Nachweis mit Schubstahl

Der Schubstahl wird von oben eingelassen und mit einer Tellerkopfschraube 6.0 x 60 mm im Steg gehalten. Bei der Montage mindestens einen Schubstahl (mittig) einbauen, bevor das nächste Element verlegt wird.

Geometrien Schubstahl

bst 20 mm
tst 12 mm
lst 180 mm

Statische Kennwerte

Fv,Rk Charakteristische Festigkeit des Schubstahls = 7.06 kN
Kser Verschiebungsmodul = 3225 N/mm
Stahlqualität S235

Statische Bemessung nach EN 1995-1-1
Der Modifikationsbeiwert kmod und der Teilsicherheitsbeiwert γM ändern sich je nach massgebenden Lastfall und Lasteinwirkunsdauer:

Wind
kmod 0.9

Erdbeben
kmod 1.0

Statisches System und Einwirkungen

Geometrie:

Scheibenlänge: ls 
Scheibenhöhe: hs

Einwirkungen:

Winddruck: qDruck,x,d beziehungsweise qDruck,y,d
Windsog: qSog,x,d beziehungsweise qSog,y,d
Stabilisierungslast: qH,x,d beziehungsweise qH,y,d 
Erdbebenlast: qE,x,d beziehungsweise qE,y,d 

Massgebende Einwirkung Wind:

qx,d = qDruck,x,d + qSog,x,d + qH,x,d
qy,d = qDruck,y,d + qH,y,d

Massgebende Einwirkung Erdbeben:

qx,d = qE,x,d + qH,x,d
qy,d = qE,y,d / ls + qH,y,d

Maximale Querkraft:  

Ax,d = Bx,d = qx,d * ls / 2
Ay,d = By,d = qy,d * hs / 2

Maximales Moment:

Mz,d = qx,d * ls2 / 8

Maximale Druck- / Zugkraft:

± Nd = Mz,d / hs

± Nd müssen mit den bauseitigen Auflagerschwellen aufgenommen werden. Stösse sind mit 1.5-facher Tragfähigkeit auszuführen! Die Auflagerkräfte Ax,d, Bx,d, Ay,d und By,d müssen durch die bauseitige Konstruktion weitergeleitet werden.

1 Übertragung der Schubkräfte

Nachweis: Ax,d / FRd,tot ≤ 1.00

Ax,d Maximale Querkraft
FRd,tot Tragfähigkeit Schubstahl gesamt 

FRd,tot = FRd * n

n Anzahl der Schubstähle
FRd Tragfähigkeit pro Schubstahl

FRd = FRk * kmod / γM

FRk Charakteristische Festigkeit des Schubstahls = 7.06 kN
kmod Modifikationsbeiwert nach EN 1995-1-1 abhängig vom massgebenden Lastfall bzw. der Lasteinwirkungsdauer
γM Teilsicherheitsbeiwert

2 Anschluss Auflager

Nachweis: Ax,d / Fv,Rd,tot ≤ 1.00

Ax,d Maximale Querkraft
Fv,Rd,tot Tragfähigkeit Holzschrauben gesamt

Fv,Rd,tot = Fv,Rd * n

n Anzahl der Holzschrauben, SPAX Senkkopf, Nenndurchmesser Holzschrauben dS = 8 mm
Fv,Rd Tragfähigkeit pro Schraube

Fv,Rd = Fv,Rk * kmod / γM

Fv,Rk Charakteristischer Wert der Tragfähigkeit der Schraube = 3.00 kN (vorgebohrt)

bei:

t1 Holzdicke Element = 31 mm
t2 Einbindetiefe Auflager = 40 mm

 

3 Anschluss parallel zur Längswand

Nachweis: Ed / Fv,Rd,tot ≤ 1.00

Ed Beanspruchung parallel zur Längswand 
Fv,Rd,tot Tragfähigkeit Holzschrauben gesamt

Ed = √((Nd/lS/2)2+(qx,d)2)

Nd Maximale Zugkraft
lS Scheibenlänge
qx,d Maximale Querkraft

Fv,Rd,tot = Fv,Rd * n

n Anzahl Holzschrauben, SPAX Senkkopf, Nenndurchmesser Holzschrauben dS = 8 mm
Fv,Rd Tragfähigkeit pro Schraube

Fv,Rd = Fv,Rk * kmod / γM

Fv,Rk Charakteristischer Wert der Tragfähigkeit der Schraube = 3.00 kN (vorgebohrt)

bei:

t1 Holzdicke Element  = 31 mm
t2 Einbindetiefe Auflager = 40 mm

4 Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit

Nachweis: σm,d / fm,d  ≤ 1.00

σm,d Maximale Biegespannung
fm,d Bemessungswert der Biegefestigkeit

Nachweis: τd / fv,d  ≤ 1.00

τd Maximale Schubspannung
fv,d Bemessungswert der Schubfestigkeit

Maximale Durchbiegung horizontal: wy ≥ h/ 1000

bei:

b Elementbreite 
hs Scheibenhöhe
t Lamellendicke
d Stegdicke = 31 mm

5 Anschluss Randauflager

Nachweis: Ay,d / Fv,Rd,tot ≤ 1.00

Ay,d  Maximale Querkraft
Fv,Rd,tot Tragfähigkeit Schrauben gesamt

Fv,Rd,tot = Fv,Rd * n

n Anzahl Holzschrauben, SPAX Senkkopf, Nenndurchmesser Holzschrauben dS = 8 mm
Fv,Rd Tragfähigkeit pro Schraube

Fv,Rd = Fv,Rk * kmod / γM

Fv,Rk Charakteristischer Wert der Tragfähigkeit der Schraube = 3.00 kN (vorgebohrt)
bei:
t1 Holzdicke Element = 31 mm
t2 Einbindetiefe Auflager = 40 mm

Nachweis mit OSB-Platte

Bemessungswerte

Moment

Mz,d (qx,d) = qx,d x ls 2/8

Druck- / Zugkraft

±Nd = Mz,d / hs

Querkraft / Auflagerreaktion

Ax,d = Bx,d = qx,d . ls / 2
Ay,d = By,d = qy,d . hs / 2

Schubfluss

sv,0,d = Ax,d / hs

Nachweise

1 Verbindungsmittel

fv,0,d = kv1 . Rd / av ≥ sv,0,d

2 Schubfestigkeit OSB

fv,0,d = kv1 . kv2 . fv,d . t ≥ sv,0,d

3 Schubbeulen OSB

fv,0,d = kv1 . kv2 . fv,d . 35 . t² / ar ≥ sv,0,d

kv1 = 1.0 (allseitig schubsteif verbundene Plattenränder)
kv2 = 0.33 (einseitige Beplankung)
av = Abstand Verbindungsmittel
t = 15 mm (Stärke OSB)
ar = 800 mm (Abstand Rippen)
Rd,Nagel,Ø3.1 mm = 0.53kN
Rd,Klammer,Ø1.8 mm = 0.60kN
kmod = 0.9

Die Deckenauflager sind so zu dimensionieren, dass sie die Auswirkungen aus ±Nd aufnehmen und die Reaktionen aus der Scheibe weiterleiten können. Der Nachweis wird nach EN 1995-1-1, Abschnitt 9.2.3 geführt.