EN 1993-1-8 Connection Design
Endplattenmomentverbindung nach EN 1993-1-8
Schrittweise Auslegung von Endplattenmomentverbindungen nach EN 1993-1-8. Berechnungsbeispiel mit IPE 400–HEA 300, Schraubentabellen, Versagensarten und kostenloser FrameAI-Demo.
Download EN 1993-1-8 Cheatsheet (free PDF)Figure: Force flow — tension in upper bolts, compression strut at bottom, moment couple transferred via endplate.
When to Use This Connection
Verlängerte Endplattenverbindungen werden dort eingesetzt, wo eine vollständige Momentkontinuität zwischen Träger und Stütze erforderlich ist. Typische Anwendungen: Firstrahmen Eckverbindungen, mehrgeschossige Rahmen mit Rahmenwirkung und durchlaufende Trägersysteme.
Worked Example
Configuration: IPE 400 Träger an Stützenflansch geschweißt; 10mm extended Flush Endplatte; M20 Schrauben Güte 10.9; S355 Stahl.
Design moment: MEd = 285 kNm (aus Rahmenanalyse, ULS-Kombination)
Schritt 1 — wirksame Längen der Schraubenreihe
EN 1993-1-8, Tabelle 6.4
ℓeff = α · m
Für Non-Haunch-Konfiguration, α = 4; m = Abstand von Schraubenachse zur Flanschmittenlinie.
Schritt 2 — Schraubenzugtragfähigkeit
EN 1993-1-8, 3.4.1
Ft,Rd = k₂·fub·As / γM2
M20 10.9: As = 245 mm², fub = 1000 N/mm², k₂ = 0.9, γM2 = 1.25 → Ft,Rd = 176.4 kN/Schraube
Schritt 3 — Stützenflansch unter Biegung
EN 1993-1-8, §6.3
MRd = ℓeff·t²·fy / (6·γM0)
Äquivalentes T-Stummel-Verfahren. Mit m = 30 mm, Teilung p = 60 mm: ℓeff,b = 2m + p.
Schritt 4 — Momentwiderstandssumme
EN 1993-1-8, 6.2.7.2
Σ Fi · zi
Summiere alle aktiven Schraubenreihen mit Hebelarmen zur neutralen Achse (Mitte der Druckzone).
Bolt Capacity Reference
γM2 = 1.25; fub per EN ISO 4014/4017; Ft,Rd per EN 1993-1-8 3.4.1; Fv,Rd in double shear
| Bolt | Grade | d (mm) | As (mm²) | Ft,Rd (kN) | Fv,Rd (kN) |
|---|---|---|---|---|---|
| M16 | 8.8 | 16 | 157 | 113.0 | 88.9 |
| M16 | 10.9 | 16 | 157 | 141.3 | 88.9 |
| M20 | 8.8 | 20 | 245 | 176.4 | 138.2 |
| M20 | 10.9 | 20 | 245 | 220.5 | 138.2 |
| M24 | 8.8 | 24 | 353 | 254.2 | 199.0 |
| M24 | 10.9 | 24 | 353 | 317.7 | 199.0 |
Common Failure Modes
Schraubenbruch auf Zug
Häufigstes Versagen bei überbeanspruchten 8.8 Schrauben. Verwende 10.9 oder füge eine Schraubenreihe hinzu.
Stützenflansch-Biegung
Prüfe mit T-Stummel-Modell. Dicke Stützenflansche (≥20mm für HEA-Stützen) meist ausreichend.
Endplatte plastische Verformung
10mm Endplatte in S355 ist grenzwertig für M > 250 kNm. Erhöhe auf 12 oder 15mm.
Schweißnahtversagen am Trägerflansch
Vollpenetrationsschweißung nach EN 1993-1-8 Tabelle 4.1 erforderlich. Kehlnaht nur für Steg verwenden.
Stegblechscherung in der Stütze
Prüfe EN 1993-1-8 §6.2.6. Versteife mit Doppelungsblech wenn VEd > Vpl,Rd.
Detailing Gotchas
- Verlängerte Endplatte sollte ≥ 40mm über den Trägerflansch hinausragen (EN 1993-1-8 6.2.5 Anmerkung)
- Mindest-Schraubenabstand: 2.2d₀ von Mitte zu Rand (d₀ = Schraubenlochdurchmesser)
- Enge Endplatten-Spaltmaße (≤4mm) können als Lagerverbindung angenommen werden. Größere Spalte erfordern Rippenblech oder Haunch.
- Haunch-Geometrie: der fiktive Druckstab muss den Stützensteg UND die Versteifung freihalten, falls vorhanden.