DIN. DIN 1052 Praxishandbuch Holzbau. Beuth ,6,. HOLZBAU ~ DEUTSCHLAND BUND DEUTSCHER ZIMMERMEISTER. 2., überarbeitete Auflage 2010

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1 ,6,. HOLZBAU ~ DEUTSCHLAND BUND DEUTSCHER ZIMMERMEISTER im Zentralverband des Deutschen Baugewerbes DIN DIN 1052 Praxishandbuch Holzbau 2., überarbeitete Auflage 2010 Herausgeber: Fördergesellschaft Holzbau und Ausbau mbh DIN Deutselles Institut für Normung e. V. Beuth Berlin Wien Zürich

2 Vorwort Einleitung Inhaltsverzeichnis 1 Baurecht, Bauordnungsrecht, Landesbauordnungen, Normen, Zulassungen, Europäische Richtlinien Einführung Gesetze, Verordnungen, Erlasse, Europäische Richtlinien Einleitung Gesetzliche Ausgestaltung des Bauordnungsrechts Unbestimmte technische Rechtsbegriffe Allgemein anerkannte Regeln der Technik Stand der Technik Stand der Wissenschaft und Technik Baugesetzbuch (BauGB) Musterbauordnung (MBO)/Landesbauordnung (LBO) Allgemeine Anforderungen nach der Musterbauordnung Baustelle Standsicherheit Schutz gegen schädliche Einflüsse Brandschutz Wärme-, Schall- und Erschütterungsschutz Die am Bau Beteiligten Bauprodukte und Bauarten Verwendbarkeit von Bauprodukten Bauregelliste Übereinstimmungsnachweis Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis Zustimmung im Einzelfall Europäischer Brauchbarkeitsnachweis Europäische technische Zulassung (ETA =European Technical Approval) Bauart Überwachung Behörden und Institute Bauaufsichtsbehörde Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt) Deutsches Institut für Normung ev. (DIN) Deutsches Institut für Gütesicherung und Kennzeichnung ev. (RAL) 15 2 Planungskriterien Einführung Wärmeschutz Feuchteschutz Dauerhaftigkeit Schallschutz Brandschutz 23 3 Art und Umfang notwendiger bautechnischer Unterlagen Einführung (Anforderungen nach MBO/LBO) Bautechnische Nachweise Nachweis der Standsicherheit Bauphysikalische Nachweise Zeichnungen Baubeschreibung 32 Seite

3 4 Geändertes Bemessungskonzept gegenüber bisheriger DIN Anwendungsbereich und normative Verweisungen nach DIN 1052, Abschnitt 1 u Erläuterungen von Begriffen, Formel- und Symbolzeichen Begriffe nach DIN 1052, Abschnitt Neue Formel- und Symbolzeichen Bemessungswert Bemessungssituation Grenzzustände Charakteristische Werte Einwirkungen Nutzungsklassen Modifikationsbeiwert k mod Das neue Sicherheitskonzept der DIN Konzept der Teilsicherheitsbeiwerte Grundlagen für Entwurf und Bemessung Grundsätze Rechnerische Nachweise, Verzicht auf einen Nachweis Bemessungssituation Grenzzustand Einwirkung Tragwiderstand Bemessungswert der Baustoffeigenschaft und des Tragwiderstandes R d Nachweis der Tragfähigkeit/Standsicherheit Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit Durchbiegungsgrenzwerte Schwingungsgrenzwerte Nachweis der Gebrauchstauglichkeit Ermittlung der Schnittgrößen und Verformungen Linear elastische Berechnung Nichtlinear elastische Berechnung 62 5 Baustoffe Technische Regeln für die Eignung und Verwendbarkeit von Holzprodukten Aufbau des Holzes Anatomischer Aufbau des Holzes Chemischer Aufbau des Holzes Feuchteverhalten von Holz und Holzwerkstoffen Fasersättigungsbereich Gleichgewichtsfeuchte Holzfeuchte im Einbauzustand Quellen und Schwinden Einfluss der Holzfeuchte auf die elastomechanischen Eigenschaften des Holzes Vorteile von technisch getrocknetem Holz bei Verwendung unter Dach Einfluss der Rohdichte auf die elastomechanischen Eigenschaften des Holzes Einfluss des Winkels zwischen Kraft- und Holz-Faserrichtung auf die Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften des Holzes Holzschutz im Bauwesen Baulicher Holzschutz Maßnahmen zur Verhinderung einer unzulässigen Erhöhung des Feuchtgehaltes von Holz und Holzwerkstoffen Feuchteschutz während des Bauzustandes Tauwasserschutz Tauwasserschutz für die raumseitige Oberfläche von Außenbauteilen Tauwasserschutz für den Querschnitt von Außenbauteilen infolge Wasserdampfdiffusion Tauwasserschutz für den Querschnitt von Außenbauteilen infolge Wasserdampfkonvektion Wetterschutz Schutz in Nassbereichen Schutz gegen Feuchteleitung Anwendungsbereiche der Holzwerkstoffe 72 x

