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Über dieses Buch

Vorwort Das vorliegende Werk stellt die Buchfassung meines Skriptums zur Vorlesung Holzbau an der Fachhochschule Augsburg dar. Die behandelten Themen beinhalten im Wesentlichen die Grundlagen des Holzbaus und stellen einen Grundstock für eine Holzbau-Vorlesung an Ho- schulen dar. Im Anschluss an die jeweils behandelten Themenbereichen werden zahlreiche Beispiele an- boten, die so aufgebaut sind, dass mit ihnen die behandelte Theorie praxisgerecht angewandt und gefestigt werden kann. Die Lösungen zu den Beispielen sind in einem getrennten Band zusammengefasst. Für die praktische Bemessung wurden Bemessungstabellen erstellt, die die Bemessung „per Hand“ erleichtern sollen. Diese Tabellen sind im Hinblick auf die praktische Handhabung in einem Anhang zusammengefasst. In dem Bestreben, meine Studenten möglichst frühzeitig mit den Regelungen der neuen DIN 1052 vertraut zu machen, stellte ich meine Vorlesung zeitgleich mit dem Erscheinen des Ge- druckes im Jahre 2000 auf die neue Holzbaunorm um. Die „Erprobung“ des Skriptums w- rend den Vorlesungen der letzten drei Jahre trug dazu bei, Fehler aufzufinden und einzelne Passagen verständlicher auszuarbeiten. Mein großer Dank gilt daher all denjenigen Studenten, die mit Ihren Fragen und Anregungen zu einer Verbesserung des Skriptums beigetragen haben. So erfolgte z. B. die Zusammenfassung aller Beispiel-Lösungen in einem separaten Teil auf ausdrücklichen Wunsch der Studenten. Ein großes Dankeschön gebührt auch den (ehemaligen) Studenten Stefan Bedö, Henrik Boll, Holger Dietrich, Helmut Mögele und Sven Petersen, die im Rahmen ihrer Praktika ihre Ken- nisse in Textverarbeitung und CAD vertiefen durften bzw. mussten.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Allgemeines

Für die Herstellung von (Bau-) Produkten benötigt der Mensch Rohstoffe. Hierbei kommt der Nachhaltigkeit und der Verfügbarkeit der Rohstoffe eine zunehmende Bedeutung zu.
François Colling

2. Baustoffeigenschaften

Der Aufbau des Holzes ist in Bild 2.1 dargestellt. Die Rinde schützt das Splintholz, in dem die Wasserleitung und -speicherung sowie der Nährstofftransport stattfindet. Das Splintholz umschließt das Kernholz, welches keine lebenden Zellen mehr enthält. Bei einigen Holzarten ist das Kernholz dunkler gefärbt als das Splintholz, was auf die Ablagerung gefärbter Holzinhaltsstoffe zurückzuführen ist.
François Colling

3. Grundlagen der Bemessung

Holz ist ein natürlicher Werkstoff, dessen Eigenschaften (wie z. B. Festigkeit und Steifigkeit) durch die gegebenen Wuchsunregelmäßigkeiten z. T. große Streuungen aufweisen. Bedingt durch diese Streuung gibt es keinen konstanten Wert für die Festigkeit oder den Elastizitätsmodul, sondern die Materialeigenschaften folgen einer statistischen Verteilung (siehe Bild 3.1 Da es aber zweckmäßig ist, bei der Bemessung feste Rechenwerte und keine statistischen Verteilungen zu verwenden, gilt es, die streuenden Eigenschaften in geeigneter Weise zu charakterisieren. Dies erfolgt über die sog. charakteristischen Werte, wobei man im Wesentlichen zwischen zwei verschiedenen Werten unterscheidet:
  • Die 5 %-Quantile X05 entspricht dem Wert der statistischen Verteilung, von dem angenommen wird, dass er nur in 5 % aller Fälle unterschritten wird. Die 5 %-Quantile entspricht somit einem Anhaltswert für den unteren Grenzwert einer Eigenschaft, der mit 95 %-iger Wahrscheinlichkeit nicht unterschritten wird.
  • Der Mittelwert Xmean einer statistischen Verteilung entspricht dem Wert, der im Mittel von allen Prüfkörpern erreicht wird. Bei einer symmetrischen Verteilung wird dieser Wert in jeweils der Hälfte aller Fälle unter- bzw. überschritten.
François Colling

4. Tragfähigkeitsnachweise für Querschnitte

Ohne Zusammenfassung
François Colling

5. Gebrauchstauglichkeit

Die in diesem Abschnitt verwendeten Durchbiegungsanteile und die zugehörigen Bedeutungen sind in der nachfolgenden Tabelle erläuternd zusammengestellt. q wird in diesem Abschnitt stellvertretend für eine beliebige Streckenlast verwendet und steht nicht nur für eine Belastung infolge veränderlicher Einwirkungen (diese wird mit dem Index „Q“ gekennzeichnet: qQ).
François Colling

