NEUERUNGEN EC 5. bei der Bemessung von Holzbauten nach. von

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1 NEUERUNGEN bei er Beessung von Holzbauten nach EC 5 von Salzburg 4. Noveber Linz 5. Noveber 2009 Graz 11. Noveber Wien 12. Noveber 2009

2 Norung Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung ÖNORM EN : Allgeeines Allgeeine Regeln un Regeln ür en Hochbau ÖNORM B : Nationale Festlegungen nationale Erläuterungen un nationale Ergänzungen zur ÖNORM EN ÖNORM EN : Allgeeine Regeln ür en Branall ÖNORM B : Nationale Festlegungen nationale Erläuterungen un nationale Ergänzungen zur ÖNORM EN Richar FRITZE

3 Sicherheitsonzept Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung E R E Beessungswert er Einwirung R Beessungswert er Festigeit Richar FRITZE

4 Grunlagen er Beessung Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Wert: Bezeichnungen: / F Spannung / Krat / R Festigeit / Tragähigeit Inex: t / c / / v Zug / Druc / Biegung / Schub 0 / α / 90 Parallel / Unter α / senrecht zur Faserrichtung / charateristischer Wert / Beessungswert Richar FRITZE

5 Grunlagen Grunlagen Charateristische Werte er Einwirungen F Nachweisverahren Verbinungs- Bran Charateristische Werte er Schnittgrößen E Beessungswerte er Spannung Charateristischer Wert es Wierstanes R Beessungswert es Festigeit Zusaenassung 1 bzw. = o γ M Richar FRITZE

6 Grunlagen Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Grunobination: Teilsicherheitsbeiwerte γ M Vollholz; Spanplatten; Harte harte MDF- un weiche Faserplatten; Verbinungen γ Μ = 130 Brettschichtholz; Nagelplatten γ Μ = 125 LVL; Sperrholz; OSB-Platten γ Μ = 120 Außergewöhnliche Kobination: Allgeein γ Μ = 100 Richar FRITZE z.b: Vollholz C24; Biegebeanspruchung; o = = o = = γ M N 148 ²

7 Grunlagen Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Festigeitswerte Charateristischer Wert er Festigeit Holz ist ein anisotroper Wersto aher sin ie Festigeitseigenschaten richtungsabhängig Charateristische Werte: Biegestigeit t0 Zugestigeit in Faserrichtung t90 Zugestigeit noral zur Faserrichtung c0 Drucestigeit in Faserrichtung c90 Drucestigeit noral zur Faserrichtung v Schubestigeit Richar FRITZE

8 Grunlagen Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Festigeitswerte Charateristischer Wert er Festigeit Die charateristischen Werte er Festigeit beinen sich NICHT i EC5 ÖN EN 338 Vollholz ÖN EN 1194 Brettschichtholz ÖN EN OSB-Patten Spanplatten un Faserplatten ON EN Sperrholz ÖN EN 384 Bestiung charateristischer Werte ür echanische Eigenschaten un Rohichte (char. Werte nach ON EN 338) Richar FRITZE

9 Grunlagen Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Festigeitslassen un Festigeitswerte Vollholz ÖN EN 338 Festigeitslassen: Cxx Naelholz/Pappel Dxx Laubholz xx = Brettschichtholz (BSH) ÖN EN 1194 Festigeitslassen: GLxxh hoogenes Brettschichtholz GLxxc obiniertes Brettschichtholz xx = Furniersperrholz ÖN EN 636; EN Festigeitslassen: Fxx/xx xx/xx = 25/10 40/40 50/25 70/25 60/10 90/10 Spansperrholz OSB ÖN EN Festigeitslassen: OSB/2 OSB/3 OSB/4 Richar FRITZE

10 Grunlagen Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Festigeitslassen un Festigeitswerte ür Vollholz nach ÖN EN 338:2003 Naelholz + Pappel Laubholz Festigeitslasse C16 C24 C30 C35 C40 D30 D40 D50 Biegung Zug parallel t Zug rechtwinelig t Druc parallel c Druc rechtwinelig c Schub un Torsion v E-Moul parallel E 0ean E-Moul rechtw. E 90ean Schuboul G ean Rohichte in g/³ ρ Richar FRITZE

