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Johannes Niedermeyer, Georg Keilholz, Dieter Schmid, Anke Blume
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen durch pränormative Arbeit – Teilantrag 4: Holzbau
Fraunhofer IRB Verlag
F 3065
Bei dieser Veröffentlichung handelt es sich um die Kopie des Abschlussberichtes einer vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR) im Rahmen der Forschungsinitiative »Zukunft Bau« geförderten Forschungsarbeit. Die in dieser Forschungsarbeit ent-haltenen Darstellungen und Empfehlungen geben die fachlichen Auffassungen der Verfasser wieder. Diese wer-den hier unverändert wiedergegeben, sie geben nicht unbedingt die Meinung des Zuwendungsgebers oder des Herausgebers wieder.
Dieser Forschungsbericht wurde mit modernsten Hochleistungskopierern auf Einzelanfrage hergestellt.
Die Originalmanuskripte wurden reprotechnisch, jedoch nicht inhaltlich überarbeitet. Die Druckqualität hängt von der reprotechnischen Eignung des Originalmanuskriptes ab, das uns vom Autor bzw. von der Forschungsstelle zur Verfügung gestellt wurde.
© by Fraunhofer IRB Verlag
2018
ISBN 978-3-7388-0190-3
Vervielfältigung, auch auszugsweise, nur mit ausdrücklicher Zustimmung des Verlages.
Fraunhofer IRB Verlag Fraunhofer-Informationszentrum Raum und Bau
Postfach 80 04 69 70504 Stuttgart
Nobelstraße 12 70569 Stuttgart
Telefon 07 11 9 70 - 25 00 Telefax 07 11 9 70 - 25 08
E-Mail [email protected]
www.baufachinformation.de
www.irb.fraunhofer.de/bauforschung
F 3065
PraxisRegelnBauInitiative Praxisgerechte Regelwerke im Bauwesen e.V.Kurfürstenstraße 129 10785 Berlin
Vorstand: Prof. Manfred Nußbaumer (München), Dr. Peter Warnecke (Braunschweig), Dr. Heinrich Bökamp (Münster)Geschäftsführer: Dr. Lars Meyer (Berlin)Sitz des Vereins: Der Verein ist eingetragen unter VR 30946 B beim Vereinsregister am Amtsgericht Charlottenburg von
Berlin.
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormendurch pränormative Arbeit– Teilantrag 4: HolzbauBBSR-ForschungsvorhabenAz.: II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05Zuwendungsbescheid vom 26.05.2015
ENDBERICHTBerichtszeitraum:Mai 2015 bis Dezember 2017
Forschende Stelle:Zentralverband des Deutschen Baugewerbes e.V.10117 Berlin, Kronenstraße 55-58
Aufgestellt: 18.12.2017
Projektleiter: Dipl.-Ing. (FH) Johannes Niedermeyer
Vorsitzende: Dipl.-Ing. (FH) Georg KeilholzDipl.-Ing. (FH) Dieter Schmid
Bearbeiter: Dipl.-Ing. Anke Blume
Der Forschungsbericht wurde mit Mitteln der Forschungsinitiative Zukunft Bau des Bundes-institutes für Bau-, Stadt- und Raumforschung gefördert.
Die Verantwortung für den Inhalt des Berichtes liegt beim Autor.
Dieser Endbericht umfasst 148 Seiten und 181 Seiten Anhang.
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
Endbericht 2015-2017 2 18.12.2017
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis ................................................................................................................2
Abkürzungen ........................................................................................................................7
0 Einführung .....................................................................................................................8
0.1 Ziel und Vorgehensweise .....................................................................................................8
0.2 Struktur des Berichts ...........................................................................................................9
0.3 Bearbeiter ........................................................................................................................... 11
1 Redaktionelle Durchsicht, Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung der Norm; Wording sowie Mechanische Herleitung von Formeln ...........................12
1.1 Motivation ........................................................................................................................... 12
1.2 Teil 1 – Redaktionelle Durchsicht ...................................................................................... 12
1.2.1 Anamnese und Diagnose ........................................................................................... 12
1.2.2 Therapie .................................................................................................................... 13
1.3 Teil 2 – Wording .................................................................................................................. 13
1.3.1 Anamnese und Diagnose ........................................................................................... 13
1.3.2 Therapie .................................................................................................................... 14
1.4 Teil 3 – Mechanische Herleitung von Formeln .................................................................. 16
1.4.1 Anamnese und Diagnose ........................................................................................... 16
1.4.2 Therapie .................................................................................................................... 17
2 Vereinfachte Regeln für Lastkombinationen .............................................................18
2.1 Einführung, Motivation ....................................................................................................... 18
2.2 Modifikationsbeiwert kmod für Lasteinwirkungsdauer und Feuchtegehalt ....................... 18
2.2.1 Anamnese und Diagnose ........................................................................................... 18
2.2.2 Therapie .................................................................................................................... 20
2.3 Lastkombinationen ............................................................................................................. 22
2.3.1 Anamnese ................................................................................................................. 22
2.3.2 Diagnose ................................................................................................................... 24
2.3.3 Therapie .................................................................................................................... 25
3 Verstärkungen – Sperrwirkungen ..............................................................................28
3.1 Motivation ........................................................................................................................... 28
3.2 Anamnese + Diagnose /Bestandsanalyse ......................................................................... 29
3.2.1 Stand des Wissens – wissenschaftliche Untersuchungen ........................................... 29
3.2.2 Klimatische Bedingungen im Bauwerk ........................................................................ 30
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
Endbericht 2015-2017 3 18.12.2017
3.2.3 Umfrage unter Planern und Betrieben ........................................................................ 31
3.3 Therapie .............................................................................................................................. 32
3.3.1 Erarbeiten von Konstruktions- und Detaillierungsregeln .............................................. 32
3.3.2 Diskussion des Ansatzes ........................................................................................... 34
3.3.3 Aufbereitung des Ansatzes......................................................................................... 34
4 Verstärkungen – Querdruck .......................................................................................35
4.1 Motivation ........................................................................................................................... 35
4.2 Anamnese ........................................................................................................................... 36
4.2.1 Stand von Wissenschaft und Technik/ Bemessungsansätze und Versuchsergebnisse 36
4.2.2 Umfrage unter Planern und Betrieben ........................................................................ 36
4.3 Diagnose ............................................................................................................................. 37
4.3.1 Allgemeines ............................................................................................................... 37
4.3.2 Nachweis gegen das Querdruckversagen im Holz ...................................................... 38
4.3.3 Nachweis gegen das Stabilitätsversagen der Schrauben im Holz ............................... 42
4.4 Therapie .............................................................................................................................. 42
4.4.1 Erarbeiten eines Bemessungsansatzes ...................................................................... 42
4.4.2 Diskussion des Ansatzes ........................................................................................... 43
4.4.3 Aufbereitung des Ansatzes......................................................................................... 43
5 Nachweis der Gebrauchstauglichkeit – Durchbiegungsnachweis ..........................44
5.1 Motivation ........................................................................................................................... 44
5.2 Bestandsaufnahme (Anamnese und Diagnose) ................................................................ 44
5.2.1 Schutzziele ................................................................................................................ 44
5.2.2 Entwicklung der Durchbiegungsnachweise in Deutschland ......................................... 44
5.2.3 Durchbiegungsnachweis nach EC 5 ........................................................................... 48
5.2.4 Erkenntnisse .............................................................................................................. 50
5.3 Therapie .............................................................................................................................. 51
5.3.1 Schutzziele ................................................................................................................ 51
5.3.2 Klasseneinteilung ....................................................................................................... 53
5.3.3 Bemessungsvorschlag ............................................................................................... 54
5.4 Zusammenfassung ............................................................................................................. 58
6 Nachweis der Gebrauchstauglichkeit – Schwingungsnachweis .............................60
6.1 Einleitung, Motivation......................................................................................................... 60
6.2 Bestandsanalyse ................................................................................................................ 60
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
Endbericht 2015-2017 4 18.12.2017
6.2.1 Chronologische Entwicklung ...................................................................................... 60
6.2.2 EC 5 und NA .............................................................................................................. 61
6.2.3 Konstruktions- und Bemessungsregeln – Ergebnisse aus dem Forschungsvorhaben . 62
6.2.4 Vorschlag Kreuzinger /Mohr ...................................................................................... 65
6.3 Therapie: Bemessungsvorschlag für den Schwingungsnachweis bei Holzdecken ........ 66
6.3.1 Allgemein bei starr (auf Wänden) gelagerten Decken ................................................. 66
6.3.2 Ergänzung für nachgiebig (auf Unterzügen) gelagerte Decken ................................... 71
6.3.3 Besondere Untersuchung falls die Eigenfrequenz kleiner ist als fgrenz .......................... 75
6.4 Zusammenfassung ............................................................................................................. 77
7 Stiftförmige Verbindungsmittel ..................................................................................78
7.1 Motivation ........................................................................................................................... 78
7.2 Holz-Holz- und Holzwerkstoff-Holz-Verbindungen ............................................................ 80
7.2.1 Anamnese/Diagnose: Sachstand DIN 1052 [R18] und EC 5 [R1] ................................ 80
7.2.2 Therapie .................................................................................................................... 82
7.3 Stahl-Holz-Verbindungen ................................................................................................... 86
7.3.1 Anamnese/Diagnose: Sachstand DIN 1052 und EC 5 ................................................ 86
7.3.2 Therapie .................................................................................................................... 86
7.4 Verbindungen mit Nägeln................................................................................................... 87
7.4.1 Allgemeines ............................................................................................................... 87
7.4.2 Wirksame Verbindungsmittelanzahl ............................................................................ 89
7.4.3 Verbindungsmittelabstände ........................................................................................ 90
7.5 Verbindungen mit Klammern ............................................................................................. 91
7.5.1 Allgemein ................................................................................................................... 91
7.5.2 Verbindungsmittelabstände ........................................................................................ 92
7.6 Verbindungen mit Bolzen sowie Stabdübeln und Passbolzen ......................................... 93
7.6.1 Anamnese/Diagnose .................................................................................................. 93
7.6.2 Therapie .................................................................................................................... 94
7.7 Verbindungen mit Schrauben ............................................................................................ 95
7.7.1 Anamnese/Diagnose .................................................................................................. 95
7.7.2 Therapie .................................................................................................................... 95
7.8 Zusammenfassung, Ausblick ............................................................................................. 96
8 Vereinfachte Regeln für Wandtafeln ..........................................................................98
8.1 Motivation ........................................................................................................................... 98
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
Endbericht 2015-2017 5 18.12.2017
8.2 Anamnese ........................................................................................................................... 98
8.2.1 Einwirkungen auf die Wandtafeln ............................................................................... 98
8.2.2 Berechnung, Bemessung und Nachweis der Wandtafeln .......................................... 100
8.3 Diagnose ........................................................................................................................... 102
8.4 Therapie ............................................................................................................................ 105
9 Erweiterte Schubfeldtheorie für Deckentafeln ........................................................ 106
9.1 Motivation ......................................................................................................................... 106
9.2 Allgemeines ...................................................................................................................... 106
9.2.1 Begriffe .................................................................................................................... 106
9.2.2 Konstruktive Randbedingungen ................................................................................ 108
9.2.3 Tafeltypen ................................................................................................................ 109
9.2.4 Plattentypen ............................................................................................................. 111
9.3 Erweiterter Bemessungsvorschlag.................................................................................. 112
9.3.1 Bemessungsvorschlag „Cluster“-Ausschuss ............................................................. 112
9.3.2 Erweiterter Bemessungsvorschlag ........................................................................... 113
10 EC 5-1-2: Vereinfachte Regeln für die Bemessung im Brandfall............................ 119
10.1 Motivation ......................................................................................................................... 119
10.2 Bestandsanalyse (Anamnese und Diagnose).................................................................. 119
10.2.1 Zu EC 5-1-2:2010-12 Abschnitt 2.4.2 ....................................................................... 120
10.2.2 Zu EC 5-1-2:2010-12 Abschnitt 4.2 ......................................................................... 125
10.2.3 Zu EC 5-1-2:2010-12 Abschnitt 6 ............................................................................ 129
10.2.4 Zu EC 5-1-2:2010-12 Abschnitt 6.2.1.1 .................................................................... 129
10.2.5 Zu EC 5-1-2:2010-12 Abschnitt 6.2.2.1 .................................................................... 130
10.2.6 Zu EC 5-1-2:2010-12 Anhang D .............................................................................. 133
10.2.7 Zu DIN EN 1995-1-2:2010-12 Anhang E ................................................................. 133
10.3 Empfehlungen für zusätzliche Regelungen und Bemessungsverfahren ...................... 134
10.3.1 Allgemein ................................................................................................................. 134
10.3.2 Nachweise für kombiniertes Brettschichtholz ............................................................ 134
10.3.3 Nachweise für gekrümmte Träger und veränderliche Querschnitte ........................... 134
10.3.4 Nachweise für Verstärkungen................................................................................... 135
10.3.5 Schubnachweise ...................................................................................................... 135
10.3.6 Querdrucknachweise ............................................................................................... 136
10.3.7 Heißbemessungskriterium ........................................................................................ 136
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
Endbericht 2015-2017 6 18.12.2017
10.4 Zusammenfassung und Ausblick .................................................................................... 136
11 EC 5-2: Redaktionelle Durchsicht, Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung der Norm; Vergleich von baupraktischen Erfahrungen mit den Anwendungsregeln der Norm; Ausführung baulicher Holzschutz ........................ 138
11.1 Motivation ......................................................................................................................... 138
11.2 Anamnese ......................................................................................................................... 138
11.3 Diagnose ........................................................................................................................... 138
11.4 Therapie ............................................................................................................................ 140
12 Zusammenfassung .................................................................................................... 141
13 Schrifttum .................................................................................................................. 142
13.1 Normen und Regelwerke .................................................................................................. 142
13.2 Literatur............................................................................................................................. 143
13.3 PRB-Berichte .................................................................................................................... 147
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
Endbericht 2015-2017 7 18.12.2017
Abkürzungen
In diesem Bericht werden folgende Abkürzungen verwendet:
abZ allgemeine bauaufsichtliche ZulassungCEN Europäisches Komitee für Normung (Comité Européen de Normalisation,
European Committee for Standardization)DIBt Deutsches Institut für BautechnikDIN Deutsches Institut für Normung e.V.EC 5-1-1 DIN EN 1995-1-1: Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten –
Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den HochbauEC 5-1-2 DIN EN 1995-1-2: Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten –
Teil 1-2: Allgemeine Regeln - Tragwerksbemessung für den BrandfallEC 5-2 DIN EN 1995-21: Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten –
Teil 2: BrückenETA europäische technische Zulassung (European Technical Approval bzw. European
Technical Assessment)GZG Grenzzustände der GebrauchstauglichkeitGZT Grenzzustände der TragfähigkeitNA Nationaler AnhangNABau Normenausschuss Bauwesen (im DIN)NCI nicht widersprechende zusätzliche Angaben und Regeln zur Anwendung von
EC5-1-1, EC5-1-2 und EC5-2 (Non-Contradictory Complementary Information) imjeweiligen NA
NDP national festzulegende Parameter (National Determined Parameters) in den NAPG4 Projektgruppe 4: HolzbauPRB Initiative Praxisgerechte Regelwerke im Bauwesen e.V.
Länderkennzeichen (ISO 3166-1):
AT – ÖsterreichBE – BelgienBG – BulgarienCY – ZypernCZ – Tschechische RepublikDE – DeutschlandDK – DänemarkES – Spanien
FI – FinnlandFR – FrankreichIT – ItalienLU – LuxemburgLT – LitauenPL – PolenSE – SchwedenUK – Großbritannien
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
Endbericht 2015-2017 8 18.12.2017
0 Einführung
0.1 Ziel und Vorgehensweise
Ziel des Forschungsvorhabens ist die pränormative Forschung im Vorfeld der praxisgerech-ten Überarbeitung und Weiterentwicklung des Eurocode 5 (EC 5) für den Holzbau. Der EC 5besteht derzeit aus 3 Teilen (EC 5-1-1 [R1], EC 5-1-2 [R3], EC 5-2 [R5]) mit ca. 250 Seiteneuropäischem Normentext und 3 Nationalen Anhängen NA [R2], [R4], [R6] mit ca. 160 Sei-ten nationalen Anwendungsregeln. Das Regelwerk ist zu komplex und unstrukturiert gewor-den.
Das Vorhaben folgt dem Grundsatz, dass zunächst in einer Anamnese Schwachstellen undÜberregulierungen des EC 5 zusammengetragen werden. Dann wird in einer Diagnose ge-prüft, inwieweit diese Defizite in der Praxis Bedeutung haben, um anschließend Verbesse-rungen und Vereinfachungen im Sinne einer Therapie zu erarbeiten und soweit erforderlichdurch Vergleichsrechnungen zu validieren.
Bedarfsweise werden die Auswirkungen der Verbesserungsvorschläge zum EC 5 auch ankonkreten Beispielen untersucht und mit den Bemessungsergebnissen des bisherigen EC 5verglichen.
Die Arbeit in PG4 ist auf eine enge Kooperation mit den nationalen und europäischen Nor-mungsgremien, die frühzeitige Einbindung europäischer Fach- und Verkehrskreise sowie einoffenes Kommunizieren und Diskutieren der Arbeitsergebnisse ausgerichtet. Mit der COST1
Action FP-1402 "Basis of Structural Timber Design" zum TC250/SC5 steht dafür eine hervor-ragende Plattform zur Verfügung. Zweimal jährlich werden in 4 Arbeitsgruppen Treffen euro-päischer Kollegen zum Austausch über vorhandenes praxisrelevantes Wissen ermöglicht.Zudem wurde die PG4 parallel zur Struktur des TC250/SC5 sowie des SpiegelausschussesSpA AK 01 angelegt (Abb. 0-1). Die Durchgängigkeit für den Transport der PRB-Ergebnissewird damit gewährleistet.
Die Therapievorschläge münden teilweise bereits in überarbeitete und praxistaugliche Ent-würfe von Normentexten für den EC5 und die zugehörigen Nationalen Anhänge.
1 COST (European Cooperation in Science and Research) ist eine internationale Initiative zur europäischen Zusammenarbeitim Bereich der wissenschaftlichen und technischen Forschung, bei der nationale Forschungsarbeiten koordiniert werden.Aufgabe von COST ist es, europäische Forschungseinrichtungen, Hochschulen und Unternehmen zur Realisierung einesgemeinsamen Forschungsvorhabens zusammenzuführen. Ziel ist es, nationale Forschungsprojekte in konzertierten Aktionen zubündeln und dadurch europaweit vorhandene Kapazitäten von Wissen, technischer Ausstattung und finanziellen Ressourceneffektiv zu nutzen und dauerhafte Forschungsnetzwerke zu schaffen.
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
Endbericht 2015-2017 9 18.12.2017
Abb. 0-1 Organisation CEN/TC 250/SC5 – DIN NA 005-04-01-01 – PRB
0.2 Struktur des Berichts
Der vorliegende Abschlussbericht gliedert sich in 11 Kapitel. Die Abschnitte 1 bis 9 beziehensich auf den EC 5-1-1. Neben einer redaktionellen Durchsicht werden hier ausgewählteThemen analysiert und praxisgerecht aufbereitet, die für die Holzbaupraxis derzeit diehöchste Relevanz aufweisen. Abschnitt 10 befasst sich mit der Bemessung von Holzkon-struktionen im Brandfall nach EC 5-1-2 und Abschnitt 11 mit Holzbrücken nach EC 5-2.
Die Struktur der einzelnen Abschnitte folgt in der Regel jeweils der oben aufgeführten Me-thodik aus Anamnese, Diagnose und Therapie.
Aufgrund der Komplexität und des Umfangs des Forschungsvorhabens sind die Kapitel 1-11nur auszugsweise aus den Teilberichten entnommen, welche der PRB vorliegen (s. Ab-schnitt 13.3). Gleiches gilt für pränormativ erarbeitet Normentexte und NDP-Zusammenstellungen, die in separaten Dokumenten zusammengefasst sind.
Tabelle 0-1 zeigt eine Zuordnung der einzelnen Abschnitte dieses Berichtes zu den PRB-Teilprojekten sowie den Bezugsstellen im EC 5.
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
Endbericht 2015-2017 10 18.12.2017
Tabelle 0-1 Zuordnung der Projekte zu den Bezugsstellen im EC 5
Kapitel im Bericht PRB-Bericht Bezugsstelle EC 5
EC 5-1-1
1 Redaktionelle Durchsicht, Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur undGliederung der Norm; Wording sowie Mechanische Herleitung vonFormeln
PRB 4.6 (2015)PRB 4.7 (2015)
1 – 10
2 Vereinfachte Regeln für Lastkombinationen PRB 4.3 (2015) 13.1.3
3 Verstärkungen – Sperrwirkung PRB 4.9 (2015)PRB 4.10 (2015)
2.36.4
4 Verstärkungen – Querdruck PRB 4.14 (2015)PRB 4.15 (2015
6.1.5.26.1.78.7.2
5 Nachweise der Gebrauchstauglichkeit – Durchbiegungsnachweis PRB 4.8 (2016) 7.17.2
6 Nachweise der Gebrauchstauglichkeit – Schwingungsnachweis PRB 4.7 (2016) 7.17.3
7 Stiftförmige Verbindungsmittel PRB 4.11 (2015)PRB 4.9 (2016)
8.1 – 8.7
8 Vereinfachte Regeln für Wandtafeln PRB 4.4 (2015)PRB 4.1 (2017)PRB 4.2 (2017)
9.2.4
9 Erweiterte Schubfeldtheorie für Deckentafeln PRB 4.4 (2015)PRB 4.5 (2016)PRB 4.6 (2016)
9.2.3
EC 5-1-2
10 Vereinfachte Regeln für die Bemessung von Holzkonstruktionen imBrandfall
PRB 4.13 (2015) 1 – 7Insbesondere
2.4.24.2
6.2.1.1/6.2.2.1Anhang D / E
EC 5-2
11 Holzbrücken PRB 4.8 (2015) 1 – 9
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
Endbericht 2015-2017 11 18.12.2017
0.3 Bearbeiter
Die Forschungsarbeiten wurden von verschiedenen Bearbeitern durchgeführt (Tabelle 0-2).Die Experten sind in der Praxis tätige Tragwerksplaner, die in Ingenieurbüros, Baufirmenoder Bauverbänden langjährige Erfahrung mit der Anwendung von Normen im Holzbau ha-ben.
Tabelle 0-2 Mitarbeiter der PRB PG4
Name Adresse
Dipl.-Ing. (FH) Georg Keilholz K + B Keilholz + Becker Ingenieure GmbHLachfelderstr. 1, 90427 Nürnberg
Dipl.-Ing. (FH) Dieter Schmid Holzbau Schmid e.K.Adolf-Schwarzer-Straße 2, D-83308 Trostberg
Dipl.-Ing. Markus Bernhard IngPunkt GmbHHeilig-Kreuz-Str. 24, 86152 Augsburg
Prof. Dr.-Ing. Francois Colling Ingenieurbüro für Holzbau CollingReifersbrunnerstr. 14, 86415 Mering
Dr.-Ing. Philipp Dietsch Cosimastr. 54, 81927 München
Dipl.-Ing. Matthias Gerold Harrer Ingenieure GmbHReinhold-Frank-Str. 48 b, 76133 Karlsruhe
Prof. Dr.-Ing. Patricia Hamm Hamm IngenieurbüroSaliterstr. 90, 87616 Marktoberdorf
Prof. Dr.-lng. Martin H. KesselInnovationsgesellschaft TU Braunschweig mbHZentrum für Baukonstruktion und HolzbauSchleinitzstraße 21A, 38106 Braunschweig
Dipl.-Ing. Marion Kleiber Harrer Ingenieure Gesellschaft VBI mbHReinhold-Frank-Straße 48 b
Dipl.-Ing. (FH) Johannes Niedermeyer Holzbau Deutschland-InstitutKronenstr. 55 -58, 10117 Berlin
Dr.-Ing. Mandy Peter bauart Konstruktions GmbH & Co. KGDestouchesstr. 65, 80796 München
Prof. Dr.-lng. Mike SiederInnovationsgesellschaft TU Braunschweig mbHZentrum für Baukonstruktion und HolzbauSchleinitzstraße 21A, 38106 Braunschweig
Dr.-Ing. Tobias Wiegand Studiengemeinschaft HolzleimbauHeinz-Fangman-Str. 2, 42287 Wuppertal
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
Endbericht 2015-2017 12 18.12.2017
1 Redaktionelle Durchsicht, Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur undGliederung der Norm; Wording sowie Mechanische Herleitung von Formeln
1.1 Motivation
Die umfangreichen Normenwerken und teilweise schwer verständlichen Inhalte haben in derPraxis häufig zu Problemen geführt. Missverständliche Formulierungen führen dazu, dassunnötige Diskussionen zwischen Aufstellern und den prüfenden Instanzen geführt werdenmüssen. Zudem erhöht sich das Risiko der Fehleranfälligkeit.
Zur EC 5-1-1 [R1] und dem zugehörigen Nationalen Anhang [R2] erfolgte eine redaktionelleDurchsicht. Ziel ist eine Kürzung, Korrektur oder Änderung des Normtextes und eine Umge-staltung oder Umordnung, um eine anwenderfreundliche Nutzung des EC 5 auch in Bezugauf die anderen Eurocode-Teile zu erreichen.
Das Projekt gliedert sich in drei Teile:
1. Redaktionelle Durchsicht, Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung derNorm
2. „Wording“, Abgleich Begrifflichkeiten auch zu DIN EN 1993, Inhalt, Struktur und Gliede-
rung, Abgrenzung zu anderen Eurocodes
3. Mechanische Herleitung von Formeln
1.2 Teil 1 – Redaktionelle Durchsicht
1.2.1 Anamnese und Diagnose
Im Rahmen der Bearbeitungsphase „Anamnese und Diagnose“ erfolgte eine redaktionelleDurchsicht der EC 5-1-1 [R1] und EC 5-1-1/NA [R2]. Dabei wurden überflüssige Textpassa-gen, Dopplungen und Formulierungen mit Lehrbuchwissen ermittelt. Auch die handwerklicheQualität und Sprache der Norm wurde überprüft. Manche Textpassagen sind unverständlichformuliert oder erlauben eine vielfältige Auslegung. Oftmals handelt es sich dabei auch umschlechte Übersetzungen aus dem englischen Originaltext. Auch diese Abschnitte wurdenidentifiziert, sodass Vorschläge erarbeitet werden konnten, den Normtext in einer besserenSprache wiederzugegeben.Hinsichtlich der Gliederung wurden insbesondere Normstellen mit Querverweisen auf andereKapitel und Abschnitte sowie offensichtlich nicht logisch aufgebaute Passagen herausgefil-tert.
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1.2.2 Therapie
Die Umsetzung der Bearbeitungsphasen „Anamnese, Diagnose und Therapie“ erfolgte in-
nerhalb eines Bearbeitungsschrittes in tabellarischer Form (s. Anlage 1-1). Tabelle 1-1 zeigt
einen Auszug aus dieser tabellarischen Zusammenstellung.
Tabelle 1-1 Auszug aus der Anlage 1-1 „Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt,Struktur und Gliederung“
Im Zuge der Bearbeitung wurde zunächst eine betroffene Normtextstelle identifiziert. Dieswaren z.B. überflüssige Textpassagen, schlechte Formulierungen oder unlogisch aufgebauteAbschnitte. Anschließend wurde die daraus entstehende Problematik analysiert und ein Lö-sungsvorschlag, z. B. durch streichen, umformulieren oder umordnen der Normtextstelle,erarbeitet.
1.3 Teil 2 – Wording
1.3.1 Anamnese und Diagnose
Unter dem Überbegriff „wording“ erfolgte ein Abgleich der Begrifflichkeiten sowohl innerhalb
des EC 5, als auch im Vergleich zu anderen Eurocode-Teilen.
Dabei sollten gleiche Formelzeichen mit unterschiedlichen Definitionen bzw. gleiche Begriff-
lichkeiten mit unterschiedlichen zugeordneten Formelzeichen aufgedeckt werden.
Für eine anwenderfreundliche Handhabung der Eurocodes ist es zwingend erforderlich die
Definitionen gleicher Formelzeichen innerhalb eines Normenteiles, aber auch zwischen ver-
schiedenen Eurocode-Teilen abzugleichen. Oft werden Holz- und Stahlbauteile im Zusam-
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menhang verwendet (Abtragung von Holzbalkendecken über Stahlträger, Stahlstützen un-
ter Holzunterzügen etc.). Verschiedene Bedeutungen für gleiche Formelzeichen können
demzufolge zu Missverständnissen und Verwirrungen führen.
Die Bearbeitung erfolgte mittels Tabellen.
Abgleich Formelzeichen zwischen EC 3 (Stahlbau) und EC 5
Es wurden die Normenteile DIN EN 1993 Teil 1-1 (Allgemeine Bemessungsregeln),
Teil 1-8 (Verbindungen) sowie EC 5-1-1 und der zugehörige deutsche Nationale An-
hang betrachtet.
Abgleich Formelzeichen zwischen EC 0 (Grundlagen der Bemessung) und EC 5
Eine Vereinheitlichung aller Formelzeichen durch die EN 1990 ist wünschenswert.
Daher wurde im nächsten Schritt ein Abgleich der Formelzeichen zwischen dem EC 0
und dem EC 5 durchgeführt.
Abgleich Formelzeichen innerhalb des EC 5
Im Zuge des Abgleichs der Begrifflichkeiten zwischen dem EC 5 und dem EC 3 bzw.
EC 0 konnte festgestellt werden, dass es eine Vielzahl an Formelzeichen gibt, die in-
nerhalb des gleichen Normenteiles unterschiedliche Definitionen aufweisen. Daher
wurde abschließend ein Abgleich der Formelzeichen innerhalb des EC 5 durchgeführt.
Neben dem Abgleich der Begrifflichkeiten wurde auch ein Abgleich des Inhaltes, der
Struktur und der Gliederung des EC 5 in Bezug auf die anderen Eurocode-Teilen vorgese-
hen. Für eine anwenderfreundliche Handhabung der Eurocodes ist eine Vereinheitlichung
der Kapitelüberschriften sowie deren Inhalte – soweit es werkstoffübergreifend möglich ist –
wünschenswert.
1.3.2 Therapie
Die Umsetzung der Bearbeitungsphasen „Anamnese, Diagnose und Therapie“ erfolgte in-
nerhalb eines Bearbeitungsschrittes in tabellarischer Form (s. Anlage 1-2). Tabelle 1-2 zeigt
einen Auszug aus dieser tabellarischen Zusammenstellung.
Es wurden gleiche Formelzeichen mit unterschiedlichen Definitionen ermittelt und für diese
wurden Änderungs-, Ergänzungs- und Korrekturvorschläge ausgearbeitet. Es konnte nicht
für alle Fälle ein Lösungsvorschlag gefunden werden. Diese Felder sind rot hinterlegt ge-
kennzeichnet. Teilweise sind diese durch andere Projektgruppe (z. B. PRB PG 3) zu erar-
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beiten; die restlichen Fälle sind vom Normenausschuss zum EC 5 zu klären.
Tabelle 1-2 Auszug aus der Anlage 1-2a „Abgleich der Formelzeichen EC 3 und EC 5“
Tabelle 1-3 Auszug aus der Anlage 1-2b „Abgleich der Formelzeichen EC 0 und EC 5“
Tabelle 1-4 Auszug aus der Anlage 1-2c „Abgleich der Formelzeichen innerhalb EC 5“
Anlage 1-2d zeigt den Abgleich der Inhaltsverzeichnisse zwischen den Eurocodes 2 bis 6
Teile 1-1 in tabellarischer Form. Änderungsvorschläge und Ergänzungen können lediglich für
den EC 5 vorgenommen werden. Die anderen Eurocode-Teile müssen in den jeweiligen zu-
ständigen Projektgruppen überarbeitet werden, sodass lediglich Hinweise auf eine erforderli-
che Anpassung gegeben werden können.
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Gleiche Kapitelüberschriften in den Eurocode-Teilen wurden grün hinterlegt; Kapitelüber-
schriften, die voneinander abweichen, in rot.
