Seite überarbeitet November 2023
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Handbuch  
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Systembeschreibung
globale Einstellungen .............
Lager und Gelenke ................
Objekte bearbeiten ................
Stabeigenschaften .................
Objekte auswählen ................
Monitordarstellung .................
Ausgabeliste .........................
Belastung
Begriffsdefinition ....................
Linienbelastung ......................
Punktbelastung .....................
Berechnung
Berechnungsverfahren ............
Nachweise, allgemein .............
Nachweise, spez. DIN ............
Nachweise, spez. EC .............
Verbindungsmittel
Ringdübel ..............................
Stabdübel ..............................
SPAX / ASSY .......................
Scheibendübel .......................
Schrauben ............................
Nägel / stiftförmige Verb. ........
Ausziehwiderstand .................
Für den Träger müssen die Berechnungsnorm, der Querschnittstyp sowie die Geometrie- und Materialdaten
eingegeben werden.
Diese Daten gelten global für den gesamten Träger.
Neben der Vorgabe der Norm und der Trägerparameter werden in diesem Fenster die Einstellungen für die zu
führenden Nachweise vorgenommen.
Das Fenster enthält drei Register, in denen die entsprechenden Parameter gesetzt werden.
Register 1 - Norm / Globale Werte
Über die Optionsknöpfe wird festgelegt, ob Berechnung und Bemessung nach Eurocode oder DIN 1052:2008 erfolgen.
Über das Flaggensymbol wird zusätzlich das nationale Anwendungsdokument bestimmt. Zum Lieferumfang gehört das deutsche NAD; weitere Anwendungsdokumente können benutzerseits eingerichtet werden.
Gemäß /16/, 2.3.1.3, müssen Holzbauwerke wegen der physikalischen Eigenschaften der Holzbaustoffe bestimmten Nutzungsklassen, die die klimatischen Verhältnisse der Umgebung des Bauwerks während der Nutzungsdauer wiedergeben, zugewiesen werden.
Die Definition der Nutzungsklassen findet sich in /16/, 2.4.1(1).
Eurocode
Im Programm gelten die
Materialsicherheitsbeiwerte gemäß /16/, 2.4.1(1)
kmod-Werte gemäß /16/, 3.1.3, und Verformungsbeiwert kdef gemäß /16/, 3.1.4
empfohlenen Grenzwerte für Verformungen gemäß /16/, 7.2
Bei zusammengesetzten Querschnitten mit unterschiedlichen Materialien wird die Verteilung der Schnittgrößen durch die Steifigkeitsverhältnisse im Tragwerk beeinflusst.
Gemäß /16/, 2.3.2.2(2), ist dies bei der Berechnung der Steifigkeitsparameter im Endzustand zu berücksichtigen.
In die Gleichungen (2.10), (2.11) und (2.12), geht daher der Beiwert für den quasi-ständigen Anteil der Einwirkung, die die größte Spannung im Verhältnis zur Festigkeit hervorruft, ein (wenn diese Einwirkung eine ständige Einwirkung ist, sollte ψ2 durch 1 ersetzt werden).
DIN 1052:2008
Optional können durch Entfernen des Häkchens die Werte für die Materialsicherheitsbeiwerte verändert werden.
Durch Entfernen des Häkchens können die Modifikationsbeiwerte verändert werden.
Gleiches gilt für die empfohlenen Grenzwerte für Verformungen.
Die Temperaturausdehnungskoeffizienten für Holz und Stahl (hier nicht relevant) sind mit sinnvollen Werten vorbelegt, können aber bei Bedarf vom Nutzer verändert werden.
Register 2 - Trägertyp / Maße
In der Auswahlleiste in der oberen Fensterhälfte wird der Querschnittstyp gewählt.
Folgende Typen stehen zur Auswahl
Rechteck
Rechteck mit Aufdoppelung
3-fach Rechteck
T-Querschnitt
T-Querschnitt mit durchgehendem Steg
I-Querschnitt
I-Querschnitt mit durchgehendem Steg
O-Querschnitt
O-Querschnitt mit durchgehendem Steg
Entsprechend dem gewählten Querschnittstyp werden in der darunter abgebildeten Querschnittsskizze die
Maße der Teilquerschnitte in mm eingegeben.
Bei den Gurtquerschnitten kann eine mitwirkende Breite bef gemäß /1/, 8.6.2, eingegeben werden.
Register 3 - Material / Nachweise
Die im dritten Register angebotenen Einstellungen variieren geringfügig entsprechend der im R. 1 gewählten Norm.
Materialkennwerte
In den Listboxen werden Holzart und -güte für jeden Teilquerschnitt gewählt. Zur Auswahl stehen
Nadelholz
Laubholz
Brettschichtholz
OSB
Gipskarton
Sperrholz
Spanplatte
Faserplatte
Die Materialkennwerte werden daraufhin automatisch gewählt.
Durch Deaktivieren des Optionsschalters können die Werte verändert werden.
Einwirkungen und Nachweise
Der Einwirkungsbutton öffnet das Fenster zur Verwaltung der Einwirkungen und Lastfälle.
Der Button zur Verwaltung der Nachweise ist standardmäßig deaktiviert, da die gewählten Nachweise
mit den Standardextremierungsvorschriften vom Programm automatisch angelegt werden.
Bei Bedarf können die Extremierungen jedoch manuell verändert werden.
Hierzu ist der Optionsschalter auf benutzerdefiniert zu stellen. Daraufhin wird der Button zum Öffnen der Nachweisverwaltung aktiviert.
Tragfähigkeitsnachweis
Durch Aktivieren des Optionsschalters wird der Nachweis im Grenzzustand der Tragfähigkeit
entspr. /16/, 6.2, geführt.
Optional kann der Knicknachweis für das Versagen des Druckgurtes durch Berücksichtigung des
Knickbeiwertes kc nach /16/, 6.3.2, nachgewiesen werden.
Der Beulnachweis für den Steg kann optional nach /16/, 9.1.1(7), geführt werden.
Die Angaben zur Ermittlung des kc-Wertes sind bei den abschnittsbezogenen Eigenschaften vorzunehmen.
Der Nachweis der Auflagerpressung kann optional geführt werden. Hierzu sind die zugehörigen
Lagerbreiten einzugeben.
Gebrauchstauglichkeitsnachweis
Durch Aktivieren des entsprechenden Optionsschalters wird als Nachweis der Gebrauchstauglichkeit der Verformungsnachweis in der seltenen bzw. in der quasiständigen Bemessungssituation gemäß /16/, 7, geführt.
Der Träger kann in mehrere Abschnitte unterteilt werden. Abschnittsweise können unterschiedliche Verbindungsmittel oder Nachweisparameter eingestellt werden.
Der Aufruf der Stabeigenschaften funktioniert wie folgt
1. Markieren des oder der Abschnitts/e mit dem Cursor.
Das Markieren geschieht durch Anklicken des Stababschnitts im Eingabefenster oder durch Anklicken des Abschnitts im Objektbaum (linkes Teilfenster).
2. Aufruf der Abschnittseigenschaften durch Klicken des Werkzeug- und anschließend des Stababschnittsbuttons.
Ein Doppelklick auf den Stababschnitt oder den Eintrag im Objektbaum öffnet ebenfalls das Eingabefenster zur Bearbeitung der Stabeigenschaften.
Das Fenster enthält fünf Register zur Bearbeitung der stabbezogenen Parameter (u.U. sind nicht alle Register aktiv).
Im linken Teilfenster wird der Stabquerschnitt dargestellt.
Register 1 - Abschnitt teilen
Wurde nur ein einzelner Abschnitt markiert, so enthält das 1. Register Angaben,
um den Abschnitt in weitere Teilabschnitte zu unterteilen bzw. um die Abschnittslänge
zu editieren.
Eingabe der Länge des markierten Abschnitts.
Bei Wahl der Option regelmäßig wird der Abschnitt in gleich lange Abschnitte unterteilt.
Mit den hier dargestellten Eingaben, würden drei Abschnitte mit einer Länge von je
0.83 m entstehen.
Soll der Abschnitt nicht unterteil werden, ist bei Zwischenpunkte eine Null einzugeben.
Bei Wahl der Option unregelmäßig wird der Abschnitt in ungleich lange Abschnitte unterteilt.
Es erscheint eine Tabelle, in der die Abschnittslängen eingegeben werden können.
