Vorwort zur 16. Auflage

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1 Vorwort zur 16. Auflage Die bauaufsichtliche Einführung er Eurocoes in ie eutsche Baupraxis machte eine vollstänige Überarbeitung er 15. Auflage notwenig. Das Buch enthält jetzt ie Grunlagen un Regeln er DIN EN :010 un DIN EN /NA:013 Bemessung un Konstrution von Holzbauten Teil 1-1: Allgemeine Regeln un Regeln für en Hochbau un DIN EN :010 sowie DIN EN /NA:010 Bemessung un Konstrution von Holzbauten Teil 1-: Tragwersbemessung für en Branfall. Dabei wir auf weitere europäische Regeln eingegangen un es weren ie in Deutschlan neu erschienenen Grunlagen es Holzschutzes (DIN 68800) einbezogen. Zahlreiche Beispiele aus er Holzbaupraxis erläutern ie Anwenung er normativen Regeln. it Einführung er Eurocoes hat er Rechenaufwan gegenüber früherer Normfassungen weiter zugenommen. Der Pratier wir aher in en meisten Fällen Computerprogramme nutzen. Die ausführliche Darstellung er Rechenregeln im Buch bietet en Fachollegen ie öglicheit er nachvollziehbaren Überprüfung computergestützter Berechnungen. Neben er Bemessung spielen für einen schaensfreien Holzbau Fragen er Konstrution un Ausführung von Holzonstrutionen eine wichtige Rolle. Es war as Anliegen er Autoren iese Fragen so ausführlich wie möglich beizubehalten. Das ist insofern wichtig a ie europäischen Bemessungsnormen sich vor allem auf ie Bemessung beschränen. Konstrutive Regeln ie in früheren Normen noch ausführlich enthalten waren weren beschränt auf unbeingt notwenige Grunlagen. Der Leser ann also auch in ieser Auflage eine ausgewogene Darstellung er Grunlagen un normativen Regeln zum Baustoff zu en Verbinungsmitteln un Verbinungen zur Dimensionierung von Zug- Druc- un Biegestäben aber auch ausführliche Darlegungen über Holzbalenecen Dachtragwere Hallenonstrutionen gelebte Holzonstrutionen Verbuntragwere un Hybrionstrutionen erwarten. Dort wo notwenig weren auch Erläuterungen zum Schall- un Wärmeschutz gegeben. Das Buch enthält wie in allen Auflagen vorher auch wieer Erenntnisse zu neuen Entwiclungen im Holzbau un aus er Holzbauforschung un -praxis. Wünsche es Lesers nach Vervollommnung un Ergänzung es Buches sin en Autoren stets willommen. Der Leser wir außerem zur ritischen Stellungnahme aufgeforert. Die Autoren anen er Letorin Frau Dipl.-Ing. Sabine Wolf für ie ritischen Hinweise un ie geulige Betreuung es anusripts. Dan gebührt auch en Herrn Dipl.-Ing. (FH) L. Liebscher Herrn Dipl.-Ing. (FH) G. Line ie bei er Aufbereitung er Rechenbeispiele taträftig mitgewirt haben. Bei er Erstellung er Biler un es anusripts haben Fr. J. Krüger un Frau D. Buchholz ie Autoren maßgeblich unterstützt wofür ie Autoren sich bei Ihnen herzlich beanen. Wolfgang Rug Willi önc

