... Dipl.-Ing. A. Thalmann

Transkript

1 Statische Berechnung Auftrags-Nr. : Bauvorhaben : Eduard-Suling-Straße Bremen Bauherr : Fa. Karibu Holztechnik GmbH Eduard-Suling-Straße Bremen Tragwerksplanung : Ingenieurbüro A. Thalmann Am Mühlenfeld Thedinghausen Statische Berechnung : Seite 1-26 aufgestellt, Morsum, den Dipl.-Ing. A. Thalmann

2 Proj.Bez Seite 2 01 Datum Projekt Vorbemerkung Der Statischen Berechnung liegen die z.z. gültigen technischen Baubestimmungen zugrunde. (DIN Einwirkungen auf Tragwerke) Es wird vorausgesetzt, dass das Nebengebäude in der Schneelastzone 1,1a oder 2 steht. Sollte es über einer Höhe 275m NN (Normal Null) stehen, so ist die vorhandene Statik neu zu berechnen. Außerdem ist sind bei der statischen Berechnung bei den Einwirkungen die Windzonen 1 und 2 mit einbezogen worden. Bei Aufstellung des Gebäudes in den Windzonen 3 und 4 muss die statische Berechnung neu aufgestellt werden. Es handelt sich hier um Gartenhäuser/Carports, die nicht ausgebaut werden dürfen und auch nicht im Nachhinein zusätzlich gedämmt werden dürfen. Dies würde die Statik verändern, und somit müßte die Berechnung neu aufstellt werden. Baustoffe Beton C 25/30 Decken und Stürze C 16/20 Fundamente C 20/25 Sohlplatte Betonstahl BSt 500 M ( IV M ) Mattenstahl BSt 500 S ( IV S ) Rundstahl Profilstahl St 37-2 S 235 nach DIN EN Holz Vollholz VH aus NH S10/MS10 (GK II) Brettschichtholz BSH aus NH BS14 (GK I) Querschnitte nach stat. Berechnung Windrispenband 20 * 1 mm kreuzweise angeordnet. Dachlatten 30/50 mm ohne Gutachten Bodenpressung zul ps = 0.15 MN/m2 für b < 50 cm zul ps = 0.20 MN/m2 für b => 50 cm Vor Baubeginn überprüfen! Bauzustände: Für alle nicht nachgewiesenen Bauzustände während der Baumaßnahme ist vom ausführenden Unternehmer die Stabilität aller Bauteile durch Abstützungen und Versteifungen sicherzustellen. Ferner sind die Dachkonstruktionen nicht durch Mannlasten zu belasten. Der Aufbau ist von Hilfskonstrutionen aus durch zu führen.

3 Proj.Bez Seite 3 01 Datum Projekt Verankerung der Dachkonstruktion Befestigung der Dachflächen Schalbretter sind mit wenigstens 2 Drahtnägeln nach DIN oder mit gleichwertigen Verbindungsmitteln, z.b. Schrauben an jedem Sparren, Holzbalken, Binder oder Stiel zu befestigen. In Hirnholz eingeschlagene Nägel dürfen nicht auf Herausziehen in Rechnung gestellt werden. Holzspan- oder Funierplatten Dachschalungen aus Holzspan- oder Funierplatten sind mit mindestens 6 Drahtstiften /m2 oder gleichwertigen Verbindungsmitteln, z.b. Schraubnägeln, zu befestigen. Im Rand- und Eckbereich von Flachdächern sind mindestens 12 bzw. 18 Drahtnägel /m2 Dachfläche anzuordnen. Für andere Dacheindeckungen, z.b. Wellzementplatten und Verblechungen, sind gleichwertige Verbindungsmittel zu verwenden. Sämtliche Tragglieder der hölzernen Dachkonstruktion, wie Sparren,Pfetten, Pfosten, Kopfbänder, Schwellen usf. sind untereinander ausreichend zug- und druckfest miteinander zu verbinden und an die Unterkonstruktion anzuschließen. Dachstiele sind durch seitliche Verbindungsmittel an Pfetten und Schwellen anzuschließen. Nagelplatten Die Anordnung von Nagelplatten und die Verteilung der Nägel auf die einzelnen Holztragelemente muß gemäß den statischen Nachweisen erfolgen. Sparren an den Auflagerpunkten Mindestens jeder dritte Sparren ist an seinen Auflagerpunkten - außer der allgemeinen Befestigung durch Sparrennägel - zusätzlich durch Laschen, Zangen, Bolzen bzw. durch Sonderbauteile, z.b. Stahlblechformteile, die durch Nagelung befestigt werden, mit den Pfetten zu verbinden. Korrosionsschutz für alle Verbindungsmittel Kontaktkorrosion ist zu vermeiden. Für alle Verbindungsmittel ist der gemäß DIN , Tab. 1 geforderte Korrosionsschutz einzuhalten. Zulassungen von Dübeln enthalten u.u. weitgehende Forderungen zum Korrosionsschutz.