Mit den hier dargestellten Eingaben, würden drei Abschnitte mit einer Länge von 1.0 m, 0.5 m und 1.0 m entstehen.
Mit der Option gemessen von kann angegeben werden, ob vom Anfangs- oder vom Endpunkt ausgehend
gemessen wird.
Wurden mehrere Abschnitte markiert, so zeigt das 1. Register zur Information den Beginn und das Ende des gewählten Stabzuges. Eingaben können hier nicht vorgenommen werden.
Register 2 - Aufdoppelung
Bei Wahl des Querschnittstyps 2 (Rechteck mit Aufdoppelung) besteht die Möglichkeit,
die Aufdoppelung abschnittsweise zu definieren.
Daher wird das Registerblatt nur bei diesem Querschnittstyp aktiv.
Über die Optionsknöpfe kann der obere Rechteckquerschnitt aktiviert oder deaktiviert werden.
Wird die Option geschwächt gewählt, kann eine abweichende Querschnittshöhe für den Abschnitt gesetzt werden.
Register 3 - Verbindungsmittel
Im dritten Register wird das für den aktuellen Abschnitt zu verwendende Verbindungsmittel für die Teilquerschnitte
ausgewählt. Zur Verfügung stehen:
Klebeverbindung
Nagel
Klammer
Holzschraube
SPAX Senkkopf Teilgewinde
SPAX Tellerkopf Teilgewinde
SPAX Senkkopf Vollgewinde
ASSY-plus VG Zylinderkopf
ASSY-plus VG Senkfrästaschenkopf
Sondernagel
Stabdübel
Bolzen (optional als Passbolzen und/oder Gewindestange)
Ringdübel A1
Scheibendübel C1, C5 und C10
Die Bolzentragkraft kann gemäß /16/, 8.2.3, durch Berücksichtigung des Einhängeeffekts erhöht werden.
I.d.R. wird die Querdruckpressung unter der Unterlegscheibe maßgebend; daher ist der Unterlegscheibendurchmesser
anzugeben.
Die Option automatisch wählt einen zum Bolzendurchmesser passenden Scheibendurchmesser.
Das Maß a1 ist der Abstand der Verbindungsmittel in Trägerlängsrichtung.
Falls die Verbindungsmittel mehrreihig angeordnet sind, kann der Abstand a2 in vertikaler Richtung eingegeben werden.
Durch Aktivierung des kleinen roten Optionsknopfs neben dem Eingabefeld wird automatisch der minimal zulässige Abstand vom Programm gewählt.
Im Kontrollfenster links neben den Registern erscheint der Trägerquerschnitt mit den Verbindungsmitteln.
In der Tabelle darunter werden die charakteristische Dübeltragfähigkeit Rk sowie die einzuhaltenden Verbindungsmittelmindestabstände a1 (... in Faserrichtung untereinander), a2 (... senkrecht zur Faserrichtung untereinander) und a4,c (... senkrecht zur Faser vom unbeanspruchten Rand) ausgegeben.
Diese Daten dienen als Anhaltswerte zur Konstruktion.
Die folgenden, den einzelnen Verbindungsmitteln zugeordneten Eigenschaftsblätter enthalten Optionen
zu normen- und zulassungsbedingten Feineinstellungen.
Nagel
Klammer
Holzschraube
SPAX Senkkopf Teilgewinde
SPAX Tellerkopf Teilgewinde
SPAX Senkkopf Vollgewinde
ASSY-plus VG Zylinderkopf
ASSY-plus VG Senkfrästaschenkopf
Sondernagel
Stabdübel
Bolzen / Passbolzen / Gewindestange
Ringdübel
Scheibendübel C1
Scheibendübel C5
Scheibendübel C10
Register 5 - Nachweise
Die Aktivierung der zu führenden Nachweise erfolgt unter den globalen Einstellungen.
Alle Nachweisparameter, die nur für bestimmte Stababschnitte gelten, werden hier eingestellt.
Der Knickbeiwert kc für den Druckgurt nach /16/, Gl. (6.25), kann nach Vorgabe der Ersatzstablänge lef vom
Programm ermittelt werden. Vom Anwender wird festgelegt, ob der Ober- oder Untergurt der Druckgurt ist.
Alternativ kann der Wert durch Deaktivieren der Option direkt vorgegeben werden.
Die Vergleichslänge zur Berechnung der zulässigen Durchbiegung kann direkt eingegeben oder vom
Programm automatisch ermittelt werden.
Bei automatischer Ermittlung wird der Abstand der Vertikallager des betreffenden Abschnitts als Vergleichslänge eingesetzt. Dies entspricht i.A. der Feldlänge.
Bei aktivierter Kragarmoption wird die zulässige Verformung entspr. /16/, 7.2 (2), für Kragarme erhöht.
 
Beim Durchlaufträger stehen zwei Freiheitsgrade zur Verfügung, die unabhängig voneinander gelagert werden können.
Es handelt sich dabei um die Verschiebung in z-Richtung und die Verdrehung um die y-Achse.
Das Fenster zur Eingabe der Lagerbedingungen wird durch einen Doppelklick auf den betreffenden Knoten im Haupteingabefenster geöffnet.
oder
Die Wahl der Lagerbedingung für Verschiebung und Verdrehung erfolgt über die Optionsschalter.
Bei elastischer Lagerung wird das entsprechende Eingabefeld für die Federsteifigkeit freigeschaltet.
bzw.
Bei elastischer Lagerung muss die entsprechende Federsteifigkeit ermittelt und eingegeben werden.
Senkfeder
Bei Senkfedern kann die Federsteifigkeit aus der Dehnsteifigkeit der Lagerkonstruktion bzw. der Stütze unterhalb des Lagers berechnet werden. Es gilt:
Drehfeder
Die Steifigkeit von Drehfedern ist von der Biegesteifigkeit der entsprechenden Stütze abhängig.
Bei der Steifigkeitsberechnung muss zwischen Stützen mit Fußeinspannung und solchen mit gelenkigem Anschluss unterschieden werden.
Bei einer Stütze mit Fußeinspannung errechnet sich die Federsteifigkeit zu
und bei gelenkiger Lagerung zu
Gelenk
Gelenke werden durch Setzen des Häkchens aktiviert.
Über die %-Angabe kann eine Gelenkfeder gesetzt werden. 0% entspricht
einem Vollgelenk.
Lagerbreite
Die Auflagerbreite ist für den Nachweis der Lagerpressung (optional) erforderlich.
Für eine Breite = 0 wird der Nachweis für dieses Lager nicht geführt.
Die Auflagertiefe wird vom Programm automatisch ermittelt.
Bei Trägertypen, bei denen mehrere Querschnittsteile Kontakt zum Auflager haben (z.B. I-Querschnitt mit seitlich an den Steg befestigten Gurten), wird lediglich der Steg zur Übertagung der Kräfte herangezogen.
Das Löschen des gesamten Lagers erfolgt durch einen Klick auf den Mülleimerbutton.
 
In der Eingabeoberfläche wird im linken Teilfenster eine Liste der eingegebenen Objekte (Stababschnitte, Lager und Lasten) mittels einer Baumstruktur dargestellt.
Es ist möglich, einerseits sowohl das einzelne Objekt als auch die gesamte Gruppe mit der Maus zu aktivieren und über das bearbeiten-Symbol zu bearbeiten, andererseits mittels Doppelklick das entsprechende Eigenschaftsblatt direkt zu laden.
Aktivierte Objekte bleiben auch nach Verlassen dieses Fensters im Systemfenster aktiviert.
 
durch Betätigen dieser Schaltfläche wird die Bearbeitung von aktivierten Objekten eingeleitet.
Aktivierte Objekte werden in der Systemdarstellung rot dargestellt.
Die Schaltfläche selbst wiederum ist nur dann aktiv, wenn ein
Objekt aktiviert ist.
Als Objekte werden hier Balkenabschnitte, Lager, Linien- und Einzellasten bezeichnet.
Die aktivierten Objekte können nun durch Anklicken des entsprechenden Symbols (Balkenabschnitt, Lager oder Belastung) bearbeitet werden.
Dazu wird jeweils sofort das zugehörige Eingabemenü geöffnet.
Der Aufruf dieser Eingabe kann auch direkt durch Doppelklick auf die Objekte im Systemfenster erfolgen.
