INFORMATIONSDIENST HOLZ

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1 INFORMATIONSDIENST HOLZ Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004 olzbau andbuc Reie

2 olzbau andbuc Reie Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004 Inaltsverzeicnis Abkürzungen Impressum Inaltsverzeicnis Abkürzungen und Formelzeicen Impressum (Auswal) Einfürung Nacweisverfaren Allgemeines Grenzzustand der Tragfäigkeit Grenzzustand der Gebraucstauglickeit Baustoffe Nutzungsklassen Bemessungswerte der Festigkeiten für NKL und Steifigkeitskennwerte und Rodicten Querscnittsnacweise Zug in Faserrictung des Holzes Druck in Faserrictung desholzes Druck rectwinklig zur Faser- Rictung des Holzes Druck unter einem Winkel α Biegung Biegung und Normalkraft Scub aus Querkraft Druckstäbe und Biegeträger Druckstäbe aus VH und BSH Biegestäbe Sceibenbeansprucung von Tafeln Allgemeines Dac- und Deckentafeln Wandtafeln Tragfäigkeitsnacweise Verbindungen mit mecaniscen Verbindungsmitteln Verbindungen mit stiftförmigen Verbindungsmitteln (Allgemeines) Verbindungen mit Stabdübeln Verbindungen mit (Pass)Bolzen und Gewindestangen Verbindungen mit Nägeln Tragfäigkeit bei Beansprucung in Rictung der Stiftacse (Herauszieen) Kombinierte Beansprucung Verbindungen mit Dübeln besonderer Bauart Versciebungsmoduln Zimmermannsmäßige Verbindungen 8. Nacweisverfaren Beispiel Versatz Beispiel Zapfen Beispiele Wonaus Hallenbinder Bildnacweis A n a Nettoquerscnittsfläce Abstand der Verbindungsmittel untereinander in Faserrictung a Abstand der Verbindungsmittel untereinander rectwinklig zur Faserrictung BSH Brettscictolz E Einwirkung; Elastizitätsmodul f c0d Bemessungswert der Druckfestigkeit parallel zur Faserrictung f c90d Bemessungswert der Druckfestigkeit rectwinklig zur Faserrictung f t90d Bemessungswert der Zugfestigkeit rectwinklig zur Faserrictung f md Bemessungswert der Biegefestigkeit f t0d Bemessungswert der Zugfestigkeit parallel zur Faserrictung f vd Bemessungswert der Scubfestigkeit G Ständige Einwirkung; Scubmodul GKB Gipskartonbauplatte ap Querscnittsöe im First s Querscnittsöe am Auflager k c Knickbeiwert k c90 Querdruckbeiwert k def Verformungsbeiwert k m Kippbeiwert k mod Modifikationsbeiwert k red Doppelbiegungsbeiwert KLED Klasse der Lasteinwirkungsdauer KVH Konstruktionsvollolz l ef Ersatzstablänge Profilierungslänge NKL Nutzungsklasse OSB Oriented Strand Board Q Veränderlice Einwirkung R Widerstand R d Bemessungswert des Widerstandes R k Carakteristiscer Wert des Widerstandes t req Mindesteinbindetiefe V Querkraft VH Vollolz w 0 Überöung w fin Endverformung w inst Anfangsverformung α Winkel zwiscen Faserrictung und Beansprucungsrictung γ Teilsicereitsbeiwert η Ausnutzungsgrad ρ k Carakteristisce Rodicte ψ Beiwert Herausgeber: Absatzförderungsfonds der deutscen Forstund Holzwirtscaft HOLZABSATZFONDS Anstalt des öffentlicen Rects Godesberger Allee 4 48 D-575 Bonn und DGfH Innovations- und Service GmbH Postfac 0 D-800 Müncen mail@dgf.de Redaktion: Wilfried Scneider Bonn Martin Fiscer Müncen Bearbeitung: Prof. Dr.-Ing. Hans Joacim Blaß Universität Karlsrue Lerstul für Ingenieurolzbau und Baukonstruktionen Prof. Dr.-Ing. Jürgen Elbeck Freiburg Prof. Dr.-Ing. Heinric Kreuzinger Tecnisce Universität Müncen Facgebiet Holzbau Prof. Dr.-Ing. Günter Steck Facocscule Müncen Facbereic Bauingenieurwesen Tecnisce Anfragen an: Überregionale Facberatung: 08 0/ (006 e/gespräc) facberatung@infoolz.de Hinweise zu Änderungen Ergänzungen und Errata unter: Die tecniscen Informationen dieser Scrift entsprecen zum Zeitpunkt der Drucklegung den anerkannten Regeln der Tecnik. Eine Haftung für den Inalt kann trotz sorgfältigster Bearbeitung und Korrektur nict übernommen werden. In diese Broscüre sind Ergebnisse aus zalreicen Forscungsprojekten eingeflossen. Für deren Förderung danken wir der Arbeitsgemeinscaft industrieller Forscungsvereinigungen (AiF) der Arbeitsgemeinscaft Bauforscung (ARGE BAU) den Forst- und Wirtscaftsministerien des Bundes und der Länder und der Holzwirtscaft. Erscienen: 09/004 ISSN-Nr olzbau andbuc Reie : Tragwerksplanung : Allgemeines : Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004

3 olzbau andbuc Reie Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004 Einfürung Einfürung Diese Informationsscrift basiert auf der neuen DIN 05:004 Entwurf Berecnung und Bemessung von Holzbauwerken Allgemeine Bemessungsregeln und Bemessungsregeln für den Hocbau die beim Deutscen Institut für Normung (DIN) erscienen ist. Nac Aufname in die Listen der Tecniscen Baubestimmungen der Bundesländer ist zu erwarten dass diese Bemessungsnorm für eine bestimmte Übergangszeit gleiczeitig mit der DIN 05- bis DIN 05- (Ausgabe ) mit den jeweiligen Änderungen A (Ausgabe 996-0) Gültigkeit aben wird. Mit dem Beginn der Übergangszeit wird DIN V ENV (Eurocode 5) einscließlic des Nationalen Anwendungsdokuments (NAD) zurückgezogen. Aus rectlicen Gründen darf diese Informationsscrift vor der bauaufsictlicen Einfürung der neuen DIN 05 jedoc nur in Ausnamefällen zur konkreten Lösung von Bauaufgaben erangezogen werden. In der Übergangszeit dürfen entweder das alte oder das neue Normenwerk angewendet werden allerdings ist dabei eine gleiczeitige Anwendung beider Normen für eine Bauaufgabe unzulässig. Erst nac einer Übergangsfrist wird die neue DIN 05 als einzige nationale Norm gültig sein. Dann sind auc die bei der bauaufsictlicen Einfürung eventuell erteilten zusätzlicen Einfürungsbestimmungen zu beacten. Die Zeitdauer der Übergangsfrist ist noc nict festgescrieben. In dieser Übergangsfrist müssen alle zugeörigen bauaufsictlic relevanten Normen (das sind insbesondere die Produktnormen) auf die neue DIN 05 umgestellt werden. Änlices gilt auc für die allgemeinen bauaufsictlicen Zulassungen von denen sic viele gegenwärtig nur auf die DIN 05 aus dem Jare 988 mit iren A-Ergänzungen bezieen. Da mit der neuen DIN 05 das biserige Bemessungsverfaren mit zulässigen Spannungen durc ein Verfaren der Bemessung nac Grenzzuständen der Tragfäigkeit und der Gebraucstauglickeit nac einem semiprobabilistiscen Konzept abgelöst wird ergibt sic für die Tragwerksplaner die Notwendigkeit die Bemessung von Holzbauwerken inneralb der o.g. Frist auf das neue System umzustellen. Es ist dabei von Vorteil dass mit der neuen DIN 05 die Möglickeiten für die Planung Berecnung und Bemessung von Holzbauwerken aufgrund der eingearbeiteten neuen Erkenntnisse aus Forscung und Praxis ereblic erweitert worden sind. Bei den Regeln für die Ermittlung der Scnittgrößen und Verformungen wurden für Stabtragwerke sowol genauere als auc vereinfacte Verfaren aufgenommen. Für die Sceibenbeansprucungen von Tafeln entält die Norm neue Berecnungs- und Nacweisverfaren. Für Fläcentragwerke wurden neue Erkenntnisse nutzbar gemact. Ereblice Verbesserungen bringt die neue DIN 05 im Bereic der Verbindungen. Einerseits wurden Regeln für die Beandlung von Queransclüssen neu aufgenommen zum anderen wurden die Nacweisverfaren für Verbindungen mit stiftförmigen Verbindungsmitteln durc wirklickeitsnäere Verfaren ersetzt so dass die Einflüsse der Werkstoffeigenscaften der versciedenen Holzbaustoffe durc ire Locleibungsfestigkeiten und der vielfältigen stiftförmigen Verbindungsmittel durc Berücksictigung irer Fließmomente zum Tragen kommen. Hierzu gibt es vereinfacende Nacweisverfaren wärend in einem Anang zur Norm auc genauere Nacweise ermöglict werden. Bei Nagelplattenverbindungen und Verbindungen mit Dübeln besonderer Bauart wurden die durc gemeinsame internationale Forscungsarbeiten gewonnenen verbesserten Nacweismöglickeiten aufgenommen. Scließlic ist auc der Bereic der Verstärkungen von Queransclüssen rectwinkligen Ausklinkungen Durcbrücen und planmäßig querzugbeanspructen Brettscictolzbauteilen ebenso neu in die Norm aufgenommen worden wie beispielsweise die wirkungsvolle Verwendung von eingeklebten Stalstäben. Diese Informationsscrift soll nict die Grundlagen des neuen Bemessungskonzeptes erklären und erläutern. Sie soll auc nict in ausfürlicer Form alle nac der neuen DIN 05 möglicen Bemessungsmetoden beandeln durc die in der Tragwerksplanung auc die neuesten Erkenntnisse aus Wissenscaft und Praxis wirtscaftlic nutzbar gemact werden können. Sie soll ingegen unter vollständiger Einaltung der Bestimmungen der neuen DIN 05 aufzeigen wie im Regelfall in einfacer Weise Holzbauwerke des Hocbaus berecnet und bemessen werden können one den Aufwand zu überzieen und dennoc zu wirtscaftlicen Konstruktionen zu gelangen. Durc den vorgegebenen Zweck dieser Scrift ist auc nict der gesamte Anwendungsbereic der DIN 05 erfasst. Es werden nur die wictigsten Fälle beim Bau von Wongebäuden und Hallen in Holzbauweise aufgezeigt. Es werden damit auc nur Konstruktionen beandelt die den Nutzungsklassen und bei geringer Korrosionsbelastung zugewiesen werden können und die nur vorwiegend ruenden Einwirkungen ausgesetzt sind. Damit bezieen sic alle Aussagen in diesem Heft auc ausscließlic auf trockenes Bauolz. Es wird ausdrücklic darauf ingewiesen dass zusätzlic näere Bestimmungen aus der DIN 05 zu beacten und eranzuzieen sind sobald der genannte eingescränkte Anwendungsbereic verlassen wird. Für die überwiegend zum Einsatz kommenden Baustoffe und Verbindungsmittel werden bei genauer Angabe der zu beactenden Randbedingungen unmittelbar die Bemessungswerte der Festigkeiten bzw. der Tragfäigkeiten angegeben. Dazu werden für die wictigsten Querscnittsnacweise für Druckstabnacweise nac dem Ersatzstabverfaren für die Nacweise bei oft vorkommenden Sceiben sowie für Gebraucstauglickeitsnacweise die Recenverfaren gezeigt. Besondere Scwerpunkte dieser Informationsscrift sind je ein Beispiel für ein Wonaus und für eine Halle in Holzbauweise für die die Berecnung und Bemessung ausfürlic dargelegt werden.

