Holzbaudetails HO12. Handbuch für Anwender von Frilo-Statikprogrammen. Friedrich + Lochner GmbH 2009

Transkript

1 Holzbaudetails HO12 Handbuch für Anwender von Frilo-Statikprogrammen Friedrich + Lochner GmbH 2009 Frilo im Internet info@frilo.de HO12 Handbuch, Revision 1/2009 HO12 - Holzbaudetails 1

2 Frilo-Programm: HO12 - Holzbaudetails Dieses Handbuch informiert über die Grundlagen zum Programm HO12. Allgemeine Bedienungshinweise zu den Frilo-Programmen sind im Dokument "Bedienungsgrundlagen.pdf" zusammengefasst. Inhaltsverzeichnis Anwendungsmöglichkeiten... 3 Berechnungsgrundlagen... 4 Systemeingabe... 5 Ausklinkungen... 6 Laschen als Verstärkung von Ausklinkungen... 8 Eingeleimte Gewindestangen als Verstärkung von Ausklinkungen... 9 Vollgewindeschrauben als Verstärkung von Ausklinkungen... 9 Selbstbohrende Schrauben als Verstärkung von Ausklinkungen... 9 Trägerdurchbrüche Berechnung nach DIN 1052:04/ Berechnung nach DIN 1052:08/2004 / DIN 1052:12/ Laschen als Verstärkung von Trägerdurchbrüchen Eingeleimte Gewindestangen als Verstärkung von Trägerdurchbrüchen Vollgewindeschrauben als Verstärkung von Trägerdurchbrüchen Selbstbohrende Schrauben als Verstärkung von Trägerdurchbrüchen Ausgabe Literatur Weitere Infos und Beschreibungen finden Sie in den relevanten Dokumentationen: HO12-Berechnungsgrundlagen.pdf Bedienungsgrundlagen.pdf Menüpunkte.pdf Ausgabe und Drucken.pdf Import und Export.pdf Projekte und Positionen - Datenverwaltung.pdf FL-Manager 2 Frilo - Statik und Tragwerksplanung

3 Anwendungsmöglichkeiten Das Programm eignet sich zur statischen Berechnung und Bemessung von Ausklinkungen von Vollholz- und Brettschichtholzträgern und Durchbrüchen bei Brettsschichtholzträgern. Zum Standardumfang gehört die Berechnung nach DIN 1052:1988. Zusätzlich können Sie die Option zur Berechnung nach neuer DIN 1052:2004 bzw. DIN 1052:2008 erwerben. Ausklinkungen: - rechwinklige Ausklinkungen oben - rechtwinklige Ausklinkungen unten - ohne Verstärkung - mit Verstärkung - abgeschrägt Trägerdurchbrüche: - rechteckige und runde Trägerdurchbrüche - ohne Verstärkung - mit Verstärkung Es werden nur die Verstärkungen angeboten, die durch die jeweilige Norm abgedeckt sind. für DIN 1052:1988 sind dies: - bei rechtwinkligen Ausklinkungen - aufgeklebte Laschen aus Baufurniersperrholz - eingeleimte Gewindestangen - Vollgewindeschrauben Spax (nach Z ) - bei Trägerdurchbrüchen - aufgeklebte Laschen aus Baufurniersperrholz für DIN 1052:2004, bzw. DIN 1052:2008 sind dies: - bei rechtwinkligen Ausklinkungen - aufgeklebte Laschen - eingeleimte Gewindestangen - Vollgewindeschrauben - bei Trägerdurchbrüchen - aufgeklebte Laschen - eingeleimte Gewindestangen - Vollgewindeschrauben HO12 - Holzbaudetails 3

4 Die für die Nacheise erforderlichen Schnittgrößen und Abmessungen werden vom Anwender eingegeben. Zunächst werden die geometrischen Randbedingungen geprüft. Bei Einhaltung der Randbedingungen erfolgt der Nachweis der aufnehmbaren Zugkraft, des Restquerschnittes und der Verstärkung. Die Ausgabe wiederholt die System- und Lasteingaben. Angezeigt werden als Ergebnisse die geometrischen Randbedingungen, die aufnehmbare Zugkraft sowie die Nachweise des Restquerschnittes und der gewählten Verstärkungen, sowie deren Ausnutzungsgrad. Hinweis: Das Programm wird zukünftig auch als nachlaufendes Berechnungsmodul aus unseren Leimholzbinderprogrammen aufrufbar sein. Berechnungsgrundlagen Die Berechnungsgrundlagen finden Sie im separaten Dokument HO12-Berechnungsgrundlagen.pdf 4 Frilo - Statik und Tragwerksplanung

