|
|
|
|
Wandtafeln |
|
|
das Programm dient zur Berechnung
von Wandtafeln entsprechend der Holzbaunormen
DIN EN 1995-1 und
DIN 1052, Ausgabe 12/2008 |
|
|
die Tafeln können ein- oder beidseitig beplankt
sein |
|
als Belastung werden horizontale Einzellasten
und vertikale Strecken- und Einzellasten vorgegeben |
|
die Eingabe des Wandaufbaus erfolgt über
das Registerblatt Aufbau. |
|
die Nachweisoptionen werden im Registerblatt DIN
Bemessung eingegeben. |
|
|
Beplankung |
|
Für die Beplankung können folgende
Materialien gewählt werden. |
|
OSB |
|
Gipskarton |
|
Sperrholz |
|
Spanplatte |
|
Faserplatte |
|
Fermacell |
|
|
Verbindungsmittel |
|
Folgende Verbindungsmittel können gewählt werden. |
|
|
glattschäftige Nägel |
|
Sondernägel der Tragfähigkeitsklasse
1, 2, 3 bzw. A, B, C |
|
Holzschrauben |
|
SPAX - Schrauben |
|
ASSY - Schrauben |
|
Klammern |
|
|
Nachweise |
|
Die zur Durchführung der Nachweise erforderlichen
Bemessungsschnittgrößen werden vom Programm
4H-HORA ermittelt. |
Folgende Nachweise n. EC 5 bzw. DIN 1052:2008
werden vom Programm geführt. |
|
|
|
|
|
|
Das zweite Registerblatt im Hauptfenster der Wandscheibeneigenschaften
enthält die Felder für die Eingabe zum Aufbau der Wandscheibe. |
Die Beplankung der Holzwandtafeln kann ein- oder beidseitig
erfolgen. |
|
|
|
Bild vergrößern |
|
|
|
|
|
Die Rippenabmessungen und die Beplankungsdicke werden
über die vermaßten Eingabefelder der Skizze eingegeben. |
|
Sollen Rand- und Innenrippen
gleich sein, ist die entsprechende Option zu setzen. |
Falls unterschiedliche Materialien oder Abmessungen vorgesehen
sind, ist die Option abzuwählen. |
|
|
|
|
Mittels der Optionsknöpfe
und der Auswahlliste werden Holzart und -güte
der vertikalen Rippen gewählt. |
|
Bei Wahl von Steico-, Wall- oder
Steico-Joist-Trägern werden die Eingabefelder für
Trägerbreiten und -höhen automatisch in Abhängigkeit
des gewählten Trägers eingestellt. |
|
|
|
|
Sollen Fuß- und
Kopfschwelle gleich sein, ist die entsprechende Option zu setzen. |
|
|
|
|
Mittels der Optionsknöpfe
und der Auswahlliste werden Holzart und -güte
des oberen und unteren Gurts gewählt. |
|
Die Breite der Gurthölzer
wird im entsprechenden Eingabefeld eingegeben. |
Die Höhe ist gleich der Höhe der vertikalen
Rippen und kann daher nicht gewählt werden. |
|
|
|
|
Die vordere und hintere Beplankung und ihre jeweilige Stärke werden über die
Optionsknöpfe gewählt. |
|
Sollen hintere und vordere
Beplankung gleich sein, ist die Option wie hinten zu setzen. |
|
|
|
|
Standardmäßig
ist ein Rippenabstand von 62.5 cm voreingestellt. |
Ein Klick auf den -Button
bewirkt eine Freigabe des
ar-Eingabefelds,
so dass ein beliebiger Rippenabstand
eingegeben werden kann. |
|
Optional kann links und rechts
ein Überstand der Gurthölzer eingegeben werden. |
In Tafelebene ist der Gurt durch die
Beplankung gehalten und somit knickgesichert. |
Ist der Gurt senkrecht zur Wandebene nicht gehalten, wird durch
Deaktivieren des Buttons ein Knicknachweis geführt. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Das dritte Registerblatt im Hauptfenster der Wandscheibeneigenschaften
enthält die Felder zur Eingabe der Verbindungsmittel und
