$

Doppelbiegung

$$\frac{\sigma_{m,y,d}}{f_{m,y,d}}+k_m\frac{\displaystyle\sigma_{m,z,d}}{\displaystyle f_{m,z,d}}=\frac{\displaystyle\frac{M_{y,ed}}{W_y}}{\displaystyle\frac{f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hz}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}+0.7\cdot\frac{\displaystyle\frac{M_{z,ed}}{W_z}}{\displaystyle\frac{f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hy}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}=$$ $$\frac{\sigma_{m,y,d}}{f_{m,y,d}}k_m+\frac{\displaystyle\sigma_{m,z,d}}{\displaystyle f_{m,z,d}}=0.7\cdot\frac{\displaystyle\frac{M_{y,ed}}{W_y}}{\displaystyle\frac{f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hz}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}+\frac{\displaystyle\frac{M_{z,ed}}{W_z}}{\displaystyle\frac{f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hy}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}=$$

Zug in Faserrichtung

$$\frac{\displaystyle\sigma_{t,0,d}}{\displaystyle f_{t,0,d}}=\frac{\displaystyle\frac{N_{ed}}A}{\displaystyle\frac{f_{t,0,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hy}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}=$$

Druck in Faserrichtung

$$ \frac{\displaystyle\sigma_{c,0,d}}{\displaystyle f_{c,0,d}}=\frac{\displaystyle\frac{N_{ed}}A}{\displaystyle\frac{f_{c,0,k}\cdot k_{mod}}{\gamma_m}}=$$

Biegung und Zug

$$\frac{\displaystyle\sigma_{t,0,d}}{\displaystyle f_{t,0,d}}+\frac{\sigma_{m,y,d}}{f_{m,y,d}}+k_m\frac{\displaystyle\sigma_{m,z,d}}{\displaystyle f_{m,z,d}}=\frac{\displaystyle\frac{N_{ed}}A}{\displaystyle\frac{f_{t,0,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hy}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}+\frac{\displaystyle\frac{M_{y,ed}}{W_y}}{\displaystyle\frac{f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hz}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}+k_m\cdot\frac{\displaystyle\frac{M_{z,ed}}{W_z}}{\displaystyle\frac{f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hy}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}=$$ $$\frac{\displaystyle\sigma_{t,0,d}}{\displaystyle f_{t,0,d}}+k_m\frac{\sigma_{m,y,d}}{f_{m,y,d}}+\frac{\displaystyle\sigma_{m,z,d}}{\displaystyle f_{m,z,d}}=\frac{\displaystyle\frac{N_{ed}}A}{\displaystyle\frac{f_{t,0,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hy}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}+k_m\cdot\frac{\displaystyle\frac{M_{y,ed}}{W_y}}{\displaystyle\frac{f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hz}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}+\frac{\displaystyle\frac{M_{z,ed}}{W_z}}{\displaystyle\frac{f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hy}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}=$$

Biegung und Druck

$$\left(\frac{\displaystyle\sigma_{c,0,d}}{\displaystyle f_{c,0,d}}\right)^2+\frac{\sigma_{m,y,d}}{f_{m,y,d}}+k_m\frac{\displaystyle\sigma_{m,z,d}}{\displaystyle f_{m,z,d}}=\left(\frac{\displaystyle\frac{N_{ed}}A}{\displaystyle\frac{f_{c,0,k}\cdot k_{mod}}{\gamma_m}}\right)^2+\frac{\displaystyle\frac{M_{y,ed}}{W_y}}{\displaystyle\frac{f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hz}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}+k_m\cdot\frac{\displaystyle\frac{M_{z,ed}}{W_z}}{\displaystyle\frac{f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hy}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}=$$ $$\left(\frac{\displaystyle\sigma_{c,0,d}}{\displaystyle f_{c,0,d}}\right)^2+k_m\frac{\sigma_{m,y,d}}{f_{m,y,d}}+\frac{\displaystyle\sigma_{m,z,d}}{\displaystyle f_{m,z,d}}=\left(\frac{\displaystyle\frac{N_{ed}}A}{\displaystyle\frac{f_{c,0,k}\cdot k_{mod}}{\gamma_m}}\right)^2+k_m\cdot\frac{\displaystyle\frac{M_{y,ed}}{W_y}}{\displaystyle\frac{f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hz}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}+\frac{\displaystyle\frac{M_{z,ed}}{W_z}}{\displaystyle\frac{f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hy}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}=$$