Weiterhin können folgende Aktionen durchgeführt werden:
aktivierte Objekte abwählen
aktivierte Objekte löschen
 
Hier kann für die einzelnen Nachweise gewählt werden, welche Ergebnisgrafiken auf dem Bildschirm
dargestellt werden sollen.
Die Einstellungen werden für jeden Nachweis separat abgespeichert.
In Abhängigkeit des über die Listbox gewählten Nachweises wird das Fenster zur Auswahl der darzustellenden Liniengrafiken geöffnet.
Durch Aktivieren bzw. Abwählen kann der Anwender genau angeben, welche Ergebnisplots (z.B. Biegemomente, Querkräfte oder Ausnutzungen) am Bildschirm dargestellt werden sollen.
 
Der Umfang der Ausgabeliste kann durch Aktivieren und Deaktivieren einzelner Schalter detailliert gesteuert werden.
Hierzu stehen die globalen Schalter Tabellenumfang und Grafiken zur Verfügung.
Durch Setzen der Haken können die Tabellen und Ergebnisgrafiken getrennt ein- und ausgeschaltet werden.
Somit hat der Programmanwender die Möglichkeit, den Inhalt und Umfang der gedruckten Ergebnisliste genau
seinen Vorstellungen anzupassen.
 
Das Programm setzt an den maßgebenden Stellen im System automatisch Detailnachweispunkte.
An diesen Punkten werden detaillierte Nachweisergebnisse mit den entsprechenden Zwischenresultaten ausgegeben, so dass die Ergebnisse nachvollziehbar protokolliert werden.
Zusätzlich zu den automatisch generierten Detailnachweispunkten können vom Nutzer zusätzliche
Punkte gesetzt werden. Dies geschieht durch Anklicken des entsprechenden Buttons.
In der Eingabetabelle können Detailnachweispunkte an beliebigen Stellen auf den Stäben gesetzt werden.
Weiterführende Informationen s. pcae-Nachweiskonzept.
Lastbild
Ein Lastbild (LB) ist entweder eine Linienlast oder eine Einzellast.
Die Eigenschaften eines Lastbildes sind durch seine geometrische Lage, seine Lastordinaten und seine Zuordnung
zu Lastfall und Einwirkung gegeben.
Ein Lastbild ist ein auswählbares Objekt im Konstruktionsfenster.
Lastfall
Ein Lastfall (LF) ist immer eindeutig einer Einwirkung zugeordnet.
Er kann beliebig viele Lastbilder aufnehmen. Die Lastbilder eines Lastfalles wirken immer gemeinsam.
Ein Lastfall ist daher die kleinste auswählbare Einheit bei der Ergebnisdarstellung.
Die Rechenergebnisse (Verformungen und Schnittgrößen) eines einzelnen Lastbildes können folglich nur dann betrachtet werden, wenn dem Lastfall keine weiteren Lastbilder zugeordnet sind.
Eine Differenzierung zwischen den Ergebnisanteilen unterschiedlicher Lastbilder innerhalb eines Lastfalls kann auch bei der Extremwertbildung nicht mehr vorgenommen werden.
Neben der Lastfallnummer und der Lastfallbezeichnung ist der Lastfalltyp die wesentliche Eigenschaft
eines Lastfalls.
Der Lastfalltyp legt fest, ob die Schnittgrößen und Verformungen des Lastfalls additiv oder gruppenweise alternativ
zu überlagern sind.
Eine additive Überlagerung besagt, dass die Verformungen und Schnittgrößen eines Lastfalles bei der Extremwertbildung dann berücksichtigt werden, wenn sie ungünstig wirken.
Weist der Lastfalltyp die Zuordnung zu einer alternativen Gruppe aus, so wird bei der Extremwertbildung nur
der Lastfall berücksichtigt, der sich am betrachteten Punkt am ungünstigsten von allen Lastfällen dieser Gruppe herausstellt.
Speziell bei den pcae-Durchlaufträgern gibt es zusätzlich den Lastfalltyp aufteilen.
Dieser nur für Verkehrslasten relevante Typ versteht sich als Eingabehilfe.
Ein über den gesamten Träger definiertes Streckenlastbild kann hierdurch mehreren Lastfällen gleichzeitig zugeordnet werden; und zwar für jeden Trägerabschnitt jeweils einem (Unter)-Lastfall.
Was zunächst wie ein Widerspruch zum Vorangesagten aussieht, erweist sich hier als bequeme Eingabe.
Würde diese Möglichkeit nicht bestehen, müssten (bei einem n-Feldträger) n Streckenlasten definiert und n verschiedenen Lastfällen zugeordnet werden, um sicherzustellen, dass eine feldweise korrekte Überlagerung durchgeführt wird.
Lastfälle vom Typ aufteilen werden im Konstruktionsfenster mit einem # gekennzeichnet und tun damit kund, dass es sich im Grunde genommen um eine Gruppe additiver Lastfälle handelt.
Einwirkung
Eine Einwirkung kann beliebig viele Lastfälle enthalten.
Neben der Einwirkungsnummer und der Einwirkungsbezeichnung ist der Einwirkungstyp die wesentliche Eigenschaft einer Einwirkung.
Er legt fest, ob die der Einwirkung zugeordneten Lastfälle ständige Lasten (wie etwa Eigengewicht) oder veränderliche Lasten (Verkehrslasten) enthalten.
Die Ergebnisse einer Einwirkung (es sind dies die extremalen Schnittgrößen und Verformungen der zur Einwirkung gehörenden Lastfälle) können im Ergebnisfenster eingesehen werden.
Die Lastbilder derselben Einwirkung werden im Konstruktionsfenster in einem eigenen Rahmen dargestellt.
Lastbilder, Lastfälle und Einwirkungen in der hier vorgestellten Form stellen gemeinsam ein Ordnungsprinzip dar,
das auch den neuen Normen (wie etwa der DIN 1045-1), die in starker Anlehnung an Eurocode entwickelt wurden, gerecht wird.
Der Anwender von 4H-DULAH sollte das Ordnungsprinzip nutzen, um das vorliegende Problem möglichst
übersichtlich darzustellen.
Weitere Informationen zum Thema finden Sie im Handbuch das pcae-Nachweiskonzept.
An dieser Stelle können streckenweise Belastungen in Form von Linienlasten verschiedener Lastgeometrien, Eigengewichts- oder Temperaturlasten erzeugt werden.
Die Lasten können an beliebiger Stelle auf dem Durchlaufträger angeordnet sein. Sie werden bezüglich zweier Ankerpunkte definiert und verwaltet.
Es ist zu beachten, dass es sich bei den eingegebenen Lasten immer um Vertikallasten handelt; Horizontallasten können nicht verarbeitet werden!
Das Fenster zur Eingabe der Linienlasten wird wie folgt geöffnet
Stab oder Stabzug markieren
Button klicken
Button klicken
Ist bereits eine Linienlast vorhanden, kann das Eingabefenster auch durch einen Doppelklick auf die Last
im Haupteingabefenster geöffnet werden.
Als Lastarten können Temperatur-, Eigengewichts- oder Linienlast gewählt werden.
Über die Lastgeometrie-Listbox können verschiedene Lastfiguren gewählt werden.
Die Anker legen Anfangs- und Endpunkt der Lastausdehnung fest.
Bei trapezförmigen Lasten müssen die Lastordinaten am Anfang und am Ende eingegeben werden.
Bei linearen Lastverläufen wird nur eine Ordinate erwartet.
Im Falle einer Eigengewichtslast wird die Materialwichte γ und bei
einer Temperaturlast die Temperaturänderung in °K eingegeben.
Die Zuordnung zum Lastfall erfolgt über eine Listbox.
Ein Klick auf den Einwirkungsbutton öffnet die Einwirkungs-
und Lastfallverwaltung.
eine Last kann durch einen Klick auf den Mülleimer gelöscht werden
Es kann entweder eine punktförmige Einzellast (Kraft oder Biegemoment) oder eine Lagerzwangsverformung
erzeugt werden.
Die Einzellast kann an beliebiger Stelle auf dem Durchlaufträger angeordnet sein.
Die Zwangsverformung ist stets einem Lager zuzuordnen.
Es ist zu beachten, dass bei zusammengesetzten Querschnitten gemäß /1/ , 8.6.2 (2), nur Streckenlasten berücksichtigt werden dürfen!
Der Anwender muss daher entscheiden, ob die Eingabe von Einzellasten trotzdem zulässig ist!
