1. Internationale Schall- und Akustiktage 011 Schwingungen ei Holzdecken Konstruktionsregeln ür die Praxis P. Hamm 1 Schwingungen ei Holzdecken Konstruktionsregeln ür die Praxis Patricia Hamm Institut ür Holzau Hochschule Bierach DE-Bierach
Schwingungen ei Holzdecken Konstruktionsregeln ür die Praxis P. Hamm 1. Internationale Schall- und Akustiktage 011
1. Internationale Schall- und Akustiktage 011 Schwingungen ei Holzdecken Konstruktionsregeln ür die Praxis P. Hamm 3 Schwingungen ei Holzdecken - Konstruktionsregelns ür die Praxis 1. Einleitung Mit den Schwingungen in diesem Beitrag sind sehr langsame Schwingungen gemeint, solche, die nicht mehr gehört, sondern nur geühlt werden können. Wir sprechen von Frequenzen von 0 Hz is ca. 0 Hz. Aildung 1 zeigt anschaulich, weshal es gilt, solche Schwingungen zu vermeiden. Diese Schwingungen werden sehr unterschiedlich wahrgenommen und von Person zu Person sujektiv und unterschiedlich ewertet. Dennoch ist es wichtig, eine klare Vorschrit zu haen, wie Holzdecken emessen werden sollen, um ür den Durchschnittsnutzer störende Schwingungen zu vermeiden. Aildung 1: Schwingungen ei Holzdecken. Aus [Ohlsson, 198].. Normative Regelungen Trotz (und vor allem wegen) der Sujektivität der Schwingungsprolematik ist es wichtig, ojektive und rechenare Regeln ereitzustellen, damit Planer, Tragwerksplaner, Statiker und ausührende Firmen eine verlässliche Grundlage haen, mit der sie Geäude planen, emessen, kalkulieren und auen können..1. Chronologische Entwicklung Die alte Holzaunorm [DIN 105: 1988] enthält zum Thema Gerauchstauglichkeit nur einen Nachweis der Durchiegungen/Verormungen unter statischer Einwirkung, keinen Nachweis ür Schwingungen. Im [Eurocode 5: 1993] ist ein Nachweis ür Schwingungen ür Wohnungsdecken enthalten. Diese Fassung des Eurocode 5 war aer nicht verindlich ür Deutschland. 1999 wurde der Forschungsericht [Kreuzinger/Mohr, 1999] ertig gestellt. Er ehandelt das Thema Gerauchstauglichkeit von Wohnungsdecken und ergänzt sowie verschärt die Nachweise aus [Eurocode 5: 1993]. Die Ergenisse wurden immer wieder, z. B. in [Mohr, 001] veröentlicht. 00 erschien eine üerareitete Fassung des [Eurocode 5: 00]. Der darin enthaltene Schwingungsnachweis hat sich gegenüer der Fassung von 1993 nicht geändert. Eenalls 00 wurde mit [DIN 105: 00] eine völlig neu üerareitete Holzaunorm herausgegeen. Sie enthält einen Schwingungsnachweis ür Wohnungsdecken, um Unehagen verursachende Schwingungen zu vermeiden. Der Schwingungsnachweis ist in der Form einer Durchiegungsegrenzung. Die zugehörigen [Erläuterungen], eenalls von 00, geen ergänzende Hinweise und weitere Nachweisverahren zum Thema Schwingungen von Decken. Mit [Hamm, 006] wird ein populär-wissenschatlicher Ausatz veröentlicht, der nochmals die Notwendigkeit des Schwingungsnachweises erklärt und die wichtigsten Nachweise aus den [Erläuterungen] herausgreit.
