Eurocode 5 Anforderungen vs. Ausführung?

Transkript

1 Eurocode 5 Anforderungen vs. Ausführung? Dipl.-Ing. (FH) Thorsten Kober bauart Konstruktions GmbH & Co. KG Folie 1

2 EC 5 nu` isser da!! Die Eurocodes der neuesten Generation Aktuelle, in Deutschland veröffentlichte Fassungen der Reihe Eurocode 5 Allgemeine Bemessungsregeln: Teil 1-1 DIN EN : Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten Teil 1-1: Allgemeines Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau; DIN EN /NA: Nationaler Anhang National festgelegte Parameter Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten Teil 1-1: Allgemeines Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau Bemessung für den Brandfall: Teil 1-2 DIN EN : Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten Teil 1-2: Allgemeine Regeln Tragwerksbemessung für den Brandfall; DIN EN /NA: Nationaler Anhang National festgelegte Parameter Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten Teil 1-2: Allgemeine Regeln Tragwerksbemessung für den Brandfall Bemessungsregeln für Brücken: Teil 2 DIN EN : Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten Teil 2: Brücken; DIN EN /NA: Nationaler Anhang National festgelegte Parameter Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten Teil 2: Brücken Folie 2 Folie 2

3 EC 5 nu` isser da!! Die Eurocodes der neuesten Generation Aktuelle, in Deutschland veröffentlichte Fassungen der Reihe Eurocode 5 Bezeichnungen: Eurocode 5 = EC 5 = DIN EN 1995 mit den Teilen - Teil 1-1 Allgemeine Regeln für den Holzbau - Teil 1-2 Tragwerksbemessung für den Brandfall - Teil 2 Brücken (in Holzbauweise) Nationaler Anhang = NA mit nationalen Festlegungen und ergänzenden nationale Regeln - für jeden Teil des Eurocode 5 Folie 3 Folie 3

4 EC 5 nu` isser da!! Die Eurocodes der neuesten Generation Folie 4 Folie 4

5 EC 5 nu` isser da!! Die Eurocodes der neuesten Generation 58 Eurocodes. Diese sind immer zusammen mit dem Nationalen Anhang (NA) des jeweiligen europäischen Landes anzuwenden. Die Anwendung ist seit dem 01. Juli 2012 verbindlich!!! Stichtagsregelung mit Termin, ab dem die benannten Eurocodes als Technische Baubestimmungen gelten Die bauaufsichtliche Einführung fällt in den Zuständigkeitsbereich der Bundesländer Eine sog. Koexistensphase mit DIN 1052:2008 ist nicht vorgesehen Ausnahme: Hessen und Bayern - parallele Geltung bis , jedoch gilt Mischungsverbot Landesspezifische Regelungen sind vom Normenanwender entsprechend zu berücksichtigen. Seit Dez liegen die meisten Nationalen Anhänge (NA) zu den Eurocodes vor Folie 5 Folie 5

6 Was bringt s? EC 5 vs. DIN 1052 Was bleibt?..das Nachweisverfahren: Charakteristischer Wert k = charakteristisch - ohne zusätzliche Sicherheit Einwirkung Widerstand aus Messungen gewonnen Nennwert (in den Normen angegeben) Bemessungswert d = design Sicherheit eingerechnet Einwirkungskombinationen berücksichtigt Lastdauer u. Umgebungsbedingungen berücksichtigt, k mod Folie 6 Folie 6

7 Was bringt s? EC 5 vs. DIN 1052 Was ändert sich allgemein? DIN 1052 EC 5 Struktur Quelle d. Material- Kennwerte 1 Dokument Allgemeine Bemessungsregeln Holzbau Bemessung für den Brandfall DIN 4102 (T 22 i.v.m. T 4) Bemessungsregeln für Brücken DIN 1074 Anhang F - Materialeigenschaften 3 (+1) Teile T 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln Holzbau + NA: Nationale Regelungen T 1-2: Bemessung für den Brandfall + NA: Nationale Regelungen T 2: Bemessungsregeln für Brücken + NA: Nationale Regelungen DIN nationale Festlegungen zu Materialeigenschaften und Ausführung von Klebungen - T 1-1: nur Bezüge zu EN - NA ergänzende Infos + Tabellen für einzelne Produkte Folie 7 Folie 7

8 Was bringt s? EC 5 vs. DIN 1052 Was ändert sich allgemein? Der EC 5 ist als sog. Basis-Norm zu verstehen Grundgerüst mit einer gewissen Anzahl an Themenbereichen Im Vergleich zur DIN 1052:2008 fehlen z.b. vereinfachten Nachweise für Verbindungen Bemessungsregeln für Schraubenpressklebungen Bemessungsregeln für Verstärkungen von Queranschlüssen, Ausklinkungen, Durchbrüchen Zimmermannsmäßige Verbindungen (z.b. Versätze), Der EC 5 allein ist kein gleichwertiger Ersatz für DIN 1052:2008. Folie 8 Folie 8

9 Was bringt s? EC 5 vs. DIN 1052 Was ändert sich allgemein? Nationaler Anhang für jeden Teil des EC 5 EU-Mitgliedsstaaten dürfen wichtige, sicherheitsrelevante oder klimatisch beeinflusste Parameter in einem Nationalen Anhang (NA) festlegen z.b. Ergänzungen bei den Material-Sicherheitsbeiwerten, die Festlegung von Grenzwerten für Durchbiegungen oder die Einteilung von Einwirkungen in Klassen der Lasteinwirkungsdauer (KLED) Fehlende oder unzureichend definierte Bemessungsregeln dürfen in den NA ergänzend aufgenommen werden WICHTIG: Es dürf(t)en keine Widersprüche zum EC 5 entstehen!!! Folie 9 Folie 9

10 Was bringt s? EC 5 vs. DIN 1052 Was ändert sich allgemein? Nationaler Anhang für jeden Teil des EC 5 Eine nationale Wahl in EN ist für die nachstehenden Abschnitte erlaubt: (2)P Zuordnung von Einwirkungen zu Klassen der Lasteinwirkungsdauer; (1)P Zuordnung von Tragwerken zu Nutzungsklassen; 2.4.1(1)P Teilsicherheitsbeiwerte für Baustoffeigenschaften; 6.1.7(2) Schub" 6.4.3(8) Satteldachträger, gekrümmte Träger und Satteldachträger mit gekrümmten Untergurt; 7.2(2) Grenzwerte für Durchbiegungen; 7.3.3(2) Grenzwerte für Schwingungen; (4) Holz-Holz-Nagelverbindungen: Regeln für Nägel in Hirnholz; (7) Holz-Holz-Nagelverbindungen: Holzarten, die empfindlich gegen Aufspalten sind; (7) Nachweisverfahren für Wandscheiben; (1) Modifikationsbeiwerte für die Aussteifung von Biegestäben und Fachwerksystemen; (3) Montage von Nagelplattenbindern: Größtwert für die spannungslose seitliche Auslenkung; (4) Montage von Nagelplattenbindern: Größtwert für die Schiefstellung. Folie 10 Folie 10