4 Einwirkungen auf Tragwerke - Lastermittlungen nach DIN 1055, Ausgabe Programm: Einwirkungen Datum : Seite : 1 : 1.0 Beschreibung : Karibu- Standort : Bundesland - Hessen Landkreis - Kassel Stadt - Kassel Dachform - Satteldach Höhe über NN [m] = 163,00 m Schneelastzone = 2 Dachneigungswinkel α1 = 15,00 Dachneigungswinkel α2 = 15,00 Linke Dachhälfte: Rechte Dachhälfte: LF α1[ ] Faktor[-] µ1(α1)[-] sk[kn/m2] s1[kn/m2] Se1[kN/m] Fs1[kN/m] ,0 0,8 0,85 0, ,5 0,8 0,85 0, ,0 0,8 0,85 0, LF α2[ ] Faktor[-] µ1(α2)[-] sk[kn/m2] s2[kn/m2] Se2[kN/m] Fs2[kN/m] ,5 0,8 0,85 0, ,0 0,8 0,85 0, ,0 0,8 0,85 0, : 2.0 Beschreibung : Karibu- Standort : Bundesland - Hessen Landkreis - Kassel Stadt - Kassel Klassifikation - Binnenland Dachform - Satteldach / Trogdach Anströmrichtung = 0 Windlastzone = 1 Gebäudehöhe h = 2,60 m Geschwindigkeitsdruck für Bauten bis 25 m Höhe q = 0,50 kn/m2 Dachneigungswinkel α = 15,00 Baukörperbreite (Anströmrichtung) b = 5,00 m Abmessung e/10 = 0,50 m Abmessung e/ 4 = 1,25 m LF F[kN/m2] G[kN/m2] H[kN/m2] I[kN/m2] J[kN/m2] cpe,10-0,9-0,8-0,3-0,4-1 1 q * cpe,10-0,45-0,4-0,15-0,2-0,5 2 cpe,10 0,2 0,2 0,2-0,4-1 2 q * cpe,10 0,1 0,1 0,1-0,2-0,5 Wir haben diese Angaben mit Sorgfalt zusammengestellt, sie erfolgen dennoch ohne Gewähr. Verbindlich sind jedoch die amtlichen Bekanntmachungen der Länder. Dipl.-Ing. A. Thalmann Thedinghausen Am Mühlenfeld 27 Telefon: Fax: a.thalmann@t-online.de

5 Proj.Bez Seite Datum Projekt Pos. 3.0 Schalung 19mm System 1-Feld Sparren Abmessungen Dachneigungswinkel alpha = 0.00 grd M 1:15 Feld 1 l 1 = 0.80 m 0.80 A alpha= 0 grd B 0.80 Belastung Zusammenst. go Dachpappe einlagig besandet = 0.03 kn/m² Schalung 19mm NH 10/MS *5 = = 0.10 kn/m² 0.13 kn/m² Gleichlasten Eindeckung und Konstruktion (DF) go = 0.13 kn/m2 Schneelast (GF) so = 0.68 kn/m2 s = 0.68 kn/m2 Gleichlasten M 1:15 Windlast nach DIN 1055 T4 (08.86) Wind Staudruck Winddruck ( -0.60*0.50 ) qo = 0.50 kn/m2 wd = kn/m2 Windsog (-0.60*0.50 ) ws = kn/m A B