Der Abgleich fand unter Berücksichtigung der vorgelegten Neustrukturierung des EC 5 des
Chairman des europäischen Normenausschusses Prof. Stefan Winter statt.
Tabelle 1-5 Auszug aus der Anlage 1-2d „Abgleich der Inhaltsverzeichnisse EC 5 gegenüber EC 2,EC 3, EC 4 und EC 6“
1.4 Teil 3 – Mechanische Herleitung von Formeln
1.4.1 Anamnese und Diagnose
Teil 3 umfasst die Ermittlung von Formeln und Bemessungsregeln, deren mechanische
Herleitung nicht eindeutig erkennbar ist bzw. Zweifel an der Richtigkeit besteht.
Dabei wurden die Themenkomplexe „Verbindungsmittel“ und „Stabilität“ nicht untersucht.
Bezüglich der Verbindungsmittel wird auf Abschnitt 7 verwiesen.
Die Bemessungsregeln sollten nach den Grundregeln der Mechanik entwickelt werden.
Empirisch ermittelte und in die Formeln eingebrachte Parameter bzw. Berechnungsanteile
wurden herausgefunden und gekennzeichnet.
Die modernen Nachweisformate wurden mit einem Anspruch auf Exaktheit formuliert, wel-
cher sich in der gebauten Realität nicht wiederfindet. Dies betrifft sowohl die Einwirkungs-
als auch die Widerstandsseite. Rechenprozesse, die sich einer einfachen Handrechnung
entziehen, sollen durch grafische und/oder tabellarische Auswertung einfach anwendbar
gemacht werden; hierzu sind mögliche Themengebiete herauszufiltern.
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1.4.2 Therapie
Die Umsetzung der Bearbeitungsphasen „Anamnese, Diagnose und Therapie“ erfolgte in-
nerhalb eines Bearbeitungsschrittes in tabellarischer Form (s. Anlage 1-3). Tabelle 1-6 zeigt
einen Auszug aus dieser tabellarischen Zusammenstellung.
Ziel war es, zu den ermittelten Formeln und Bemessungsregeln Kommentare, Fragen undVorschläge zur Verbesserung der Verständlichkeit zu erarbeiten.
Tabelle 1-6 Auszug aus der Anlage 1-3 „Mechanische Herleitung von Formeln“
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2 Vereinfachte Regeln für Lastkombinationen
2.1 Einführung, Motivation
Die Ermittlung der bemessungsmaßgebenden Lastkombination auf Grundlage der derzeiti-gen Regeln der DIN EN 1990 [R12] und DIN EN 1991 [R14] stellt einen hohen Rechenauf-wand dar.
Dieser wird im Holzbau noch dadurch erhöht, dass die Widerstandsseite mit der Einwir-kungsseite über den Beiwert kmod verknüpft ist, der seinerseits vom Umgebungsklima (Nut-zungsklasse: NKL) und der Lasteinwirkungsdauer (Klasse der Lasteinwirkungsdauer: KLED)abhängig ist.
Damit wird im Holzbau nicht automatisch diejenige Lastkombination maßgebend, die diehöchste Einwirkung liefert, sondern die Einwirkung ist immer in Relation zum jeweils zugehö-rigen Widerstand zu betrachten. Die Ermittlung der maßgebenden Lastkombination erfordertdaher im Vergleich zu anderen Baustoffen einen deutlich erhöhten Rechenaufwand, dernicht immer gerechtfertigt erscheint.
Ziel dieses Antrages war es, Vorschläge für vereinfachte Regeln zu erarbeiten.
2.2 Modifikationsbeiwert kmod für Lasteinwirkungsdauer und Feuchtegehalt
2.2.1 Anamnese und Diagnose
Im EC 5 sind insgesamt 5 Klassen der Lastwirkungsdauern (KLEDs) definiert:
„ständig“ „lang“ „mittel“ „kurz“ „sehr kurz“
Im NA-Deutschland wird für Wind eine zusätzliche Klasse „kurz/sehr kurz“ eingeführt. Hierwäre zu überprüfen, ob auf diese zusätzliche Klasse nicht verzichtet werden könnte.
Eine Einteilung von Einwirkungen in diese KLEDs erfolgt in den NAs der Länder.
Für jede dieser (in Deutschland) 6 Klassen werden im EC 5 und NA kmod - Werte angegeben.
In Tabelle 2-1 sind die entsprechenden Angaben aus EC 5 und NA-Deutschland zusammen-gefasst.
Aus dieser Zusammenstellung wird ersichtlich, dass die Vielzahl an KLEDs und die Vielzahlvon Baustoffen zu einer noch größeren Vielzahl an kmod - Werten führt, die für einen in derHolzbau-Bemessung ungeübten Ingenieur verwirrend sein mag.
Insbesondere die Vielzahl an unterschiedlichen Holzwerkstoffen und zugehörigen Typenbeinhaltet die Gefahr von Verwechslungen und damit von Fehlern in der Bemessung. Hier isteine „Verschlankung“ anzustreben
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Tabelle 2-1 Zusammenfassung der kmod - Werte nach EC 5 (Tabelle 3.1) und NA (Tabelle NA.4)
Baustoffe NormNutzungs-
klasse
Klasse der Lasteinwirkungsdauerständige
Einwirkunglange
Einwirkungmittlere
Einwirkungkurze
Einwirkungsehr kurzeEinwirkung
EC5-
1-1
Vollholz EN 14081-11 0,60 0,70 0,80 0,90 1,102 0,60 0,70 0,80 0,90 1,103 0,50 0,55 0,65 0,70 0,90
Brettschicht-holz
EN 140801 0,60 0,70 0,80 0,90 1,102 0,60 0,70 0,80 0,90 1,103 0,50 0,55 0,65 0,70 0,90
Furnier-schichtholz(LVL)
EN 14374,EN 14279
1 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10
2 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10
3 0,50 0,55 0,65 0,70 0,90
Sperrholz
EN 636TYP EN 636-1TYP EN 636-2TYP EN 636-3
1 0,60 0,70 0,80 0,90 1,102 0,60 0,70 0,80 0,90 1,103 0,50 0,55 0,65 0,70 0,90
OSB
EN 300OSB/2OSB/3, OSB/4OSB/3, OSB/4
1 0,30 0,45 0,65 0,85 1,101 0,40 0,50 0,70 0,90 1,102 0,30 0,40 0,55 0,70 0,90
Spanplatten
EN 312Typ P4, Typ P5TYP P5TYP P6, Typ P7Typ P7
1 0,30 0,45 0,65 0,85 1,102 0,20 0,30 0,45 0,60 0,801 0,40 0,50 0,70 0,90 1,102 0,30 0,40 0,55 0,70 0,90
Holzfaser-platten,hart
EN 622-2HB.LAHB.HLA1 oder 2
HB.HLA1 oder 2
1 0,30 0,45 0,65 0,85 1,10
2 0,20 0,30 0,45 0,60 0,80
Holzfaser-platten,mittelhart
EN 622-3MBH.LA1 oder 2MBH.HLS1 oder 2MBH.HLS1 oder 2
1 0,20 0,40 0,60 0,80 1,10
2 - - - 0,45 0,80
Holzfaser-platten,MDF
EN 622-5MDF.LA,MDF.HLS
MDF.HLS
1 0,20 0,40 0,60 0,80 1,10
2 - - - 0,45 0,80
EC5-
1-1/
NA
Balkenschicht-holz,Brettsperrholz,Massivholz-platten
1 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10
2 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10
Gipsplatten(Typen GKBa,GKFa, GKBIund GKFI),Gipsfaser-platten
DIN 18180,
DIN EN 15283-2
1 0,20 0,40 0,60 0,80 1,10
2 0,15 0,30 0,45 0,60 0,80
Zementge-bundeneSpanplatten
1 0,30 0,45 0,65 0,85 1,10
2 0,20 0,30 0,45 0,60 0,80a nur Nutzungsklasse 1
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2.2.2 Therapie
Vorschlag Reisser
Reisser / Gerold machten in einem internen Arbeitspapier der PG 4 („Eyecatcher PRB-PG4“)den Vorschlag, nur noch zwei Klassen der Lasteinwirkungsdauer (KLED) zu definieren, näm-lich eine für ständig wirkende Lasten und eine für alle veränderliche Lasten.
Weiterhin werden alle Baustoffe in nur 4 Baustoffklassen gruppiert, zu denen kmod - Werteangegeben werden. Der Vorschlag ist Tabelle 2-2 zusammengefasst.
Tabelle 2-2 Vorschlag kmod - Werte nach Reisser / Gerold
Material Norm Serviceclass
Load-duration-class
Permanentaction
Variableactions
Solid wood,Glued laminatedtimber,Laminated veneerlumber (LVL),Plywood
EN 14081-1EN 14080
EN 14374, EN 14279EN 636
1+2 0,60 0,80
3 0,50 0,65
OSB EN 300 1+2 0,30 0,60Particle-board EN 312 1+2 0,30 0,50
FibreboardEN 622-2EN 622-3EN 622-5
1+2 0,20 0,50
Der Fall „ständige Lasten“ wäre nur dann zu betrachten, wenn Wind als einzige veränderli-che Einwirkung vorhanden ist.
Dieser Vorschlag würde eine deutliche Vereinfachung der Bemessung darstellen.
Allerdings beinhaltet er auch den Nachteil, dass bei kurz und sehr kurz einwirkenden Lasteneiniges „verschenkt“ wird, was Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit von Holzkonstruktio-nen haben kann (insbesondere im Zusammenhang mit der Aussteifung von Gebäuden ge-gen Windlasten).
Weiterer Vorschlag
Die Grundidee von Gerold, nämlich die Reduzierung von KLEDs und die Gruppierung vonBaustoffen wurde aufgegriffen und ein weiterer Vorschlag ausgearbeitet.
Hierbei wurden die nachfolgenden drei Klassen der Lasteinwirkungsdauer definiert:
- ständig / lang
- mittel / kurz (für die meisten veränderlichen Lasten)
- sehr kurz (für Wind und außergewöhnliche Lasten)
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In der nachfolgenden Tabelle 2-3 sind die Wertebereiche für kmod nach EC 5 [R1] für dieseneuen KLEDs zusammengestellt.
Tabelle 2-3 kmod - Werte nach EC 5
Baustoff NKLKLED
ständig/lang mittel/kurz sehr kurz
VH, BSH, LVL, SpH,BASH, BSPH, MP
1 + 2 0,6 - 0,7 0,8 - 0,9 1,1
3 0,5 - 0,55 0,65 - 0,7 0,9
OSB/3 u. 4, P61 u. P71 0,4 - 0,5 0,7 - 0,9 1,1
2 0,3 - 0,4 0,55 - 0,7 0,9
OSB/21, P41 u. P5, HFH, ZSp1 0,3 - 0,45 0,65 - 0,85 1,1
2 0,2 - 0,3 0,45 - 0,6 0,8
HFM2, MDF2, GP, GF1 0,2 - 0,4 0,6 - 0,8 1,1
2 0,15 - 0,3 0,45 - 0,6 0,81 Nur in NKL 1 2 In NKL 2 nur kurz und sehr kurzVH = Vollholz nach EN 14081BSH = Brettschichtholz nach EN 14080LVL = Furnierschichtholz nach EN 14374 und EN 14279SpH = Sperrholz nach EN 636BASH = Balkenschichtholz nach EN 14080BSPH = Brettsperrholz nach EN 16351MP = Massivholzplatten nach DIN EN 13353OSB = OSB-Platten nach EN 300Px = Spanplatten nach EN 312HFH = harte Holzfaserplatten nach EN 312HFM = mittelharte Holzfaserplatten nach EN 622-3MDF = mittelharte Holzfaserplatten nach EN 622-5GP = Gipsplatten nach DIN 18180GF = Gipsfaserplatten nach DIN EN 15283-2
Auf der Grundlage der in Tabelle 2-3 für die neuen KLEDs angegebenen Wertebereiche fürkmod könnten neue kmod - Werte festgelegt werden. In der nachfolgenden Tabelle 2-4 ist einVorschlag hierzu angegeben, wobei die angegebenen kmod - Werte meist auf der sicherenSeite liegend für die längere Einwirkungsdauer übernommen wurden. In einigen Fällenwurde jedoch auch der Mittelwert der kmod - Werte der zusammengefassten KLEDs gebildet.
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Tabelle 2-4 Vorschlag für vereinfachte kmod - Werte
Baustoff NKLKLED
ständig/lang mittel/kurz sehr kurz
VH, BSH, LVL, SpH,BASH, BSPH, MP
1 u. 2 0,6 0,85 1,1
3 0,5 0,65 0,9
OSB/3 u. 4, P61 u. P71 0,4 0,8 1,1
2 0,3 0,6 0,9
OSB/21, P41 u. P5, HFH, ZSp1 0,3 0,7 1,1
2 0,25 0,5 0,8
HFM2, MDF2, GP, GF1 0,2 0,6 1,1
2 0,15 0,45 0,81 Nur in NKL 1 2 In NKL 2 nur kurz und sehr kurzVH = Vollholz nach EN 14081BSH = Brettschichtholz nach EN 14080LVL = Furnierschichtholz nach EN 14374 und EN 14279SpH = Sperrholz nach EN 636BASH = Balkenschichtholz nach EN 14080BSPH = Brettsperrholz nach EN 16351MP = Massivholzplatten nach DIN EN 13353OSB = OSB-Platten nach EN 300Px = Spanplatten nach EN 312HFH = harte Holzfaserplatten nach EN 312HFM = mittelharte Holzfaserplatten nach EN 622-3MDF = mittelharte Holzfaserplatten nach EN 622-5GP = Gipsplatten nach DIN 18180GF = Gipsfaserplatten nach DIN EN 15283-2
2.3 Lastkombinationen
2.3.1 Anamnese
2.3.1.1 Berechnung nach DIN EN 1990Der Bemessungswert von Einwirkungen ist nach EN 1990 [R12] wie folgt zu berechnen:
d k k,1 0,i k,i1
1,35 1,50i
E G Q Q Gl.(2.1)
mit
Ed = Bemessungswert der EinwirkungGk = char. Wert der EigenlastQk,1 = Veränderliche Einwirkung 1Qk,i = weitere veränderliche Einwirkungen
0,i = Lastkombinationsbeiwerte
Für den Fall eines Bauteils, das durch drei verschiedene veränderliche Einwirkungen belas-tet wird, ergibt sich die maximale Einwirkung (Bemessungswert) Ed aus dem Größtwert dernachfolgenden Lastkombinationen (LK):
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Endbericht 2015-2017 23 18.12.2017
LK 1: g + q1 + q2 + q3 (= g+q1+q3+q2 q2 und q3 vertauscht)
LK 2: g + q2 + q1 + q3 (= g+q2+q3+q1)
LK 3: g + q3 + q1 + q2 (= g+q3+q2+q1)
Üblicherweise wird diejenige Lastkombination maßgebend, bei der die betragsmäßig größteveränderliche Einwirkung (= „leitende“ Einwirkung) voll, d.h. ohne Lastkombinationsbeiwerte
o angesetzt wird.
Nach Weiterleitung der Reaktionskräfte aus diesen Lastkombinationen auf die stützendenBauteile (darunter liegende Bauteile) sind zur Ermittlung der zugehörigen maximalenSchnittgrößen erneute Berechnungen erforderlich, wobei neu hinzukommende Einwirkungenzu berücksichtigen sind.
Dies bedeutet, dass eine Vielzahl von Lastkombinationen zu berücksichtigen sind, was eineHandrechnung nahezu unmöglich macht. Hier sind Vereinfachungen wünschenswert.
Für Holzbauteile ist der Aufwand noch um ein Vielfaches höher, weil hier wegen des Einflus-ses der Lasteinwirkungsdauer (KLED) und der Umgebungsbedingungen (NutzungsklasseNKL) und des zugehörigen Modifikationsbeiwertes kmod durchaus eine LK bemessungsmaß-gebend sein kann, die nicht den größten Wert der Einwirkung liefert.
Daher müssen für Holzbauteile die nachfolgend aufgeführten Lastkombinationen betrachtetwerden:
LK 1: g
LK 2a: g+q1
LK 2b: g+q2
LK 2c: g+q3
LK 3a: g+q1+q2
LK 3b: g+q1+q3
LK 3c: g+q2+q1
LK 3d: g+q2+q3
LK 3e: g+q3+q1
LK 3f: g+q3+q2
LK 4a: g+q1+q2+q3 (= g+q1+q3+q2)
LK 4b: g+q2+q1+q3 (= g+q2+q3+q1)
LK 4c: g+q3+q1+q2 (= g+q3+q2+q1)
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Endbericht 2015-2017 24 18.12.2017
Die bemessungsmaßgebende Lastkombination ist nun nicht mehr diejenige Lastkombina-tion, die die höchste Einwirkung Ed liefert, sondern diejenige, die den größten VerhältniswertEd / kmod liefert (bei gleichartig wirkenden Lasten, z.B. Vertikallasten).
2.3.1.2 Auswertung bisheriger Vorschläge und Berechnungen
Vorschlag der PG 1Im Forschungsbericht [2] der PRB-Projektgruppe 1 wurde für Grundkombinationen nach DINEN 1990 [R12] folgende Vereinfachung für die Ermittlung der maximalen Einwirkung vorge-schlagen:
d k k,1 k,i1
1,35 1,50i
E G Q Q Gl.(2.2)
mitEd = Bemessungswert der EinwirkungGk = char. EigenlastQk,1 = “leitende” veränderliche EinwirkungQk,i = weitere veränderliche Einwirkungen
Dieser Vorschlag basiert im Wesentlichen auf dem Verzicht der Kombinationsbeiwerte .
Mit Hilfe von Vergleichsrechnungen wurde diese Vereinfachung - mit Ausnahme der Gebäu-dekategorie E - als sehr gute Näherung für die Berechnung der maximalen Einwirkung ange-sehen. Daher wurde seitens der PG 1 auch empfohlen, diese Vereinfachung nur für Hoch-bauten mit den Nutzlastkategorien A bis D und H anzuwenden.
Vergleichsrechnungen der Harrer IngenieureGerold/Kleiber führten zur Überprüfung des PG1-Vorschlags in [3] mehrere Vergleichsrech-nungen für Holztragwerke durch. Dabei wurden Holzbauteile aus bereits umgesetzten Bau-werken mit der Vereinfachung neu berechnet und auf die Sicherheit und Wirtschaftlichkeitgeprüft. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Querschnittsänderung in keinem Fall erforderlichgewesen wäre und keine sicherheitsrelevanten Abweichungen aufgetreten sind.
Hinsichtlich der Praxistauglichkeit wurde allerdings angemerkt, dass die Vereinfachung nichtdie Anzahl der zu prüfenden Lastkombinationen reduziert, weil die PG1-Vereinfachung sichnur auf die maximale Last, nicht jedoch auf die - unter Berücksichtigung der kmod - Werte -maßgebende Last auswirkt.
2.3.2 Diagnose
Die in Abschnitt 2.3.1.1 aufgezeigte Auflistung an zu überprüfenden Lastkombinationen fürHolzkonstruktionen zeigt, dass die Findung der maßgebenden Lastkombination deutlichaufwändiger und komplexer ist, als bei anderen Baustoffen. Berücksichtigt man weiterhin,
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Endbericht 2015-2017 25 18.12.2017
dass Ingenieurbüros mit der Bemessung von Holzkonstruktionen i.d.R. weniger vertraut sindals mit der Bemessung von Stahlbeton- und Stahlkonstruktionen, so sind für den HolzbauVereinfachungen im Zusammenhang mit den Lastkombinationen nicht nur wünschenswert,sondern dringend notwendig, auch um einer erhöhten Fehlerquote in der Anwendung vorzu-beugen.
Die von der PG 1 vorgeschlagene Vereinfachung stellt eine gute Näherung für übliche Hoch-bauten dar. Sie betrifft aber nur die Berechnung der maximalen Einwirkung, nicht aber dienach EC 5 zu ermittelnde maßgebende Einwirkung (unter Verwendung der kmod - Werte).
Daher wurden weitere Betrachtungen im Hinblick auf mögliche Vereinfachungen bei der Fin-dung der maßgebenden Einwirkungen für notwendig erachtet.
2.3.3 Therapie
Für Holzkonstruktionen wird nicht automatisch diejenige Lastkombination maßgebend, dieden größten Bemessungswert der Einwirkung liefert, sondern wegen der Verknüpfung mitder Widerstandsseite (kmod) kann auch eine Lastkombination maßgebend werden, die be-tragsmäßig eine kleinere Last liefert.
Dies wird beeinflusst von folgenden Faktoren:
dem Anteil der Einwirkung mit der kürzeren Lasteinwirkungsdauer (KLED):
Ist der Anteil der Last mit kürzerer Lasteinwirkungsdauer sehr gering, so wird eine Last-kombination ohne diese Einwirkung maßgebend.
dem Unterschied zwischen Einwirkungsdauern der verschiedenen Lasten, insbesonderebei Wind:
Bei veränderlichen Lasten ohne Wind sind die Lasteinwirkungsdauern meist als „mittel“oder „kurz“ definiert. Daher ergibt sich die maßgebende Lastkombination meist aus derSumme aller Einwirkungen.
Wird Wind als „kurz“ eingestuft, so ist die Mitwirkung ähnlich der der anderen Lasten zusehen, d.h. die maßgebende Lastkombination ergibt sich erneut aus der Summe allerLasten.
Wird Wind jedoch als „kurz/sehr kurz“ (wie in Deutschland) oder gar als „sehr kurz“ (wie inanderen Ländern) eingestuft, so wächst je nach Anteil dieser Windlast die Wahrschein-lichkeit, dass eine Lastkombination ohne Wind maßgebend wird.
Bei der Suche nach möglichen Vereinfachungen waren folgende Kriterien wichtig:
die Vereinfachung sollte für häufige und praxisübliche Fälle auf der sicheren Seite liegen, sie sollte für typische und übliche Tragwerke anwendbar sein, sie sollte eine Hand- bzw. Überschlagsrechnung ermöglichen.
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Es wurden mehrere Möglichkeiten einer Vereinfachung betrachtet und deren „Erfolg“ mitHilfe von Vergleichsrechnungen überprüft. Auf eine Darstellung aller untersuchten Variantenwird an dieser Stelle mit Verweis auf den Bericht PRB-4.3 (2016) verzichtet.
Im Zuge dieses Vorhabens wurde folgender Vorschlag für die Vereinfachung von Lastkombi-nationen abgeleitet:
Randbedingungen:
g/q ca. 0,6 Nutzlasten für Gebäudekategorien A, B, C und D
nicht für Gebäudekategorie E mit lang einwirkenden Lasten (KLED = lang)
Berücksichtigung der nachfolgenden Lastkombinationen:
LK 1a: d1a k k,1E 1,35 G 1,5 QLK 1b: d1b k k,2E 1,35 G 1,5 QLK 2: d2 k k,iE 1,35 G Qmit
Ed1a = Bemessungswert mit Qk,1 als leitende veränderliche EinwirkungEd1b = Bemessungswert mit Qk,2 als 2. leitende veränderliche EinwirkungEd2 = Bemessungswert mit allen EinwirkungenQk,1 = „leitende“ veränderliche Einwirkung
Qk,i = Summe aller veränderlichen Einwirkungen
Die LK 1b mit der 2. leitenden Einwirkung Q2,k ist nur dann zu untersuchen, wenn diese eineandere Beanspruchung bewirkt als die 1. leitende Einwirkung (z.B. Doppelbiegung).
Die maßgebende Lastkombination ergibt sich durch den größeren der beiden nachfolgen-den Werte:
LK 1 d1a
mod,1
Ek
und falls erforderlich: d1b
mod,1
Ek
LK 2 d2
mod,2
Ek
mitkmod,1 = kmod - Wert für die „leitende“ veränderliche Einwirkung Qk,1 bzw. Qk,2
kmod,2 = kmod - Wert für die veränderliche Einwirkung Qk,i mit der kürzestenLasteinwirkungsdauer (KLED)
Die Vergleichsrechnungen zeigten folgende Ergebnisse:
Bei nur einer veränderlichen Einwirkung sind die Ergebnisse der LK 1 identisch mit der„genauen“ Berechnung nach EC 0 [R12] und EC 5 [R1].
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Bei zwei veränderlichen Einwirkungen treten meist nur „positive“ Abweichungen auf.Die seltenen „negativen“ Abweichungen (auf der unsicheren Seite) betragen max. 3%.Größere negative Abweichungen treten nur bei Lastkombinationen mit sehr dominantemWind auf, aber auch nur wenn dieser als „sehr kurz“ wirkend eingestuft ist.
Bei mehr als zwei veränderlichen Einwirkungen wird meist die Lastkombination mitdem pauschalen Lasterhöhungsfaktor von 1,35 maßgebend, wobei die Abweichungendann nahezu immer auf der sicheren Seite liegen.
Der Vorschlag führt somit zu folgenden Vereinfachungen:
Die Anzahl der zu betrachtenden Lastkombinationen wird deutlich reduziert (auf max. 3).
Die Findung der maßgebenden Lastkombination im Holzbau wird deutlich erleichtert.
Die Weiterleitung von Einwirkungen und die Berücksichtigung neu hinzukommender Las-ten werden durch den pauschalen Faktor von 1,35 deutlich erleichtert.
Diese Vereinfachungen könnten als Alternative zur genaueren Ermittlung der maßgebendenLastkombination aufgenommen werden. Diese Alternative liegt bei „einfachen“ Konstruktio-nen meist auf der sicheren Seite.
Die Ergebnisse wurden bereits im Rahmen der COST Action Meetings in Pamplona undStockholm mit dem europäischen Ausland kommuniziert und in der anschließenden Diskus-sion mit unterschiedlichen Reaktionen zur Kenntnis genommen.
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3 Verstärkungen – Sperrwirkungen
3.1 Motivation
Holzbauteile, die quer zur Faser beansprucht werden, müssen aufgrund der in dieser Be-anspruchungsrichtung geringen Festigkeiten und Steifigkeiten häufig verstärkt werden. DieseVerstärkungen, zumeist in Form von quer zur Faser eingebrachten Schrauben oder Gewin-destangen aus Stahl, behindern aber das freie Schwinden bzw. Quellen des Holzes beiFeuchteänderungen. Diese Sperrwirkung führt zu feuchteinduzierten Spannungen quer zurFaser, die im Fall von Schwindspannungen zu tiefen Schwindrissen und einer damit verbun-denen Reduzierung der Tragsicherheit führen können.
Normativ wird die Sperrwirkung quer oder schräg zur Faser eingebrachter Verstärkungenderzeit nicht berücksichtigt. Eine rechnerische Erfassung der Sperrwirkung von Verstär-kungsmaßnahmen bei Klimawechsel wie auch die Angabe eines zugehörigen Nachweisfor-mats ist sehr komplex. Für die Entwicklung eines Nachweisformates sind weitere umfangrei-che experimentelle und analytische Untersuchungen erforderlich, die zum Zeitpunkt des Ab-schluss dieses Berichtes nicht vorliegen. Es existieren aber langjährige Erfahrungen mitquerzugbewehrten Bauteilen und Anschlüssen. Insbesondere auf diese Erfahrungen soll imRahmen dieses Projektes zurückgegriffen werden.
Ziel ist eine Konsolidierung und Harmonisierung der in den ausführenden Betrieben vorlie-genden, firmeninternen Regelungen zur Detaillierung und Ausführung von Verstärkungen imHolzbau. Auf dieser Basis sollen sichere, ausführbare und wirtschaftliche Konstruktions- undDetailregeln zu Verstärkungen in Holzbauteilen unter Berücksichtigung möglicher Holz-feuchteänderungen entwickelt und für die kommende Generation des EC 5 vorgeschlagenwerden.
Die Methodik zur Lösung der Aufgabe ist in Abb. 3-1 dargestellt. Die Ergebnisse der einzel-nen Arbeitsschritte werden im Folgenden erläutert.
Abb. 3-1 Methodik im Teilprojekt Verstärkungen – Sperrwirkung
Problemstellung Nicht genormtHeterogene, firmeninterne Ansätze
Anamnese Zusammenstellung von:• Versuchsergebnissen
Umfrage in der Praxis zu:• Anwendungen• Typischen Details
Diagnose Herausarbeiten der:• Häufigsten Anwendungen_• Zugehörigen Details_____
Gegenüberstellung mit Versuchen
Therapie Erarbeiten von Konstruktions- undDetaillierungsregeln
Diskussion mitPraxis und Wissenschaft
Aufbereitung für Eurocode 5(Formulierungen, Zeichnungen, Begriffe, Symbole)
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3.2 Anamnese + Diagnose /Bestandsanalyse
3.2.1 Stand des Wissens – wissenschaftliche Untersuchungen
Zum Einfluss von Holzfeuchteänderungen auf verstärkte Holzbauteile kann eine Handvoll anwissenschaftlichen Untersuchungen ([9]-[13]) zu mittels Schrauben oder Gewindestangenverstärkten Brettschichtholz(BSH)-Bauteilen herangezogen werden. Diese umfassen sowohlexperimentelle als auch analytische Untersuchungen. Die für die praktische Anwendung vonVerstärkungen wichtigsten Erkenntnisse aus diesen Untersuchungen sind:
Die Sperrwirkung der Verstärkungselemente führt zu einzelnen, tiefen Schwindrissen.Eine Rissverteilung, wie sie aus dem Stahlbetonbau bekannt ist, stellt sich nicht ein.
Die Sperrwirkung der Verstärkungselemente auf die freie Verformbarkeit des Holzquer-schnitts steigt bei
- zunehmender Höhe des verstärkten Bereiches und mit
- abnehmenden Abständen zwischen den Verstärkungselementen.
Bei senkrecht zur Faser mit einer Gewindestange ( GS > 1 m) verstärkten BSH-Bauteilenkann bereits eine Reduktion der Holzfeuchte in Querschnittsmitte von etwa 3 - 4 % zuRissen infolge Schwinddehnungen führen. Bei abnehmenden Abständen zwischen denVerstärkungselementen sinken die tolerierbaren Holzfeuchteänderungen merklich.
Eine Änderung der Neigung der Schrauben oder Gewindestangen von 90° auf 45° redu-ziert die entstehenden Querzugspannungen etwa um die Hälfte.
Der Einfluss der Verbundsteifigkeit (eingedreht / eingeklebt) auf die Größe der Sperrwir-kung ist vergleichsweise gering.
Ein analytischer Ansatz zur Quantifizierung der Sperrwirkung der Verstärkungselementeist aktuell nicht bekannt.
Im Rahmen eines Pilotprojektes werden seit ca. 2 Jahren Messdaten zum Einfluss von seit-lich aufgeklebten Holzwerkstoffplatten auf die Holzfeuchte von großformatigen Brettschicht-holzbauteilen generiert. Die Ergebnisse des in Zusammenarbeit zwischen der TU München,Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion und der Studiengemeinschaft Holzleimbaudurchgeführten Forschungsprojektes zeigen einen deutlich positiven Effekt der seitlich auf-geklebten Holzwerkstoffplatten auf das Ausmaß und die Geschwindigkeit von Änderungender Holzfeuchte der Brettschichtholzbauteile [14].
Das von der TU München in Zusammenarbeit mit der Studiengemeinschaft Holzleimbau undweiteren Praxispartnern beantragte und mittlerweile bewilligte Forschungsprojekt „Verhaltenverstärkter Brettschichtholzbauteile unter Schwindbeanspruchung" (Zukunft Bau, 2017 –2019) wird es ermöglichen, den experimentellen Erfahrungsschatz der oben genannten
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Problematik zu erweitern und die unten beschriebenen Lösungsansätze mittels praxisnaherVersuchsaufbauten zu validieren und zu präzisieren.
3.2.2 Klimatische Bedingungen im Bauwerk
Im Bereich der in der Praxis auftretenden Feuchtebeanspruchungen, d.h. der klimatischenUmgebungsbedingungen in Bauwerken unterschiedlicher Nutzung und ihres Einflusses aufdie Holzfeuchte der Bauteile, gibt es eine Vielzahl von Untersuchungen, zumeist an Einzel-objekten. In [15] wurden systematisch Messungen des Raumklimas und resultierender Holz-feuchten in insgesamt 21 Bauwerken aus 7 unterschiedlichen Nutzungen über den Zeitraumvon über zwei Jahren durchgeführt.