Schub Vz in Faserrichtung

$$\frac{\displaystyle\tau_{z,d}}{\displaystyle f_{v,d}}=\frac{\displaystyle\frac{1.5\cdot V_{z,ed}}{A\cdot k_{cr}}}{\displaystyle\frac{f_{v,k}\cdot k_{mod}}{\gamma_m}}=$$

Schub Vy in Faserrichtung

$$\frac{\displaystyle\tau_{y,d}}{\displaystyle f_{v,d}}=\frac{\displaystyle\frac{1.5\cdot V_{y,ed}}{A\cdot k_{cr}}}{\displaystyle\frac{f_{v,k}\cdot k_{mod}}{\gamma_m}}=$$

Schub Vy und Vz in Faserrichtung

$$\left(\frac{\displaystyle\tau_{z,d}}{\displaystyle f_{v,d}}\right)^2+\left(\frac{\displaystyle\tau_{y,d}}{\displaystyle f_{v,d}}\right)^2=\left(\frac{\displaystyle\frac{1.5\cdot V_{z,ed}}{A\cdot k_{cr}}}{\displaystyle\frac{f_{v,k}\cdot k_{mod}}{\gamma_m}}\right)^2+\left(\frac{\displaystyle\frac{1.5\cdot V_{y,ed}}{A\cdot k_{cr}}}{\displaystyle\frac{f_{v,k}\cdot k_{mod}}{\gamma_m}}\right)^2=$$

Torsion

$$\frac{\tau_{tor,d}}{f_{v,d}\cdot k_{shape}}=\frac{\displaystyle\frac{M_{T,ed}}{\displaystyle W_T}}{\displaystyle\frac{f_{v,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{shape}}{\gamma_m}}=$$

Schub Qy und Qz in Faserrichtung und Torsion

$$\frac{\displaystyle\tau_{tor,d}}{\displaystyle f_{v,d}\cdot k_{shape}}+\left(\frac{\displaystyle\tau_{z,d}}{\displaystyle f_{v,d}}\right)^2+\left(\frac{\displaystyle\tau_{y,d}}{\displaystyle f_{v,d}}\right)^2=\frac{\displaystyle\frac{M_{T,ed}}{\displaystyle W_T}}{\displaystyle\frac{f_{v,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{shape}}{\gamma_m}}+\left(\frac{\displaystyle\frac{1.5\cdot V_{z,ed}}{A\cdot k_{cr}}}{\displaystyle\frac{f_{v,k}\cdot k_{mod}}{\gamma_m}}\right)^2+\left(\frac{\displaystyle\frac{1.5\cdot V_{y,ed}}{A\cdot k_{cr}}}{\displaystyle\frac{f_{v,k}\cdot k_{mod}}{\gamma_m}}\right)^2=$$

Biegeknicken um die Y-Achse

Trägheitsradius: $$i_y=\sqrt{\frac{I_y}A}=$$   cm
Schlankheit: $$\lambda_y=\frac{s_{k,y}}{i_y}=$$ 
bezogene Schlankheit: $$\lambda_{rel,y}=\frac{\lambda_y}\pi\cdot\sqrt{\frac{f_{c,0,k}}{E_{0,05}}}=$$ 
Beiwert: $$k_y=0.5\cdot\left[1+\beta_c\cdot\left(\lambda_{rel,y}-0.3\right)+\lambda_{rel,y}^2\right]=$$ 
Knickbeiwert: $$k_{c,y}=\frac1{k_y+\sqrt{k_y^2-\lambda_{rel,y}^2}}=$$  $$\frac{\displaystyle\sigma_{c,0,d}}{\displaystyle k_{c,y}\cdot f_{c,0,d}}+\frac{\sigma_{m,y,d}}{f_{m,y,d}}+k_m\frac{\displaystyle\sigma_{m,z,d}}{\displaystyle f_{m,z,d}}=\frac{\displaystyle\frac{N_{ed}}A}{\displaystyle\frac{k_{c,y}\cdot f_{c,0,k}\cdot k_{mod}}{\gamma_m}}+\frac{\displaystyle\frac{M_{y,ed}}{W_y}}{\displaystyle\frac{f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hz}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}+k_m\cdot\frac{\displaystyle\frac{M_{z,ed}}{W_z}}{\displaystyle\frac{f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hy}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}=$$ 