4 5.7.2 Chemischer Holzschutz Holzschutzmittel Einbringverfahren Wahl des Schutzmittels und des Einbringverfahrens Holzschutzmittelmengen Bedingungen zur Vermeidung von Bauschäden durch Pilze Bedingungen zur Vermeidung von Bauschäden durch Insekten Bauteile der Gefährdungsklasse GKO Außenwände GKO Geneigte Dächer GKO Flachdächer GKO Decken GKO Holzkonstruktionen GKO in nicht ausgebautem Dachraum Innenwandelemente GKO Bauprodukte aus Holz Vollholz Sortierung des Holzes nach Tragfähigkeit, DIN 4074-'1 bis -5: Allgemeines Visuelle Sortierung des Nadelschnittholzes nach der Tragfähigkeit Visuelle Sortierung des Laubschnittholzes nach der Tragfähigkeit Zulässige Reduzierungen des Querschnitts Zulässige Abweichungen Maschinelle Sortierung des Nadel- und Laubschnittholzes Charakteristische Festigkeits-, Steifigkeits- und Rohdichtekennwerte Sortierung des Holzes nach Tragfähigkeit auf der europäischen Ebene, DIN EN Aufbau der DIN EN Visuelle Sortierung nach DIN EN Einstufung von Sortierklassen in die Festigkeitsklassen Überwachung der Herstellung von visuell sortiertem Holz nach EN Kennzeichnung von visuell sortiertem Holz nach EN Nationale Sonderregelungen bei der Kennzeichnung DIN : Ergänzung der Sortierung von Kanthölzern der Sortierklasse S Modifizierung der Sortierung von Kanthölzern der Sortierklasse S Ergänzung der Sortierung von Latten der Sortierklasse S Wichtige Hinweise für die Bestellung von Bauschnittholz Konstruktionsvollholz Einteiliges keilgezinktes Nadelschnittholz Allgemeines Erforderlicher Nachweis Keilzinkenprofil Herstellung von Keilzinkenverbindungen Überwachung der Herstellung von Keilzinkenverbindungen bei einteiligen Nadelschnitthölzern Balkenschichtholz (Duo-/Trio-Balken) Brettschichtholz Allgemeines Erforderlicher Nachweis Holzarten Klebstoffe Herstellung von Bauteilen aus Brettschichtholz Überwachung der Herstellung von Keilzinkenverbindungen der Lamellen Gestaltung und Aufbau der Bauteile aus Brettschichtholz Querschnittsaufbau Rechenwerte für die charakteristischen Festigkeits-, Steifigkeits- und Rohdichtkennwerte für homogenes (h) und kombiniertes (c) Brettschichtholz Abmessungen, Formen und Oberflächenqualitäten Anwendung 110