6 Proj.Bez Seite Datum Projekt Schnittgrößen Überlagerungs-Lastfälle nach DIN 1055 T5 (06.75) für alpha <= 45 grd Kombination 1 = g + p + s/2 + wd (Lf H) Kombination 2 = g + p + s + wd/2 (Lf H) Stützkräfte [kn/m] Kombination 1 Kombination 2 Aufl Vg Hg max V max H max V max H A B Momente [knm/m] Normalkräfte [kn/m] Bemessung Kombination 1 Kombination 2 Ort max M zugeh N max M zugeh N Feld Vollholz NH Sortierklasse S10/MS10 zul sig Z parall Lf H = 7.00 MN/m2 zul sig B Lf H = MN/m2 Elastizitätsmodul E = MN/m2 Schwächung über Auflager c = 0.00 cm maßgebendes Moment My = 0.06 knm/m maßgebende Normalkraft N = 0.00 kn/m gewählt Sparrenabstand e = 0.10 m Querschnitt b = 10.0 cm d = 1.9 cm ============================================= A = 19 cm2 Wy = 6 cm3 Iy = 6 cm4 Nachweise Anteil aus N My Summe Zug+Biegung = 0.11 <= 1 Verformungen Ort zul f vorh f erf Iy [cm] [cm] [cm4] Feld 1 l' /200 = * negative Durchbiegung wird nicht berücksichtigt Befestigung der Schalung auf den Sparren mit 2 Stahlnägeln 28 x 55mm pro Verbindung! Die Stösse der Schalung werden so versetzt, dass die Fläche als Scheibe wirken kann.

7 Proj.Bez Seite Datum Projekt Pos. 4.1 Sparren Fachwerk System 1-Feld Sparren Abmessungen Dachneigungswinkel alpha = grd M 1:20 Feld 1 l 1 = 1.47 m 1.52 B alpha= 15 grd A 1.47 Belastung Zusammenst. go Dachpappe einlagig = 0.03 kn/m² Schalung 19mm Sparren.019*5 =.036*.095*5/.8 = 0.10 kn/m² 0.02 kn/m² = 0.15 kn/m² Gleichlasten Eindeckung und Konstruktion (DF) go = Schneelast (GF) so = 0.15 kn/m kn/m2 s = 0.68 kn/m2 Windlast nach DIN 1055 T4 (08.86) Wind Staudruck qo = 0.50 kn/m2 Winddruck ( -0.60*0.50 ) wd = kn/m2 Windsog (-0.60*0.50 ) ws = kn/m2

8 Proj.Bez Seite Datum Projekt Gleichlasten M 1: B A Schnittgrößen Überlagerungs-Lastfälle nach DIN 1055 T5 (06.75) für alpha <= 45 grd Kombination 1 = g + p + s/2 + wd (Lf H) Kombination 2 = g + p + s + wd/2 (Lf H) Stützkräfte [kn/m] Aufl Vg Hg Kombination 1 max V max H Kombination 2 max V max H A B Momente [knm/m] Normalkräfte [kn/m] Bemessung Kombination 1 Kombination 2 Ort max M zugeh N max M zugeh N Feld Vollholz NH Sortierklasse S10/MS10 zul sig Z parall Lf H zul sig B Lf H = 7.00 MN/m2 = MN/m2 Elastizitätsmodul Schwächung über Auflager E = MN/m2 c = 0.00 cm maßgebendes Moment My = 0.22 knm/m maßgebende Normalkraft N = 0.00 kn/m ============================================= gewählt Sparrenabstand e = 0.80 m Querschnitt b = 3.6 cm d = 9.5 cm A = 34 cm2 Wy = 54 cm3 Iy = 257 cm4

9 Proj.Bez Seite Datum Projekt Nachweise Anteil aus N My Summe Zug+Biegung = 0.33 <= 1 Verformungen Ort zul f vorh f erf Iy [cm] [cm] [cm4] Feld 1 l' /200 = * negative Durchbiegung wird nicht berücksichtigt

