Tragwerke bei landwirtschaftlichen Gebäuden

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Jonas Schmid
vor 6 Jahren
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1 Tragwerke bei landwirtschaftlichen Gebäuden Das Nutzungskonzept bestimmt grösstenteils die Tragwerks-Form! A. Lüthi

2 Einleitung Mistplatz Boxenlaufstall für Grossvieheinheiten (GVE)

3 Konstruktionen vor 10 Jahre BERGESCHEUNE Spannweiten m System: 3-Gelenkbogen FUTTERLAGER System: Rahmenriegel mit Innen- oder Aussenstreben STALL

4 Architektur

5 Architektur Greifferanlage

6 Gebäudegrösse (zunehmend) Betriebsgemeinschaften = grössere Tierherden Die Statik aus kleinen Tragwerken kann oft nicht hochskaliert werden!

7 Gebäudehöhe (zunehmend) Grosse Lichtraumprofile sind gefragt! Höhere Fassaden grössere Stabilisierungskräfte

8 Nutzungskonzept definiert die Gebäudeform! Mistplatz

9 Bergeraum für Heu und Stroh / Remise Mistplatz

10 Futterachse / Abladeplatz / Parkplatz Mistplatz

11 Grossvieheinheiten - Platzbedarf genau definiert! Mistplatz

12 Strohlager Mistplatz

13 Büro Betreibleiter / Computerraum Büro Mistplatz

14 Krananlage Mistplatz

15 Gebäudeschnitt mit Nutzungsvolumina Funktionsbereiche = NETTO - Volumen Kran Melkstand Büro Tierbereich Stroh Futterachse Bergeraum I Stützenfreie Zone I

16 Gebäudeschnitt mit Nutzungsvolumina Tragwerk über Funktionsbereiche gelegt Kran Melkstand Büro Stroh Tierbereich Futterachse Bergeraum I Stützen im Abtrennbereich I Stützenfreie Zone I

17 Primäres Tragwerk aus Brettschichtholz Tor-Stürze Bogen-Binder Dachverband Dachträger gerade Längswand- Pfosten mit Streben Innenpfosten mit Streben Giebelwand Pfosten und Einbinder

18 Sekundäres Tragwerk aus Schnittholz C-24 Pfettenlage aus Duo oder Schnittholz Dachverband Längswand- Riegel Balkenlagen und Innenpfosten mit Laschen Giebelwand Riegel und Streben

19 Statik Aussteifung Binderkonstruktion in Binderrichtung ausgesteift (Streben, Rahmenecken etc.) Aussteifungsverbände in Dach, Längswand und Giebelwand Wenn möglich Dach- und Längswandverband im gleichen Feld sonst müssen Lasten unnötig umgeleitet werden Effizienteste und günstigste Lösung sind die störende Streben. Andere Lösungen sind Wandscheiben oder Zugstäbe Um Kosten zu sparen Aussteifungskonzept so früh wie möglich definiere. Denn häufig im Konflikt mit Öffnungen (Fenster, Tore)

20 Statik - Stablisierung über aufgelöste Rahmen Am Beispiel der Milchviehscheune Verankerung mit schweren verzinkten Stahlteilen auf der Beton-Platte Verbandachsen L < 30.00m = 2 Verbandachsen L > 30.00m = 3 Verbandachsen Innenpfosten mit Streben

21 Statik - Stablisierung über Rahmen Am Beispiel einer Einstellhalle Verankerung mit schweren verzinkten Stahlteilen auf den Beton-Sockeln Verbandachse Pfosten und Riegel biegesteiff verbunden

22 Vom Kundenwunsch zur Ausführung Am Beispiel einer Einstellhalle 1. Idee Optimiertes Tragwerk Auflager "BEWEGLICH" Auflager "FEST" Transportmass