5 5.9 Holzwerkstoffe Kunstharzgebundene Holzwerkstoffe Mehrlagige Massivholzplatten (Drei- und Fünfschichtplatten)) Sperrholz, allgemein Sperrholz aus Buche Furnierschichtholz (LVL) Furnierstreifenholz (Parallam PSL) Langspanholz (TimberStrand) OSB-Platten (Oriented Strand Boards) Kunstharzgebundene Spanplatten Harte Faserplatten Mittelharte Faserplatten Mineralisch gebundene Holzwerkstoffe Zementgebundene Spanplatten Gipsgebundene Flachpressplatten Gipsfaserplatten Gipskartonplatten Brettsperrholz (Dickholz, Kreuzlagenholz) Lignotrend-Holzbausystem Doppel-T-Träger Klebstoffe für tragende Holzbauteile Klebstoffarten Resorcinformaldehyd- und Phenolresorcinformaldehydharz-Klebstoffe Harnstoffformaldehydharz-Klebstoffe Melaminformaldehydharz-Klebstoffe Polyurethanharz-Klebstoffe Epoxidharz-Klebstoffe Emulsionspolymer/Isocyanat-Klebstoffe Eignungsprüfung der Klebstoffe Wichtigste Verarbeitungsmerkmale der Bauholzklebstoffe Korrosionsschutz von metallischen Verbindungsmitteln Stiftförmige Verbindungsmittel Stabdübel Passbolzen Bolzen Gewindestangen Nägel Holzschrauben Selbstbohrende Schrauben Klammern Nagelplatten Dübel besonderer Bauart Allgemeines Ringdübel des Typs A1 und Scheibendübel des Typs B Scheibendübel mit Zähnen der Typen C1 bis C Scheibendübel mit Dornen der Typen C10 und C Verbindungen und Verbindungsmittel Grundsätze/Grundlagen Randabstände, Abstände untereinander Mindestdicke t req der zu verbindenden/anzuschließenden Bauteile Mindestabmessungen der Verbindungsmittel Verbindungen von Bauteilen aus Holz und/oder Holzwerkstoffen Stahlblech-Holz-Verbindungen Tragfähigkeit stiftförmiger Verbindungsmittel Beanspruchung senkrecht zur Stiftachse (Beanspruchung auf Abscheren) Verbindungen von Bauteilen aus Holz und/oder Holzwerkstoffen Genaues Nachweisverfahren 141

6 Näherungsverfahren Stahlblech-Holz-Verbindungen Genaues Nachweisverfahren Näherungsverfahren Stabdübel/Passbolzen Bolzen/Gewindestangen Nägel Allgemeines Nagelverbindungen Holzschrauben Selbstbohrende Schrauben Klammern Nagelplatten Tragfähigkeit bei Beanspruchung in Richtung der Stiftachse (Herausziehen) Nägel Holzschrauben Schrauben mit Gewinde nach DIN Klammern Tragfähigkeit von Nägeln, Schrauben und Klammern unter kombinierter Beanspruchung (Abscheren und Herausziehen) Dübel besonderer Bauart Allgemeines Verbindungen mit Ringdübeln und Scheibendübeln ohne Zähne oder Dornen Verbindungen mit Scheibendübeln mit Zähnen oder Dornen Hirnholzdübel-Verbindungen mit Dübeln besonderer Bauart Verschiebung von Verbindungen mit stiftförmigen Verbindungsmitteln und Dübeln besonderer Bauart Verschiebungen im Grenzzustand der Tragfähigkeit Verschiebungen im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit Zusammenfassendes Beispiel Anschluss mit Stabdübeln 0 24 mm, S Anschluss mit glattschaftigen, vorgebohrten Nägeln Anschluss mit einschnittigen selbstbohrenden Holzschrauben nach bauaufsichtlicher Zulassung Z mit Senkkopf und Vollgewinde 5,0 x Anschluss mit Dübeln besonderer Bauart Dübel Typ A1 (System Appel); 0 65 mm Anschluss mit Dübeln besonderer Bauart Typ e5 (System Bulldog) mm und Bolzen M24 der Tragfähigkeitsklasse 4.6 (fu,k =400 N/mm 2 ) Vergleich der Leistungsfähigkeit der Anschlussvarianten Geklebte Verbindungen Allgemeines Schraubenpressklebung Eingeklebte Stahlstäbe Geklebte Tafelelemente Universal-Keilzinkenverbindungen Geklebte Verbundbauteile aus Brettschichtholz Schäftungsverbindungen Baustellenverklebung Zimmermannsmäßige Verbindungen Auflager- und Schwellendruck Versätze, Zapfenverbindungen, Holznagelverbindungen Blattverbindungen Verkämmungen 254