10 Proj.Bez Seite Datum Projekt Pos. 4.2 Fachwerk-Stütze System Druckstab Knicklängen sky/skz[m] = 0.40/0.40 Belastung Ständige Auflast Fg[kN] = 1.40 Bemessung Vollholz NH Sortierklasse S10/MS10 Elastizitätmodul Schubmodul E = N/mm2 G = N/mm2 Lastfall H Biegespannung zul sigb = 10.0 N/mm2 Zugspannung zul sigz = 7.0 N/mm2 Druckspannung zul sigd = 8.5 N/mm2 gewählt Rechteckquerschnitt b = 3.6 cm d = 9.5 cm ============================================= Fläche A = 34.2 cm2 Widerstandsmomente Wy = Wz = cm3 cm3 Trägheitsradien iy = 2.7 cm iz = 1.0 cm Knickwerte lambda y = 14.6 <=150 lambda z = 38.5 <=150 omega = Spannungs- und Stabil.-Nachweise K: mit omega A u s n u t z u n g Nw Lf N My' Mz' [kn] [knm] [knm] etan etay etaz Summe H K H Mittlere Lf H zul_sigma[n/mm2] = 2.50 Schwellenpressung aus Fg max. Ausnutzung = 0.16<=1

11 Proj.Bez Seite Datum Projekt Pos. 4.0 Stabwerk (Holz) System M 1:25 Y[m] X[m] Knotenbeschreibung Knoten X Y Knoten X Y 1 XY [m] 0.00 [m] [m] 1.47 [m] Y Festhaltung: X=horizontal Y=vertikal R=Drehung Stabbeschreibung St von Knoten bis Knoten I [cm4] A h [cm2] [mm] Mnr M M M M 4 M N=Normalkraft-, Q=Querkraft-, M=Momentengelenk Materialwerte Elastizitätsmodul E = MN/m2 Temperaturdehnzahl at = 3.0e-006 1/K

12 Proj.Bez Seite Datum Projekt Belastung Bild 1 Lastfall 1 M 1:25 Lf Lastart St K R sl/a sr/s q li/q q re/m [m] [m] [kn/m,kn] [kn/m,knm] 1 Gleichlast 3 Y L Y Kombinationen Lk Art Bemerkung 1 Min/Max Lastkombinationsfaktoren Lk *LF 1 LF 2 LF 3 LF 4 LF 5 LF * = Lastfall ständig vorhanden Auflagerkräfte Lastkombination 1 K X Maximalwerte Y M X Minimalwerte Y M 1 [kn] [kn] 1.25 [knm] 0.00 [kn] [kn] 1.25 [knm]

13 Proj.Bez Seite Datum Projekt Normalkraft (kn) Lastkombination 1 M 1: Querkraft (kn) Lastkombination 1 M 1: Biegemoment (knm) Lastkombination 1 M 1:

14 Proj.Bez Seite Datum Projekt Bemessung nach DIN /A1 (10.96) Materialwerte für alle Stäbe Vollholz NH Sortierklasse S10/MS10 Elastizitätsmodul (Bieg.) E = N/mm2 Elastizitätsmodul (Z+D) E = N/mm2 Schubmodul G = N/mm2 Biegespannung zul sig = N/mm2 Druckspannung zul sig = 8.50 N/mm2 Zugspannung zul sig = 7.00 N/mm2 Abmessungen Stab b1 h1 b2 h2 Verbindung [cm] [cm] [cm] [cm] Knicklängen Stab sky [cm] skz Stab [cm] sky [cm] skz [cm] Verbinden der Binderteile mit selbstbohrenden Senkkopfschrauben ( Spax 2,5x35mm ), Abstand e=< 15cm. Die Schrauben sind zu versetzen.

15 Proj.Bez Seite Datum Projekt Pos. 5.0 Rähm System M 1: A B C Vorder-/Rückansicht M 1: Stützweiten Feld Länge [m] Kragarm links Kragarm rechts Auflager Aufl. Länge Art [cm] A 0.00 Mauerwerk B 0.00 Mauerwerk C 0.00 Mauerwerk Belastung M 1:45 [kn/m] Zusammenst. g1 Eg.055*.155*5 = 0.04 kn/m aus Binder = 1.25 kn/m = 1.29 kn/m Lastart F. a/sl s/sr gl/g ql/q gr/mg qr/mq [m] [m] [kn/m,kn] [kn/m,knm] Gleich kl Gleich Gleich Gleich kr

16 Proj.Bez Seite Datum Projekt Schnittgrößen Biegemoment M 1:45 [knm] Querkraft M 1:45 [kn] Stützkraft Aufl. g [kn] A B C 1.28 Querkraft, Moment Feld x Q M [m] [kn] [knm] kl kr Durchbiegung M 1:45 [mm] Durchbiegung Feld x f kl [m] 0.00 [mm]

