Dimensionierung Stahlträger Dach

Hallo,

ich würde gerne wissen, wie groß ich einen Stahlträger dimensionieren soll.
Stahlträgerabstand ist 3,60 m und es ist ein Warmdach, also sehr leicht.
Die Stütze ist zweiachsig eingespannt und auf der anderen Seite ist eine Pendelstütze.
Hmm...muss da die eingespannte Stütze die gleiche Dimension haben?
Das ganze ist etwa 10 Meter hoch.

Lieben Dank schon mal.

achja, vergessen....das ganze spannt ca. 20,50 m weit.

1. Wieso ist ein Warmdach leicht???

2. bei einer Spannweite von 20,50m kommst du mit einem Stahlträger nicht mehr hin, da brauchst du eine Über- oder Unterspannung oder besser und auch gewöhnlicher - ein Fachwerkträger. bei der genannten Spannweite denke ich ist mal locker eine Höhe zwischen 1-1,50m notwendig.


Der Achsabstand ist wahrscheinlich etwas zu klein, dann wird das ganze unwirtschaftlich, normalerweise richten sich beim Hallenbau die Achsabstande der Hauptträger nach der max. Spannweite der Nebenträger, welche aus Kostengründen fast immer Trapezblech ist. Dieses spannt am wirtschaftlichsten mit ca. 5,50 - 7,50. Dieses Rastermass findet man sehr häufig, höher und niedriger wirds wiederum unwirtschaftlich.

Hallo Noone,

20m ist mit Stahlträgern doch möglich. Ich habe es selbst gesehen
Ich glaube, dass ist irgendwas im IPE 750 Bereich oder etwas größer.

@don-juan: Deine Maßangaben befinden sich schon für den gewöhnlichen Stahlbau recht nach an der Grenze des Möglichen. Was auch immer für Antworten hier noch gepostet werden, ersetzen diese nicht den Weg zu einem geeigneten Statiker.
Such dir einen Statiker, der auch entsprechende Projekte schon gerechnet hat und frag diesen direkt!

Gruß

Ich gehe mal davon aus, dass er auf seinem Stahlskelett einen Deckenaufbau ohne Beton hat. Dann ist dieses Warmdach natürlich um ein vielfaches leichter als eines mit einer STB-Decke

@Tobias: zum Thema Warmdach: Genauso ist das.

Also laut Tabelle aus den Stahlbau Arbeitshilfen ist dieser Abstand mit einem IPE 600 bereits gut zu realisieren.
Da es nur zeitweilig von Menschen zu berteten ist, reicht eine Annahme von p= 2,00 aus.
Da sehe ich gerade, das ich mit einem leichten AUfbau auch einen IPE 550 einsetzen könnte.

@ Noone: Nach meiner Einschätzung ist es durchaus sinnvoll im Stahlbau für das Achsraster jeweils mit einem vielfachen des Maßes 1,20 m zu planen.
Wie Abständen die du angeführt hast, wäre das höchstwahrscheinlich wie du sagtest nur mit Unterspannung auszuführen, oder aber auf den von Tobias erwähnten IPE 750 auszuweichen.
DIe Frage ist dann, was wirtschaftlicher ist.
Da aber das Achsraster von 3,60 m sehr gut mit dem Innenraum harmoniert will ich darauf nicht verzichten.
Da wie oben schon beschrieben, die Stützen dieser Träger zweifach eingespannt sind, kann man in der Regel auf Nebenträger verzichten.

Danke für eure Beteiligung und immer her mit Anmerkungen.

Miniaturansicht angehängter Grafiken

 

Hallo alle zusammen.....


1. Wenn du von einem Warmdach sprichst, dann sagt das aber erst mal nichts über die Konstruktion aus, sondern darüber, ob das Dach selbst gedämmt ist, oder ob die Dämmung im Dachraum liegt.

2. Du wirst wahrscheinlich auf Nebenträger auch bei einem Raster von 3,60m nicht verzichten können. Welche Dachhaut kann sich denn selbst über diese Distanz tragen? Da kommst du nur mit selbsttragenden Eindeckungen wie Kal-zip, Cliptek oder Sandwichelementen hinkommen.