5 Systemeingabe Norm In der Hauptauswahl wählen Sie die gewünschte Norm: - DIN 1052-A1 1988/ DIN 1052:08/ DIN 1052:12/2008 System In der Hauptauswahl wählen Sie unter System: - Ausklinkung oder - Durchbruch (Trägerdurchbrüche) Auszeichnung von erforderlichen Werten oder Grenzwerten Da es bei Ausklinkungen und Durchbrüchen viele Abmessungen gibt, die sich gegenseitig beeinflussen, wird in dem Programm versucht, generell auf Hinweisfenster zu verzichten, um eine flüssige Eingabe zu ermöglichen. Statt den Hinweisboxen werden die erforderlichen Werte oder Grenzwerte dargestellt und im Falle einer Unter- bzw. Überschreitung rot markiert, bzw. durch eine kleine Informationszeile dargestellt. Auf der Oberfläche wird der Ausnutzungsgrad der gewählten Schrauben ausgegeben. Wenn ein vorhandener Wert den zulässigen um mehr als 5% überschreitet, wird dies durch den Zusatz >1 und die rote Darstellung des Ausnutzungsgrades markiert. HO12 - Holzbaudetails 5

6 Ausklinkungen Material und Abmessungen In diesem Eingabeabschnitt können Sie über eine Listenauswahl Holzart und Sortierklasse, bzw. die Festigkeitsklasse des Holzes wählen. Bei ausgewählter DIN 1052:2004 / DIN 1052:2008 können Sie über den Button weiteren Dialog für Holzwerkstoffe aufrufen, in dem - Nutzungsklasse und - spezifisches Gewicht eingegeben werden können. einen Weiterhin sind hier die Abmessungen des Trägers und der Ausklinkung einzugeben: h Gesamthöhe des Trägers [mm] b Trägerbreite [mm] Ausklinkung: unten, oben, oben schräg a Höhe der Ausklinkung [mm] LA Länge des Auflagers [mm] s Länge der Voute [mm] Die Eingaben werden in der Grafik optisch zur Kontrolle angezeigt, siehe auch Systemskizzen unten. Abb.: Systembild nach DIN 1052:04/1988: 6 Frilo - Statik und Tragwerksplanung

7 Abb.: Systembild nach DIN 1052:08/2004: Das Programm prüft, ob die durch die Norm gegebenen Mindestabstände eingehalten werden. Bei DIN 1052:08/2004 / DIN 1052:2008 darf diese Prüfung unter Umständen entfallen (siehe auch Berechnungsgrundlagen). Schnittgrößen DIN 1052:A1 Q (LF H) Q (LF HZ) e zeige Ergebnisse für Bemessungswert der Querkraft (am Auflager) für Lastfall H Bemessungswert der Querkraft (am Auflager) für Lastfall HZ Abstand der Last vom ausgeklinkten Trägerrand Hier wählen Sie, ob die Ergebnisse für den Lastfall H oder HZ angezeigt werden sollen. DIN 1052:2004 / DIN 1052:2008 Vd Bemessungswert der Querkraft = Auflagerkraft Lasteinwirkungsdauer kurz, mittel, lang, ständig c Abstand vom Ausklinkungsrand Verstärkung In diesem Abschnitt werden die Zwischenergebnisse zur eingegebenen Ausklinkung für den ausgewählten Lastfall ausgegeben. Diese sind zulq Die aufnehmbare Zugkraft, ohne dass eine Verstärkung angebracht wird Der zugehörige Ausnutzungsgrad wenn die vorhandene Querkraft die zulässige Zugkraft um mehr als 5% überschreitet, wird dies durch den Zusatz >1 und durch die rote Darstellung des Ausnutzungsgrades markiert. zulvd Die aufnehmbare Zugkraft, wenn eine Verstärkung angebracht wird Ausnutzungsgrad bei angebrachter Verstärkung wenn die vorhandene Querkraft die zulässige Zugkraft um mehr als 5 Prozent überschreitet, wird dies durch den Zusatz >1 und durch die rote Darstellung des Ausnutzungsgrades markiert. HO12 - Holzbaudetails 7

