Dimensionierung Stahlträger Außenprojekt

Hallo zusammen,

Ich möchte an der Fassade einen bestehenden Balkon optisch in die Breite verlängern. Dieser Bereich soll nicht als Balkon genutzt werden sondern nur zur reinen optischen Verlängerung dienen. Geplant ist die entstehende Fläche zu begrünen.

Plan war es, Stahl H-Träger an eine Grundplatte zu schweißen und diese an der Fassade mit speziellen Wandankern zu befestigen.

Die länge der Fläche wäre 1.4 m und eine Breite von 4 Meter. + 2 meter um die Ecke vom haus herum. Diese stahlträger sollen dann durch dicke OSB Platten (oder etwas anderes wenn ihr meint es eignet sich da was anderes besser) verkleidet werden und natürlich entsprechend abgedichtet. Die finale Oberfläche an den Stirnseiten und von unten ist dann eine rhombusfassade. Oben drauf abgedichtet mit Bitumen, dachpappe und anschließend Boden zur Begrünung. Ein Wasserablauf wird auch eingebaut.

Nun stellt sich mir nur die Frage, welche Dimension die H-Träger haben müssen, um die Last einer entsprechenden Begrünung und auch die schneelast im Winter tragen zu können. Ich habe schon verschiedene Balkenrechner im Netz ausprobiert aber bin scheinbar zu blöd um diese korrekt zu füllen.

Ich hoffe ihr könnt mir hier helfen.

Zum besseren Verständnis habe ich mal noch eine Skizze hinzugefügt. A ist der bestehende Balkon und B soll die Erweiterung sein.

Vielen Dank für eure Rückmeldungen im voraus

Ich bin wirklich kein Statiker, aber der gesunde Menschenverstand sagt mir schon das es nicht möglich ist einen Stahlträger mit einer derartigen Ausladung nur mittels einer verschrauben Grundplatte nachträglich an einer Fassade zu befestigen.

Wenn an der Vorderseite noch ein paar Stützen das Gewicht abfangen könnten könnte man schon etwas rechnen.

Die Zuglast die an der oberen Befestigung der Grundplatte auftreten würde ist so aber einfach zu hoch.

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Ui, der soll noch um die Ecke gehen?

Falls ja, wie weit?

Das würde es in der Tat noch komplizierter machen.

@Kudo

genau, es soll einmal um die Ecke gehen und dort dann noch für ca. 2 Meter weiterlaufen.

@Huntermaster

ich wüsste jetzt nicht, wieso dies nicht so klappen sollte? andere Bauteile sind ja auch nur mittels Ankerplatten an Dingen befestigt. Ich denke hier kommt es ja nur auf die Dimension an des zu verwendeten Materials. Mit einer Stütze vorne wäre das ja überhaupt kein Problem und sogar aus Holz zu realisieren. So etwas habe ich schon gemacht und das hält Bombe. Jedoch soll es ohne Stütze gehen, daher auch die Verwendung von H-Trägern mit angeschweißter Grundplatte.

Freue mich auf weiteren Input zur Umsetzung

Diese Berechnungen waren eine Zeit lang mein täglich Brot im Job, lange bevor es online-Balkenrechner gab. Heute würde ich auch die online-Rechner verwenden. Ich bin sehr gerne bereit, dich bei der Berechnung zu unterstützen. Ich hoffe du kannst verstehen, dass ich nicht bereit bin, diese Berechnung für dich durchzuführen. Das Risiko, dass wir am Ende doch aneinander vorbeigeredet haben, deswegen die Struktur unterdimensioniert wird, und jemandem auf den Kopf fällt, bin ich schlicht nicht bereit einzugehen.

Daher: Welchen Balkenrechner benutzt du, und an welcher Stelle hast du Probleme mit der Bedienung?

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@Julius

Danke für deine Rückmeldung und deine Hilfe zur Unterstützung die richtige Dimensionierung des der HEB-Träger zu finden.Selbstverständlich nagele ich hier niemand fest und ich weiß, dass das Risiko am Ende zu 100 Prozent bei mir liegt.

Ich habe den Rechner von Johannes Strommer verwendet. Lager A als Fest eingespannt, Lager B als freies Ende und Lastfall als Einzellast.

als Länge habe ich 1,4m eingegeben. Die Einzellast möchte ich natürlich am äußersten Punkt mit der maximale berechnen. Als eingetragene Last habe ich 0,5 KN gewählt. Ich denke für einen Einzelnen träger ist das schon etwas Überdimensioniert und je nach Rechenfall kann man hier auch die Last verringern. Ja, die Dachfläche wird begrünt und auch die Schneelast im Winter darf nicht außer acht gelassen werden ( wohne im mittleren Westen Deutschlands - da haben wir nur sehr wenig Schnee) aber in Anbetracht der Multiplikation auf die Anzahl der dann zu verbauenden Träger sollte das passen und ich glaube, es ist auch überdimensioniert.