der Nachweisoptionen. |
|
|
|
Bild vergrößern |
|
|
|
|
In der ersten und zweiten Spalte werden die Parameter
für die vordere und hintere Beplankung festgelegt. |
In der dritten Spalte werden die zu führenden
Nachweise aktiviert. |
|
Festlegung der Nutzungsklasse
der Beplankung |
|
|
|
|
Für vordere und hintere
Beplankung können unterschiedliche Nutzungsklassen
definiert werden. |
Daher muss den Rippen eine der
beiden Nutzungsklassen aus vorderer oder hinterer
Beplankung zugeordnet werden. |
|
|
|
|
Über den dargestellten
Button im Registerblatt DIN werden
die Verbindungsmittelparameter zugänglich. |
|
|
|
|
Vorgabe der Anzahl der horizontalen
und vertikalen Beplankungsstöße |
|
|
|
|
Die Vertikallasten können
allein von den Rippen oder entsprechend der
Steifigkeitsverhältnisse anteilig von
Rippen und Beplankung gemeinsam aufgenommen
werden. |
|
|
|
|
Der Bemessungswert der längenbezogenen
Schubfestigkeit der Beplankung unter Berücksichtigung
der Tragfähigkeit der Verbindung und
der Platten sowie des Beulens wird entspr. DIN
1052:2008, 10.6, ermittelt. |
Der Beiwert kv1 wird
dabei für Tafeln mit allseitig schubsteif
verbundenen Plattenrändern zu 1.0 gesetzt,
andernfalls zu 0.66. |
|
|
|
|
Gemäß [16], 9.2.4.2
(5), bzw. [1], 10.6 (4), gilt: |
Werden bei Tafeln mit allseitig
schubsteif verbundenen Plattenrändern
für den Anschluss der Platten an die
Rippen stiftförmige Verbindungsmittel
verwendet, so dürfen die charakteristischen
Tragfähigkeiten nach Abschnitt 12 mit
um 20 % erhöhten Werten in Rechnung gestellt
werden. |
|
|
|
|
Schrauben mit einem Durchmesser
≥ 8 mm dürfen gemäß [15],
4.2, ohne Vorbohren nur in die Holzarten Fichte,
Tanne oder Kiefer eingeschraubt werden. |
|
|
|
|
Nach [16], 8.3.2(8), gilt: |
Für
Bauholz, das mit einer der Fasersättigung
entsprechenden oder diese übersteigenden
Holzfeuchte eingebaut wird und voraussichtlich
unter Lasteinwirkung austrocknet, sind die
Werte von fax,k und fhead,k mit
2/3
zu multiplizieren. |
|
|
|
|
Bei Verwendung von Douglasien
sind gemäß [15], A.1.4.1, bei nicht
vorgebohrten Schrauben die Mindestabstände
in Faserrichtung um 50% zu erhöhen. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
über den dargestellten Button
im Registerblatt Beplankung werden die
Verbindungsmittel-parameter zugänglich. |
In den drei Abteilungen Verbindungsmittel, Dimension und Optionen werden
alle erforderlichen Angaben zum Verbindungsmittel
eingestellt. |
Im unteren Fensterbereich erscheinen
sofort die wichtigsten Ergebnisse der Tragfähigkeit
und der einzuhaltenden Randabstände; gültige
Werte werden grün, ungültige rot dargestellt. |
|
|
|
|
|
Bild vergrößern |
|
|
|
|
Verbindungsmittel |
|
Die erste Spalte im Registerblatt enthält
Angaben zum Verbindungsmitteltyp. |
|
|
Wahl des Verbindungsmitteltyps |
Ist die Wahl eines Typs aus bestimmten
Gründen nicht möglich, beispielsweise
Ringdübel A1 in Verbindung mit Stahllaschen,
wird der betreffende Typ blass dargestellt und ist
nicht auswählbar. |
|
|
|
|
|
|
DIN EN 1995 in Verbindung mit dem
NAD bzw. DIN 1052 geben dem Statiker verschiedene
Bemessungsverfahren an die Hand. |