In der Gruppe der gedämmten und beheizten Gebäude stellten sich durchschnittlich Tempe-raturen 20°C (für Schwimmbäder ca. 30°C) und i.d.R. relative Luftfeuchten < 50% ein. Dieaus diesen klimatischen Randbedingungen resultierenden Holzfeuchten lagen im Bereichvon 7 – 10 % bei jährlichen Amplituden von < 2% (vgl. Tabelle 3-1) Der hinsichtlich desGefährdungspotentials für die Entstehung von Schwindrissen bei dieser Gruppe kritischsteZeitraum ist zumeist der erste Winter nach Erstellung des Gebäudes.
Tabelle 3-1 Anhaltswerte zu Raumklima und Holzfeuchten für die Gruppe der gedämmten und beheizten Gebäude unter Normalbetrieb
NutzungHolzfeuchte Temp. rel. Luftf.
MW [%] Amp [%] MW [°C] MW [%]
Schwimmen (klimat.) 8 - 9 < 1,5 30 < 50
Sport 8 - 10 < 2 20 < 50
Prod. u. Verkauf 6 - 7 < 2 15 - 25 < 40
Ø gedämmt, beheizt 7 – 10 < 2 > 20 < 50
Für die Kategorie der teiloffenen, ungedämmten und unbeheizten Gebäude konnten im MittelTemperaturen im Bereich von 10° - 15°C und relative Luftfeuchten größer 65 % beobachtetwerden. Die mittlere Holzfeuchte stellt sich zwischen 12 und 16 % ein. Durch die schwan-kenden klimatischen Randbedingungen ergibt sich eine durchschnittliche jährliche Amplitudeder Holzfeuchte von 4 % (vgl. Tabelle 3-2). Bei geschlossenen Eissporthallen wurde einemittlere relative Luftfeuchte zwischen 60 und 70 % bei aufgrund der Nutzung schwankendenTemperaturen festgestellt. Die Holzfeuchte lag bei durchschnittlich 15,5 % bei einer jährli-chen Amplitude von ca. 3,5 %. Bei teiloffenen, unbeheizten Eissporthallen können deutlichhöhere Luft- und Holzfeuchten auftreten.
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Tabelle 3-2 Anhaltswerte zu Raumklima und Holzfeuchten für die Gruppe der teiloffenen, ungedämmten und unbeheizten Gebäude unter Normalbetrieb
NutzungHolzfeuchte Temp. rel. Luftf.
MW [%] Amp [%] MW [°C] MW [%]
Reiten 14 - 17 3 - 5 10 - 15 70 - 80
Viehbetrieb 14 - 17 4 - 5 10 - 15 65 - 75
Lager 11 - 14 4 - 5 10 - 15 60 - 75
Ø teiloffen, ungedämmt, unbeheizt 12 – 16 4 10 - 15 > 65
3.2.3 Umfrage unter Planern und ausführenden Holzleimbaubetrieben
Im Rahmen einer Umfrage unter Planern und ausführenden Betrieben wurden zunächst diehäufigsten Anwendungsfälle und Ausführungsarten für Querzugverstärkungen sowieErfahrungen zu Schädigungen der Holzbauteile aufgrund des Sperreffektes derverschiedenen Verstärkungsarten abgefragt. Abschließend wurden die Teilnehmer umAngabe gebeten, welche Vorgehensweise bzw. normative Angaben zum Sperreffekt vonQuerzugverstärkungen auf verstärkte Holzbauteile als praktikabel und zielführend betrachtetwerden. Die Umfrage wurde unter allen Mitgliedsbetrieben der StudiengemeinschaftHolzleimbau sowie ausgewählten Planern und Gutachtern (Planerpools von HolzbauDeutschland und VPI) verteilt. Die wichtigsten Ergebnisse aus der ausgewerteten Umfragelauten:
Vollgewindeschrauben (VGS) bzw. vorgebohrte, eingedrehte Gewindestangen (GS) sinddie am häufigsten verwendeten Verstärkungselemente. Gründe sind die höhere Wirt-schaftlichkeit und die einfacheren Nachweise.
Des Weiteren werden vor allem bei Sanierungen aber auch in Bereichen unter kombinier-ten Querzug- und Schubbeanspruchungen oder in Bereichen in denen eine geringeHolzfeuchte erwartet wird (Oberlichter, Lüftungsleitungen etc.) Verstärkungen mit aufge-klebten Holzwerkstoffplatten (HWS) ausgeführt. Als Nachteile dieser Ausführungsvariantewerden die geringere Wirtschaftlichkeit und die Beeinträchtigung des Erscheinungsbildesgenannt.
Verstärkungen mit eingeklebten Gewindestangen sowie aufgeklebten Vollholz- oderHWS-Streifen werden seltener ausgeführt.
Satteldachträger und gekrümmte Träger werden zumeist mit eingedrehten GS, selten mitaufgeklebten HWS verstärkt.
Durchbrüche werden sowohl mit aufgeklebten HWS als auch mit VGS verstärkt. Letzterewerden senkrecht zur Faser eingebracht.
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Ausklinkungen werden fast ausschließlich mit VGS verstärkt. Diese werden senkrecht zurFaser eingebracht.
Queranschlüsse werden fast ausschließlich mit senkrecht zur Faser eingebrachten VGSverstärkt.
Im Falle geringer ( 7%) oder stark schwankender Holzfeuchten werden vollflächig seitlichaufgeklebte HWS oder aber VGS / GS in Kombination mit einem diffusionshemmendenAnstrich als praktikabel und zielführend genannt. Häufig aber werden die zu erwartendenHolzfeuchten und Holzfeuchteschwankungen bei der Auswahl der Verstärkungsmaß-nahmen nicht berücksichtigt.
Die sog. „Teilbewehrung“, d.h. eine Verstärkung, die nur einen Teil der auftretenden Quer-zugbeanspruchungen aufnimmt, wird vor dem Hintergrund der Schwindrissbildung durchAustrocknen von einigen Herstellern abgelehnt.
3.3 Therapie
3.3.1 Erarbeiten von Konstruktions- und Detaillierungsregeln
Unter Berücksichtigung der bisherigen wissenschaftlichen Erkenntnisse sowie von Seiten derPraxis übermittelten Erfahrungen und in Ermangelung eines analytischen Ansatzes zur rech-nerischen Abbildung des Sperreffektes von Verstärkungselementen auf Holzbauteile wirdvorgeschlagen, Planer und Ausführende in EN 1995-1-1, Abschnitte 2.3 „Basisvariable“ so-wie 6.4 „Bauteile mit besonderen Anforderungen aufgrund ihrer geometrischen Form“ (letzte-rer enthält Bemessungsvorschriften für Bauteile unter Querzugbeanspruchung sowie die zu-gehörigen Verstärkungen) in Form von allgemeinen Formulierungen zu informieren und zusensibilisieren. Der vorgeschlagene Normtext ist in Anlage 3-1 gegeben.
Es wurde angestrebt, den Normentext so allgemein gültig wie möglich zu halten. Es wurdenjedoch weitere für die praktische Anwendung nützliche und belastbare Informationen zu-sammengestellt, welche für eine Aufnahme in das sog. „Background Document“ vorgeschla-gen werden. Der für das „Background Document“ vorgeschlagene Text ist in Anlage 3-2 ge-geben.
Es wird vorgeschlagen, im Rahmen der Bemessungs- und Konstruktionsregeln stärker zwi-schen Verstärkungen im Bereich reiner Querzugbeanspruchung und Verstärkungen im Be-reich von Querzug- und Schubbeanspruchungen zu unterscheiden. Querzugverstärkungenwerden in der Regel so bemessen, dass diese die vollen Querzugspannungen im betrach-teten Querschnitt übertragen können. Ein Riss im Holz aufgrund hoher Schwindspannungenaus Sperreffekt und/oder aus planmäßigen Querzugspannungen reduziert die Tragsicherheitdes Querschnitts auf Querzug also nicht. Ist der (gerissene) Querschnitt zusätzlich aufSchub beansprucht, so können die Schubspannungen von senkrecht zur Faserrichtung ein-
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gebrachten Schrauben / Gewindestangen jedoch nicht übertragen werden. Hierfür eignensich jedoch seitlich aufgeklebte Holzwerkstoffplatten oder aber schräg eingebrachte Schrau-ben / Gewindestangen. In der Praxis existieren z.T. heute schon firmeninterne Grenzwerte,ab deren Überschreitung die Verstärkung nicht nur für die auftretenden Querzugspannun-gen, sondern auch für die auftretenden Schubspannungen nachzuweisen ist (z.B. bei einemAusnutzungsgrad Schub 40%). Im Hinblick auf diese Fragestellung bietet sich auch ein Blickauf den in den Erläuterungen zu DIN 1052:2004 [16] enthaltenen Nachweis der erhöhtenSchubspannungen bei verstärkten Durchbrüchen an, siehe Gleichung (3.1). Der Faktor max
kann mit dem Kehrwert des Ausnutzungsgrades Schub gleichgesetzt werden.
0.2
max max1,5 1,51,84 1d d d
ef d ef d
V h Vab h h h h b h h
Gl.(3.1)
mit:
h Trägerhöhe
hd Durchbruchshöhe
a Durchbruchslänge
Ist dieser Nachweis überschritten, können senkrecht zur Faserrichtung eingebrachteSchrauben / Gewindestangen nicht zur Anwendung kommen. Eine Auswertung des Erhö-hungsfaktors max zeigt, dass dieser für übliche Geometrien von Durchbrüchen Erhöhungenergibt, die in der Größenordnung den o.g. firmeninternen Grenzen liegen, siehe Abb. 3-2.Dementsprechend wird vorgeschlagen, den o.g. Nachweis für die nächste Generation desEC 5 aufzubereiten.
Abb. 3-2 Größe des Erhöhungsfaktors max in Abhängigkeit der Größe und Geometrie des Durch-bruchs
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Im Rahmen einer Diskussion um eine präzisere Festlegung der Grenze des Ausnutzungs-grades auf Schub kann zudem auf die Erkenntnisse zur Schub-Querspannungs-Interaktionzurückgegriffen werden, siehe Abb. 3-3. Aufgrund des Umfangs der hierzu notwendigen Dis-kussionen mit Fachexperten weltweit wird die Festlegung eines belastbaren Grenzwertes fürdiese Forderung bis zum Abschluss des Teilprojektes nicht möglich sein.
Abb. 3-3 Interaktion zwischen Querspannungen und Schubbeanspruchbarkeit (aus [13])
3.3.2 Diskussion des Ansatzes
Die erarbeiteten Textvorschläge wurden mit Experten aus der Wissenschaft und Vertreternder Baupraxis diskutiert, angepasst und mit positivem Ergebnis abgestimmt. Diese Abstim-mung erfolgte bereits auch auf europäischer Ebene im Rahmen der Ausschüsse CEN/TC250/SC 5/WG 7 „Reinforcement“ sowie Project Team SC5.T1 „CLT and Reinforcement“.
3.3.3 Aufbereitung des Ansatzes
Die mit Experten aus der Wissenschaft und Vertretern der Baupraxis abgestimmtenKonstruktions- und Detaillierungsregeln wurden für die neue Generation des EC 5 aufberei-tet. Hierbei wurden Vorschläge erstellt, an welcher Stelle im EC 5 diese eingepflegt werdensollten. Alle Verweise, Nummerierungen, Begriffe, Symbole und Zeichnungen wurden ent-sprechend angepasst (Anlage 3-1; Anlage 3-2).
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4 Verstärkungen – Querdruck
4.1 Motivation
Holzbauteile, die quer zur Faser beansprucht werden, müssen aufgrund der in dieser Be-anspruchungsrichtung geringen Festigkeiten und Steifigkeiten häufig verstärkt werden.EN 1995-1-1 enthält derzeit keine Angaben zu Entwurf und Bemessung von Querzug- oderQuerdruckverstärkungen.
Der deutsche nationale Anhang EC 5-1-1/NA regelt Entwurf und Berechnung von Querzug-verstärkungen. Zu den in der Baupraxis inzwischen ebenfalls häufigen Querdruckverstär-kungen fehlen dagegen bislang aber Angaben. Diese müssen daher bauaufsichtlichen Zu-lassungen (abZ, ETAs) entnommen werden, deren Regelungen heterogen sind.
Dies führt dazu, dass momentan in der Baupraxis unterschiedliche (und potentiell unsicherebzw. unwirtschaftliche) Ansätze für den Entwurf und die Berechnung von Querdruckverstär-kungen angewendet werden. Im Rahmen des Systematic Review zu EN 1995-1-1 wurdedaher die Forderung nach der Aufbereitung eines allgemein anwendbaren Ansatzes für EN1995-1-1 erhoben.
Ziel ist eine Vereinfachung der Handhabung bei der Bemessung von Querdruckverstärkun-gen (ease-of-use). Die momentan in der einschlägigen Literatur und bauaufsichtlichen Zu-lassungen enthaltenen Ansätze sollen durch einen allgemeingültigen, sicheren, anwendba-ren und wirtschaftlichen Ansatz ersetzt werden. Dieser soll rechtzeitig in die europäischeDiskussion um Regeln zu Verstärkungen im Holzbau (Project Team SC5.T1 „CLT and Rein-forcement“: 2016-2018) eingebracht werden.
Die Methodik zur Lösung der Aufgabe ist in Abb. 3-1 dargestellt. Die Ergebnisse der einzel-nen Arbeitsschritte werden im Folgenden erläutert.
Abb. 4-1 Methodik im Teilprojekt Verstärkungen – Querdruck
Problemstellung Heterogene Bemessungsansätze
Anamnese Zusammenstellung von:• Ansätzen• Versuchsergebnissen
Umfrage in der Praxis zu:• Anwendungen• Typischen Details
Diagnose Vergleichsberechnungen mit:• Praxisanwendungen_• Versuchsergebnissen
Therapie Erarbeiten eines Ansatzes
Diskussion mitPraxis und Wissenschaft
Aufbereitung für Eurocode 5(Verweise, Begriffe, Symbole, Zeichnungen)
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4.2 Anamnese
4.2.1 Stand von Wissenschaft und Technik – Bemessungsansätze und Versuchsergeb-nisse
Die Idee, Auflagerbereiche zu verstärken um der geringen Querdruckbeanspruchbarkeit vonHolz entgegenzuwirken, ist alt. Europaweit nahm die Forschungstätigkeit in diesem Feld seitden 70er und 80er Jahren zu, u.a. [17], [18], [19]. Hierbei zeigten sich bündig zur Holzober-fläche eingeklebte Gewindestangen als besonders leistungsfähig. Für eine Übersicht derfrühen Entwicklungen wird auf Ehlbeck (1985) [20] verwiesen. Eine breite praktische Anwen-dung blieb, vor allem wegen der aufwändigen Herstellung, jedoch aus. Erste Versuche zurVerstärkung von Auflagerbereichen mittels selbstbohrenden Schrauben wurden von Colling(2000) [21] durchgeführt. Aufgrund der einfachen Herstellung fand diese Methode baldgesteigertes Interesse der Praxis. Umfassende Untersuchungen und Versuche zu Quer-druckverstärkungen mittels selbstbohrender Vollgewindeschrauben wurden von Bejtka(2005) [22] durchgeführt. Diese mündeten in einen Bemessungsvorschlag, der Grundlagespäterer Zulassungen war. Im Rahmen der Entwicklung bauaufsichtlicher Zulassungen fürVollgewindeschrauben wurde zumeist auf letztgenannte Forschungsarbeit zurückgegriffen,z.B. ETA-11/0024, ETA-11/0190, ETA-12/0063, ETA-12/0114, ETA-12/0132 und ETA-12/0373, [R26], [R27]. Andere mögliche Querdruckverstärkungen, z.B. in die Seitenflächeneingepresste Nagelplatten, werden laut den Ergebnissen der im folgenden Abschnitt 4.2.2beschriebenen Umfrage nicht oder sehr selten angewendet. Zudem ist der Kenntnisstand füreine Normung dieser Ausführung zu wenig abgesichert.
4.2.2 Umfrage unter Planern und ausführenden Betrieben
Im Rahmen einer Umfrage unter Planern und ausführenden Betrieben wurden zunächst diehäufigsten Anwendungsfälle und Ausführungsarten für Querdruckverstärkungen abgefragt.Anschließend wurde um Erfahrungen bei der Bemessung, Detaillierung und Ausführung derverschiedenen Verstärkungsarten gebeten. Die Umfrage wurde unter allenMitgliedsbetrieben der Studiengemeinschaft Holzleimbau sowie ausgewählten Planern undGutachtern (Planerpools von Holzbau Deutschland und VPI) verteilt. Die wichtigstenErgebnisse aus der ausgewerteten Umfrage lauten:
Häufig werden Querdruckverstärkungen an Trägerauflagern (Mittelauflager, Endauflager)eingesetzt. Hauptgrund hierfür sind zu kurze Auflagerlängen, hohe Lasten aufgrundDurchlaufwirkung (Mittelauflager) sowie ein geringer Randabstand zum Hirnholz (End-auflager).
Seltener werden Querdruckverstärkungen in Bereichen direkter Lasteinleitung(Schwellendruck) eingesetzt. Grund sind wirtschaftlichere alternative Lösungen wie brei-
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tere Rippen/Pfosten, Schwellen aus Furnierschichtholz, Stahlplatten zur Lastverteilungoder durchgeführte Stützen.
Selbstbohrende Vollgewindeschrauben (VGS) (seltener vorgebohrte, eingedrehteGewindestangen (GS)) sind die mit Abstand am häufigsten verwendeten Verstärkungs-elemente. Grund ist die Wirtschaftlichkeit und die einfache praktische Umsetzung.
Verstärkungen mit eingeklebten Gewindestangen (aufwendig), eingeklebten Hartholzdü-beln (nur bei der Sanierung historischer Konstruktionen) und aufgeklebten Holzwerkstoff-platten (Beeinträchtigung des Erscheinungsbildes) werden nur noch sehr selten ausge-führt.
Die häufigste Ausführungsvariante bei Trägerauflagern sind bündig zur Holzoberflächeeingedrehte Vollgewindeschrauben unter denen eine Stahlplatte sowie eineElastomerschicht zur Lastweiterleitung angeordnet werden.
Selten angewendet wird die Variante der angeschraubten Stahlplatte, d.h. die Schraubenwerden durch Löcher in der Stahlplatte in das Holz geschraubt, die Stahlplatte bewirktsomit eine Einspannung der Vollgewindeschrauben. Ein Grund für die seltene Anwendungist, dass die hierfür notwendigen Fräsungen der Stahlplatte exakt der Geometrie derSchraubenköpfe entsprechen müssen. Die Schraubenköpfe der am Markt erhältlichenVollgewindeschrauben weisen jedoch eine Vielzahl unterschiedlicher Geometrien auf.
Es kommen Vollgewindeschrauben der Durchmesser 7 – 13 mm zum Einsatz, zumeist inMengen zwischen 4 bis 20 Schrauben je Auflager. Das Verhältnis zwischenEinschraubtiefe und Trägerhöhe beträgt zumeist ef > 0.5. Die großen Schraubenlängenbegründen sich durch die so erreichbaren hohen effektiven Auflagerlängen. Die Abständeder Schrauben werden nach Zulassung gewählt, nur der Randabstand a4,c wird zumeistgrößer gewählt um ein seitliches Austreten der Schraube aus dem Holzquerschnitt zuverhindern.
4.3 Diagnose
4.3.1 Allgemeines
Die Zielsetzung eines sicheren aber auch wirtschaftlichen Ansatzes wird mittels Vergleichs-rechnungen unterstützt. Die vorab dargestellten Ergebnisse der Umfrage unter Praxisbetrie-ben zeigen, dass in der Praxis vor allem Verstärkungen an Auflagern mittels selbstbohrenderVollgewindeschrauben ausgeführt werden. Für diese sind die drei folgenden Nachweise zuführen, u.a. [24]:
1. Nachweis gegen das Hineindrücken der Vollgewindeschrauben ins Holz. DieTragfähigkeit auf Hineindrücken entspricht der Tragfähigkeit auf Herausziehen.
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Endbericht 2015-2017 38 18.12.2017
2. Nachweis gegen das Querdruckversagen im Holz am Ende des verstärkten Berei-ches, d.h. an den Schraubenspitzen.
3. Nachweis gegen das Stabilitätsversagen, d.h. Ausknicken der Schrauben im Holz.
Die Tragfähigkeit selbstbohrender Vollgewindeschrauben gegenüber Herausziehen bzw.Hineindrücken wurde umfangreich untersucht, die zugehörigen Bemessungsansätze (u.a.[R1], [R26], [R27]) sind Stand der Technik. Im Hinblick auf die beiden anderen Nachweisewurden Untersuchungen und Vergleichsberechnungen vorgenommen. Die Vergleichsbe-rechnungen wurden durch eine Bachelorarbeit unterstützt [26]. Im Folgenden werden diewichtigsten Ergebnisse dargestellt. Aus den Vergleichsberechnungen wurden in Absprachemit der Praxis Lösungsvorschläge erarbeitet. Diese werden im folgenden Abschnitt 4.4 erläu-tert.
4.3.2 Nachweis gegen das Querdruckversagen im Holz
Für den Nachweis gegen das Querdruckversagen im Holz am Ende des verstärkten Berei-ches, d.h. an den Schraubenspitzen, lassen sich in der einschlägigen Literatur drei Bemes-sungsansätze finden, siehe Tabelle 4-1. Die drei Ansätze unterscheiden sich vor allem inihrem Ansatz zur Ermittlung der wirksamen Länge ef,2, also der ansetzbaren Länge zur Be-stimmung der Tragfähigkeit auf Querdruck auf Höhe der Schraubenspitze.
Vergleichsrechnungen zu den einschlägigen Ansätzen zeigen, dass diese für einen Großteilder möglichen Geometriebedingungen vergleichbare Ergebnisse liefern, siehe beispielhaftdargestellte Ergebnisse in Tabelle 4-2.
Für Schraubenlängen, welche knapp unter den Grenzlängen für ein Stabilitätsversagen lie-gen (horizontale Äste der Graphen auf der rechten Seite der Abbildungen in Tabelle 4-3)ergibt der exponentielle Ansatz von Bejtka [24], [25] wirtschaftlichere Ansätze als der lineareAnsatz aus den Zulassungen [R26], [R27]. Die Abweichungen sind für die einseitige Lastaus-breitung (Endauflager) größer als für eine beidseitige Lastausbreitung (Mittelauflager). Ver-gleichsrechnungen der in [24] beschriebenen Versuche mit den drei dargestellten Ansätzenzur Ermittlung der wirksamen Länge ef,2 deuten an, dass alle Ansätze Ergebnisse liefern dieim Bereich der Versuchswerte liegen, siehe Tabelle 4-3. Die leicht abweichendenÜbereinstimmungen begründen sich dadurch, dass die drei Versagensmodi auf unterschied-lichen Lastniveaus maßgebend werden.
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
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Tabelle 4-1 Gegenüberstellung der Bemessungsansätze zu Auflagerverstärkungen mit selbstbohren-den Vollgewindeschrauben [26]
Indirekte Lasteinleitung (Auflager) Direkte Lasteinleitung (z.B. Schwelle)
Karls
ruhe
rTag
e[2
2]/
Hol
zbau
Kale
nder
[23]
Dis
serta
tion
Bejtk
a[2
4]/
CIB
W-1
8[2
5]ab
Z[R
26]/
ETA
[R27
]
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Tabelle 4-2 Vergleich der Bemessungsansätze zu Auflagerverstärkungen mit selbstbohrenden Vollgewindeschrauben [26]
4xH
eco-
Topi
x-C
C,d
=8
mm
,h
=50
0m
m,b
eids
eitig
eLa
stau
sbre
itung
4xH
eco-
Topi
x-C
C,d
=8
mm
,h
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Last
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reitu
ng4x
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thAS
SYVG
,d=
8m
m,
h=
500
mm
,ein
seiti
geLa
stau
sbre
itung
0
20
40
60
80
100
120
50 125 200 275 350 425 500
R 90,
d
lS
BejtkaabZETA
0
20
40
60
80
100
120
50 125 200 275 350 425 500
R 90,
d
lS
BejtkaabZETA
0
20
40
60
80
100
120
50 125 200 275 350 425 500
R 90,
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BejtkaabZETA
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Tabelle 4-3 Vergleich der Bemessungsansätze zu Auflagerverstärkungen mit selbstbohrendenVollgewindeschrauben mit Versuchswerten auf Mittelwertniveau [26], [24]
Vergleich Bemessung – Versuch (Bejtka) auf charakteristischem Niveau
Karls
ruhe
rTag
e[2
2]/
Hol
zbau
Kale
nder
[23]
Dis
serta
tion
Bejtk
a[2
4]/
CIB
W-1
8[2
5],G
rafik
entn
omm
en[2
4]ab
Z[R
26]/
ETA
[R27
]
0
50
100
150
200
250
0 50 100 150 200 250
R 90
aus
Vers
uche
n[k
N]
R90,k aus Berechnung [kN]
Versagensmechanismus IVersagensmechanismus IIVersagensmechanismus III
0
50
100
150
200
250
0 50 100 150 200 250
R 90
aus
Vers
uche
n[k
N]
R90,k aus Berechnung [kN]
Versagensmechanismus IVersagensmechanismus IIVeragensmechanismus III
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4.3.3 Nachweis gegen das Stabilitätsversagen der Schrauben im Holz
Das Stabilitätsverhalten von Vollgewindeschrauben im Holz ist komplex und von vielenRandbedingungen (u.a. Schlankheit, Verhältnis Außen- zu Kerndurchmesser, Streckgrenze,E-Modul, Bettung, Rohdichte des Holzes) abhängig. Es liegen jedoch umfangreiche experi-mentelle und theoretische Untersuchungen vor [24]. Aus diesen Untersuchungen wurde eineNachweisgleichung abgeleitet [24], [25]. Diese ist jedoch von vielen Beiwerten (Bettung,Schlankheit, Knickbeiwert, s.o.) abhängig. Von einem Mitglied der Arbeitsgruppe „Verstär-kungen“ (Dr. Jockwer, ETHZ) durchgeführte Vergleichsrechnungen zeigen einen Einfluss derRohdichte und des Schraubendurchmessers auf den bemessungsrelevanten Knickbeiwert kc
in einer Größenordnung von jeweils 5 – 10 %, siehe Abb. 4-2. Aus der Abbildung lässt sichablesen, dass für die Erarbeitung eines vereinfachten Bemessungsansatzes auf der sicherenSeite auf eine Referenzkonfiguration mit geringem Schraubendurchmesser und geringerRohdichte zurückgegriffen werden könnte.
Abb. 4-2 Stabilitätsversagen von Schrauben im Holz – Einfluss des Schraubendurchmessers dund der Rohdichte auf die Schlankheit (links) und den Knickbeiwert kc (rechts)
4.4 Therapie
4.4.1 Erarbeiten eines Bemessungsansatzes
4.4.1.1 Nachweis gegen das Querdruckversagen im HolzDie möglichen Ansätze und ihre Auswirkungen wurden im Rahmen mehrerer Sitzungen mitVertretern der Praxis diskutiert, siehe folgender Abschnitt. Es zeigte sich, dass ein einfacherAnsatz einem in Teilbereichen wirtschaftlicheren Ansatz vorgezogen wird (ease-of-use).Dementsprechend wird der aus Zulassungen bekannte, lineare Ansatz der Lastausbreitung,ausgehend von den Schraubenköpfen, für die nächste Generation des EC 5 aufbereitet,siehe Anlage 4-1.
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Endbericht 2015-2017 43 18.12.2017
4.4.1.2 Nachweis gegen das Stabilitätsversagen der Schrauben im HolzUnter Berücksichtigung der Ergebnisse der Vergleichsberechnungen (siehe vorheriger Ab-schnitt) wurde von einem Mitglied der Arbeitsgruppe „Verstärkungen“ (Dr. Jockwer, ETHZ)ein vereinfachter Bemessungsvorschlag erarbeitet, welcher den Rechenaufwand von knappeiner Seite auf wenige Zeilen reduziert. Für die Tabellierung der zugehörigen Beiwerte wurdeeine auf der sicheren Seite liegende Referenzkonfiguration (d = 8 mm, = 350 kg/m3) ge-wählt, siehe Abb. 4-2. Für größere Rohdichten und Schraubendurchmesser ergeben sichErgebnisse, die im Vergleich zum genaueren Ansatz um 10 % (d = 14 mm, = 450 kg/m3)auf der sicheren Seite liegen. Im Gespräch mit Vertretern der Praxis zeigte sich, dass eineinfacher Ansatz einem in Teilbereichen der Anwendungen wirtschaftlicheren Ansatz vorge-zogen wird. Dementsprechend wird der vereinfachte Ansatz für den Hauptteil des EC 5(ease-of-use), der genauere Ansatz für eine potentielle Aufnahme in einen Anhang des EC 5aufbereitet, siehe Anlage 4-1.
4.4.2 Diskussion des Ansatzes
Die erarbeiteten Textvorschläge wurden mit Experten aus der Wissenschaft und Vertreternder Baupraxis diskutiert, angepasst und mit positivem Ergebnis abgestimmt. Diese Abstim-mung erfolgte bereits auch auf europäischer Ebene im Rahmen der Ausschüsse CEN/TC250/SC 5/WG 7 „Reinforcement“ sowie Project Team SC5.T1 „CLT and Reinforcement“.
4.4.3 Aufbereitung des Ansatzes
Der mit der Gruppe von Experten aus der Wissenschaft und Vertretern der Baupraxis abge-stimmte Bemessungsansatz mit Detaillierungsregeln wird für die neue Generation des EC 5aufbereitet. Hierbei wurden Vorschläge erstellt, an welcher Stelle im EC 5 diese eingepflegtwerden sollten. Alle Verweise, Nummerierungen, Begriffe, Symbole und Zeichnungen wur-den entsprechend angepasst und aussagekräftige Zeichnungen erstellt (siehe Anlage 4-1).
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5 Nachweis der Gebrauchstauglichkeit – Durchbiegungsnachweis
5.1 Motivation
Die Regelungen im EC 5 zum Nachweis der Gebrauchstauglichkeit sind sehr unübersichtlichund wenig praxistauglich.
Bei den Durchbiegungsnachweisen war lange Zeit unklar, wie die Verformungen konkret zuberechnen sind (seltene oder quasi-ständige Bemessungssituation, Berücksichtigung vonKriechverformungen). Hier waren mehrere Ergänzungen im NA und NA/A1 notwendig.
Nach derzeitigem Stand sind 3 Durchbiegungsnachweise zu führen, was einen nicht uner-heblichen Rechenaufwand darstellt, der nicht immer gerechtfertigt erscheint. Auch sind diebeabsichtigten Schutzziele nicht erkennbar.
Ziel dieses Teilprojektes war es, die Durchbiegungsnachweise transparenter zu gestaltenund Vereinfachungen zu erarbeiten.
5.2 Bestandsaufnahme (Anamnese und Diagnose)
5.2.1 Schutzziele
Größere Verformungen können die Gebrauchstauglichkeit von Gebäuden, Konstruktionenund Bauteilen beeinträchtigen. In ISO 4356 [R29] sind mögliche Beeinträchtigungen aufge-führt, die zwar schwerpunktmäßig auf Konstruktionen des Massivbaus (Stahlbetonbau) be-zogen sind, die aber prinzipiell auf alle Bauweisen und damit auch auf Holzkonstruktionenübertragen werden können.
Im Wesentlichen werden folgende Beeinträchtigungen gesehen:
Schäden an angrenzenden Bauteilen,
Beeinträchtigung des Erscheinungsbildes,
Beeinträchtigung der geplanten Nutzung.
5.2.2 Entwicklung der Durchbiegungsnachweise in Deutschland
In der nachfolgenden Abb. 5-1 sind verschiedene Durchbiegungsanteile und die zugehörigenBezeichnungen dargestellt.