Schwingungen ei Holzdecken Konstruktionsregeln ür die Praxis P. Hamm 1. Internationale Schall- und Akustiktage 011 Trotzdem waren noch Wissenslücken in der Nachweisührung vorhanden, vor allem was den Frequenzereich ei Eigenrequenzen kleiner als 8 Hz etrit. Zwischen 007 und 009 wurde unter der Leitung von Univ.-Pro. Dr.-Ing. Stean Winter, TU München durch Dipl.-Ing. Antje Richter und der Autorin ein Forschungsvorhaen zum Thema Schwingungs- und Dämpungsverhalten von Holz- und Holz-Beton-Verunddecken eareitet. Die wesentlichen Ergenisse wurden ereits 009, z. B. in [Hamm/Richter, 009] veröentlicht. Der Schlussericht [Winter/Hamm/Richter, 010] erschien 010. Tatsächlich neu ist, dass der Auau der Decken eine wesentliche Rolle ür das Empinden der Schwingungen spielt. Die neue Aulage der [DIN 105: 008] leit, was den Schwingungsnachweis etrit, gegenüer der Fassung von 00 unverändert. Eenso die neue Aulage des [Eurocode 5: 010]: Der Nachweis 7.3 Schwingungen ei 7.3.3 Wohnungsdecken leit gegenüer der Vorgänger- Ausgaen unverändert. Im Nationalen Anhang [Eurocode 5: 010 / NA - D] wird ergänzt: ANMERKUNG: Das Schwingungsverhalten von Decken sollte, eenso wie die Begrenzung von Durchiegungen, immer im Hinlick au die vorgesehene Nutzung eurteilt werden und die Anorderungen, gegeenenalls in Astimmung mit dem Bauherrn, entsprechend estgelegt werden... DIN 105 und Erläuterungen Auszug aus [DIN 105: 008]: 9.3 Schwingungsnachweis (1) Für Holzauteile mit vorwiegend ruhender Belastung im Sinne der DIN 1055-3 dar ein Schwingungsnachweis in der Regel entallen. () Bei Decken unter Wohnräumen sollten, um Unehagen verursachende Schwingungen zu vermeiden, die am ideellen Eineldträger ermittelten Durchiegungen w w aus ständiger und quasi-ständiger Einwirkung au 6 mm egrenzt werden. Die Spannweite des Eineldträgers ist ei Mehreldträgern die größte Feldweite l. Die elastische Einspannung in Nacharelder dar ei der Berechnung der Durchiegung w w erücksichtigt werden. (3) Für Decken unter eispielsweise Turn-, Sport- oder Tanzräumen können esondere Untersuchungen notwendig sein. wg,inst wq, inst 6mm (Gl. 1) Die Durchiegungsegrenzung (Gl. 1) ist unahängig von der Spannweite der Decke, weil hinter dieser Bedingung eine Mindest-Eigenrequenz von e, perm 7, Hz steckt. Durch das Einhalten einer Mindestrequenz kann ein Hochschaukeln der Decke inolge Resonanz mit den dynamischen Kräten aus Gehen ausgeschlossen werden. Falls Gl. 1 nicht eingehalten werden kann, sind in den [Erläuterungen] und [Hamm, 006] noch weitere Besondere Untersuchungen angegeen. Aildung zeigt das Vorgehen. G,inst G,inst Q, inst Q, inst
1. Internationale Schall- und Akustiktage 011 Schwingungen ei Holzdecken Konstruktionsregeln ür die Praxis P. Hamm 5 Schwingungen von Wohnungsdecken - Gerauchstauglichkeitsnachweis Durchiegung w perm 6 mm Besondere Untersuchung [Erläuterungen] Eigenrequenz: e,perm 6 Hz Steiigkeit: w (1kN) 0,5 1,0 mm Schwinggeschwindigkeit v Schwingeschleunigung a 0,1 m/s² Nachweis erüllt Nachweis nicht erüllt Aildung : Nachweis nach [DIN 105: 008], den [Erläuterungen] und [Hamm, 006].3. Eurocode 5 und NAD Auch in [Eurocode 5: 010] wird eine Mindestrequenz empohlen. Der Wert liegt hier ei 8 Hz, allerdings nur ei ständiger Einwirkung (ohne quasi-ständigen Verkehrslastanteil). Es heißt (Auszug aus [Eurocode 5: 010]): 7.3 Schwingungen 7.3.1 Allgemeines (1)P Es ist sicher zu stellen, dass häuig zu erwartende Einwirkungen au Bauteile oder Tragwerke keine Schwingungen verursachen, die die Funktion des Bauwerks eeinträchtigen oder den Nutzern unannehmares Unehagen verursachen. () Das Schwingungsverhalten sollte durch Messungen oder Berechnungen unter Berücksichtigung der zu erwartenden Steiigkeit des Bauteils oder des Tragwerks und des Dämpungsgrades ageschätzt werden. 7.3.3 Wohnungsdecken (1) Für Wohnungsdecken mit einer Eigenrequenz von höchsten 8 Hz 1 8Hz sollte eine esondere Untersuchung durchgeührt werden. (Anmerkung der Autorin: Die esondere Untersuchung ist nicht weiter eschrieen.) () Für Wohnungsdecken mit einer Eigenrequenz üer 8 Hz 1 8Hz sollten die olgenden Anorderungen erüllt sein: w a mm /kn (Gl. ) F (Anmerkung der Autorin: Die Durchiegung w unter einer Einzellast F soll kleiner sein als der Grenzwert a nach Aildung 3.) und 1 v 1 (Gl. 3) (Anmerkung der Autorin: Die Einheitsimpulsgeschwindigkeitsreaktion v soll kleiner sein als der rechts stehende Ausdruck, ahängig von der Basis nach Aildung 3 und der Eigenrequenz sowie der Dämpung im Exponent.)
