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T. Bergemann, R. Fiedler, J. Lehmann, M. Pestner

Verbindungender Doppeltürme in Brück

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Gliederung:

1. Nachweis eines Stützenstoßes (Original-Berechnungen)

2. Konstruktive Betrachtungen

3. Nachweis des Stützenstoßes nach DIN 1052:2008

4. Zustand der Stützenstöße

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1. Nachweis eines Stützenstoßes mit Rechteckdübeln

Stützenstoß im Knoten I-4

Knoten I-4

Rechteckdübeln

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Allgemeiner Dübel

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Ausführung des Stoßes nach Originalstatik

→ zu kleine Restquerschnitte mit eventuellen Spannungsüberschreitungen

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Ausführung des Stoßes laut 3. Nachtrag vom Dez. 1960

4 x Stützen (24/24)2 x Mittellaschen (24/30)4 x Außenlaschen (16/30)48 x Holzdübel (12,5 x 5 x 38)14 x Spannriegel (10 x 3 x 148) + Keile

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Welche Nachweise wurden geführt?

Druckkraft

• Nachweis über Passstoß

Zugkraft

• Kraft pro Dübel• Kraft im Spannriegel • Ermittlung des Dübelabstandes a• Spannungsnachweise des Spannriegels, der Laschen und der Stützen• Gegenüberstellung der Trägheitsmomente Stütze – Lasche

a

I Las

che

I Stü

tze

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Druckkraft

Max. Einwirkungen nach Originalstatik

N = - 116360 kp (≙ 116 Tonnen)N = + 87925 kp (≙ 88 t)

Auslastung von 71 %!

Stoßfläche

Druckspannung = Kraft / Fläche

N

9

Zugkraft

N = + 87925 kp (Zugkraft)

S1 = 87925 kp · ¼ ≈ 22000 kp

= 22000 kp / 6 = 3670 kp

→ 3,67 Tonnen pro Dübel

Vertikale Beanspruchung der Dübel

→ Kippmoment

S1

S1 S1

HH

½ S1 ½ S1

H

10

ZugkraftSpannriegel

Was resultiert aus dem Kippmoment?

Aufnahme der Kräftedurch Spannriegel und -keile

MKipp

11

ZugkraftSpannriegel

1 x Spannriegel erhält ≈ 2,1 t

→ Auslastung von 10 %!

Nichts konkretes über Rechteckdübel in neuer Norm

Deshalb Betrachtung der letzten Norm in der etwas zu Rechteckdübeln verfasst war: DIN 1052 von 1988

Hinzuziehen von Fachliteratur um die Norm zu bestätigen

2. Konstruktive Betrachtungen

- Verwen

dung von

Rechteckdübeln nur mit

bestimmten

Holzsorten

-

Zulässige Anzahl hintereinanderliegender Dübel- Zulässiges

Seitenverhältnis wegen Kippgefahr

und weitere

Konstruktive Betrachtungen nach Helmut Neuhaus, Lehrbuch des Ingenieurholzbaus:

Alle konstruktiven Bedingungen sind erfüllt!

Einordnung der Hölzer in neue Bezeichnungen nach rechts stehender Tabelle

Vorhanden: Güteklasse I und II

d.h. nach neuer Norm Güteklasse I entspricht der Festigkeitsklasse C 30 und Güteklasse II entspricht C 24

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3. Nachweis des Stützenstoßes nach DIN 1052:2008

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Nachweiskonzept nach DIN 1052:2008

Annahmen zum Material nach DIN 1052:

Material Stütze Material Verbindungsmittel

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Annahmen zum Materialwiderstand nach DIN 1052

Nachweiskonzept nach DIN 1052:2008

Welche Nachweise sind erforderlich:

• NW des Stützenquerschnitts unter einer Druckspannung

Ausnutzung:

80%

• NW des Stützenquerschnitts unter einer Zugspannung

Ausnutzung:

77%

• NW der Schubspannungen im Vorholz der Stütze

Ausnutzung:

78%

• NW der Schubleisten unter Schubbeanspruchung

Ausnutzung:

62%

• NW der Leibungsspannungen der angeschlossenen Hölzer

Ausnutzung:

80%

• NW der Anlaschungen unter einer Zug- und Biegebelastung

Ausnutzung:

100%

• NW der Spannkeilkontaktflächen auf Flächenpressung am Seitenholz

Ausnutzung:

91%

• NW des Spannriegels unter einer Zugspannung

Ausnutzung:

156%

• NW auf Druck rechtwinklig zur Faser aus dem Kippmoment

Ausnutzung:

164%

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NW des Spannriegels unter einer Zugspannung

Materialwert des Spannriegels viel besser als Hartholz

Nachweiskonzept ungenau !

Korrekte Berechnung mittatsächlichen Widerstandswertenwird wahrscheinlich Nachweis erbringen !

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NW auf Druck rechtwinklig zur Faser aus dem Kippmoment

Querdruckbeiwert blieb unberücksichtigt !

Effektive Druckfläche bliebunberücksichtigt !

Modifizierter Nachweis kanneventuell positiv erbracht werden !

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ERGEBNIS:

Nach DIN 1052:2008 sind dieNachweise dem Grunde nacherfüllt!

Nutzungsänderung benötigt neue Erfassung der Einwirkungen!

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4. Zustand der Stützenstöße

Schiefstellung / Verdrehung und Lücken

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Verdrehungsmechanik

Rechteckholzdübel positionieren

Nachspannen der Spannriegel

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Rausstehende / Eingedrückte VM

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Rausstehende / Eingedrückte VM

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Mögliche Ursachen Schwinden & Quellen des Holzes.

konstruktiver Holzschutz

Schwinden: Holz gibt Feuchtigkeit ab Volumenabnahme

Quellen: Holz nimmt Feuchtigkeit aufVolumenzunahme

„ Holz arbeitet“