11 Was bringt s? EC 5 vs. DIN 1052 Was ändert sich im Einzelnen? (Auswahl) DIN 1052 EC 5 Bautechnische Unterlagen Produktdefinitionen Verbindungsmittelberechnung Horizontalstöße in Wandbeplankungen Hinweise zu Umfang und Qualität der erforderlich bautechnischen Unterlagen umfangreiche Definitionen für alle wesentlichen Produkte des Holzbaus vereinfachte Nachweisformeln 1 Stoß erlaubt, wenn schubsteif verbunden keine Angaben EC 5: nur Verweise auf Produktnormen NA: Nationale Ergänzungen z.b. zu Balkenschichtholz, Gipsplatten, Brettsperrholz umfangreicher Formelsatz im EC 5 ohne Alternativen - NA gibt Vereinfachungsmöglichkeit 1 Stoß erlaubt, wenn schubsteif verbunden, jedoch Abminderung der Tragfähigkeit um 1/6 Folie 11 Folie 11

12 Was bringt s? EC 5 vs. DIN 1052 Was ändert sich im Einzelnen? (Auswahl) DIN 1052 EC 5 Schubfestigkeit von Vollholz Schubfestigkeit von BSH Nachweise für Träger γ M für OSB f v,k = 2,0 N/mm 2 n. EN 338 f v,k = 4,0 2,0 über Korrekturfaktor k cr f v,k = 2,5 N/mm 2 n. EN 1194 f v,k = 3,5 2,5 über Korrekturfaktor k cr Begrenzung des Faseranschnittwinkels auf - 10 Binder mit gerader UK - 20 Binder mit gekrümmter UK Tab. 1 γ M = 1,3 keine Begrenzung Tab. 2.3 γ M = 1,2 - jedoch Korrektur durch NA Tab NA.2 γ M = 1,3 Folie 12 Folie 12

13 Was bringt s? EC 5 vs. DIN 1052 Was ändert sich im Einzelnen? (Auswahl) Formelzeichen Zeichensystem der ECs bereits in DIN 1052:2004 weitgehend übernommen Hauptsymbol und Fußzeiger, die das jeweilige Hauptsymbol näher kennzeichnen einzelne Buchstaben geändert, wie z.b. DIN 1052 EC 5 Tragfähigkeit von Verbindungsmitteln R k bzw. R d F v,rk bzw. F v,rd Höhe einer Wandtafel (Abmessung in Lastrichtung) h bzw. h ef b bzw. b ef Abstände von Verbindungsmitteln in Holztafeln, Verbindung Beplankung / Holzrippe a v s v Folie 13 Folie 13

14 Was bringt s? EC 5 vs. DIN 1052 Was ändert sich im Einzelnen? (Auswahl) Verbindungsmittelabstände für Nägel, Klammern, Schrauben DIN 1052 EC 5 Die Bezeichnungen für die Abstände a x,x sind verändert worden Die Abminderung von a 1 und a 2 mit dem Faktor 0,85 ausschließlich für Sperrholz Die Abminderung von a 1 und a 2 mit dem Faktor 0,85 gilt für alle Holzwerkstoffe Mindestabstand vom unbeanspruchten Hirnholzende im Holz 7 d 10 d Der Mindestabstand vom beanspruchten Hirnholzende im Holz 12 d 15 d Folie 14 Folie 14

15 Was bringt s? EC 5 vs. DIN 1052 Was ändert sich im Einzelnen? (Auswahl) Berechnung der Verbindungsmitteltragfähigkeit nach EC 5 Verbindung von Bauteilen aus Holz du Holzwerkstoffen Folie 15 Folie 15

16 Was bringt s? EC 5 vs. DIN 1052 Was ändert sich im Einzelnen? (Auswahl) Vereinfachungsmöglichkeit nach NA bei Einhaltung von Mindestholzdicken t 1,req und t 2,req Berechnung der Verbindungsmitteltragfähigkeit nach DIN 1052 bei Einhaltung von Mindestholzdicken t 1,req und t 2,req Folie 16 Folie 16

17 Was kommt? Anwendbarkeit von Bauprodukten zur Bemessung nach EC 5 EUROCODE Bemessung und Konstruktion von Holzbauten Teil 1-1: Allgemeine Regeln.. Nationaler Anhang DIN :2012 National festgelegte Parameter Teil 1-1 / NA - National festgelegte Parameter (NDP) - Nicht widersprechende, zus. Informationen (NCCI) Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken Teil 10 Ausführung Produkt(ions)normen z.b. Deckelnormen wie DIN EN z.b. DIN EN 300 OSB Wertenormen Nationale Anwendungsnormen z.b. DIN EN Charakteristische Werte für die Berechnung und Bemessung von Holzbauteilen z.b. DIN V Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken Teil 1: Holzwerkstoffe Folie 17 Folie 17

18 Anwendung des Eurocode 5 in Planung und Ausführung Folie 18 Folie 18

19 EC 5 und jetzt? Inhalt Vom Anfang: Entwicklung der Eurocodes Vom Status: Eurocode 5 aktuell Vom Ende : DIN 1052 wird Vergangenheit Was bringt s? EC 5 vs. DIN 1052 Was kommt? Beispiel Holztafeln Grundlagen Wandtafeln Deckentafeln Dachtafeln Sind wir vorbereitet? Folie 19 Folie 19

20 Ausführung und Bemessung von Holztafeln Grundlagen Komponenten einer wirksamen Gebäudeaussteifung: aussteifende Deckenscheibe(n) zur Übertragung horizontaler Windlasten auf die darunter liegenden Wandscheiben aussteifende Wandscheiben zur Weiterleitung horizontaler Lasten aus Deckenscheiben in darunter liegende Ebenen (Geschoss oder Gründung) Verankerungen gegen abhebende Kräfte in den aussteifenden Wandscheiben, Weiterleitung in die Gründung Folie 20 Folie 20

21 Ausführung und Bemessung von Holztafeln Grundlagen Komponenten einer wirksamen Gebäudeaussteifung: Minimalkriterien für die räumliche Aussteifung sind: Bei vorhandener Deckenscheibe drei Wandscheiben in mindestens zwei Richtungen, die sich nicht alle in einem Punkt schneiden. Ohne Deckenscheibe vier Wandscheiben, von denen sich nicht mehr als jeweils zwei in einem Punkt schneiden dürfen. [Holzrahmenbau] Folie 21 Folie 21

22 Ausführung und Bemessung von Holztafeln Grundlagen Komponenten einer wirksamen Gebäudeaussteifung: Verteilung der Deckenhorizontallasten auf die Wandtafeln [Holzrahmenbau] Folie 22 Folie 22

23 Ausführung und Bemessung von Holztafeln Grundlagen Schubfeldtheorie rechnerischer Ansatz zur Bemessung von Holztafeln Modell zur rechnerischen Beschreibung des Trag- und Verformungsverhaltens von Holztafeln, ideellen Scheiben. allgemein gelten folgende Bedingungen alle Beplankungsränder sind durch Rippen (Randrippen) unterstützt In Ebene der Holztafel werden angreifenden die Kräfte entlang von sog. Verteilern (Rand- oder Innenrippen) kontinuierlich in die Beplankung eingeleitet Rippen und Beplankung sind über Verbindungsmittel kontinuierlich miteinander verbunden und es wird ein kontinuierlichen Schubfluss s v,0,d erzeugt. Folie 23 Folie 23