6. Stabilitätsnachweise

Bei jedem Druckstab treten geometrische und materielle Imperfektionen auf, so dass eine ideale zentrische Belastung nie vorliegt. Die Folge hiervon ist das Bestreben des Ausknickens.
François Colling

7. Nachweis von Bauteilen im Anschlussbereich

Im Bereich von Anschlüssen und Verbindungen treten häufig Querschnittsschwächungen z. B. Bohrlöcher auf, die die verfügbare Fläche zur Aufnahme der Belastungen herabsetzen. Diese Querschnittsschwächungen sind bei der Bemessung zu berücksichtigen.
François Colling

8. Auflagerungen, Kontaktanschlüsse

Die Druckfestigkeit rechtwinklig zur Faser fc,90 wird anhand von Versuchen mit würfelförmigen Proben bestimmt. Diese Proben weisen ein ungünstigeres Trag- und Verformungsverhalten auf als Proben, bei denen ein Überstand gegeben ist (Bild 8.1).
François Colling

9. Leim-/Klebeverbindungen

Unter Leimen sind wasserlösliche Produkte zu verstehen, die bei tragenden Holzbauteilen kaum mehr zur Anwendung kommen.
François Colling

10. Mechanische Verbindungen, Grundlagen

Das Trag- und Verformungsverhalten einer Verbindung kann anschaulich mit Hilfe von Kraftverschiebungsdiagrammen dargestellt werden (Bild 10.1).
François Colling

11. Tragverhalten stiftförmiger Verbindungsmittel

In Bild 11.1 ist am Beispiel einer einschnittigen Verbindung das Verformungsbild und die zugehörige Kraft- bzw. Spannungsverteilung dargestellt.
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12. Stabdübel- und Bolzenverbindungen

Stabdübel sind glattschaftige Metallstäbe mit Durchmessern zwischen 6 und 30 mm. Üblich sind Durchmesser von 8 – 24 mm in 4 mm-Schritten.
François Colling

13. Nagelverbindungen

In Bild 13.1 sind diejenigen Nägel dargestellt, die nach DIN 1052 für tragende Nagelverbindungen verwendet werden dürfen. Die Nägel müssen dabei bestimmte Anforderungen hinsichtlich Kopfdurchmesser und Nagelspitze erfüllen.
François Colling

14. Dübel besonderer Bauart

Dübel sind Verbindungsmittel, die im Gegensatz zu den bisher behandelten stiftförmigen Verbindungsmitteln nicht „lang und dünn“ sondern eher „breit und flach“ ausgebildet sind. Sie werden in die Fuge zwischen den zu verbindenden Bauteilen eingelegt bzw. eingepresst und werden vorwiegend auf Leibungsdruck und Abscheren beansprucht (Bild 14.1).
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15. Weitere Verbindungen

In den Abschnitten 12 bis 14 wurden Stabdübel/Bolzen, Nägel und Dübel besonderer Bauart behandelt.
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16. Hausdächer

In Bild 16.1 ist eine Übersicht über die traditionellen Dachformen gegeben, wobei zwischen der Längsansicht und der Giebelansicht unterschieden wird.
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17. Koppelpfetten

Ein Hallentragwerk besteht im Wesentlichen aus folgenden Tragwerksteilen:
  • Pfetten (Pf), die die Dachhaut tragen,
  • Hauptträger (Ht), auch Riegel oder Binder genannt, die die Pfetten tragen,
  • Stützen (St), die die Binder tragen und
  • Aussteifungskonstruktionen (Ak), die die angreifenden Windlasten und die auftretenden Stabilisierungskräfte aufnehmen.
  • Wandriegel, die die Wandbekleidung (Fassade) tragen.
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18. Gekrümmte Träger, Pult- und Satteldachträger

Der Herstellungsprozess von Brettschichtholz ermöglicht es, die unterschiedlichsten Trägerformen zu bauen. Im Hallenbau mit Spannweiten bis etwa 25 m kommen häufig Pultdachträger, Satteldachträger und gekrümmte Träger zum Einsatz. In Bild 18.1 sind einige Beispiele dargestellt. Auch dreidimensional gekrümmte Trägerformen sind möglich.
François Colling

19. Mehrteilige Druckstäbe, Rahmenstäbe

Druckstäbe können aus mehreren Querschnitten nachgiebig zusammengesetzt sein. Hierbei ist zwischen gespreizten und nicht gespreizten Stäben zu unterscheiden (siehe Bild 19.1a und 19.1b).
François Colling

Backmatter

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