4 4 olzbau andbuc Reie Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004 Nacweisverfaren Nacweisverfaren. Allgemeines Einwirkungen E werden mit Widerständen R verglicen. Als Vergleicsgrößen dienen Spannungen im Holz oder in Holzwerkstoffen bzw. Kräfte bei Verbindungsmitteln. Carakteristisce Einwirkungen nac DIN 055 werden mit Teilsicereitsbeiwerten multipliziert. Am statiscen System werden damit Scnittgrößen berecnet (E d ). Diese werden mit Bemessungswerten der Widerstände (R d ) verglicen. Dieser Widerstand ist der carakteristisce Wert der Festigkeit geteilt durc den Teilsicereitsbeiwert für die Festigkeit γ M und multipliziert mit dem Modifikationsbeiwert k mod : Rk Ed Rd k mod γ M. Grenzzustand der Tragfäigkeit.. Einwirkungen Die in DIN 055 angegebenen Eigenlasten und veränderlicen Lasten sind carakteristisce Werte. Eine Multiplikation mit Sicereitsbeiwerten nac Tabelle. ist somit zwingend notwendig. Tabelle.: Teilsicereitsbeiwerte γ Einwirkung ständig veränderlic günstig γ G 0 0 ungünstig γ G 5 γ Q 5 Die versciedenen Einwirkungen sind meistens Eigenlast g Nutzlast p Wind w und Scnee s. Für die genannten Lastfälle ergeben sic die in Tabelle. angegebenen Lastfallkombinationen nac DIN Die Eigenlast wird ier als immer ungünstig wirkend angenommen und die Lastfälle g p s und w bewirken Scnittgrößen mit gleicem Vorzeicen an der Bemessungsstelle. Der Bemessungswert des Widerstandes rictet sic nac der Klasse der Lasteinwirkungsdauer KLED (siee.). Von den Lastfallkombinationen in den Zeilen bis 9 ist dann nur eine der Zeilen 7 8 oder 9 maßgebend. Die größte der drei Spannungen wird als fürende Einwirkung mit dem Faktor 0 die restlicen mit dem Beiwert ψ 0 der ier für die Lastfälle p s und w noc mit dem ensprecenden Index verseen ist multipliziert. Für die Überlagerung gelten auc vereinfact die nac DIN zusammengefassten Gleicungen (A.) und (A.5): Ed γ G EGk + γ E + ψ Q Qk 0Q Qki i>(unf) E Tabelle.: Lastfallkombinationen nac DIN Gl. (4) mit Teilsicereits- und Kombinationsbeiwerten γ σ + 5 σ kmod ungünstig ( ) f γ G G ungünstig Eigenlast g Nutzlast p Scneelast s Windlast w KLED 5 ständig 5 5 mittel ψ 0s kurz p > s ψ 0p 5 kurz s > p ψ 0w kurz p > w ψ 0p 5 kurz w > p ψ 0s 5 ψ 0w kurz p > s w ψ 0p 5 5 ψ 0w kurz s > p w ψ 0p 5 ψ 0s 5 kurz w > p s Dabei stet G für ständige Q für veränderlice Einwirkung und unf ( unfavourable) für ungünstig. E Qk ist die Einwirkung mit der größten Wirkung und E Qki sind die übrigen. Als Beiwert ψ 0Q ist aus Tabelle A. der DIN der auf das Bauteil und die Lasten bezogene Größtwert von ψ 0 zu verwenden. In Tabelle.8 sind einige ψ -Beiwerte angegeben. Für Hocbauten wird in DIN 05 nac Abscnitt 5. eine vereinfacte Überlagerung erlaubt. DIN Gleicung (): M mk Dabei ist σ ungünstig die aus den einzelnen Lastfällen ungünstigste Spannung. Dies ist aber im Zusammenang mit dem zugeörigen k mod Wert zu seen. DIN Gleicung (): kmod fmk γg σg+ 5 σ γ Der Nacweis darf mit dem größten k mod -Wert der aufsummierten Lastfälle gefürt werden... Widerstand Der Widerstand eines Bauteiles als Kraft oder Spannung angegeben wird als carakteristiscer Wert R k bezeicnet. Es ist die durc Versuce ermittelte 5%-Quantile. Das bedeutet auc: von 00 Bauteilen dürfen dann 5 Bauteile einen geringeren Wert des Widerstandes aben. Dies erfordert wiederum zwingend dass der Wert durc einen Sicereitsbeiwert γ M geteilt wird um einen Bemessungswert R d zu eralten der mit einem Bemessungswert der Einwirkung verglicen werden kann. Für Holz und Holzwerkstoffe ist γ M. Die Festigkeit von Holz ist von den Umgebungsbedingungen und auc der zeitlicen Dauer der Last abängig. Die Berücksictigung beim Nacweis der Tragsicereit erfolgt durc einen Modifikationsbeiwert k mod der in M der Tabelle F. der DIN 05 in Abängigkeit der Klasse der Lasteinwirkungsdauer (KLED) und der Nutzungsklasse für die einzelnen Baustoffe angegeben ist. Durc die Nutzungsklasse wird das Umgebungsklima berücksictigt. In Abscnitt. sind für die Klasse der Lasteinwirkungsdauer mittel Bemessungswerte angegeben... Beispiel Die Biegespannung in einem Querscnitt wird für die Lastfälle (LF) g p s und w berecnet. Es werden die Bemessungswerte der Einwirkung mit den Bemessungswerten der Biegefestigkeit verglicen. Gegeben: Widerstand: f mk 80 N/mm Einwirkungen: In Tabelle. sind für die Lastfälle g p s und w die carakteristiscen Spannungen die Klasse der Lasteinwirkungsdauer und der zugeörige Modifikationsbeiwert k mod für die Nutzungsklasse angegeben. Tabelle.: Lastfälle Lastfall σ k in N/mm KLED k mod g 40 ständig 06 p 50 mittel 08 s 6 kurz 09 w 8 kurz 09 Die Überlagerung wird nac den vereinfacten Regeln der DIN und DIN 05 gefürt. Für die vereinfacte Überlagerung nac DIN wird mit ψ 0Q 07 als ungünstigstem Beiwert nac Tab. A. der DIN gerecnet. Auszugsweise sind ψ-werte in Tabelle.8 angegeben. Für jeden k mod -Wert ist ein Nacweis entsprecend Tabelle.4 zu füren. Tabelle.4: Lastfallkombinationen (LK) mit den veränderlicen Einwirkungen LK σ Qk ψ 0Q σ Qki σ Qkunf p p+s+w (6 + 8) 8 88

5 olzbau andbuc Reie Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004 Nacweisverfaren 5 Die Spannung σ Qkunf ist die Summe aus der größten Einzelspannung und den mit dem Beiwert ψ 0 multiplizierten anderen Spannungen infolge veränderlicer Einwirkungen. Mit γ G 5 und γ Q 5 folgt: Tabelle.5: Nacweise 5 σ Gk 5 σ Qkunf f md η f mk Σ k mod γ M f md / / / Die vereinfacten Überlagerungen nac DIN 05 und die zugeörigen Nacweise sind in den Tabellen.6 und.7 zusammengestellt. Tabelle.6: Vereinfacter Nacweis nac DIN Gleicung () 5 σ Gk 5 σ Qkunf f md η f mk Σ k mod γ M f md / Tabelle.7: Vereinfacter Nacweis nac DIN05 5. Gleicung () 5 σ Gk 5 σ Qkunf f md η f mk Σ k mod γ M f md / 0 ( Der Ausnutzungsgrad ist η. Maßgebend für den Nacweis wird ier die Überlagerung aller beteiligten Lastfälle. Dies muss aber wegen der untersciedlicen k mod -Beiwerte nict sein. Bei vergleicsweise großer ständiger Einwirkung und kleiner Windeinwirkung kann der Lastfall Eigenlast alleine maßgebend sein. Dies ist ier der Fall wenn σqunf < (kurz) σg 5 kmod 5 (ständig) k σ G 045 mod Die Bemessungswerte der Festigkeit z. B. für BS-Holz sind in Abscnitt für k mod 08 und γ M tabelliert. Für andere k mod -Werte folgt der Bemessungswert aus der Umrecnung: k fmd ( k ) fmd ( ) mod mod Grenzzustand der Gebraucstauglickeit Der Nacweis der Gebraucstauglickeit wird durc die Begrenzung der Durcbiegungen gefürt. Die Durcbiegungen sind mit den Mittelwerten der Steifigkeiten zu berecnen. Der Krieceinfluss wird durc den Beiwert k def in Tabelle F. der DIN 05 berücksictigt. Bei ständig einwirkender Last wird die elastisce Durcbiegung mit (+k def ) multipliziert. Für nict ständige Einwirkungen darf nac 8. (8) der DIN 05 der Verformungsbeiwert k def mit dem Beiwert ψ nac Tab. A. der DIN multipliziert werden. ψ Q k ist der quasi-ständige Anteil der veränderlicen Einwirkung Q k. Auc die Verformungszunamen von Verbindungen werden mit diesen Beiwerten ermittelt da die olzaltigen Baustoffe auc unter den Locleibungsbeansprucungen von metalliscen Verbindungsmitteln kriecen. Besteen die zu verbindenden Bauteile aus Baustoffen mit untersciedlicen Krieceigenscaften dann wird der Mittelwert der Verformungsbeiwerte der beteiligten Baustoffe verwendet. Bei Stalblec-Holz-Verbindungen sind die Verformungsbeiwerte des Holzes zu wälen. Bei der Berecnung einer durc Kriecen beeinflussten Endverformung w fin eines aus versciedenen olzaltigen Baustoffen zusammengesetzten Bauteiles dürfen die wirksamen Steifigkeiten dadurc berecnet werden dass die Verformungskennwerte E 0mean und G mean der versciedenen Baustoffe mit den jeweiligen Faktoren /( + k def ) multipliziert werden. Beispiel: Für einen Stegträger mit symmetriscem Querscnitt aus Vollolzgurten und einem Steg aus einem Holzwerkstoff sollen die Anfangs- und die Enddurcbiegung ermittelt werden. Es werden verwendet: für die Anfangsdurcbiegung: EIinst E0meansteg Isteg + E0meangurt Igur t GAinst Gmeansteg Asteg Die Scubsteifigkeiten des Steges werden für die Ermittlung der Scubdurcsenkungen benötigt. Für den Nacweis sind zwei Fälle zu untersceiden: Seltene Bemessungssituation: Scäden an Einbauten durc große Verformungen sollen vermieden werden. Die Überlagerungsformel dafür lautet nac DIN Gl. (A.) one Vorspannung (E Pk 0): E drare E Gk + E Qunf E Qunf setzt sic aus dem Größtwert und den weiteren mit ψ 0Q multiplizierten Einwirkungen zusammen. Desalb sind in der Tabelle.9 für die Durcbiegungen w Qinst und w Qfin n Fälle für n veränderlice Einwirkungen der Reie nac zu untersucen. Quasi-ständige Bemessungssituation: Die Benutzbarkeit und das Ersceinungsbild sollen gewärleistet werden. Die Überlagerungsformel dafür lautet nac DIN Gl. (A.4) mit E Pk 0: E E + ψ E dperm Gk i Qki i Für die Lastfälle p s und w sind in Tabelle.8 die Werte ψ 0 und ψ aus Tabelle A. der DIN angegeben. Die Durcbiegungen aus den einzelnen Lastfällen für die carakteristiscen Einwirkungen sind w g w p w s w w. Mit den oben angegeben Werten werden die Faktoren mit denen die Durcbiegungen multipliziert werden müssen für die Nacweise in Tabelle.9 zusammengestellt. Bei der quasi-ständigen Bemessungssituation kann eine Überöung w 0 berücksictigt werden. Tabelle.8: ψ-beiwerte aus DIN Tabelle A. Einwirkung ψ 0 ψ Nutzlasten Kategorie A B - Won- Aufentalts- und Büroräume 07 0 Kategorie C D Versammlungs- und Verkaufsräume Kategorie E - Lagerräume 0 08 Scnee- und Eislasten Orte bis NN m 05 0 Orte über NN m 07 0 Windlasten 06 0 Sonstige Einwirkungen für die Enddurcbiegung: E0meansteg Isteg E0mean gurt Igurt EIfin + + kdefsteg + kdefgurt Gmeansteg Asteg GAfin + kdefsteg Tabelle.9: Beiwerte und empfolene Grenzwerte für die Durcbiegungsnacweise w g w p w s w w empfolene ψ 0 07; ψ 0; ψ 0 05; ψ 0; ψ 0 06; ψ 0; Grenzwerte w Ginst w Gfin + k def Seltene Bemessungssituation nac Gleicungen (7) und (8) der DIN 05 w Qinst l/ l/ l/00 w fin + k def (+ 0 k def) (05+ 0 k def) (06+ 0 k def) (07+ 0 k def) (+0 k def) (06+ 0 k def) (07+ 0 k def) (05+ 0 k def) (+ 0 k def) w fin -w Ginst k def Größtwert aus den drei Zeilen mit Werten für w fin one w g l/00 Quasi ständige Bemessungssituation nac Gleicung (9) der DIN 05 w fin + k def 0 (+ k def) 0 0 l/00 + w 0