24 Ausführung und Bemessung von Holztafeln Grundlagen Schubfeldtheorie rechnerischer Ansatz zur Bemessung von Holztafeln Die Beplankung beult nicht aus, in Abhängigkeit vom Verhältnis zwischen Plattendicke t und Rippenabstand b r. Die Tragfähigkeit der Holztafel wird durch die Tragfähigkeit der Verbindungen bestimmt Abweichungen von den Grundbedingungen nur unter Einhaltung weiterer Randbedingungen erlaubt. Die Schubfeldtheorie beruht auf der Annahme einer kontinuierlichen Beanspruchung des Verbundes zwischen Rippen und Beplankung aus, so dass punktuelle bzw. konzentrierte Lasteinleitungen damit nicht erfasst werden. Folie 24 Folie 24

25 Ausführung und Bemessung von Holztafeln Grundlagen Schubfeldtheorie von Holztafeln Folie 25 Folie 25

26 Ausführung und Bemessung von Holztafeln Grundlagen Schubfluss in einer Holztafel mit kontinuierlichem Verbund zwischen Rippen und Beplankung Folie 26 Folie 26

27 Ausführung und Bemessung von Holztafeln Grundlagen Schubfluss in einer Holztafel mit kontinuierlichem Verbund zwischen Rippen und Beplankung Quelle: Kessel 2010 Folie 27 Folie 27

28 Ausführung und Bemessung von Holztafeln Grundlagen Modell der Lastabtragung in einer Holztafel nach DIN 1052: Folie 28 Folie 28

29 Ausführung und Bemessung von Holztafeln Grundsätzliche Nachweise für Wand-, Decken- und Dachtafeln : Nachweis des Verbundes Rippe / Beplankung gegen den vorhandenen Schubfluss s,, 1 f,, Nachweis der Rippenkräfte,, 1,,, 1,,,, Knick- und Kippnachweise sind i.d.r. nur aus der Tafelebene heraus zu führen, da die Rippen in Tafelebene kontinuierlich gehalten sind Folie 29 Folie 29

30 Ausführung und Bemessung von Holztafeln Grundsätzliche Nachweise für Wand-, Decken- und Dachtafeln : Nachweis der Schwellenpressung (bei Wandscheiben) aus der Kombination horizontaler und vertikaler Belastungen auf die Holztafel σ,, k, f,, 1 Nachweis der Verankerung zu anderen Holztafeln oder zur Gründung F F, 1 Folie 30 Folie 30

31 Ausführung und Bemessung von Holztafeln Grundsätzliche Nachweise für Wand-, Decken- und Dachtafeln : Für bestimmte Nachweise werden im Eurocode 5 zwar Hinweise gegeben, dass diese zu führen sind, jedoch ohne Angabe von konkreten Berechnungsmethoden z.b. Nachweis der Beplankung hinsichtlich der Beanspruchbarkeit als aussteifendes Element allgemeiner Konsens, dass in solchen Fällen die vorhandenen Nachweisformate der DIN 1052: anwendbar sind Folie 31 Folie 31

32 Beispiel Gebäudeausschnitt Dachscheibe Deckenscheibe Wandscheibe Folie 32 Folie 32

33 Beispiel Musteraufbau einer Wandtafel 1. Gipskartonplatte; d=12,5mm 0,15 kn/m 2 2. Dampfbremse, s d -Wert gem. bauphysikalischer Berechnung Volldämmung Zellulosefaser (55 kg/m3 ), 160 mm 0,12 kn/m 2 4. Ständerwerk KVH 6/16 cm, e= 625 mm 0,06 kn/m 2 5. OSB/3; d=15 mm 0,09 kn/m 2 6. Putzträger, z.b. Holzfaserdämmplatte, d=60mm 0,12 kn/m 2 7. Mineralischer Außenputz d= 15 mm 0,25 kn/m 2 Eigengewicht g k 0,79 kn/m 2 Folie 33 Folie 33

34 Beispiel Musteraufbau einer Deckentafel 1. Gipskartonplatte, d = 12,5mm 0,15 kn/m 2 2. Federschiene 0,01 kn/m 2 3. Riesel- und Feuchteschutzpapier Holzbalken nach stat. Erfordernis, Annahme: 8/24 cm, e= 0,833 m 0,10 kn/m 2 5. Dämmung aus Mineralfaser, d = 100mm 0,10 kn/m 2 6. OSB/3, d = 22 mm 0,09 kn/m 2 7. Rutschsicherung (Kork-, Gummischrotmatte) 0,02 kn/m 2 8. Betonplatten als Beschwerung, d = 60mm 1,45 kn/m 2 9. Trittschalldämmung aus Mineralfaser, s 20 MN/m3, d 30 mm 0,01 kn/m OSB/3, d = 22mm 0,09 kn/m 2 Eigengewicht g k 2,02 kn/m 2 Folie 34 Folie 34

35 Beispiel Musteraufbau einer Dachtafel 1. Gipskartonplatte; d=12,5mm 0,15 kn/m 2 2. OSB/3; d=15 mm 0,09 kn/m 2 3. Sparren KVH 6/22 cm, e= 833 mm 0,06 kn/m 2 4. Vollsparrendämmung Zellulosefaser (55 kg/m3 ), 220 mm 0,12 kn/m 2 5. Hydrophobierte Holzfaserplatte; d = 16mm 0,08 kn/m 2 6. Harte Bedachung auf Lattung und Konterlattung 0,65 kn/m 2 Eigengewicht g k 1,15 kn/m 2 Folie 35 Folie 35

36 45 Beispiel 1,50 s (Schnee) g (Eigengewicht) 7,07 w (Wind auf Dachfläche) 1,25 1,50 1,50 1,50 1,25 1,50 10,00 Folie 36 w (Wind auf Traufe) 3,00 5,00 80 Giebelansicht eines Mustergebäudes Folie 36

37 Beispiel w (Wind auf Giebel) 3, ,00 Traufansicht eines Mustergebäudes 1,00 1,875 1,25 1,875 2,00 1,875 1,25 1,875 1,00 12,00 Folie 37 Folie 37

38 Beispiel 12,00 w (Wind auf Traufe) 10,00 1,50 4,25 Draufsicht Deckeneben eines Mustergebäudes w (Wind auf Giebel) 4,75 2,50 4,75 4,25 Folie 38 Folie 38

39 Ausführung und Bemessung von Holztafeln Lastannahmen Grundsätze der DIN EN 1991: (Eurocode 1) in den Teilen: DIN EN Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke Teil 1-1: Allgemeine Einwirkungen auf Tragwerke Wichten, Eigengewicht und Nutzlasten im Hochbau DIN EN Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke Teil 1-3: Allgemeine Einwirkungen, Schneelasten DIN EN Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen Windlasten Folie 39 Folie 39

40 Ausführung und Bemessung von Holztafeln Vorgehen: 1. Alle Teile des EC 1 sind stets in Verbindung mit dem jeweiligen Nationalen Anhang (NA) anzuwenden 2. Ermittlung der maßgebenden Lastkombinationen, Lasteinleitung und 3. Vorgabe von Prinzipien der Tragwerksbemessung nach DIN EN 1990: Eurocode 0: Grundlagen d. Tragwerksplanung Bemessungsgrundlagen: Nachweise der Dachtafeln gegen Scheibenbeanspruchungen aus Wind auf Giebel Nachweise der Deckentafeln gegen Scheibenbeanspruchungen aus Wind auf Giebel sowie Wind auf Traufe Nachweise der Wandtafel gegen Scheibenbeanspruchungen (Horizontallasten) und Konstruktionslasten (Vertikallasten aus Eigengewicht und Nutzlasten) Folie 40 Folie 40