8 Auswahl der Verstärkung: diese erfolgt über die Auswahlliste (abhängig von der gewählten Norm): DIN 1052:A1 - BFSH-Laschen - SpaxS DIN 1052: Laschen Beachten Sie, dass bei der Berechnung nach neuer DIN 1052:08/2004 / DIN 1052:12/2008 für Ausklinkungen in der Nutzungsklasse 3 Verstärkungen immer zwingend vorgeschrieben sind. Laschen als Verstärkung von Ausklinkungen Wenn Sie als Verstärkung Laschen auswählen, erscheinen im Eingabedialog rechts unten die Eingabefelder für die Abmessungen. Bei Eingabe einer 0 wird der erforderliche Wert vom Programm gesetzt. Bei DIN 1052:04/1988: t=d/2 c Dicke einer Lasche Länge der Lasche(n) in Trägerlängsrichtung Bei DIN 1052:08/2004 / DIN 1052:12/2008: tr Dicke einer Lasche lr Länge der Lasche(n) in Trägerlängsrichtung Bei DIN 1052:08/2004 / DIN 1052:12/2008 können Sie zusätzlich das Material der Laschen eingeben. Angezeigt werden die Ausnutzungsgrade für den Spannungsnachweis der Laschen und der Schubspannungsnachweis der Klebefugen. Wenn ein vorhandener Wert den zulässigen um mehr als 5% überschreitet, wird dies durch den Zusatz >1 und die rote Darstellung des Ausnutzungsgrades markiert. 8 Frilo - Statik und Tragwerksplanung

9 Eingeleimte Gewindestangen als Verstärkung von Ausklinkungen Eingabeparameter bei Gewindestangen GS als Verstärkung: - Anzahl der Gewindestangen und den Durchmesser - Auswahl der Festigkeitsklasse der Gewindestangen Außerdem werden hier noch die gewählte Einleimlänge und die Anordnung der Gewindestangen vorgegeben. Für die Anordnung wird nur der Randabstand der Gewindestangen abgefragt. Die gewählte Anzahl der Gewindestangen wird in dem restlichen Querschnitt gleichmäßig verteilt angeordnet. Dadurch ergeben sich auch die Abstände der Gewindestangen untereinander, die zur Kontrolle zusätzlich angezeigt werden. Auf der Oberfläche wird der maximale Ausnutzungsgrad der gewählten Gewindestangen oder der Klebefuge ausgegeben. Wenn ein vorhandener Wert den zulässigen um mehr als 5% überschreitet, wird dies durch den Zusatz >1 und die rote Darstellung des Ausnutzungsgrades markiert. Vollgewindeschrauben als Verstärkung von Ausklinkungen Die Möglichkeit zur Verstärkung der Ausklinkung durch Vollgewindeschrauben ist nur bei der Berechnung nach DIN 1052:08/2004 / DIN 1052:12/2008 vorhanden. Eingabeparameter: - Anzahl der Schrauben - Schraubendurchmesser - Auswahl der Tragfähigkeitsklasse gegen Herausziehen Außerdem werden hier noch die gewählte Einschraubtiefe und die Anordnung der Schrauben vorgegeben. Für die Anordnung wird nur der Randabstand der Schrauben abgefragt. Die gewählte Anzahl der Schrauben wird in dem restlichen Querschnitt gleichmäßig verteilt angeordnet. Dadurch ergeben sich auch die Abstände der Schrauben untereinander, die zur Kontrolle zusätzlich angezeigt werden. Selbstbohrende Schrauben als Verstärkung von Ausklinkungen Bei Auswahl von SpaxS als Verstärkung erhalten Sie folgende Eingabeparameter: - Anzahl der Schrauben - Schraubentyp (Auswahlliste) Außerdem werden hier noch die gewählte Einschraubtiefe und die Anordnung der Schrauben vorgegeben. Für die Anordnung wird nur der Randabstand der Schrauben abgefragt. Die gewählte Anzahl der Schrauben wird in dem restlichen Querschnitt gleichmäßig verteilt angeordnet. Dadurch ergeben sich auch die Abstände der Schrauben untereinander, die zur Kontrolle zusätzlich angezeigt werden. Auf der Oberfläche wird der Ausnutzungsgrad der gewählten Schrauben ausgegeben. Wenn ein vorhandener Wert den zulässigen um mehr als 5% überschreitet, wird dies durch den Zusatz >1 und die rote Darstellung des Ausnutzungsgrades markiert. HO12 - Holzbaudetails 9