11 Grunlagen Vergleich er Festigeitslassen Grunlagen Bran Fesigeitslasse Zusaenassung S7 / MS7 S10 / MS10 S13 MS13 MS17 Vollholz Verbinungs- Sortierlasse C16 C24 C30 C35 C40 Brettschichtholz BS11 ca. GL24 BS14 ca. GL28 BS16 ca. GL32 BS18 ca. GL36 Richar FRITZE

12 Grenzzustan er Tragähigeit Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Moiiationsbeiwert o Die Festigeitseigenschaten von Holz hängen auch von er Dauer er Einwirung un e Feuchtegehalt ab. Die Lasteinwirungsauer wir urch ie Klasse er Lasteinwirungsauer KLED berücsichtigt er Feuchtegehalt geht in ie Nutzungslasse NKL ein. Lasteinwirungsauer un Feuchtegehalt weren urch en Moiiationsbeiwert o berücsichtigt. Richar FRITZE

13 Grenzzustan er Tragähigeit Klasse er Lasteinwirungsauer KLED Grunlagen Verbinungs- Beessungswert er Beanspruchung w Beessungswert er Festigeit Beessungswert er Beanspruchung w Beessungswert er Festigeit Bran s g stänig s g stänig Zusaenassung urz Zeit t urz Zeit t Klasse er Lasteinwirungsauer KLED Richar FRITZE

14 Grenzzustan er Tragähigeit Klasse er Lasteinwirungsauer KLED Grunlagen KLED ca. Dauer Beispiele Bran Verbinungs- Zusaenassung stänig > 10 a Eigengewicht lang 6-10 a Lagerstoe 1 w - 6 Nutzlasten Schnee > 1000 urz < 1 w Schnee bis 1000 Win bewegte Lasten sehr urz außergewöhnliche Lasten Erbeben Anprall Richar FRITZE

15 Grenzzustan er Tragähigeit Innenräue von Wohn- Schul- un Verwaltungsbauten Nutzungslasse NKL Grunlagen Verbinungs- Bran Zusaenassung NKL Ugebungslia Holzeuchte er eisten Tep. ϕ rel Naelhölzer 1 20 C 65% 12 % 2 20 C 85% 20 % 3-85% > 20 % Beispiele Innenräue von Nutzbauten wie Lagerhallen Reithallen etc. Bauteile i Freien it onstrutive Holzschutz Die rel. Luteuchte ar in NKL 1 un 2 i Jahr axial einige Wochen überschritten weren. Richar FRITZE

16 Grenzzustan er Tragähigeit Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Moiiationsbeiwert o ür Vollholz un Brettschichtholz KLED Nutzungslasse NKL stänig lang urz sehr urz Richar FRITZE

17 Grenzzustan er Tragähigeit Grunlagen Beispiel ür ie Berechnung er aßgeblichen Festigeit M g = 900 N M s = 510 N ψ 0s = 07 (> 1000) M w = 105 N ψ 0w = 06 NKL 1 Bran Verbinungs- Zusaenassung Nachweis: = o γ M Richar FRITZE

18 Grenzzustan er Tragähigeit Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung LK Vollholzquerschnitt 12/22 C24 = 24 N/²; γ M = 130 M [N] [N/²] KLED o [N/²] g stänig % g + s % g + w urz % g+s+ ψ 0w w urz % g+w+ ψ 0s s urz % Richar FRITZE

19 Grenzzustan er Tragähigeit Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Alternative Berechnung: In er nachstehenen Tabelle wir statt er Abinerung er Festigeit it o ie Einwirung it 1/ o erhöht. M E M E o M R M R LK M KLED o M / o [N] [N] g 84 stänig g + s g + w 94 urz g+s+ ψ 0w w 148 urz g+w+ ψ 0s s 135 urz o Richar FRITZE

20 Grenzzustan er Tragähigeit Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Nachweis er Querschnittstragähigeit: Zug in Faserrichtung: t0 t0 1 it t 0 = o t0 γ M Druc in Faserrichtung ohne Stabilitätsgeahr: c0 c0 1 it c0 = o c0 γ M Richar FRITZE

