Ingenieurholzbau. Von Dipl.-Ing. Hans-Albrecht Lehmann ehem. Professor an der Fachhochschule Hagen

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1 Ingenieurholzbau Von Dipl.-Ing. Hans-Albrecht Lehmann ehem. Professor an der Fachhochschule Hagen und Dipl.-Ing. Bruno J. Stolze Professor an der Fachhochschule Würzburg-Schweinfurt 6., neubearbeitete und erweiterte Auflage Mit 244 Bildern, 13 Tafeln und 72 Beispielen Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH

2 Dipl.-Ing_ Hans Albrecht Lehmann, Baudirektor a.d geboren in Glatz (Schlesien) Studium des Bauingenieurwesens an den Technischen Hochschulen in München und Hannover Diplomprüfung. 1933;-1939 Tätigkeit in der Bauwirtschaft. Seit 1939 Dozent an der Staatsbauschule in Beuthen. Nach dem Krieg bis 1951 Konstruktionsingenieur in der Industrie. Seit 1951 Dozent an der Staatlichen Ingenieurschule für Bauwesen in Hagen/W Professor an der Fachhochschule Hagen. Dipl.-Ing. Bruno J. Stolze, Baudirektor a.d geboren in Polaun (Böhmen) Studium des Bauingenieurwesens an der Deutschen Technischen Hochschule in Prag Diplomprüfung und 2. Staatsprüfung wissenschaftlicher Assistent am Lehrstuhl für Eisenbahnbau des Prof. Dr. Pihera an der Deutschen Technischen Hochschule in Prag. Nach dem Krieg bis 1952 Montageingenieur in der Bauwirtschaft. Seit 1952 Dozent am Balthasar-Neumann-Polytechnikum in Würzburg, 1971 Professor und Baudirektor an der Fachhochschule Würzburg-Schweinfurt. CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek Lehmann, Hans-Albrecht Ingenieurholzbau / von Hans-Albrecht Lehmann und Bruno J. Stolze. ISBN ISBN (ebook) DOI / NE: Stolze, Bruno J.: Das Werk ist urheberrechtlieh geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, besonders die der Übersetzung, des Nachdrucks, der Bildentnahme, der Funksendung, der Wiedergabe auf phötomechanischem oder ähnlichem Wege, der Speicherung und Auswertung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei Verwertung von Teilen des Werkes, dem Verlag vorbehalten. Bei gewerblichen Zwecken dienender Vervielfältigung ist an den Verlag gemäß 54 UrhG eine Vergütung zu zahlen, deren Höhe mit dem Verlag zu vereinbaren ist. Springer Fachmedien Wiesbaden 1975 Ursprünglich erschienen bei B.G. Teubner, Stuttgart 1975 Gesamtherstellung: Ferdinand Oechelhäuser, Kempten/Allgäu Umschlaggestaltung: W. Koch, Sindelfingen

3 Geleitwort Holzkonstruktionen haben heute im Ingenieurbau ihren anerkannten Platz. Aufbauend auf dem Wissen der traditionsreichen Holzbaukunst, haben moderne Technik in Fertigung, Konstruktion und Berechnung, neue Verbindungsmittel und Entwurfsdetails zu eindrucksvollen Beweisen der Leistungsfähigkeit des Ingenieur-Holzbaues geführt. Kennzeichnend ist das günstige Verhältnis von Materialgewicht zu Tragfähigkeit, rasche und kostengünstige Montage, hohe Feuerwiderstandsfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, vielfältige Formgebung und die Möglichkeit der Kombination mit anderen Baustoffen. Das vorliegende Lehrbuch vermittelt die erforderlichen gründlichen Fachkenntnisse an Ingenieur- und Architekturstudenten nun schon in 6. Auflage, die um neue Konstruktionsformen und Berechnungsgrundlagen erweitert wurde. Wir wünschen auch dieser Auflage weiteste Verbreitung! Düsseldorf, Sommer 1975 Arbeitsgemeinschaft Holz e.v. Dr. H. Friedrichs Vorwort Das vorliegende Buch behandelt in knapp gefaßter Form alle konstruktiven Anwendungsgebiete des neuzeitlichen Holzbaus. Zugunsten der übersichtlichkeit und des Praxisbezugs wurde auf eine Ableitung von grundlegenden Formeln verzichtet, zumal dies auch in das Gebiet der reinen Statik gehört. Dafür wurde eingehender auf die besonderen statischen Probleme des Baustoffs Holz und der Verbindungsmittel sowie auf die Wechselbeziehungen zwischen Statik und Konstruktion eingegangen. Es werden die neuen Bemessungsregeln der DIN 1052 für biegebeanspruchte Bauglieder und Druckstäbe umfassend erläutert und die konstruktiven Möglichkeiten des Holzleimbaus an Ausführungsbeispielen gezeigt. Auf Sonderdachkonstruktionen und die Ausführung von Holzhäusern in Tafelbauart wird hingewiesen. Allen, die an der Vollendung des Buches Anteil haben, insbesondere der Arbeitsgemeinschaft Holz e.v., Düsseldorf, und den zahlreichen Privatfirmen, sei für ihre wertvolle Mithilfe durch Bereitstellung von Forschungsergebnissen und Unterlagen an dieser Stelle gedankt. Mit der Bitte um Anregungen zur weiteren Ausgestaltung des Buches sagen wir ferner unseren Dank allen Fachkollegen, die uns mit Urteilen und Anregungen bei der Entwicklung dieser 6. Auflage unterstützt haben. Hagen und Würzburg, Sommer 1975 H.-A. Lehmann B. J. Stolze