Abb. 5-1 Durchbiegungsanteile
wQ
wG
wnet,fin
wc
wfin
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Erläuterung der Durchbiegungsanteile:
wc = planmäßige ÜberhöhungwG = Durchbiegung infolge Eigengewicht
= wG,inst + wG,creep
wG,inst = elastischer DurchbiegungsanteilwG,creep = Anteil infolge Kriechen
= kdef · wG,inst
wQ = Durchbiegungen infolge veränderlicher Lasten= wQ,inst + wQ,creep
wQ,inst = Summe aller elastischen DurchbiegungsanteilewQ,creep = Summe aller Kriechanteile infolge veränderlicher Lasten
= kdef · 2 · wQ,inst
wnet,fin = „Netto-Durchbiegung“ bezogen auf eine - die Auflager verbindende - Gerade,auch als Durchhang bezeichnet
wfin = Enddurchbiegungkdef = Kriechbeiwert nach EC 5
2 = quasi-ständiger Kombinationsbeiwert nach EC 5
In der nachfolgenden Abb. 5-2 ist am Beispiel eines Dachbauteils (Sparren) der Verlauf derDurchbiegungen über die Zeit schematisch dargestellt (in Anlehnung an [28]).
Abb. 5-2 Verlauf der Durchbiegung über die Zeit für einen Sparren
Aus diesem Bild ist Folgendes zu erkennen:
Zum Zeitpunkt 0 (unmittelbar nach Fertigstellung bzw. Beginn der Nutzung) weist dasBauteil eine Durchbiegung auf, die dem elastischen Anteil aus Eigengewicht entspricht:
Dur
chbi
egun
gw
(t)
Zeit [Jahre]0 1 2 3 4 47 48 49 50
wG,inst
wcreep
wQ,inst
wfin
5 6
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Endbericht 2015-2017 46 18.12.2017
w(t =0) = wG,inst Gl.(5.1)
Im Laufe der Zeit nimmt diese Verformung zu, bedingt durch das Kriechverhalten desBauteils. Am Ende einer Nutzungsdauer von 50 Jahren ist mit folgender Zunahme derVerformung zu rechnen:
wcreep = wG,creep + wQ,creep = kdef · (wG,inst + 2 · wQ,inst) Gl.(5.2)
mit
kdef = Kriechbeiwert nach EC 5 bzw. NA
2 = quasi-ständiger Kombinationsbeiwert nach EC 5Erläuterung: bei veränderlichen Lasten werden Kriechverformungen nur durchdie quasi-ständigen Lastanteile verursacht.
Anmerkung:nach DIN 1052:1988 waren Kriechverformungen nur bei schweren Konstruktionen, beidenen die ständige Last mehr als 50% der Gesamtlast betrug. Auch wurden die Kriech-verformungen anders berechnet.
Während der Nutzungsdauer treten „Durchbiegungsspitzen“ auf, die den elastischenVerformungen infolge Schnee entsprechen: wQ,inst
Die Enddurchbiegung wfin zum Zeitpunkt t = 50 Jahre ergibt sich somit zu
w(t = 50 y) = wfin = wG,inst + wQ,inst + wcreep
= (wG,inst + wQ,inst) + kdef · (wG,inst + 2 · wQ,inst)
Gl.(5.3)
In der nachfolgenden Abb. 5-3 ist der Verlauf der Durchbiegungen über die Zeit für einenDeckenbalken schematisch dargestellt.
Abb. 5-3 Verlauf der Durchbiegung über die Zeit für eine Decke
Dur
chbi
egun
gw
(t)
Zeit [Jahre]0 1 2 3 4 47 48 49 50
wG,inst
wcreep
wQ,inst·(1- 2)
wfin
5 6
wQ,qs= 2·wQ,inst
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Im Unterschied zum Dachbauteil aus Abb. 5-2 wird das Deckenbauteil außer dem Eigenge-wicht auch noch durch den quasi-ständigen Anteil der Nutzlast (z.B. Möbel) ständig bean-sprucht. Die Durchbiegungsspitzen aus der Nutzlast entsprechen dann nur noch dem überdiesen quasi-ständigen Anteil hinausgehenden Anteil (1 - 2).
Die Entwicklung der Durchbiegungsnachweise in den verschiedenen Normen ist in derTabelle 5-1 zusammenfassend dargestellt.
Tabelle 5-1 Entwicklung der Durchbiegungsnachweise
Norm Nachweis Bemerkung
DIN 1052:1988[R16]
Bauteile ohne Überhöhung:
finw / 300 Bei Decken unter und über Wohn-, Büro- undähnlichen Räumen sowie unter Fabrik- undWerkstatträumen, sowie bei Pfetten, Sparrenund Balken im Bereich des oberen Raumab-schlusses von Wohn-, Büro- und ähnlichenRäumen.
finw / 200 Bei Sparren und Pfetten im Allgemeinen, beiBalken von Stalldecken, Scheunen und derglei-chen sowie im landwirtschaftlichen Bauwesen.
Bauteile mit Überhöhung:
Q,finw / 300
finw / 200EC 5:1995[R10] Q,instw / 300
Q,finw / 200
net,fin fin cw w w / 200
Alle Nachweise in der häufigen Bemessungssi-tuation.
DIN 1052:2004/2008[R17] Q,instw / 300
fin G,instw w / 200
Beide Nachweise in der charakteristischen Be-messungssituation.
net,fin fin cw w w / 200 Nachweis in der quasi-ständigen Bemessungs-situation.
EC 5:2010/NA[R1]; [R2]
Im Allgemeinen:
instw / 300
finw / 200
Beide Nachweise in der charakteristischen Be-messungssituation.
net,fin fin cw w w / 300 Nachweis in der quasi-ständigen Bemessungs-situation.
Bauteile mit Überhöhung, untergeordnete Bauteile, wie Sparren und Pfetten sowieBauteile landwirtschaftlicher Gebäude
instw / 200
finw /150
Beide Nachweise in der charakteristischen Be-messungssituation.
net,fin fin cw w w / 250 Nachweis in der quasi-ständigen Bemessungs-situation.
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
Endbericht 2015-2017 48 18.12.2017
5.2.3 Durchbiegungsnachweis nach EC 5
Nach EC 5 sind in Verbindung mit dem NA folgende Durchbiegungsnachweise zu führen:
Nachweis gegen Schäden an anderen BauteilenNachweis der elastischen Durchbiegung in der char. Kombination:
NW 1a: inst,charw300
l Gl.( 5.4)
Nachweis der Enddurchbiegung in der char. Kombination:
NW 1b: fin,char inst,char def qsw w k w200
l Gl.(5.5)
Nachweis gegen optische Beeinträchtigung in der quasi-ständigen Kombination:
NW 2: net,fin fin,qs c qs def cw w w w 1 k w300
l Gl.(5.6)
In den meisten Fällen tritt nur eine veränderliche Last auf (Eigengewicht + Schnee bzw. Ei-gengewicht + Nutzlast). Auch ist bei Vollholzbalken keine Überhöhung wc vorhanden.
In den nachfolgenden Diagrammen sind für verschiedene Bemessungssituationen die zujedem Nachweis gehörende Verhältniswerte EC5/ max in Abhängigkeit vom Lastanteil
g/(g+q) dargestellt. Aus dieser Darstellung ist zu erkennen, wann welcher Nachweis maßge-bend wird.
Sparren NKL 1
Schnee
H < 1000 m ü. NN
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
Endbericht 2015-2017 49 18.12.2017
NKL 1
Schnee
H > 1000 m ü. NN
NKL 2
Schnee
H < 1000 m ü. NN
NKL 2
Schnee
H > 1000 m ü. NN
Flachdach NKL 1
Nutzlast Kat. A+B
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
Endbericht 2015-2017 50 18.12.2017
NKL 2
Nutzlast Kat. A+B
Deckenbalken NKL 1
Nutzlast Kat. A+B
Aus diesen Diagrammen ist folgendes zu erkennen:
Bei kleineren g/(g+q) - Verhältnissen wird stets der Nachweis der elastischenDurchbiegung (NW 1a) maßgebend, bei schwereren Konstruktionen mit höherem g/(q+q)- Anteil wird der Nachweis der optischen Beeinträchtigung (NW 2) maßgebend.
Der Nachweis der Enddurchbiegung (NW 1b) wird nie maßgebend. Dieser Nachweiswürde erst ab einem Grenzwert von < ca. /230 im mittleren Bereich von g/(q+q) maßge-bend werden.
5.2.4 Erkenntnisse
Aus den Bestandsaufnahmen in den vorherigen Abschnitten können folgende Erkenntnissegezogen werden:
Die in ISO 4356 [R29] definierten Beeinträchtigungen der Gebrauchstauglichkeit - und diedamit verbundenen Schutzziele - sind zwar schwerpunktmäßig auf den Massivbau bezo-gen, sie lassen sich aber prinzipiell auch auf Holzkonstruktionen übertragen.
Mit jeder Normenänderung wurden z.T. gravierende Änderungen bei den Durchbiegungs-nachweisen vorgenommen. Die Beweggründe, die zu diesen Änderungen geführt haben,sind nicht immer nachvollziehbar.
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
Endbericht 2015-2017 51 18.12.2017
Die Schutzziele, die mit den Nachweisen erreicht werden sollen, sind für den praktischenIngenieur nicht immer erkennbar. So ist z.B. die Sinnhaftigkeit des Nachweises für dieelastische Durchbiegung winst nach EC 5:2010/NA (s. Tabelle 5-1) nicht klar.
Die Auswertung der NPDs in den NAs der Mitgliedsländer [1] zeigt, dass es z.T. erhebli-che Unterschiede in der Handhabung der Durchbiegungsnachweise gibt. Die in den NAsfestgelegten Grenzwerte weichen z.T. deutlich voneinander ab.
Weiterhin scheint der Bedarf an einer Differenzierung der Nachweise bzw. der festgeleg-ten Grenzwerte im Hinblick auf bestimmte Einsatzbereiche zu bestehen. So wird bei-spielsweise in manchen NAs zwischen „üblichen“ Bauteilen (z.B. in Wohnräumen) und„untergeordneten“ Bauteilen (z.B. in landwirtschaftlichen Gebäuden) unterschieden.
Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wird im nachfolgenden Abschnitt ein Vorschlag für mo-difizierte Durchbiegungsnachweise diskutiert.
5.3 Therapie
5.3.1 Schutzziele
Auf der Grundlage der möglichen Beeinträchtigungen der Gebrauchstauglichkeit erscheinenfür den Holzbau die nachfolgenden Schutzziele als beachtenswert:
1. Vermeidung von Schäden an angrenzenden Bauteilen:- Risse in untergehängten Schalungen/Bekleidungen,- Risse in aufliegenden Bauelementen (Dacheindeckungen, Fußbodenaufbauten u.ä.),- Risse an aufliegenden Wänden,- Schäden an untergebauten Bauteilen (Wände, Verglasungen u.ä.) durch Aufliegen.
2. Vermeidung einer optischen Beeinträchtigung.
3. Vermeidung einer Beeinträchtigung durch Schwingungen.
Nachfolgend wird nur auf die Schutzziele 1 und 2 eingegangen. Das Schutzziel 3 (Schwin-gungen) wird in Abschnitt 6 ausführlich behandelt.
Zum Schutzziel 1: Vermeidung von Schäden an angrenzenden Bauteilen
Schäden/Risse an angrenzenden Bauteilen entstehen vorrangig bei zu großen Krümmungender untersuchten Bauteile. Diese Krümmung kann durch einen - auf die Stützweite bezoge-nen - Grenzwert für die Durchbiegung begrenzt werden.
Zur Vermeidung des Aufliegens auf untergebauten Wänden/Fenstern u.ä. wäre zu überle-gen, zusätzlich ein Absolutmaß für die max. Durchbiegung aufzunehmen (z.B. 20 mm).
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
Endbericht 2015-2017 52 18.12.2017
Zur Erreichung dieses Schutzzieles sind sämtliche Durchbiegungen einschl. zugehörigerKriechverformungen zu berücksichtigen (wfin). Dementsprechend wäre ein zugehörigerNachweis in der seltenen bzw. charakteristischen Bemessungssituation zu führen.
Im Massivbau dürfen Verformungen, die vor dem Einbau der angrenzenden Bauteile bereitsvorhanden sind, unberücksichtigt bleiben. D.h. bei einem entsprechenden Durchbiegungs-nachweis bräuchten diese Anteile nicht berücksichtigt werden. Für den Holzbau ist fraglich,ob eine solche Regelung (wie in DIN 1052:2004 enthalten) tatsächlich Sinn macht. Dies sollan einigen Fallbeispielen erläutert werden:
Eine auf einer Decke aufliegende leichte Wand erfährt geringere Verformungen, weil dieDecke zum Zeitpunkt des Einbaus bereits eine Vorverformung infolge Eigengewicht erfah-ren hat. Damit sind für die aufliegende Wand tatsächlich nur diejenigen Verformungen derDecke „schädlich“, die nach dem Einbau auftreten.
Ein Bodenaufbau einschließlich der Fliesen stellt selbst einen Teil des Eigengewichts derDecke dar. Prinzipiell gilt zwar das Gleiche wie im Fall der aufliegenden Wand, allerdingswäre hier zu klären, welcher Anteil der Durchbiegung aus Eigengewicht unberücksichtigtbleiben dürfte.
Gleiches gilt für den Fall einer Dacheindeckung oder einer angehängten Bekleidung.
Auch für den Fall einer untergebauten nichttragenden Wand ist die Sache nicht eindeutig.Wird z.B. die Wand erst nach vorherigem Aufmaß gefertigt, so sind wieder nur diejenigenDurchbiegungsanteile „schädlich“, die nach dem Aufmaß auftreten. Die Frage dabei istallerdings, ob zum Zeitpunkt des Aufmaßes bereits das volle Eigengewicht auf den ober-seitigen Bauteilen vorhanden war, oder nur Teile davon. Wird die Wand hingegen nachPlan (d.h. ohne vorheriges Aufmaß) gefertigt, so dürften Durchbiegungen infolge Eigen-gewicht grundsätzlich nicht abgezogen werden.
Die Nichtberücksichtigung von Verformungsanteilen infolge Eigengewicht mag in manchenFällen durchaus sinnvoll sein. Hierbei ist aber unklar, ob dabei der gesamte Anteil derDurchbiegung infolge Eigengewicht unberücksichtigt bleiben darf, oder nur Teile davon. Daweiterhin das Eigengewicht im Holzbau keine so dominante Rolle spielt wie im Massivbau,wird auf der sicheren Seite liegend empfohlen, beim Nachweis zur Vermeidung von Schädenan angrenzenden Bauteilen die Durchbiegungen infolge Eigengewicht vollständig zu berück-sichtigen.
Schäden an angrenzenden Bauteilen werden durch die Summe aller Verformungen verur-sacht, die im Laufe der Nutzung auftreten. Daher ist ein zugehöriger Nachweis unter Be-rücksichtigung der Kriechverformungen zu führen. Ein zusätzlicher Nachweis für dieelastischen Verformungen (winst) ergibt keinen wirklichen Sinn, weil diese ja in der Endver-formung enthalten sind. Daher wird vorgeschlagen, auf diesen - derzeit vorgesehenen -Nachweis zu verzichten.
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
Endbericht 2015-2017 53 18.12.2017
Eine planmäßige Überhöhung von Bauteilen führt zwar zu einer geringeren Krümmung deruntersuchten Bauteile und damit einer geringeren Gefahr hinsichtlich Schäden, die angren-zenden Bauteile müssen aber trotzdem die gesamte Verformung mitmachen. Daher wirdempfohlen, die Überhöhung bei diesem Nachweis nicht zu berücksichtigen.
Beim Nachweis könnte hinsichtlich der Bedeutung des angestrebten Schutzzieles für dieuntersuchten Bauteile differenziert werden. So ist z.B. die Vermeidung von Schäden/Rissenin Räumen, bei denen häufig Gipsbekleidungen als Raumabschluss verwendet werden,dringlicher als bei Dachbauteilen ohne rissempfindliche Bekleidungen oder in landwirtschaft-lichen Gebäuden.
Zum Schutzziel 2: Vermeidung einer optischen Beeinträchtigung
Bei diesem Schutzziel geht es um eine Beeinträchtigung, die täglich wahrgenommen werdenkann. Daher ist ein entsprechender Nachweis in der quasi-ständigen Bemessungssituationmit den zugehörigen quasi-ständigen Lasten zu führen.
Zeitlich begrenzte größere Durchbiegungen infolge veränderlicher Lasten werden - soferndiese keinen Schaden anrichten ( Schutzziel 1) toleriert.
Bei diesem Nachweis ist eine planmäßige Überhöhung der Bauteile hilfreich, so dass diesebei der Berechnung der Durchbiegungen angesetzt, d.h. abgezogen werden kann.
Auch bei diesem Schutzziel könnte - wie beim Schutzziel 1 - hinsichtlich der Bedeutung eineroptischen Beeinträchtigung für die untersuchten Bauteile differenziert werden. So spielt dieOptik in Wohnräumen eine deutlich größere Rolle als bei landwirtschaftlichen Gebäuden.
Bei gekrümmten Trägern und Satteldachträgern, die häufig im Hallenbau eingesetzt werden,macht ein Nachweis der optischen Beeinträchtigung keinen Sinn, weil auch nach Auftretender Durchbiegungen ein überhöhtes Erscheinungsbild erhalten bleibt.
5.3.2 Klasseneinteilung
Auf europäischer Ebene wird diskutiert, die große Streubreite „zulässiger“ Grenzwerte fürVerformungen durch die Definition verschiedener Klassen zu reduzieren.
Holzbau Deutschland [34] schlägt diesbezüglich in Anlehnung an [40] die Einführung vonQualitätsklassen vor. Diese werden im nachfolgenden Bemessungsvorschlag berücksichtigtund sind in Tabelle 5-2 definiert.
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5.3.3 Bemessungsvorschlag
Auf der Grundlage der bisherigen Ausführungen wird der nachfolgende Bemessungsvor-schlag gemacht.
Für den Nachweis der Gebrauchstauglichkeit ist folgender Nachweis zu führen:
NW 1: Vermeidung von Schäden an angrenzenden Bauteilen:
fin,char Grenz,1w w Nachweis in der char. Lastkombination Gl.(5.7)
Für Bauteile mit einem Anteil Eigengewicht von mehr als 60% an der Gesamtlast wird emp-fohlen, zusätzlich folgenden Nachweis zu führen:
NW 2 Vermeidung einer optischen Beeinträchtigung:
fin,qs c Grenz,2w w w Nachweis in der quasi-ständigen Lastkombination Gl.(5.8)
wfin,char = Enddurchbiegung in der charakteristischen Bemessungssituation
wfin,qs = Enddurchbiegung in der quasi-ständigen Bemessungssituation
wc = planmäßige Überhöhung
wGrenz = empfohlene Grenzwerte für die Durchbiegungen
Bei gekrümmten Trägern und Satteldachträgern mit gekrümmten Untergurt nach EC 5:2010,Abschnitt 6.4.3 kann auf Nachweis 2 verzichtet werden.
Die Grenzwerte für die Durchbiegungen können Tabelle 5-2 entnommen werden.
In den nachfolgenden Diagrammen sind für verschiedene Bemessungssituationen die Ver-hältniswerte PRB EC5/ max in Abhängigkeit vom Lastanteil g/(g+q) dargestellt. Aus dieser
Darstellung ist zu erkennen, in welchen Bereichen der hier vorgeschlagene Nachweis grö-ßere Werte für das erforderliche Trägheitsmoment liefert als nach derzeitiger Bemessungs-praxis nach EC 5 (Verhältniswert > 1).
Bereiche < 1 bedeuten kleinere Querschnitte im Vergleich zum EC 5.
Die Kurven für die vorgeschlagene Grenzdurchbiegung von wGrenz,1 = 20 mm sind dabei ge-trennt in rot eingezeichnet, um zu erkennen, ob diese Forderung maßgebend wird oder nicht.
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Tabelle 5-2 Grenzwerte für Durchbiegungen
Kategorie(Qualitäts-
klasse)Erläuterung Beispiele für Bauteile
Grenzwerte
wGrenz,1
(Schäden)
wGrenz,2
(Optik)
AÜberdurchschnittliche Anforderun-gen gegenüber „normalen“ Anfor-derungen bei wohnlicher Nutzung
Wohnungstrenndecken in Mehrfamili-enhäusern und Bürogebäuden. / 300l a) b) / 300l a)
B
Anforderungen bei wohnlicherNutzung innerhalb einer Nutzungs-einheit (Ein-/ Zweifamilienhaus)oder normale Büronutzung.Die Verformungen und Schwin-gungen sind nur mit besondererAufmerksamkeit wahrnehmbar.
Balken und Unterzüge von Woh-nungsdecken zwischen fremden Nut-zungseinheiten (Zweifamilienhäuser).
/ 270l a) b) / 300l a)
Sparren, Pfetten von ausgebautenDachgeschossen und von Flachdä-chern.
/ 250l a) b) / 300l a)
C
Anforderungen bei Baulichkeiten,deren Verformungen ohne beson-dere Aufmerksamkeit wahrnehm-bar sind, jedoch nicht das Gesamt-erscheinungsbild prägen, wie z.B.bei Einfamilienhäusern und Bürosmit jeweils geringen Anforderungenan das Schwingungsverhalten vonDecken.
Balken und Unterzüge von Woh-nungsdecken innerhalb einer Nut-zungseinheit.
Balken und Unterzüge von Decken ineinfachen Bürogebäuden (eine Nut-zungseinheit).
/ 220l a) b) / 300l a)
Sparren, Pfetten von nicht ausge-bauten Dachgeschossen. / 200l a) b) / 300l a)
D
Anforderungen bei Baulichkeiten,bei denen wahrnehmbare Verfor-mungen das Gesamtbild prägendürfen.
Bauteile, bei denen Durchbiegungenvon untergeordneter Bedeutung sind,wie z.B. gewerbliche Betriebsge-bäude (Ställe, Scheunen, Werkstät-ten, Gerätehallen), landwirtschaftlicheGebäude, Garagen, Carports, Unter-stände.
/ 170l a) / 250l a)
a) Bei Kragarmen mit der Länge k gilt: = 2· k
b) In den Kategorien A - C gilt zusätzlich ein Grenzwert von wGrenz,1 20 mm
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Sparren
Kat. B
NKL 1
Schnee
H > 1000 m ü. NN
NW 2 (Optik) greift erst ab g/(g+q) > 0,7. Niveau meist über dem des EC 5. wGrenz,1 = 20 mm kommt bis zu Stützweiten von 5,0 m
nicht zum Tragen.
Sparren
Kat. C
NKL 1
Schnee
H > 1000 m ü. NN
NW 2 (Optik) greift ab g/(g+q) > 0,45. Niveau bei g/(g+q) < 0,45 unter dem des EC 5. wGrenz,1 = 20 mm wird ab > 4,0 m maßgebend.
Sparren
Kat. D
NKL 1
Schnee
H > 1000 m ü. NN
NW 2 (Optik) greift ab g/(g+q) > 0,5 Keine Beschränkung der absoluten Durchbiegung in
dieser Klasse.
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Deckenbalken
Kat. A
NKL 1
NutzlastGebäude-Kat. A+B
NW 1 (Enddurchbiegung) wird immer maßgebend. Niveau deutlich über dem des EC 5. wGrenz,1 = 20 mm kommt erst ab sehr großen Stützweiten
zum Tragen.
Deckenbalken
Kat. B
NKL 1
NutzlastGebäude-Kat. A+B
NW 1 (Enddurchbiegung) wird nahezu immermaßgebend.
Niveau über dem des EC 5. NW 2 (Optik) wird erst ab g/(g+q) 0,8 maßgebend. wGrenz,1 = 20 mm kommt bis zu Stützweiten von 5,0 m
nicht zum Tragen.
Deckenbalken
Kat. C
NKL 1
NutzlastGebäude-Kat. A+B
NW 2 (Optik) wird ab g/(g+q) 0,5 maßgebend. Niveau entspricht in etwa EC 5. wGrenz,1 = 20 mm kommt bis zu Stützweiten von = 4,5 m
nicht zum Tragen.
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Auf der Grundlage dieser Parameterstudien sind folgende Tendenzen erkennbar:
Bei den Kategorien A und B wird immer NW 1 maßgebend, wobei das Niveau über demdes EC 5 liegt (größere Querschnitte erforderlich).Die Beschränkung der Enddurchbiegung auf wGrenz,1 = 20 mm greift erst bei unrealistischgroßen Stützweiten.
Bei Kategorie C greift der Nachweis gegen optische Beeinträchtigung (NW 2) ab einemVerhältnis von g/(g+q) > ca. 0,5. Das Niveau entspricht in etwa dem des EC 5.Die Beschränkung der Enddurchbiegung auf wGrenz,1 = 20 mm führt bei Stützweiten von >4,50 m zu größeren Querschnitten.
5.4 Zusammenfassung
Im Rahmen des Teilprojektes PRB-4.8(2016)-Projektes wurden zunächst Beeinträchtigungender Gebrauchstauglichkeit und die zugehörigen Schutzziele diskutiert.
Im weiteren Verlauf erfolgte eine Bestandsaufnahme über die geschichtliche Entwicklungvon Durchbiegungsnachweisen und ein Vergleich mit der Bemessungspraxis bei andernBaustoffen.
Anhand von Parameterstudien wurden verschiedene vorliegende Vorschläge mit der derzei-tigen Bemessungspraxis verglichen. Darauf aufbauend wurde ein vereinfachter Bemes-sungsvorschlag abgeleitet, nach dem für übliche Holzkonstruktionen nur noch ein Nach-weis zu führen ist (Nachweis der Enddurchbiegung). Lediglich bei schweren Konstruktionenmit einem Eigengewichtsanteil von mehr als 60% an der Gesamtlast wird ein zweiter Nach-weis empfohlen (Nachweis der optischen Beeinträchtigung).
Die derzeit im EC 5 angegebenen Grenzwerte weisen große Bandbreiten auf, ohne dassEmpfehlungen für eine sinnvolle Wahl gemacht werden. Der Tragwerksplaner ist somit beider Festlegung von „passenden“ Grenzwerten auf sich alleine gestellt.
Daher wurden in Abhängigkeit von der Nutzung von Gebäuden und der zugehörigen Be-deutung der Bauteile insgesamt 4 Kategorien (Qualitätsklassen) definiert, für die abgestufteGrenzwerte vorgeschlagen werden. Damit konnte die derzeit bestehende große Bandbreiteder Grenzwerte sinnvoll unterteilt werden.
Damit wurden im Rahmen dieses Teilprojektes Vorschläge erarbeitet, mit denen folgendePRB-Ziele erreicht werden können:
Vereinfachung der Bemessung:
für übliche Konstruktionen ist nur noch ein Nachweis notwendig, anstatt wie bisher dreiNachweise.
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Verständlichkeit der Bemessung:
die bisherige große Bandbreite für Durchbiegungs-Grenzwerte konnte in Abhängigkeit vonder Nutzung bzw. der Bedeutung der Bauteile unterteilt werden (4 Kategorien bzw. Qua-litätsklassen).
Der erarbeitete Vorschlag wird in folgende Ausschüsse eingebracht:
- Cluster-Gruppe des NABau (NA 005-04-01-13 AK) sowie die zugehörige WG 3 vonCEN TC 250 SC 5,
- Gruppe „Grundlagen der Bemessung“ im NABau (NA 005-04-01-10 AK) sowie diezugehörige WG 10 von CEN TC 250 SC 5.
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6 Nachweis der Gebrauchstauglichkeit – Schwingungsnachweis
6.1 Einleitung, Motivation
Der aktuell vorliegende Schwingungsnachweis nach EC 5 ist sowohl inhaltlich als auch inden Anwendungsgrenzen unbefriedigend. Was die Nutzung betrifft, beschränkt er sich aufWohnungsdecken und streng genommen gilt er nur für Holzbalkendecken ohne Berücksich-tigung weiterer Steifigkeiten im Aufbau, ohne Berücksichtigung alternativer Deckenkonstruk-tionen (Brettschichtholz-Decke, Brettsperrholz-Decke, Holz-Beton-Verbund-Decke), derenoberer Aufbau (z.B. Estrich) und der flankierenden Steifigkeiten (Wände usw.). Die Grenz-werte sind sehr ungenau (schwanken zwischen 0,5mm und 4mm), der Nachweis der Ein-heitsimpulsgeschwindigkeitsreaktion greift selbst bei schlechten Decken nicht, die Eignungdes Aufbaus wird nicht überprüft.
Ziel sollte es sein, ausgehend von einer ein- oder zweiachsig tragenden Deckenstruktur unduntergliedert in normale und erhöhte Anforderungen (Wohnungsdecke / Wohnungstrennde-cke) und unter Berücksichtigung weiterer Einflussfaktoren wie Estrichaufbau, nichttragendeQuerwände usw. einen einfachen und gleichzeitig ausreichenden Schwingungsnachweis zuerhalten.
An der TU München wurde 2010 [39] ein Forschungsvorhaben zu diesem Thema fertigge-stellt. Darauf aufbauend sollen dem Anwender Regeln an die Hand gegeben werden, um dasSchwingungsverhalten von Holzdecken zutreffend bemessen zu können.
6.2 Bestandsanalyse
6.2.1 Chronologische Entwicklung
Die „alte“ Holzbaunorm [R15] enthält zum Thema Gebrauchstauglichkeit nur einen Nach-weis der Durchbiegungen/Verformungen unter statischer Einwirkung, keinen Nachweis fürSchwingungen.
Im EC 5: 1993 [R9] ist ein Nachweis für „Schwingungen“ für „Wohnungsdecken“ enthal-ten. Diese Fassung des EC 5 war aber nicht verbindlich für Deutschland.
1999 wurde der Forschungsbericht [35] fertig gestellt. Er behandelt das Thema„Gebrauchstauglichkeit von Wohnungsdecken“ und ergänzt sowie verschärft die Nach-weise aus [R9]. Die Ergebnisse wurden immer wieder, z. B. in [36] veröffentlicht.
2004 erschien eine überarbeitete Fassung des EC 5 [R10]. Der darin enthaltene Schwin-gungsnachweis hat sich gegenüber der Fassung von 1993 nicht geändert.
Ebenfalls 2004 wurde mit DIN 1052: 2004 [R17] eine völlig neu überarbeitete Holzbau-norm herausgegeben. Sie enthält einen Schwingungsnachweis für Wohnungsdecken, „umUnbehagen verursachende Schwingungen zu vermeiden“. Der Schwingungsnachweis ist
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in der Form einer Durchbiegungsbegrenzung. Die zugehörigen Erläuterungen [16] gebenergänzende Hinweise und weitere Nachweisverfahren zum Thema Schwingungen vonDecken.
Mit [32] wird ein populär-wissenschaftlicher Aufsatz veröffentlicht, der die Notwendigkeitdes Schwingungsnachweises erklärt und die wichtigsten Nachweise aus den Erläuterun-gen herausgreift.
Trotzdem waren noch Wissenslücken in der Nachweisführung vorhanden, vor allem was denFrequenzbereich bei Eigenfrequenzen kleiner als 8 Hz betrifft. Zwischen 2007 und 2009wurde an der TU München ein Forschungsvorhaben zum Thema „Schwingungs- undDämpfungsverhalten von Holz- und Holz-Beton-Verbunddecken“ bearbeitet. Der Schlussbe-richt [39] erschien 2010. Eine neue und wichtige Erkenntnis ist, dass der Aufbau der Deckeneine wesentliche Rolle für das Empfinden der Schwingungen spielt.
6.2.2 EC 5 und NA
In der neuen Auflage des EC 5: 2010 [R1] bleibt der Nachweis „7.3 Schwingungen“ bei „7.3.3Wohnungsdecken“ gegenüber der Vorgänger-Ausgaben unverändert. Im Nationalen Anhangwird ergänzt:
„ANMERKUNG: Das Schwingungsverhalten von Decken sollte, ebenso wie die Begrenzungvon Durchbiegungen, immer im Hinblick auf die vorgesehene Nutzung beurteilt werden unddie Anforderungen, gegebenenfalls in Abstimmung mit dem Bauherrn, entsprechend festge-legt werden.“
Der überarbeitete Nationale Anhang [R2] enthält folgenden Hinweis auf die Erläuterungenund das Forschungsvorhaben [39]:
„NCI Zu 7.3.3 „Wohnungsdecken“(NA.6) Für Bauteile ohne nennenswerte Querbiegesteifigkeit kann die Schwinggeschwindig-keit auch nach [NA.3], Tabelle 9/4 und 9/5, mit zugehöriger Erläuterung, ermittelt werden.