23 Normstahlteile GSA LMV

24 Normstahlteile GSA LMV

25 Normstahlteile GSA G Firstgelenk Kräfte exakt auf den «PUNKT» gebracht! Fussgelenk

26 Normstahlteile GSA G Kräfte durch den «PUNKT» geleitet! Auflager «Biegesteiff» First «Biegesteiff»

27 Statik - Stablisierung über Windverband - System Sehr grosse Verankerungskräfte in der Giebelwand Wandscheibe aus HWST- Platten Am Beispiel einer Reithalle Wandscheibe aus HWST- Platten Wandscheibe aus HWST- Platten Detail Wandscheibe aus HWST- Platten Sehr grosse Verankerungskräfte in der Giebelwand

28 Statik - Stablisierung über Windverband - System Kritische Punkte Verankerung im Beton Anschluss

29 Statik - Stablisierung über Windverband - System Polygonzug mit hohen Kräften und somit grossen Stab- Dimensionen und Schwerlast- Anschlüssen

30 Statik un-symmetrie Obschon Binder bereits optimiert (Unterstützung der First), bleibt eine unbefriedigende Lösung bezüglich Montage, wie auch Statisch (Redundanz)

31 Statik Symmetrie Extrem einseitige Beanspruchung der Riegel. Binder nur noch durch hoch Beanspruchte Innenstreben einigermassen und daraus resultierenden sehr grossen Horizontallasten konstruierbar.

32 Statik Beanspruchung Schnee Bei grossen Schneelasten (Bezugshöhe mehr als 1000 m ü M) eigenen sich die Rahmenriegel mit Aussenstreben nur noch beschränkt. Die grossen Lasten verursachen zusammen mit den grossen Zuglasten in der Aussenstrebe ein grosses Schubfeld.

33 Statik Beanspruchung Schnee Schubfeld Mit leicht geneigten Stützen und einer biegesteifen First kann Beanspruchung im Schubfeld und über den Stützen massiv verringert werden.

34 Normstahlteile GSA WB Dachverband Anordnung der Stäbe Windverbandanschluss für grosse Lasten

35 Normstahlteile GSA T z. Bsp. als Auflager- Verstärkung Stützenbreite GSA Stk. / L min = 350mm 4 Stk. / L min = 400mm b [mm] Zug Druck Querkraft Zug Druck Querkraft Stützenbreite GSA Stk. / L min = 400mm 4 Stk. / L min = 450mm b [mm] Zug Druck Querkraft Zug Druck Querkraft

Beispiel Stall Gurtnellen (UR) 1000 m ü M + 200 m (SIA 261) 5.

36 Beispiel Stall Gurtnellen (UR) 1000 m ü M m (SIA 261) 5.7 kn/m2 Dachlast im Grund Spannweite 15 m Binderabstand 4.88 m

37 Beispiel Binder Symmetrisch (First in die Mitte geschoben). Um Beanspruchung über den Stützen zu verringern First mit GSA LMV biegesteif zusammengeschlossen. Zange die bei hohen Lasten fast nicht mehr anschliessbar ist entfällt. Lasteinleitung Stützen Binder über GSA-T Dimension Stütze nur Knicken

38 Beispiel Änderung zu einem weitgehend symmetrischen Binder war möglich Schenkel parallel einfach im Spannbett einzuteilen Biegesteife First (Normstahlteil) Macht aus Binder ein statisch unbestimmtes System, bei welchem statisch gespielt werden kann. Für das GSA-G wären die Lasten zu gross, mit dem GSA LMV aufnehmbar. Zange mit grossen Zuglasten entfällt. Wenn möglich Teile wie Heuwand auch als Aussteifungselement verwenden. Austeifungsverband in Längswand entfällt.

39 Bild und Grafiken Alle Bilder, Zeichnungen und Grafiken in diesem Vortrag wurden von der n H Lungern aus der reichhaltigen Datenbank zur Verfügung gestellt. Neue Holzbau AG Obseestrasse 11 CH-6078 Lungern OW Besten Dank

40 Wir haben noch Zeit für Fragen! Besten Dank für die Aufmerksamkeit t

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