2 Inhaltsverzeichnis 1. Einführung Allgemeines Holz als Baustoff Öologische un wirtschaftliche Beeutung Wichtige Eigenschaften es Holzes Kriechverhalten von Holzbauteilen Dauerhaftigeit (Nutzungsauer) Beurteilungsriterien für ie technische Verwenbareit Festigeit es Holzes un er Holzwerstoffe Arten er Beanspruchung Drucfestigeit Knicfestigeit Zugfestigeit Biegefestigeit Scherfestigeit Schubfestigeit Rollschub Dauerfestigeit (Einfluss er Lastauer auf ie Festigeit) Festigeit unter ynamischer Beanspruchung (Dauerschwingfestigeit) Hinweise zur Festigeitslehre im Bauwesen Grunlagen er Bemessung Allgemeine Bemessungsregeln Nachweise Bauvorlagen Bemessung nach DIN EN :010 un DIN EN /NA: Allgemeines Grenzzustäne nach DIN EN 1990:010 Abschnitt Grenzzustan er Tragfähigeit Geometrische Größen Bemessungswert er Baustoffeigenschaften Bemessungswert er Tragfähigeit R (Beanspruchbareit) Grenzzustan er Gebrauchstauglicheit Geregelte Holzbaustoffe/Baustoffeigenschaften Leistungsanforerungen aterialennwerte für Bauholz un Holzwerstoffe inestholzquerschnitte Querschnittsschwächungen Ausmittige Anschlüsse Feuchte un Schwinmaße Schutz gegen Feuchtigeit Holzschutz Grunlagen Holzschutznormung Schutz gegen Feuer/Branschutz Branschutz im Baurecht Branverhalten un Feuerwierstan von Holz Bemessung von Holzbauweren für en Branfall Verbinungsmittel im Holzbau Allgemeines Kurzer geschichtlicher Rücblic Kraft-Verschiebungs-Diagramm Zusammenwiren verschieener Verbinungsmittel nach DIN EN :010 Abschnitt Allgemeine Regeln für Verstärungen von querzugbeanspruchten Holzbauteilen nach DIN EN /NA:013 NCI NA Gelebte Verbinungen Allgemeines Allgemeine Regeln für Brettschichtholz nach DIN EN DIN un DIN Allgemeine Anforerungen an gelebte Proute Verbinungen un Verstärungen Anforerungen an Schraubenpresslebungen Klebstoffeigenschaften Klebstoffarten Wahl er Klebstoffe Physialische un chemische Grunlagen er Klebstofftechni Prüfung er Qualität er Verlebung Zubereitung er Klebstoffe echanische Verbinungsmittel Dutiles Tragverhalten Tragfähigeit von stiftförmigen metallischen Verbinungsmitteln bei Beanspruchung auf Abscheren nach DIN EN :010 Abschnitt Tragfähigeit von stiftförmigen Verbinungsmitteln nach DIN EN :010 Abschnitt 8. bei Beanspruchung auf Abscheren Genaues Verfahren Tragfähigeit von stiftförmigen Verbinungsmitteln nach DIN EN /NA:013 bei Beanspruchung auf Abscheren Näherungsverfahren ehrschnittige stiftförmige Verbinungsmittel Nägel un Nagelverbinungen Allgemeines Kraftübertragung in einer Nagelverbinung bei Beanspruchung rechtwinlig zur Nagelachse Tragfähigeit rechtwinlig zur Nagelachse nach DIN EN /NA:013 Abschnitt NCI zu Beanspruchung parallel zur Nagelachse Ausziehwierstan von Nägeln Tragfähigeit von Nägeln in Schaftrichtung (Beanspruchung auf Herausziehen) nach DIN EN :010 Abschnitt 8.3. un DIN EN /NA:013 Abschnitt NCI Zu Nagelplattenverbinungen Allgemeines