Die Verfahren beruhen gemeinsam auf
der Theorie von
Johansen (1949). |
Beim genauen Verfahren aus [16], 8.2.2,
bzw. [1], G.2, werden verschiedene auf der Fließgelenktheorie
beruhende Versagensfälle untersucht, von denen
derjenige mit der geringsten Tragfähigkeit
maßgebend wird. |
|
|
Da die Anwendung dieses Verfahrens
sehr aufwendig ist, steht alternativ das vereinfachte
Verfahren nach [17], 8.2 ff., bzw. [1], 12.2.2 und
12.2.3, zur Verfügung. |
In den Erläuterungen zur DIN
1052 [2] wird darüber hinaus die Möglichkeit
beschrieben, die Bemessungswerte
aufgrund der in [1], Anh. G.2, beschriebenen Versagensfälle
durch Einsetzen der Bemessungswerte von fh,d und My,d zu bestimmen. |
Diese Variante liefert i.d.R. die
höchsten Tragfähigkeiten, da hier die
verschiedenen Einflüsse der Holzfeuchte und
der Lasteinwirkungsdauer am genauesten berücksichtigt
werden. |
|
|
Eingabe des Verbindungsmittelabstands |
|
|
|
Zur Erhöhung der Tragfähigkeit
besteht die Möglichkeit, die Verbindungsmittel
mehrreihig anzuordnen. |
Die Auswahl erfolgt über die
Listbox. |
|
|
|
|
Je nach gewähltem Verbindungsmitteltyp
erscheint eine Auswahl der möglichen Durchmesser
und Längen. |
|
|
|
Optionen |
|
Im Folgenden werden die Besonderheiten der
verschiedenen Verbindungsmittel erläutert. |
|
|
Nagelverbindungen |
|
|
|
Durch Aktivieren des Häkchens freie
Parameter wird die Eingabe freier
Verbindungsmittelparameter möglich. |
Soll der Herausziehwiderstand
Fax,Rk berechnet werden, sind
zusätzlich
die Eingaben des Kopfdurchmessers dk und der effektiven Länge lef erforderlich. |
|
|
|
|
Wegen der Spaltgefahr des
Holzes muss bei Nagelverbindungen ohne Vorbohrung
die Dicke t von Bauteilen aus Vollholz eine
Mindestholzdicke entspr. [16], 8.3.1.2(6)
bzw. [1], Gl. (218), eingehalten werden. |
|
|
|
|
Der Herausziehwiderstand Fax,Rk ist bei vorgebohrten Verbindungen
= 0. |
|
|
|
|
Infolge des Einhängeeffekts
(Seilwirkung) darf ein Teil des Herauszieh-widerstands
Rax unter bestimmten Voraussetzungen
gemäß [4] zur Erhöhung des
Scherwiderstandes Rk angesetzt
werden. |
|
|
|
|
Gemäß [16], 9.2.4.2
(5), bzw. [1], 10.6 (4), gilt: |
|
Werden bei Tafeln mit
allseitig schubsteif verbundenen Plattenrändern
für den Anschluss der Platten an die
Rippen stiftförmige Verbindungs-mittel
verwendet, so dürfen die charakteristischen
Tragfähigkeiten nach Abschnitt 12 mit
um 20 % erhöhten Werten in Rechnung
gestellt werden. |
|
|
|
|
|
Klammerverbindungen |
|
|
|
Um den Herausziehwiderstand
Fax ansetzen zu können,
müssen die Klammern geharzt sein. |
|
|
|
|
Infolge des Einhängeeffekts
(Seilwirkung) darf ein Teil des Herauszieh-widerstands
Fax unter bestimmten Voraussetzungen
gemäß [4] zur Erhöhung des
Scherwiderstandes Fv,Rk angesetzt
werden. |
|
|
|
|
Gemäß [16], 9.2.4.2
(5), bzw. [1], 10.6 (4), gilt: |
|
Werden bei Tafeln mit
allseitig schubsteif verbundenen Plattenrändern
für den Anschluss der Platten an die
Rippen stiftförmige Verbindungs-mittel
verwendet, so dürfen die charakteristischen
Tragfähigkeiten nach Abschnitt 12 mit
um 20 % erhöhten Werten in Rechnung
gestellt werden. |
|
|
|
|
|
|
|
Schrauben |
|
|
|
Eingabe und Berechnung erfolgen i.W.