ANMERKUNG Genauere Angaben zu sinnvollen Grenzwerten für unterschiedliche Deckensysteme sind [NA.7]zu entnehmen. "
„[NA.7]“ ist die Literaturstelle [39].
Der Schwingungsnachweis besteht aus drei Teilen:
Eigenfrequenz,
Durchbiegung unter Einzellast
Schwinggeschwindigkeit
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Der Wert für die Mindestfrequenz liegt hier bei 8 Hz, allerdings nur bei ständiger Einwirkung(ohne quasi-ständigen Verkehrslastanteil). Für Wohnungsdecken mit einer Eigenfrequenzvon höchsten 8 Hz Hz8f1 sollte eine besondere Untersuchung durchgeführt werden, wel-
che allerdings nicht weiter beschrieben ist.
Folgendes Diagramm zeigt den dreiteiligen Schwingungsnachweis nach EC 5:
Abb. 6-1 Nachweis nach EC 5
6.2.3 Konstruktions- und Bemessungsregeln – Ergebnisse aus dem Forschungsvorhaben
Das Schwingungsverhalten von Holz- und Holz-Beton-Verbunddecken wurde im Rahmeneines Forschungsvorhabens an der TU München [39] untersucht. Dabei wurden die Nach-weise aus dem Eurocode auf Relevanz überprüft und ergänzt. Ergebnis sind Konstruktions-und Bemessungsregeln für den Schwingungsnachweis von Holz- und Holz-Beton-Verbund-decken.
Der Schwingungsnachweis nach dem Forschungsbericht besteht aus drei Kriterien:
1. die Eigenfrequenz der Decke2. die Durchbiegung unter einer Einzellast3. die Konstruktion inkl. Aufbau der Decke
Viele Tragwerksplaner wenden die Regeln an, manche Bemessungsprogramme wie z. B.Dlubal, mbAEC Software und Dietrichs´s haben die Ergebnisse ganz oder teilweise in ihreSoftware aufgenommen.
Der Bundesverband Deutscher Fertigbau e.V. hat ein Technisches Merkblatt über die „Ge-brauchstauglichkeit von Holzdecken“ zusammengestellt [29]. Auch hier sind Ergebnisse ausdem Forschungsvorhaben eingeflossen.
Besondere Untersuchung
Steifigkeit: w (1kN) 0,5…4,0 mm
Nachweis erfüllt
Festlegung, ob besseres oder schlechteres Verhalten
JA
NEIN
NEIN
Nachweis nicht erfüllt
Schwingungen von Wohnungsdecken - Gebrauchstauglichkeitsnachweis
Schwinggeschwindigkeit
JA
JA
NEINEigenfrequenz: fe 8 Hz
Grenzwerte für w und v (bzw. a und b)
1f1bv
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Endbericht 2015-2017 63 18.12.2017
Von den Anwendern gab es positives Feedback zu den Konstruktions- und Bemessungsre-geln. Teilweise war zu hören, dass v.a. das Steifigkeitskriterium bemessungsrelevant undz.T. zu streng sei.
Um dies zu untersuchen, wurden unterschiedliche Diagramme erstellt, siehe auch [30].Nachfolgend sind die Nachweisdiagramme für Holzbalkendecken als Einfeldträger für vierFälle dargestellt.
Decke zwischen unterschiedlichen Nutzungseinheiten mit Nassestrich
Decke zwischen unterschiedlichen Nutzungseinheiten mit Trockenestrich
Decke innerhalb einer Nutzungseinheit mit Nassestrich
Decke innerhalb einer Nutzungseinheit mit Trockenestrich
Holzbalkendecke zwischen unterschiedlichen Nutzungseinheiten als Einfeldträger mit unter-schiedlichem Eigengewicht, mit einem Nassestrich-Aufbau von 65 mm.
Das Diagramm (Abb. 6-3) zeigt welcher Nachweise bemessungsrelevant wird, je nachSpannweite und Eigengewicht.
Bei kleinen Spannweiten sind die Durchbiegungsnachweise maßgebend, bei Spannweitenzwischen 2,3 m und ca. 4 – 6 m das Steifigkeitskriterium und bei größeren Spannweiten dasFrequenzkriterium.
Je schwerer die Decke ist, desto größer ist der Bereich, in dem das Frequenzkriterium maß-gebend ist und desto kleiner ist zugleich der Bereich des Steifigkeitskriteriums. Dies bedeu-tet, dass bei schwereren Holzbalkendecken die Eigenfrequenz schon bei geringeren Spann-weiten bemessungsrelevant wird.
Abb. 6-2 Nachweisdiagramm Einfeldträger - Variables Eigengewicht für Nassestrich 65 mm /unterschiedliche Nutzungseinheiten
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Endbericht 2015-2017 64 18.12.2017
Holzbalkendecke zwischen unterschiedlichen Nutzungseinheiten als Einfeldträger mit einemTrockenestrich-Aufbau.
Dieser Aufbau „Trockenestrich auf einer Holzbalkendecke“ „zwischen unterschiedlichen Nut-zungseinheiten“, also höhere Anforderungen an die Decke, ist in dem Forschungsbericht alsnicht geeignet eingestuft worden. Die Schwingungen werden als unangenehm empfunden,weil die Decke zu leicht ist und zu wenig Querverteilung der Last hat.
Holzbalkendecke innerhalb einer Nutzungseinheit als Einfeldträger mit einem Nassestrich-Aufbau von 65 mm.
Folgende Abbildung zeigt die maßgebenden Nachweise bei einer Holzbalkendecke mitNassestrich innerhalb einer Nutzungseinheit. Es stellt deutlich dar, dass das Steifigkeitskri-terium in diesem Fall nicht maßgebend wird.
Abb. 6-3 Nachweisdiagramm Einfeldträger – Nassestrich innerhalb einer Nutzungseinheit,g = 2,0 kN/m²
Holzbalkendecke innerhalb einer Nutzungseinheit als Einfeldträger mit Trockenestrich.
Abb. 6-5 zeigt den maßgebenden Nachweis beim Einfeldträger innerhalb einer Nutzungsein-heit mit einem Trockenestrich-Aufbau. Den Berechnungen für dieses Diagramm ist eine dop-pelte Lage mit insgesamt 4,6 mm Trockenestrich zugrunde gelegt. In allen üblicherweisevorkommenden Spannweiten (1 m bis ca. 6,5 m) wird das Steifigkeitskriterium mit einerDurchbiegungsbegrenzung von 1mm unter einer Einzellast von 2 kN maßgebend.
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Abb. 6-4 Nachweisdiagramm Einfeldträger – Trockenestrich innerhalb einer Nutzungseinheit
Insgesamt fällt auf, dass das Steifigkeitskriterium beim Nassestrich eine untergeordneteRolle spielt. Innerhalb einer Nutzungseinheit wird das Steifigkeitskriterium mitNassestrichaufbau gar nicht maßgebend. Hier werden die Durchbiegungsnachweise bei ge-ringeren Verkehrslasten in diesen Bereichen bemessungsrelevant. Weiter kann festgestelltwerden, dass das Eigenfrequenzkriterium bei der Verwendung eines Nassestrichs bereits abca. 4,0 bis 5,0 m ausschlaggebend wird. Beim Trockenestrich wird diese entweder gar nichtoder erst bei untypisch großen Spannweiten ab ca. 6,50 m maßgebend.
Bei Decken zwischen unterschiedlichen Nutzungseinheiten gibt es einen Bereich (Spann-weiten zwischen 2,3 m und ca. 5 m), bei dem das Steifigkeitskriterium maßgebend wird, vgl.Abb. 6-3.
6.2.4 Vorschlag Kreuzinger /Mohr [35]
Das Steifigkeitskriterium ist ein wichtiger Baustein zur Beurteilung des Schwingungsverhal-tens einer Decke. Es wird empfohlen, die Grenzen einzuhalten. Bei Decken mit hohemDämpfungsmaß, wie es bei den Decken zwischen unterschiedlichen Nutzungseinheiten we-gen Schallschutzaufbauten ohnehin vorhanden ist, kann eine Erhöhung der Grenzwerte an-gedacht werden.
Im Bericht [35] wird vorgeschlagen, den Grenzwert mit Faktor 1,25 zu multiplizieren, wennausreichend Dämpfung vorhanden ist. Damit wäre der neue Grenzwert 1,25*0,5mm =0,625mm.
Hintergrund:Bei hohen Dämpfungswerten klingen die Schwingungen schneller ab und werden deshalbals weniger störend empfunden.
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Endbericht 2015-2017 66 18.12.2017
6.3 Therapie: Bemessungsvorschlag für den Schwingungsnachweis bei Holzdecken
6.3.1 Allgemein bei starr (auf Wänden) gelagerten Decken
In Anlehnung an den Forschungsbericht [39] wird folgendes Vorgehen beim Schwingungs-nachweis von Holzdecken, vgl. Abb. 6-6 empfohlen. Die einzelnen Schritte werden im Fol-genden erklärt. Falls die Decke nachgiebig auf Unterzügen gelagert ist, ist zusätzlich Ab-schnitt 6.3.2 zu beachten.
Die Einteilung in Qualitätsklassen entsprechend Abschnitt 5.3.2, Tabelle 5-2 wird im Bemes-sungsvorschlag berücksichtigt.
*) Die genauere Untersuchung ist i. A. nur bei schweren Decken, z. B. bei Holz-Beton-Verbunddecken Erfolgversprechend.
Abb. 6-5 Nachweis nach den Konstruktions- und Bemessungsregeln aus [39].
Im Folgenden wird das Schaubild in Abb. 6-5 erläutert:
Zu 1.: Geplante Nutzung / Einbaulage / Anforderung
Höhere Anforderungen für Decken zwischen unterschiedlichen Nutzungseinheiten,z.B. Mehrfamilienhäuser, Bürogebäude, Schulen, Kindergärten, auch kostspielige Einfa-milienhäuser etc.:
„Bewertung 1,0 bis 1,5“ bzw. „Qualitätsklasse A“
Geringere Anforderungen für Decken innerhalb einer Nutzungseinheit, z.B. normale“Einfamilienhäuser:
„Bewertung 1,5 bis 2,5“, bzw. „Qualitätsklassen B und C“
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Endbericht 2015-2017 67 18.12.2017
Keine Anforderungen für Decken unter untergeordneten Räumen, z. B. nicht ausge-baute Dachräume oder im Bestand. Immer mit Bauherrn- Zustimmung:
„Bewertung 2,5 bis 4,0“bzw. „Qualitätsklasse D“
Zu 2.: Grenzwerte und Anforderungen an Konstruktion
Die empfohlenen Grenzwerte (Tabelle 6-1) für die Eigenfrequenz und Durchbiegung unterEinzellast sind dem Forschungsbericht [39] entnommen und um die Qualitätsklassen [34]ergänzt.
Tabelle 6-1 Grenzwerte für die Eigenfrequenz und Durchbiegung unter Einzellast
Bewertung 1,0 bis 1,5 1,5 bis 2,5 2,5 bis 4,0
Beschreibungnach [39].
MFH,auch Büros,
Klassenräumein Schulen,
Kindergärten
EFH
Qualitätsklassenach [34] A B C D
Überdurchschnittli-che Anforderungengegenüber üblichenAnforderungen
Anforderungen inner-halb einer Nutzungs-einheit (z.B. Ein-/Zweifamilienhausoder üblicheBüronutzung). DieVerformungen undSchwingungen desTragwerks sind nurmit besonderer Auf-merksamkeit wahr-nehmbar
Anforderungen anBauteile, deren Ver-formungen ohnebesondere Aufmerk-samkeit wahrnehm-bar sind, jedoch nichtdas Gesamterschei-nungsbild prägen,z.B. Decken beiEinfamilienhäusernund Büros jeweils mitgeringen Anforderun-gen an das Schwin-gungsverhalten
Anforderungen anBauteile, bei denenwahrnehmbare Ver-formungen das Ge-samtbild prägendürfen. Keine An-forderungen an dasSchwingungsverhal-ten
fGrenz 8 Hz 6,3 Hz 6 Hz 5,6 Hz Keine Anforderung
wGrenz 0,5 mm 0,75 mm1,0mm
1,5 mm Keine Anforderung
Zu 3. Eigenfrequenz
Die Eigenfrequenz der Decke soll größer sein als der Grenzwert fgrenz nach Tabelle 6-1. DieEigenfrequenz kann durch Messung oder Berechnung ermittelt werden.
Eine Messung kann z.B. bei Standarddecken im Vorfeld im Betrieb sinnvoll sein.Bei der Berechnung darf das tatsächliche statische System angesetzt werden, z. B. eine
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Durchlaufträgerwirkung. Die Biegesteifigkeit des Estrichs darf rechnerisch angesetzt werden.Für die Masse darf allein die Eigenmasse angesetzt werden. Verkehrslast und Trennwand-zuschlag müssen nicht eingerechnet werden. Lagerungen auf nachgiebigen Unterzügenmüssen berücksichtigt werden, vgl. Abschnitt 6.3.2.
mEI
L2f L
2BalkeneldinfE,e Gl.(6.1)
Eigenfrequenz eines Einfeldträger mit
12bhI Balken
3
Gl.(6.2)
Eigenfrequenz eines Zweifeldträgers mit kf nach Tabelle 6-2
BalkeneldinfE,efBalkenZweifeld,e fkf Gl.(6.3)
Eigenfrequenz einer Platte mit vierseitiger gelenkiger Lagerung
4Balken,ePlatte,e /11ff Gl.(6.4)
Beiwert zur Berechnung der zweiachsigen Tragwirkung
4
b
L
EIEI
Lb
Gl.(6.5)
L: Spannweite beim Einfeldträger.Beim Mehrfeldträger: Spannweite des größten Feldes.
1L : Beim Zweifeldträger: Spannweite des kleineren Feldesm: Masse infolge Eigengewicht der Decke in [kg/m²]
ohne Verkehrslast und Trennwandzuschlagb : Spannweite der Decke in Querrichtung oder Deckenfeldbreite
LEI : effektive Biegesteifigkeit in Längsrichtung je Meter Breite in [Nm²/m]:Biegesteifigkeit der Decke + Biegesteifigkeit des Estrichs **)
bEI effektive Biegesteifigkeit in Querrichtung in [Nm²/m] mit bL EIEI :Biegesteifigkeit der Decke + Biegesteifigkeit des Estrichs **)
EEstrich: Falls kein genauerer Wert bekannt ist, wird empfohlen mit einemE-Modul für den Nassestrich von E = 15 000 N/mm² zu rechnen.
EIquer BST: Brettstapel, genagelt oder gedübelt: längsquer EI0005,0EI
Brettstapel geklebt: längsquer EI03,0EI
**) Bei Installationsführungen oder Fugen im Estrich oder Ausführung als Fertigteil mit Fugen ist dieBiegesteifigkeit des Estrichs entsprechend zu reduzieren. Nicht kraftschlüssig ausgeführte Stößezwischen Elementen müssen bei der Ermittlung der Querbiegesteifigkeit berücksichtigt werden.
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Tabelle 6-2 Faktor zur Umrechnung der Eigenfrequenz von Einfeldträger auf Zweifeldträger
L/L 1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0
kf 1,0 1,09 1,15 1,20 1,24 1,27 1,30 1,33 1,38 1,42 1,56
Zu 4.: Steifigkeit bzw. Nachweis der Durchbiegung unter Einzellast
Die Durchbiegung unter einer Einzellast von 2 kN soll kleiner sein als der Grenzwert wgrenz
nach Tabelle 6-1.
Durchbiegung unter einer Einzellast von 2 kN
)2
3
4822
kNwL bEILkNw Gl.(6.6)
mittragende Breite
bb
b efkNw min)2( 1,11,1
4b
EIEILb
L
bef Gl.(6.7)
Bei Trockenestrich:iteElementbrefache2
dtanBalkenabsfacher2b )kN2(w Gl.(6.8)
Anmerkungen und Hintergründe:
Bei Durchlaufträgern darf die Durchlaufwirkung nicht berücksichtigt werden. Hier erfolgtder Nachweis am Ersatzsystem eines beidseitig gelenkig gelagerten Einfeldträgers, L istgleich die Spannweite des größten Feldes.
Hintergrund ist die Tatsache, dass das Schwingungsempfinden bei Durchlaufträgern un-günstiger ist als bei Einfeldträgern (vgl. Abb. 6-7). Das liegt zum einen daran, dass sichein Feld nach unten und das andere (unerwartet) nach oben bewegt und zum anderen derSchwingungserreger wegen evtl. vorhandenen Wänden nicht gesehen wird. Dieses un-günstige Verhalten von Durchlaufträgern wird rechnerisch nicht berücksichtigt, dafür wirddie günstig wirkende Einspannung bei der Berechnung der Durchbiegung unter Einzellastebenfalls nicht angesetzt.
Abb. 6-6 Schwingungen bei Durchlaufträgern (aus [37])
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Bei Decken ohne nennenswerte Querbiegesteifigkeit, z. B. bei Trockenestrichaufbau kannfür die mittragende Breite der zweifache Balkenabstand angesetzt werden. Hier liegt dieAnnahme zugrunde, dass die Last zwischen zwei Balken aufgebracht wird und sich beideBalken an der Lastabtragung beteiligen.
Bei Elementdecken, z. B. Leimstapeldecken, dürfen zwei Elemente angesetzt werden,wenn diese miteinander verbunden sind.
Liegt die Decke nachgiebig auf Unterzügen auf, so ist bei der Berechnung der Eigenfrequenzund der Durchbiegung unter der Einzellast w (2kN) die Nachgiebigkeit der Unterzüge zusätz-lich zu berücksichtigen, vgl. Abschnitt 6.3.2.
Zu 5.: Konstruktive Anforderungen an den Aufbau der Decke
Entscheidend für das Schwingungsempfinden ist neben der Eigenfrequenz und der Steifig-keit auch der Aufbau der Decke.
Eine schwimmende Lagerung des Estrichs ist in jedem Fall erforderlich.
Nassestriche sind aufgrund ihrer höheren Masse und höheren Steifigkeit gegenüber Tro-ckenestrichen günstiger zu bewerten.
Eine (möglichst schwere) Schüttung verbessert das Schwingungsverhalten. Gleichzeitigbietet sie die Möglichkeit der Installationsführung. Je schwerer die Schüttung, desto grö-ßer die Verbesserung der subjektiven Bewertung. Als „schwere“ Schüttung werdenSchüttungen mit einem Flächengewicht von mindestens 60 kg/m² bezeichnet. Dies ent-spricht z.B. einer 4 cm dicken Kalksplittschicht. Ob und welche Art der Schüttung erfor-derlich ist, kann Tabelle 6-3 entnommen werden.
Tabelle 6-3 Konstruktive Anforderung je nach Art der Rohdecke, Einbaulage und Bewertung
Art der Rohdecke Art des EstrichsBewertung 1,0 bis 1,5
Qualitätsklasse ABewertung 1,5 bis 2,5
Qualitätsklasse B und C
Flächige Massivholz-decken(Brettsperrholz- ,Brettstapeldecken)
schwimmenderNassestrich
schwimmend auf schwerer oderleichter Schüttung
schwimmend (auch ohneSchüttung)
schwimmenderTrockenestrich
schwimmend auf schwererSchüttung ***)
schwimmend auf schwererSchüttung ***)
Holzbalkendeckenoder Trägerroste
schwimmenderNassestrich
schwimmend auf schwererSchüttung
schwimmend (auch ohneSchüttung)
schwimmenderTrockenestrich nicht möglich schwimmend auf schwerer
Schüttung
***) … bis jetzt nur im Labor getestet.
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6.3.2 Ergänzung für nachgiebig (auf Unterzügen) gelagerte Decken
Die unter 6.3.1 beschriebenen Berechnungen für die Eigenfrequenz und die Durchbiegungunter Einzellast gehen von festen Auflagern auf Wänden auf. Oft treten Probleme auf, weildie Decke nachgiebig auf Unterzügen aufliegt und die Nachgiebigkeit in der Berechnungnicht berücksichtig wurde. Haupt- und Nebenträger sind dann nicht mehr getrennt zu be-trachten, sondern als ein kombiniertes System, wie Abbildung 16 verdeutlicht. Wie die ge-meinsame Wirkung Holzdecke und Unterzug als gesamtes System rechnerisch erfasst wer-den kann, wird im Folgenden beschrieben.
Holzträger als Durchlaufträger:
Vor allem bei Decken mit durchlaufenden Holzbalken und Unterzügen als Mittelauflagerspielt das Verhältnis der Steifigkeiten Holzbalken zu Unterzug eine große Rolle.
Holzbalken, die als Durchlaufträger über ein Mittelauflager geführt werden, werden je nachVerhältnis der Steifigkeiten überwiegend Schwingungen mit einem „großem“ Sinusbogen(Abb.6-8 oben) oder Schwingungen mit einer Doppelwelle (Abb.6-8 unten) ausführen. Zwi-schen den Eigenfrequenzen der beiden Extremfälle liegt Faktor 4.
Abb. 6-7 Erste Eigenform der Decke gesamt sowie eines einzelnen Holzträgers je nach Steifigkeit desUnterzugs
Im Rahmen mehrerer Abschlussarbeiten an der Hochschule Biberach, z.B. [Stumpf, 2015]wurden Korrekturfaktoren ef zur Ermittlung der resultierenden Eigenfrequenz berechnet.
Die Korrekturfaktoren ef werden wie folgt verwendet:
Lagerungauf Wand
Lagerungauf Wand Lagerung auf Unterzug
relativ weicher Unterzug
steifer Unterzug fe, Doppelwelle = 4 fe,1Sinusbogen
HolzträgerExtremfall: 1 Sinusbogen
Zwischenform
Extremfall: Doppelwelle
L
b
L
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starrefgesenachgiebige feff ,,, Gl.(6.9)
Darin sind ef der Korrekturfaktor nach den Tabellen im Anhang und fe,starr die Eigenfrequenzder Decke, wenn sie starr (z.B. auf Wänden) gelagert wäre. Unter bestimmten Bedingungenergeben sich rechnerisch Korrekturfaktoren ef > 1. In diesen Fällen sollte mit ef = 1 gerechnetwerden.
Die Korrekturfaktoren ef sind abhängig
von den Steifigkeitsverhältnissen Decke zu Unterzug
von den Spannweiteverhältnissen Deckenfeld (mit L oder LDecke bezeichnet) zu Unterzug(mit b oder LUnterzug bezeichnet) und
von den absoluten Spannweiten der Decke.
Im Bericht PRB-4.7(2016) wurden Diagramme und Tabellen für unterschiedliche absoluteSpannweiten aufbereitet. Abb. 6-8 zeigt exemplarisch den Korrekturfaktor für einenEinfeldträger.
Abb. 6-8 Korrekturfaktor eef für einen Einfeldträger mit lges = 6,00 m
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Rechnerische Erfassung der resultierenden Eigenfrequenz
Rechnerisch kann die resultierende Eigenfrequenz entweder mit Hilfe von FE Programmenerfasst werden, oder mit Hilfe der Näherungsformel Gl.(6.10).
2,
2,
,
311
1
Unterzugestarre
gese
ff
fGl.(6.10)
fe,starr ist die Eigenfrequenz der Decke, wenn sie starr gelagert wäre, fe,Unterzug die Eigenfre-quenz des Unterzugs unter Berücksichtigung der Masse, die auf ihm lagert.
Mit dieser Näherungsformel (Gl. (15)) können die Systeme nach Abb. 6-9 erfasst werden.
Abb. 6-9 Schematische Darstellung der Lagerung von Holzträgern auf Unterzügen, aus [Hamm, 2008]
Berechnung der Durchbiegung unter Einzellast (Steifigkeitskriterium)
Auch bei der Berechnung der Durchbiegung unter der Einzellast w (2kN) muss die Nachgie-bigkeit des Unterzugs berücksichtig werden. Wenn die Last von 2kN mittig angreift, sind dieAuflagerkräfte beim Lager und beim Unterzug jeweils 1kN. Der Unterzug erfährt eineDurchbiegung wUZ (1kN) unter 1kN, die linear vom (starren) Lager zum UZ zunimmt. DieDurchbiegungen können dann entsprechend Gl.(6.11) addiert werden.
kNwkNwwww UZBalkenUnterzugres 215,05,0 Gl.(6.11)
Ersatzfeder fürUnterzug = Mittelauflager
Holzträger
Ersatzfeder fürUnterzug = Randlager
Holzträger als Durchlaufträger
Holzträger als 2x Einfeldträger
Ersatzfeder fürUnterzug = Mittelauflager
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Abb. 6-10 Rechenmodell für nachgiebig gelagerte Decken
Durch die Addition der Durchbiegungen erhält man die größtmögliche Durchbiegung, d.h. dieMethode ist vermutlich auf der sicheren Seite. Deshalb wird angestrebt, auch für dieDurchbiegung unter Einzellast Hilfsdiagramme zu erstellen. Aktuell wird eine Abschlussarbeitmit dieser Thematik an der Hochschule Biberach betreut.
Nachweise
Die einfachste Regel für die Mindeststeifigkeit eines Unterzugs findet sich im Forschungsbe-richt [35]. Nach Ansicht der Autorin ist sie nach wie vor gültig und wichtig für eine erste Ein-schätzung, sollte aber um die genannten Nachweise ergänzt werden, s.u.
„Unterzüge als Zwischenauflager sollten möglichst steif ausgeführt werden. Die Übertragungder Schwingungen zwischen zwei Einfeldträgern ist durch einen gemeinsamen „weichen“Unterzug möglich. Der Unterzug sollte für erhöhte Anforderungen bemessen werden.“
Für den Einfeldträger heißt das:
mmEI
LkNw
Unterzug
UnterzugUnterzug 25,0
481 3
Gl.(6.12)
Weiterhin gilt:
grenzgese ff , Gl.(6.13)
grenzres ww Gl.(6.14)
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6.3.3 Besondere Untersuchung, falls die Eigenfrequenz kleiner ist als fgrenz
Vor allem bei Decken mit großen Spannweiten wird das Frequenzkriterium bemessungsrele-vant. Es können auch Decken mit Eigenfrequenzen kleiner als die Grenzfrequenz ausgeführtwerden, wenn die Schwingbeschleunigung nach Gl.(6.17) begrenzt wird und eine Mindest-frequenz nach Gl.(6.15) eingehalten wird.
Der Nachweis der Schwingbeschleunigung führt in der Regel nur bei ausreichend schwerenDecken (hauptsächlich großflächigen Holz-Beton-Verbunddecken) zum Erfolg.
grenze fffmin Gl.(6.15)
Hzf 5,4min Gl.(6.16)
grenzaa Gl.(6.17)
²05,0 smagrenz für Bewertung 1,0 bis 1,5, Qualitätsklasse A Gl.(6.18)
²10,0 smagrenz für Bewertung 1,5 bis 2,5, Qualitätsklasse B und C Gl.(6.19)
Die Beschleunigung für ein einachsig oder zweiachsig gespanntes Deckenfeld alsEinfeldträger mit der (Raum-) Breite b infolge einer gehenden Person kann wie folgt berech-net werden: Die anzusetzende dynamische Kraft ist abhängig von der Eigenfrequenz derDecke und kann aus Abbildung 19 abgelesen werden.
DmbmLmkgmNtF
sma
25,05,0²/4,0
² Gl.(6.20)
Die Dämpfung D, auch bezeichnet als Lehr´sches Dämpfungsmaß, kann Tabelle 6-4entnommen werden.
Als mitschwingende Masse wurde in der Gleichung die halbe Spannweite L und die halbeBreite b angesetzt. Das ist für vierseitig gelagerte Einfeldträger mit einer ausreichendenQuerbiegesteifigkeit eine gute Näherung. Eine ausreichende Querbiegesteifigkeit ist z. B.vorhanden bei Holz-Beton-Verbunddecken, flächigen Massivholzdecken oder Aufbauten mitNassestrich. Für die Raumbreite b sollte der kleinere Wert aus der tatsächlichen Breite unddas 1,5-fache der Spannweite eingesetzt werden (bei Holz-Beton-Verbund und Brettsperr-holz-Decken). Bei linienförmigen Elementen gilt der kleinere Wert aus der tatsächlichenBreite und der Spannweite.
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Tabelle 6-4 Dämpfungswerte in Abhängigkeit von der Tragkonstruktion und dem Aufbau der Decke
Material und Aufbau Lehr´sches Dämpfungsmaß D Quelle
(Holz-) Decken ohne schwimmenden Estrich 1,0 %
[16]Decken aus verleimten Brettstapelelementen mit schwimmendemEstrich
2,0 %
Holzbalkendecken und mechanisch verbundene Brettstapeldeckenmit schwimmendem Estrich
3,0 %
Brettsperrholzdecken ohne bzw. mit leichtem Aufbau, zweiseitiggelagert
2,5 %
[31]
[33]
Brettsperrholzdecken mit schwimmendem Estrich (schwerer Auf-bau) auf Stahl oder punktförmig oder zweiseitig gelagert
2,5 %
Brettsperrholzdecken mit schwimmendem Estrich, vierseitig gela-gert
3,5 %
Brettsperrholzdecken mit schwimmendem Estrich, vierseitig aufHolzwänden gelagert
4,0 %
Holz-Beton-Verbunddecke als Rohdecke 2,5 %aus Mes-sung
Holz-Beton-Verbunddecke mit schwimmendem Estrich 3,5 %
Die einwirkende Kraft auf die Decke F(t) ist zeit- und ortveränderlich. Sie wird in Gleichung25 mit dem Faktor 0,4 reduziert, weil die Einwirkungsstelle wechselt und die Einwirkungs-dauer begrenzt ist, vgl. [35].
Abb. 6-11 Zusammenhang zwischen der Frequenz und der abgegebenen Kraft beim Gehen
1. Harmonische,280N
2. Harmonische,140N
3. Harmonische, 70NStreuung Streuung
0
140
280
420
1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0
F(t) [N]
Frequenz [Hz]
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6.4 Zusammenfassung
Im Rahmen der Untersuchungen wurde zunächst zusammengestellt, wie der Schwingungs-nachweis für Holzdecken bis jetzt geführt wurde. Im weiteren Verlauf wurde auf die Ergeb-nisse des 2010 abgeschlossenen Forschungsvorhabens eingegangen, ebenso wurden dieRückmeldungen aus der Praxis aufgezeigt und diskutiert.
In den Bemessungsvorschlag sind nun eingearbeitet worden:
die mittragende Breite
die mitschwingende Breite
die Korrekturfaktoren bei nachgiebig gelagerten Decken
die Einteilung in die Qualitätsklassen von Holzbau Deutschland
Der erarbeitete Vorschlag wird in ein Bemessungsprogramm aufgenommen, das kostenfreiauf der Homepage der Hochschule Biberach zur Verfügung gestellt werden wird.
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7 Stiftförmige Verbindungsmittel
7.1 Motivation
Der Nachweis von Verbindungen stellt einen Großteil der planerischen Leistung im Holzbaudar. Die Dimensionen der anschließenden Bauteile ergeben sich häufig aus dem Platzbedarffür die Verbindungsmittel. Die Nachweise für „Verbindungen mit metallischen Verbindungs-mitteln“ werden in der EC 5-1-1:2010-12 (kurz: EC 5) [R1] im Kapitel 8 dargestellt.
Die Verbindungsmittel können in stiftförmige (Nägel, Schrauben, Klammern, etc.) und flä-chige (Nagelplatten, Dübel besonderer Bauart) unterteilt werden. Als mechanische Grund-lage für die Berechnung von stiftförmigen Verbindungsmittel unter Beanspruchung auf Ab-scheren dient die Theorie nach Johansen [41].
In der Ursprungsform der Theorie nach Johansen wurden einfache Formeln zur Berechnungvon Scherverbindungen angegeben. Diese einfachen Berechnungen wurden im Laufe derZeit immer mehr erweitert. Die aktuellen Nachweise nach Johansen wurden mit der Einfüh-rung des EC 5 in den Kerntext übernommen.