21 Grenzzustan er Tragähigeit Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Richar FRITZE Druc in Faserrichtung it Stabilitätsgeahr: c c0 c0 1 it λ c0 rel c = = λ λ o 0 c0 λ relc bezogene Schlanheit λ 0 Bezugsschlanheit; z.b: ür C24 λ 0 = 590 c Knicbeiwert λrel Vollholz BSH γ M

22 Grenzzustan er Tragähigeit Grunlagen Verbinungs- Bran Zusaenassung Druc rechtwinelig zur Faserrichtung: c90 c90 1 it c90 = o c90 c90 γ M c90 Beiwert zur Berücsichtigung er Art er Einwirung er Spaltgeahr un es Graes er Drucverorung. c90 = ; 220 Bei er Berechnung von c90 ar ie wirsae (rechnerische) Kontatläche angenoen weren (> tatsächliche Kontatläche) Richar FRITZE

23 Grenzzustan er Tragähigeit Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Richar FRITZE einachsige Biegung: 1 it = o γ M schiee Biegung it Zug: t0 t0 un t0 t0 + + y y + y y + z z z z 1 it y Beiwert zur Berücsichtigung er nichtlinearen Interation er Grenzoente bei schieer Biegung = 070 Rechtecquerschnitte aus VH BSH oer FSH sonst = = o γ M

24 Grenzzustan er Tragähigeit schiee Biegung it Druc: z y c z z y y c c z z y y c c : Ohne Stabilität snachweis Grunlagen Verbinungs Richar FRITZE Beiwert zur Berücsichtigung er nichtlinearen Interation er Grenzoente bei schieer Biegung cy bzw. cz Knicbeiwert u ie y-ache bzw. z-achse z z y y c z c c z z y y c y c c : Stabilität snachweis Mit Bran Zusaenassung

25 Grenzzustan er Tragähigeit Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Druc unter eine Winel a zu Faserrichtung: c α c α it c α = 1 c90 c o c90 c0 2 sin α + cos c90 Beiwert zur Berücsichtigung er Art er Einwirung er Spaltgeahr un es Graes er Drucverorung. c α Richar FRITZE

26 Grenzzustan er Tragähigeit Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Schub: τ v 1 it v = o v γ M Zur Berücsichtigung er Rissbilung ist ie Breite es Träger it e Fator cr zu reuzieren: cr = 067 ür VH cr = 083 ür BSH cr = 100 sonst. Richar FRITZE

27 Grenzzustan er Tragähigeit Grunlagen Bran Schub bei ausgelingte Aulager: τ v 1 it v = o v v γ M v Abinerungsator lt. ÖNORM Zur Berücsichtigung er Rissbilung ist ie Breite es Träger it e Fator cr zu reuzieren. Verbinungs- Zusaenassung Richar FRITZE

28 Grenzzustan er Gebraustauglicheit Der Einluss er Langzeitverorung (Kriechen) wir urch en Verorungsbeiwert e berücsichtigt. Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Die Durchbiegung ist sowohl zu Zeitpunt t=0 als auch zu Zeitpunt t= zu untersuchen. e ür NKL Holzprout VH; BSH; FSH; Sperrholz OSB/3; OSB/4;Spanpl Richar FRITZE Weiter Werte von e siehe ON EN

29 Grenzzustan er Gebraustauglicheit Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Rechengrößen er Durchbiegung w G0 stänige Einwirung t = 0 w G stänige Einwirung t = w Q10 Leiteinwirung t = 0 w Q1 Leiteinwirung t = w Qi0 Begleiteinwirung t = 0 w Qi Begleiteinwirung t = w G = w G0 (1 + e ) w Q1 = w Q10 (1 + ψ 21 e ) w Qi = w Qi0 (ψ 0i + ψ 2i e ) Richar FRITZE

30 Grenzzustan er Gebraustauglicheit Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Grenzwerte er Durchbiegung LK Zeitpunt Berechnung Biegetr. Kragtr. Charateristische Kobination (seltene Kobination) w t=0 l/300 l /150 Q10 0 j Qj0 j> 1 w t = l/200 l /100 quasi-stänige Kobination t = wg j w 0 ψ 2 Qj0 l/250 l /125 + ψ G wg j 1 w j 1 w Qj ( 1+ e ) wc Nachweis gegen Schäen 1 - el. Durchbiegung ohne Eigengewicht ohne Kriechen Nachweis gegen Schäen 2 - it Kriechen ohne Eigengewicht Nachweis gegen optische Beeinträchtigung - alle quasistatischen Einwirungen Überhöhung w c ar abgezogen weren Richar FRITZE