10 Trägerdurchbrüche Material und Abmessungen In diesem Eingabeabschnitt können Sie über eine Listenauswahl die Sortierklasse, bzw. die Festigkeitsklasse des Brettschichtholzes wählen. Bei ausgewählter DIN 1052:2004 / DIN 1052:2008 können Sie über den Button weiteren Dialog für Holzwerkstoffe aufrufen, in dem - Nutzungsklasse und - spezifisches Gewicht eingegeben werden können. einen Weiterhin sind hier die Abmessungen des Trägers und der Ausklinkung einzugeben: l Trägerlänge [mm] h Höhe des Trägers b Breite des Trägers a Überstand (Abstand des Auflagers zur Trägerkante) Durchbrüche im Sinne der Norm sind Öffnungen mit einem Durchmesser > 50 mm. Für kleinere Durchmesser erfolgt im Programm kein Nachweis. Beachten Sie jedoch die Regeln für geschwächte Querschnitte. Die Eingaben werden in der Grafik optisch zur Kontrolle angezeigt, siehe auch Systemskizzen unten. Abb.: Systembild nach DIN 1052:04/1988: 10 Frilo - Statik und Tragwerksplanung

11 Abb.: Systembild nach DIN 1052:08/2004: Durchbruch Es können mehrere Durchbrüche für einen Träger eingegeben werden. Zusätzlichen Durchbruch eingeben: Klicken Sie auf den +" Button Zwischen den Durchbrüchen wechseln: Klicken Sie auf die <<" bzw. >>" Buttons Mit dem Knopf können Sie den aktuellen Durchbruch löschen. Die Nummer des aktuellen Durchbruches wird im ersten Eingabefeld grau hinterlegt dargestellt. In der Listenauswahl wählen Sie zwischen - rechteckigem oder - rundem Trägerdurchbruch. Anschließend legen Sie die Abstände und Abmessungen des Durchbruches fest - siehe auch Skizze unten. lv Abstand des Durchbruches von der Kante la Abstand des Durchbruches vom Auflager lz Anzeige des lichten Abstandes zwischen den Durchbrüchen a Länge des Durchbruches hd Höhe des Durchbruches hru Randabstand des Durchbruches zur Unterkante des Trägers hro Randabstand des Durchbruches zur Oberkante des Trägers r Radius der Ausrundung in den Durchbruchsecken HO12 - Holzbaudetails 11

12 DIN 1052:08/1988 Q Q a1 h1 t=d/2 zeige Ergebnisse Querkraft (bezogen auf den Vollquerschnitt) in Durchbruchsmitte für Lastfall H Querkraft (bezogen auf den Vollquerschnitt) in Durchbruchsmitte für Lastfall HZ Überstand der Verstärkungslasche in Trägerlängsrichtung Vertikaler Überstand der Verstärkungslasche Dicke einer Verstärkungslasche Hier wählen Sie, ob die Ergebnisse für den Lastfall H oder HZ angezeigt werden sollen. DIN 1052:08/2004 / DIN 1052:12/2008 Bei der Berechnung nach DIN 1052:08/2004 erfolgt stattdessen die Eingabe der auf den Vollquerschnitt bezogenen Schnittgrößen und der dazugehörigen Lasteinwirkungsdauer. Vd Bemessungswert der Querkraft am jeweiligen Ort (links, mitte, rechts) Md Bemessungswert des Momentes ar Überstand der Verstärkungslasche in Trägerlängsrichtung h1 Vertikaler Überstand der Verstärkungslasche tr/2 Dicke einer Verstärkungslasche Beachten Sie, dass bei runden Durchbrüchen die Randschnittgrößen im Abstand a vom Durchbruchsmittelpunkt einzugeben sind Frilo - Statik und Tragwerksplanung