6 6 olzbau andbuc Reie Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004 Baustoffe Baustoffe. Nutzungsklassen Um dem Einfluss des Umgebungsklimas wärend der vorgeseenen Nutzungsdauer einer baulicen Anlage Recnung zu tragen müssen alle Bauteile aus Holz oder Holzwerkstoffen in eine Nutzungsklasse (NKL) eingeordnet werden. Eine Vereinfacung für den Tragwerksplaner ist die Einfürung von nur drei Nutzungsklassen. Die Nutzungsklasse erfasst alle Bauteile die in einer daueraften gesclossenen Bauülle gegenüber dem Außenklima gescützt sind. Das trifft mit Ausnamen (z.b. Gewäcsäuser oder Tieräuser in Zoos) vor allem auf Bauteile in allseitig gesclossenen beeizbaren Bauwerken zu. In den meisten Nadelölzern wird in der NKL eine mittlere Ausgleicsfeucte von % nict überscritten. In die Nutzungsklasse sind in erster Linie alle Bauteile in offenen aber überdacten Bauwerken einzuordnen die der unmittelbaren Bewitterung (Niederscläge) nict ausgesetzt sind. In den meisten Nadelölzern wird in der NKL eine mittlere Ausgleicsfeucte von 0% nict überscritten. Es ist zu beacten dass in einer baulicen Anlage durcaus einzelne Teilbereice einer Konstruktion versciedenen Nutzungsklassen zugewiesen werden müssen (z.b. wenn sie die abscließende Gebäudeülle in Teilen durcdringen). Belüftete Dackonstruktionen geören daer auc in die NKL. In die Nutzungsklasse fallen alle Bauteile bei denen wärend der Nutzungsdauer mit mittleren Holzfeucten über 0% gerecnet werden muss. Das sind vor allem Bauteile die frei der Außenbewitterung ausgesetzt sind können aber in Sonderfällen auc Teile überdacter Bauten sein (z.b. Eissportallen). In dieser Informationsscrift werden Bauten in der NKL nict beandelt. Auf die näeren Bestimmungen der DIN 05 wird ingewiesen. Je nac Zugeörigkeit zu einer NKL sind die carakteristiscen Festigkeiten der Baustoffe mit einem Modifikationsbeiwert k mod abzumindern. Für Vollolz einscließlic der aus Vollolz ergestellten Baustoffe also auc für Brettscictolz Balkenscictolz Furnierscictolz Brettsperrolz (merscictige Massivolzplatten) Sperrolz gelten je nac betracteter Lasteinwirkungs-Kombination als Recenwerte die Modifikationsbeiwerte nac Tabelle.. Werte gelten für die NKL und. Tabelle.: Modifikationsbeiwerte k mod für Vollolz Brettscictolz Balkenscictolz Furnierscictolz Brettsperrolz und Sperrolz in den NKL und Lastfall-Kombinationen (LFK) KLED k mod Eigenlasten ständig 060 Eigenlasten bei Anäufun- lang 070 mit gen von Gütern lotrecten Nutzlasten Regelfälle a mittel 080 Balkone kurz 090 nict begebare Däcer Eigenlasten Brüstungen kurz 090 mit orizonta- Geländer len Nutzlasten Absperrungen Lastfall-Kombinationen mit Wind- kurz 090 oder Scneelasten b a als Regelfälle der lotrecten Nutzlasten gelten die Werte nac DIN 055- für Won- Büro- und Ladenfläcen Treppen und Flure. b bei Geländeöen des Bauwerkstandorts über NN >000 m ist für die Lastfall-Kombination mit Scneelasten der Wert wie für Regelfälle anzunemen. Tabelle.: Modifikationsbeiwerte k mod für OSB-Platten c in den NKL und Lastfall-Kombinationen KLED k mod (LFK) NKL NKL Eigenlasten ständig Eigenlasten bei Anäu- lang mit fungen lotrecten von Gütern Nutzlasten Regelfälle a mittel Balkone kurz nict begebare Däcer Eigenlasten Brüstungen kurz mit Geländer orizontalen Absperrun- Nutzlasten gen Lastfall-Kombinationen mit kurz Wind- oder Scneelasten b a siee Tabelle. b bei Geländeöen des Bauwerkstandorts über NN >000 m ist für die Lastfall-Kombination mit Scneelasten der Wert k mod 070 (NKL ) bzw. k mod 055 (NKL ) anzunemen. c OSB-Platten des Typs OSB/ dürfen nur in der NKL eingesetzt werden. Für andere Holzwerkstoffe gelten zum Teil deutlic geringere Recenwerte für die Modifikationsbeiwerte k mod. Insbesondere sind in den beiden Nutzungsklassen und untersciedlice Werte in Recnung zu stellen (siee beispielsweise Tabelle.). Hier nict aufgefürte Modifikationsbeiwerte k mod sind der DIN 05 Anang F Tabelle F. zu entnemen. Mittelarte Faserplatten und Gipskartonplatten der Typen GKB und GKF dürfen auf Grund irer Feucteempfindlickeit nur in der NKL verwendet werden. Bei Gebraucstauglickeitsnacweisen sind Verformungen der Holzbaustoffe infolge Kriecens zu berücksictigen. Dies gesciet recnerisc mit Hilfe von Verformungsbeiwer- ten k def mit denen der Krieceinfluss bei ständiger Lasteinwirkung zu berecnen ist (siee Abscnitt.). Die in Recnung zu stellenden Verformungsbeiwerte k def sind in Tabelle. zusammengestellt. Tabelle.: Verformungsbeiwerte k def für Holzbaustoffe und ire Verbindungen in den NKL und KLED ständig Baustoff NKL NKL Vollolz a Brettscictolz Furnierscictolz b Balkenscictolz Brettsperrolz Furnierscictolz c Sperrolz OSB-Platten 50 5 Kunstarzgebundene Spanplatten 5 00 der Plattentypen P4 bis P7 zementgebundene Spanplatten arte Faserplatten Typ HB.HLA Gipskartonplatten GKB und 00 GKF sowie mittelarte Faserplatten Typ MBH.LA (nur in NKL einsetzbar) a die Werte für k def für Vollolz dessen Feucte beim Einbau im Fasersättigungsbereic oder darüber liegt und im eingebauten Zustand austrocknen kann sind um 00 zu eröen. b mit allen Furnieren faserparallel c mit Querfurnieren. Bemessungswerte der Festigkeiten für die Nutzungsklassen und Die Recenwerte für die Festigkeiten der Baustoffe sind als sog. carakteristisce Werte in DIN 05 in Anängen angegeben. Unter Berücksictigung des für Holz und Holzwerkstoffe in ständigen und vorübergeenden Bemessungssituationen festgelegten Teilsicereitsbeiwertes γ M können die Bemessungswerte der Festigkeiten für die einzelnen Klassen der Lasteinwirkungsdauer zusammengefasst werden so dass sie dem Tragwerksplaner bei der Bemessung unmittelbar zur Verfügung steen. Für die Lastfall-Kombination mittel die die meisten Fälle bei der Bemessung erfasst sind diese Bemessungswerte der Festigkeiten in den folgenden Tabellen.4 bis. angegeben. Tabelle.4: Bemessungswerte der Festigkeiten in N/mm für Vollolz aus Nadelolz KLED mittel Festigkeit C4 C0 Biegung f md Zug parallel f t0d 86 Zug rectwinklig f t90d Druck parallel f c0d 9 4 Druck rectwinklig f c90d Scub und Torsion f vd Rollscub f Rd Für andere KLED sind die Werte zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: 5