31 Verbinungs Grunlagen Versagen staböriger Verbinungs R Verahren nach Johansen Bran Grai: Pro. Dr.-Ing. Kai Haase I II III t Holz versagt Mischversagen Verbinungs- Zusaenassung Verbinungs versagt Richar FRITZE

32 Verbinungs Grunlagen Charateristische Tragähigeit je Scheruge F vr in Faserrichtung einer zweischnittigen Verbinung: t 1 t 2 t 1 Bran Verbinungs- Zusaenassung F v R = h1 t1 05 h2 t2 in h1 t1 4β (2 + β ) M 105 ( ) 2β 1+ β β h1 t1 2 β Fax R M y R h β 4 y R β + F ax R 4 β Verhältnis er Lochleibungsestigeiten h2 / h1 Richar FRITZE

33 Verbinungs Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Charateristische Tragähigeit je Scheruge F vr einer zweischnittigen Verbinung:. Durchesser es Verbinungss t 1 ; t 2 Dice er Hölzer 1 un 2 h1 ; h1 charateristische Lochleibungsestigeit i Holz 1 un 2 M yr charateristisches Fließoent es Verbinungss Richar FRITZE

34 Verbinungs Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Charateristische Lochleibungsestigeit h1 charateristische Fließoent M yr : vo Verbinungs abhängig z.b: - Nägel ohne vorgebohrte Löcher h = 0082 ρ Nägel it vorgebohrten Löchern h = 0082 (1-001 ) ρ - Nägel it rune Querschnitt M yr = 030 u 26 - Nägel it ca. quaratische Querschnitt M yr = 045 u 26 Richar FRITZE

35 Verbinungs Grunlagen Verbinungs- Bran Zusaenassung Beessungswert je Scheruge es Verbinungss in Faserrichtung: F F v R v R = o it γ M = γ M 130 Mehrere Verbinungs in Faserrichtung: F v e R = ne Fv R Beessungswert er Verbinung quer zur Faserrichtung: F 90 R F 90 R = o F90 R γ M geäß EC5 Richar FRITZE

36 Verbinungs Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Weitere Verbinungs: Klaern Bolzen Stabübel un Passbolzen Schrauben Nagelplatten Ring- un Scheibenübel Scheibenübel it Zähnen Richar FRITZE

37 Bran Grunlagen Bran Verbinungs- Zusaenassung Nachweis es Restquerschnitts unter er quasistatischen Einwirungsobination Abbrantiee: e = β t ireq + 0 it: β Abbrangeschwinigeit in [/in] z.b: BSH β = 07 /in t ireq erorerliche Branwierstansauer in [in] 0 Schichtice verohlte Oberläche i.a. 0 = 07 z.b: BSH-Träger 18/28 t ireq = 30 in e = = 28 Richar FRITZE

38 Bran Grunlagen Bran Resttragestigeit: i = o i γ M i it: oi = o Moiiationsbeiwert i Beiwert ge. ON z.b: BSH i = 115 i Verbinungs- Zusaenassung Richar FRITZE

39 Zusaenassung Die serie EN 1995 un B 1995 stellt ein wesentlich erweitertes Spetru von rechnerischen Nachweisen i Holzbau zur Verügung un lieert realitätsnähere Ergebnisse als ie bisherigen. Neben e urch ie Einührung es Sicherheitsonzepts it Teilsicherheitsbeiwerten bereits erhöhten Rechenauwan wir urch ie Berücsichtigung es Moiiationsators etlicher neuer Festigeitslassen ehrerer Verorungsälle sowie neuer oplexerer Nachweise er Verbinungs er Rechenauwan gegenüber er bisherigen Beessung nochals wesentlich gesteigert un ist ohne EDV-Prograe ot nicht ehr wirtschatlich urchührbar. Richar FRITZE

40 Richar FRITZE Ich ane ür Ihre Auersaeit