HOLZBAU I Polymodul B VL 8 Holztragwerke als komplexe Systeme

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Chantal Burgstaller
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1 HOLZBAU I Polmodul B VL 8 Holtragwerke als komplexe Ssteme Prof. Dr. Wieland Becker 1 Große Spannweiten Trumpf Ditingen Barkow Leibinger Architekten - Berlin-Charlottenberg Tragwerksplanung: Werner Sobek Ingenieure - Stuttgart Halle Ackerer Oberdrauburg, AT Hasslacher Norica Timber W.Becker, K.Pock-Sachsenburg AT Entwurf, Ausführung und Statik 2 1

2 Holverbindungen sind weicher als Stahl- oder Betonverbindungen, sie bilden i.d. R. Drehfedern oder haben Spiel/Schlupf. Aufgabe des Konstrukteurs ist, die Tragwerke so ausubilden daß: Starre Rahmenecken und Einspannungen Lastkonentrationen auf wenige Tragelemente Zug- und Torsionsbeanspruchungen vermieden werden! Holbau für größere Spannweiten bedeutet: Eckmomente klein u halten, gelenkige Anschlüsse ausubilden Kräfte auf möglichst vielen Lastpfaden abutragen Torsion durch komplexe Aussteifungsssteme u vermeiden 4 2

3 Materialunabhängige Stabilitätsprobleme Kippen-Knicken 5 Materialunabhängige Aussteifungsssteme Wand 6 3

4 Messe- und Kongressentrum Wien Eingespannte Stüte mit Randbalken Eingespannte Stüte mit Gabelkopf Sstem verhindert Trägerkippen! Quelle:Fa. Glöckel Holbau Grafendorf; Fa. Mohr-Trier Reithalle Trier-Fam. Weber 7 Seasalt Prduction Facilit Cornwall 2-Gelenkrahmen + 3-Gelenkrahmen Quelle:Fa. Mohr Trier ; Fa. Wiehag Altheim AT 8 4

5 2-Gelenkrahmen + 3-Gelenkrahmen Quelle:Fa. Wiehag Altheim AT Sunderland Aquiatic Centre_Sunderland 9 Aufgelöste Ssteme Quelle: Becker, Pock 10 5

6 Aufgelöste Ssteme Quelle: Becker, Schneider 11 Aufgelöste Ssteme Quelle: Becker, Schneider 12 6

7 Materialunabhängige Aussteifungsssteme-Dach 13 Stabilität = Zustand gegen Knicken, Kippen, Durchschlagen (Beulen) 2 w q mm lef w w 4,3 m =1 Quelle: ID Hol_F. Colling 14 7

8 Knicken lef s lef lef lef =2 =1 =0,7 =0,5 Knicklängenbeiwert Knicklänge = Wendepunkt der Knickfigur Quelle: ID Hol_F. Colling Sstemlängen liegen wischen den Wendepunkten! 15 Druckstab in Zwischenpunkten gehalten: Knicklänge = Abstand der Abstütungen Unterschiedliche Knicklängen und Scheibe h ho h Quelle: ID Hol_F. Colling 1 hu

9 Kippen M Ansicht Gabellagerung M q Auslenkung + Verdrillung Draufsicht Kippen = seitliches Ausknicken des Druckgurtes von Biegeträgern Quelle: ID Hol_F. Colling 17 Kippen Seitliche Halterung der Druckgurte: über Aussteifungsverbände (in Einelpunkten) über Scheiben (kontinuierlich) Aussteifungsverband Scheibe Kipplänge Quelle: ID Hol_F. Colling 18 9

10 Kippen Voraussetungen für den Kippspannungsnachweis: Rechteckquerschnitt Zwischenabstütung An den Enden müssen die Träger gegen Verdrehen und gegen Verschieben in - und - Richtung gesichert sein (Gabellagerung) An den Zwischenabstütungen sind seitliche Halterungen am Druckgurt ausreichend Gabellagerung Quelle: ID Hol_F. Colling 19 Lastfallüberlagerung Biegung um -Achse, Kippen um -Achse q w w Knicken um -Achse kc, Biegung um -Achse m, c,0,d m,,d m,,d kred 1 kc, fc,0,d km fm,,d fm,,d 20 10

11 Lastfallüberlagerung Biegung um -Achse, Kippen um -Achse q w w Knicken um -Achse kc, Biegung um -Achse m, Quelle: ID Hol_F. Colling 21 Lastfallüberlagerung Biegung um -Achse, Kippen um -Achse q w w Knicken um -Achse kc, Biegung um -Achse m, Quelle: ID Hol_F. Colling 22 11

12 Fachwerk- Differenierte Betrachtung erf.! gk, sk V1 w mm Keine Knickgefahr, da Zugstab 4,3 m ggf. Knickgefahr Lastfallüberlagerung Biegung um -Achse 2,0 m V1 160/ / mm 240 mm Quelle: ID Hol_F. Colling 23 Zusammenfassung Stabilität Konstruktionen sind gegen Stabilitätsversagen (schlagartiges Versagen) u sichern! Maßnahmen: Knicklängen reduieren! Einspannung wenn möglich! Querschnittsprofil der Anforderung anpassen! Stab + Platte wenn möglich kombinieren! 24 12

13 Stabilität - Aussteifung von Hallen Ak Pf St Ak Pf Ak Ht Pf Rahmen Ak Ak Ak 1.Variante: Pfetten und Windverbände wischen den Bindern 2.Variante: Pfetten auf den Bindern + usätliche Druckriegel in Binderebene mit Windverband 25 1.Variante: Pfetten und Windverbände wischen den Bindern 26 13

14 2.Variante: Pfetten auf den Bindern + usätliche Druckriegel in Binderebene mit Windverband 27 14

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