7 olzbau andbuc Reie Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004 Baustoffe 7 Tabelle.5: Bemessungswerte der Festigkeiten in N/mm für Vollolz aus Laubolz KLED mittel Festigkeit D0 D5 D40 Biegung f md Zug parallel f t0d 9 48 Zug rectwinklig f t90d 008 Druck parallel f c0d Druckrectwinklig f c90d Scub und Torsion f vd Für andere KLED sind die Werte zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: 5 Tabelle.6: Bemessungswerte der Druckfestigkeiten unter einem Winkel α zur Faserrictung des Holzes in N/mm für Vollolz aus Nadel- und Laubolz KLED mittel Winkel Druck unter einem Winkel α α zur Faserrictung des Holzes Nadelolz Laubolz C4 C0 D0 D5 D Für andere KLED sind die Werte zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: 5 Für die Zugfestigkeiten in Faserrictung sowie für die Druckfestigkeiten gelten bei kombiniertem Brettscictolz geringere Werte die aus der Tabelle F.9 der DIN 05 Anang F zu ermitteln sind. Tabelle.7: Bemessungswerte der Festigkeiten in N/mm für omogenes Brettscictolz KLED mittel Festigkeit GL4 GL8 GL GL6 Biegung f md Zug parallel f t0d Zug rectwinklig 008 f t90d Druck parallel f c0d Druck rectwinklig f c90d Scub und Torsion 5 f vd Rollscub f Rd 065 Für andere KLED sind die Werte zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: 5 Tabelle.8: Bemessungswerte der Druckfestigkeiten σ cαd unter einem Winkel α zur Faserrictung des Holzes in N/mm für omogenes Brettscictolz KLED mittel Winkel Druck unter einem Winkel α α zur Faserrictung des Holzes GL4 GL8 GL GL Für andere KLED sind die Werte zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: 5 Tabelle.9: Bemessungswerte der Festigkeiten in N/mm für Sperrolz nac DIN EN986 Biegefestigkeitsklasse F5/0 Rodicte mind. 400 kg/m KLED mittel Beansprucung parallel zur rectwinklig Faserrictung zur Faserder rictung der Deckfurniere Deckfurniere Plattenbeansprucung Biegung f md Druck f c90d 400 Scub f vd Sceibenbeansprucung Biegung f md 5 86 Zug f td 554 Druck f cd 554 Scub f vd 49 (08) a Für andere KLED sind Werte zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: 5 a Wert gilt für Sperrolz mit nur drei Lagen. Steifigkeitskennwerte und Rodicten Für die Berecnung und Bemessung von Holzbauteilen und Verbindungen werden die Elastizitäts- und Scubmoduln sowie die Rodicten der Baustoffe benötigt. Sie sind im Anang F der DIN 05 in den Tabellen F.5 F.7 F.9 für Vollolz und Brettscictolz sowie in den Tabellen F. bis F. für die versciedenen Holzwerkstoffe angegeben. Für die wictigsten Festigkeitsklassen der Vollölzer sind die Werte in Tabelle. und für omogenes Brettscictolz in Tabelle.4 angegeben. Für Sperrolz und OSB-Platten findet man die Werte in den Tabellen.5 und.6. Tabelle.: Steifigkeitskennwerte in N/mm und Rodicten in kg/m für Vollolz aus Nadel- und Laubolz Nadelolz Laubolz C4 C0 D0 D5 E 0mean E 90mean G mean ρ k Die Steifigkeitskennwerte E 005 E 9005 und G 05 sind anzunemen mit: / der Mittelwerte bei Nadelolz 5/6 der Mittelwerte bei Laubolz Der Rollscubmodul beträgt 0% des mittleren Scubmoduls Tabelle.4: Steifigkeitskennwerte in N/mm und Rodicten in kg/m für omogenes Brettscictolz Brettscictolz (omogen) GL4 GL8 GL GL6 E 0mean E 90mean G mean ρ k Die Steifigkeitskennwerte E 005 E 9005 und G 05 sind anzunemen mit: 5/6 der Mittelwerte des Brettscictolzes Der Rollscubmodul beträgt 0% des mittleren Scubmoduls Bei kombiniertem Brettscictolz sind für E 90mean und G mean sowie für die Rodicten geringere Werte zu beacten (siee DIN 05 Tabelle F.9) Tabelle.5: Steifigkeitskennwerte in N/mm und Rodicte in kg/m für Sperrolz Klasse F40/40 F50/5 F60/0 E60/40 E70/5 E90/0 Plattenbeansprucung E 0mean E 90mean G mean Sceibenbeansprucung E 0mean E 90mean G mean ρ k 600 Die Steifigkeitskennwerte E 005 E 9005 und G 05 sind anzunemen mit dem 08facen der Mittelwerte Tabelle.6: Steifigkeitskennwerte in N/mm und Rodicte in kg/m für OSB-Platten Tecnisce OSB/ OSB/4 Klasse OSB/ Bean- parallel ect- parallel ectsprucung winklig a winklig a Plattenbeansprucung E mean G mean Sceibenbeansprucung E mean G mean ρ k 550 a zur Spanrictung der Deckscict Die Steifigkeitskennwerte E 05 und G 05 sind anzunemen mit dem 085facen der Mittelwerte

8 8 olzbau andbuc Reie Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004 Baustoffe Tabelle.0: Bemessungswerte der Festigkeiten in N/mm für Sperrolz der Biegefestigkeitsklassen F40/40 F50/5 und F60/0 nac DIN EN 986 Rodicte mindestens 600 kg/m KLED mittel Klasse 40/40 50/5 60/0 Beansprucung parallel zur rectwinklig zur parallel zur rectwinklig zur parallel zur rectwinklig zur Faserrictung der Faserrictung der Faserrictung der Faserrictung der Faserrictung der Faserrictung der Deckfurniere Deckfurniere Deckfurniere Deckfurniere Deckfurniere Deckfurniere Plattenbeansprucung Biegung f md Druck f c90d 65 Scub f vd 54 Sceibenbeansprucung Biegung f md Zug f td Druck f cd Scub f vd 677 (49)* * Klammerwert gilt für Sperrolz mit nur drei Lagen für andere KLED sind die Werte zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: 5 Tabelle.: Bemessungswerte der Festigkeiten in N/mm für OSB-Platten der tecniscen Klassen OSB/ und OSB/ nac DIN EN 986 KLED mittel Beansprucung parallel zur Spanrictung der Deckscict rectwinklig zur Spanrictung der Deckscict Nenndicke der Platten in mm > 6 bis 0 > 0 bis 8 > 8 bis 5 > 6 bis 0 > 0 bis 8 > 8 bis 5 Nutzungsklasse Plattenbeansprucung Biegung f md Druck f c90d Scub f vd Sceibenbeansprucung Biegung fmd Zug f td Druck f cd Scub f vd für andere KLED sind die Werte zu multiplizieren mit: NKL : ständig: 057 lang: 074 kurz: 86 NKL : ständig: 0545 lang: 077 kurz: 7 Platten des Typs OSB/ dürfen nur in NKL verwendet werden Tabelle.: Bemessungswerte der Festigkeiten in N/mm für OSB-Platten der tecniscen Klassen OSB/4 nac DIN EN 986 KLED mittel Beansprucung parallel zur Spanrictung der Deckscict rectwinklig zur Spanrictung der Deckscict Nenndicke der Platten in mm > 6 bis 0 > 0 bis 8 > 8 bis 5 > 6 bis 0 > 0 bis 8 > 8 bis 5 Nutzungsklasse Plattenbeansprucung Biegung fmd Druck fc90d Scub fvd Sceibenbeansprucung Biegung fmd Zug ftd Druck fcd Scub fvd für andere KLED sind die Werte zu multiplizieren mit: NKL : ständig: 057 lang: 074 kurz: 86 NKL : ständig: 0545 lang: 077 kurz: 7

9 olzbau andbuc Reie Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004 4 Querscnittsnacweise 9 4 Querscnittsnacweise Der Ausnutzungsgrad wird mit den Spannungen im Querscnitt infolge der Scnittgröße S d dem Bemessungswert der Baustofffestigkeit f d und den Querscnittswerten QW dargestellt: S R d d Sd σd f QW f d d Bei den Querscnittsnacweisen werden die Auswirkungen des Stabveraltens wie z. B. Knicken und Kippen auf die Tragfäigkeit noc nict berücksictigt. 4. Zug in Faserrictung des Holzes Die Zugspannung wird mit dem Bemessungswert der mittigen Zugkraft F d und der Nettoquerscnittsfläce A n berecnet und mit dem Bemessungswert der Zugfestigkeit f t0d verglicen: F σ d c0d f A f c0d F F/ F/ n c0d Für einseitig beanspructe Bauteile in symmetriscen Zugverbindungen mit ausziefesten Verbindungsmitteln wie Scrauben Bolzen Passbolzen und Nägeln in nict vorgeborten Nagellöcern (siee Abbildung 4.) wird die Biegebeansprucung infolge einseitiger Krafteinleitung durc die Abminderung von f t0d um ein Drittel berücksictigt sodass der Nacweis lautet: Werden keine ausziefesten Verbindungsmittel wie z. B. Stabdübel verwendet so ist f t0d um 60% abzumindern. 4. Druck in Faserrictung des Holzes Die Tragfäigkeit druckbeanspructer Querscnitte ist mit der Nettoquerscnittsfläce A n naczuweisen: F einseitige Krafteinleitung F/ F/ Abb. 4.: Einseitige Krafteinleitung σ t0d 067 f t0d F σ d c0d f A f c0d n c0d mit F d Bemessungswert der mittigen Druckkraft f c0d Bemessungswert der Druckfestigkeit in Faserrictung Querscnittsscwäcungen die daueraft mit einem Material satt ausgefüllt sind dessen Elastizitätsmodul mindestens dem des Querscnittes entsprict braucen nict berücksictigt zu werden. Bei unsymmetrisc angeordneten Querscnittsscwäcungen ist der Querscnitt für Druck und Biegung naczuweisen (siee 4.6). 4. Druck rectwinklig zur Faserrictung des Holzes Für Druckspannungen rectwinklig zur Faserrictung lautet der Nacweis Fd f k A c90d c90 ef mit F d Bemessungswert der Druckkraft f c90d Bemessungswert der Druckfestigkeit rectwinklig zur Faserrictung A ef b (l + 0 mm) b l siee Abbildung 4.a A ef b (l + a + 0 mm) b l siee Abbildung 4.b k c90 Beiwert nac Tabelle 4.. Dabei ist zwiscen Scwellendruck und Auflagerdruck zu untersceiden (siee Abbildung 4.) a) a> 0mm Abb. 4.: Auflagerdruck b b) a< 0mm Beispiele: siee Abscnitt 9. Pos 5 6. Der Druck unter einem Winkel α bei Versätzen darf nac Abscnitt 8 nacgewiesen werden. Tabelle 4. Beiwert k c90 Auflager- druck l 400 mm Baustoff l < l Scwellendruck BSH aus NH * VH aus NH VH aus LH 0 * Für l > 400 mm ist mit l 400 mm und k c90 75 zu recnen a) b) 4.4 Druck unter einem Winkel α Für Fälle wie z. B. nac Abbildung 4.4 ist naczuweisen dass σc α d kc α fc αd mit Abb. 4.: Scwellendruck (a) Auflagerdruck (b) c αd σc α d F mit A ef siee Abbildung 4.4 A ef kc α + ( kc90 ) sinα fc αd fc 0d f c d f 0 c 0d 4 sin α + sin cos + cos fc9 0d 5 fvd 0 +60sin 0 in mm 0 α α α +0sin Aef b ( + 60 sin ) Aef b ( + 0 sin ) Abb. 4.4: Druck unter einem Winkel α 4.5 Biegung Bei zweiacsiger Biegung recteckiger Querscnitte nac Abbildung 4.5 berecnen sic die Biegespannungen zu y y yd σ myd M zd und σ mzd M W Für Baustoffe y W mit f myd f mzd f z md lautet der z z z y M zd M yd Abb. 4.5: Querscnitt mit zweiacsiger Biegung