Ferner ist zu beachten, dass es sich bei den eingegebenen Lasten immer um Vertikallasten handelt; Horizontallasten können nicht verarbeitet werden!
Das Fenster zur Eingabe der Punktlasten wird wie folgt geöffnet
Stabpunkt markieren
Button klicken
Button klicken
Als Lastart kann eine Einzellast- oder Lagerzwangsverformung (Drehung oder Verschiebung) gewählt werden.
Der Anker und der Abstand a vom Anker legen den Lastangriffspunkt fest.
Als Last kann eine Vertikallast F und/oder ein Moment M eingegeben werden.
Im Falle einer Zwangsverformung werden Verschiebung Δw in z-Richtung und/oder eine Verdrehung Δφ eingegeben.
Die Zuordnung zum Lastfall erfolgt über eine Listbox.
Ein Klick auf den Einwirkungsbutton öffnet die Einwirkungs- und Lastfallverwaltung.
eine Last kann durch einen Klick auf den Mülleimer gelöscht werden
Allgemeines
Die Berechnung der zusammengesetzten Trägerquerschnitte erfolgt i.W. nach dem γ-Verfahren gemäß /16/, Anh. B.
Die Spannungsnachweise der Querschnittsteile werden nach /16/, 6.1, geführt.
Es ist zu beachten, dass der Nachweis der Schubspannungen infolge eines Torsionsmomentes vom Programm nicht durchgeführt wird!
Weiterhin ist zu beachten, dass auch Horizontallasten nicht berücksichtigt werden können!
hier Informationen zu
Allgemeines
Nachweise nach DIN 1052:2008-12
Tragfähigkeitsnachweis (Th. I. Ord.)
Gebrauchstauglichkeitsnachweis in der seltenen Bemessungssituation
Gebrauchstauglichkeitsnachweis in der quasiständigen Bemessungssituation
Nachweise nach EN 1995-1-1 und EN 1995-1-2 (EC 5)
Tragfähigkeitsnachweis (Th. I. Ord.)
Gebrauchstauglichkeitsnachweis
Allgemeines
Im Folgenden werden die Tragfähigkeits- und Gebrauchstauglichkeitsnachweise für Holztragwerke n. EC 5,
DIN 1052:2008-12 sowie der Brandschutznachweis für Holzbauten n. DIN 4102-22:2004 und ihre Implementierung
in 4H-DULAH beschrieben.
Mit der Norm wurden auch neue Materialbezeichnungen eingeführt. In den pcae-Programmen wird unterschieden in
Nadelholz
C14, C16 (S7), C18, C20, C22, C24 (S10), C27, C30 (S13), C35, C40, C45, C50
Laubholz
D30, D35, D40, D50, D60, D70 und nur für EC 5 D18 und D24
Brettschichtholz
GL24h (BS11), GL28h (BS14), GL32h (BS16), GL36h (BS18), (homogen)
GL24c (BS11), GL28c (BS14), GL32c (BS16), GL36c (BS18), (kombiniert)
OSB 2, 3, 4
Gipskarton GKB, GKF, GKBi
Sperrholz F20/10, F20/15, F25/10, F40/30, F50/25, F60/10
Spanplatte Typ P4, P5, P6, P7
Faserplatte hart, mittelhart
Um einen der nachfolgend beschriebenen Nachweise führen zu können, muss jedem Teilquerschnitt des zusammengesetzten Trägers eines der o.a. Materialien zugeordnet werden.
DIN 1052:2008-12 setzt grundsätzlich eine Schnittgrößenermittlung n. DIN 1055-100 voraus.
Beim Tragfähigkeitsnachweis in der ständigen und vorübergehenden Bemessungssituation sowie bei den Gebrauchstauglichkeitsnachweisen ergeben sich zusätzliche zu berücksichtigende Eigenarten. Hierauf
wird bei der Beschreibung der einzelnen Nachweise eingegangen.
In Eurocode 5 wurden mit D18 und D24 zwei weitere Laubholzklassen eingeführt.
Nutzungsklassen
Bauwerke müssen einer Nutzungsklasse zugeordnet werden.
Nutzungsklasse 1
ist gekennzeichnet durch eine Holzfeuchte, die einer Temperatur von 20 °C und einer relativen Luftfeuchte der umgebenden Luft entspricht, die nur für einige Wochen pro Jahr einen Wert von
65 % übersteigt, z.B. in allseitig geschlossenen und beheizten Bauwerken.
Nutzungsklasse 2
ist gekennzeichnet durch eine Holzfeuchte, die einer Temperatur von 20 °C und einer relativen Luftfeuchte der umgebenden Luft entspricht, die nur für einige Wochen pro Jahr einen Wert von
85 % übersteigt, z.B. bei überdachten offenen Bauwerken.
Nutzungsklasse 3
erfasst Klimabedingungen, die zu höheren Holzfeuchten führen als in Nutzungsklasse 2
angegeben, z.B. für Konstruktionen, die der Witterung ausgesetzt sind.
Die Nutzungsklasse des Bauteils wird im Eigenschaftsblatt Globale Einstellungen, Reg. Norm/Globale Werte
festgelegt.
Die Festlegungen bzgl. der Nutzungsklasse eines Bauwerks gelten auch für die Nachweise nach EC 5.
Eurocode und die Nationalen Anwendungsdokumente
Eurocode ist eine europäische Norm, die in den Mitgliedsländern der EU durch ein jeweiliges nationales Anwendungsdokument (NAD) verbindlich eingeführt wird.
Eurocode erlaubt den Mitgliedsländern in den NADs bestimmte Parameter, die in den Eurocodes als Empfehlungen ausgewiesen sind, verbindlich zu überschreiben (NDP: national determined parameters, national festzulegende Parameter).
Darüber hinaus kann ein NAD ergänzende, nicht widersprechende Angaben zur Anwendung der Eurocodes
enthalten (NCI: noncontradictory complementary information).
pcae ermöglicht, statische Berechnungen für Bauwerke in allen Mitgliedsländern Europas zu erstellen.
Die vollständige Einführung von Eurocode bietet hierzu eine hervorragende Chance.
Allein die nationalen Anwendungsdokumente der teilnehmenden Staaten müssen in die Software
eingepflegt werden.
pcae bietet hierzu ein Werkzeug an, das von allen Programmen, die Eurocodenachweise anbieten,
aufgerufen werden kann und die NADs unterschiedlicher europäischer Mitgliedsländer verwaltet.
Das Modul wird durch Anklicken des Flaggensymbols im Register Norm/Globale Werte und im Eigenschaftsblatt
zur Auswahl der Nationalen Anwendungsdokumente gestartet.
Das nachfolgend darstellte Fenster zur Bearbeitung der nationalen Anwendungsdokumente erscheint.
Im linken Fenster sind die einzelnen definierten NADs aufgelistet. Hier befinden sich mindestens zwei Objekte:
Zum einen die EC-Standardparameter, die die Eurocode-Empfehlungen enthalten, sowie das nationale Anwendungsdokument Deutschland. Diese beiden Objekte werden von pcae mitgeliefert und sind nicht editierbar.
Über die Schalttafeln im Kopf des Eigenschaftsblatts können neue NADs erzeugt sowie ausgewählte NADs kopiert, umbenannt oder gelöscht werden.
Auf der rechten Seite werden in dem registergesteuerten Fenster die Parameter des aktuell ausgewählten NADs zur Einsicht bzw. zur Bearbeitung angeboten.
Sind hier Änderungen vorgenommen worden, sollten diese ggf. schreibtischglobal durch Anklicken des Diskettensymbols gesichert werden.
Das Eigenschaftsblatt hat für das Eingabemodul auch einen reinen Auswahlcharakter: nach Verlassen des Eigenschaftsblatts über den grünen Haken wird das aktuell ausgewählte NAD dem zu berechnenden Bauteil zugeordnet.
Nachfolgend geführte Nachweise werden dann mit den hierdurch festgelegten Parametern geführt. Da dies von
Relevanz für Ergebnisse des Rechenlaufs sein kann, erscheint eine entsprechende Meldung auf dem Sichtgerät.
Das Eigenschaftsblatt weist i.d.R. nur eine für das Programm relevante Untermenge der möglichen Parameter aus.
Ihre Bedeutungen werden, so sie nicht selbsterklärend sind, in der Beschreibung des Nachweises erklärt, bei dem
sie zur Anwendung kommen.