Biegeknicken um die Z-Achse

Trägheitsradius: $$i_z=\sqrt{\frac{I_z}A}=$$   cm
Schlankheit: $$\lambda_z=\frac{s_{k,z}}{i_z}=$$ 
bezogene Schlankheit: $$\lambda_{rel,z}=\frac{\lambda_z}\pi\cdot\sqrt{\frac{f_{c,0,k}}{E_{0,05}}}=$$ 
Beiwert: $$k_z=0.5\cdot\left[1+\beta_c\cdot\left(\lambda_{rel,z}-0.3\right)+\lambda_{rel,z}^2\right]=$$ 
Knickbeiwert: $$k_{c,z}=\frac1{k_z+\sqrt{k_z^2-\lambda_{rel,z}^2}}=$$  $$\frac{\displaystyle\sigma_{c,0,d}}{\displaystyle k_{c,z}\cdot f_{c,0,d}}+k_m\frac{\sigma_{m,y,d}}{f_{m,y,d}}+\frac{\displaystyle\sigma_{m,z,d}}{\displaystyle f_{m,z,d}}=\frac{\displaystyle\frac{N_{ed}}A}{\displaystyle\frac{k_{c,z}\cdot f_{c,0,k}\cdot k_{mod}}{\gamma_m}}+k_m\cdot\frac{\displaystyle\frac{M_{y,ed}}{W_y}}{\displaystyle\frac{f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hz}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}+\frac{\displaystyle\frac{M_{z,ed}}{W_z}}{\displaystyle\frac{f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hy}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}=$$ 


Biegedrillknicken

effektive Länge lef = cm
kritische Biegespannung: $$\sigma_{m,crit}=\frac{M_{y,crit}}{W_y}=\frac{\pi\cdot\sqrt{E_{0,05}\cdot I_z\cdot G_{0,05}\cdot I_T}}{l_{ef}\cdot W_y}=$$ N/mm²
kritische Biegespannung: $$\sigma_{m,crit}=\frac{0.78\;\cdot b^2}{h\cdot l_{ef}}\cdot E_{0,05}=$$ N/mm²
bezogene Kippschlankheitsgrad: $$\lambda_{rel,m}=\sqrt{\frac{f_{m,k}}{\sigma_{m,crit}}}=$$
Kippbeiwert: $$k_{crit}=$$
Kippbeiwert: $$k_{crit}=1.56-0.75\cdot\lambda_{rel,m}=$$
Kippbeiwert: $$k_{crit}=\frac1{\lambda_{rel,m}^2}=$$
Knickbeiwert: kc,y =        k c,z = $$\frac{\displaystyle\sigma_{c,0,d}}{\displaystyle k_{c,y}\cdot f_{c,0,d}}+\frac{\sigma_{m,y,d}}{k_{crit}\cdot f_{m,y,d}}+\left(\frac{\displaystyle\sigma_{m,z,d}}{\displaystyle f_{m,z,d}}\right)^2=\frac{\displaystyle\frac{N_{ed}}A}{\displaystyle\frac{k_{c,y}\cdot f_{c,0,k}\cdot k_{mod}}{\gamma_m}}+\frac{\displaystyle\frac{M_{y,ed}}{W_y}}{\displaystyle\frac{k_{crit}\cdot f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hz}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}+\left(\frac{\displaystyle\frac{M_{z,ed}}{W_z}}{\displaystyle\frac{f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hy}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}\right)^2=$$  $$\frac{\displaystyle\sigma_{c,0,d}}{\displaystyle k_{c,z}\cdot f_{c,0,d}}+\left(\frac{\sigma_{m,y,d}}{k_{crit}\cdot f_{m,y,d}}\right)^2+\frac{\displaystyle\sigma_{m,z,d}}{\displaystyle f_{m,z,d}}=\frac{\displaystyle\frac{N_{ed}}A}{\displaystyle\frac{k_{c,z}\cdot f_{c,0,k}\cdot k_{mod}}{\gamma_m}}+\left(\frac{\displaystyle\frac{M_{y,ed}}{W_y}}{\displaystyle\frac{k_{crit}\cdot f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hz}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}\right)^2+\frac{\displaystyle\frac{M_{z,ed}}{W_z}}{\displaystyle\frac{f_{m,k}\cdot k_{mod}\cdot k_{hy}\cdot k_{sys}}{\gamma_m}}=$$ 

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