41 Ausführung und Bemessung von Holztafeln Tragfähigkeit der Verbindungsmittel einheitliche Verbindungen Rippen und Beplankung sinnvoll gewählt: OSB/3 15 mm, Rippen aus Nadelvollholz C24 Bauklammern 1,8/11,4/55 mm Nutzungsklasse 1 angesetzt KLED kurz (Kombination der Lasten aus Eigenwicht, Wind und Schnee) k mod für die Verbindungsteile (Vollholz, OSB/3) gem. Tab. 3.1, EC 5 Vollholz - k mod = 0,9, OSB - k mod = 0,9 In Fällen mit unterschiedlichem Modifikationsbeiwert der Materialien ist ein resultierender Beiwert zu berechnen mit k k, k,. γ M = 1,1 gem. DIN EN /NA, Abschn. NCI NA (in vereinfachtem Berechnungsverfahren) Folie 41 Folie 41

42 Ausführung und Bemessung von Holztafeln Tragfähigkeit der Verbindungsmittel Grundsätzlich gelten die Formelsätze nach DIN EN , DIN EN /NA bietet in Abschn. NCI Zu für Holzwerkstoffverbindungen vereinfachten Nachweis an: F, A 2 M, f,, d mit A= festgelegter Faktor nach Tab. NA.13, DIN EN /NA M y,rk = charakteristischer Wert des Fließmomentes des Verbindungsmittels f h,1,k = charakteristischer Wert der Lochleibungsfestigkeit der OSB- Beplankung d = Durchmesser des Verbindungsmittels Folie 42 Folie 42

43 Ausführung und Bemessung von Holztafeln Tragfähigkeit der Verbindungsmittel charakteristische Tragfähigkeit Klammern 1,8/11,4/55 erforderliche Einbindetiefe der Klammer im Holz t req = 7 d = 7 1,8 = 12,6 < vorh. t = = 37 mm M y,rk = 240 d 2,6 = 240 1,8 2,6 = 1106,42 Nmm f h,1,k = 65 d -0,7 t 0,1 = 65 1,8-0,7 18 0,1 = 57,51 N/mm 2 A = 0,8 (für OSB aus Tab. NA.13, DIN EN /NA) F, 2 0, ,42 57,51 1,8 765,8 Bemessungswert der Verbindungsmitteltragfähigkeit F,,,,,,, Folie 43 Folie 43

44 Ausführung und Bemessung von Holztafeln Wandtafel unter horizontaler Beanspruchung - Ausführung Folie 44 Folie 44

45 Ausführung und Bemessung von Holztafeln Wandtafel unter horizontaler Beanspruchung - Ausführung in EC 5 zwei Verfahren A und B beschrieben NA gibt in Abschnitt NDP Zu (7) ausschließliche Anwendung des Verfahrens A vor. vereinfachter Nachweis, der grundsätzlich von einer ausreichenden Endverankerung der jeweiligen Wandscheibe ausgeht Dabei gilt allgemein F v,rd F v,ed mit F v,rd Bemessungswert der Wandscheibentragfähigkeit und F v,ed horizontal am Kopfende der Wandscheibe angreifende Kraft Folie 45 Folie 45

46 Wandtafel unter horizontaler Beanspruchung Ausführung Beplankung besteht aus über die volle Tafelhöhe durchgehende Platten Stöße auf den vertikalen Rippen Beplankung kann innen, außen oder auch beidseitig aufgebracht werden im Beispiel außenseitige Beplankung mit geschosshohen OSB/3 über jeweils 2 Rippenfelder Gem. EC 5 ist die Mindestbreite der Platten h/4 erforderlich z.b mm Wandhöhe = 750 mm Plattenbreite Verbindung der Platten mit den Holzständern durch Klammern, Verbindungsmittelabstand s entlang des Umfangs jeder Platte konstant auf Mittelpfosten von Zweifeldtafeln darf der Verbindungsmittelabstand verdoppelt werden, jedoch 150 mm einzuleitenden Horizontalkraft F v am Wandkopf Folie 46 Folie 46

47 Wandtafel unter horizontaler Beanspruchung Ausführung Bei Verwendung von OSB/3 für Scheiben unter horizontaler Beanspruchung gelten die in EC 5 + NA, Abschn. NCI Zu enthaltenen Hinweise zur Ausführung und vereinfachten Berechnung Nachweis des Verbundes zwischen Beplankung und Rippen wird in EC 5 zwar gefordert, jedoch nicht ausreichend beschrieben. Anwendung der Nachweisform aus DIN 1052: , 10.6 Tragfähigkeiten von Wandbereichen mit Tür- oder Fensteröffnungen werden nicht mit angesetzt ungestörte Bereiche sind als einzelne Tafeln zu betrachten jede Tafel ist für sich zu verankern, (vgl. DIN EN , Bild 9.6) Beulennachweis der Beplankung bei Plattendicken < 1/35 des Rippenabstands b r ist zu berücksichtigen durch Abminderung der Tragfähigkeit mit 35t / b r Folie 47 Folie 47

48 Wandtafel unter horizontaler Beanspruchung Ausführung Wandtafel unter horizontaler Beanspruchung Nachweisführung System Wandtafel unter horizontaler Beanspruchung F v,ed 3,00 h Fi,t,Ed Fi,c,Ed Fi,t,Ed Fi,c,Ed Fi,t,Ed Fi,c,Ed Fi,t,Ed Fi,c,Ed 1,875 1,25 1,875 2,00 1,875 12,00 1,25 1,875 b i b i b b i b i Folie 48 Folie 48

49 Wandtafel unter horizontaler Beanspruchung Ausführung Wandtafel unter horizontaler Beanspruchung Nachweisführung System Wandtafel unter horizontaler Beanspruchung F v,ed 3,00 h Fi,t,Ed Fi,c,Ed Fi,t,Ed Fi,c,Ed Fi,t,Ed Fi,c,Ed Fi,t,Ed Fi,c,Ed 1,875 1,25 1,875 2,00 1,875 12,00 1,25 1,875 b i b i b b i b i Folie 49 Folie 49

50 Wandtafel unter horizontaler Beanspruchung Ausführung Wandtafel unter horizontaler Beanspruchung Nachweisführung Musterwand enthält 2 Fenster b F,1 = 1,25 m und 1 Fenster b F,2 = 2,0 m ansetzbar sind nur ungestörte Scheiben mit effektiver Gesamtlänge b ef = b ges b Öffn. = 12,0 2 1,25 2,0 = 7,5 m bi = 1,875 m Länge der Einzelscheiben (hier gleiche Längen) h = 3,00 m Scheibenhöhe b r = 0,625 m Rippenabstand (maximaler Achsabstand) b P = 1,25 m Plattenbreite Die Berücksichtigung von Imperfektionen (Schrägstellungen) kann entfallen wenn b ef h/3 3,0 / 3 = 1,0 m < b ef = 7,0 m und wenn b P h/4 3,0 / 4 = 0,75 m < b P = 1,25 m Folie 50 Folie 50

