nach oben

2009 | Buch

Kapitel lesen Erstes Kapitel lesen

Holzbau 1

Grundlagen DIN 1052 (neu 2008) und Eurocode 5

verfasst von: Gerhard Werner, Karlheinz Zimmer, Karin Lißner

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Über dieses Buch

Die 4. Auflage des Buches wurde unter Berücksichtigung der Neufassung DIN 1052 (Ausgabe 2008), der neuen Normen für den Holzschutz sowie der Norm für den Brandschutz DIN 4102-22 umfassend bearbeitet. Es bietet einen umfassenden Überblick, viele Bemessungs- und Konstruktionsbeispiele und eine große Anzahl erläuternder Abbildungen. Als Grundlage für rechtliche Entscheidungen bei Bauschäden und Unglücksfällen ist die Bemessung nach alter Norm angegeben; im Mittelpunkt steht aber die neue Normausgabe, die auf dem Eurocode 5 basiert.

Im ersten Band werden die Grundlagen für Entwurf, Bemessung und Ausführung von Bauwerken oder Bauteilen aus Holz behandelt. Neue Forschungsergebnisse, bauaufsichtliche Zulassungen und Normen für den Holzbau wurden berücksichtigt. Das Buch ist für die Ausbildung inzwischen zum Klassiker gediehen und hat einen festen Platz in der beruflichen Praxis.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einleitung

Zusammenfassung

Holz ist ein seit Jahrhunderten bewährter Baustoff. Es besitzt eine Reihe von günstigen Eigenschaften. Das Holz lässt sich u. a. leicht und mit einfachen Werkzeugen bearbeiten. Heute kommt hinzu, dass der Energieverbrauch bei der Produktion und der Verarbeitung des Rohstoffes Holz erheblich günstiger ist als bei anderen Baustoffen. Holz wächst unter Nutzung der Sonnenenergie und bindet Kohlendioxid (CO₂), ein für die Umwelt gefährliches Gas (Treibhausgas). Es ist damit ein Roh- und ein Baustoff, der den Menschen auch weiterhin zur Verfügung stehen wird, wenn sie die Wälder erhalten [3]. Sie tragen mit Bauwerken aus Holz zum Erhalt der CO₂-Speicherung und zum Klimaschutz bei.

2. Holz als Baustoff

Zusammenfassung

Holz ist ein organisch gewachsener, anisotroper, inhomogener Baustoff. Seine Eigenschaften sind nur zu verstehen aus der Sicht seiner Entstehung im lebenden Baum [30, 274]. Die Vorzüge des Baustoffes Holz sind bereits in der Einleitung beschrieben worden. Seine naturbedingten Nachteile lassen sich in zwei Merkmalen zusammenfassen:

relativ großer Streubereich der mechanischen Eigenschaften

Empfindlichkeit gegen Feuchtigkeitseinflüsse

Durch sachkundige Planung, Konstruktion und chemische Behandlung sowie durch neuzeitliche Fertigungsverfahren kann den genannten Nachteilen wirkungsvoll begegnet werden. Die moderne holzverarbeitende Industrie ist z. B. in der Lage, durch definierte Zerlegung des gewachsenen Holzes in kleinere Elemente, deren Sortierung und anschließendes Zusammenfügen unter geregelten Klimabedingungen die Eigenschaften des Naturholzes zu vergleichmäßigen und damit zu vergüten (Brettschichtholz, Sperrholz, Flachpressplatten u.a.m.), vgl. [30, 244].

3. Holzschutz im Hochbau

Zusammenfassung

Holz kann durch Fäulnispilze, Insektenfraß und Feuer zerstört werden [44, 45, 124, 126, 289, 290].

4. Brandverhalten von Bauteilen aus Holz

Zusammenfassung

Holzbauteile besitzen, obwohl sie aus brennbarem Material bestehen, eine bemerkenswert hohe Feuerwiderstandsfähigkeit, wenn ihre Querschnittsabmessungen genügend groß sind. Ursache des günstigen Brandverhaltens ist die vorzügliche Eigenschaft des Holzes, durch Verkohlung der Außenzonen eine Schutzschicht zu bilden, die wegen ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit den weiteren Abbrand erheblich verzögert (Abb. 4.1). Angaben über die Feuerwiderstandsdauer von Holzkonstruktionen – Einzelbauteilen, verschiedenartigen Verbindungsmitteln und Gesamtkonstruktionen – können dem Holz-Brandschutz-Handbuch [20] entnommen werden, in dem DIN 4102 T4 hinsichtlich Holzbauteile ausführlich erläutert wird.