Tragfähigkeitsnachweis (Theorie I. Ordnung)
Kurzbezeichnung: DIN 1052:2008 Tragfähigkeit (Th. I. Ord.)
Zusatzbezeichnung: Tragfähigkeit nach DIN 1052:2008 10.2.11 und 10.3
Nachweisobjekte: Stabträger aus Holz
Kombinationsregel: DIN 1055-100
Überlagerungsvorschrift: Extremalbildungsvorschriften und Lastkollektive
Interne Nummer: 121
Optionale Einstellungen: keine
Bei diesem Nachweis werden die vorhandenen Spannungen den zulässigen Größen gegenübergestellt.
Der Ausnutzungsgrad, der überall ≤ 1.0 sein muss, um den Nachweis als erbracht anzusehen, ergibt sich direkt.
Nachweis für Stäbe mit Biegung entspr. DIN 1052:2008-12, Abs. 10.2.6
Nachweis für Stäbe mit Biegung n. DIN 1052:2008-12, Abs. 10.3.3 (Ersatzstabverfahren)
 
Nachweis für Stäbe mit Querkraft n. DIN 1052:2008-12, Abs. 10.2.9
σm,y,d Normalspannung aus Moment um y-Achse
τz,d Schubspannung aus Querkraft in z-Richtung
berechnet aus den nach DIN 1055-100 faktorisierten Bemessungsschnittgrößen.
zusammengesetzte Querschnitte
Für zusammengesetzte Querschnitte werden die Spannungsnachweise entspr. DIN 1052:2008-12, Abs. 10.5.1. und 10.5.2, geführt.
Nachweis für geklebte Verbundbauteile entspr. DIN 1052:2008-12, Abs. 10.5.1 (2)
optional wird der vereinfachte Beulnachweis n. DIN 1052:2008-12, Abs. 10.5.1 (3), geführt
Nachweis der Klebefuge
Für Querschnitte mit nachgiebigem Verbund gilt zusätzlich gemäß DIN 1052:2008-12, Abs. 10.5.2 (3)
Für die Klebefuge zwischen Steg und Gurt gilt gemäß DIN 1052:2008-12, Abs. 10.5.1 (4)
Für die Bemessungswerte der Festigkeiten gilt gemäß DIN 1052:2008-12
kmod Modifikationsbeiwert
γM Materialsicherheitsbeiwert
     = 1.0     für außergewöhnliche Bemessungssituationen
   = 1.3     sonst
fm,k, fc,0,k, ft,0,k, fv,k Festigkeitskennwerte auf charak. Niveau gem. Tab. DIN 1052:2008-12 F.5, F.7, F.9
km Kippbeiwert (Ersatzstabverfahren)
kred Reduktionsfaktor
Sonderheiten bei der Lastfallüberlagerung
Der Modifikationsbeiwert kmod ist abhängig von der Nutzungsklasse des Bauwerks und der Art der beteiligten Einwirkungen, die zu den extremalen Schnittgrößen führen. Hierbei ist die Zuordnung der Einwirkung zur Klasse der Lasteinwirkungsdauer maßgebend.
Modifikationsbeiwerte in Abhängigkeit der Klassen der Lasteinwirkungsdauer (KLED)
Klasse der Lasteinwirkungsdauer Nutzungsklasse
1 2 3
ständig länger als 10 Jahre 0.60 0.60 0.50
lang 6 Monate bis 10 Jahre 0.70 0.70 0.55
mittel 1 Woche bis 6 Monate 0.80 0.80 0.65
kurz kürzer als eine Woche 0.90 0.90 0.70
sehr kurz kürzer als 1 Minute 1.10 1.00 0.90
Die hier angegebenen Werte gelten für die in pcae-Programmen vorhandenen Vollholz- und Brettschichtholzgüten.
DIN 1055:2008-12
"Der Einfluss der Nutzungsklasse und der Klasse der Lasteinwirkungsdauer auf die Festigkeitseigenschaften werden" ... "durch den Modifikationsbeiwert berücksichtigt.
Bei Lastkombinationen aus Einwirkungen, die zu verschiedenen Klassen der
Lasteinwirkungsdauer gehören, gilt die Einwirkung mit der kürzesten Dauer als maßgebend."
: ... "dabei sind sämtliche Lastfallkombinationen zu überprüfen"
... "Der Einfluss des Modifikationsbeiwertes auf den Bemessungswert der Festigkeitseigenschaft kann bewirken, dass eine Einwirkungskombination maßgebend ist, die nicht den maximalen Bemessungswert der zugehörigen Beanspruchung liefert."
Es kann (und wird) folglich durchaus passieren, dass allein das Eigengewicht (ständige Lasten) den maßgeblichen Bemessungsfall darstellt, da diesem der kleinste kmod-Wert zugeordnet ist.
Beispiel
Die Lastfallüberlagerung kann am besten an einem Beispiel zu erläutern:
Gegeben sei ein Bauwerk der Nutzungsklasse 1 mit den Einwirkungen
1: Eigengewicht Typ = ständige Lasten KLED = ständig kmod = 0.60
2: Verkehr Typ = veränderliche Lasten KLED = mittel kmod = 0.80
3: Wind Typ = veränderliche Lasten KLED = kurz kmod = 0.90
4: Schnee Typ = veränderliche Lasten KLED = kurz kmod = 0.90
Bei Einrichten des hier zu beschreibenden Tragfähigkeitsnachweises wird automatisch eine Extremalbildungsvorschrift vom Typ standard erzeugt, die den Normalfall der ständigen und vorübergehenden Bemessungssituation berücksichtigt.
Die Extremalbildungsvorschrift sortiert zunächst die ihr zugeordneten Einwirkungen in Abhängigkeit der Größenordnung ihrer kmod-Werte. Nun werden Gruppen gebildet:
die erste Gruppe besteht allein aus der Einwirkung Eigengewicht, da dieser Einwirkung der kleinste
kmod-Wert (0.60) zugeordnet ist
die zweite Gruppe wird von den Einwirkungen Eigengewicht und Verkehr gebildet
die Extremalen dieser beiden Einwirkungen sind mit kmod = 0.80 nachzuweisen
in der dritten Gruppe kommen die Einwirkungen Wind und Schnee hinzu. Dieser Gruppe ist der
kmod-Wert 0.90 zugeordnet.
In den ständigen und vorübergehenden Bemessungssituationen wird jede Gruppe für sich extremiert und mit dem ihr zugeordneten kmod-Wert nachgewiesen.
Die Festlegung, welche Klasse der Lasteinwirkungsdauer einer Einwirkung zuzuordnen ist, legt der Benutzer im Eigenschaftsblatt zur Verwaltung der Einwirkungen fest.
Entscheidungshilfen bietet die Norm in DIN 1052:2008-12 Tab. 4.
Nachweis der Gebrauchstauglichkeit in der seltenen Bemessungssituation
Kurzbezeichnung: DIN 1052:2008 Verformungen (selten)
Zusatzbezeichnung: Gebrauchstauglichkeit nach DIN 1052:2008 9 (seltene BS)
Nachweisobjekte: Stabträger aus Holz
Kombinationsregel: DIN 1055-100 (seltene Kombination)
Überlagerungsvorschrift: Extremalbildungsvorschriften
Interne Nummer: 122
Optionale Einstellungen: keine
Der Nachweis beschränkt sich auf Eingrenzung der Verformungen im Vergleich zu den empfohlenen Grenzwerten.
Mit diesem Nachweis sollen Schäden an Trennwänden, Installationen, Verkleidungen oder dergleichen vermieden werden. Aus diesem Grunde spielen die Verformungen aus veränderlichen Lasten eine übergeordnete Rolle.
Die beiden nachfolgend dargestellten Teilnachweise sind zu erbringen.
Der Kriecheinfluss ist n. DIN 1052:2008-12, Abs. 8.3, (zeitabhängige Verformungen) wie folgt zu berücksichtigen.
Sonderheiten bei der Lastfallüberlagerung
Der Wert für Teilnachweis A kann direkt mit der Extremalbildungsvorschrift für Gebrauchstauglichkeitsnachweise in der seltenen Kombination gewonnen werden, wenn die Faktoren der ständigen Einwirkungen zu 0 gesetzt werden.
Es gilt
Für Teilnachweis B erfolgt zunächst eine Umformung
Die ständigen Lasten können folglich direkt mit kdef multipliziert werden.
Bei den veränderlichen Lasten wird wie oben beschrieben zwischen führenden und nicht führenden
Einwirkungen unterschieden.