10 0 olzbau andbuc Reie Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004 4 Querscnittsnacweise Nacweis der Biegetragfäigkeit für σ myd σ mzd : σmyd + kred σmzd fmd für σ myd σ mzd : kred σmyd + σmzd f mit md k red 07 für -Querscnitte aus VH BSH und Balkenscictolz mit /b 4 k red 0 für andere Querscnitte und Baustoffe Querscnittsscwäcungen im Biegezugbereic sind stets zu berücksictigen. Bei Querscnittsscwäcungen im Biegedruckbereic darf wie bei Druck in Faserrictung verfaren werden. Beispiele einacsiger Biegung: siee Abscnitt 9. Pos 5 und Abscnitt Biegung und Normalkraft Wird ein Querscnitt zusätzlic zum Biegemoment um eine Acse durc eine Zugkraft F d beanspruct lautet die Gleicung des Ausnutzungsgrads σ md Fd + f f A md Beispiele siee Abscnitt 9. Pos und Abscnitt 9.. Bei gleiczeitiger Druck- und Biegebeansprucung infolge der planmäßiger Scnittgrößen Normalkraft F d und Biegemoment M d oder ausmittiger Normalkraft darf das plastisce Arbeitsvermögen des Holzes unter Druckbeansprucung berücksictigt werden und die Nacweisgleicung lautet: σ c0d σmd + fc0d f md mit σ c0d t0d d F A n und Beispiel: Stützenquerscnitt mit Ausklinkung in Auflagernäe und somit one Knickgefar KLED: mittel Stütze 60 x 60 mm NH C 4 mit einer Ausklinkung des Querscnitts von mm aus Tabelle.4: f c0d 9 N/mm f md 48 N/mm n σ md d M W n Mittige Druckkraft F d 80 kn Abb. 4.6: Querscnitt Nacweis des Bruttoquerscnitts: σ c0d 80 0/60 70 N/mm σ c0d /f c0d 70/9 055 < Nacweis des Nettoquerscnitts: e 6 mm 006 m M d knm A n 60 (60 ) mm W n mm σ c0d 80 0 / N/mm σ md / N/mm σ c0d σmd + fc0d f md Scub aus Querkraft Der Querscnittsnacweis für Scub τ d /f vd infolge der Querkraft V d lautet für -Querscnitte: τ d 5 V d /A für O-Querscnitte: τ d V d /A Beispiele siee Abscnitt 9. Pos 5. Bei durclaufenden oder auskragenden Biegebalken aus Nadelolz darf die carakteristisce Scubfestigkeit um 0% eröt werden wenn der maßgebende Querscnitt mindestens 5 m vom Stirnende (Holzende) entfernt liegt. Der Nacweis lautet somit: τ d fvd Man sollte diese Eröung aber auf solce Fälle bescränken bei denen eine rasce und starke Austrocknung der eingebauten Hölzer nict zu erwarten ist. d yd zd τ τ + τ 5 + A V V yd zd y < z z V zd y V yd Abb. 4.7: Querscnitt mit Querkräften in y- und z-rictung Bei Querkräften in y- und z-rictung (Abbildung 4.7) kann τ d ermittelt werden zu Im Falle direkter Auflagerung d.. Auflagerung am unteren Trägerrand bei Lastangriff am oberen Trägerrand darf die Querkraft infolge auflagernaer Einzellasten (e < 5 ) mit V red V e/(5 ) in den Scubspannungsnacweis eingesetzt werden. Als maßgebend darf die Querkraft im Abstand (Trägeröe über Auflagermitte) vom Auflagerrand angenommen werden. Somit erält man für Einfeldträger mit Gleicstreckenlast r r s Vredr l l l l Zur Vereinfacung darf auf der siceren Seite liegend l s 0 angenommen werden. Für auflagernae Einzellasten berecnet sic die maßgebende Querkraft zu: V F redf F e 04 V F s r -e e e V r V F -e VF F Abb. 4.8: Beispiel zur Ermittlung der maßgebenden Querkraft Die maßgebende Querkraft eines Einfeldträgers nac Abbildung 4.8 berecnet sic für e < 5 e > 5 e bzw. e > l s / + zu V red F r s l l + l l e l e F 5 l l e + F l r

11 olzbau andbuc Reie Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004 5 Druckstäbe und Biegeträger 5 Druckstäbe und Biegeträger 5. Druckstäbe aus VH und BSH Der Knicknacweis nac dem Ersatzstabverfaren umfasst die folgenden Scritte: Ermittlung der Ersatzstablänge l ef z.b. nac Anang E. der DIN 05 Querscnitts- und Materialwal Ermittlung des Sclankeitsgrades λ l ef /i Bestimmung des Knickbeiwertes k c aus Tabelle 5. in Abängigkeit von λ und vom gewälten Material des Stabes. Die Zusammenfassung von Festigkeitsklassen in Tabelle 5. ergibt Abweicungen von 5% bei Nadelolz 85% bei Laubolz und % bei BS-Holz zur siceren Seite. Berecnung des Bemessungswertes der Druckspannung. Befinden sic im mittleren Drittel des Ersatzstabes Querscnittsscwäcungen die eine Weiterleitung der Druckspannungen unterbrecen ist die Druckspannung σ c0 mit der Nettofläce A n zu ermitteln. Vergleic des Bemessungswertes der Druckspannung mit dem k c -facen Bemessungswert der Druckfestigkeit: Beispiel: siee Abscnitt 9. Pos 6 5. Biegestäbe 5.. Biegung one Normalkraft Bei kippgefärdeten Biegestäben wird statt des Nacweises der Querscnittstragfäigkeit der Nacweis σ md mfmd k σ c0d c fc0d k maßgebend. Für Recteckquerscnitte mit /b 0 aus VH oder BSH benötigt man für den Nacweis die folgenden Werte: yd σ md M W y f md nac Tabellen.4.5 und.7 Kippbeiwert k m nac Tabelle 5. Der Kippbeiwert ängt vom Kippsclankeitsgrad λ relm ab für den die Ersatzstablänge l ef nac Anang E. der DIN 05 benötigt wird. 40 b Für l ef darf k m /b Tabelle 5.: Knickbeiwert k c* λ C 4 D 0 GL 4 bis bis bis C 40 D 40 GL * Zwiscenwerte dürfen linear interpoliert werden angenommen werden. Für andere Werte wird zunäcst der Kippsclankeitsgrad λ relm κ m l ef b mit km nac Tabelle 5. ermittelt und dann der Kippbeiwert k m der Tabelle 5. entnommen. Tabelle 5.: Beiwert κ m C 4 C 0 D 0 D 5 bis bis C 40 D GL 4 GL 8 GL GL 4c und bis GL 6 GL 6c Tabelle 5.: Kippbeiwert k m λ relm k m > 4 /λ relm Beispiel: Einfeldträger mit l 5 m M d 0 knm KLED: kurz 0 x 800 mm GL 4 Gabellagerung an den Auflagern y z z b y Abb. 5.: Querscnitt Abb. 5.: One () und mit () seitlicer Abstützung Ersatzstablänge für Einfeldträger mit Gleicstreckenlast nac Anang E. Gl. (E.8) der DIN 05: α β ; a ; a 44 a z + / 04 m B T E0 mean 4 G mean l ef 44 m Grenzwert für l ef 400 l ef 5 m<< 4 4m 800 / 0 Fall : Obwol der Vergleic der Ersatzstablänge l ef mit dem Grenzwert ergibt dass der Kippnacweis one weitere seitlice Abstützungen nict erfüllt sein dürfte wird zunäcst der Kippnacweis mit einer Ersatzstablänge l ef 44 m gefürt. σ md f md N/mm N/mm aus Tabelle 5.: κ m 0056

12 olzbau andbuc Reie Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004 5 Druckstäbe und Biegeträger λ relm > 4 0 aus Tab. 5.: k m / >> d.. dass der Träger zusätzlic seitlic abgestützt werden muss. Fall : Zusätzlice Abstützungen in den Drittelspunkten. Das mittlere Drittel des Trägers ist für den Kippnacweis maßgebend. Es wird vereinfacend mit konstantem Moment M d 0 knm gerecnet. l ef 50/ 50 m mit α β ; a ; a 0 50 λ relm aus Tab. 5.: k m < 5.. Biegung mit Normalkraft Für Baustoffe mit f myd f mzd f md lauten die Nacweise für Biegung mit Druckkraft bei σ myd / k m σ mzd : k bzw. bei σ myd / k m σ mzd kred σ σ σ myd + c0d km + k f f Knickbeiwerte k c nac Tabelle 5. k min k ; k Kippbeiwerte k m nac Tabelle 5. Beiwert k red siee Abscnitt 4.5 Die Nacweise für Biegung mit Zugkraft lauten: bei σ myd /k m σ mzd : σ f σ c c c0d f c cy cz t0d t0d c0d c0d σ + k σ km + f md { } σ + k σ km + f und bei σ myd /k m σ mzd : σ f t0d t0d k k + red m myd red mzd myd red mzd md md σ + σ myd f md mzd mzd 5.. Pultdac- Satteldacund gekrümmte Träger Die Angaben dieses Abscnitts gelten für Recteckquerscnitte aus Brettscictolz. Pultdacträger Für den üblicen Fall des Einfeldträgers unter Gleicstreckenlast ergibt sic die maximale Biegerandspannung an der Stelle l x + / x S ap s m 0 x m Abb. 5.: Pultdacträger siee Abbildung 5. ap Die Biegespannung am faserparallelen Rand beträgt Md σ md kl0 W mit kl0 nac Tabelle 5.4 Tabelle 5.4 Beiwert kl0 α 4 5 kl α kl Der Biegespannungsnacweis für den faserparallelen Rand lautet σ md f md Die Biegespannung am Rand scräg zur Faserrictung beträgt d σ m αd M W und der Nacweis lautet σm α d f m α d mit f mαd für KLED mittel nac Tabelle 5.5 für den Biegezugrand und nac Tabelle 5.6 für den Biegedruckrand. Satteldacträger mit geradem unteren Rand Die Nacweise eines Einfeldträgers nac Abbildung 5.4 unter Gleicstreckenlast an der Stelle ls x ap sind wie für einen Pultdacträger zu füren. Tabelle 5.5: Bemessungswert f mαd der Biegefestigkeit am Biegezugrand in N/mm für Brettscictolz KLED mittel* α GL 4 GL 8 GL GL * Bei anderen KLED sind die Werte mit folgenden Faktoren zu multiplizieren: ständig: 075; lang: 0875; kurz: 5 Tabelle 5.6: Bemessungswert f mαd der Biegefestigkeit am Biegedruckrand in N/mm für Brettscictolz KLED mittel* α GL 4 GL 8 GL GL * Bei anderen KLED sind die Werte mit folgenden Faktoren zu multiplizieren: ständig: 075; lang: 0875; kurz: 5 S querzugbeanspructer Bereic Für solce Träger ist der Firstquerscnitt zusätzlic zu überprüfen: Die Biegespannung am faserparallelen unteren Rand apd σ md k M l W ap / mit kl nac Tabelle 5.7 x ap ap/ ap/ Abb. 5.4: Satteldacträger mit geradem unteren Rand Tabelle 5.7: Beiwerte kl und k p für Satteldacträger mit geradem unteren Rand α kl k p

13 olzbau andbuc Reie Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004 5 Druckstäbe und Biegeträger muss den Nacweis σ md f md erfüllen und die Zugspannung rectwinklig zur Faserrictung apd σ t90d k p W ap mit k p nac Tabelle 5.7 muss den Nacweis σ t90d * ft90d mit * t90d f M k k ( dis ) 0 mod 0 / ap f γ M 04 ( 0 0 / ap ) nac Tabelle 5.8 erfüllen. t 0 k Für σ t90d 06 f * t90d ist eine konstruktive Verstärkung im querzugbeanspructen Bereic zur Aufname zusätzlicer klimatisc bedingter Querzugspannungen erforderlic. Tabelle 5.8: Bemessungswert der Querzugfestigkeit f * t90d in N/mm im Firstquerscnitts von Satteldacträgern mit geradem und gekrümmtem unteren Rand KLED mittel; Material: Brettscictolz ap f * t90d ap f * t90d in mm in mm * Bei anderen KLED sind die Werte mit folgenden Faktoren zu multiplizieren: ständig: 075; lang: 0875; kurz: 5 Gekrümmte Träger Die maximale Längsspannung am konkaven Rand apd σ md k M l W mit kl nac Tabelle 5.9 muss den Nacweis σ md k f r md ap Tabelle 5.9: Beiwerte kl und k p für gekrümmte Träger ap /r kl k p Tabelle 5.0: Beiwerte k r r ap/ t k r t ist die Lamellendicke mit k r nac Tabelle 5.0 erfüllen und die Zugspannung rectwinklig zur Faserrictung apd σ t90d k p Wap mit k p 05 ap /r muss den Nacweis σ t90d * ft90d M mit f * t90d nac Tabelle 5.8 erfüllen. ap r r in in rr in + ap/ Abb. 5.5: Gekrümmter Träger querzugbeanspructer Bereic Für σ t90d 05 f * t90d ist eine konstruktive Verstärkung im querzugbeanspructen Bereic zur Aufname zusätzlicer klimatisc bedingter Querzugspannungen erforderlic. Beispiel siee Abscnitt 9. Satteldacträger mit gekrümmtem unteren Rand Die Nacweise eines Einfeldträgers nac Abbildung 5.6 unter Gleicstreckenlast an der Stelle l x s ap s x r in r in rr in +ap / querzugbeanspructer Bereic Abb. 5.6: Satteldacträger mit gekrümmtem unteren Rand sind wie für einen Pultdacträger zu füren. Der Firstquerscnitt ist zusätzlic zu überprüfen. Die Biegespannung am faserparallelen unteren Rand apd σ md k M l W ap mit kl nac Tabelle 5. muss den Nacweis mit k r nac Tabelle 5.0 erfüllen und die Zugspannung rectwinklig zur Faserrictung apd σ t90d k p Wap mit k p nac Tabelle 5. muss den Nacweis σ t90d f * t90d mit f * t90d nac Tabelle 5.8 erfüllen. Für σ t90d 06 f * t90d ist eine konstruktive Verstärkung im querzugbeanspructen Bereic zur Aufname zusätzlicer klimatisc bedingter Querzugspannungen erforderlic. Tabelle 5.: Beiwerte kl für Satteldacträger mit gekrümmtem unteren Rand δ ap/r Tabelle 5.: Beiwerte k p für Satteldacträger mit gekrümmtem unteren Rand δ σ md k f r md M ap/r