5. Stöße und Anschlüsse

Zusammenfassung

Die Deckungsteile sind symmetrisch zur Stabachse anzuordnen (Abb. 5.2). Einseitig beanspruchte Holzlaschen oder -stabteile nach Abb. 5.1 und 5.2 sind wegen der außermittigen Kraftwirkung nach DIN 1052 (1988) für die 1,5fache anteilige Zugkraft zu bemessen –7.3–, die Verbindungsmittel nur für die einfache. Bei einseitigen Stahllaschen darf die Außermittigkeit vernachlässigt werden –E34–. Bei genagelten Zugstößen und -anschlüssen ist zul σ_Z∥ in mittig beanspruchten Holzbauteilen nach DIN 1052 (1988) um 20% abzumindern –5.1.10–.

6. Verbindungsmittel

Zusammenfassung

Für die zulässigen Belastungen aller Verbindungsmittel gelten im Allgemeinen nach DIN 1052 (1988) folgende Erhöhungen –T2, 3.2–:

a) um 25% im Lastfall HZ

b) um 100% bei waagerechten Stoßlasten und Erdbebenlasten

c) um 25% für Transport- und Montagezustände.

Bei Feuchteeinwirkungen sind die zulässigen Belastungen im Allgemeinen auf 5/6 bzw. 2/3 zu ermäßigen –T2, 3.1– [7]. Nach DIN 1052 neu (EC 5) werden Erhöhungen oder Abminderungen der Bemessungswerte der Tragfähigkeiten der Verbindungsmittel über die charakteristischen Werte der Festigkeiten und die Klassen der Lasteinwirkungsdauer sowie der Nutzung mit dem Faktor k_mod (Tafel 2.9) geregelt.

7. Zugstäbe

Zusammenfassung

Dieser Abschnitt behandelt nur mittigen Kraftangriff. Ausmittige Beanspruchung s. Abschn. 11. Zugstöße und -anschlüsse werden nach Abschn. 5.1 berechnet. Für Zugstäbe ist möglichst astfreies Holz zu verwenden. Querschnittsschwächungen sind abzuziehen.

8. Einteilige Druckstäbe

Zusammenfassung

Dieser Abschnitt behandelt nur mittigen Kraftangriff, schließt jedoch Druckstäbe mit ungewollter Ausmittigkeit (Größenordnung nach DIN 1052 (1988): e ≦ l/200) ein. Planmäßig ausmittige Beanspruchung siehe Abschnitt 11. Druckstöße und -anschlüsse werden nach Abschn. 5.3–5.6 berechnet. Bei Druck und Biegedruck sind Querschnittsschwächungen nur abzuziehen, wenn

a) die geschwächte Stelle nicht satt ausgefüllt ist

b) der E-Modul des ausfüllenden Materials < E_∥ des Holzes oder Holzwerkstoffes ist (Abb. 8.1).

9. Mehrteilige Druckstäbe

Zusammenfassung

Für mehrteilige Druckstäbe gelten die Abschnitte 8.1 und 8.4 sinngemäß. Man unterscheidet je nach Anordnung der Einzelstäbe (Abb. 9.1)

nicht gespreizte Stäbe, z. B. Abb. 9.1 a, b, c, d vgl. Tafel 9.1

gespreizte Stäbe, z. B. Abb. 9.1 e, f vgl. Abb. 9.9

St.A. ≙ „starre“ Achse

N.A. ≙ „nachgiebige“ Achse

10. Gerade Biegeträger

Zusammenfassung

Gerade Biegeträger können als ein- oder mehrteilige Querschnitte verwendet werden. Als einteilige Querschnitte sollen hier rechteckige Querschnitte z. B. aus Vollholz, BSH, BAH oder FSH verstanden werden. Mehrteilige Querschnitte können zusammengesetzt werden z. B. aus Vollholz, BSH und FSH sowie für Stege auch aus Bau-Furniersperrholz und Flachpressplatten. Die Stützweite l wird nach –8.1.1– festgelegt. Für Trägerlagerung nach Abb. 10.1a werden die Abstände der Auflagermitten als Stützweite l in Rechnung gestellt.

11. Biegung mit Längskraft

Zusammenfassung

Dieser Abschnitt behandelt Stäbe, deren Längskraft planmäßig ausmittig angreift oder die gleichzeitig senkrecht und parallel zur Stabachse beansprucht werden. Da die zulässigen Spannungen für Biegung und Zug oder Biegung und Druck nicht gleich sind, geht man von der Summe der Spannungsverhältnisse aus, die nicht größer als 1 werden darf. Für diese kombinierten Spannungen ist die lineare Interaktionsbeziehung

$$ \label{11.1} \frac{\text{vorh }\sigma_{\text{N}}}{\text{zul }\sigma_{\text{N}}} + \frac{\text{vorh }\sigma_{\text{B}}}{\text{zul }\sigma_{\text{B}}} \leq 1 $$

(11.1)

einzuhalten.

Backmatter

Titel: Holzbau 1
verfasst von: Gerhard Werner
Karlheinz Zimmer
Karin Lißner
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN: 978-3-540-95859-8
Print ISBN: 978-3-540-95858-1
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-95859-8