3 8 Inhaltsverzeichnis Berechnung un Bemessung nach DIN EN :010 Abschnitt Klammerverbinungen Klammerverbinungen nach DIN EN :010 Abschnitt 8.4 Beanspruchung auf Abscheren Klammerverbinungen nach DIN EN : 010 Abschnitt 8.4 un DIN EN /NA:013 Abschnitt NCI zu 8.4 Beanspruchung auf Herausziehen Stabübel- Passbolzen un Bolzen- bzw. Gewinestangenverbinungen Allgemeines Berechnung von Stabübel- un Passbolzenverbinungen nach DIN EN :010 Abschnitt Berechnung von Bolzen- un Gewinestangenverbinungen nach DIN EN :010 Abschnitt Verstärung von Stabübel- un Passbolzen-Verbinungen/Gewinestangen un Bolzenverbinungen Holzschraubenverbinungen Allgemeines Tragverhalten Beanspruchung auf Abscheren nach DIN EN :010 Abschnitt Beanspruchung von Schrauben in Schaftrichtung auf Herausziehen nach DIN EN :010 Abschnitt Hirnholzverbinungen mit selbstbohrenen Schrauben Anschlüsse an Balen Bemessungswert er Beanspruchung bei ombinierter Lastwirung nach DIN EN :010 Abschnitt Eingelebte Stahlstäbe echanische Holzverbiner un Verbinungsmittel Dübelverbinungen Allgemeines Konstrution un Berechnung von Rechtec-Einlassübeln un T-förmigen etallübeln Konstrution un Berechnung von Dübeln besonerer Bauart Konstrution un Berechnung von Ring- un Scheibenübeln (Dübel besonerer Bauart) nach DIN EN :010 Abschnitte 8.9 un Berechnung vom Scheibenübeln mit Zähnen oer Dornen Berechnung von Hirnholzanschlüssen mit Dübeln besonerer Bauart nach DIN EN /NA:013 Abschnitt Baulammerverbinungen Konstrution un Berechnung nach früherer Norm DIN 105-:1988/1996 Abschnitt Konstrution un Berechnung nach er ethoe er Grenzzustäne Hölzerne Verbinungsmittel Verbinungen im Holzbau Konstrutive un technologische Forerungen Drucstöße un Drucanschlüsse Allgemeine Hinweise Begriffe Drucstöße Drucstöße Druc parallel zur Faser nach DIN EN :010 Abschnitt Druc rechtwinlig zur Faser nach DIN EN :010 Abschnitt Querrucverstärungen Druc unter einem Winel zur Faser nach EN :010 Abschnitt Zugstöße nach DIN EN / NA:013 Abschnitt NCI NA Allgemeine Hinweise Gelebte Zugstöße Zuganschluss mit Beanspruchung senrecht zur Faser nach EN /NA:013 Abschnitt NCI NA Zuganschluss mit Beanspruchung im Winel zur Faser Gerae biegesteife Stöße Hanwerliche (historische) Holzverbinungen Allgemeines Gruntypen hanwerlicher Holzverbinungen Versätze nach DIN EN /NA:013 Abschnitt NCI NA Querraftbelastete Zapfenverbinungen nach DIN EN /NA:013 Abschnitt NCI NA Ermittlung es Bemessungswertes er Tragfähigeit für Zapfenverbinungen nach DIN EN /NA:013 Abschnitt NCI NA Abgestirnter Zapfen Schwalbenschwanzverbinung (Verblattungen/Zapfenverbinungen) Blattlängsverbinungen Bemessung er Tragglieer Allgemeines Zugstäbe Bemessung von Zugstäben nach DIN EN :010 Abschnitte un DIN EN /NA:013 Abschnitt NCI NA Drucstäbe Allgemeines Berechnung planmäßiger mittig gerücter einteiliger Stäbe nach DIN EN :010 Abschnitt 6.3. (Ersatzstabverfahren) ehrteilige mittig gerücte Drucstäbe Ausmittig belastete einteilige Drucstäbe (Druc un Biegung) nach DIN EN :010 Abschnitt Stützenfußausbilungen Abstützungen Verbäne un Scheiben Abstützungen un Verbäne nach DIN EN :010 Abschnitt Scheiben nach DIN EN :010 Abschnitte 9..3 un Biegestäbe Bemessungsregeln für biegebeanspruchte Bauglieer nach DIN EN :010 Abschnitt Biegerillnicen von Biegeträgern nach em Ersatzstabverfahren nach DIN EN :010 Abschnitt un DIN EN /NA:010 Abschnitt NCI zu Auslinungen bei Biegeträgern mit Rechtecquerschnitten aus Vollholz Brettschichtholz un Furnierschichtholz