6 Schwingungen ei Holzdecken Konstruktionsregeln ür die Praxis P. Hamm 1. Internationale Schall- und Akustiktage 011 esseres Verhalten schlechteres Verhalten Aildung 3: Empohlener Bereich und Beziehung zwischen a und. Aus [Eurocode 5: 010]. Der Schwingungsnachweis im [Eurocode 5: 010] ist dreiteilig und einhaltet 1. einen Nachweis der Eigenrequenz,. einen Nachweis der Steiigkeit, also der Durchiegung unter einer Einzellast, 3. einen Nachweis der Einheitsimpulsgeschwindigkeitsreaktion. Schwingungen von Wohnungsdecken - Gerauchstauglichkeitsnachweis Eigenrequenz: e 8 Hz Festlegung, o esseres oder schlechteres Verhalten Besondere Untersuchung Grenzwerte ür w und v (zw. a und ) Steiigkeit: w (1kN) 0,5,0 mm Schwinggeschwindigkeit v Nachweis erüllt 1 1 Nachweis nicht erüllt Aildung : Nachweis nach [Eurocode 5: 010]. 3. Konstruktions- und Bemessungsregeln Ergenisse aus dem Forschungsvorhaen 3.1. Üersicht Das Schwingungsverhalten von Holz- und Holz-Beton-Verunddecken wurde im Rahmen des Forschungsvorhaens an der TU München [Winter/Hamm/Richter, 010] untersucht. Ergenis sind Konstruktions- und Bemessungsregeln ür den Schwingungsnachweis von Holz- und Holz-Beton-Verunddecken. Aildung 5 zeigt eine Üersicht / eine schematische Darstellung des Schwingungsnachweises. Daei werden drei Kriterien untersucht:
1. Internationale Schall- und Akustiktage 011 Schwingungen ei Holzdecken Konstruktionsregeln ür die Praxis P. Hamm 7 1. die Eigenrequenz der Decke (vgl. 3. und.). die Durchiegung unter einer Einzellast (vgl. 3.3. und.3) 3. die Konstruktion inkl. Auau der Decke (vgl. 3. und.) Im Folgenden sind die relevanten Formeln und Werte ür den Schwingungsnachweis ür Holzdecken zusammengeasst. Geplante Nutzung / Einaulage / Anorderung Grenzwerte und Anorderungen an Konstruktion Eigenrequenz e grenz Genauere Untersuchung *) Eigenrequenz e min Beschleunigung a = agrenz Steiigkeit w (kn) = w grenz Konstruktive Anorderungen (Rohdecke, Schüttung, Estrich) erüllt? Nachweis erüllt Nachweis nicht erüllt Aildung 5: Nachweis nach den Konstruktions- und Bemessungsregeln aus dem Forschungsvorhaen [Winter/Hamm/Richter, 010]. *) Die genauere Untersuchung ist i. A. nur ei schweren Decken, z. B. ei Holz- Beton-Verunddecken Erolg versprechend. 3.. Eigenrequenz Die Eigenrequenz der Decke soll größer sein als der Grenzwert grenz nach Taelle (je nach Anorderung 8 Hz zw. 6 Hz). Die Eigenrequenz kann durch Messung oder Berechnung ermittelt werden. Bei der Berechnung dar das tatsächliche statische System angesetzt werden, z. B. Durchlauträgerwirkung. Die Biegesteiigkeit des Estrichs dar rechnerisch angesetzt werden. Für die Masse dar allein die Eigenmasse angesetzt werden. Verkehrslast und Trennwandzuschlag müssen nicht eingerechnet werden. Lagerungen au nachgieigen Unterzügen müssen erücksichtigt werden. e,ein eld Balken e,zweield Balken k e,platte e,balken 1 1/ m e,ein eld Balken Eigenrequenz eines Eineldträger mit I h 3 1 Balken (Gl. / 5) Eigenrequenz eines Zweieldträgers mit k nach Taelle 1 (Gl. 6) Eigenrequenz einer Platte mit gelenkiger vierseitiger Lagerung (Gl. 7) Beiwert zur Berechnung der zweiachsigen Tragwirkung (Gl. 8) Spannweite eim Eineldträger. Beim Mehreldträger: Spannweite des größten Feldes. 1 Beim Zweieldträger: Spannweite des kleineren Feldes m Masse inolge Eigengewicht der Decke in [kg/m²] ohne Verkehrslast und Trennwandzuschlag Spannweite der Decke in Querrichtung oder Deckeneldreite