analog zu den Nagelverbindungen. |
Da weder in [16] noch in [17] Werte
für Auszieh- und Kopfziehparameter angegeben
sind, werden die Werte nach
[1],
Tab. 15, verwendet, sofern keine Unterlegscheibe
gewählt wurde. |
Bzgl. der charakteristischen Werte
für die Ausziehparameter fax und
die Kopfdurchziehparameter fhead sind
Schrauben gemäß [1] und [17] in Tragfähigkeitsklassen
eingeteilt. |
Die Klassen 1, 2 oder 3 legen den
Ausziehparameter f1,k fest; die Klassen
A, B oder C den Kopfdurchziehpar. f2,k. |
d1 bezeichnet den Kerndurchmesser. |
Die übrigen Optionen entsprechen
denen der Nägel. |
|
|
|
SPAX-Schrauben |
|
|
|
Eingabe und Berechnung erfolgen
i.W. analog zu den Nagelverbindungen. |
Bzgl. der charakteristischen
Werte für die Ausziehparameter f1,k und
die Kopfdurchziehparameter f2,k werden die Werte gemäß [10],
[11]
und [12] verwendet. |
|
|
|
|
|
Würth-ASSY-plus VG-Schrauben |
|
|
|
Eingabe und Berechnung erfolgen
i.W. analog zu den Nagelverbindungen. |
Bzgl. der charakteristischen
Werte für die Ausziehparameter fax und
die Kopfdurchziehparameter fhead werden die Werte gemäß [14]
bzw. [15] verwendet. |
|
|
|
|
Schrauben mit einem Durchmesser
≥ 8 mm dürfen gemäß [15],
4.2, ohne Vorbohren nur in die Holzarten
Fichte, Tanne oder Kiefer eingeschraubt
werden. |
|
|
|
|
|
Sondernägel |
|
|
|
Eingabe und Berechnung erfolgen
i.W. analog zu den Nagelverbindungen. |
Bzgl. der charakteristischen
Werte für die Ausziehparameter fax,k
und die Kopfdurchziehparameter fhead,k sind Sondernägel gemäß [17],
NCI Zu 8.3.2, in Tragfähigkeitsklassen
eingeteilt. |
Die Klassen 1, 2 oder 3 legen
den Ausziehparameter fax,k fest;
die Klassen A, B oder C den Kopfdurchziehparameter
fhead,k. |
Die Parameter werden [17],
8.3.2, Tab. NA.15, entnommen. |
|
|
|
|
Gemäß [17], NCI
Zu 8.3.2 (NA.13), bzw. [1], 12.8.1 (8),
darf bei Verbindungen mit Sondernägeln
in vorgebohrten Nagellöchern der charakteristische
Ausziehparameter f1,k zu 70 %
in Ansatz gebracht werden, wenn der Bohrlochdurchmesser
nicht größer als der Kern- durchmesser
des Sondernagels ist. |
Bei größerem Bohrlochdurchmesser
darf der Sondernagel nicht auf Herausziehen
beansprucht werden. |
|
|
|
|
Zugfestigkeit des Stahls |
|
Die übrigen Optionen
entsprechen denen der Nägel. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Gemäß [37] wird im EC 5 der Schubfluss
nur namentlich erwähnt. Es werden daher im Folgenden
die gleichen Bezeichnungen wie in DIN 1052:2008 verwendet. |
Im EC 5 ist kein Lastabtrag der Vertikallasten
über den Verbund zwischen Rippen und Beplankung
vorgesehen. Daher entfällt hier der Nachweis von sv,90,d. |
Für die Tragfähigkeit der Beplankung
im Grenzzustand der Tragfähigkeit sind folgende Bedingungen
einzuhalten. |
|
|
|
|
|
|
Für die Tragfähigkeit der
Beplankung im Grenzzustand der Tragfähigkeit
sind folgende Bedingungen einzuhalten. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Für den Nachweis des Anschlusses an die
Fußrippe (Schwellenpressung) sind folgende Bedingungen
einzuhalten. |
|
|
|
|
|
|
Für den Nachweis des Anschlusses
an die Fußrippe (Schwellenpressung) sind folgende
Bedingungen einzuhalten. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Der obere Gurt und die vertikalen Rippen werden
im Regelfall durch Drucknormalkräfte beansprucht. |
Der Nachweis erfolgt nach dem Ersatzstabverfahren.