Der vereinfachte Nachweis, welcher im Kerntext der DIN 1052:2008-12 [R18] (kurz: DIN1052) angegeben war, wurde in den nationalen Anhang verschoben. Dies bedeutet einenerheblichen rechnerischen Mehraufwand für den Planer. Für den Nachweis einer Verbindungsind dadurch oft mehrere iterative Schritte nötig geworden.
Neben den vielen Nachweisformaten im Kerntext der Norm finden sich auch mechanischnicht nachvollziehbare Werte. Exemplarisch kann das Fließmoment des Verbindungsmittelsgenannt werden. Das plastische Widerstandsmoment für einen Rundquerschnitt wird me-
chanisch über die Formel 3,, 4
rfM kuplply ermittelt. Im EC 5 wird der Wert über die
Formel 6,2,, 3,0 dfM kuRky ermittelt. Da es sich bei diesem Wert um ein teilplastisches
Widerstandsmoment handelt, führt die Bezeichnung von RkyM , als charakteristisches
Fließmoment zu Verwirrung. Die Ermittlung dieses Werts wurde in früheren Veröffentlichun-gen [42] bereits diskutiert und befindet sich auch derzeit wieder in Diskussion [43].
Im Zuge der Praxis Regeln Bau sollen deshalb dem Planer zur Vereinfachung wieder einfa-che Formeln an die Hand gegeben werden, welche einen Großteil der baupraktischen An-wendungsfälle abdecken.
Derzeit sind für die Berechnung einer Verbindung nach aktuellem Stand der Normung meh-rere Schritte notwendig. Zudem erfolgen in der Norm mehrere Verweise zwischen den ein-zelnen Kapiteln. Die große Vielzahl an derzeitigen Nachweisen inkl. Verknüpfungen in derNorm ist anhand folgender Tabelle deutlich zu erkennen.
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Tabelle 7-1 Nachweisformate nach EC 5
Verbindungsmittelart Verbindungsart
Holz-Holz-Verbindung Stahlblech-Holz-Verbindung
Nägel:
mmd 6Nachweis 1 Nachweis 2 Nachweis 3 Nachweis 4 Nachweis 5
Nägel:
mmdmm 86 Nachweis 6 Nachweis 7 Nachweis 8 Nachweis 9 Nachweis 10
Nägel:
mmd 8Verweis aufNachweis 11
Verweis aufNachweis 12
Verweis aufNachweis 13
Verweis aufNachweis 14
Verweis aufNachweis 15
Bolzen: Nachweis 11 Nachweis 12 Nachweis 13 Nachweis 14 Nachweis 15
Stabdübel undPaßbolzen:
Verweis aufNachweis 11
Verweis aufNachweis 12
Verweis aufNachweis 13
Verweis aufNachweis 14
Verweis aufNachweis 15
Klammern:Verweis aufNachweis 1
Verweis aufNachweis 2
Verweis aufNachweis 3
Verweis aufNachweis 4
Verweis aufNachweis 5
Schrauben:
mmd 6
Verweis aufNachweis 1
Verweis aufNachweis 2
Verweis aufNachweis 3
Verweis aufNachweis 4
Verweis aufNachweis 5
Schrauben:
mmd 6Verweis aufNachweis 11
Verweis aufNachweis 12
Verweis aufNachweis 13
Verweis aufNachweis 14
Verweis aufNachweis 15
Durch die Verwendung der Johansen-Formeln im Kerntext der Normung ergibt sich zusätz-lich zu den verschiedenen Nachweisen eine Vielzahl an Formeln, welche jeweils berechnetwerden müssen.
Exemplarisch hierfür ist die Berechnung einer einschnittigen Holz-Holz-Verbindung mit Stab-dübeln. Um in diesem Fall den Widerstand der Verbindung zu erhalten, muss der Planer imungünstigsten Fall 19 verschiedene Arbeitsschritte durchführen. Wird nach der Berechnungder erforderliche Tragwiderstand nicht erreicht, muss eventuell der ganze Berechnungsvor-gang wiederholt werden. Dies ist mit einem erheblichen Aufwand und einer großen Fehler-anfälligkeit verbunden.
Vor allem in der Entwurfsphase, in der die wichtigsten Details festgelegt werden, erweist sichdie Konstruktion und Dimensionierung solcher Verbindungen als zeitaufwendig und mühsam.
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Endbericht 2015-2017 80 18.12.2017
Im Zuge der Anamnese und der Diagnose wurden Defizite und Vereinfachungsmöglichkeitenin den einzelnen Kapiteln untersucht. Im Zuge der Therapie wurden Verbesserungsvor-schläge erarbeitet und diese mittels Vergleichsberechnungen überprüft.
7.2 Holz-Holz- und Holzwerkstoff-Holz-Verbindungen
7.2.1 Anamnese/Diagnose: Sachstand DIN 1052 [R18] und EC 5 [R1]
Die Ermittlung der Tragfähigkeit von ein- und mehrschnittigen Verbindungen erfolgt mittelsder Fließtheorie nach Johansen. Beim Nachweis nach EC 5 werden die Tragwiderständeabhängig von den einzelnen Versagensmodi ermittelt.
Für einschnittige Verbindungen ergeben sich somit sechs möglicheVersagensmechanismen mit unterschiedlichen Tragwiderständen, von welchen der kleinsteWert maßgebend wird.
Gl.(7.1)
Abb. 7-1 Tragfähigkeit einschnittige Verbindung nach EC 5
Bei den einzelnen Nachweisen werden die Fließgrenze, die Lochleibungsfestigkeiten, dieHolzdicken und der Ausziehwiderstand berücksichtigt. Abhängig von dem Verhältnis derWerte wird ein anderes Versagen der Verbindung maßgebend. Zusätzlich wird in der Be-
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Endbericht 2015-2017 81 18.12.2017
rechnung der sogenannte Seileffekt der Verbindungsmittel über den Ausziehwiderstand be-rücksichtigt.
Diese Form der Nachweisführung ist analog zu den damaligen Gleichungen der DIN 1052Anhang G, lediglich der Seileffekt blieb damals unberücksichtigt.
Im Gegensatz zu den sechs Widerstandsberechnungen wurde die Tragfähigkeit einer Ver-bindung in der DIN 1052 mittels einer Formel bestimmt. Dieses Nachweisformat wird im nati-onalen Anhang des EC 5 verwendet.
Vereinfachter Nachweis nach NA-D EC 5:
dfMF khRkyRkv ,1,,, 212 Gl.(7.2)
Die Gleichung entspricht dem Versagensmechanismus (f) nach dem genauen Nachweis-verfahren. Bei Holzversagen beträgt der Materialsicherheitsbeiwert 1,3, bei Stahlversagen1,1. Um die unterschiedlichen Sicherheitsbeiwerte anzupassen wird die Formel für die erfor-derliche Holzdicke mit dem Faktor 1,15 multipliziert. Ziel ist ein duktiles Bauteilversagendurch Bilden eines Fließgelenks der Verbindungsmittel zu erreichen. Um ein solches Bauteil-versagen zu erreichen sind gewisse Holzdicken erforderlich. Diese werden im nationalenAnhang durch folgende Gleichungen ermittelt.
Erforderliche Holzdicken nach NA-D EC 5:
dfM
tkh
Rkyreq
,1,
,,1 )2
12(15,1 (Seitenholz 1) Gl.(7.3)
dfM
tkh
Rkyreq
,2,
,,2 )2
112(15,1 (Seitenholz 2) Gl.(7.4)
dfM
tkh
Rkyreq
,2,
,,2 )
14(15,1 (Mittelholz) Gl.(7.5)
Werden diese erforderlichen Holzdicken nicht erreicht, so muss der Widerstand linear über
das Verhältnisreq
vor
tt
reduziert werden.
Bei zweischnittigen bzw. mehrschnittigen Verbindungen verhält es sich ähnlich. Beimgenauen Nachweis sind vier verschiedene Gleichungen zu berechnen. Beim vereinfachtenNachweis ist die Berechnungsformel analog derer für einschnittige Verbindungen.
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7.2.2 Therapie
Vorschlag vereinfachtes Verfahren
Durch Verwendung des vereinfachten Verfahrens nach nationalem Anhang könnte die An-zahl der Einzelschritte für einen Nachweis für ein- bzw. mehrschnittige Holz-Holzverbindun-gen deutlich reduziert und vereinfacht werden. Das Verschieben der genauen Nachweise inden Anhang des EC 5, analog der damaligen DIN 1052, könnte zudem mit geringem Auf-wand durchgeführt werden.
Durch Vergleichsrechnungen (s. Bericht zum Projekt PRB-4.9(2016)) wurde auch der Ein-fluss des -Faktors auf den Widerstand der Verbindung untersucht. Der -Faktor ist abhän-gig von den Lochleibungsfestigkeiten der angrenzenden Hölzer.
Die Formel zur Berechnung des Faktors lautet.
kh
kh
ff
,1,
,2,Gl.(7.6)
Der Lochleibungswiderstand ist abhängig von der Rohdichte sowie dem Durchmesser desVerbindungsmittels.
3,0, 082,0 df kkh nicht vorgebohrt Gl.(7.7)
kkh df )01,01(082,0, vorgebohrt Gl.(7.8)
Bei Stabdurchmessern größer als 6 mm muss zudem der Kraft-Faser-Winkel berücksichtigtwerden.
2290
,0,,, cossink
ff kh
kh Gl.(7.9)
Der Kraft-Faser-Winkel beschreibt den Winkel zwischen der einwirkenden Kraft und der Fa-serrichtung des Holzes. Bei einem Winkel von 90°, senkrecht zur Faserrichtung, ist der Wi-derstand der Lochleibungsfestigkeit am geringsten.
Bei den Vergleichsrechnungen wurde von einer üblichen Nadelholz- zu Nadelholzverbindungausgegangen. Für die Berechnungen wurde ein Minimalwert von 350 kg/m², entspricht C24,und ein Maximalwert von 430 kg/m², GL32h, vorausgesetzt. Als Grundlage für die Berech-nung der Lochleibung diente die Formel für die Berechnung von vorgebohrten Hölzern.
Die Vergleichsrechnungen zeigen, dass beim größtmöglichen Unterschied der Rohdichte,die Erhöhung der Tragfähigkeit maximal 17% beträgt. Bei gleicher Rohdichte beträgt die Er-höhung maximal 13%. Wird diese Erhöhung auf der sicheren Seite vernachlässigt, so kanndie Gleichung für die Tragfähigkeit nochmals vereinfacht werden:
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Endbericht 2015-2017 83 18.12.2017
dfMF khRkyRkv ,1,,, 2 Gl.(7.10)
Um die Berechnung auf der sicheren Seite liegend zu führen muss der Wert fh,1,k dem kleine-ren Wert der Lochleibung entsprechen.
Diese Formel wird beim vereinfachten Nachweis für Holz-Holz-Nagelverbindungen undStahl-Blech-Holzverbindungen mit dünnen außenliegenden Stahlblechen bereits im nationa-len Anhang des EC 5 verwendet.
Neuer Bemessungsansatz
Wie bereits vorhergehend beschrieben liegt diese Berechnung unter Berücksichtigung dergeringeren Lochleibungsfestigkeit auf der sicheren Seite. Zusätzliche Vereinfachungen derFormeln wurden hier früher betrachtet [46]. Alternativ wäre eine Berechnung mit dem mittle-ren Wert der Lochleibungsfestigkeiten denkbar:
2,2,,1,
,,khkh
kmhff
f Gl.(7.11)
Unter Berücksichtigung des Mittelwerts würde sich die Formel für die Tragfähigkeit wie folgtändern:
dfMF kmhRkyRkv ,,,, 2 Tragfähigkeit pro Scherfuge Gl.(7.12)
Im ungünstigsten Fall, maximaler Rohdichteunterschied, fu,k = 800 N/mm², ausreichendeHolzdicken und d = 30 mm ergeben sich folgende Tragfähigkeitsverläufe für die verschiede-nen Formeln:
Abb. 7-2 Tragfähigkeitskurve
Beim Nachweis mit dem Mittelwert der Lochleibungsspannung ergibt sich für die ungüns-tigste Verbindung ein Wert für FV,Rk von 48,6 kN.
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Endbericht 2015-2017 84 18.12.2017
Beim vereinfachten Nachweis analog zum Nationalen Anhang des EC 5 ergibt sich ein Wertfür FV,Rk von 45,0 kN.
Hieraus ergibt sich eine Überschreitung von 8 % im ungünstigsten Fall.
Inwiefern diese Überschreitung in statischer Sicht problematisch ist, müssen weitere Ver-gleichsrechnungen zeigen.
Es ist jedoch zu erwähnen, dass es bereits bei der bestehenden Norm ebenfalls zu Über-schreitungen von einfachen Nachweisen im Vergleich zum genauen Rechenverfahren gibt.
Werden zum Beispiel bei einer Holz-Holz-Nagelverbindung zwei Hölzer mit 350 kg/m² und430 kg/m² verbunden, so ist es nach NCI 8.3.1.2, erlaubt die höhere Lochleibungsfestigkeitbei einhalten einer Mindestdicke von d9 zu verwenden. Dies ergibt eine Überschreitungvon 6% im Vergleich zum genauen Nachweis.
Erforderliche Holzdicken treq
Um eine duktiles Versagen mit dem vereinfachten Nachweis zu erreichen muss die erforder-liche Holzdicke eingehalten werden. Diese wird über das Verhältnis von Fließmoment zuLochleibungsfestigkeit und Durchmesser bestimmt. Hier wird ebenfalls für die Seiten- bzw.Mittelhölzer, abhängig vom -Faktor, die erforderliche Dicke vermindert bzw. erhöht.
Seitenhölzer:
dfM
tkh
Rkyreq
,1,
,,1 )2
12(15,1 Gl.(7.13)
Wird der -Faktor mit einem Wert von 1,0 angesetzt so ergibt sich ein rechnerischer Vorfak-tor von 3,92 für Seitenhölzer. Dies entspricht dem Vorfaktor bei der Formel für Stahlblech-Holzverbindungen mit dünnen außenliegenden Stahlblechen.
dfM
tkh
Rkyreq
,
,,1 )22(15,1 Gl.(7.14)
Berücksichtigt man nun den maximalen bzw. minimalen -Faktor von 2,2 bzw. 0,45 (s. Ver-gleichsrechnungen Bericht zum Projekt PRB-4.9(2016)) so ergibt sich eine Erhöhung bzw.Verminderung der Holzdicke um ca. 7 % für die Seitenhölzer.
Mittelhölzer:
dfM
tkh
Rkyreq
,2,
,,2 )
14(15,1 Gl.(7.15)
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Bei einem -Faktor von 1,0 entspricht der Vorfaktor 3,25. Dies entspricht wiederum demVorfaktor für Mittelhölzer bei Stahlblech-Holzverbindungen mit zweischnittig beanspruchtenVerbindungsmittel.
dfM
tkh
Rkyreq
,
,,1 )22(15,1 Gl.(7.16)
Unter Berücksichtigung der maximalen -Werte ergibt sich eine Erhöhung bzw. Abminderungdes Vorfaktors bis maximal 26 %.
Es ist wiederum fraglich, ob die Berücksichtigung dieser Vorfaktoren für den Nachweis einewichtige Rolle spielt. Eventuell ist es denkbar, den Vorfaktor als konstanten Wert aufzufüh-ren, analog den Stahl-Blech-Holzverbindungen.
Bei der Berechnung wird eine erforderliche Verbindungsmittelanzahl ermittelt. Um keine zu-sätzliche Exzentrizitäten im Anschluss zu verursachen, wird in der Regel ein symmetrischesAnschlussbild gewählt. Somit ergibt sich für die Anzahl der Verbindungsmittel ein Vielfachesvon zwei für die Verbindungsmittelanzahl. Zudem ist zu beachten, dass sich die größten Ab-weichungen für durchaus unübliche Kombinationen von Festigkeit, Holzdicke und Verbin-dungsmitteldurchmesser ergeben. Inwiefern eine vereinfachte Berechnung Einfluss auf be-stehende Tragwerke hat muss deshalb durch weitere Vergleichsrechnungen verifiziert wer-den.
Vergleichsrechnungen
Es wurden weitere Vergleichsberechnungen an zwei typischen Holz-Holz-Verbindungen un-ter Berücksichtigung der vorangegangenen Erkenntnisse durchgeführt (s. Bericht PRB-4.9(2016)).
Im Zuge dieser Vergleichsrechnungen konnten gute Übereinstimmungen zwischen genauemNachweis nach Johansen, vereinfachten Nachweis nach NA und neuem Nachweiskonzeptmit dem Mittelwert der Lochleibungsfestigkeit festgestellt werden.
Unter Berücksichtigung der verminderten Tragfähigkeit aufgrund zu geringer Seitenholzdi-cken ergaben sich jedoch große Differenzen beim Nachweis mit festen Faktoren und demMittelwert der Lochleibungsfestigkeit.
Deshalb erfolgte ein weiterer Vergleich mit festen Vorfaktoren und den Lochleibungsfestig-keiten der einzelnen Hölzer. Hier ergaben sich bessere Übereinstimmungen.
Der Nachweis mit dem vereinfachten Verfahren mit dem Mittelwert der Lochleibungsfestig-keit und den festen Vorfaktoren bei der Mindestholzdicke sollte deshalb weiterverfolgt wer-den und mit weiteren Vergleichsrechnungen verifiziert werden.
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7.3 Stahl-Holz-Verbindungen
7.3.1 Anamnese/Diagnose: Sachstand DIN 1052 und EC 5
Im EC 5 werden für Stahl-Holz-Verbindungen ebenfalls die Johansen Gleichungen alsGrundgleichungen angegeben. Bei außenliegenden Blechen muss zusätzlich zwischen di-cken und dünnen Blechen unterschieden werden. Für eine einschnittige Verbindung erge-ben sich in Analogie zu 7.2.1 fünf mögliche Versagensmechanismen mit unterschiedlichenTragwiderständen.
Abb. 7-3 Nachweise für einschnittige Stahl-Blechholzverbindungen
Für mehrschnittige Verbindungen ergeben sich sieben verschiedeneVersagensmechanismen welche zu berücksichtigen sind.
Abb. 7-4 Nachweise für einschnittige Stahl-Blechholzverbindungen
Nach nationalem Anhang ist ein vereinfachter Nachweis möglich. Dieser war in der DIN 1052im Kerntext enthalten. Abhängig vom der Dicke bzw. der Anordnung der Bleche ergeben sichzwei verschiedene Widerstandsformeln:
dfMF khRkyRkv ,1,,, 22 innenliegend und außen liegend dick Gl.(7.17)
dfMF khRkyRkv ,1,,, 2 außen liegend dünn Gl.(7.18)
Wird die erforderliche Holzdicke nicht erreicht, versagt die Verbindung wegen Überschrei-tung der Lochleibungsspannung. Um dies zu vermeiden wird der Tragwiderstand über das
Verhältnis vonreq
vor
tt abgemindert.
7.3.2 Therapie
Die Übernahme der vereinfachten Formeln in den Hauptteil der Normung erscheint an dieserStelle sinnvoll. Die genauen Nachweise sollten, analog der DIN 1052, in den Anhang ver-schoben werden. Wird bei den Holz-Holz-Verbindungen zudem der -Faktor angepasst bzw.
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entfallen, so wäre es möglich die Gleichungen für Holz-Holz-Verbindungen und Stahl-Holz-Verbindungen in ein Nachweisformat zu integrieren.
7.4 Verbindungen mit Nägeln
7.4.1 Allgemeines
Bestandsanalyse
Nach aktueller Definition der Normung können Nägel bis zu einem Durchmesser von 8 mmals Nagel bezeichnet werden. Ist der Nageldurchmesser größer als 8 mm ist der Nachweisfür Verbindungen mit Bolzen zu führen.
Der größte Unterschied der beiden Nachweiskonzepte besteht in der Berücksichtigung desKraft-Faser-Winkels für die Bestimmung der Lochleibungsfestigkeit. Somit muss der Kraft-Faser-Winkel beim Bolzen bzw. Stabdübel mit einem Durchmesser von 8 mm berücksichtigtwerden.
Bei einem Nagel hingegen ist keine Berücksichtigung erforderlich. Dies ist mechanisch nichtnachvollziehbar.
Eine weitere Unterteilung für Nägel ergibt sich durch das Vorbohren der Verbindung. Beinicht vorgebohrten Hölzern ergibt sich eine geringere Lochleibungsfestigkeit als bei vorge-bohrten. Für das Bohren sind zwei Werte zu berücksichtigen. Ab einem Durchmesser größerals 6 mm oder einer Rohdichte von 500 kg/m³ sind Nägel vorzubohren.
Durch die verschiedenen Grenzen: Vorbohren 6 mm und Nagel bis 8 mm, ergibt sich für Nä-gel zwischen 6 und 8 mm eine „Grauzone“.
Therapie
Als Grundlage für die Beanspruchung auf Abscheren dient bei allen Verbindungsmitteln dieJohansen Theorie. Die Mechanik ist somit bei allen Verbindungsmittelarten gleich. Es stelltsich daher die Frage nach einer Unterteilung unabhängig von der Art der Verbindungsmittel.Vielmehr erscheint eine Unterteilung abhängig vom Durchmesser sinnvoll.
Als Grenzwert könnten hier 6 mm gewählt werden. Bis zu diesem Grenzwert wird meist nichtvorgebohrt. Zudem befindet sich dort derzeit die Grenze für die Berücksichtigung des Kraft-Faser-Winkels für die Berechnung der Lochleibungsfestigkeit.
Neuunterteilung:
d 6 mm schlankes stiftförmiges Verbindungsmittel, Lochleibung unabhängigvom Kraft-Faser-Winkel
d > 6 mm gedrungenes stiftförmiges Verbindungsmittel, Lochleibung abhängigvom Kraft-Faser-Winkel
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Bei diesem Vorgehen könnte in einem Bemessungskapitel vorab der Widerstand der Verbin-dung bemessen werden. In den Konstruktionskapiteln würden anschließend Abstände undzusätzliche Randbedingungen festgelegt werden.
Im Folgenden wird der Einfluss des Vorbohrens auf den Widerstand der Verbindung unter-sucht.
Die anschließende Grafik zeigt die Lochleibungsfestigkeit für vorgebohrte und nicht vorge-bohrte Verbindungen für ein Holz mit einer Rohdichte von 350 kg/m³.
Abb. 7-5 Vergleich Lochleibungsfestigkeit vorgebohrt zu nicht vorgebohrt
Für einen Durchmesser von 6 mm ergibt sich eine Erhöhung der Lochleibungsfestigkeit vonca. 60 % durch das Vorbohren der Hölzer.
Bei der Widerstandsberechnung der Verbindung ist die Lochleibungsfestigkeit als Radikandin der Gleichung. Dadurch ergibt sich folgende Abweichung zwischen vorgebohrten und nichtvorgebohrten Verbindungen.
Abb. 7-6 Verhältnis der Tragwiderstände einer vorgebohrten zu einer nicht vorgebohrten Verbindung
Tragwiderstand vorgebohrte / nicht vorgebohrte Verbindung
Ver
hältn
isw
ert
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Aufgrund der großen Abweichungen der Widerstände erscheint es sinnvoll, die Unterteilungvon nicht vorgebohrt und vorgebohrt auch bei Verbindungsmitteln mit kleinerem Durchmes-ser beizubehalten.
7.4.2 Wirksame Verbindungsmittelanzahl
Bestandsanalyse
Bei mehreren Verbindungsmitteln parallel zur Faserrichtung in einer Reihe kann es zum Auf-spalten des Holzes kommen [7]. Deshalb ist nach EC 5 die Tragfähigkeit der Verbindungüber eine Reduktion der wirksamen Verbindungsmittelanzahl abzumindern.
efknnef Gl.(7.19)
Die Angabe des Werts kef für die Abminderung erfolgt in Tabellenform.
Nach DIN 1052 war für Nagelverbindungen keine Berücksichtigung einer effektiven Anzahlerforderlich. Erst ab einem Durchmesser größer als 6 mm wurde auf die Reduktion für Stab-dübel verwiesen.
Therapie
Laut Abstandstabelle ist bei einem Kraft-Faser-Winkel von 0° ein Mindestabstand von d10für nicht vorgebohrte Nägel erforderlich. Bei vorgebohrten ist ein Mindestabstand von d5möglich. Die Abminderung für vorgebohrte Verbindungsmittel könnte analog derAbminderung für Stabdübel ausgeführt werden. In der Tabelle 7-2 könnten somit die Wertefür die Abminderung erst ab dem Abstand d10 beginnen. Ein Großteil der Tabelle würdesomit entfallen.
Tabelle 7-2 Angepasste Tabelle für die Abminderung der Nägel
Grundsätzlich stellt sich die Frage, ob für schlanke stiftförmige Verbindungsmittel eineAbminderung erfolgen muss. Diese wurde nach DIN 1052 ebenfalls nicht berücksichtigt. EinEntfall von neff für Verbindungsmittel mit d 6 mm wäre deshalb denkbar. Wie bereits obenbeschrieben sollte die Abminderungsformel für Bolzen für alle vorgebohrten Verbindungs-mittel verwendet werden.
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7.4.3 Verbindungsmittelabstände
Bestandsanalyse
Die Darstellung der Mindestabstände im EC 5 von Nagelverbindungen erfolgt in Tabellen-form (Tabelle 7-3).
Abb. 7-7 Definition der Verbindungsmittelabstände
Bei nicht vorgebohrten Hölzern erfolgt eine Unterscheidung abhängig von der Rohdichte.Das Brettschichtholz mit der höchsten Rohdichte, welches derzeit in der Praxis eingesetztwird, ist GL 32h. Dies besitzt eine charakteristische Rohdichte von 430 kg/m³. Größere Roh-dichten werden in der Praxis nur durch Laubhölzer erreicht. Das Laubholz mit der geringstenRohdichte entspricht einem D 30 mit einer Rohdichte von 530 kg/m³. Deshalb muss beiLaubhölzern grundsätzlich vorgebohrt werden. Der Sinn der zusätzlichen Spalte für Holz mitRohdichten von 420 bis 500 kg/m³ ist somit fraglich.
Zudem werden für vorgebohrte Nägel Mindestabstände angegeben, diese Werte entspre-chen in etwa den Werten für Abstände von Bolzen bzw. Stabdübeln.
Therapie
Für die 2. Tabellenspalte mit Rohdichten von < 420 kg/m³ ist derzeit nur das Holz GL 32h miteiner Rohdichte von 430 kg/m³ zu berücksichtigen. Durch ein Verschieben der Grenze auf430 kg/m³ könnte somit die komplette Tabellenspalte entfallen.
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Bei den vorgebohrten Verbindungsmittel könnte ein Verweis auf Stabdübel und Paßbolzenerfolgen. Dadurch würde sich die Tabelle für die Verbindungsmittelabstände deutlich redu-zieren.
Tabelle 7-3 Angepasste Tabelle Verbindungsmittelabstände
7.5 Verbindungen mit Klammern
7.5.1 Allgemein
Anamnese/Diagnose
In der ursprünglichen Fassung des EC 5 und der DIN 1052 wurde die Formel für die Be-stimmung des Fließmoments mit My,Rk = 240·d2,6 angegeben. Die Zugfestigkeit wurde mit800 N/mm² berücksichtigt. Dies enstpricht der Formel My,Rk = 0,3·fu,k·d2,6, wie sie in allenanderen Unterkapitel des Kapitel 8 verwendet wird.
Mit dem Änderungsdokument vom Mai 2014 [R8] wurde diese Formel wie folgt geändert:
3, 150 dM Rky Gl.(7.20)
Es ergeben sich hierbei folgende Abweichungen:
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Abb. 7-8 Vergleich Fließmoment Klammern
Therapie
Im Zuge der Anpassung der Norm könnte die ursprüngliche Formel zur Bemessung desFließmoments wiederverwendet werden. Dies wäre mechanisch konsequent und für denPlaner nachvollziehbar. Der Wert für die Zugfestigkeit sollte nicht in der Formel berücksich-tigt werden sondern im Text angegeben sein.
7.5.2 Verbindungsmittelabstände
Mit der Einführung des Eurocodes änderten sich die Werte für die Randabstände. Die Ab-standswerte differieren hierbei von den in der DIN 1052 genannten.
Vor allem der Abstand der Klammern vom unbeanspruchten Rand wirkt sich im Holzrah-menbau auf die Dimensionierung der Steher am Plattenstoß aus. Um einen größtmöglichenWärmeschutz zu gewährleisten, ist die Breite der Steher relativ gering zu wählen. InDeutschland werden deshalb meist Steher mit einer Breite von 60 mm ausgeführt. DieKlammerverbindungen werden allgemein mit einem Winkel von 30° zur Faserrichtung aus-geführt. Nach DIN 1052 konnte somit eine Klammer bis zu einem Durchmesser zu 2 mmeingesetzt werden, da der Wert für den unbeanspruchten Rand: 7,5*d ( = 30°) beträgt. Beieinem Randabstand von 10*d, wie nach aktueller Norm gefordert, müsste somit der Steherbei 2 mm Klammern eine Mindestbreite von 80 mm aufweisen.
Grundsätzlich ist anzumerken, dass für Holz-Holzwerkstoffverbindungen mit Klammern keineVerbindungsmittelabstände genannt werden.
Fließmoment Klammern
0,0200,0400,0600,0800,0
1000,01200,01400,01600,01800,0
1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2
Durchmesser [mm]
Flie
ßmom
ent[
Nm
m]
DIN 1052
EC 5
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Endbericht 2015-2017 93 18.12.2017
Therapie
Wie bereits erläutert wirken sich die neuen Verbindungsmittelabstände für Klammern deut-lich auf den Holzrahmenbau in Deutschland aus. Inwiefern diese Verbindungsmittelabständestatisch erforderlich oder eventuell auch aufgrund von Toleranzen in den Eurocode einge-flossen sind, konnte bisher noch nicht ermittelt werden. Eine Rückführung der „alten“ Verbin-dungsmittelabstände bzw. Aufnahme von Verbindungsmittelabständen für Holz-Holzwerk-stoffverbindungen erscheint hier sinnvoll, zumal keine darauf zurückführenden Schäden be-kannt sind.
7.6 Verbindungen mit Bolzen sowie Stabdübeln und Passbolzen
7.6.1 Anamnese/Diagnose
Bolzenverbindungen sind im EC 5 in Kapitel 8.5 geregelt. Für Verbindungen mit Stabdübelund Passbolzen wird auf diese Regelungen verwiesen. Bei Bolzenverbindungen hat derKraft-Faser-Winkel einen Einfluss auf den Widerstand der Verbindung. Wie bereits im Ab-schnitt 7.4 „Verbindungen mit Nägeln“ beschrieben, besteht derzeit eine Grauzone fürVerbindungsmittel mit einem Durchmesser zwischen 6 und 8 mm. Eine Einteilung abhängigvom Durchmesser und unabhängig von der Verbindungsmittelart erscheint sinnvoll.
Für die Verbindungsmittel sind die Mindestabstände über Tabellenwerte angegeben. Auchhier wirkt sich der Kraft-Faser-Winkel auf die Abstände der Verbindungsmittel aus.
Die folgende Tabelle zeigt die Verbindungsmittelabstände für vorgebohrte Nägel, Stabdübelund Bolzen.
Tabelle 7-4 Verbindungsmittelabstände
Abstände Winkel Vorgebohrte Nägel Stabdübel/Passbolzen Bolzen
Abstand a1 0° 360° (4 + |cos |) ·d (3 + 2 |cos |) ·d (4 + |cos |) ·d
Abstand a2 0° 360° (3 + |sin |) ·d 3 · d 4 · d
Abstand a3,t -90° 90° (7 + 5 |cos |) ·d Max (7 · d; 80 mm) Max (7 · d; 80 mm)
Abstand a3,c 90° 150°
150° 210°
210° 270°
7 · d
7 · d
7 · d
a3,t · |sin |
max (3,5 ·d; 40 mm)
a3,t · |sin |
(1 + 6 · sin ) · d
4 · d
(1 + 6 · sin ) · d
Abstand a4,t 0° 180° d < 5 mm:
(3 + 2 sin ) · d
d 5 mm:
(3 + 4 sin ) · d
Max [(2 + 2 sin ) · d; 3 · d] Max [(2 + 2 sin ) · d; 3 · d]
Abstand a4,c 180° 360° 3 · d 3 · d 3 · d
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
Endbericht 2015-2017 94 18.12.2017
Um die Unterschiede bei den Abständen der einzelnen Verbindungsmittel zu verdeutlichen,sind die verschiedenen Vorfaktoren dargestellt.