13 Berechnung nach DIN 1052:04/1988 Das Programm ermittelt anhand der vorgegebenen Durchbruchsabmessungen den Durchbruchsdurchmesser d und stellt den Wert dem Grenzwert gegenüber. Ab diesem Grenzwert wird eine Verstärkung mit Baufurniersperrholz notwendig. Zur besseren Visualisierung wird der Grenzwert in diesem Fall rot dargestellt. Das Programm ermittelt zusätzlich den Ausnutzungsgrad der Schubspannung am Vollquerschnitt ( V) und am Restquerschnitt ( R). Durch die Aktivierung der Option Verstärkung mit Sperrholzlaschen wir die Eingabe der Laschenabmessungen eingeblendet. Hier können Sie nun die Überstände der Lasche in Längsrichtung und in der Höhe vorgeben, ebenso wie die Gesamtlaschendicke beider Laschen. Auch hier wird bei Nichteinhaltung der Randbedingungen der Grenzwert rot dargestellt. Berechnung nach DIN 1052:08/2004 / DIN 1052:12/2008 Das Programm ermittelt anhand der vorgegebenen Durchbruchsabmessungen den Ausnutzungsgrad der Zugkraft ( Ft) und des Biegerandspannungsnachweises ( R). In der Listenauswahl wählen Sie, wie Sie den Durchbruch verstärken möchten. Je nach Verstärkung erscheinen im Fenster rechts unten folgende Eingabemöglichkeiten: - keine - Laschen - eingeleimte Gewindestangen - Vollgewindeschrauben - selbstbohrende Vollgewindeschrauben SpaxS Für Durchbrüche in Trägern in Nutzungsklasse 3 sind Verstärkungen immer zwingend erforderlich. Bitte beachten Sie, dass nach Warnhinweis des NABau Durchbrüche nach DIN 1052:2004 der bauaufsichtlichen Zustimmung im Einzelfall bedürfen!!! Laschen als Verstärkung von Trägerdurchbrüchen Bei Auswahl von Verstärkung durch Laschen werden folgende Eingabeparameter angezeigt: - Material der Laschen - Überstände der Lasche in Längsrichtung und in der Höhe - Gesamtlaschendicke beider Laschen Als Ergebnisse werden sowohl die Spannungsausnutzung der Laschen als auch die Schubspannungsausnutzung der Klebefugen ausgegeben. Wenn ein vorhandener Wert den zulässigen um mehr als 5% überschreitet, wird dies durch den Zusatz >1 und die rote Darstellung des Ausnutzungsgrades markiert. HO12 - Holzbaudetails 13

14 Eingeleimte Gewindestangen als Verstärkung von Trägerdurchbrüchen Diese Art der Verstärkung ist nur bei DIN 1052:08/2004 / DIN 1052:12/2008 wählbar. Bei Auswahl von Verstärkung durch eingeleimte Gewindestangen werden folgende Eingabeparameter angezeigt: - Anzahl der Gewindestangen je Durchbruchsrand - Durchmesser - Auswahl der Festigkeitsklasse der Gewindestangen Außerdem werden hier noch die gewählte Einleimlänge und die Anordnung der Gewindestangen vorgegeben. Für die Anordnung wird nur der Randabstand der Gewindestangen abgefragt. Die gewählte Anzahl der Gewindestangen wird in dem restlichen Querschnitt gleichmäßig verteilt angeordnet. Dadurch ergeben sich auch die Abstände der Gewindestangen untereinander, die zur Kontrolle zusätzlich angezeigt werden. Auf der Oberfläche wird der maximale Ausnutzungsgrad der gewählten Gewindestangen oder der Klebefuge ausgegeben. Wenn ein vorhandener Wert den zulässigen um mehr als 5% überschreitet, wird dies durch den Zusatz >1 und die rote Darstellung des Ausnutzungsgrades markiert. Vollgewindeschrauben als Verstärkung von Trägerdurchbrüchen Diese Art der Verstärkung ist nur bei DIN 1052:08/2004 / DIN 1052:12/2008 wählbar. Bei Auswahl von Verstärkung durch Vollgewindeschrauben werden folgende Eingabeparameter angezeigt: - Anzahl der Schrauben - Durchmesser - Auswahl der Tragfähigkeitsklasse gegen Herausziehen Außerdem werden hier noch die gewählte Einschraubtiefe und die Anordnung der Schrauben vorgegeben. Für die Anordnung wird nur der Randabstand der Schrauben abgefragt. Die gewählte Anzahl der Schrauben wird in dem restlichen Querschnitt gleichmäßig verteilt angeordnet. Dadurch ergeben sich auch die Abstände der Schrauben untereinander, die zur Kontrolle zusätzlich angezeigt werden. Auf der Oberfläche wird der Ausnutzungsgrad der gewählten Schrauben ausgegeben. Wenn ein vorhandener Wert den zulässigen um mehr als 5% überschreitet, wird dies durch den Zusatz >1 und die rote Darstellung des Ausnutzungsgrades markiert. 14 Frilo - Statik und Tragwerksplanung