Die nachfolgenden Gleichungen entstammen [16]
und wurden auf den Normalkraftanteil für Knicken in
eine Richtung reduziert. |
|
|
|
|
|
|
Der obere Gurt und die vertikalen
Rippen werden im Regelfall durch Drucknormalkräfte
beansprucht. |
Der Nachweis erfolgt nach dem Ersatzstabverfahren. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Da im EC 5 kein Verfahren zur Berechnung der
Verformung angegeben wird, erfolgt die Berechnung nach
[2],
8.7.5(8). |
Die Kopfverschiebung wird in den Grenzzuständen
der Tragfähigkeit und der Gebrauchsfähigkeit nachgewiesen. |
|
Die Gesamtverformung setzt sich aus vier Anteilen
zusammen. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[1] |
|
DIN 1052 (12.08) |
[2] |
|
Erläuterungen zu DIN 1052: 2004-08, Deutsche Gesellschaft
für Holzforschung, Bruderverlag |
[3] |
|
DIN 1052, Praxishandbuch Holzbau, 1. Aufl., Beuth Verlag |
[4] |
|
Fermacell, Zulassung Z-9.1-434 |
[5] |
|
Steck: 100 Holzbau-Beispiele n. DIN 1052:2004, Werner
Verlag |
[6] |
|
Tino Schatz: Diagramme zur Auswertung der Johansen-Formeln
für einschnittige Holz- bzw. |
|
|
Holzwerkstoff-Verbindungen, Bautechnik 86 (2009), Heft
4 |
[7] |
|
Karin Lißner, Wolfgang Rug, Dieter Steinmetz: DIN
1052:2004 - Neue Grundlagen für Entwurf, |
|
|
Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken, Bautechnik
85 (2008), Heft 11 |
[8] |
|
Schneider Bautabellen, 17. Auflage, Werner Verlag |
[9] |
|
Hans Joachim Blaß, Karlsruhe, Ireneusz Bejtka, Karlsruhe:
Selbstbohrende Holzschrauben und ihre |
|
|
Anwendungsmöglichkeiten, Homepage Fa. SPAX International
GmbH & Co. KG |
[10] |
|
SPAX S-Schrauben mit Vollgewinde, Zulassung Z-9.1-519 |
[11] |
|
SPAX Schrauben als Verbindungsmittel, Zulassung Z-9.1-235 |
[12] |
|
SPAX Schrauben als Verbindungsmittel, Zulassung Z-9.1-449 |
[13] |
|
SPAX Kurzübersicht "Holzbau", Website Fa. SPAX International
GmbH & Co. KG |
[14] |
|
Würth ASSY VG plus Vollgewindeschrauben als Holzverbindungsmittel,
Zulassung Z-9.1-614 |
[15] |
|
Würth: Selbstbohrende Schrauben als Holzverbindungsmittel
ETA-11/0190 |
[16] |
|
DIN EN 1995-1-1:2010-12, Bemessung und Konstruktion von
Holzbauten, Teil 1-1: Allgemeines |
[17] |
|
DIN EN 1995-1-1/NA:2010-12, Nationaler Anhang |
[18] |
|
DIN 1052-10, Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken,
Teil 10: Herstellung und Ausführung |
[19] |
|
DIN EN 14545, Holzbauwerke, Nicht stiftförmige Verbindungselemente,
Anforderungen |
[20] |
|
DIN EN 1194, Brettschichtholz |
[21] |
|
DIN EN 13271, Holzverbindungsmittel, Charakteristische
Tragfähigkeiten und |
|
|
Verschiebungsmoduln für Verbindungen mit Dübeln
besonderer Bauart |
[22] |
|
DIN EN 300, Platten aus langen, schlanken, ausgerichteten
Spänen (OSB) |
[23] |
|
DIN EN 13986:2002, Holzwerkstoffe zur Verwendung im Bauwesen |
[24] |
|
DIN EN 912, Holzverbindungsmittel, Spezifikationen für
Dübel besonderer Bauart für Holz |
[25] |
|
DIN EN 338, Bauholz für tragende Zwecke, Festigkeitsklassen |
[26] |
|
DIN EN 14592, Holzbauwerke, Stiftförmige Verbindungsmittel,
Anforderungen |
[27] |
|
Europäische Technische Zulassung ETA-03/0050, Fermacell
- Gipsfaserplatte |
[28] |
|
Fermacell, Europäische Technische Zulassung ETA-03/0050 |
[29] |
|
Volker Krämer: Für den Holzbau, Aufgaben und
Lösungen nach DIN 1052, Bruderverlag |
[30] |
|
Otto W. Wetzell: Wendehorst Bautechnische Zahlentafeln,
32. Auflage, Beuth-Verlag |
[31] |
|
Holschemacher: Entwurfs- und Berechnungstafeln, 2. Auflage,
Bauwerk-Verlag |
[32] |
|
DIN 18800-1 (11.90) |
[33] |
|
Thiele/Lohse: Stahlbau Teil 1, B.G. Teubner Stuttgart |
[34] |
|
DIN EN 1993-1-1, Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion
von Stahlbauten - Teil 1-1 |
[35] |
|
DIN EN 1993-1-1/NA, Nationaler Anhang - National festgelegte
Parameter - Eurocode 3: Bemessung und |
|
|
Konstruktion von Stahlbauten - Teil 1-1 |
[36] |
|
SPAX International GmbH & Co. KG: Hinweise zur Bemessung
von tragenden SPAX-Verbindungen |
[37] |
|
Francois Colling: Aussteifung von Gebäuden in Holztafelbauart,
Ingenieurbüro Holzbau |
[38] |
|
Becker, Rautenstrauch: Ingenieurholzbau nach Eurocode
5, Ernst & Sohn |
|
|
|
|
|
|
|
Ende700 |