Es ergibt sich
Nachweis der Gebrauchstauglichkeit in der quasiständigen Bemessungssituation
Kurzbezeichnung: DIN 1052:2008 Verformungen (quasiständig)
Zusatzbezeichnung: Gebrauchstauglichkeit nach DIN 1052:2008 9 (quasiständige BS)
Nachweisobjekte: Stabträger aus Holz
Kombinationsregel: DIN 1055-100 (quasiständige Kombination)
Überlagerungsvorschrift: Extremalbildungsvorschriften
Interne Nummer: 123
Optionale Einstellungen: keine
Der Nachweis beschränkt sich auf die Eingrenzung der Verformungen im Vergleich zu den empfohlenen
Grenzwerten.
Mit diesem Nachweis sollen die allgemeine Benutzbarkeit und das Erscheinungsbild gewährleistet werden.
In der quasiständigen Bemessungssituation gilt
Sonderheiten bei der Lastfallüberlagerung
Um den Kriecheinfluss bei der quasiständigen Bemessungssituation zu berücksichtigen, müssen die Teilsicherheitsbeiwerte nur mit dem Wert (1+ kdef) multipliziert werden.
Die Holzbaunachweise n. Eurocode 5 entsprechen denen der DIN 1052:2008-12 in hohem Maße. Aus diesem Grunde werden hier nur die Unterschiede beschrieben.
Tragfähigkeitsnachweis (Theorie I. Ordnung)
Kurzbezeichnung: EC 5 Tragfähigkeit (Th. I. Ord.)
Zusatzbezeichnung: Tragfähigkeit nach DIN EN 1995
Nachweisobjekte: Stabträger aus Holz
Kombinationsregel: Eurocode
Überlagerungsvorschrift: Extremalbildungsvorschriften und Lastkollektive
Interne Nummer: 221
Optionale Einstellungen: keine
Der Nachweis entspricht bis auf die folgenden Anmerkungen dem Tragfähigkeitsnachweis n. DIN 1052:2008-12.
Umbenennungen: kred (DIN 1052) heißt im EC 5 km; km (DIN 1052) heißt im EC 5 kcrit
die charakteristischen Festigkeitswerte für Biegung und Zug dürfen u.U. mit dem Faktor kh erhöht werden
für Rechteckquerschnitte aus Vollholz ist kh = (150/h)0.2, jedoch nicht größer als 1.3
für Rechteckquerschnitte aus Brettschichtholz ist kh = (600/h)0.1, jedoch nicht größer als 1.1
→  vgl. EN 1995-1-1, (3.1) und (3.2)
es gelten die in EC 5 angegebenen kmod-Werte, die mit denen der DIN 1052 zunächst identisch sind
Das deutsche Anwendungsdokument legt zusätzlich fest, dass der kmod-Wert bei Einwirkungen vom Typ Wind
aus dem Mittelwert der Lasteinwirkungsdauern kurz und sehr kurz berechnet werden darf.
Dies macht faktisch (programmintern) die Einrichtung einer neuen Klasse der Lasteinwirkungsdauer erforderlich.
→  vgl. EN 1995-1-1, Tab. 3.1, sowie DIN EN 1995-1-1/NA, Tab. NA.1, Fußnote b
es gelten die in EC 5 angegebenen Festigkeitswerte, die mit den Festigkeitswerten von DIN 1052 im Großen und Ganzen übereinstimmen. Augenfällig ist jedoch eine durchgängig höhere Schubfestigkeit.
Dafür wird in EC 5 der Rissfaktor kcr für die Beanspruchbarkeit auf Schub eingeführt.
Für Voll- und Brettschichtholz ist kcr = 0.67.
kcr dient der Festlegung der effektiven (wirksamen) Breite bei der Berechnung der Schubspannungen nach der Formel bef = kcr·b mit b = tatsächliche Breite.
Da bei der Ermittlung der Spannungen b linear eingeht (Dübelformel), entspricht dies einer künstlichen Erhöhung der gegebenen Bemessungswerte, die dann den erhöhten Schubfestigkeitswerten gegenübergestellt werden.
→  vgl. EN 1995-1-1, (6.13a)
Das deutsche nationale Anwendungsdokument widerspricht dieser Vorgehensweise für Nadel- und Brettschichtholz.
Hierin wird der Parameter kcr so festgelegt, dass die Festigkeitswerte für Nadel- und Brettschichtholz durch kcr
geteilt gerade die Festigkeitswerte der DIN 1052:2008-12 widerspiegeln.
der im EC 5 empfohlene Materialsicherheitsbeiwert für Vollholz beträgt 1.3 - der für Brettschichtholz 1.25
→  vgl. EN 1995-1-1, Tab. 2.3
Das deutsche nationale Anwendungsdokument legt den Materialsicherheitsbeiwert für Vollholz wie auch für Brettschichtholz mit 1.3 fest.
→  vgl. DIN EN 1995-1-1/NA, Tab. Na. 2
in Gleichung (B.9) des EC 5 hat sich offensichtlich ein Fehler eingeschlichen.
Hier muss es h und nicht h2 heißen.
Somit sind die Gleichungen identisch mit denen der DIN 1052 (vgl. DIN 1052:2008, 8.6.2 (33))
Gemäß EC 5, 2.3.2.2 (2), gilt:
Wird die Verteilung der Schnittgrößen durch die Steifigkeitsverteilung im Tragwerk beeinflusst, sollten für Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit die Endwerte der Mittelwerte der entsprechenden Elastizitätsmoduln Emean,fin, der Schubmoduln Gmean,fin und der Verschiebungsmoduln Kser,fin nach folgenden Gleichungen bestimmt werden.
→  vgl. DIN EN 1995-1-1/NA, Tab. Na. 2
Da in EC 5 , 9.1.1 (6) P, keine Angaben über den Nachweis der Klebefuge gemacht werden, erfolgt der Nachweis entsprechend DIN 1052:2008.
Gebrauchstauglichkeitsnachweis
Kurzbezeichnung: EC 5 Verformungen
Zusatzbezeichnung: Gebrauchstauglichkeit nach DIN EN 1995
Nachweisobjekte: Stabträger aus Holz
Kombinationsregel: Eurocode / EC5-Spezial
Überlagerungsvorschrift: Extremalbildungsvorschriften
Interne Nummer: 222
Optionale Einstellungen: Auswahl Unternachweise
Der Nachweis besteht aus drei Einzelnachweisen, die jeder für sich optional (de)aktiviert werden können.
Allen gemeinsam ist, dass nachgewiesen werden muss, dass die unter bestimmten Lastkombinationen berechneten Verformungen bestimmte Grenzwerte nicht überschreiten.
1. Nachweis: winst
winst ist die Verformung in der charakteristischen (in DIN 1055 selten genannten) Kombination ohne Kriecheinfluss
2. Nachweis: wfin = winst + wcreep
mit winst s.o.
wcreep ist die Kriechverformung, die sich zusätzlich zur elastischen Anfangsverformung im Laufe der Zeit einstellt.
Die Kriechverformung ist die mit kdef multiplizierte in der quasiständigen Kombination ermittelte Verformung.
Die Werte werden vom Programm durch Setzen von ψdom = 1 + ψ2· kdef und ψsub = ψ0 + ψ2·kdef ermittelt.
3. Nachweis: wnet,fin
Laut EN 1995-1-1 ist hier die im 2. Nachweis ermittelte Verformung wfin unter Berücksichtigung einer evtl. vorgegebenen Vorverformung nachzuweisen.
Das deutsche NAD widerspricht dem in der 1. Änderung DIN EN 1995-1-1/NA/A1 (vom Febr. 2012).
Demnach gilt: wnet,fin ist die Endverformung in der quasiständigen Kombination abzgl. einer evtl.
vorgegebenen Vorverformung.
Die Endverformung ermittelt sich aus der Anfangsverformung durch Multiplikation mit dem Faktor (1 + kdef).
Die den einzelnen Nachweisen zugeordneten Grenzwerte sind in EN 1995-1-1 als Empfehlungen angegeben und
vom NAD Deutschland als Empfehlung bestätigt. Sie können vom Benutzer jedoch (ggf. nach Absprache mit dem Bauherrn) geändert werden.