51 Wandtafel unter horizontaler Beanspruchung Ausführung Wandtafel unter horizontaler Beanspruchung Nachweisführung Verbindungsmittel s v = 100 mm gewählter Verbindungsmittelabstand F f,rd = 0,627 kn Bemessungswert der Verbindungsmitteltragfähigkeit Beanspruchung F v,ed = 26,8 kn horizontal am Wandkopf aus Wind auf Giebel F i,v,ed = F v,ed / 4 = 6,7 kn Einwirkung auf Einzelscheiben bei gleicher Tafellänge Bei unterschiedlicher Länge der Einzeltafeln erfolgt eine Aufteilung im Verhältnis der Einzellängen zueinander,,, Folie 51 Folie 51

52 Wandtafel unter horizontaler Beanspruchung Ausführung Wandtafel unter horizontaler Beanspruchung Nachweisführung Nachweis der Wandscheibentragfähigkeit Tragfähigkeit der Einzelscheibe mit b i = 1,875 m ci Verhältniswert der Scheibengeometrie c 1 für b b und für b b b 0 = 0,5 h = 1,5 m b i = 1,875 m > b 0 = 1,5 m ci = 1 F,,, 11,63 kn Tragfähigkeit gesamte Wandscheibe mit b ef = b i 4 = 1,875 4 = 7,5 m F, F,, 4 11, ,52 kn/m Folie 52 Folie 52

53 Wandtafel unter horizontaler Beanspruchung Ausführung Berechnung der Scheibentragfähigkeit f v,0,d im EC 5 keine Berechnungsmethode angegeben aus DIN 1052: , Abschn zurückgegriffen Formelsatz, mit drei Versagensfällen der Beplankung 1. Versagen der Verbindungsmittel auf Abscheren 2. Versagen der Beplankung aus Abscheren (Schub senkr. zur Plattenebene) 3. Versagen der Beplankung durch Beulen (Beulnachweis) k, R / s f,, min k, k, f, t k, k, f, 35 t / Folie 53 Folie 53

54 Nachweis der Tragfähigkeit der Beplankung Nachweis der Tragfähigkeit der Beplankung Vorwerte zur Berechnung: F v,rd = 0,627 kn Bemessungswert der Verbindungsmitteltragfähigkeit k v,1 = Faktor zur Berücksichtigung von quer zu den Rippen angeordneten Plattenstößen k v,1 = 1,0 allseitig schubsteif verbundene Plattenränder k v,1 = 0,66 nicht allseitig schubsteif verbundene Plattenränder k v,2 = Faktor zur Berücksichtigung einseitiger oder beidseitiger Beplankung des Elementes k v,2 = 0,33 bei einseitiger Beplankung, k v,2 = 0,5 bei beidseitiger Beplankung Folie 54 Folie 54

55 Beispiel Holztafeln Wandtafel unter horizontaler Beanspruchung Nachweisführung Nachweis der Tragfähigkeit der Beplankung Vorwerte zur Berechnung: f v,d = Bemessungswert der Schubfestigkeit der Beplankung,, f,, 4,7 N/mm (hier für OSB/3), b r = 0,625 m Rippenabstand s v = 100 mm Verbindungsmittelabstand, t = 18 mm Plattendicke der Beplankung Folie 55 Folie 55

56 Die Sache mit dem Verbindungsmittelabstand Nachweis der Tragfähigkeit der Beplankung Berechnung: f,,, 1,0 0,627 / 0,1 0,627 / > s v,0,d = 3,79 kn/m f,,, 1,0 0,33 4, ,92 kn/m f,,, 1,0 0,33 4, /625 28,14kN/m Schubtragfähigkeit der Wandscheibe wir maßgebend von der Tragfähigkeit der Verbindungsmittel bestimmt.,,,,,,,, 100 mm Folie 56 Folie 56

57 Die Sache mit dem Verbindungsmittelabstand 22,00 21,00 20,00 19,00 Tragfähigkeit Holztafel in Abh. vom Verbindungsmittelabstand 18,00 Wandscheibentragfähigkeit in kn/m 17,00 16,00 15,00 14,00 13,00 12,00 11,00 10,00 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 +5,3 % X -4,8 % Tragfähigkeit Holztafel 2,00 1,00 0,00 Verbindungsmittelabstand in mm Folie 57 Folie 57

58 Die Sache mit dem Verbindungsmittelabstand Beispiel: Verbindungsmittelabstand gefordert lt. Statik: 35 mm vorhanden: 70 mm Folie 58 Folie 58

59 Die Sache mit dem Verbindungsmittelabstand Wandscheibentragfähigkeit in kn/m 22,00 21,00 20,00 19,00 18,00 17,00 16,00 15,00 14,00 13,00 12,00 11,00 10,00 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Tragfähigkeit Holztafel in Abh. vom Verbindungsmittelabstand -50 % Tragfähigkeit Holztafel Verbindungsmittelabstand in mm Folie 59 Folie 59

60 Die Sache mit dem Horizontalstoß schwebende Stöße erlaubt??? Folie 60 Folie 60

61 Die Sache mit dem Horizontalstoß schwebende Stöße erlaubt??? Folie 61 Folie 61

62 Die Sache mit dem Horizontalstoß schwebende Stöße erlaubt??? - N E I N!!! - immer noch nicht!!! Gem. EC 5 darf die Beplankung horizontal einmal gestoßen sein, wenn die Plattenränder schubsteif miteinander verbunden sind. Mit einer Plattenbreite b P 0,5 h ist dann der Bemessungswert der Wandscheibentragfähigkeit unter Horizontallast um 1/6 abzumindern. Folie 62 Folie 62

63 Die Sache mit dem Horizontalstoß Ausführung schubsteifer Horizontalstoß b P h/2 horizontaler Plattenstoß Abminderung der Scheibentragfähigkeit um 1/6 = 16,67 %!! Folie 63 Folie 63

64 Die Sache mit dem Horizontalstoß Ausführung schubsteifer Horizontalstoß Plattenränder z.b. mittels Stoßhölzern schubsteif miteinander verbunden Folie 64 Folie 64

65 Die Sache mit der Einfeld-Tafel Einfeld-Tafeln sind eher unwirtschaftlich, da vergrößerter Verbindungsmittelabstand auf der Mittelrippe entfällt zwei Verbindungsmittelreihen auf Stoßrippe erforderliche sind evtl. breitere Rippen erforderlich sind, um Randabstände der Verbindungsmittel einzuhalten Bedingung b P h/4 evtl. nicht erfüllt ( z.b. 4 67,5 cm = 270 cm!) b Pl b Pl Folie 65 Folie 65

66 Die Sache mit der Einfeld-Tafel Einfeld-Tafeln sind eher unwirtschaftlich, da vergrößerter Verbindungsmittelabstand auf der Mittelrippe entfällt zwei Verbindungsmittelreihen auf Stoßrippe erforderliche sind evtl. breitere Rippen erforderlich sind, um Randabstände der Verbindungsmittel einzuhalten Bedingung b P h/4 evtl. nicht erfüllt ( z.b. 4 67,5 cm = 270 cm!) b Pl b Pl Holzbaumaße von der HWSt-Herstellern ermöglichen wirtschaftliche Bauteilherstellung! Folie 66 Folie 66