Abb. 7-9 Verbindungsmittel- und Randabstände abhängig vom Kraft-Faser-Winkel
Anhand der Grafiken ist ersichtlich, dass in Teilbereichen die Differenz der Abstände relativklein ist. Zur Vereinfachung bzw. Vereinheitlichung der Tabelle ist ein Zusammenführen vonbestimmten Werten denkbar.
7.6.2 Therapie
Wie bereits unter Abschnitt 7.4.1 angemerkt, ist eine Neuunterteilung der Verbindungsmittelabhängig vom Durchmesser und nicht von der Art der Verbindungsmittel sinnvoll.
Neben der Neuunterteilung ist auch die Vereinfachung bzw. das Zusammenführen der Ta-belle für die Mindestabstände für vorgebohrte Verbindungsmittel denkbar.
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Tabelle 7-5 Angepasste Verbindungsmittelabstände
Abstände Winkel Vorgebohrte Nägel Stabdübel/Passbolzen Bolzen
Abstand a1 0° 360° (4 + |cos |) ·d
Abstand a2 0° 360° (3 + |sin |) ·d 4 · d
Abstand a3,t -90° 90° (7 + 5 |cos |) ·d Max (7 · d; 80 mm)
Abstand a3,c 90° 150°
150° 210°
210° 270°
7 · d
7 · d
7 · d
a3,t · |sin |
Max (3,5 ·d; 40 mm)
a3,t · |sin |
Abstand a4,t 0° 180° d < 5 mm:
(3 + 2 sin ) · d
d 5 mm:
(3 + 4 sin ) · d
Max [(2 + 2 sin ) · d; 3 · d]
Abstand a4,c 180° 360° 3 · d
7.7 Verbindungen mit Schrauben
7.7.1 Anamnese/Diagnose
Für Schrauben mit einem Durchmesser kleiner bzw. gleich 6 mm erfolgt ein Verweis auf dasKapitel: 8.3. Verbindungen mit Nägeln.
Für Schrauben mit einem Durchmesser größer als 6 mm erfolgt ein Verweis auf das Kapitel:8.5: Verbindungen mit Bolzen.
Die Formel zur Bestimmung des charakteristischen Fließmoments ist in beiden Kapitelnidentisch. Zur Bestimmung des charakteristischen Fließmoments ist die Angabe der Min-destzugfestigkeit erforderlich. Im EC 5 erfolgt keinerlei Angabe. Der Tragwerksplaner mussdiese aus den bauaufsichtlichen Zulassungen oder europäisch technischen Zulassungen desjeweiligen Herstellers ermitteln. Dadurch muss sich der Aufsteller auf ein Produkt festlegen,eine produktneutrale Ausschreibung ist somit nicht mehr möglich.
7.7.2 Therapie
Einteilung der verschiedenen Schrauben in Tragfähigkeitsklassen bzw. Angabe der Zugfes-tigkeit des Schraubenwerkstoffs. Dadurch ist eine Berechnung unabhängig vom Schrauben-hersteller möglich. Die Unterteilung der Schrauben kann ebenfalls in dünne und gedrungenestiftförmige Verbindungsmittel erfolgen.
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7.8 Zusammenfassung, Ausblick
Die Durchsicht und Auswertung der Regelungen des EC 5-1-1 zu den Verbindungsmittelnwies einen erheblichen Arbeitsaufwand zur Verbesserung, beziehungsweise Vereinfachungdes Kapitels auf.
Die „einfachste“ Möglichkeit das aktuelle Kapitel zu verkleinern besteht in der Übernahmeder Formeln des NA-D in den Hauptteil der Norm. Eine weitere Verbesserungsmöglichkeitbesteht in der Neuunterteilung sowie der zusätzlichen Vereinfachung der Formeln zur Be-messung der Verbindungen.
Vergleichsrechnungen an einem Beispiel zeigten, dass ein Ansatz mit dem Mittelwert derLochleibungsfestigkeit gute Übereinstimmung mit den derzeitigen Bemessungs-widerstän-den ergibt.
Die Ermittlung der erforderlichen Holzdicken könnte mit einem festen Faktor und der Loch-leibungsfestigkeit des jeweiligen Holzes erfolgen. Auch hier zeigten sich gute Übereinstim-mungen mit den derzeitigen Rechenwerten.
Der Aufbau für die Berechnung einer Verbindung könnte sich wie folgt gliedern:
Fließmoment + Lochleibung
My,k6,2
,3,0 df ku
Vorgebohrt Nicht vorgebohrt
f,h,k kd)01,01(082,0 3,0082,0 dk
mmd 6 mmd 6 mmd 6 mmd 6fh, ,k fh, ,k fh,k fh, ,k fh,k
fh,m,k 2,2,,1,
,,khkh
kmhff
f
NachweisHolz-Holz- + Stahlblech-Holz-Verbindung (Dün-nes Außenblech) dfMF kmhkyRkv ,,,, 41,1
Stahlblech-Holz-Verbin-dung (Innenblech + Di-ckes Außenblech) dfMF kmhkyRkv ,,,, 0,2
Seitenholzdicke
Seitenholz: treqdf
M
kh
Rky
,1,
,9,3
Mittelholz: treqdf
M
kh
Rky
,2,
,25,3
Abminderung
Fv,RkRkv
req
vorRkv F
ttF ,,
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Endbericht 2015-2017 97 18.12.2017
Effektive Verbindungsmittelanzahlmmd 6 mmd 6
4 19,0
13 dannef nnef
Durch das „neue“ Nachweisformat könnte somit die Anzahl der Nachweise deutlich verringertwerden. Zudem würden sich die Formeln durch die Einführung von Konstanten ebenfallsvereinfachen.
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
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8 Vereinfachte Regeln für Wandtafeln
8.1 Motivation
Der Nachweis der Aussteifung von Gebäuden in Holztafelbauart stellt einen wesentlichenBestandteil des Standsicherheitsnachweises dar. Im EC 5-1-1 sind die Regelungen zur Be-messung von scheibenartig beanspruchten Tafeln unvollständig und für den praktischen In-genieur völlig unzureichend. Die Regelungen, die z.T. erhebliche und praxisferne Einschrän-kungen beinhalten, sind mechanisch nur bedingt nachzuvollziehen und daher als unbefriedi-gend zu bezeichnen.
Auch hinsichtlich der Begrifflichkeiten erscheint es notwendig, klare - mechanisch auch kor-rekte - Bezeichnungen einzuführen. So ist der Begriff „Scheibe“ zwar jedem Tragwerksplanerbekannt, aber für eine scheibenartig beanspruchte Holztafel nicht zutreffend, da diese einVerbundbauteil aus mehreren Komponenten (Rippen, Beplankung, Verbindungsmittel) dar-stellt und keine homogene Scheibe.
8.2 Anamnese
8.2.1 Einwirkungen auf die Wandtafeln
Vertikale Einwirkungen
Bei der Abtragung vertikaler Lasten ist eine Modellbildung wie in Abb. 8-1 oder wie in Abb. 8-2 möglich. Bei Verwendung des Modells aus Abb. 8-1 wird die Kopfrippe zusätzlich auf Bie-gung beansprucht und muss dafür tragfähig sein.
Abb. 8-1 Wandtafel mit einer vertikalen Gleichstreckenlast
Grundsätzlich beteiligen sich die Rippen und die Beplankung gemeinsam an der Lastabtra-gung. Vereinfachend kann aber angenommen werden, dass für die Abtragung vertikalerLasten allein die Rippen herangezogen werden, wobei die Tragfähigkeit der Kopf- und Fuß-rippen quer zur Faser zu beachten ist.
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Abb. 8-2 Wandtafel mit vertikalen Einzellasten
Horizontale Einwirkungen
Horizontale Einwirkungen auf Wandtafeln resultieren in der Regel aus Wind, Aussteifungs-lasten und gegebenenfalls Erdbebenlasten.
Abb. 8-3 Weiterleitung der Horizontalkräfte (Prinzip) von einer plattenartig beanspruchten Wandtafelüber eine scheibenartig beanspruchte Deckentafel zu scheibenartig beanspruchten Wandta-feln
Abb. 8-3 zeigt, wie eine horizontale Flächenlast, die eine Wandtafel plattenartig beansprucht,weitergeleitet wird. Die Kräfte werden über die Plattentragwirkung der äußeren Beplankungder Wandtafeln in die vertikalen Wandrippen und von diesen über Biegung in die jeweiligenKopf- und Fußrippen weitergeleitet. Durch die kontinuierliche Verbindung der Kopfrippe derAußenwandtafel mit der Randrippe der Deckentafel werden die Kräfte als Streckenlast in die
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Deckentafel eingeleitet. Über die Scheibentragwirkung der Deckentafel gelangen die Kräftein die Kopfrippen der in Lastrichtung unter der Decke stehenden Wandtafeln, wobei die Kopf-rippen der Wandtafeln mit der Deckentafel kontinuierlich verbunden sind. Die dadurch schei-benartig beanspruchten Wandtafeln leiten die Zug-, Druck- und Schubkräfte in die Unterkon-struktion ein.
Wird eine Wand horizontal in ihrer Ebene beansprucht, wie in Abb. 8-4 dargestellt, so wirdvereinfachend angenommen, dass sich nur die ungestörten Bereiche ohne Öffnungen an derLastabtragung beteiligen. Daraus folgt eine Unterteilung der Wandtafel in einzelne tragendeAbschnitte, die gegebenenfalls jeweils für sich zu verankern sind.
Abb. 8-4 Wandtafel mit einer horizontalen Einzellast
8.2.2 Berechnung, Bemessung und Nachweis der Wandtafeln
Für Wandtafeln werden 2 Verfahren zur Bemessung angegeben, von denen in Deutschlandnur Verfahren A zulässig ist, das Verfahren B aber z.B. in den skandinavischen Ländern be-vorzugt wird. In Großbritannien wird ein drittes Verfahren angewendet.
Verfahren A
Das Verfahren A basiert auf der Schubfeldtheorie, bei der die Verankerung der Wandtafelausschließlich über die Randrippe erfolgt. Vorteil dieses Verfahrens ist, dass es mechanisch„korrekt“ und nachvollziehbar ist (Kräfte- und Momenten-Gleichgewichtsbedingungen sind anjedem Punkt erfüllt).
Die Regelungen des EC 5 beschränken sich dabei allerdings auf Wandtafeln ohne horizon-talen Stoß. Da in der Praxis jedoch Wandtafeln häufig mit einem (oder mehreren) horizonta-len Stößen ausgeführt werden, stellt die Regelung eine Einschränkung dar, die im NA-D in-sofern aufgehoben wird, als dass ein horizontaler Stoß erlaubt wird, der allerdings kraft-schlüssig (schubfest) unterlegt sein muss.
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Als Nachteil könnte aufgeführt werden, dass die Tragfähigkeit von Wandabschnitten mit Öff-nungen nur mit größerem Aufwand berechnet werden kann, so dass meist auf deren Mitwir-kung bei der Gebäudeaussteifung verzichtet wird.
Nach EC 5-1-1/NA ist dieses Verfahren in Deutschland anzuwenden. Es war bereits Basisfür die Regelungen der DIN 1052:2004, so dass an dieser Stelle nicht näher darauf einge-gangen wird.
Verfahren B
Das Verfahren B ist zum großen Teil empirisch aus Versuchen abgeleitet und mechanischdaher nur bedingt nachvollziehbar. Diese Methode stellt eine Anlehnung an Regelungen inUK dar, nach denen unter bestimmten Bedingungen höhere Tragfähigkeiten möglich sind.
Bei diesem Verfahren ist eine Verankerung der Randrippe nicht notwendig. Sie kann aberrechnerisch berücksichtigt werden.
Bei diesem Verfahren B wurden einige sekundäre Faktoren (Tragreserven) unzutreffend in-terpretiert und umgesetzt. Daher darf dieses Verfahren in Deutschland nicht angewandt wer-den.
In [47] wurde ein Vergleich der beiden Verfahren durchgeführt. Die Ergebnisse wurden dabeiwie folgt zusammengefasst:
Ohne vertikale Auflast liefert Verfahren A höhere Tragfähigkeiten als Verfahren B.
Mit vertikaler Auflast und Wandlängen L > ca. 2 m liefert Verfahren B höhere Tragfähigkei-ten.
Mit vertikaler Auflast und Wandlängen L < ca. 2 m liefert Verfahren A höhere Tragfähigkei-ten.
Zusammenfassend wurde festgestellt, dass ohne Berücksichtigung von Öffnungen das Ver-fahren B eine unrealistische Alternative zur Methode A darstellt.
PD-Verfahren
In Großbritannien kommt ein drittes Verfahren, das sog. PD-Verfahren zur Anwendung [50],welches auf Untersuchungen von Källsner basiert [48],[49] und [52]. Dieses Verfahren stellteinen semi-empirischen Ansatz auf Grundlage der Plastizitätstheorie dar, der durch Korrek-turfaktoren, die aus Versuchen und Prüfungen abgeleitet wurden, ergänzt wird. Ähnlich demVerfahren B werden dabei mechanische Zusammenhänge modifiziert, um die gemessenenhöheren Tragfähigkeiten aus den Versuchen berücksichtigen zu können.
Wesentliches Merkmal dieses Verfahrens ist, dass die abhebenden Kräfte nicht mehr überdie windzugewandte Randrippe, sondern über die Fußrippe (Schwelle) übertragen werden.
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Eine Verankerung der Randrippe ist nicht notwendig, kann aber rechnerisch berücksichtigtwerden.
8.3 Diagnose
Mit dem Verfahren A lassen sich auf Grundlage der Schubfeldtheorie die Schnittgrößen vonWandtafeln infolge einer scheibenartigen Beanspruchung mechanisch nachvollziehbar be-rechnen. Nach EC 5-1-1 / NA ist dieses Verfahren in Deutschland anzuwenden.Trotzdemsind - wie oben beschrieben - noch einige Ergänzungen und Klarstellungen erforderlich. Ausdeutscher Sicht sollte angestrebt werden, dieses Verfahren als einziges Verfahren im EC 5durchzusetzen.
Verfahren B ist teilweise falsch und mechanisch nicht nachvollziehbar. Daher sollte diesesVerfahren gestrichen werden.
Im Zusammenhang mit der Überarbeitung des EC 5-1-1 gibt es von einigen Ländern Bestre-bungen, das semi-empirische Verfahren von Källsner bzw. das PD-Verfahren einzuführen,allerdings nicht als weiteres (drittes) Verfahren, sondern als Ersatz für die bisherigen Verfah-ren A und B. Dies wäre nicht zum empfehlen, weil dieses Verfahren in Deutschland völligunbekannt ist und für deutsche Ingenieure somit einen erheblichen Aufwand für die Einar-beitung nach sich zieht.
Für den Fall, dass dieses Verfahren als alternativer Vorschlag in die Überarbeitung des EC5-1-1 aufgenommen wird, so sind detaillierte Vergleichsrechnungen notwendig, um das der-zeitige Sicherheitsniveau zu überprüfen.
Bei dem in Deutschland anzuwendenden Verfahren A wird zu folgenden Regelungen Klä-rungsbedarf gesehen:
Die charakteristische Schubflusstragfähigkeit der Verbindungsmittel darf pauschal um20% erhöht werden (char. Wert Mittelwert).
Nach dem NA-D darf diese Erhöhung aber nicht angesetzt werden, wenn auf einenNachweis der Kopfverformung verzichtet werden soll.
Hier ist im Hinblick auf die Wahrung der Gleichbehandlung eine einheitliche Regelung er-forderlich.
Bei beidseitiger Beplankung sind Regelungen angegeben, mit deren Hilfe die gemein-same Wirkung rechnerisch angesetzt werden kann.
Bei diesen Regeln werden Begriffe wie Beplankungen „gleicher Art“ und „gleicher Abmes-sungen“ sowie Verbindungsmittel mit „ähnlichen Verschiebungsmoduln“ verwendet, ohnedass diese technisch definiert wären.
Hier ist die Angabe von klaren Definitionen und Rechenwerten erforderlich.
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Es wird gefordert, dass die Verankerungskräfte in die darunterliegende Konstruktion über„steife“ Verbindungsmittel zu erfolgen hat.
Angesichts der Tatsache, dass im Holzbau üblicherweise mechanische Verbindungsmittelverwendet werden, die als „nachgiebig“ bezeichnet werden, ist die Forderung nach „stei-fen“ Verbindungsmitteln zu präzisieren.
Für Nachweis des Stabilitätsversagens der „Rahmenstützen“ (gemeint sind wohl die Rip-pen) wird auf Abschn. 6.3.2 verwiesen.
Dieser Verweis ist nicht ausreichend, da für Knicken in der Tafelebene die Stützung durchden Verbund mit der Beplankung eine wesentliche Rolle spielt.
Hier wird die Angabe von Regelungen für die Befestigung der Beplankung mit den Rippen(Durchmesser und Abstand der Verbindungsmittel) für erforderlich angesehen, unter de-nen die Rippen gegen Knicken in der Wandebene als gehalten angesehen werden kön-nen.
Für Wandtafeln werden im EC 5 keine Regelungen zu zulässigen Öffnungen gemacht.
Im NA werden hierzu Angaben gemacht, die aber als „zu scharf“ anzusehen sind. Sodürften z.B. Wandtafeln mit Einblasöffnungen für Zellulosedämmung nicht als aussteifendin Rechnung gestellt werden, weil die Einblasöffnungen als zu groß zu werten sind.
Weiterhin ist im NA angegeben, dass die Auswirkungen von größeren Öffnungen nach-zuweisen sind. Allerdings werden keine Angaben gemacht, wie dies erfolgen könnte.
Hier sind genauere und praxisnahe Angaben für „zulässige“ Öffnungen und deren rechne-rischen Berücksichtigung erforderlich.
Nach dem EC 5 ist nur die Schubflusstragfähigkeit der Verbindungsmittel nachzuweisen.Ein Nachweis für die Beplankung wird nicht gefordert.
Hier wird bei Verwendung von Beplankungsmaterialien mit geringer Schubtragfähigkeit(z.B. Gipsplatten, Holzfaserplatten) die Notwendigkeit gesehen, entsprechende Nach-weise für die Beplankung aufzunehmen (Nachweis der Schubspannung und Zugspan-nung, Beulen).
Im NA ist dies textlich so vorgesehen, allerdings wäre dies in Form einer Gleichung mitallen Nachweisen übersichtlicher.
Im EC 5 werden keine Angaben zu Abtriebskräften infolge von ungewollten Schiefstellun-gen der Wandtafeln gemacht.
Hier wird empfohlen, die Regelungen des NA-D zu übernehmen.
Nach dem EC 5 sind nur Wandtafeln ohne horizontalen Stoß geregelt. Dies ist bei großenWohnraumhöhen nicht immer möglich.
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Im NA sind Regelungen für Wandtafeln mit einem unterstützten Stoß angegeben.
Es wird empfohlen, diese Regelungen zu übernehmen.
Nach dem EC 5 ist der Nachweis der Querdruckspannung in der Kontaktfuge zwischenRippe und Schwelle für die volle Rippenkraft und ohne Erhöhung der Querdruckfestigkeitzu führen. Hierbei wird – im Gegensatz zu früheren Regelungen der DIN 1052 - keinerleiMitwirkung der Beplankung an dieser Lastübertragung angesetzt.
Hier wird empfohlen, die 20%-ige Erhöhung der Querdruckfestigkeit aus dem NA zu über-nehmen.
Nur bei Verfahren B wird eine durchgehende Kopfrippe gefordert.
Hier wird empfohlen, diese Forderung auch für das Verfahren A zu übernehmen.
Für die Verbindung von Beplankung mit den Rippen werden nur Nägel und Schraubenerwähnt. Die in Deutschland üblicherweise verwendeten Klammern fehlen!
Hier wird dringend empfohlen, Klammern als mögliche Verbindungsmittel aufzunehmen.
Im EC 5-1-1 werden in Abschnitt 8.4 „Verbindungen mit Klammern“ keine Angaben zuKlammerabständen bei Plattenwerkstoffen gemacht! Dies bedeutet, dass derzeit einenormgerechte Verwendung von Klammern bei Wandtafeln gar nicht möglich ist!
Hier ist darauf hinzuwirken, dass entsprechende Regelungen in den EC 5 aufgenommenwerden.
Im EC 5 fehlen Regelungen für Wände mit Diagonalaussteifungen (z.B. Brettern).
Hier wird empfohlen, die Regelungen aus dem NA-D zu übernehmen.
Desweiteren hat die Durchsicht des EC 5-1-1, Abschnitt 9.2.4 ergeben, dass es eine Vielzahlan Unklarheiten und Missverständlichkeiten gibt, die einer Klarstellung, Umformulierung undauch einer Ergänzung bedürfen. :
Die „Sprache“ und die Begrifflichkeiten sind häufig unklar oder gar falsch (siehe Anmer-kung zum Begriff „Scheibe“).
Weiterhin sind die Regelungen ohne erkennbare Struktur zusammengestellt.
Hier wird eine Neustrukturierung und Verbesserung der Begrifflichkeiten als notwendigerachtet.
Die Begrifflichkeiten sind auf den übrigen EC 5 abzustimmen.
Beispielhaft sei aufgeführt, dass die Länge einer Wandtafel als „Breite“ bezeichnet wird.
Weiterhin wird der Abstand der Verbindungsmittel untereinander mit „s“ angegeben. ImEC 5 wird dieser Abstand üblicherweise mit „a1“ bezeichnet.
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Die Angabe von mehreren – alternativ möglichen – Rechenverfahren zum Nachweis vonscheibenartig beanspruchten Tafeln erschwert die Vergleichbarkeit von aussteifendenWandtafeln.
Hier wird empfohlen, das Verfahren A als alleiniges Verfahren durchzusetzen.
Zu Punkt 9.2.4.1 (3)P:
Nach diesem Abschnitt dürfen auch „biegesteife Verbindungen“ verwendet werden, waszu rahmenartigen Wandkonstruktionen führt. Diese tragen die Belastungen aber nicht alsScheibe ab, so dass die die im EC 5 aufgeführten Regelungen gar nicht auf diese Ausbil-dung zutreffen.
Hier wird empfohlen, „rahmenartige“ Wandtafeln rauszunehmen.
Zu Punkt 9.2.4.1 (6)P:
Hier wird gefordert, dass die Konstruktion eine angemessene Gebrauchstauglichkeit be-hält. Es werden allerdings keine Regeln angegeben, wie dies sichergestellt werden kann.
Hier wird empfohlen, Randbedingungen aufzunehmen, unter denen auf einen Nachweisverzichtet werden kann (z.B. aus NA-D).
Alternativ: Angabe von Regeln zur Nachweisführung (max. Kopfverschiebung!).
8.4 Therapie
Im Rahmen dieses Projekts ist das Verfahren A die Grundlage für die Überarbeitung undWeiterentwicklung, da es im Vergleich zu den anderen Verfahren auf begründeten mechani-schen Modellen beruht. Das Verfahren A soll mit diesem Beitrag so weiterentwickelt und er-gänzt werden, dass es möglichst allgemeine Lösungen für alle auftretenden Probleme liefertund dessen Nachteile ausgeräumt werden.
Im Rahmen der Therapie wurden die bestehenden Regelungen zum Verfahren A überarbei-tet und erweitert. Diese wurden als Entwurf für die neue Generation des EC 5 aufbereitet(Anlage 8-1) und bereits in den europäischen Normungsgremien als Vorschlag für einenüberarbeiteten Abschnitt 9.2.4 „Wandscheiben“ des EC 5 eingereicht.
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9 Erweiterte Schubfeldtheorie für Deckentafeln
9.1 Motivation
Die Regelungen im EC 5 zu Deckentafeln sind sehr unvollständig und für den praktischenIngenieur völlig unzureichend. Es bestehen viele Unklarheiten, Missverständlichkeiten undes fehlen einige wichtige Regelungen. So beschränken sich die Regelungen beispielsweiseauf Tafeln mit allseitig schubfest unterstützten Plattenrändern, was praxisfern und zumindestin Deutschland völlig unüblich ist.
Dem Wunsch vieler Ingenieure nach „Deckentafeln ohne rechnerischen Nachweis“ kann nurmit Hilfe von umfangreichen Parameterstudien nachgekommen werden, wobei hierfür einRechenverfahren erforderlich ist, das das Tragverhalten von Deckentafeln mit freien Stößenmechanisch korrekt und mit ausreichender Genauigkeit beschreibt. Nachfolgend wird einevon Kessel [55] entwickelte Erweiterung dieser Schubfeldtheorie vorgestellt, mit deren Hilfees möglich ist, Tafeln genauer bzw. zutreffender zu bemessen.
Diese erweiterte Schubfeldtheorie bildet die Grundlage für Parameterstudien, mit deren Hilfein einem fortführenden Projekt (PRB-4.15(2016)/Phase 2) Vorschläge für Vereinfachungenabgeleitet werden sollen.
9.2 Allgemeines
9.2.1 Begriffe
Scheibe Statische Idealisierung einer scheibenartig beanspruchtenTafel mit einer Spannweite oder Kraglänge und einerScheibenhöhe h (in Lastrichtung gemessen).
Tafel Verbundkonstruktion bestehend aus:- Rippen mit Rechteckquerschnitt aus Bauschnittholz,
Brettschichtholz, Balkenschichtholz oder Holzwerkstof-fen,
- ein- oder beidseitig angeordneten Beplankungen ausHolz- oder Gipswerkstoffen, und
- ihrem Verbund durch stiftförmige Verbindungsmittel imAbstand a1.
Scheibenartig beanspruchteTafel
Tafel, die in ihrer Ebene durch äußere Einwirkungen bean-sprucht wird.
Plattenartig beanspruchteTafel
Tafel, die rechtwinklig zu ihrer Ebene durch äußere Einwir-kungen beansprucht wird.
Rippe Sparren, Deckenbalken, Wandrippe (engl.: rib, Index „r“)Auflagerrippe Rippe zur Einleitung der Auflagerkraft
(engl.: support, Index: „sup“)Gurt obere/untere Randrippe (engl.: chord, Index „ch“).
Die Biegelängsspannungen werden, wie beim Schubfeldträ-
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ger üblich, sämtlich den Gurten in Form von Gurt-Normal-kräften zugewiesen. Die übrigen Rippen (Innenrippen) blei-ben im statischen Modell frei von Normalkräften.
Stoßholz Teil einer schubsteifen Verbindung zweier Platten außerhalbder Rippen
Beplankung besteht i.d.R. aus mehreren Platten aus Holz- oder Gips-werkstoffen, die mit allen Rippen kontinuierlich verbundensind
Platte 1. Umgangssprachlich eine Holz- oder Gipswerkstoffplatteohne Bezug zu ihrer statischen Verwendung.
2. Statisches Modell zur Beschreibung eines rechtwinklig zuseiner Ebene beanspruchten flächigen Bauteils.
3. Im Zusammenhang mit scheibenartig beanspruchtenTafeln ist eine Holz- oder Gipswerkstoffplatte Teil deraussteifenden Beplankung.
(engl.: plate, Index: „p“)Passplatte Platte mit kleineren Abmessungen als die „regulären“ Plat-
ten zur Ergänzung der gewünschten Tafelabmessungen(engl.: adapting plate, Index: „ap“)
Verbund Verbindung zwischen Rippen und Beplankung (Platten)mittels stiftförmigen Verbindungsmitteln
schubsteifer Plattenrand Plattenrand, der schubsteif mit Rippe oder Stoßholz mittelsstiftförmiger Verbindungsmittel verbunden ist
freier Plattenrand nicht schubsteif mit Rippen verbundener Plattenrand (recht-winklig zu den Rippen)
schwebender Plattenrand unzulässiger freier Plattenrand parallel zu den Rippen ver-laufend
sv,0 Schubfluss im Verbund parallel zur Rippenachsesv,90 Schubfluss im Verbund rechtwinklig zur Rippenachsefv,d Bemessungswert der Schubflusstragfähigkeit des Verbun-
des, z.B. in kN/m oder N/mm
= v,Rd
1
Fa
Fv,Rd Bemessungswert der Tragfähigkeit eines Verbindungsmit-tels auf Abscheren
a1 Abstand der Verbindungsmittel in Rippenlängsrichtungar Abstand der Rippen/Deckenbalken
bzw. h Länge bzw. Höhe der Deckentafel
p bzw. hp Länge bzw. Höhe einer Platte
ap bzw. hap Länge bzw. Höhe einer Passplattenrp Anzahl der Rippen pro Platte
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9.2.2 Konstruktive Randbedingungen
Für die nachfolgend behandelten Deckentafeln gelten folgende Voraussetzungen:
Alle Tafeln besitzen umlaufende Rippen und zug- und drucksteif durchlaufende Gurte.
An den Auflagern, d.h. an den Stellen, an denen die Kräfte auf die darunter liegendenaussteifenden Wandtafeln übertragen werden, gehen die Auflagerrippen idealerweiseüber die gesamte Tafelhöhe durch, oder sie werden in Abschnitten zwischen den Rippeneingebaut.
Die Länge p einer Platte wird immer in Richtung der Stützweite der Deckentafel bezeich-net, die Höhe hp immer in Richtung der Tafelhöhe. Dabei wechseln die Länge und dieHöhe einer Tafel je nach Belastungsrichtung.
Mit der erweiterten Schubfeldtheorie können Tafeln mit oder ohne Kragarme berechnet wer-den.
Da die Einflüsse aus der Einleitung der äußeren Last und der freien Plattenränder berück-sichtigt werden, ist keine versetzte Plattenanordnung mehr erforderlich. Dies erleichtert denEinsatz von vorgefertigten Deckentafeln.
Durchlaufende Deckentafeln dürfen vereinfachend wie Einfeldtafeln berechnet werden.
Werden die Auflagerkräfte einer durchlaufenden Deckentafel unter Berücksichtigung derSteifigkeit der Wandtafeln berechnet, so sind die Schnittgrößen für die Deckentafel aus denAuflagerkräften rückzurechnen. Da der größte Anteil an der Durchbiegung einer Deckentafeldurch Schubverformungen verursacht wird (infolge der Nachgiebigkeit der Verbindungsmit-tel), wäre eine Berechnung der Schnittgrößen mit Hilfe herkömmlicher Programme fürDurchlaufträger falsch, weil diese meist schubstarre Stäbe annehmen.
Im Rahmen der erweiterten Schubfeldtheorie werden weiterhin folgende Annahmen getrof-fen:
Die Rippen (Gurte, Deckenbalken) sind im erweiterten Schubfeldmodell biegestarr, d.h.Biegeverformungen der Rippen werden vernachlässigt.
Die Platten der Beplankung sind biegestarr.
Da die Momente in den Rippen an den Stellen der freien Plattenränder nahe null sind,werden im statischen Modell dort Gelenke in den Rippen angeordnet, was bedeutet, dassdie Rippen an diesen Stellen nur Querkräfte übertragen.
Rippen oder Platten verteilen die Einwirkung q gleichmäßig über die Tafelhöhe h.
Die größten Beanspruchungen im Verbund zwischen Rippen und Platten sowie in den Plat-ten selbst (Schubspannungen) treten in Bereichen mit hohen Querkräften auf. Dies bedeutet,dass auflagernahe Platten meist maßgebend für die Bemessung werden.
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9.2.3 Tafeltypen
Bei Tafeltyp 1 (Abb. 9-1) erfolgt die Lasteinleitung rechtwinklig zu den Rippen (Deckenbal-ken).