8 Schwingungen ei Holzdecken Konstruktionsregeln ür die Praxis P. Hamm 1. Internationale Schall- und Akustiktage 011 eektive Biegesteiigkeit in Längsrichtung je Meter Breite: Biegesteiigkeit der Decke + Biegesteiigkeit des Estrichs **) eektive Biegesteiigkeit in Querrichtung mit : Biegesteiigkeit der Decke + Biegesteiigkeit des Estrichs **) E Estrich Zement-Estrich: E = 5 000 N/mm²; Anhydrit-Estrich: E = 1 000 N/mm²; Gussasphalt-Estrich: E = 10 000 N/mm² quer BST Brettstapel, genagelt oder gedüelt: quer 0,0005 längs Brettstapel geklet: 0,03 quer längs **) Bei Installationsührungen oder Fugen im Estrich oder Ausührung als Fertigteil mit Fugen ist die Biegesteiigkeit des Estrichs entsprechend zu reduzieren. Nicht kratschlüssig ausgeührte Stöße zwischen Elementen müssen ei der Ermittlung der Queriegesteiigkeit erücksichtigt werden. 3.3. Durchiegung unter Einzellast von kn oder Steiigkeitskriterium Die Durchiegung unter einer Einzellast von kn soll kleiner sein als der Grenzwert w nach Taelle (je nach Anorderung 0,5mm zw. 1,0mm). Bei Durchlauträgern grenz dar die Durchlauwirkung nicht erücksichtigt werden. Hier erolgt der Nachweis am Ersatzsystem eines eidseitig gelenkig gelagerten Eineldträgers mit der Spannweite des größten Feldes. w kn 8 3 w kn) Durchiegung unter einer Einzellast von kn (Gl. 9) e w ( kn) min anzusetzende mittragende Breite mit Raumreite 1,1 e (Gl. 10 / 11) Liegt die Decke nachgieig au Unterzügen au, so ist ei der Berechnung der Eigenrequenz und der Durchiegung unter der Einzellast w kn) die Nachgieigkeit der Unterzüge zusätzlich zu erücksichtigen. 3.. Konstruktive Anorderungen an den Auau der Decke Entscheidend ür das Schwingungsverhalten ist neen der Frequenz und der Steiigkeit auch der Auau der Decke. - Eine schwimmende Lagerung des Estrichs ist in jedem Fall erorderlich. - Nassestriche sind augrund ihrer höheren Masse und höheren Steiigkeit gegenüer Trockenestrichen günstiger zu ewerten, was das Schwingungsverhalten der Decken etrit. - Eine (möglichst schwere) Schüttung veressert das Schwingungsverhalten. Gleichzeitig ietet sie die Möglichkeit der Installationsührung. Je schwerer die Schüttung, desto größer die Veresserung der sujektiven Bewertung. Als schwere Schüttung werden Schüttungen mit einem Flächengewicht von mindestens 60 kg/m² ezeichnet. Dies entspricht z.b. einer cm dicken Kalksplittschicht. O und welche Art der Schüttung erorderlich ist, kann Taelle 3 entnommen werden. 3.5. Taellen Taelle 1: Faktor zur Umrechnung der Eigenrequenz von Eineldträger au Zweieldträger 1 / 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0, 0,3 0, 0,1 0 k 1,0 1,09 1,15 1,0 1, 1,7 1,30 1,33 1,38 1, 1,56 1,1