4 Inhalt 1 Einleitung 2 Allgemeine Grundlagen 2.1 Lastannahmen Eigengewicht Verkehrslast Wind Schnee Baustoffe Holz Holzwerkstoffe Metalle Leime Holzschutzmaßnahmen... : Gefahrenquellen Konstruktiver Holzschutz Chemischer Holzschutz Verbindungen und Verbindungsmittel 3.1 Versatz Dübel Rechteck- und Rundstabdübel Dübel nach DIN 1052 BI. 2 Tab Bolzen und Stabdübel (Stifte) Nägel Holzschrauben Klammern Leim..., Zusammenwirken verschiedener Verbindungsmittel Stöße Druckstöße Zugstöße Grundlagen der Festigkeitsberechnung 4.1 Zug Druck mit Knickung Einteilige Druckstäbe Mehrteilige Druckstäbe ohne Spreizung Mehrteilige Druckstäbe mit Spreizung... 52

5 Inhalt V 4.3 BiegebeanspruchteBauglieder Grundlagen der Biegung Zusammengesetzte Balken Vollwandträger..., Biegung mit Längskraft..., Formänderungen Die statischen Grundlagen der Dachkons$ruktionen 5.1 Dachhaut... ;... ' Allgemeines..., Dachlatten....' Dachschalung Sparren Allgemeine Grundlagen..., Gratsparren Pfetten Allgemeines Die Beanspruchung der Pfette Kopfbandbalken Sicherung gegen Abheben Stiele... " Fachwerke Rahmentragwerke..., 92 6 Dachsmhle 6.1 Das Pfettendach, Allgemeines Das abgestrebte Pfettendach Das abgestrebte Pfettendach als doppeltes Hängewerk Sonderformen Aussteifungen und Windverbände..., Das Sparrendach Grundzüge Das einfache Sparrendach Das Kehlbalkendach Das Sparrendach,mit lotrechter Aussteifung Das dreifach ausgesteifte Sparrendach Aussteifungen und Windverbände in Dachstühlen Binder 7.1 Allgemeines Form und System Binderarten Allgemeine Konstruktionsgrundsätze..., Überhöhung Wind, Aussteifungs. und Längsverbände Dachaufbauten Unterbau

6 VI Inhalt 7.2 Nagelbinder Allgemeine Grundsätze Ausführungsbeispiele Varianten Kantholzbinder Allgemeine Grundsätze Beispiele Varianten Sonderbauweisen Rahmenbinder Vollwandrahmen Fachwerkrahmen..., Scheunenbinder Sonderdachkonstruktionen 8.1 Frei vorstehende Kragdächer Geschlossene Sonderdachkonstruktionen Flächentragwerke in Brettstapelbauweise Andere Bauaufgaben 9.1 Arbeitsgerüste Lehrgerüste Türme Holzhäuser in Tafelbauart Brückenbau 10.1 Lasten und zulässige Spannungen Fahrbahn Gehweg mit Geländer Fahrbahntafel Das Tragwerk Balkenbrücken Einfache Balkenbrücken Zusammengesetzte Balken Der unterspannte Balken Hängewerkbrücken Sprengwerkbrücken Fachwerkbrücken Der Unterbau Auflager und Widerlager Joche Eisbrecher Abbund und Montage..., Kalkulation und Abrechnung

7 VII Anhang DIN -Zusammenstellung 199 Schrifttum Zusammenstellung der Organisationen Sachverzeichnis DIN-Normen sind in diesem Buch entsprechend dem Entwicklungsstand ausgewertet worden, den sie bei Abschluß des Manuskripts erreicht hatten. Maßgebend sind die jeweils neuesten Ausgaben der Normblätter des DNA im Format A 4, die durch den Beuth-Verlag, Berlin und Köln, zu beziehen sind. Sinngemäß gilt das gleiche für alle sonstigen herangezogenen amtlichen Richtlinien, Bestimmungen, Verordnungen usw. Neue Maßeinheiten für einige technische Größen sind durch das "Gesetz über Einheiten im Meßwesen" vom und seine Ausführungsverordnung vom eingeführt worden. In Anlehnung an die vom FN Bau-Arbeitsausschuß "Einheiten im Bauwesen" (ETB) für die Baunormen empfohlene Übergangsregelung1 ) werden in der vorliegenden Auflage bereits die "neuen" Einheiten verwendet. Zur Umrechnung: 1 kn = 100 kp = 0,1 Mp 1 N = 0,1 kp Da Tischrechner bereits weitgehend verwendet werden, wurde die Rechengenauigkeit in den Beispielen auf diese abgestellt. 1) S. DIN-Mitteilungen Bd. 50 (1971) Heft 6 (1. Juni 1971) S. 277.