7 7 Bemessung von Tragsystemen Biegeträger Vollholzbalken Brettschichtholzträger Gerader parallelrandiger Brettschichtholzträger Pultdachträger aus Brettschichtholz Geradrandiger Satteldachträger aus Brettschichtholz Gekrümmte Träger aus Brettschichtholz Satteldachträger aus Brettschichtholz mit gekrümmtem unterem Rand Queranschlüsse, Ausklinkungen und Durchbrüche Grundsätzliches Queranschlüsse Verstärkter Queranschluss Ausklinkungen Verstärkungen von Ausklinkungen auf der belasteten Seite Durchbrüche Verstärkung von Durchbrüchen Kopfbandbalken Grundsätzliches Vereinfachtes Berechnungsverfahren Berechnung der Schnittkräfte nach dem vereinfachten Verfahren Ausführungshinweise Maximale Stützweiten für Riegel der Kopfbandbalken aus Vollholz Unterspannte Balken Grundsätzliches Grundformen der Unterspannungen Berechnung der unterspannten Träger Berechnung nach dem Näherungsverfahren Einfach unterspannter Träger Doppelt unterspannter Träger Mehrfach unterspannter Träger Genauere Berechnung Ausführungshinweise Druck und Druckstäbe Grundsätzliches Druck senkrecht zur Faserrichtung Schwellendruck Auflagerdruck Druckbeanspruchung von Unterlegscheiben Mittiger Druck im Stab Druck in Faserrichtung ohne Knickgefahr Druck in Faserrichtung mit Knickgefahr Nachweis nach dem Ersatzstabverfahren Einfluss der Nachgiebigkeit Schlankheit Knicklängen bei ausgewählten Systemen Nachweis der Knicksicherheit bei einteiligen Querschnitten Nachweis der Druckbeanspruchung bei mehrteiligen, starr miteinander verbundenen Querschnitten Nachweis der Druckbeanspruchung bei mehrteiligen, nachgiebig miteinander verbundenen Querschnitten Nachweis der Druckbeanspruchung bei gespreizten Querschnitten (Rahmenstäbe) Nachweis nach Theorie 11. Ordnung Grundsätzliches Imperfektionen Vorkrümmung Vorverdrehung Ersatzlasten 424

8 Vorkrümmung Vorverdrehung Nachweise Druck mit Biegung Biegung und Druck ohne Knickgefahr Biegung und Druck mit Knickgefahr nach dem Ersatzstabverfahren Tabellen und Diagramme Zugstäbe Fachwerke Holztafeln Grundsätzliches Werkstoffe für Holztafeln Mindestquerschnitte Aussparungen in tragenden Beplankungen Verbindung der Beplankung mit den Rippen Biegebeanspruchte Tafeln Druckbeanspruchte Tafeln Rahmen Dachtragwerke Grundsätzliches Belastungen des Daches Befestigung der Dachflächen im Bereich von Sogspitzen Verankerung der Dachkonstruktionen Pfettendach Systeme von Pfettendächern Bauteile von Pfettendächern Sparrenpfetten Normalsparren Grundsätzliches Kerven in den Sparren Dimensionierung der Sparren Konstruktive Hinweise Sparrenwechsel Aufgelegte Stichsparren Vordachsparren Schifter Grat- und Kehlsparren Pfetten Grundsätzliches Teilweise auf der Wand aufliegende Pfetten Pfettenstöße Grundsätzliches Pfettenstöße als Feldgelenke Pfettenstöße über den Auflagern Auflagerung der Fußschwelle / Verankerung Auflagerung auf Pfosten und Wänden Auflagerung auf einer Brandwand Verbindung von Pfetten mit der Giebelwand Pfosten Grundsätzliches Nachweis des Grenzzustands der Tragfähigkeit Nachweis des Grenzzustands der Gebrauchstauglichkeit Konstruktive Hinweise Sparren- und Kehlbalkendächer Grundsätzliches Eingerückte Auflager Dacheinschnitte Sparrendach Schnittkräfte und Bemessung Konstruktive Hinweise 501