4 Inhaltsverzeichnis Durchbrüche bei Biegeträgern nach DIN EN /NA: 013 Abschnitt NCI NA Biegeträger aus gelebten Einzelteilen nach DIN EN :010 Abschnitt mit schmalen Stegen Gelebte biegebeanspruchte Tafelelemente nach DIN EN :010 Abschnitt Biegeträger aus nachgiebig miteinaner verbunenen Querschnittsteilen nach DIN EN :010 Abschnitt Durchlaufträger Gelenträger Koppelträger Verstärte Balen Unterspannte Balen Balenverstärung bei Umbauten Aufgaben er Balenverstärung Verübelte/verzahnte Balen Vollwanbalen (besonere Art) Beierseitig verbretterte Balen Kopfbanträger Doppelbiegung Bemessung Vollwanträger in genagelter Ausführung Einsinnig verbretterte Hohlträger Vollwanträger mit gereuzten Brettlagen Bewehrte un vorgespannte Holzonstrutionen Allgemeines Holzträger mit eingelebter Bewehrung Örtliche Bewehrung von Holzbauteilen in gefähreten Bauteilbereichen Bewehrung mit Schrauben oer Stahlstangen Vorgespannte Holzbauteile Verbunonstrutionen im Holzbau Holzbalenecen Allgemeines Entwiclung er Holzbalenecen Funtionelle Anforerungen Grunsätzliche onstrutive Forerungen (Vollholzbalen) Beispiele für traitionelle Holzbalenecen Konstrutive Einzelheiten Beispiele für neuzeitliche Holzbalenecen Wärmeschutz Schallschutz Feuchtigeitsschutz Branschutz nach DIN EN : Allgemeines Holzbalenecen mit verecten Holzbalen Holzbalenecen mit teilweise frei liegenen Holzbalen Holzbalenecen mit vollstänig freiliegenen Holzbalen Branschutztechnische Einschätzung alter Holzbalenecen Bemessung von Holzbalenecen Allgemeines Bemessung nach DIN EN : Schwingungen von Wohnungsecen nach DIN EN :010 Abschnitt Allgemeines über hölzerne Dachtragwere Übersicht Einführung un Probleme Einteilungsmermale Funtionsbeingte Einflüsse un Anforerungen Anforerungen an ie Gestaltung Anforerungen an ie Konstrution Technologische Anforerungen Dachecungen Allgemeines Dachschalungen (s. a. DIN 18374) Dachlatten Seitliche Abstützung von gerücten Gurten von Fachwerbinern un Sparren urch Brettschalung un Dachlatten nach DIN EN /NA:010 NCI zu 13. (NA.5) Bauphysi Allgemeines Wärmeschutz Branschutz Baulicher un chemischer Holzschutz nach DIN un Hinweise für ie statische Berechnung nach DIN EN : Aufstellung er statischen Berechnung Belastungsannahmen nach DIN EN : Veranerungen un Befestigungen Statische Grunformen für Sparren Pfetten un Sparrenpfetten Sparren Pfetten Hausächer Allgemeines Konstrutionssysteme un -prinzipien Sparrenach Einfaches Sparrenach Kehlbalenach Pfettenach Besonere Dachonstrutionen Pfettenach mit Drempel Pultach ansarach Walmächer Dächer über zusammengesetztem Grunriss Schifter Hänge- un Sprengwere Hängewer Sprengwer Hängesprengwer Sattelächer ohne Balenlage Hallenächer Allgemeine Hinweise Vorentwurf Konstrutionsaufgabe Abgrenzung es Problems Ebene Fachwerträger/-biner Allgemeine statische Grunsätze Konstrutive un technologische Einflüsse auf ie Gestaltung er Binerform Formen von Fachwerbinern Bemessung er Fachwerstäbe Bemessung es Tragweres nach DIN EN :010 Abschnitt Durchbiegung von statisch bestimmten Fachwerträgern Auflagerausbilungen Parallelfachwerträger