17 Proj.Bez Seite Datum Projekt kr Bemessung nach DIN /A1 (10.96) Lastfall H Schubbemessung mit Q im Abstand h/2 vom Auflagerr. Schnitt M 1: / Holzbalken Vollholz NH Sortierklasse S10/MS10 Elastizitätsmodul E = N/mm² Biegespannung zul sb = N/mm² über Innenstützen zul sb = N/mm² Schubspann. aus Querkraft zul t Q = 0.90 N/mm² >1.50 m vom Ende (5.1.12) zul t Q = Druckspannung senkrecht zul sd^ = 1.20 N/mm² 2.00 N/mm² gewählt Holzbalken : NH b/h = 5.5/15.5 cm Querschnittswerte A Wy Iy [cm²] [cm³] [cm4] Holzbalken Nachweise Spannungsnachweise Beanspr. Ort max M/Q s/t Nachweis vorh. zul. Biegung [knm,kn] [N/mm²] Schub <1.5 m Schub >1.5 m Durchbiegungsnachw. Feld x max f zul f Nachweis [m] [mm] [mm] kl = l/ = l/ = l/ kr = l/

18 Proj.Bez Seite Datum Projekt Pos. 6.0 Holzstütze System Druckstab Knicklängen sky/skz[m] = 2.10/2.10 Belastung Ständige Auflast Fg[kN] = 2.76 Bemessung Vollholz NH Sortierklasse S10/MS10 Elastizitätmodul Schubmodul E = N/mm2 G = N/mm2 Lastfall H Biegespannung zul sigb = 10.0 N/mm2 Zugspannung zul sigz = 7.0 N/mm2 Druckspannung zul sigd = 8.5 N/mm2 gewählt Rechteckquerschnitt b / d = 12/12 cm ============================================= Fläche A = cm2 Widerstandsmomente Wy = cm3 Wz = cm3 Trägheitsradien iy = 3.5 cm iz = 3.5 cm Knickwerte lambda y = 60.6 <=150 lambda z = 60.6 <=150 omega = Spannungs- und Stabil.-Nachweise K: mit omega A u s n u t z u n g Nw Lf N My' Mz' etan etay etaz Summe [kn] [knm] [knm] K H Mittlere Lf H zul_sigma[n/mm2] = 2.50 Schwellenpressung aus Fg max. Ausnutzung = 0.08<=1 Anschluss der Pos. 5.0 (Rähm) an die Stütze mit einer Machinenschraube M12-4.6, Scheiben 13,5x44mm und eines beidseitigem Bulldogdübels- rund M-48mm. vorh. P =2,76KN < 4,50 KN zulässig

19 Seite : 18 Pos. : 7.0 Bv : Einzelcarp. Pur Pos. 7.0 Stützenfuß im Fundament Gewählt : H-Anker 100x8mm l= 0,85m mit Passbolzen M 20 Berechnung in der Anlage!

20 Seite : 19 Pos. : 8.0 Bv : Einzelcarp. Pur Pos. 8.0 Kopfband-Stützenanschluß Seitenansicht Vorderansicht Gewählt : Anschluß Ständer an Pfette : mit beidseitig. Bulldog-Dübel 45mm und Stahlschraube M12 mit 2 Unterlegscheiben 44 x 4 mm Kopfband an Pfette mit 2 Spax : 6 x 120 mm Kopfband an Ständer mit 2 Spax : 6 x 120 mm Alle Anschlüsse vorbohren!

21 Seite : 20 Pos. : 9.0 Bv : Einzelcarp. Pur Pos. 9.0 Binder auf Rahmen (Pfette) Anschluß : Balkenlage an Randpfette : mit Stahlwinkeln 50x50x50mm und Spax 4 St. 4,0x50mm je Sparren