Ringdübel DIN EN 1995-1-1
Bemessungswert der Tragkraft
wirksame Anzahl der in Faserrichtung hintereinander liegenden Verbindungsmittel (n>2)
Ringdübel DIN 1052:2008
Bemessungswert der Tragkraft
wirksame Anzahl der in Faserrichtung hintereinander liegenden Verbindungsmittel (n>2)
Scheibendübel DIN EN 1995-1-1
Bemessungswert der Tragkraft
wirksame Anzahl der in Faserrichtung hintereinander liegenden Verbindungsmittel (n>2)
Scheibendübel DIN 1052:2008
Bemessungswert der Tragkraft
wirksame Anzahl der in Faserrichtung hintereinander liegenden Verbindungsmittel (n>2)
Stabdübel DIN EN 1995-1-1
vereinfachtes Rechenverfahren
Bei Wahl des vereinfachten Rechenverfahrens nach DIN EN 1995-1-1/NA:2010-12, 8.6, errechnet sich der Bemessungswert der Tragkraft zu
wirksame Anzahl der in Faserrichtung hintereinander liegenden Verbindungsmittel (n>2)
Stabdübel DIN 1052:2008
vereinfachtes Rechenverfahren
wirksame Anzahl der in Faserrichtung hintereinander liegenden Verbindungsmittel (n>2)
Alternativ kann mit dem genaueren Verfahren nach Anhang G.2 gerechnet werden.
Schrauben DIN EN 1995-1-1 NAD
Bemessungswert der Tragkraft vereinfachtes Rechenverfahren
Bei Wahl des vereinfachten Rechenverfahrens nach DIN EN 1995-1-1/NA:2010-12, 8.2, errechnet sich der Bemessungswert der Tragkraft zu:
wirksame Anzahl der in Faserrichtung hintereinander liegenden Verbindungsmittel (n>2)
charakteristische Tragfähigkeit genaueres Verfahren
Bei Wahl des genaueren Verfahren nach /16/, 8.2.2, (s. auch /2/, E 12.6) berechnet sich die charakteristische Tragfähigkeit nach folgenden Gleichungen, von denen der kleinste Wert maßgebend ist.
einschnittige Verbindungen
zweischnittige Verbindungen
Schrauben DIN 1052:2008
Bemessungswert der Tragkraft vereinfachtes Rechenverfahren
Bei Wahl des vereinfachten Rechenverfahrens n. DIN 1052, 12.2.3, errechnet sich der Bemessungswert
der Tragkraft zu
wirksame Anzahl der in Faserrichtung hintereinander liegenden Verbindungsmittel (n>2)
Alternativ kann mit dem genaueren Verfahren nach Anhang G.2 gerechnet werden.
charakteristische Tragfähigkeit genaueres Verfahren
Bei Wahl des genaueren Verfahren nach DIN 1052:2008-12, Anhang G.2 (s. auch Erl. DIN 1052:2008-12, E12.6), berechnet sich die charakteristische Tragfähigkeit nach folgenden Gleichungen, von denen der kleinste Wert maßgebend ist.
einschnittige Verbindungen
zweischnittige Verbindungen
SPAX- und ASSY-Schrauben
Die Berechnung von SPAX-Schrauben mit Teil- oder Vollgewinde erfolgt gemäß /9/, /10/, /11/ und /13/;
Würth ASSY Vollgewindeschrauben und Selbstbohrende Schrauben entspr. /14/ und /15/.
Nägel und stiftförmige Verbindungsmittel vereinfachtes Rechenverfahren DIN 1052 u. NAD
Verbindungen von Bauteilen aus Holz und Holzwerkstoffen
Stahlblech-Holz-Verbindungen
Holz-Holz-Nagelverbindungen
Alternativ kann mit dem genaueren Verfahren nach Anhang G.2 gerechnet werden.
Nachweis mit stiftförmigen Verbindungsmittel DIN EN 1995-1-1
Für Verbindungen aus Holz berechnet sich die charakteristische Tragfähigkeit nach folgenden Gleichungen.
Die Terme zur Berücksichtigung der Seilwirkung wurden weggelassen, da sie separat behandelt werden.
Der kleinste Wert ist maßgebend.
einschnittige Verbindungen
zweischnittige Verbindungen
Für zweischnittige Stahlblech-Holz-Verbindungen berechnet sich die charakteristische Tragfähigkeit
nach folgenden Gleichungen; der kleinste Wert ist maßgebend.
dünne Bleche
dicke Bleche
Bemessungsverfahren für stiftförmige Verbindungsmittel DIN EN 1995-1-1
Für Verbindungen aus Holz gemäß /2/, E 12.2.2(3), kann der Bemessungswert der Tragfähigkeit nach den
Gleichungen /16/, 8.2.2, durch Einsetzen der Bemessungswerte My,d und fh,d direkt berechnet werden.
Die Terme zur Berücksichtigung der Seilwirkung wurden weggelassen, da sie separat behandelt werden.
Der kleinste Wert ist maßgebend.
einschnittige Verbindungen
zweischnittige Verbindungen
Für zweischnittige Stahlblech-Holz-Verbindungen berechnet sich der Bemessungswert der Tragfähigkeit
nach folgenden Gleichungen, von denen der kleinste Wert maßgebend ist.
dünne Bleche
dicke Bleche
Genaueres Verfahren DIN 1052:2008 für den Nachweis mit stiftförmigen Verbindungsmitteln
Für Verbindungen aus Holz berechnet sich die charakteristische Tragfähigkeit nach folgenden Gleichungen.
Der kleinste Wert ist maßgebend.
einschnittige Verbindungen
zweischnittige Verbindungen
Für zweischnittige Stahlblech-Holz-Verbindungen berechnet sich die charakteristische Tragfähigkeit nach folgenden Gleichungen, von denen der kleinste Wert maßgebend ist.
Bemessungsverfahren DIN 1052:2008 für stiftförmige Verbindungsmitteö
Für Verbindungen aus Holz gemäß Erl. DIN 1052:2008-12, E 12.2.2(3), kann der Bemessungswert der Tragfähigkeit nach den Gleichungen DIN 1052:2008-12, Anhang G.2, durch Einsetzen der Bemessungswerte My,d und fh,d direkt berechnet werden.
Der kleinste Wert ist maßgebend.
einschnittige Verbindungen
zweischnittige Verbindungen
Für zweischnittige Stahlblech-Holz-Verbindungen berechnet sich die charakteristische Tragfähigkeit nach folgenden Gleichungen, von denen der kleinste Wert maßgebend ist.
Erhöhung der Tragfähigkeit durch Berücksichtigung des Ausziehwiderstands DIN EN 1995-1-1
In bestimmten Fällen darf die Tragfähigkeit Fv,Rk (Rk) um einen Anteil ΔFv,Rk  (ΔRk) erhöht werden.
Dieser Anteil resultiert aus dem Ausziehwiderstand des Verbindungsmittels.
Der Anteil ΔFv,Rk ergibt sich aus dem Term
der Gleichungen /16/, (8.6) und 8.7.
Nägel
Nach /16/, 8.2.2 (2), darf bei Verwendung metallischer, stiftförmiger Verbindungsmittel der Einfluss der Seilwirkung berücksichtigt werden. Bei runden Nägeln ist er auf 15% vom Scherwiderstand begrenzt.
Die Einschlagtiefe sollte dabei mindestens 8 d betragen.
Bei Verwendung von Fermacellplatten ist gemäß /4/ jedoch eine Erhöhung möglich. Es gilt
"Bei einschnittigen Verbindungen mit überwiegend kurzzeitiger Beanspruchung darf die ermittelte charakteristische Tragfähigkeit Rk für eine Beanspruchung parallel zum Rand der Gipsfaserplatte um einen Anteil ΔRk wie folgt erhöht werden:"
Der Ausziehparameter fax,k und die Kopfdurchziehfestigkeit fhead,k werden nach /16/, 8.3.2 Gl.(8.25), bzw.
nach /41/, NCI Zu 8.3.2, Tab. NA.16, bestimmt.
Für die Ermittlung des Ausziehwiderstandes Fax,Rk darf für alle zulässigen Verbindungsmittel der charakteristische
Wert des Kopfziehparameters fhead,k = 15 N/mm2 angenommen werden.
Klammern
Für Klammern gilt das Gleiche wie für Verbindungen mit Nägeln.
Nach /41/, NCI zu 8.4 (NA.13), können beharzte Klammern wie 2 glattschaftige Nägel behandelt werden.