67 Die Sache mit dem Beulen Hey Bert, schon gehört? 15 mm-platten bei 62,5er Raster geht nicht mehr! Mach kein Quatsch, Ernie! Doooch! Die Platten beulen aus, wir brauchen da jetzt 18er Platten. Und was ist mit meiner schönen Faustformel 50 x Plattendicke = max. Stielabstand? Die hat n en Bart wie Methusalem! Krrrrrrrrrr Ich glaub s nicht! Und? - Wer hat recht? Folie 67

68 Die Sache mit dem Beulen Beulen der Beplankung NCI Zu (EC 5/NA) Das Beulen der Beplankung ist bei Plattendicken t kleiner 1/35 des Rippenabstands b r durch eine Verminderung der Tragfähigkeit mit dem Faktor 35t / b r zu berücksichtigen. Folie 68 Folie 68

69 Die Sache mit dem Beulen Beulennachweis der Beplankung - Beispiel Rippenabstand b r = 625 mm Plattendicke t Pl = 15 mm Ernie sagt: Geht nicht = 525 mm < 625 mm Bedingung t > br / 35 nicht erfüllt Plattendicke zu gering, also. a) Erhöhung der Plattendicke, z.b. 18 mm 35 = 630 mm b) Abminderung der Scheibentragfähigkeit mit 35t / br z.b. Fv,Rd = 15 kn Fv,Rd` = ,015 / 0,625 = 12,6 entspricht einer Abminderung um 16 % genauerer Beulnachweis nach DIN 1052:2008, Absch lohnt sich! Folie 69 Folie 69

70 Die Sache mit dem Beulen Nachweis der Tragfähigkeit der Beplankung genauere Betrachtung Beulnachweis bzgl. erf. Plattendicke - Plattendicke 18 mm f,,, 1,0 0,33 4,7 35 / ,92kN/m Änderung von - a) Plattendicke auf 15 mm f,,, 1,0 0,33 4,7 35 / ,54kN/m 19,54 kn/m >> 6,27 kn/m aus Verbindungsmitteltragfähigkeit (Faktor 3,1) - b) Rippenabstand auf 833 mm f,,, 1,0 0,33 4,7 35 / 21,11kN/m 21,11 kn/m >> 6,27 kn/m aus Verbindungsmitteltragfähigkeit (Faktor 3,3) Folie 70 Folie 70

71 Die Sache mit dem Beulen genauere Betrachtung Beulnachweis bzgl. erf. Plattendicke am Beispiel NCI Zu (EC 5/NA) Das Beulen der Beplankung ist bei Plattendicken t kleiner 1/35 des Rippenabstands br durch eine Verminderung der Tragfähigkeit mit dem Faktor 35t / b r zu berücksichtigen. 2-Feld-Tafel, Tafelbreite b i = 1,25 m Ständerabstand b r = 62,5 cm f v,o,d = 6,3 kn/m allseitig schubsteif verbunden k v,1 = 1,0 einseitig beplankt k v,2 = 0,33 b r Folie 71 Folie 71

72 Die Sache mit dem Beulen genauere Betrachtung Beulnachweis bzgl. erf. Plattendicke am Beispiel Ausgangswert der Scheibentragfähigkeit f v,o,d = 6,3 kn/m Plattendicke t max b r = t 35 Tragfähigkeit mit Faktor f v,0,d (t 35/b r ) f v,0,d aus genauem Nachweis Faktor zu f v,0,d aus Verbindungs mittel max b r aus Beulnachweis [mm] [mm] [kn/m] [%] [kn/m] / [mm] ,23-32,80 12,51 1, , ,29-16,00 19,54 3, , ,35 0,80 28,14 4, , ,76 23,20 42,04 6, , ,82 40,00 54,29 8, ,4 Folie 72 Folie 72

73 Die Sache mit dem Beulen genauere Betrachtung Beulnachweis bzgl. erf. Plattendicke Fazit: i.d.r. versagen Holztafeln im üblichen Gebäudebereich nicht aufgrund des Platten-Beulens (1 bis 2 geschossige Gebäude) maßgebend ist stets das Versagen der Verbindung zw. Platte und Rippe 15 mm OSB/3 ist weiterhin völlig ausreichend im Holzbauraster mit 62,5 cm Rippenabstand Folie 73 Folie 73

74 Die Sache mit der Verankerung Bedingung: Jede Tafel ist für sich zu verankern (vgl. DIN EN , Bild 9.6) F v,ed 3,00 h Fi,t,Ed Fi,c,Ed Fi,t,Ed Fi,c,Ed Fi,t,Ed Fi,c,Ed Fi,t,Ed Fi,c,Ed 1,875 1,25 1,875 2,00 1,875 12,00 1,25 1,875 b i b i b b i b i F li 74 Folie 74

75 Die Sache mit der Verankerung Nachweis der Rippenkräfte Berechnung der Zug- (und Druckkraft) F i,t,ed (und F i,c,ed ) in den Randrippen infolge Horizontalkraft F v,ed am Wandkopf angreifenden - max Rippen-Zugkraft im Beispiel F,, F,, F,, h 10,72 kn b Nachweis der Verankerung mit den Bauteilen unterhalb der Wandtafel (Geschosswände, Gründung) mit F i,t,ed F v,rd Theorie? Folie 75 Folie 75

76 Die Sache mit der Verankerung Zugverankerung praktisch kommt von. Praxis Folie 76

77 Die Sache mit der Verankerung Zugverankerung Quelle: Blaß/Eberhardt Folie 77 Folie 77

78 Die Sache mit der Verankerung Wandtafel unter horizontaler Beanspruchung Nachweisführung Nachweis der Rippenkräfte Quelle: Blaß/Eberhardt Folie 78 Folie 78

79 Die Sache mit der Schrägstellung Wandtafel unter vertikaler Beanspruchung System Wandtafel unter vertikaler Beanspruchung Fv,Ed 3,00 h 1,875 1,25 b i Fi,c,Ed 1,875 2,00 1,875 b i b i b 12,00 1,25 1,875 b i Folie 79 Folie 79

80 Die Sache mit der Schrägstellung Wandtafel unter vertikaler Beanspruchung Belastungen Eigengewicht der Dach- Decken- und Wandbauteile oberhalb der Wand Nutzlasten auf Decken Schneelasten auf dem Dach Vertikalkomponenten aus Windlasten (z.b. Stiellast aus OG-Wand) Abtragung vertikaler Lasten erfolgt gem. EC 5 ausschl. über die Rippen mittragende Wirkung der Beplankung wird nicht berücksichtigt Aufteilung der als Streckenlast einwirkenden Beanspruchungen auf die Wandstiele im Verhältnis zum Rippenabstand im Beispiel: maßgebender Druckstiel der EG-Wand mit Drucklast aus allen vorgenannten Komponenten F i,c,ed = 20,3 kn Folie 80 Folie 80