14 4 olzbau andbuc Reie Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004 6 Tafeln 6 Tafeln 6. Allgemeines Tafel In diesem Abscnitt werden keine massiven Sceiben aus Brettscictolz Brettstapeln oder Brettsperrolz beandelt sondern nur als Sceiben beanspructe Tafeln. Tafeln besteen aus einem Verbund von Rippen und ein- oder beidseitiger ebener Beplankung aus Holzwerkstoffplatten. Der Verbund erfolgt durc mecanisce Verbindungsmittel oder durc Klebung. Nacfolgend wird der Verbund durc Klebung nict beandelt. Tafelelemente Werden Tafeln aus einzelnen Tafelelementen zusammengesetzt dann sind diese Tafelelemente z. B. nac Abbildung 6. so zu verbinden dass der Scubfluss der angrenzenden Beplankungsränder von Element zu Element übertragen werden kann. Abb. 6.: Übertragung des Scubflusses bei Tafeln aus mereren Elementen Rippen Die Tafeln müssen an allen Rändern durc Randrippen begrenzt sein siee Abbildung 6.. Parallel zu einem Rand verlaufen im Abstand die Innenrippen. Die druck- oder biegebeanspructen Rippen gelten als ausreicend gegen Kippen und Knicken in Tafelebene gesicert wenn sie mit einer beidseitigen aussteifenden Beplankung kontinuierlic (siee Verbindung) verbunden sind. Dies gilt auc für Rippen mit einseitiger aussteifender Beplankung wenn das Seitenverältnis /b des Recteckquerscnitts den Wert 4 nict überscreitet. Randrippen dürfen nict gestoßen sein oder die Tragfäigkeit des Stoßes muss größer sein als der 5-face Wert der Beansprucung an der Stoßstelle. Platten der Beplankung Die Platten der Beplankung sind in Reien rectwinklig (Abbildung 6.a) oder parallel (Abbildung 6.b) zu den durclaufenden Rippen angeordnet wobei die Plattenstöße der einen Rictung immer auf den Rippen erfolgen (Scnitt ). Die Plattenränder in der anderen Rictung sind frei (Scnitt ) oder durc Stoßölzer scubsteif verbunden (Scnitt ). Freie Plattenränder sind bei Wandtafeln unzulässig. a) b) Abb. 6.: Anordnung der Platten: a) in Reien quer zu den Innenrippen b) in Reien parallel zu den Innenrippen c) mit nict versetzten Plattenstößen (nur zulässig bei durc Stoßölzer scubsteif verbundenen Platten) Scnitt - Scnitt - a v freier Rand freier Rand c) Draufsict Stoßolz a v Draufsict 4 4 Scnitt - Scnitt 4-4 a v Stoßolz Stoßolz Verbund Beplankung/Rippe Der Verbund von Beplankung und Rippe wird durc den bereicsweise für jede Rippe konstant angenommenen Scubfluss s v0 in N/mm in Rippenlängsrictung und gegebenenfalls durc die rectwinklig zur Rippenlängsrictung wirkende kontinuierlice Beansprucung s v90 in N/mm beanspruct. Der Abstand a v der Verbindungsmittel ist an allen Plattenrändern auf den Rippen und auf den Stoßölzern konstant. Verbindung Eine kontinuierlice Verbindung von Beplankung und Rippen darf angenommen werden wenn der Abstand der Verbindungsmittel entlang den Plattenrändern bei Nägeln und Klammern öcstens 50 mm bei Scrauben öcstens 00 mm beträgt. In anderen Bereicen darf der Abstand öcstens 00 mm betragen. Der Verbindungsmittelabstand a v muss mindestens 0 d betragen sofern kein genauerer Nacweis der Tragfäigkeit der Platte gefürt wird. Als Randabstände der Verbindungsmittel für Platten und Rippen darf bei Tafeln mit allseitig scubsteif verbundenen Plattenrändern das Maß a c gewält werden. In Randbereicen in denen die Rippen rectwinklig zu irer Stabacse beanspruct werden können andere Randabstände erforderlic sein. Bei allen Tafeln mit freien Plattenrändern muss als Randabstand der Verbindungsmittel das Maß a t für α 90 gewält werden. Öffnungen Einzelne Öffnungen in der Beplankung dürfen bei der Berecnung der Beansprucungen vernaclässigt werden wenn sie kleiner als 00 x 00 mm sind. Bei mereren Öffnungen muss ierbei die Summe der Längen kleiner als 0% der Tafellänge und die Summe der Höen kleiner als 0% der Tafelöe sein. Die Auswirkungen größerer Öffnungen sind naczuweisen.

15 olzbau andbuc Reie Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004 6 Tafeln 5 a) Randrippe (Verteiler) b) Randrippe (Verteiler) Randrippe (Gurt) > Innenrippe Randrippe (Gurt) 6. Dac- und Deckentafeln Randrippe (Gurt) > Innenrippe Randrippe (Gurt) / Randrippe (Verteiler) Randrippe (Verteiler) Abb. 6.: Deckentafeln mit freien Plattenrändern: a) Lasteinleitung über den Gurt b) Lasteinleitung über Innenrippen (Verteiler) Geometrie und Lagerung Dac- und Deckentafeln sind recteckige Tafeln mit einer Länge l und einer Höe die in irer Ebene an irem oberen und unteren Rand durc eine Gleicstreckenlast in Rictung der Tafelöe beanspruct werden siee z.b. Abbildung 6.. Freie Plattenränder Freie Plattenränder sind quer zu den Innenrippen zulässig (siee Abbildung 6.). Hierbei sind folgende Bedingungen einzualten: die Platten sind um mindestens einen Rippenabstand versetzt angeordnet die Seitenlänge der Platten in Rippenrictung beträgt mindestens die Platten sind auc an die Rippen auf denen die Platten nict gestoßen sind mit Verbindungsmitteln im Abstand a v angesclossen die Stützweite l der Tafel beträgt weniger als 5 m oder es sind öcstens drei Plattenreien voranden die Tafelöe in Lastrictung beträgt mindestens l/4 Abb. 6.4: Recnerisce Tafelöe ef bei Lasteinleitung über Rippen (Verteiler) in die Tafel der Bemessungswert der Einwirkungen ist nict größer als 50 kn/m. Tafelöe Die Tafelöe darf bei Tafeln bei denen die Last über Rippen (Verteiler) in die Tafel eingeleitet wird die über die volle Tafelöe durcgeen recnerisc nict größer als die Stützweite angesetzt werden (Abbildung 6.4). Wenn das Tragveralten nict genauer berecnet und die Lasteinleitung nict nacgewiesen wird ist bei anderen Systemen die recnerisce Tafelöe ef gemäß Abbildung 6.5 anzusetzen mit: a) b) Abb. 6.5: Recnerisce Tafelöe ef bei Lasteinleitung über Randrippe (Gurt): a) Last auf einem Rand b) Last auf beiden Rändern a) Last auf einem Rand ef für l/4 ef l/4 für > l/4 b) Last auf beiden Rändern ef für l/ ef l/ für > l/ Beansprucungen der Tafel Die Beansprucungen der Tafeln dürfen vereinfacend nac der Balkenteorie berecnet werden. Die obere und untere Randrippe sind als allein wirksamer Gurt für die Kraft aus dem maximalen Biegemoment zu bemessen. Die Beplankung ist für den Scubfluss s v0 aus der maximalen Querkraft zu bemessen wobei der Scubfluss als über die Tafelöe konstant angenommen werden darf. Die Beansprucung s v90 aus der Lasteinleitung darf unter Berücksictigung der Einscränkungen für die recnerisce Tafelöe vernaclässigt werden. Durcbiegungsnacweis Für Dac- und Deckentafeln ist ein Nacweis der Tafeldurcbiegung nict erforderlic wenn die Tafelöe mindestens l/4 beträgt die Seitenlängen der Platten mindestens 0 m betragen der Verbindungsmittelabstand a v an allen Rändern der Tafel eingealten wird. Tragfäigkeitsnacweise siee Wandtafeln Eine Wandtafel ist eine recteckige Tafel der Länge l und der Höe mit in regelmäßigen Abständen angeordneten lotrecten Rippen und einer orizontalen Kopf- und Fußrippe. Die Tafel wird in irer Ebene über die Kopfrippe orizontal durc eine Kraft F v (Abbildung 6.6) und vertikal durc eine Gleiclast oder Druckkräfte F c (Abbildung 6.8) beanspruct. Die seitlicen Randrippen sind druck- und bei geringer Auflast direkt zugfest mit der Unterkonstruktion verbunden. Die Fußrippe ist orizontal und vertikal gelagert. Die ein- oder beidseitige Beplankung bestet aus über die volle Tafelöe durcgeenden Platten die auf vertikalen Rippen gestoßen sein können. Die Mindestbreite der Platten beträgt /4. Die Beplankung darf orizontal einmal gestoßen sein wenn die Plattenränder scubsteif verbunden sind. Bei der Sceibenbeansprucung der Wandtafel untersceidet man orizontale Beansprucung vertikale Beansprucung kombinierte Beansprucung