5 10 Inhaltsverzeichnis Aussteifungsverbäne Aussteifungsverbäne nach DIN EN :010 Abschnitt ontage-stabilität Brettbiner mit Nagelverbinungen Fachwerbiner mit Verbinungen nach bauaufsichtlichen Zulassungen Neue Entwiclung Konstrutionen aus Brettschichtholz Allgemeiner Überblic Konstrution un Technologie Berechnung von (geraen) Brettschichtträgern nach DIN EN : Berechnung von geraen Brettschichtträgern nach DIN EN :010 Abschnitt 6.4 mit nicht onstantem Querschnitt Verstärungen von gerümmten Trägern un Sattelachträgern aus Brettschichtholz nach DIN EN /NA:013 Abschnitte NCI NA un NCI NA Gebogene Brettschichtonstrutionen Rahmenecen Konstrutionsetails Ausgeführte gelebte Holzonstrutionen Großflächige Dachonstrutionen Übersicht Holz-Rippen-Konstrutionen Zelt- un Hängeächer Kuppelonstrutionen Rautenlamellenonstrutionen Dachaufstocungen in Holzbauweise Erneuerung von Gebäuefassaen mit vorgefertigten Elementen in Holzbauweise ehrgeschossige Holzbauten Turmartige Konstrutionen Literaturverzeichnis Stichwortverzeichnis

6 Bemessung er Tragglieer Stützenfußausbilungen In statischer Hinsicht weren an ie Stützenfüße folgene Anforerungen gestellt: Aufnahme von Drucräften Veranerung gegen Zugräfte (Winsog) Veranerung zur Aufnahme er Einspannmomente un Schutz gegen seitliche Verschiebung (Lagesicherung). Diese Anforerungen önnen einzeln oer ombiniert auftreten. Die Stützenfüße önnen gelenig oer eingespannt ausgebilet weren. Unabhängig von er statischen Annahme er Stützenlagerung muss jeer Stützenfuß urch eine geeignete Konstrution gegen seitliche Verschiebung gesichert sein. Wichtige onstrutive Forerungen an Stützenfüße: Schutz vor aufsteigener Feuchtigeit Regen- un Spritzwasser Vermeiung von Wassersäcen (stauenes Wasser) Korrosionsschutz er Stahlteile luftige Lagerung Raabweiser (zum Schutz gegen Anfahren) bei Einfahrten Veranerung mit em Funament. Gelenig ausgebilete Stützenfüße Bei einfacher Ausführung (z. B. bei untergeorneten Bauweren) wir as Gelen urch Auflagerplatten Sperrpappen oer anere Einlagen gebilet (Biler un 5.46.). Bil Stützenfuß mit gelenartiger Ausbilung Der Stützenfuß ist er Punt wo ie Feuchtigeit as Holz am leichtesten angreifen ann. Der Stützenfuß ist insbesonere urch bauliche aßnahmen gegen Feuchtigeit zu schützen urch Sperrpappe (Zinblech o. Ä.) Funament über Spritzwasserhöhe (min. 300 mm) abgeschrägte Funamentoberfläche genügen Abstan es Stützenfußes von er Funamentoberfläche (Beispiel Bil 5.45.a). Bil Geleniger Stützenfuß (Hallen-Innenstütze) Bil Geleniger Stützenfuß (Hallen-Ecstütze) Legene a) Stützenfuß über Spritzwasserhöhe b) Stütze urch verschraubte Flachstähle veranert c) Stütze auf Stahlplatten mit Stahlwinel veranert ) Stütze urch eingelassene U-Stähle veranert (eingespannt) 1 Sperrpappe Bil Stützenfußausbilung Das Bil zeigt eine bewährte Ausführung er Veranerung eines Stützenfußes einer Innenstütze bei Hallenbauten. Bil zeigt ie Fußausbilung für ie Ecstütze er vorgenannten Halle. In Bil sin Stützenfüße für eine Brücenonstrution argestellt.