3. welche Art von Träger hinkommt, kannst du bei solchen Tragweiten gar nicht mehr Pauschal sagen, hier hilft nur eine genaue Betrachtung der Lastabtragung, sprich ein Besuch beim Statiker. Ob es nun ein sehr Massiver IPE Träger wird oder ein Fachwerkträger oder irgendwelche unterspannte Lösungen, muss man dann immer von Fall zu Fall und unter Gestaltungs- und wirtschaftlichen Aspekten abwägen.

Tut mir Leid, aber mehr kann ich dir leider auch nicht an tips mitgeben.......

Zumindest müssen quer zur Trägerrichtung in kleinerem Abstand Holzbalken vorgesehen werden, zwischen denen dann die Dämmung liegt.

Hallo,

ich bin im ersten Semester und muss ein ähnliches Dach konstruieren, allerdings für einen Durchgang/eine Passage. Die Passage hat die Breite 10m und die Nebenträger (Längsrichtung zur Passage) einen Abstand von je 2m. Der Abstand der Hauptträger ist 6m ("senkrecht" zur Passage/den Nebenträgern). Als Material für die Träger wollte ich ebenfalls Stahl verwenden. Das Dach soll ein Satteldach mit der Neigung 20° sein. Ich habe keine weiteren Unterkonstruktionen eingebaut, da die Deckung lediglich aus VSG bestehen soll. Ist das ok? Die Hauptträger haben eine Länge von etwas über 5m.

Jetzt zu dem komplizierten Teil: Ist Stahl die richtige Wahl oder gibt es bessere Alternativen bei den Vorgaben? Wie muss ich die Träger (Hauptträger- und Nebenträger) ungefähr dimensionieren (wir nehmen eine Last von 25Kn/m² auf den Grundriss an)? Ist es vielleicht doch besser, noch eine Unterkonstruktion einzubauen? Muss ich bei der Wahl der Deckung etwas beachten? Dicke, Material, etc.?

Danke im Voraus.

Ohne jetzt die Aufgabenstellung für diesen Durchgang/Passage genau zu kennen würde ich mich mal mit Seilen/Membranen/Segeln/Textil/ETFE auseinandersetzten. weil du auch bei größeren Spannweiten ganz leichte und filligrane Konstruktionen hinkriegst. Ein Satteldach aus Glas mit einer ordentlichen Portion Stahlträgern scheint mir dafür nicht sonderlich gut geeignet (Hoher Materialaufwand, Ästhetik,...). Wobei ich jetzt davon ausgehe, das Wärmedämmung,etc. keine wesentliche Rolle in der Aufgabenstellung spielt, d.h. kein richtiger "Innenraum" generiert werden soll.

Aber vielleicht beschreibst du die Aufgabe etwas genauer dann kann man sicher mehr dazu sagen!

Die Aufgabe ist folgende: Konstruieren Sie eine Dachkonstruktion für folgenden Durchgang/folgende Passage:

Durchgangsbreite: 10m
Länge: 20m
Höhe des Satteldachs (Dachform ist ebenfalls vorgegeben): 1,75m
Die Eindeckelemente sollen im Abstand von etwa 2m gestützt werden
Für die Berechnung wird eine Flächenlast von 2 KN/m² angenommen, bei 10x20m also 400 KN.

Anschaulich erklärt: Wir haben rechts und links zwei Würfel, zwischen denen ein Dach entstehen soll . Die Würfel sind 10m voneinander entfernt und haben die Länge 20m.

Die Anzahl der Träger von Gebäude/Würfel zu Gebäude/Würfel kann frei gewählt werden. Die Anzahl der darauf aufliegenden Träger (in Richtung der Passage) beträgt 5.

Die Vorgaben, es solle sich um ein Satteldach handeln und die Eindeckelemente sollen nach je 2m gestützt werden, bewegen mich dazu, eher ein Glasdach mit entsprechendem Tragwerk zu konstruieren, obwohl ich auch über die anderen Kontruktionen nachgedacht habe und diese eigentlich passender finde. Durch z.B. Membranen würde sich doch automatisch eine andere Form (mit Rundungen) ergeben, oder?

Für die Aufgabe kannst du nichts- besonders gelungen finde ich sie nicht!

Wie du schon sagst, hätte man mit Membranen,etc. oder auch Schalen viel interessantere Lösungen bekommen können.
Ein paar Fragen muss ich dir noch stellen: Wie siehts mit den Auflagern auf den Würfeln aus? Sind diese eingespannt (was ich mal nicht annehme, weils normalerweise nicht gemacht wird) - wenn nicht darfst du auf die Aussteifung nicht vergessen (Diagonale)! Können die Auflager die Schubkräfte aufnehmen? Falls nicht müsstest du Zugseile anbringen, die diese Schubkräfte aufnehmen.