Das Problem ist, dass ich scheinbar nicht helle genug bin die ausgegebenen Werte zu interpretieren oder ich stehe einfach nur auf dem Schlauch. Das Biegemoment wird an Punk 0, also quasi direkt an der Hauswand mit -0697 angegeben, was ja eigentlich nicht sein kann, da hier ja die stärkste stelle ist. Die Angabe der Querkraft deute ich mal als unproblematisch, da diese im Verlauf am Ende bei rund 1,38 liegt aber lt. Grafik nicht im kritischen Bereich.

Wenn ich jetzt mit einem HEB-Träger in 120 kalkuliere, komme ich im maximalen Lastfall am äußersten Punkt bei einer Belastung von einem Träger an dieser Stelle mit 0,5 KN eine Durchbiegung von 0,26 mm. Bei einem 100er Träger eine Durchbiegung von 0,5mm

Interpretiere ich das bis jetzt alle richtig oder habe ich irgendwo einen großen Denkfehler? Weil wenn ich dann auf die eine Seite direkt an den angrenzenden Balkon 2 dieser Träger mit Ankerplatten an die Fassade schraube, und einmal über die Ecke gehe und dort ebenfalls 2 dieser Träger identisch an die Wand schraube, sollte das doch schon fast überdiemensioniert sein

Schick mal bitte Screenshots von deiner online Berechnung

hier die zwei Screenshots der Berechnungen.

Danke für die screenshots. Alles phsyikalisch/technisch richtig und nachvollziehbar.

natürlich ist das Biegemoment, das der Biegebalken sieht, an der Einspannung betragsmäßig am größten, weil dort die Kraft mit dem längsten Hebel angreift.

Entscheidend für die Frage, ob „das Ganze hält“ ist, die Frage, ob die maximale Biegespannung, die der Biegebalken erfährt, größer ist oder kleiner als die maximal zulässige Belastung. Als maximal zulässige Belastung nimmt man in der Regel die 0,2%-Dehngrenze dividiert durch einen Sicherheitsfaktor. Das heißt wenn du z.B. ein Material nimmst mit einer 0,2%-Dehngrenze von 10 N/mm² und einem Sicherheitsfaktor von 2, dann wäre die maximal zulässige Biegespannung 5 N/mm². Die Berechnung weist 8,1 N/mm² aus, also wäre hier die Konstruktion zu schwach.

vielen Dank für deinen Input. Ich habe das ganze dann jetzt mal mit einem HEB 120 gerechnet und schon komme ich auf die 5 N/mm², d.h. damit sollte es ja dann nun funktionieren wenn ich deine Aussage korrekt interpretiere?

Was ich jetzt nicht herausgefunden habe ist, ob es Bestimmungen gibt, bzgl. der Ankerplatten. Ich wollte an die Stirnseite zur Hauswand hin eine 6mm Ankerplatte anschweißen und diese mit 4 M12 Schwerlastdübel in der Wand verankern. Ein Dübel hält eine Querlast von 9,5 kn . Das müsste ja auf jeden Fall halten oder kann ich hier auch irgendwo nachlesen, welche Bestimmungen es dazu gibt?

Und zur Umsetzung die Frage der Anzahl der Träger. (Ja mir ist nach wie vor bewusst, dass ich hier in einem Forum bin und ich nagel niemand auf etwas fest oder verteufele jemand durch seine Aussage. Das Risiko liegt voll in meiner eigenen Verantwortung)

Wenn ich auf die Lange Seite 3 HEB-120 Stahlträger montiere und auf die kürzere Seite um die Hausecke herum 2 HEB 120 Stahlträger, dann sollte das ja vollkommen ausreichen sein, oder was würdet ihr hier vorschlagen / umsetzen?

Hier eine kleine schnelle Skizze dazu. Den großen zu überbrückenden Freiraum, der sich durch die Ecke ergibt, würde ich schließen in dem ich die beiden äußeren Träger mit einer Querstrebe verbinde. Zusätzlich hatte ich mir überlegt auch an der äußeren Stirnseite ein 6 mm Blech anzuschweißen, um alle Träger miteinander zu verbinden.

Ich freue mich auf eure Rückmeldungen und sage schon mal danke.

Die Werte von 5 N/mm² 0,2%-Dehngrenze und 2 für den Sicherheitsfaktor waren lediglich Beispiele, um den Rechenweg zu erläutern. Welches Material mit welcher 0,2%-Dehngrenze du nimmst und welchen Sicherheitsfaktor du nimmst bleibt dir überlassen.

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