1. Internationale Schall- und Akustiktage 011 Schwingungen ei Holzdecken Konstruktionsregeln ür die Praxis P. Hamm 9 Taelle : Grenzwerte der Eigenrequenz und Durchiegung je nach Einaulage und Bewertung Einaulage zw. Anorderung Decke zwischen unterschiedlichen Nutzungseinheiten Decke innerhal einer Nutzungseinheit Keine Anorderungen an das Schwingungsverhalten Bewertung 1,0 is 1,5 1,5 is,5,5 is,0 Im Rahmen des Vorhaens untersuchte Raumnutzung Empindungen des Schwingungsverhaltens e grenz z. B. Wohnungstrenndecken in Mehramilienhäusern, Decken in Büros mit PC-Nutzung oder Besprechungsräumen, auch: Flure mit kurzen Spannweiten Schwingungen werden gar nicht oder nur gering spürar, wenn man sich darau konzentriert und nicht als störend empunden. z.b. Decken in ülichen Einamilienhäusern, Decken im Bestand, oder mit Zustimmung des Bauherren Schwingungen werden als spürar, jedoch nicht als störend empunden. z.b. Decken unter nicht genutzten Räumen oder nicht ausgeauten Dachräumen Schwingungen werden als (deutlich) spürar, unangenehm und auch teilweise störend empunden. grenz 8 Hz grenz 6 Hz - w (kn ) w grenz w grenz 0,5 mm w grenz 1,0 mm - Taelle 3: Konstruktive Anorderung je nach Art der Rohdecke, Einaulage und Bewertung Art der Rohdecke Art des Estrichs Anorderung an Auau ei Bewertung 1,0 is 1,5 Anorderung an Auau ei Bewertung 1,5 is,5 Flächige Massivholzdecken (Brettsperrholz-, Brettstapeldecken) schwimmender Nassestrich schwimmender Trockenestrich schwimmend au schwerer oder leichter Schüttung schwimmend au schwerer Schüttung ***) schwimmend (auch ohne Schüttung) schwimmend au schwerer Schüttung ***) Holzalkendecken oder Trägerroste schwimmender Nassestrich schwimmender Trockenestrich schwimmend au schwerer Schüttung nicht möglich schwimmend (auch ohne Schüttung) schwimmend au schwerer Schüttung ***) Als Beispiel ür Trockenestrichauau, der die Bewertung 1,5 erüllt, wurde nur eine BSP- Decke im Laor gemessen. D.h. die Üertragarkeit au in situ- Decken ist noch nicht geklärt.. Beispiel.1. Angaen zum System und zu den Einwirkungen Untersucht wird die Decke eines Einamilienhauses als Brettsperrholzdecke mit dem statischen System eines Dreieldträgers und den Einzelspannweiten,60m/3,5m/,50m. Die Raumreite ist 3,50m.,60 3,5,50 Aildung 6: Statisches System der Decke üer EG als Brettsperrholzdecke. Ständige Einwirkung und Auau: mm Holzoden (Parkett) 0,10 kn/m² 60mm Zementestrich 1,3 kn/m² PE Foliendämmung 0,01 kn/m² 30mm EPS-Perlite-Schüttung 0,10 kn/m² 16mm Brettsperrholzplatte 0,67 kn/m² Summe:,0 kn/m²
10 Schwingungen ei Holzdecken Konstruktionsregeln ür die Praxis P. Hamm 1. Internationale Schall- und Akustiktage 011 Masse und Steiigkeit: Eigen-Masse: 0 kg / m² Biegesteiigkeit: m ständig,588 MNm ² / m; 0,1 MNm ² / m (ohne Estrich) 0,06³ 1,0,Estrich,588 5000,588 0,5 3,038 MNm² / m 1 0,1 0,5 0,871MNm² / m (mit Estrich),Estrich.. Eigenrequenz Einachsig, nur Steiigkeit der Platte und nur ständiger Lastanteil: Berechnung mit Hile eines FE- Programms: 9, Hz > grenz = 8,0 Hz ür Bewertung 1,0 is 1,5-0 6 8 10 1 1 Aildung 7: Eigenorm der Schwingungen mit der 1. Eigenrequenz erechnet mit FE- Programm. Berechnung mit Hile