81 Die Sache mit der Schrägstellung Wandtafel unter vertikaler Beanspruchung Bedingungen, dass die Schrägstellung vernachlässigt werden kann: die Tafellänge beträgt mindestens h/3, die Breite der Platten beträgt mindestens h/4, die Tafel ist direkt in einer steifen Unterkonstruktion gelagert, die Erhöhung der charakteristischen Werte der Tragfähigkeit der Verbindungsmittel nach (5) wird nicht in Anspruch genommen (Erhöhung mit Faktor 1,2) Folie 81 Folie 81

82 Die Sache mit der Schrägstellung Wandtafel unter vertikaler Beanspruchung Nachweise Ist eine der Bedingungen für die Vernachlässigung von Schrägstellungen nicht erfüllt, ist die horizontale Ersatzlast F, anzusetzen mit l Länge der Wandscheibe, q Ed vertikale Beanspruchung Die Ersatzlast muss von der stützenden Wand aufgenommen werden F, l Folie 82 Folie 82

83 Die Sache mit der Schrägstellung Wandtafel unter vertikaler Beanspruchung Nachweise Ist eine der Bedingungen für die Vernachlässigung von Schrägstellungen nicht erfüllt, ist die horizontale Ersatzlast F, anzusetzen e mit l Länge der Wandscheibe, q Ed vertikale Beanspruchung q d l - Die Ersatzlast muss von der stützenden Wand aufgenommen werden - Verschiebung der stützenden Wand: u h/100 (Nachweis sehr aufwändig) F, h Folie 83 Folie 83

84 Die Sache mit der Schrägstellung Wandtafel unter vertikaler Beanspruchung - Nachweisführung Falls kein genauerer Nachweis nach Theorie II. Ordnung erfolgt, darf die horizontale Verformung der aussteifenden Bauteile aus F Ed,def und anderen äußeren Einwirkungen h/100 nicht überschreiten. Die Steifigkeitskennwerte und Verschiebungsmoduln sind dabei nach den Gleichungen (2.15) und (2.16) DIN EN sowie (NA.1) in DIN EN /NA zu ermitteln. Verformungsnachweis ist sehr aufwendig und sollte i.d.r. durch Einhaltung der konstruktiven Bedingungen vermeiden werden Folie 84 Folie 84

85 Die Sache mit der Dachtafel Dach- und Deckentafeln - Ausführung Anforderungen nach EC 5, Randgurte müssen zug- und drucksteif von Auflager zu Auflager durchlaufen (Pfetten, Deckenbalken, Wandrähme) Voraussetzungen für vereinfachten Nachweis: die Spannweite l zwischen 2b und 6b, anderenfalls b = l/2 mit b als Scheibenhöhe maßgebend im Grenzzustand der Tragfähigkeit ist das Versagen der Verbindungsmittel (nicht der Beplankungen); alle Plattenstöße sind unterstützt ausgeführt gemäß den Detailregelungen in (DIN EN ) Folie 85 Folie 85

86 Beispiel Holztafeln Deckentafeln - Ausführung freie Plattenränder quer zu den Rippen zulässig, wenn: Platten um mindestens einen Rippenabstand b r versetzt angeordnet, Rippenabstand b r max. 75% der Plattenbreite in Rippenrichtung (0,75 l P ) Platten an allen Rippen mit Nägeln oder Klammern in konstantem Abstand a 1 angeschlossen Stützweite l 12,5 m o. max. 3 Plattenreihen (max. 2 freie Plattenstöße) Scheibenhöhe b l/4 (b in Lastrichtung) Seitenlänge der Platten beträgt mindestens 1,0 m (l p 1,0 m) Bemessungswert der Einwirkungen 5,0 kn/m, Schubtragfähigkeit der Scheiben wird mit dem Faktor 2/3 vermindert. Folie 86 Folie 86

87 Beispiel Holztafeln Beanspruchungs- und Lagerungsarten von Deckenscheiben nach DIN EN Legende 1 seitliche Randrippen (Verteiler); 2 Gurte; 3 Innenrippen; 4 Innenrippe als Verteiler Folie 87 Folie 87

88 Beispiel Holztafeln Beanspruchungs- und Lagerungsarten von Deckenscheiben nach DIN EN Legende 1 seitliche Randrippen (Verteiler); 2 Gurte; 3 Innenrippen; 4 Innenrippe als Verteiler Folie 88 Folie 88

89 Beispiel Holztafeln Fall 1: System Deckenscheibe, Lasteinleitung parallel zu den Rippen w (Wind auf Giebel) l = 10,0 b = 4,75 m Fi,c,Ed Balkenlage Fi,c,Ed Folie 89 Folie 89

90 Beispiel Holztafeln Deckentafel - Nachweisführung Prüfung der Voraussetzungen 2 b < l < 6 b l = 10,0 m; b = 4,75 m 2 4,75 < 10,0 < 6 4,75 b = b ef = 4,75 m Prüfung Erlaubnis freier Plattenränder b r < 0,75 b Pl 0,75 1,25 = 0,94 m > 0,625 m l 12,5 10,0 m < 12,5 m b l/4 4,75 10,0 / 4 = 2,5 m l p 1,0 m 2,5 m 1,0 m Folie 90 Folie 90

91 Beispiel Holztafeln Deckentafel Nachweisführung Belastungen Aus Wind auf Giebel ergibt sich bei dem gewählten Musterhaus q d = 3,1 kn/m Gleichlast Ermittlung der Rippen-Kräfte F, F, 8,15 kn Nachweis des Holzquerschnittes auf Längsbeanspruchung,, /,, 1 i.d.r. nicht maßgebend Folie 91 Folie 91

92 Beispiel Holztafeln Deckentafel Nachweisführung Ermittlung des Schubflusses aus der maximalen Querkraft s v,o,d = V d b ef = q d l 2 b ef = 3,1 10,0 2 4,75 = 3,26 kn/m mit s v,0,d = Bemessungswert des Schubflusses in der Beplankung V d = Bemessungswert der Querkraft am Scheibenauflager (maßgebend) aus q d Berechnung Bemessungswert der längenbezogenen Schubfestigkeit der Beplankung f v,0,d - wie vor Folie 92 Folie 92

93 Beispiel Holztafeln Fall 2: System Deckenscheibe, Lasteinleitung senkrecht zu d. Rippen b = 10,0 m l = 4,75 m w (Wind auf Traufe) Balkenlage Folie 93 Folie 93

94 Beispiel Holztafeln Fall 2: Deckenscheibe, Lasteinleitung senkrecht zu den Rippen l und b kehren sich um, da b stets die Bauteilausdehnung in Lastrichtung ist. vereinfachter Nachweis ohne Berücksichtigung des Schubflusses senkrecht zu den Rippen s v,90,d mittels Begrenzung der wirksamen Tafelhöhe b ef. genauer Nachweis mit Überlagerung der Schubflüsse,,,,,,,, 1 Quelle: Kessel 2010 Folie 94 Folie 94

95 Beispiel Holztafeln Deckentafel - Nachweisführung Effektive Tafelhöhe als Voraussetzung für den vereinfachten Nachweis: b ef = l/4 = 4,75 / 4 = 1,19 m Prüfung der weiteren Voraussetzungen für einen vereinfachten Nachweis 2 b < l < 6 b l = 4,75 m; b = 10,0 m 2 10,0 < 4,75 < 6 10,0 NEIN! b = l/2 = 10,0 / 2 = 5,0 m > b ef = 1,19 m es gilt b ef b l/4 10,0 4,75 / 4 = 1,19 m l p 1,0 m 2,5 m 1,0 m Folie 95 Folie 95