9 Kehlbalkendach Systeme und Schnittkräfte Konstruktive Hinweise Wände Grundsätzliches Geschossstöße und Verankerung Destabilisierende Einwirkungen Stabilisierende Einwirkungen Geschossstöße Verankerungen Einleitung der Zugkraft in massive Unterkonstruktionen Biegesteifer Anschluss der Anker an die massive Unterkonstruktion Fachwerkwände Wände im Holzrahmenbau Flächentragwerke Aussteifung und Ableitung horizontaler Lasten Grundsätzliches Auftretende horizontale Lasten Äußere horizontale Lasten Kräfte auf Zwischenabstützungen von Druckgliedern Kräfte durch Schiefstellung von Rahmen und Stützen Kräfte zur seitlichen Halterung von Druckgurten von Fachwerken Kräfte zur seitlichen Halterung von kippgefährdeten Biegeträgern Grundsätzliches zum Trägerkippen Randbedingungen für den Fortfall des Kippsicherheitsnachweises Kippnachweis für reine Biegung Kippnachweis für Biegung mit Druck Seitenlasten aus Biegeträgern Abtriebskräfte aus geknickten Zuggurten Aussteifungssysteme: Nachweise für Fachwerke, Scheiben und deren konstruktive Ausbildung Scheiben aus Holztafeln Grundsätzliches Scheiben mit diagonaler Schalung Einsinnige diagonale Schalung Kreuzweise verlegte Schalung Nachweis des Grenzzustandes der Tragfähigkeit Nachweis des Grenzzustandes der Gebrauchstauglichkeit Bestimmung der Auflagerkräfte der Dach- und Deckentafeln bzw. Belastung der Wandtafeln Nachweis der Beplankung von Tafeln mit Scheibenbeanspruchung Dach- und Deckentafeln Grundsätzliches Anordnung von Dachtafeln Anordnung von Deckentafeln Ermittlung der Schnittkräfte Nachweis des Grenzzustandes der Tragfähigkeit Nachweis der Beplankung Nachweis der Randrippen (Gurte) Verteilerrippen Rippenstöße Nachweis der Gebrauchstauglichkeit Konstruktive Hinweise für die Ausführung Wandtafeln Grundsätzliches Bedingungen für die Anwendung des Näherungsverfahrens nach DIN Werkstoffe der Wandtafeln 556

10 Verbindung der Beplankung mit den Rippen Scheibensteifigkeit bei unterschiedlichen Beplankungen Geklebte Wandtafeln Anordnung der Wandtafeln Beanspruchung bei Wandtafeln unter horizontaler Scheibenbeanspruchung Schnittkräfte der Wandtafeln, Nachweis des Grenzzustandes der Tragfähigkeit Nachweis der Beplankung Nachweis der Rippen (Pfosten, Ständer) Verankerung Nachweis des Grenzzustandes der Gebrauchstauglichkeit Wandtafel unter lotrechter Scheibenbelastung Kombinierte Beanspruchung Rechenbeispiele _ Bemessungswerte der Tragfähigkeit R d für Nägel und Klammern Windrispen Grundsätzliches Anordnung von druckfesten Windrispen bei Hausdächern Druckschlaffe Windrispen (stählerne Rispenbänder) Anordnung von druckschlaffen Windrispenbänder bei Hausdächern Bestimmung der Schnittkräfte Nachweis des Grenzzustandes der Tragfähigkeit Nachweis der Verbindungsmittel in den Anschlüssen Druck- und zugfeste (hölzerne) Rispen Nachweis der Zugbeanspruchung _ Nachweis der Druckbeanspruchung Druckschlaffe (stählerne) Rispen Nachweis der Zugbeanspruchung Nachweis des Grenzzustandes der Gebrauchstauglichkeit Konstruktive Ausbildung druck- und zugfester Rispen Konstruktive Ausbildung druckschlaffer Rispen Beispiele, Verbände von Hallendächern Grundsätzliches Systeme von Wind- und Aussteifungsverbänden Verbände aus Fachwerken mit druck- und zugfesten Diagonalen Verbände aus Fachwerken mit druckschlaffen Diagonalen Anordnung von Hallenverbänden Statische Systeme von Hallenverbänden Belastungen von Hallenverbänden Druckbeanspruchte Bauteile (Druckstäbe) Biegebeanspruchte Bauteile (Biegeträger) Biegebeanspruchung mit wechselndem Vorzeichen Biege- und druckbeanspruchte Stäbe Grenzzustand der Tragfähigkeit Ermittlung der Schnitlkräfte Nachweis der Bauteile der Verbände Nachweis der Anschlüsse Nachweis des Grenzzustandes der Gebrauchstauglichkeit Konstruktive Hinweise Anschlüsse von druck- und zugfesten Füllstäben Anschlüsse von druckschlaffen Diagonalen Rechenbeispiele Stabilität dünnwandiger Bauteile Grundsätzliches Beulnachweis Kriterien für Beulgefährdung 611

11 Allgemeiner Beulnachweis Grenzkriterien nach DIN Genauere Ermittlung der erforderlichen bit-verhältnisse Schubnachweis für dünnstegige Träger Einfluss einer mittragenden Beplankung auf die Tragfähigkeit von Tafelelementen Literaturverzeichnis 619