der Näherungsormel ür Zweieldträger nach Gl. / 6 und Ta. 1 mit,60 m; 3,5 m : Das dritte Feld wird hier näherungsweise vernachlässigt. e,ein eld Balken e,zweield Balken k 1 1 3,5,60 k 0,75 m e,ein eld Balken 1,175 9,5 Hz > grenz = 8,0 Hz,60 e,dreield Balken,588 10 0 1,175 6 8,0 8,0 Hz 9,5 Hz Zweiachsig, mit Gl. 7 / 8, nur Steiigkeit der Platte und nur ständiger Lastanteil: 11, Hz > grenz = 8,0 Hz Platte Balken 1 1/ 9, 1 1/1,0 9, 1,0 11, Hz mit 3,5,6,588 0,1 1,0 Zweiachsig, Steiigkeit der Platte + Estrich, nur ständiger Lastanteil: 1,0 Hz > grenz = 8,0 Hz Balken Estrich 9, 3,038 /,588 10, Hz und,estrich 3,5 3,038 Estrich 1, 03,6 0,871,Estrich Platte Estrich Balken Estrich 1 1/ 10, 1 1/1,03 10, 1,37 1,0 Hz Eine Schwingungsmessung am Geäude erga eine 1. Eigenrequenz von 16,0 Hz > grenz = 8,0 Hz.3. Durchiegung unter Einzellast von kn oder Steiigkeitskriterium kn kn - 0 6 8 10 1 1 Aildung 8: Berechnung der Durchiegung unter Einzellast am Ersatzsystem des Eineldträgers.
1. Internationale Schall- und Akustiktage 011 Schwingungen ei Holzdecken Konstruktionsregeln ür die Praxis P. Hamm 11 Durchiegung mit Gl. 9 / 10 / 11: Nur Steiigkeit der Platte: 0,59 mm < w grenz = 1,0 mm ür Bewertung 1,5 is,5 w(kn) 8 3 e,60³ 0,59 mm 8,588,65 mit 1,1 e 1,1 3,50 1,1 1,,65m Mit Steiigkeit der Platte + Estrich: 0, mm < w grenz = 0,5 mm ür Bewertung 1,0 is 1,5 w(kn) mit 8 e,estrich, Estrich 1,1 3 e,estrich, Estrich, Estrich 1,1 3,60 8 3,038 3,05 Estrich 3,50 1,1 1,03 0, mm 3,05m.. Konstruktive Anorderungen an den Auau der Decke Nach Taelle 3 ist ür die Rohdeckenart Flächige Massivholzdecke, Brettsperrholzdecke eine schwimmende Lagerung au schwerer oder leichter Schüttung ür die Bewertung 1,0 is 1,5 zw. eine schwimmende Lagerung (auch ohne Schüttung) ür die Bewertung 1,5 is,5 erorderlich. Tatsächlich ist der Zementestrich au einer leichten Perlite Schüttung gelagert. Die Konstruktion erüllt in allen drei Kriterien die Anorderungen an die Bewertung 1,0 is 1,5. Die Schwingungen sind nur gering spürar und nur dann, wenn man sich darau konzentriert. Sie werden nicht als störend empunden. Hinweis: In einem ülichen Einamilienhaus würde auch das Einhalten der Grenzwerte ür die Bewertung 1,5 is,5 genügen. 5. Zusammenassung Ziel der hier vorgestellten Konstruktions- und Bemessungsregeln ist die Gewährleistung der Gerauchstauglichkeit unter wirtschatlichen Gesichtspunkten. Sie sollen es Tragwerksplanern und ausührenden Firmen ermöglichen, den Nachweis des Schwingungsverhaltens von Holzdecken zu ühren. In Ahängigkeit von der Nutzung oder den angestreten Anorderungen an das Schwingungsverhalten wurden die erorderlichen Nachweise, Begrenzungen und Bewertungen ür die Konstruktion in den Taellen und 3 zusammengestellt. Zur Nachweisührung ist das Frequenzkriterium einzuhalten. Daei dar nach Meinung der Autorin die Biegesteiigkeit des Estrichs (ohne Verundwirkung) sowie ei zweiachsig gespannten Deckenplatten zusätzlich die Drillsteiigkeit ei der Berechnung der Eigenrequenz erücksichtigt werden. Für die Masse m werden nur die ständigen Einwirkungen angesetzt. Im Gegensatz