Bei Verwendung von Fermacellplatten gilt entsprechend /28/ für den Ausziehwiderstand Rax,k:
Sondernägel
Nach /41/, 8.3.2 (4), darf der Ausziehwiderstand für Nägel mit anderem als glattem Schaft, wie in EN 14592 definiert,
wie folgt berechnet werden
Nach /41/, NCI Zu 8.3.1.3 (NA.9), darf bei einschnittigen Holzwerkstoff-Holz-Nagelverbindungen mit profilierten Nägeln (Sondernägeln) - außer bei Gipsplatten-Holz-Verbindungen - der charakteristische Wert der Tragfähigkeit Fv,Rk um einen Anteil ΔFv,Rk erhöht werden.
Nach /41/, NCI Zu 8.3.1.4 (NA.4), darf bei einschnittigen Stahlblech-Holz-Nagelverbindungen mit profilierten Nägeln die
charakteristische Tragfähigkeit Fv,Rk nach Gleichung (NA.121) um einen Anteil ΔFv,Rk erhöht werden.
Nach /41/, NCI Zu 8.3.2 (NA.12), dürfen für Nägel, die nach /21/ einer Tragfähigkeitsklasse zugeordnet wurden, die charakteristischen Werte für die Ausziehparameter und die Kopfdurchziehparameter n. Tab. NA. 16 bestimmt werden.
Schrauben
Nach /16/, 8.7.2 (4) darf für Verbindungen mit Schrauben n. /27/ mit
der charakteristische Ausziehwiderstand berechnet werden zu
Passbolzen
Bei Verbindungen mit Bolzen oder Passbolzen darf der charakteristische Wert der Tragfähigkeit Fv,Rk n. /16/ 8.2.2
um einen Anteil ΔFv,Rk erhöht werden.
Gemäß /16/ 8.2.2 (2) ist ΔFv,Rk auf 25% von Fv,Rk zu begrenzen.
Maßgebend für ΔFv,Rk ist die Querdruckspannung unter der Unterlegscheibe. Die wirksame Fläche unter der Scheibe kann nach /16/, 8.5.2(2), zu A · 3.0 · fc,90,k berechnet werden.
Bolzen und Gewindestangen
Sofern nichts anderes festgelegt ist, gelten die Bestimmungen für Verbindungen mit Stabdübeln und Passbolzen sinngemäß.
Ring- und Scheibendübel
Ring- oder Scheibendübel bieten keinen Widerstand gegen Herausziehen.
Da Ring- oder Scheibendübel jedoch immer in Verbindung mit Bolzen ausgeführt werden müssen, wird vom Programm der Herausziehwiderstand des verwendeten Bolzens ermittelt.
Dieser Herausziehwiderstand kann auch gemäß  /16/, 8.2.2, oder /1/, 12.3 (8), zur Erhöhung der Schertragfähigkeit herangezogen werden.
Erhöhung der Tragfähigkeit durch Berücksichtigung des Ausziehwiderstands DIN 1052:2008
In bestimmten Fällen darf die Tragfähigkeit Rk um einen Anteil ΔRk  erhöht werden.
Dieser Anteil resultiert aus dem Ausziehwiderstand des Verbindungsmittels.
Nägel
Bei Verbindung mit glattschaftigen Nägeln sieht DIN 1052 unter Verwendung üblicher Materialien keine Möglichkeit der Erhöhung der Tragfähigkeit vor.
Bei Verwendung von Fermacellplatten ist gemäß /4/ jedoch eine Erhöhung möglich. Es gilt:
"Bei einschnittigen Verbindungen mit überwiegend kurzzeitiger Beanspruchung darf die ermittelte charakteristische Tragfähigkeit Rk für eine Beanspruchung parallel zum Rand der Gipsfaserplatte um einen Anteil ΔRk wie folgt erhöht werden:"
Für die Ermittlung des Ausziehwiderstandes Rax,k darf für alle zulässigen Verbindungsmittel der charakteristische Wert des Kopfziehparameters f2,k = 15 N/mm2 angenommen werden.
Klammern
Für Klammern gilt das Gleiche wie für Verbindungen mit Nägeln.
Bei Verwendung von Fermacellplatten gilt entsprechend /4/ für den Ausziehwiderstand Rax,k:
Sondernägel
Bei einschnittigen Holzwerkstoff-Holz-Nagelverbindungen mit Sondernägeln der Tragfähigkeitsklasse 3 - nicht jedoch
bei Gipskarton-Holz-Verbindungen - darf der charakteristische Wert der Tragfähigkeit Rk n. /1/, Gl. (226), um einen Anteil ΔRk erhöht werden.
Beim Anschluss von Brettsperrholz, Sperrholz, OSB-Platten, kunstharz- oder zementgebundenen Spanplatten dürfen die charakteristischen Werte des Kopfdurchziehparameters f2,k n. Tab. 14 nur dann in Rechnung gestellt werden, wenn diese Platten mindestens 20 mm dick sind.
Die charakteristische Rohdichte ρk ist dabei mit 380 kg/m3 in Rechnung zu stellen.
Für Platten mit einer Dicke zwischen 12 mm und 20 mm darf in allen Fällen nur mit f2,k = 8 N/mm2 gerechnet werden.
Bei geringeren Plattendicken als 12 mm darf mit Rax,k = 400 N gerechnet werden.
Bei einschnittigen Stahlblech-Holz-Nagelverbindungen mit Sondernägeln der Tragfähigkeitsklasse 3 darf
der charakteristische Wert der Tragfähigkeit Rk n. Gl. (228) um einen Anteil ΔRk erhöht werden.
Schrauben
Bei einschnittigen Verbindungen mit Holzschrauben darf der charakteristische Wert der Tragfähigkeit Rk
um einen Anteil ΔRk erhöht werden.
Der charakteristische Wert des Ausziehwiderstands von Holzschrauben, die unter einem Winkel
45° ≤ α ≤ 90° zur Faserrichtung in das Holz eingeschraubt sind, darf wie folgt berechnet werden.
Für f1,k und f2,k dürfen die in /1/, Tab. 15, angegebenen Werte in Rechnung gestellt werden.
Holzschrauben mit einem Gewinde n. DIN 7998 dürfen ohne Nachweis in die Tragfähigkeitsklasse 2A
eingestuft werden.
Für den Nachweis der Tragfähigkeit einer Holzschraube mit einem Gewinde n. DIN 7998 auf Zug in
Schaftrichtung darf die charakteristische Tragfähigkeit der Schraube angenommen werden zu.
Beim Anschluss von Brettsperrholz, Sperrholz, OSB-Platten, kunstharz- oder zementgebundenen Spanplatten dürfen die charakteristischen Werte des Kopfdurchziehparameters f2,k n. Tab. 14 nur dann in Rechnung gestellt werden, wenn diese Platten mindestens 20 mm dick sind.
Die charakteristische Rohdichte ρk ist dabei mit 380 kg/m3 in Rechnung zu stellen.
Für Platten mit einer Dicke zwischen 12 mm und 20 mm darf in allen Fällen nur mit f2,k = 8 N/mm2 gerechnet werden.
Bei geringeren Plattendicken als 12 mm darf mit Rax,k = 400 N gerechnet werden.
Passbolzen
Bei Verbindungen mit Passbolzen darf der charakteristische Wert der Tragfähigkeit Rk n. 12.2 um
einen Anteil ΔRk erhöht werden.
Für die Berechnung von Rax wird i.d.R. die Querdruckpressung der Unterlegscheibe auf das Holz maßgebend.
Die effektive Querdruckfläche ist abhängig vom Unterlegscheiben- und vom Bolzendurchmesser und berechnet
sich gemäß /8/, 8.3, zu
Bolzen und Gewindestangen
Sofern nichts anderes festgelegt ist, gelten die Bestimmungen für Verbindungen mit Stabdübeln und Passbolzen sinngemäß.
Ring- und Scheibendübel
Ring- oder Scheibendübel bieten keinen Widerstand gegen Herausziehen.
Da Ring- oder Scheibendübel jedoch immer in Verbindung mit Bolzen ausgeführt werden müssen, wird vom Programm der Herausziehwiderstand des verwendeten Bolzens ermittelt.
Dieser Herausziehwiderstand kann auch gemäß /1/, 12.3(8), zur Erhöhung der Schertragfähigkeit
herangezogen werden.
zur Hauptseite 4H-DULAH, Holzträger zusammengesetzte Querschnitte