7 5.3. Drucstäbe 395 Bil Fuß einer gelenig gelagerten Holzstütze im Freien Verbinungsmittel minestens vier Stahlübel Beispiel 5.0. (nach DIN EN :010) Es ist er Fußpunt einer einteiligen gelenig angeschlossenen Vollholzstütze belastet mit einer Druc- un Querraft zu berechnen (s. Bil 5.50.). Gegeben: NG 50 N ; NQ 00 N ; VQ 80 N ; 1 35 ; 1 5 ; bh mm G Q Bil Gelenige Stützenfußausbilung (lins: Aussteifungsonstrution in Brücenlängsrichtung rechts: Rahmenstütze zur Aufnahme er Kräfte in Brücenquerrichtung un er vertialen Lasten) Berechnungs- un Konstrutionshinweise in [Brünninghoff u. a. 000] [Hempel 1968] [EGH-Bericht 1979]. NH C4 nach DIN EN 388 Tabelle 1/S10 nach DIN NKL 1 KLED urz mo 09 Gesucht: Berechnung es Fußanschlusses Ausbilung es Stützenfußes Lösung: Bemessungswert er Beanspruchung-Längsraft: EN G 1 NG Q1 NQ N Bemessungswert er Beanspruchung-Querraft: EV Q1 VQ N a) Nachweis Tragfähigeit Holz (Druc parallel zur Faser): Fußplatte mm Stahlgüte S35 nach DIN EN 1005 Bemessungswert er Beanspruchung: E N mm 3 N c0 AFußplatte N mm nach Ta- Bemessungswert er Holzfestigeit belle 1 in DIN EN 388: f mo co fc0 1 3 fc N mm

8 Bemessung er Tragglieer Nachweis nach Gl. (6.): f [DIN EN Gl. (6.)] c0 c0 638 N mm 1454 N mm b) Nachweis Tragfähigeit Quaratrohr nach DIN 1993:010: Quaratrohr gewählt: mm nach DIN S35; A mm 3 EN fy N mm A Rohr Bemessungswert er Beanspruchbareit: R fy N mm 1 0 Nachweis: Nachweis erfüllt! 35 R c) Nachweis Biegung im Blech nach DIN 1993:010: Überstan er Fußplatte: ü mm Biegung in er Fußplatte: ( b 10 mm ) c0 ü Nmm 10 mm bt W mm 10 mm b 7641N mm 3 W Bemessungswert er Beanspruchbareit: R fy N mm 1 0 Nachweis: Nachweis erfüllt! 35 R ) Nachweis Stabübel nach DIN EN :010 Abschnitt 8.6: Charateristischer Wert er Lochleibungsfestigeit nach Gl. (8.31) 3 für 90 mit r = 350 g m : [DIN EN Gl. (8.31)] fh0 fh 90 sin cos Nach Gl. (8.3) ist: [DIN EN Gl. (8.3)] fh p f 583 N mm h0 Nach Gl. (8.33) ist für Naelholz: fh 17 N mm 1 5 sin 90c os 90 Charateristischer Wert es Fließmomentes nach Gl. (8.30) mit fu 360 N mm (S35) nach DIN EN 1005-: [DIN EN Gl. (8.30)] f 6 6 y R 03 u Nmm inestholzice nach Gl. (NA.116): [DIN EN /NA Gl. (NA.116)] t req y R 115 fh treq mm Charateristischer Wert er Tragfähigeit pro Scherfläche nach Gl. (NA.115): [DIN EN /NA Gl. (NA.115)] FvR y Rfh FvR N 54 N Bemessungswert er Tragfähigeit pro Scherfläche nach Gl. (NA.113): [DIN EN /NA Gl. (NA.113)] mo FvR FvR 44 N 11 Bemessungswert er Tragfähigeit pro Verbinung: nscherflächen ndübel 4 n hintereinaner in Kraftrichtung 90 Dübel Nach DIN EN :010 Abschnitt (4) ist bei 90 nef n. F v R gesamt ndübel nscherflächen Fv R N Nachweis Stabübel: F E V Nachweis erfüllt! 3536 vrgesamt Eingespannte Stützenfüße Sie weren häufig zur Stabilisierung von Tragonstrutionen insbesonere bei Hallen angewenet (Bil 5.51.). Vorteil: Die Innenräume von Hallen bleiben frei von Streben oer Rahmenecenonstrutionen. Die Stanfestigeit einer solchen Konstrution hängt von er sorgfältigen Einspannung er Stütze im Funament ab. Die aus einem Einspannmoment am Stützenfuß resultierenen Zugräfte weren über geeignete Verbinungsmittel (z. B. einseitige Einpressübel Stahlübel Stiftschrauben) an Stahlprofile (z. B. Flachstähle - - L-Stähle Nagelbleche) angeschlossen un über iese in as Funament geleitet in vorbereitete Aussparungen gestellt un mit Beton vergossen. Die Drucräfte weren entweer urch Kontat iret auf as Betonfunament (Passstoß) oer über ie angeschlossenen Stahlteile übertragen. Die Horizontalräfte am Fuß weren ebenfalls urch ie Stahlprofile in as Funament abgeleitet. Wenn er Stützenfuß auern oer zeitweise befeuchtet wir ist bei Innenstützen ein Luftspalt 50 mm vorzusehen (Bil 5.55.). In iesem Fall ist ie Normalraft (Druc) in ie Stahlteile einzuleiten.