Eine weitere Unterkonstruktion würde ich mal nicht vorsehen, ich würde aber mit den Nebenträgern etwas weiter zusammenrücken, da 2m Spannweite für Glas schon ziemlich heftig ist (so 1,2-1,5m würd ich mal sagen). Die Scheiben kannst du dann mit Punkthaltern befestigen.
Zu den Trägern: Ohne jetzt was berechnet zu haben, würde ich mal mit I-Trägern oder Rohren so im Bereich 30-40cm Trägerhöhe rechnen. Es gibt aber auch Tabellen zur Vorbemessung um genauere Werte zu kriegen.

Hey, danke. Das sind schon sehr gute Anregungen, die mich wirklich weiterbringen, da sie meine bisherige Vorgehensweise bekräftigen.

Dass die Aufgabe nicht so toll ist, hat den Hintergrund, dass die Werte mehr oder weniger zufällig ermittelt und die Dachform vorgegeben wurde. Aber na ja, damit muss man leben.

Auflager wurden nicht vorgegeben. Zur Aussteifung will ich diagonale Zugseile verwenden. Da ich vier Hauptträger (senkrecht über die Passage) habe, dachte ich an acht diagonale Zugseile - also sozusagen vier "Kreuze". Bei einem Feld von 10x20m wären ein oder zwei Zugseile wahrscheinlich nicht so praktisch (da zu lang), oder? Bei den vier "Kreuzen" hätte man eine zu überbrückende Länge von etwa 11m pro Seil. Die diagonalen Zugseile würden beide Aufgaben erfüllen: Die Aufnahme von Schubkräften und die Aussteifung, richtig? Leider haben wir in den Vorlesungen nicht so oft mit Zugseilen gearbeitet.

Die 2m sind viel, ja, wahrscheinlich verringere ich den Wert auch noch etwas. Dazu habe ich noch eine (vielleicht etwas dumme) Frage: Die 2m beziehen sich auf die Breite - heißt: das Glas liegt rechts und links auf. Wie sieht es aber mit der Länge aus? Kann man dort dann vergleichsweise große Abstände überbrücken oder sollte man das Glas auch hier noch einmal stützen? Es ist ja wohl nicht möglich, ein Glaselement der Größe 2x20m oder 2x10m zu verwenden. Ich dachte daher an Verbindungen mit Punkthaltern zwischen den Nebenträgern, im Abstand von etwa 5m. So hätte man die Größe eines Glaselements auf 2x5m (oder eher 1,5x5m) verringert.

Die Dimensionierung soll nur annäherungsweise erfolgen, da sie erst im 2. Semester ausführlich behandelt wird. Mir reicht daher dein Leitwert, an dem ich mich orientieren kann, um nicht ganz im Dunkeln zu stehen. Tabellen werde ich mir aber auch noch ansehen - das sollte dann als Absicherung reichen .

Gern geschehen!
Du musst dann nicht jedes Feld auskreuzen - wenn du ein Feld (zwischen zwei Hauptträgern) je Seite in der Mitte auskreuzt, dann ist der Rest sowieso stabil.
Die Schubkräfte bei einem Satteldach müssten, so sie die Wände nicht aufnehmen können, von einem anderen Zugseil aufgenommen werden, dass einfach die beiden Auflager zusammenhält (Sozusagen das Dreieck bilden, wenn du das ganze im Schnitt betrachtest).

Die 2m würde ich wie gesagt schon verringern, von der Länge her ists dann egal, weil bei Platten(in dem Fall die Glasscheibe), die Lastabtragung sowieso zum allergrößten Teil über die kürzere Seite erfolgt. Du kannst sie daher theoretisch so lang machen wie du willst. Scheiben gibt es aber meines Wissens nur bis etwa zu einem Format von 4x6m.

Genau so habe ich es jetzt gemacht. Die Wände sehen nicht sehr stabil aus, also gehe ich auf Nummer sicher . Das mit dem Glas hat sich automatisch erledigt... ich wollte mir dadurch sowieso nur ein paar Rechnungen ersparen, weil wir auch lernen sollen, Dinge zu vereinfachen... nun gut.

Nochmals vielen Dank!