15 Selbstbohrende Schrauben als Verstärkung von Trägerdurchbrüchen Diese Art der Verstärkung ist nur bei DIN 1052:08/2004 / DIN 1052:12/2008 wählbar. Bei Auswahl von Verstärkung durch Spax-Schrauben werden folgende Eingabeparameter angezeigt: - Anzahl der Schrauben - Typ Außerdem werden hier noch die gewählte Einschraubtiefe und die Anordnung der Schrauben vorgegeben. Für die Anordnung wird nur der Randabstand der Schrauben abgefragt. Die gewählte Anzahl der Schrauben wird in dem restlichen Querschnitt gleichmäßig verteilt angeordnet. Dadurch ergeben sich auch die Abstände der Schrauben untereinander, die zur Kontrolle zusätzlich angezeigt werden. Auf der Oberfläche wird der Ausnutzungsgrad der gewählten Schrauben ausgegeben. Wenn ein vorhandener Wert den zulässigen um mehr als 5% überschreitet, wird dies durch den Zusatz >1 und die rote Darstellung des Ausnutzungsgrades markiert. HO12 - Holzbaudetails 15

16 Ausgabe Ausgabe der Systemdaten, Ergebnisse und Grafik auf Bildschirm oder Drucker. Über den Punkt Ausgabe in der Hauptauswahl starten Sie den Ausdruck bzw. die Anzeige auf Bildschirm. Bildschirm Drucker Word Anzeige der Werte in einem Textfenster Starten der Ausgabe auf den Drucker Ausgabe direkt in das Programm MS-Word, sofern dieses auf Ihrem Rechner installiert ist. Über >>Datei >>Seitenansicht können Sie sich vor dem Ausdruck eine Seitenvorschau anzeigen lassen. Siehe hierzu Dokument Ausgabe und Drucken. Literatur /1/ DIN 1052: 04.88, Teil 1, Holzbauwerke, Berechnung und Ausführung /2/ DIN 1052: 10.96, Teil 1 A1, Holzbauwerke, Berechnung und Ausführung, Änderungen /3/ Erläuterungen zur DIN 1052: /4/ DIN 1052: /5/ Erläuterungen zur DIN 1052: /6/ Zulassung Z , SPAX-Vollgewindeschrauben /7/ Blaß, Steck, Querzugverstärkungen von Holzbauteilen aus Bauen mit Holz, 03/99, 04/99, 05/99 /8/ Blaß, Bejtka, Selbstbohrende Holzschrauben und ihre Anwendungsmöglichkeiten, Holzbau Kalender 2004 /9/ Informationsdienst Holz, Teil 5 Konstruktionsbeispiele /10/ Brüninghoff, Schmidt,Wiegand, Praxisnahe Empfehlung zur Reduzierung von Querzugrissen aus Bauen mit Holz, 11/93 /11/ DIN EN : Mechanische Eigenschaften von Verbindungselementen /12/ DIN : Stahlbauten /13/ Anpassungsrichtlinie zur DIN /14/ DIN 1052: 12/ Frilo - Statik und Tragwerksplanung