16 6 olzbau andbuc Reie Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004 6 Tafeln 6.. Wandtafeln unter orizontaler Sceibenbeansprucung Normalkraft der Randrippen Fcd Ftd Fvd l Wenn l > 05 darf für den Nacweis der Scwellenpressung angenommen werden F v Kopfrippe Innenrippe Randrippe Fußrippe Innenrippe (Stoßrippe) F t F c Abb. 6.6: Wandtafel unter orizontaler Sceibenbeansprucung und Ansclusskräfte der Randrippen an die Unterkonstruktion F cd 067 F 075 F vd vd l l Beplankungbeidseitig Beplankung einseitig Normalkraft der Innenrippen Für den Nacweis der Scwellenpressung darf angenommen werden Fcd 00 Fvd l Beansprucung der Verbindungsmittel Mit den Verbindungsmitteln zwiscen Beplankung und Rippen ist der Scubfluss s v0d F vd /l zu übertragen. Nacweis der orizontalen Verformung Für Wandtafeln unter orizontaler Sceibenbeansprucung ist ein Nacweis der orizontalen Verformung nict erforderlic wenn die Tafellänge mindestens /4 beträgt die Breite der Platten mindestens /4 beträgt die Tafel direkt in einer steifen Unterkonstruktion gelagert ist. Wände mit Öffnungen Die durc Tür- oder Fensteröffnungen ungestörten Wandbereice sind gemäß Abbildung 6.7 als einzelne Tafeln zu betracten und jede Tafel ist für sic zu verankern. Die Beansprucungen der Beplankung und der vertikalen Rippen einer gemeinsam wirkenden Gruppe von Wandtafelelementen die mit einer durclaufenden Kopf- und Fußrippe verbun- F v den sind sind gleic. Die Berecnung von F cd F td und s v0d erfolgt mit den in diesem Abscnitt 6.. angegebenen Gleicungen wobei für l die Summe der Einzellängen der Tafelelemente anzunemen ist. F v F t durclaufende Kopfrippe F t F c F c F t F c durclaufende Fußrippe Abb. 6.7: Beispiel einer Wand mit Öffnungen besteend aus einer Gruppe von Wandtafeln 6.. Wandtafeln unter vertikaler Sceibenbeansprucung Die vertikalen Lasten in Wandtafeln werden über die Rippen und die Beplankung im Verältnis irer Beansprucbarkeiten abgetragen siee Abbildung 6.8. Lastanteil der Rippen: ΣRcrid ΣFcrid Fcd ΣR + lf Lastanteil der Beplankung: Fcd lfv90d sv90d l ΣR + lf Tragfäigkeitsnacweise siee Wandtafeln unter kombinierter Sceibenbeansprucung Bei gleiczeitiger Beansprucung einer Wandtafel durc Horizontal- und Vertikalkräfte darf der kleinere Wert der Beansprucung s v0 und s v90 vernaclässigt werden wenn die carakteristisce Tragfäigkeit der Beplankung mit dem Faktor 07 abgemindert wird. 6.4 Tragfäigkeitsnacweise Für die vereinfact berecneten Beansprucungen der Beplankung sind die folgenden Bedingungen einzualten: sv0d sv90d und f f v0d mit crid crid v90d v90d v90d F v f f Hierin bedeuten: s v0d Bemessungswert des Scubflusses der Beplankung in Rictung der Rippenlängsacse f v0d Bemessungswert der längenbezogenen Scubfestigkeit der Beplankung unter Berücksictigung der Tragfäigkeit der Verbindung und der Platten sowie des Beulens f vd Bemessungswert der Scubfestigkeit der Platten s v90d Bemessungswert der Beansprucung der Beplankung rectwinklig zur Rippenlängsacse f v90d Bemessungswert der längenbezogenen Festigkeit der Beplankung unter Berücksictigung der Tragfäigkeit der Verbindung und der Platten sowie des Beulens f cd Bemessungswert der Druckfestigkeit der Platten R d Bemessungswert der Tragfäigkeit eines Verbindungsmittels auf Absceren a v Abstand der Verbindungsmittel untereinander k v 0 für Tafeln mit allseitig scubsteif verbundenen Plattenrändern k v 066 für Tafeln mit nict allseitig scubsteif verbundenen Plattenrändern. k v 0 bei einseitiger Beplankung k v 05 bei beidseitiger Beplankung. t Dicke der Platten Abstand der Rippen. v0d v90d kvrd / a v min kvkv fvd t kvkv fv d 5t / ar Rd / a v min kv fcd t kv fcd 0t / ar F c e F cr F cr F cr F cr4 s v 90 Abb. 6.8: Wandtafel unter vertikaler Sceibenbeansprucung

17 olzbau andbuc Reie Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004 7 Verbindungen mit mecaniscen Verbindungsmittel 7 7 Verbindungen mit mecaniscen Verbindungsmitteln 7. Verbindungen mit stiftförmigen Verbindungsmitteln (Allgemeines) Die Tragfäigkeit einer Verbindung mit metalliscen stiftförmigen Verbindungsmitteln ängt außer von der Geometrie der Verbindung insbesondere von der Locleibungsfestigkeit des Holzes oder Holzwerkstoffes und dem Biegewiderstand der Stifte ab. Treten keine spröden Versagensformen wie z.b. Spalten des Holzes auf darf die Tragfäigkeit unter der Anname eines ideal-plastiscen Veraltens des Holzes oder Holzwerkstoffes unter Locleibungs- und der Stifte unter Biegebeansprucung berecnet werden. Spröde Versagensformen füren zu vorzeitigem Tragfäigkeitsverlust und können durc folgende Maßnamen vermieden werden: Verwenden von sclanken Stiften mit einem Verältnis von Einbindetiefe zu Stiftdurcmesser von mindestens 6 besser 8 Verwenden von Stiften aus Stal niedriger Festigkeitsklassen Verwenden von Holzwerkstoffen mit oer Zugfestigkeit rectwinklig zur Faserrictung der Deckfurniere (z.b. Sperrolz) Verstärken des Holzes im Ansclussbereic rectwinklig zur Faserrictung durc außen oder innen liegende Verstärkungen Vermeiden von vielen in Kraft- und Faserrictung intereinander liegenden Verbindungsmitteln Eröen der Abstände der Verbindungsmittel in Faserrictung. Im Anang G. der DIN 05 sind für Verbindungen von Bauteilen aus Holz oder Holzwerkstoffen sowie für Stalblec-Holz-Verbindungen Gleicungen zur Ermittlung der Tragfäigkeit angegeben. Diese gelten unabängig von der Art des stiftförmigen Verbindungsmittels unter der Voraussetzung eines duktilen Veraltens der Verbindung. Da mit diesen Gleicungen carakteristisce Werte der Tragfäigkeit bestimmt werden sind diese mit dem Modifikationsbeiwert k mod (siee Tabellen. bis.) und abängig vom Versagensmecanismus mit einem Teilsicereitsbeiwert für Festigkeitseigenscaften umzurecnen um die Bemessungswerte zu eralten. Um dem Tragwerksplaner die Anwendung der komplexen Ausdrücke im Anang G zu erleictern werden vereinfacte Ausdrücke zur Bestimmung der Tragfäigkeit im Abscnitt. der DIN 05 angegeben. Diese entsprecen den genaueren Ausdrücken im Anang G. für Verbindungen mit sclanken Stiften und erfordern daer gewisse Mindesteinbindetiefen der Stifte. In den folgenden Abscnitten werden Bemessungswerte der Tragfäigkeit eines Verbindungsmittels pro Scerfuge angegeben. Dabei wird Nutzungsklasse (für Holz-Holz- und Stalblec-Holz- Verbindungen Nutzungsklasse und ) und die Klasse der Lasteinwirkungsdauer mittel zugrunde gelegt. Die Werte gelten für Holz mindestens der Festigkeitsklasse C 4. Für die Mindesteinbindetiefen bzw. Mindestolzdicken der Verbindungsmittel t req werden Näerungsgleicungen angegeben. Im Folgenden wird t req als Mindesteinbindetiefe bezeicnet. Voraussetzung für die angegebenen Bemessungswerte ist außerdem das Einalten der Mindestabstände der Verbindungsmittel: a a t a c a a t a c Abstand untereinander in Faserrictung Abstand zum beanspructen Hirnolzende Abstand zum unbeanspructen Hirnolzende Abstand untereinander rectwinklig zur Faserrictung Abstand zum beanspructen Rand Abstand zum unbeanspructen Rand Für t < t req muss der Bemessungswert der Tragfäigkeit ermittelt werden indem die Werte der Tabellen mit t/t req multipliziert werden. Die Tragfäigkeit einer Verbindung mit Stabdübeln Passbolzen Bolzen Gewindestangen sowie Nägeln und Scrauben mit d > 6 mm und n in Kraftrictung intereinander angeordneten Verbindungsmitteln beträgt R n mpr jd ef d mit a n nef α α min n; n d m a α p R d Anzal der Verbindungsmittelreien mit je n Verbindungsmitteln in Kraftrictung intereinander Abstand der Verbindungsmittel untereinander in Faserrictung mindestens jedoc 5 d Winkel zwiscen Kraft- und Faserrictung Anzal der Scerfugen pro Verbindungsmittel Bemessungswert der Tragfäigkeit eines Verbindungsmittels pro Scerfuge Abb. 7.: Stalblec-Holz-Verbindung mit n 4 m und p 4 7. Verbindungen mit Stabdübeln Die Mindestabstände von Stabdübeln (siee Tabelle 7.) gelten auc für die Abstände von Passbolzen. Tabelle 7.: Mindestabstände von Stabdübeln a ( + cosα) d a d a t 7 d (mindestens 80 mm) a c (7 sinα) d (mindestens d) a t a c d d Abb. 7.: Definition der Verbindungsmittelabstände Für Holz-Holz-Verbindungen mit ein- bzw. zweiscnittig beanspructen Stabdübeln der Stalsorte S 5 mit d 0 mm gelten vereinfact folgende Mindesteinbindetiefen in die Seiten- und Mittelölzer abängig vom Winkel α zwiscen Kraft- und Faserrictung: Seitenolz: Mittelolz: t req (50 + α/50) d t req (4 + α/50) d

18 8 olzbau andbuc Reie Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004 7 Verbindungen mit mecaniscen Verbindungsmittel Falls in der Verbindung ein Teil der Stabdübel durc Passbolzen ersetzt wird dürfen die angegebenen Werte auc für diese Passbolzen angewendet werden. Für die angegebenen Mindesteinbindetiefen sind in Tabelle 7. die Bemessungswerte der Tragfäigkeit R d eines Stabdübels pro Scerfuge für Holz-Holz-Verbindungen angegeben. α und α sind die Winkel zwiscen Kraftund Faserrictung für die Bauteile bzw.. α ges ist die Summe der Kraft-Faser-Winkel der Bauteile und : α ges α + α Abb. 7.: Definition der Winkel zwiscen Kraft- und Faserrictung: α 90 α 90 Tabelle 7.: Tragfäigkeiten R d je Scerfuge in kn Holz- Holz-Verbindung Stabdübel S 5 KLED mittel α ges Stabdübeldurcmesser d [mm] [ ] für andere KLED sind die Werte R d zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: 5 Die Mindesteinbindetiefen t req für Stabdübel mit einem Durcmesser bis zu 8 mm gelten wie bei Nägeln unabängig vom Winkel α zwiscen Kraft- und Faserrictung. Die Bemessungswerte der Tragfäigkeit R d und die Mindesteinbindetiefen t req für Holz-Holz-Verbindungen sind in Tabelle 7. angegeben. Abb. 7.4: Einbindetiefen t und t Tabelle 7.: Mindesteinbindetiefen t req sowie Tragfäigkeiten R d je Scerfuge für Stabdübel der Durcmesser 6 mm und 8 mm Holz-Holz-Verbindung Stabdübel S 5 KLED mittel d Seitenolz Mittelolz R d [mm] t req [mm] t req [mm] [kn] für andere KLED sind die Werte R d zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: 5 Für Stalblec-Holz-Verbindungen mit innen liegenden Stalblecen und Stabdübeln mit d 0 mm betragen die Mindesteinbindetiefen t req (siee Abbildung 7.5) t req (57 + α/50) d Die Bemessungswerte der Tragfäigkeit entält Tabelle 7.4. Tabelle 7.4: Tragfäigkeiten R d je Scerfuge in kn Stalblec-Holz-Verbindung Stalblec innen liegend Stabdübel S 5 KLED mittel α Stabdübeldurcmesser d [mm] [ ] für andere KLED sind die Werte R d zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: 5 Für Stabdübel mit d < 0 mm gilt Tab.7.5. Tabelle 7.5: Mindesteinbindetiefen treq sowie Tragfäigkeiten R d je Scerfuge für Stabdübel der Durcmesser 6 mm und 8 mm Stalblec-Holz-Verbindung Stalblec innen liegend Stabdübel S 5 KLED mittel d t req R d [mm] [mm] [kn] für andere KLED sind die Werte R d zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: 5 7. Verbindungen mit (Pass)Bolzen und Gewindestangen Die Mindestabstände für Bolzen und Gewindestangen untersceiden sic wegen des notwendigen Platzes für die Unterlegsceiben von den entsprecenden Werten für Stabdübel. Die in diesem Abscnitt angegebenen Werte der Mindesteinbindetiefe und der Tragfäigkeit für Bolzen gelten in gleicer Weise für Passbolzen. Tabelle 7.6: Mindestabstände von Bolzen und Gewindestangen a ( + cosα) d (mindestens 4 d) a 4 d a t 7 d (mindestens 80 mm) a c (7 sinα) d (mindestens 4 d) a t a c d d Für Holz-Holz-Verbindungen mit Bolzen und Gewindestangen der Festigkeitsklasse 4.6 mit d 0 mm betragen die Mindesteinbindetiefen für die Seiten- und Mittelölzer Bolzen: Seitenolz: Mittelolz: Gewindestangen: Seitenolz: Mittelolz: t req (5 + α/50) d t req (44 + α/50) d t req (47 + α/50) d t req (9 + α/50) d Für die angegebenen Mindesteinbindetiefen sind in den Tabellen 7.7 und 7.8 die Bemessungswerte der Tragfäigkeit R d eines Bolzens bzw. einer Gewindestange pro Scerfuge angegeben. Tabelle 7.7: Tragfäigkeiten R d je Scerfuge in kn Holz- Holz-Verbindung Bolzen 4.6 KLED mittel α ges Bolzendurcmesser d [mm] [ ] für andere KLED sind die Werte R d zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: 5