zum Nachweis nach [DIN 105: 008] (vgl. Gl. 1) wird eine Ermittlung der Eigenrequenz nur unter ständigen Einwirkungen ohne quasi-ständige Verkehrslastanteile vorgeschlagen. Alternativ zur Berechnung können auch Messergenisse ür den Nachweis herangezogen werden. Bei kleineren Frequenzen kann eine genauere Untersuchung durchgeührt werden. Nach den Erahrungen is jetzt ist dieser Nachweis nur ür sehr schwere Decken wie Holz-Beton-Verunddecken Erolg versprechend. Er kann in [Hamm/Richter, 009] oder in [Winter/Hamm/Richter, 010] nachgelesen werden. Zusätzlich wird die Einhaltung des Steiigkeitskriteriums empohlen, d.h. eine Begrenzung der Durchiegung w kn inolge der Krat kn. Sie wird am Eineldträger ermittelt. Auch ei Durchlauträgern dar die Durchlauwirkung nicht erücksichtigt werden. Hier erolgt der Nachweis am Ersatzsystem des gelenkig gelagerten Eineldträgers F k
1 Schwingungen ei Holzdecken Konstruktionsregeln ür die Praxis P. Hamm 1. Internationale Schall- und Akustiktage 011 mit der Spannweite des größten Feldes. Die Biegesteiigkeit des Estrichs dar wie ei der Berechnung der Eigenrequenz eenalls erücksichtigt werden. Der dritte nach [Eurocode 5: 010] empohlene Nachweis untersucht die Einheitsimpulsgeschwindigkeitsreaktion. Bei allen 130, im Rahmen des erwähnten Forschungsvorhaens untersuchten Decken war der Nachweis der Geschwindigkeit nach dem Einheitsimpuls eingehalten, sogar ei Rohkonstruktionen und anderen als unangenehm eingestuten Decken. Der in [Kreuzinger / Mohr, 1999] vorgeschlagene 1/3 Grenzwert wurde nur ei manchen Rohkonstruktionen üerschritten, ei Decken mit ülichen Auauten nicht. Augrund dieser Erahrung kann gesagt werden, dass der Nachweis der Geschwindigkeit ei Decken mit ülichem Schallschutzauau nicht maßgeend wird. Vereinachend kann man sich deshal au die Nachweise Eigenrequenz und Steiigkeit eschränken. Das Schwingungsverhalten von Decken wird neen den oen augeührten Systemgrößen wesentlich von der Art der Konstruktion und dem Ausau eeinlusst. Die untersuchten Holz-Beton-Verunddecken wiesen größtenteils ereits als Rohdecken ein angenehmes Schwingungsverhalten au. Flächige Massivholzdecken (z.b. aus Brettstapel- oder Brettsperrholzplatten) haen ei Einhaltung der Anorderungen nach den Taellen und 3 das Schwingungsverhalten etreend eenalls einige Vorteile: Sie esitzen durch die massive Bauweise eine relativ hohe Eigenmasse und Queriegesteiigkeit (im Vergleich z. B. zu einer Holzalkendecke). Bei zweiachsig gespannten Deckeneldern ührt die Drillsteiigkeit der massiven Platten zu höheren Eigenrequenzen. Messungen an Decken ohne Auauten, d.h. noch während des Rohauzustandes, zeigten, dass die Anordnung einer schwimmenden Estrichschicht (Trocken- oder Nassestrich, gg. au Schüttung) jedoch sehr wichtig ist nicht nur ür den Schallschutz sondern auch ür das Schwingungsverhalten. Ein solcher (Tritt-) Schallschutz-Auau sollte gegeen sein. Holzalkendecken (oder Trägerroste) sollten immer mit einem schwimmenden Nassestrich, möglichst in Komination mit einer Schüttung ausgeührt werden. Werden Decken nachgieig au Unterzügen