satteldach aus glas als passagenüberdachung

Hallo liebe user,
ich bin verzweifelt. Studiere architektur im 1. semster ud muss für das fach tragekonstruktion ein Satteldach aus glas und stahl entwickeln.
die passage ist 16 m lang und 12 m breit, die höhe des daches ist 1,92m
ich muss dabei festlegen wie breit meine haupt und nebenträger sein müssen und alle auflagerkräfte berechnen, das kann ich leider nicht
ich weiß nicht mal wo ich anfangen soll und wenn mein sytsem nicht stabil ist falle ich durch
ich hoffe jemand kann mir schnell weiterhelfen.
kann die aufgabe auch per mail schicken
wer weiter als das erste semester ist, für den ist die aufgabe kein großes problem
vielen dank im vorraus

Entwickele dir per Skizze erstmal das Dachtragwerk.
z.B. Firstrichtung ist ?

nehmen wir mal an, deine First liefe über di 16 m, dann wäre die Grundlänge deiner Dachsparren 6m.
Du bekommst also im Schnitt ein Dreieck von einer Grundlänge von 12m und einer Höhe von 1,92 m.
Über die Trigonometrie kannst du Dachneigung und Sparrenlänge ausrechnen.
Ich komme auf gerundete 17,74° Dachneigung.
So, nun musst du noch überlegen, wie wirst du deine Lasten los.
Eine freitragende First über diese Länge scheidet in diesem Fall mal aus.
D.h. Du musst die Firstlänge teilen.
Mir scheint eine Drittelung sinnvoll. Bedeutet einen Mehrfachträger in der First von dreimal ca. 5,35m. Einfaches statisches System.
Die Querträger kannst du als einen Fachwerkträger definieren. Dazu schaust du in deinen Unterlagen mal unter "Cremonaplan" nach. Über einen Cremonaplan definierst du Kräfteverläufe in Fachwerkträgern (Bindern).

Du weißt sicher, welche Eigenlasten anzunehmen sind. Glas hat ein Gewicht von 2,5 kg/m² je Millimeter Glasstärke.
Nimm einfach mal ein Sicherheitsglas für Überkopfverglasung an. Da rechnest du zur Sicherheit mit 2 x 10mm Stärke.

Bei 16x 12 m hast du eine Grundfläche von 192m² Bedeutet bei einer Dachneigung von 17,74° eine Dachfläche von ca. 202m² (grundfläche ./. durch cos der Dachneigung) - also ca. 5to Gewicht reines Glas.
Dazu noch Eigengewicht der Stahlträger + Schneelast +Wartungslasten von Personen (nimm mal 150kg/m² an - brauchst du sowohl für Montage als auch für Wartung/Reinigung)

So, wenn du nun also deine Dachkonstruktion gezeichnet/konstruiert hast, dann kannst du anhand der einzelnen Flächenanteile, die bspw. auf einen Sparren entfallen, bestimmen, wieviel Last wo einwirken.
Nun bestimmst du eben diese Laste für jeden Einzelfall.
Fang bei den Sparren an. Angenommen, du legst diese in einem Abstand von 0,8m - dann bekommst du eine Dachlast, die auf deinen Sparren wirkt von zweimal 0,4m (vereinfacht gesehen). Ein Pfettendach leitet die Lasten vertikal ab, also halbe Lasten in den Fuß, andere Last in die Firstauflage.
Hast du alle Sparrenlasten ermittel ( klar - die Eigenlast der Sparren definierst du auch (Einfeldträger - bemaßen nach Durchbiegung) bekommst du die Lasten, welche auf die Firstpfette einwirken, als auch auf die Fußpfetten.
Gleiches Spiel beginnt von vorne.
Die Lasten kannst du vereinfach als Streckenlast annehmen.
Hast du die Firstpfette bemaßt (Dreifeldträger), so hast du die Lastannahme in den Auflagepunkten.
Nun konstruierst du deinen Fachwerkbinder.
Die ankommenden Lasten leitest du über Vertikal- und Diagonal so ab, dass du die Kräfte bis in die Fußauflagepunkte führst.Du bildest einen Untergurt aus, der nur Zuglast aufnimmt.
Geht sogar zeichnerisch.

Du kannst aber auch hingehen und tust so, als wären die Dimensionen egal. Dann legst du eben zwei sehr große Stahlträger quer ( also auf 12m gespannt), die die Lasten aufnehmen. In diesem Fall hast du dann einen Einfeldträger mit Punktlast in der Mitte.
Denk auf jeden Fall auch an die Dimensionierung der Pfosten (und im Fall des Fachwerkbinders an die Streben/Diagonalen)

Mach dir das Leben einfach und definiere mal das Mauerwerk als tragend, Dicke 36,5cm mit ausreichend dimensioniertem Betonringanker.
Die Giebel kannst du entweder auch als Stahltragwerk rechnen, da fallen dann einseitig wirkende Kräfte an. Oder du nimmst ein entsprechendes AMuerwerk an, mit einer druckverteilenden Auflagerfläche für den Firstträger.

Denk dranne, dass du diagonal laufende Verstrebungen in deinem Dachtragwerk haben musst.
Das Glas hat nur ganz geringe aussteifende Wirkung, da du Glas immer gleitend befestigen musst.
Leg in Richtung der Firstpfette ebenfalls Diagonalverstrebungen an. Die dürftest du dann sogar (im Holzbau wären es z.B. sogenannte Kopfbänder) lastabtragend mit ansetzen, das würde ich aber der Einfachheit wegen nicht tun.

So, alles Weiter dürfen die Architektenkollegen hier noch ergänzen

Viel Erfolg!

Gruß

Martin