19 olzbau andbuc Reie Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004 7 Verbindungen mit mecaniscen Verbindungsmittel 9 Tabelle 7.8: Tragfäigkeiten R d je Scerfuge in kn Holz- Holz-Verbindung Gewindestangen 4.6 KLED mittel α ges Gewindestangennenndurcmesser d [mm] [ ] für andere KLED sind die Werte R d zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: 5 Für Bolzen und Gewindestangen mit einem Durcmesser bis zu 8 mm sind die Mindesteinbindetiefen t req und die Bemessungswerte der Tragfäigkeit R d für Holz-Holz-Verbindungen in Tabelle 7.9 angegeben. Tabelle 7.9: Mindesteinbindetiefen t req sowie Tragfäigkeiten R d je Scerfuge für Bolzen und Gewindestangen der Durcmesser 6 mm und 8 mm Holz-Holz-Verbindung Bolzen und Gewindestangen 4.6 KLED mittel d Seitenolz Mittelolz R d [mm] t req [mm] t req [mm] [kn] Bolzen Gewindestangen für andere KLED sind die Werte R d zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: 5 Für Stalblec-Holz-Verbindungen mit innen liegenden oder mit außen liegenden dicken Stalblecen (t d) betragen die Mindesteinbindetiefen Bolzen: Gewindestangen: t req (6 + α/70) d t req (55 + α/70) d Abb. 7.5: Einbindetiefen für Stalblec-Holz-Verbindungen Die Bemessungswerte der Tragfäigkeit R d eines Verbindungsmittels pro Scerfuge sind in Tabelle 7.0 und 7. angegeben. Tabelle 7.0: Tragfäigkeiten R d je Scerfuge in kn Stalblec-Holz-Verbindungen mit innen liegenden oder mit außen liegenden dicken Stalblecen Bolzen oder Gewindestangen 4.6 KLED mittel α Bolzendurcmesser d [mm] [ ] α [ ] Gewindestangendurcmesser d [mm] Für andere KLED sind die Werte R d zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: 5 Tabelle 7.: Mindesteinbindetiefen sowie Tragfäigkeiten R d je Scerfuge von Stalblec-Holz-Verbindungen mit innen liegenden oder mit außen liegenden dicken Stalblecen Bolzen oder Gewindestangen 4.6 der Durcmesser 6 mm und 8 mm KLED mittel d t req R d [mm] [mm] [kn] Bolzen Gewindestangen für andere KLED sind die Werte R d zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: 5 Für Stalblec-Holz-Verbindungen mit außen liegenden dünnen Stalblecen (t d/) betragen die Mindesteinbindetiefen für Bolzen: Seitenolz: Mittelolz: t req (5 + α/70) d t req (44 + α/70) d und für Gewindestangen: Seitenolz: t req (47 + α/70) d Mittelolz: t req (9 + α/70) d Tabelle 7. und 7. entalten die entsprecenden Bemessungswerte der Tragfäigkeit R d pro Scerfuge. Tabelle 7.: Tragfäigkeiten R d je Scerfuge in kn Stalblec-Holz-Verbindungen mit außen liegenden dünnen Stalblecen Bolzen oder Gewindestangen 4.6 KLED mittel α Bolzendurcmesser d [mm] [ ] α Gewindestangendurcmesser d [mm] [ ] für andere KLED sind die Werte R d zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: 5 Tabelle 7.: Mindesteinbindetiefen sowie Tragfäigkeiten R d je Scerfuge von Stalblec-Holz-Verbindungen mit außen liegenden dünnen Stalblecen Bolzen oder Gewindestangen 4.6 der Durcmesser 6 mm und 8 mm KLED mittel d Seitenolz Mittelolz R d [mm] t req [mm] t req [mm] [kn] Bolzen Gewindestangen für andere KLED sind die Werte R d zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: Verbindungen mit Nägeln 7.4. Holz-Holz-Nagelverbindungen Die Mindestnagelabstände sind in Tabelle 7.4 angegeben. Der Bemessungswert der Tragfäigkeit R d eines Nagels pro Scerfuge beträgt für glattscaftige runde Nägel in Holz-Holz-Nagelverbindungen mit Einbindetiefen von mindestens 9 d und KLED mittel nict vorgebort: vorgebort: R d 74 d 65 in N R d 74 d 78 in N Für andere KLED sind die Werte R d zu multiplizieren mit: ständig: 075; lang: 0875; kurz: 5.

20 0 olzbau andbuc Reie Einfürung in die Bemessung nac DIN 05:004 7 Verbindungen mit mecaniscen Verbindungsmittel Tabelle 7.4: Mindestnagelabstände von auf Absceren beanspructen Nägeln nict vorgebort vorgebort ρ k 40 kg/m a d < 5 mm: ( cosα) d d 5 mm: ( cosa) d ( + cosα) d a 5 d d a t d < 5 mm: ( cosα) d d 5 mm: (0 + 5 cosα) d a c d < 5 mm: 7 d 7 d d 5 mm: 0 d (7 + 5 cosα) d a t d < 5 mm: ( 5 + sinα) d ( + 4 sinα) d d 5 mm: ( sinα) d a c 5 d d 7.4. Holzwerkstoff-Holz-Nagelverbindungen Für Holzwerkstoff-Holz-Nagelverbindungen one Vorborung mit Einbindetiefen von mindestens 9 d im Holzbauteil sind die Tragfäigkeitswerte R d in den Tabellen 7.5 bis 7.8 zusammengestellt. Für Brettsperrolz wurde mit ρ k 400 kg/m gerecnet. Die Bemessungswerte der Tragfäigkeit wurden mit dem Modifikationsbeiwert k mod für die Klasse der Lasteinwirkungsdauer mittel nac DIN 05 Gleicung (96) berecnet k k k k mod bzw. k mod sind die Modifikationsbeiwerte für den Holz- oder Gipswerkstoff bzw. das Holz. Tabelle 7.5: Tragfäigkeitswerte R d in N von einscnittigen Brettsperrolz-Holz-Nagelverbindungen KLED mittel t Nageldurcmesser d [mm] [mm] für andere KLED sind die Werte R d zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: 5 Tabelle 7.6: Tragfäigkeitswerte R d in N von einscnittigen Sperrolz-Holz-Nagelverbindungen KLED mittel t mod mod mod Nageldurcmesser d [mm] [mm] für andere KLED sind die Werte R d zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: 5 Die Mindestnagelabstände a und a dürfen in Sperrolz-Holz-Nagelverbindungen das 085-face der Werte in Tabelle 7.4 betragen. Tabelle 7.7: Tragfäigkeitswerte R d in N von einscnittigen Holzwerkstoff-Holz-Nagelverbindungen mit OSB- Platten KLED mittel NKL t Nageldurcmesser d [mm] [mm] für andere KLED in NKL sind die Werte zu multiplizieren mit: ständig: 0655; lang: 079; kurz: 0 in NKL (nur OSB/ und OSB/4) sind die Werte zu multiplizieren mit: ständig: 0567; lang: 0707; mittel: 0886; kurz: 06 Tabelle 7.8: Tragfäigkeitswerte R d in N von einscnittigen Holzwerkstoff-Holz-Nagelverbindungen mit kunstarzgebundenen Spanplatten KLED mittel NKL t Nageldurcmesser d [mm] [mm] für andere KLED in NKL sind die Werte zu multiplizieren mit: ständig: 0588; lang: 0778; kurz: in NKL sind die Werte zu multiplizieren mit: ständig: 0480; lang: 065; mittel: 08; kurz: 09 Tabelle 7.9: Tragfäigkeitswerte R d in N von einscnittigen Gipskartonplatten-Holz-Nagelverbindungen t Nageldurcmesser d [mm] [mm] für andere KLED in NKL sind die Werte zu multiplizieren mit: ständig: 0500; lang: 0764; kurz: 5 in NKL (nur GKBI und GKFI) sind die Werte zu multiplizieren mit: ständig: 04; lang: 066; mittel: 0866; kurz: Stalblec-Holz-Nagelverbindungen Der Bemessungswert der Tragfäigkeit R d eines Nagels pro Scerfuge beträgt für glattscaftige runde Nägel in Stalblec-Holz-Nagelverbindungen und Einbindetiefen von mindestens 9 d Dünne außen liegende Stalblece: nict vorgebort: R d 74 d 65 in N vorgebort: R d 74 d 78 in N Innen liegende oder dicke außen liegende Stalblece: nict vorgebort: vorgebort: R d 05 d 65 in N R d 05 d 78 in N Die Tragfäigkeitswerte R d von Stalblec- Holz-Nagelverbindungen mit einscnittig beanspructen Sondernägeln der Tragfäigkeitsklasse in nict vorgeborten Hölzern sind in Tabelle 7.0 angegeben. Die Stalblecdicke t beträgt 05 d t d. In Tabelle 7.0 ist l die Nagellänge und l g die Länge des profilierten Scaftteils. Tabelle 7.0: Tragfäigkeitswerte R d in N von einscnittigen Stalblec-Holz-Nagelverbindungen in nict vorgeborten Hölzern KLED mittel l l g Nageldurcmesser d [mm] [mm] [mm] für andere KLED sind die Werte R d zu multiplizieren mit: ständig: 0750; lang: 0875; kurz: 5 Die Ansclussfläce pro Nagel a a mit den Abständen nac Tabelle 7.4 darf in Stalblec-Holz-Nagel-Verbindungen auf die Hälfte verringert werden. Dabei darf weder a noc a 50% des Wertes nac Tabelle 7.4 unterscreiten. Abb. 7.6: Ansclussfläce pro Nagel