gelagert, ist dies ei der Nachweisührung zu erücksichtigen, indem die Eigenrequenz und die Durchiegung ür das Gesamtsystem erechnet werden. Für Decken unter Räumen, die ür rhythmische Bewegungen genutzt werden, wie z. B. Tanz- oder Gymnastikräume oder Turnhallen, sollten genauere Untersuchungen durchgeührt werden, die nicht Gegenstand dieser Veröentlichung sind. 6. Literatur [DIN 105: 1988]: DIN 105: 1988-0: Holzauwerke. Berlin. April 1988. [DIN 105: 00]: DIN 105: 00-08: Entwur, Berechnung und Bemessung von Holzauwerken Allgemeine Bemessungsregeln und Bemessungsregeln ür den Hochau. Berlin. August 00. [DIN 105: 008]: DIN 105: 008-1: Entwur, Berechnung und Bemessung von Holzauwerken Allgemeine Bemessungsregeln und Bemessungsregeln ür den Hochau. Berlin. Dezemer 008. [Erläuterungen]: Blaß, H.J.; Ehleck, J.; Kreuzinger, H.; Steck, G.: Erläuterungen zu DIN 105: 00-08; Entwur, Berechnung und Bemessung von Holzauwerken. 1. Aulage; Hrsg.: DGH Innovations- und Service GmH, München, 00. [Eurocode 5: 1993] Eurocode 5: ENV 1995-1-1: 1993: Eurocode 5: Entwur, Berechnung und Bemessung von Holztragwerken - Teil 1: Allgemeine Bemessungsregeln, Bemessungsregeln ür den Hochau. Deutsche Fassung. Oktoer 1993.
1. Internationale Schall- und Akustiktage 011 Schwingungen ei Holzdecken Konstruktionsregeln ür die Praxis P. Hamm 13 [Eurocode 5: 00] Eurocode 5: EN 1995-1-1: Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzauten - Teil 1-1: Allgemeines Allgemeine Regeln und Regeln ür den Hochau. Deutsche Fassung. Novemer 00. [Eurocode 5: 010] Eurocode 5: DIN EN 1995-1-1: Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzauten - Teil 1-1: Allgemeines Allgemeine Regeln und Regeln ür den Hochau. Dezemer 010. [Eurocode 5: 010 / NA - D] Eurocode 5: DIN EN 1995-1-1/NA:010-1: Nationaler Anhang National estgelegte Parameter Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzauten Teil 1-1: Allgemeines Allgemeine Regeln und Regeln ür den Hochau. Dezemer 010. [Hamm, 006]: Hamm, Patricia: Warum Decken zu schwingen eginnen. In: auen mit holz. 3/006. S. -9. [Hamm/Richter, 009]: Hamm, Patricia, Richter, Antje: Bemessungs- und Konstruktionsregeln zum Schwingungsnachweis von Holzdecken. In: Fachtagungen Holzau 009. Leinelden- Echterdingen, 6. Novemer 009. Hrsg.: Landeseirat Holz Baden-Württemerg e.v., Stuttgart. S. 15-9. [Kreuzinger/Mohr, 1999]: Kreuzinger, Heinrich; Mohr, Bernhard: Gerauchstauglichkeit von Wohnungsdecken aus Holz; Aschlussericht Januar 1999. TU München, Fachgeiet Holzau. Forschungsvorhaen durchgeührt ür die EGH, DGH. [Mohr, 001]: Mohr, Bernhard: Deckenschwingungen. In: Bauen mit Holz. 11/001. S. 9-38. [Ohlsson, 198]: Ohlsson, S.: Floor virations and human discomort. Department o Structural Engineering, Chalmers University o Technology. Göteorg, Sweden. 198. [Winter/Hamm/Richter, 010]: Winter, S.; Hamm, P.; Richter, A.: Schwingungs- und Dämpungsverhalten von Holz- und Holz-Beton-Verunddecken. Schlussericht Juli 010. TU München, Lehrstuhl ür Holzau und Baukonstruktion. Forschungsvorhaen geördert aus den Haushaltsmitteln des BMWA üer die AiF.