22 Karibu-Stützenfuß Seite : 21 Bemessung zum Nachweis der Verankerung der Stütze für horizontale Windlasten und vertikale Stützenlasten gewählt : H-Anker 100 x 8 mm, Länge 85cm mit 2 Passbolzen M 20 Stützenbreite 0,12 m Bolzenabstand 0,35 m Nachweis Passbolzen gewählt : 2 Bolzen M 20 max Mx-x : 0,01 KN/m max My-y: 0,61 KN/m max V : 3,00 KN max Hy : 0,27 KN max H : 0,08 KANN Belastung pro Passbolzen : Hor.Giebel aus Mx : =B13/B6/2 0,04 KN Hor. Längss. aus My : =E13/E6/2 0,87 KN aus Hx : =E15/2 0,04 KN 0,91 KN Vertikal : max V = 3,00 /4 0,75 KN F res = 1,21 KN < zul Nb = 23*20*20*,001*1,25*1,25 14,38 KN Schubspannung im Holzquerschnitt max Qx-x =B21/B7 0,08 KN max Qy-y =E21/E7 1,74 KN max Q 1,78 Q= 1,5*E43*0,001/0,123*0,123 0,19 N/mm2 Q= 0,19 < 1,20 N/mm2 Spannungsnachweis in den Stahllaschen Blechdicke : 0,8 cm w = =2*(POTENZ(10;2)*B42/6) 26,67 cm3 Sigma = =E13*POTENZ(10;3)/E44 22,88 N/mm2 < Sigma zul 160 N/mm2 Dipl.-Ing. Arno Thalmann Am Mühlenfeld 27, Morsum Tel Fax

23 Proj.Bez Seite Datum Projekt Pos Einzelfundament nach DIN System M 1: _ 80.0 z y z Mz 40.0 Hy My y Hz Fundamentplatte Länge by = 0.40 m Breite Dicke bz h = = m m Stützenabmessung cy / cz = 0.12 / 0.12 m Wichte g = kn/m³ Reibungswinkel für Gleiten = Reibungswinkel für Grundbruch = Kohäsion c = 5.00 kn/m²

24 Proj.Bez Seite Datum Projekt Einwirkungen Ständig NutzA #Fundam. ständige Einwirkung * Nutzlast, Kategorie A # Eigenlast Fundament ständige Einwirkung * Der Einwirkung wurden keine Lasten zugeordnet. # Die Einwirkung wurde automatisch generiert. Schnittgrößen Kombinationsschnittgrößen Kombinationsschnittgrößen Grundbaunachweise Komb-Nr. Nkx Mky Mkz Hky Hkz [kn] [knm] [knm] [kn] [kn] Kombinationsschnittgrößen Stahlbetonbemessung Komb-Nr. NEdx MEdy MEdz HEdy HEdz 1 [kn] 6.99 [knm] 0.74 [knm] 0.29 [kn] 0.36 [kn] 0.11 Gleiten Nachweis gem. DIN 1054( ) d = erf. Gleitsicherheit hg = 1.50 vorh.gleitsicherheit Nachweis hg 1.50 / = 9.84 = <= 1 Grundbruch Nachweis gem. DIN 4017( ) Wichte g = kn/m³ Reibungswinkel für Grundbruch = Kohäsion c = 5.00 kn/m² Ausmitten Ausmitte der Kraft ey / ez = / m red. Seitenlängen by'/ bz'= / m erf. Grundbruchsicherheit hp = 2.00 vorh.grundbruchsicherheit hp = 3.15 Nachweis 2.00 / 3.15 = 0.63 <= 1 Nachweis über das Verhältnis hf /a Beton C20/25

25 Proj.Bez Seite Datum Projekt Fundament Unbewehrter Beton My max = 0.33 knm Mz max = 0.18 knm Bemessungswerte der Betonzugspannung inf. My max sctd = 0.01 N/mm² inf. Mz max sctd = 0.00 N/mm² Charakt. Betonzugf. fctk;0.05 = 1.50 N/mm² Teilsicherheitsbeiwert g c = Bem. Wert Betonzugf. fctd;0.05 = 0.83 N/mm² Grenzwert f. unbew. Fund. erf hf/a = vorh hf/a = Nachweis 0.55 / 5.71 = 0.10 <= >= 1

26

27 Statische Berechung Seite : 26 Bauvorhaben : Einzelcarp. Pur Die Statische Berechnung umfaßt die Seiten : 1-26 Einschl. der spläne P1 die Seiten : 25 Wärmeschutznachweis die Seiten : Schallschutznachweis die Seiten : Aufsteller : Ingenieurbüro Arno Thalmann Dipl.-Ing. Am Mühlenfeld Morsum Tel. : / Fax : / Aufgestellt am : Morsum, den 4. Mai A. Thalmann -