96 Beispiel Holztafeln Deckentafel - Nachweisführung Prüfung der Voraussetzungen für die Erlaubnis freier Plattenränder b r < 0,75 b Pl 0,75 1,25 = 0,94 m > 0,625 m l 12,5 4,75 m < 12,5 m Ermittlung der Rippen-Kräfte mit den vorhandenen Tafelabmessungen b = 10,0 m und l = 5,50 m F, F, 6,87 kn Nachweis des Holzquerschnittes auf Längsbeanspruchung,, /,, 1 i.d.r. nicht maßgebend Folie 96 Folie 96

97 Beispiel Holztafeln Deckentafel Nachweisführung Ermittlung des Schubflusses aus der maximalen Querkraft s v,0,d = V d b ef = q d l 2 b ef = 2,9 4,75 2 1,19 = 5,79 kn/m mit s v,0,d = Bemessungswert des Schubflusses in der Beplankung V d = Bemessungswert der Querkraft am Scheibenauflager (maßgebend) aus q d Berechnung Bemessungswert der längenbezogenen Schubfestigkeit der Beplankung f v,0,d - wie vor Folie 97 Folie 97

98 Die Sache mit der Dachtafel Dachtafeln - Ausführung Randgurte müssen zug- und drucksteif von Auflager zu Auflager durchlaufen (Pfetten, Deckenbalken, Wandrähme) Voraussetzungen für vereinfachten Nachweis: die Spannweite l zwischen 2 b und 6 b, anderenfalls b = l / 2 mit b als Scheibenhöhe maßgebend im Grenzzustand der Tragfähigkeit ist das Versagen der Verbindungsmittel (nicht der Beplankungen); alle Plattenstöße sind unterstützt ausgeführt gemäß den Detailregelungen in (DIN EN ) Folie 98 Folie 98

99 Die Sache mit der Dachtafel Dachtafeln - Ausführung alle Plattenstöße sind unterstützt ausgeführt gemäß den Detailregelungen in (DIN EN ) Folie 99 Folie 99

100 Die Sache mit der Dachtafel Dachtafeln - Ausführung freie Plattenränder quer zu den Rippen zulässig, wenn: Platten um mindestens einen Rippenabstand b r versetzt angeordnet, Rippenabstand b r max. 75% der Plattenbreite in Rippenrichtung (0,75 l P ) Platten an allen Rippen mit Nägeln oder Klammern in konstantem Abstand a 1 angeschlossen Stützweite l 12,5 m o. max. 3 Plattenreihen (max. 2 freie Plattenstöße) Scheibenhöhe b l/4 (b in Lastrichtung) Seitenlänge der Platten beträgt mindestens 1,0 m (l p 1,0 m) Bemessungswert der Einwirkungen 5,0 kn/m, Schubtragfähigkeit der Scheiben wird mit dem Faktor 2/3 vermindert. Folie 100 Folie 100

101 Die Sache mit der Dachtafel Dachtafeln - Ausführung Folie 101 Folie 101

102 Die Sache mit der Dachtafel Sparrenlage w (Wind auf Giebel) l = 7,07 m bef = 2,50 m System Dachtafel b = 12,00 m Folie 102 Folie 102

103 Die Sache mit der Dachtafel Dies ist keine aussteifende Dachtafel! Jetzt reicht s aber, Ernie! Folie 103 Folie 103

104 Die Sache mit der Dachtafel System wie Wandtafel nur ein Horizontalstoß erlaubt bei Abminderung der Tragfähigkeit um 1/6 horizontaler Beplankungsstoß Folie 104 Folie 104

105 Die Sache mit der Dachtafel oder System Krag-Tafel aber mit den Bedingungen für Deckentafeln b Folie 105 Folie 105

106 Die Sache mit der Dachtafel oder System Krag-Tafel aber mit den Bedingungen für Deckentafeln z.b. Minimalkriterien für die räumliche Aussteifung - drei Wandscheiben in mindestens zwei Richtungen, die sich nicht alle in einem Punkt schneiden. Folie 106 Folie 106

107 Die Sache mit der Dachtafel Minimalkriterien für die räumliche Aussteifung - drei Wandscheiben - in mindestens zwei Richtungen - kein gemeinsamer Schnittpunkt Folie 107 Folie 107

108 Die Sache mit der Dachtafel Nachweissystem Sparrenlage w (Wind auf Giebel) l = 7,07 m bef = 2,50 m b = 12,00 m Folie 108 Folie 108

109 Beispiel Holztafeln Dachtafeln - Nachweisführung Dachüberstände nicht in die lastabtragende Dachscheibe einbezogen, da ggf. nur angehängt ausgeführt l = 7,07 m, b = 12 m, Plattendicke t Pl = 18 mm Bedingungen: Ansetzbar sind nur ungestörte Scheiben mit durchgehender Beplankung bei e Sp = 0,625 m 4 Felder b ef = 4 0,625 = 2,50 m l = 7,07 m Scheibenhöhe b r = 0,625 m Rippenabstand (maximaler Achsabstand) b P = 2,5 m Plattenbreite Folie 109 Folie 109

110 Beispiel Holztafeln Dachtafeln - Nachweisführung Beanspruchungen Einwirkung q k aus Windlast q k = 2,53 kn/m F v,ed = 1,5 q k l/2 = 1,5 2,53 7,07 / 2 = 13,42 kn horizontal am First aus Wind auf Giebel Verbindungsmittel s v = 100 mm gewählter Verbindungsmittelabstand F f,rd = 0,627 kn Bemessungswert der Verbindungsmitteltragfähigkeit Die Berücksichtigung von Imperfektionen (Schrägstellungen) kann entfallen ( ;-) ) Folie 110 Folie 110

111 Die Sache mit den Öffnungen Öffnungen in der Beplankung von Scheiben Dach- und Deckenscheiben Aussparungen in mittragenden Beplankungen dürfen vernachlässigt werden, wenn auf einer Fläche von 2,5 m 2 einer Tafel die Gesamtfläche der Aussparungen höchstens 300 cm 2 beträgt. Die maximale Ausdehnung einer Einzelöffnung 200 mm. gilt auch für die Summe aller Aussparungsbreiten innerhalb des Querschnitts einer Tafel Wandscheiben: einzelne Öffnungen: l x h 200 x 200 mm mehrere Öffnungen: l 0, 1 l und h 0, 1 h Bei größeren Aussparungen dürfen die betroffenen Felder nicht zur Lastabtragung herangezogen werden. Folie 111 Folie 111

112 Die Sache mit den Öffnungen Öffnungen in der Beplankung von Scheiben Folie 112 Folie 112

113 Die Sache mit den Öffnungen Öffnungen in der Beplankung von Scheiben Folie 113 Folie 113

114 Die Sache mit den Öffnungen Öffnungen in der Beplankung von Scheiben Wandscheiben: einzelne Öffnungen: l x h 200 x 200 mm mehrere Öffnungen: l 0,1 l und h 0, 1 h Folie 114 Folie 114

115 Folie 115