Abb. 9-1 Beispiele des Tafeltyps 1oben: quer zu den Deckenbalken verlegte Platten und 1 PlattenreiheMitte: quer verlegte Platten und 2 Plattenreihen unterschiedlicher Höheunten: längs verlegte Platten und 2 Plattenreihen
A
ribs (joists)hp = h
ar
p2
A
ribs (joists)
h
ar
p1
plate edge connected to joist
A
ribs (joists)
h
ar
p1
plate edge connected to joist
q
q
q
plate
hp2
hp1
hp
hp
p1
p2
chord
chord
chord
supp
ortr
ibsu
ppor
trib
supp
ortr
ib
free plate edge free plate edge
free plate edge free plate edge
free plate edge
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Bei Tafeltyp 2 (Abb. 9-2) erfolgt die Lasteinleitung parallel zu den Deckenbalken.
Abb. 9-2 Beispiele von Deckentafeln des Tafeltyps 2:oben: Verlegung der Platten quer zu den DeckenbalkenMitte: Verlegung der Platten längs zu den Deckenbalkenunten: mehr als 2 Plattenreihen übereinander
free plate edge
hp1
q
A
ribs (joists) hp
ribs perplate nrp
par
h
q
A
ribs (joists)
hp
p ar
h
chord
A
ribs (joists) hp2
nrp
par
h
q
chord
chord
supp
ortr
ibsu
ppor
trib
supp
ortr
ibfree plate edge
ribs perplate nrp
free plate edge
plate edge connected to joist
plate edge connected to joist
plate edge connected to joist
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9.2.4 Plattentypen
Für die Berechnung der maßgebenden Schubflüsse und der Schubspannungen in den Plat-ten werden die in Abb. 9-3 und Abb. 9-4 dargestellten Plattentypen unterschieden.
In Tabelle 9-1 sind deren Eigenschaften und die an den maßgebenden Rippen auftretendenBeanspruchungen zusammengestellt.
Abb. 9-3 Plattentyp 1a und 1b bei Tafeltyp 1
Abb. 9-4 Plattentyp 2a und 2b bei Tafeltyp 2
A
ribs (joists)h
ar
p1
q
p2
chord
supp
ortr
ib
free plate edge free plate edge
1a 1b
A
ribs (joists) hp2
nrp
par
h
q
supp
ortr
ib
free plate edge
hp1
2b
2a
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Tabelle 9-1 Plattentyp und zugehörige Eigenschaften
Plattentyp Erläuterungen
1a
Dieser Plattentyp weist 3 schubsteif mit den Rippen verbundeneRänder auf.In der oberen Gurtrippe treten folgende Beanspruchungen auf:- sv,90 infolge Einleitung der äußeren Last q- sv,0 infolge Einleitung der Änderung der Gurt-Normalkraft- sv,90 infolge Einleitung der Rippen-Querkraft am freien Platten-rand.
1b
Dieser Plattentyp weist 2 schubsteif mit den Rippen verbundeneRänder auf.In der oberen Gurtrippe treten folgende Beanspruchungen auf:- sv,90 infolge Einleitung der äußeren Last q- sv,0 infolge Einleitung der Änderung der Gurt-Normalkraft- sv,90 infolge Einleitung der Rippen-Querkräfte an den beidenfreien Plattenrändern.
2a
Dieser Plattentyp weist 3 schubsteif mit den Rippen verbundeneRänder auf.In der Auflagerrippe treten folgende Beanspruchungen auf:- sv,0 infolge Einleitung der Auflagerkraft- sv,90 infolge Einleitung der Rippen-Querkraft am freien Platten-rand.
2b
Dieser Plattentyp weist 2 schubsteif mit den Rippen verbundeneRänder auf.In der Auflagerrippe treten folgende Beanspruchungen auf:- sv,0 infolge Einleitung der Auflagerkraft- sv,90 infolge Einleitung der Rippen-Querkräfte an den beidenfreien Plattenrändern.
9.3 Erweiterter Bemessungsvorschlag
9.3.1 Bemessungsvorschlag „Cluster“-Ausschuss
Im Zuge der Beratungen im sog. „Cluster“-Ausschuss (NA 005-04-01 AA AK 03) wurde mit[54] ein Diskussionsvorschlag erarbeitet, der bereits in die WG 3 eingereicht wurde.
Dieser Bemessungsvorschlag beinhaltet die nachfolgend aufgeführten Einschränkungen:
Tafeltyp 1 (Belastung rechtwinklig zu den Deckenbalken):
Es werden nur Tafeln mit einer Plattenreihe behandelt (h = hp).Es fehlen Angaben zur Bemessung von Tafeln mit mehreren Plattenreihen übereinander.
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Endbericht 2015-2017 113 18.12.2017
Die angegebenen Gleichungen zur Berechnung der Schubflüsse gelten nur für Plattendes Typs 1a. Plattentyp 1b, der bei größeren Stützweiten und bei Verwendung von Pass-platten maßgebend werden kann, wird nicht berücksichtigt.
Es wird nicht nach einseitiger und beidseitiger Lasteinleitung unterschieden.
Es werden nur Tafeln mit Platten gleicher Plattenlänge betrachtet ( p = konst.).Es fehlen Angaben zur Berücksichtigung von Passplatten.
Zur Berechnung von auskragenden Tafeln werden keine genaueren Angaben gemacht.
Tafeltyp 2 (Belastung parallel zu den Deckenbalken):
Es werden nur Tafeln mit zwei Plattenreihen übereinander behandelt (h = 2·hp).Es fehlen Angaben zur Bemessung von Tafeln mit mehr als zwei Plattenreihen überei-nander.
Die angegebenen Gleichungen zur Berechnung der Schubflüsse gelten nur für Plattendes Typs 2a. Bei Tafeln mit mehr als 2 Plattenreihen übereinander wird der Plattentyp 2bmaßgebend. Es fehlen Angaben zur Berechnung dieses Plattentyps.
Es werden nur Tafeln mit Platten gleicher Plattenhöhe betrachtet (hp = konst.).Auf die Verwendung von Passplatten wird nicht eingegangen.
Zur Berechnung von auskragenden Tafeln werden keine Angaben gemacht.
9.3.2 Erweiterter Bemessungsvorschlag
Im Rahmen des PRB-4.6(2016)-Projektes wurden für die unterschiedlichen PlattentypenGleichungen zur Berechnung der Beanspruchung im Verbund und der max. Schubspannungin der Platte hergeleitet und erläutert. Aufbauend auf diesen Ausführungen wurden die Be-messungsgleichungen für einfach gestützte Deckentafeln (Einfeldtafel sowie auskragendeDeckentafel) angegeben. Mit Hilfe der im PRB-4.6(2016)-Bericht aufgezeigten Herleitungenund den im Folgenden dargestellten Nachweisen ist es somit möglich, den bislang vorge-legten Cluster-Vorschlag in wichtigen Punkten zu ergänzen und zu korrigieren
Nachweis des Verbundes zwischen Rippen und Beplankung
Der größte im Verbund zwischen Rippen und Beplankung auftretende Schubfluss soll fol-gende Bedingung erfüllen:
v,Rdv,res,d v,j,d
1
Fs f
a Gl.(9.1)
mit
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sv,res,d = Bemessungswert des resultierenden Schubflussesfv,j,d = Bemessungswert der Schubflusstragfähigkeit der VerbindungsmittelFv,Rd = Bemessungswert der Tragfähigkeit eines Verbindungsmittels auf Abscherena1 = Abstand der Verbindungsmittel in Rippenlängsrichtung
Die Berechnung von sv,res,d kann nach Tabelle 9-2 erfolgen.
Bei auskragenden Deckentafeln nach Abb. 9-5 ist in den Gleichungen für die Stützweitedie doppelte Kraglänge k einzusetzen: k2 .
Abb. 9-5 Auskragende Tafelnlinks: Tafeltyp 1rechts: Tafeltyp 2
Bei Verwendung von Passplatten zur Ergänzung der Tafelabmessungen auf die gewünschteLänge bzw. Höhe (Abb. 9-6) sind in den Gleichungen von Tabelle 9-2 die Abmessungen ad
und had der Passplatten einzusetzen (anstelle von p1 bzw. p2 und hp1 bzw, hp2).
Abb. 9-6 Verwendung von Passplatten zur Ergänzung auf die gewünschte Länge bzw. Höhelinks: Tafeltyp 1rechts: Tafeltyp 2
q
ribs (joists)h
ar
p1
chord
chordAH
AVk
p2
B
1a1b
h
ar pnrp
chordAH
AVk
2a
2b
hp1
hp2
chordsu
ppor
trib
supp
ortr
ib
B
free plateedge free plate edge
A
h
ap
q
p
rib (joist)free plate edge
free plate edge
chord
q
A
rib (joist)
hap
p ar
h
chord
hp
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Tabelle 9-2 Berechnung des größten Schubflusses im Verbund
Deckentafel sv,res,d Nachweis für
Typ 1
d
22p1 p1
d qr p1
22p1 p2 p1 p2
d qr p2
q2 h
22max q k2h n
2 3 6 41q k2h n
Auflagerrippe
Gurtrippe:2 Plattenreihen:Typ 1a
Gurtrippe:> 2 Plattenreihen:Typ 1b
Typ 2
d
22p pr
drp p1
22p pr
drp p2
q2 h
a 2max q2h n h h
a 3q2h n h h
Auflagerrippe
Auflagerrippe:1 freier Plattenrand:Typ 2a
Auflagerrippe:2 freie Plattenränder:Typ 2b
qd = Bemessungswert der einwirkenden Streckenlast= Tafellänge
p1 = Länge der auflagernahen Platte mit 1 freien Randp2 = Länge der Platte mit 2 freien Plattenrändern
(zweiten Platte vom Auflager her gesehen)h = Tafelhöhehp1 = Höhe einer Platte mit 1 freien Plattenrand
(an Gurten angeordnete Platte)hp2 = Höhe einer Platte mit 2 freien Plattenrändern
(mittlere Platte über die Höhe gesehen)kq = Beiwert zur Berücksichtigung der Lasteinleitung
= 1 bei Deckentafeln mit einseitiger Lasteinleitung= 0,5 bei Deckentafeln mit beidseitiger Lasteinleitung
nr = Anzahl der Verbindungsmittelreihen über die Tafelhöhe
= pr
h na
np = Anzahl der Plattenreihen übereinander (Typ 1)nrp = Anzahl der Verbindungsmittelreihen (= Rippen) pro Platte
= p
r
1a
ar = Rippenabstand (Abstand der Deckenbalken)
Nachweis der Platte
Diese Schubspannung entspricht der Hauptspannung, die im betrachteten Schubfeld auf-tritt. Sie wirkt somit auch als Zug- und Druckspannung im Schubfeld.
Für alle Plattentypen können folgende Nachweise geführt werden:
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v,2 p,v v,dd
d v,2 t, ,d
v,2 p,c c, d
k k fq1,5 min k f2 t h
k k fGl.(9.2)
mit
d = Bemessungswert der Schubspannung (Hauptspannung) in der Platteqd = Bemessungswert der einwirkenden Streckenlast
= Tafellänget = Plattendickeh = Tafelhöhefv,d = Bemessungswert der Schubfestigkeit der Platteft, ,d = Bemessungswert der Zugfestigkeit der Platte unter einem Winkel fc, ,d = Bemessungswert der Druckfestigkeit der Platte unter einem Winkel kv,2 = Faktor zur Berücksichtigung von Zusatzbeanspruchungen (Verweis auf
Abschn. 9.3.1 (5) des Cluster-Vorschlags)= 1/3 bei Tafeln mit einseitiger Beplankung
kp,v = Faktor zur Berücksichtigung des Einflusses lokalen Beulens auf dieSchubfestigkeit
=r
35 tmin ;1,0a
kp,c = Faktor zur Berücksichtigung des Einflusses lokalen Beulens auf dieDruckfestigkeit
=r
20 tmin ;1,0a
Nachweis der Gurt-Normalspannung
Unter der Annahme, dass die Gurte durch die kontinuierliche Verbindung mit der Beplankunggegen seitliches Ausweichen (Knicken) gehalten sind, ist folgender Nachweis zu führen:
t,0,dd
c,0,dr r
fmaxMfh b h
Gl.(9.3)
mit
Md = Bemessungswert des Momentes in der Deckentafelh = Tafelhöhebr , hr = Breite bzw. Höhe des Gurtesft,0,d = Bemessungswert der Zugfestigkeitfc,0,d = Bemessungswert der Druckfestigkeit
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Nachweis der Gebrauchstauglichkeit
In Tabelle 9-3 sind die Gleichungen für eine vereinfachte Verformungsberechnung von De-ckentafeln mit freien und schubsteif verbundenen Plattenrändern angegeben.
Für alle Deckentafeln werden an allen Tafelrändern Randrippen vorausgesetzt. Die Plattender Beplankung sind mit allen Rippen mit gleichen Verbindungsmitteln mit einem konstantenVerbindungsmittelabstand zu verbinden.
Die Verformungsanteile sind zu addieren.
= + + , + , Gl.(9.4)
Tabelle 9-3 Verformungsanteile Decktafeln
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10 EC 5-1-2: Vereinfachte Regeln für die Bemessung im Brandfall
10.1 Motivation
Die EC 5-1-2 [R3] bietet für die Bemessung von Holzbauteilen und Verbindungen für denBrandfall eine Reihe von Nachweismöglichkeiten an. Bei einigen Nachweisen werden dabeisogar mehrere Bemessungsvarianten aufgeführt, die zum gleichen Ergebnis führen, ohnedass dies durch entsprechende Erläuterungen kenntlich gemacht wird. DieseAuswahlverfahren bieten in den üblichen Fällen keine Erhöhung der Wirtschaftlichkeit, führenjedoch bei den Anwendern zu einer Unsicherheit in der Anwendung der Regelungen, danicht immer eindeutig erfassbar ist, welches Verfahren angewendet werden kann bzw. muss.Darüber hinaus sind einige Nachweisverfahren nicht immer leicht verständlich und zum Teilnur mit hohem Rechenaufwand anwendbar.
Maßgebliches Ziel dieses Projektes ist in erster Linie eine Vereinfachung der bestehendenRegelungen, aber auch eine Vervollständigung für bislang fehlende Nachweismöglichkeiten,die in der täglichen Praxis benötigt werden. Die Ergebnisse sollen als Vorschläge zurAufnahme in die zukünftige Generation der Eurocodes dienen.
10.2 Bestandsanalyse (Anamnese und Diagnose)
Im Zuge der unter 10.1 genannten Aufgabenstellung wurde zunächst eine interne Analysedes Eurocodes vorgenommen. Es zeigt sich dabei im Wesentlichen, dass sowohl für denNachweis von Bauteilen, als auch für Verbindungen zum Teil für ein und dieselbeNachweissituation unterschiedliche Verfahren bereitgestellt werden. Diese Struktur führt zuUnsicherheiten in der Anwendung und teilweise doppelter Nachweisführung und somit zuunwirtschaftlichen Bemessungen. Darüber hinaus wurde der Eurocode aufVereinfachungspotenziale untersucht und auf fehlende, für die Praxis jedoch erforderlicheNachweisverfahren analysiert. Die Ergebnisse werden nachfolgend im Einzelnenzusammengestellt.
Im Anschluss an die interne Analyse wurde eine empirische Erhebung in Form einer Online-Umfrage durchgeführt. Das Ziel dieser Studie war es, die Erfahrung der Praxis im Hinblickauf die zuvor beschriebenen Aspekte zu überprüfen und Lösungsvorschläge aufzuzeigen. Essollte eine Bestandsaufnahme zu den Regelungen für Bauteile und Verbindungen imBrandfall aus Sicht der praktizierenden Ingenieure erfolgen, um die üblicherweise vorkom-menden Konstruktionen und Anschlüsse zu verifizieren. Die Auswertung der Umfrage ist imBericht zum PRB-Projekt 4.13 (2015) zusammengestellt. Anhand dieser Ergebnisse sollenVorschläge für eine Verbesserung der Bemessungsverfahren von Holzbauteilen und Verbin-dungen im Brandfall erarbeitet werden, mit welcher eine ausreichende Wirtschaftlichkeit fürübliche Konstruktionen bei gleichzeitig einfacher, praxisgerechter Anwendung erreicht wer-den kann.
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Endbericht 2015-2017 120 18.12.2017
10.2.1 Zu EC 5-1-2:2010-12 Abschnitt 2.4.2 „Bauteilberechnung“
In Abschnitt 2.4.2 der EC 5-1-2 [R3] Bauteilberechnung sind zwei verschiedene Verfahren fürdie Ermittlung des Bemessungswertes der Einwirkungen angegeben:
Die genauere Methode mit Einwirkungskombination nach Abschnitt 2.4.2 (1) [R3] inVerbindung mit DIN EN 1991-1-2 Abschnitt 4.3.1 [R14] und Gleichung (6.11b) inDIN EN 1990 Abschnitt 6.4.3.3 [R12].
1 1,,21,1,1,,
j iikikjkjGAdA QQGEE Gl.(10.1)
und
die vereinfachte Methode nach Gleichung (2.8) in EC 5-1-2 [R3] Abschnitt 2.4.2 (2).
Gl.(10.2)
Abminderungsbeiwert fi ist gemäß Gleichung (2.9) in EC 5-1-2 [R3] Abschnitt 2.4.2 wie folgtzu ermitteln:
Gl.(10.3)
Für Lastkombination (6.10)nach DIN EN 1990:2002
Für den vereinfachten Abminderungsbeiwert fi ist gemäß EC 5-1-2/NA, NPD zu Abschnitt2.4.2 (3) Anmerkung 2 der Wert 0,6 anzunehmen. Eine Ausnahme hiervon bilden Bereichemit größeren Nutzlasten entsprechend Kategorie E nach DIN EN 1991-2-1 für Flächen mitAnhäufungen von Gütern, einschließlich Zugangsbereichen. Für diese wird vereinfachenddie Verwendung eines Wertes fi von 0,7 empfohlen.
Zunächst galt es zu klären, ab wann die vereinfachte Methode nach EC 5-1-2 Gleichung(2.8) und ab wann die genauere Methode nach EC 5-1-2 Abschnitt 2.4.2 (1) mit Einwir-kungskombination zu empfehlen ist. Hierzu wurden die Vergleichsrechnungen durchgeführt.
Die nachfolgende Gleichung zeigt die im Holzbau relevanten Einwirkungskombinationennach DIN EN 1990 Abschnitt 6.5.3.
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Endbericht 2015-2017 121 18.12.2017
ständige Einwirkung
g
Leiteinwirkung
q
q
s
w
Begleiteinwirkung
s
w
s
Für diese Einwirkungskombinationen wurden anhand von typischen Werten für die Eigen-,Schnee- und Windlasten zunächst Bemessungswerte nach Gleichung (6.11b) inDIN EN 1990 mit Kombinationsbeiwerten für den außergewöhnlichen Lastfall gemäßDIN EN 1990 Abschnitt 6.4.3.3 (3) ermittelt.
E = G , + , oder , Q , + , Q , Gl.(10.4)
Die tatsächliche Abminderung zwischen den so ermittelten Einwirkungen im Brandfall Efi aufGrundlage der genaueren Methode und den Einwirkungen für die Kaltbemessung Ed lässtsich mit dem Quotienten aus den beiden Einwirkungen wie folgt ermitteln:
, = Gl.(10.5)
Dieses Verhältnis fi,g wurde anhand der Vergleichsrechnungen mit dem nach Gleichung(2.8) in EC 5-1-2 Abschnitt 2.4.2 (1) (siehe Gl. 10.3) ermittelten Abminderungsbeiwert fi fürdie vereinfachte Methode verglichen. Diese Untersuchungen ergaben, dass die vereinfachteMethode nach EC 5-1-2 Abschnitt 2.4.2 (2) gegenüber der Ermittlung nach DIN EN 1990Abschnitt 6.4.3.3 (3) immer auf der sicheren Seite liegt.
, Gl.(10.6)
Weiterhin hat sich gezeigt, dass die Abminderungen fi und fi,g bei Einwirkungskombinatio-nen mit ausschließlich ständigen, d.h. ohne veränderliche Lasten sowie bei Einwirkungs-kombinationen mit ständigen Lasten und nur einer veränderlichen Last, gleich sind. Erst abzwei oder mehr veränderlichen Lasten führt die genauere Ermittlung der Lasteinwirkungnach EC 5-1-2 Abschnitt 2.4.2 (1) zu einem wirtschaftlicheren Ergebnis.
ständige Einwirkung
g
g
g
Leiteinwirkung
q
q ,
Begleiteinwirkung
q ,
, =
, =
,
= 0,74
Es ist daher zu empfehlen, im Eurocode darauf hinzuweisen, dass die vereinfachte Methodeimmer anzuwenden ist, sofern es sich um Einwirkungskombinationen mit keinem oder einemeinzigen veränderlichen Lastfall (z.B. Verkehr) handelt. Für eine solche Kombination ist die
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Endbericht 2015-2017 122 18.12.2017
Vereinfachung hinreichend wirtschaftlich und genau. In allen anderen Fällen für Kombinatio-nen mehrerer veränderlicher Lastfälle (z.B. Wind führend und Schnee) kann die genauereErmittlung der Einwirkungskombination nach EC 5-1-2 Abschnitt 4.3.1 in Abhängigkeit desVerhältnisses der führenden veränderlichen zur ständigen Last zu wesentlich wirtschaftliche-ren Ergebnissen, d.h. zu geringeren Einwirkungen führen. Es wird aus diesem Grund vorge-schlagen, EC 5-1-2 Abschnitt 2.4.2 (1) beizubehalten.
Im nachfolgenden wird untersucht, ab welchem Lastverhältnis die genauere Methode imVergleich zur Anwendung des vereinfachten Verfahrens mit pauschalemAbminderungsbeiwert fi von 0,6 bzw. 0,7 zu signifikant wirtschaftlicheren Ergebnissen führtund somit die Anwendung empfehlenswert ist.
Im nachfolgenden Diagramm (Abb. 10-1) sind die Abminderungsfaktoren fi nach EC 5-1-2Abschnitt 2.4.2 in Abhängigkeit des Verhältnisses der veränderlichen Lasten zu den ständi-gen Lasten sowie dem Kombinationsbeiwert fi der leitenden veränderlichen Einwirkung nachEC 5-1-2 Abschnitt 4.3.1 (Einwirkungskombination) dargestellt.
Abb. 10-1 Abminderungsfaktoren fi nach EC 5-1-2 mit GA=1,0, A=1,35 und Q=1,5
Die zugehörige Gleichung 2.9 nach EC 5-1-2 lautet:
Gl.(10.7)
Die Empfehlung des Eurocodes, fi vereinfacht zu 0,6 anzunehmen, gründet sich auf denHinweis, dass die im Holzbau üblichen ständigen Lasten vergleichsweise gering im Verhält-nis zu den veränderlichen Lasten sind. Dies konnte in der im Rahmen dieses Projektesdurchgeführten Studie bestätigt werden.
Die Größen der Kombinationsbeiwerte fi sind in DIN EN 1990/NA Tabelle NA.A.1.1 gere-gelt. Gemäß DIN EN 1991-1-2/NA NDP zu 4.3.1 (2) darf dabei, mit Ausnahme der Fälle indenen die Leiteinwirkung aus Wind resultiert, der Beiwert 2 für quasi-ständige Werte derveränderlichen Einwirkungen verwendet werden. Die im Diagramm der Abb. 10-1 dargestell-
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Endbericht 2015-2017 123 18.12.2017
ten Werte von 0,9 und 0,7 entsprechen gemäß der Tabelle NA.A.1.1 der DIN EN 1990/NAkeinem der in Deutschland anzuwendenden Faktoren. Ein Kombinationsbeiwert von 0,5sollte national für sonstige, nicht-kategorisierbare Einwirkungen gewählt werden. Für Lager-flächen ist ein Kombinationsbeiwert von 0,8 anzunehmen. Die Werte 0,3 und 0,6 gelten fürNutzlasten in Abhängigkeit ihrer Kategorie. Ein Wert von 0 gilt in Deutschland für Nutzlastenauf Dächern, nichtführenden Wind sowie Schneelasten bis 1000 m.ü.NN. Damit zeigt sich,dass die Skalierung des Diagrammes Abb. 10-1 für die nationalen Anwendungen nur bedingtgeeignet ist. Es werden überwiegend die Verläufe für die Beiwerte 0, 0,3 und 0,6 benötigt,gegebenenfalls noch für den Wert 0,2, der für Schneelasten bei Orten von mehr als 1000 müber NN anzusetzen ist. Diese sind im Diagramm der Abb. 10-2 dargestellt.
Das Diagramm in Abb. 10-2 zeigt über die zuvor beschriebenen Zusammenhänge hinaus,dass eine Verwendung des vereinfachten Beiwerts von fi mit 0,6 lediglich für geringe Ver-hältnisse der veränderlichen Lasten zu den ständigen Lasten sinnvoll ist. Seine Verwendungführt bei Kombinationen mit einer führenden veränderlichen Einwirkung, die einen fi-Wertvon 0,6 erfordern, erst bei Lastverhältnissen von weniger als 0,625 zu wirtschaftlicheren Er-gebnissen. Für führende veränderliche Einwirkungen aus Kategorien, die mit einem fi-Wertvon 0,3 anzusetzen sind, wie beispielsweise Nutzlasten von Wohn- oder Bürogebäuden, istdies bei Lastverhältnissen von weniger als 0,325 der Fall. Übliche Lastverhältnisse für De-cken im Holzbau liegen jedoch in der Regel zwischen 0,5 und 1,0. Für diese beiden Grenz-werte wird die Wirtschaftlichkeit der Verwendung nachfolgend überprüft.
Nutzlasten der Kategorie A „Wohn- und Arbeitsräume“ und B „Büroräume“:
fi = 0,3 Qk,1/Gk = 0,5 fi = 0,55
fi = 0,3 Qk,1/Gk = 1,0 fi = 0,46
Nutzlasten der Kategorie C „Versammlungsräume“ und D „Verkaufsräume“ sowie F „Ver-kehrsflächen mit einer Fahrzeuglast von maximal 30 kN“:
fi = 0,6 Qk,1/Gk = 0,5 fi = 0,62
fi = 0,6 Qk,1/Gk = 1,0 fi = 0,56
Bei führenden veränderlichen Lasten der Kategorien C, D und F führt der Ansatz der ge-naueren Ermittlung der Einwirkungen im Brandfall zu keinen oder nur geringfügig wirtschaft-licheren Ergebnissen. Hier ist der vereinfachte Ansatz mit 0,6 hinreichend genau. Bei denKategorien A und B führt die Verwendung des vereinfachten Abminderungsbeiwerts von 0,6im Vergleich zum genaueren Wert mit 0,46 bei einem Lastverhältnis von 1,0 bereits zu einer30-prozentigen Erhöhung des Bemessungswertes der Einwirkungen im Brandfall. Hier kanndie Anwendung der genaueren Gleichung 2.9 aus EC 5-1-2 sinnvoll sein.
Im Holzbau-Taschenbuch [57] wurde bereits eine Vergleichsrechnung zwischen der Methodemit vereinfachter und genauer Ermittlung der Einwirkungen durchgeführt (jeweils mit der
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Endbericht 2015-2017 124 18.12.2017
Bemessungsmethode mit reduzierten Querschnitten und der Methode mit reduzierten Eigen-schaften. Die Ergebnisse zeigen anschaulich an Beispielen noch einmal die zuvor beschrie-benen Zusammenhänge. Um eine schnelle Abschätzung der Wirtschaftlichkeit der beidenVerfahren vornehmen zu können, wird empfohlen, das Diagramm für die in Deutschland an-zuwendenden Kombinationsbeiwerte fi aufzustellen, siehe Abb. 10-2. Hierbei sollte eben-falls der Wert der Empfehlung für alle üblichen Fälle von 0,6 mit eingetragen werden, umeinen schnellen Abgleich vornehmen zu können. Anhand des zu ermittelnden Verhältnissesder ständigen zur führenden veränderlichen Last Qk/Gk kann in dem optimierten Diagrammauf den ersten Blick abgelesen werden, ob und in welchem Maße die Abminderung fi,g fürden jeweils relevanten Kombinationsbeiwert der führenden veränderlichen Last unter demempfohlenen Abminderungsbeiwert fi nach EC 5-1-2/NA liegt. Unter Berücksichtigung dergraphischen Darstellung sowie der im Diagramm abgelesenen Differenz liegt es im Ermes-sen des Nachweisführenden, ob das genaue Verfahren angewendet wird.
Die oben beschriebene Vorgehensweise sowie die Formel zur Ermittlung desAbminderungsfaktors sollte erläuternd unter dem Diagramm beigefügt werden.
Abb. 10-2 Empfehlung eines detaillierten Diagrammes für den Abminderungsfaktor fi
Weiterhin wurde im Zuge der durchgeführten Studien durch die Umfrage in der Praxis fest-gestellt, dass die vereinfachte Methode nach EC 5-1-2 Abschnitt 2.4.2 (2) mit einem verein-fachten Abminderungsfaktor fi von 0,6 von den derzeit tätigen Ingenieuren bevorzugt ange-wendet wird.
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00
nfi
Qk1 / Gk
nfi = 0,6
= 0,8
= 0,6
= 0,3
= 0,2
= 0
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Endbericht 2015-2017 125 18.12.2017
10.2.2 Zu EC 5-1-2:2010-12 Abschnitt 4.2 „Vereinfachte Regeln zur Bestimmung vonQuerschnittswerten“
In EC 5-1-2 Abschnitt 4.2 sind zwei verschiedene Verfahren für die Bemessung der mecha-nischen Beanspruchbarkeit angegeben:
die „Methode mit reduzierten Querschnitten“ nach Abschnitt 4.2.2 und
die „Methode mit reduzierten Eigenschaften“ nach Abschnitt 4.2.3
Beide Methoden sind parallel gültig. Bei der „Methode der Bemessung mit reduzierten Quer-schnitten“ nach EC 5-1-2 Abschnitt 4.2.2 wird ein ideeller Restquerschnitt ermittelt, indemder Ausgangsquerschnitt um eine ideelle Abbrandtiefe reduziert wird. Die abgemindertenWerkstoffeigenschaften infolge Temperaturerhöhung werden anhand einer weiteren pau-schalen Reduzierung des Querschnitts berücksichtigt. Unter Verwendung des ideellen Rest-querschnitts kann eine Bemessung unter Normaltemperaturen nach EC 5-1-1 erfolgen. Die„Kaltbemessung“ nach EC 5-1-1 findet in der Praxis häufiger Anwendung als die „Heißbe-messung“, da diese in der Anwendung wesentlich einfacher und somit wesentlich effizienterzu handhaben ist.
Bei der „Methode mit reduzierten Eigenschaften“ nach EC 5-1-2 Abschnitt 4.2.3 wird dieTragfähigkeit des Restquerschnitts für Biegung, Druck und Zug durch Modifikationsbeiwertefür den Brandfall kmod,fi abgemindert. Dieser Modifikationsbeiwert ist abhängig vom Verhältnisdes Umfangs des dem Feuer ausgesetzten Restquerschnitts zur Fläche des Restquer-schnitts. Diese Methode liefert genauere Ergebnisse, ist aber in der Durchführung der Be-messung komplexer und zeitaufwendiger. Zudem gilt diese Methode nur für rechteckige undrunde Querschnitte aus Nadelholz bei zweiseitiger und dreiseitiger Brandbeanspruchung.
Im Holzbau-Taschenbuch [57] wurde bereits eine Vergleichsrechnung zwischen der „Me-thode mit reduzierten Querschnitten“ und der „Methode mit reduzierten Eigenschaften“durchgeführt (jeweils mit vereinfachter und genauer Ermittlung der Einwirkungen), siehenachfolgende Tabelle. Für das in [57] dargestellte Berechnungsbeispiel ergibt sich beivereinfachter Ermittlung der Einwirkungen für die Bemessung mit reduzierten Querschnittenein Auslastungsgrad von 0,45. Bei der Bemessung mit reduzierten Eigenschaften ergibt sichbei ebenfalls vereinfachter Ermittlung der Einwirkungen ein Ausnutzungsgrad von 0,38. Beigenauer Ermittlung der Einwirkungen ergeben sich Ausnutzungsgrade von 0,31 bzw. 0,26 fürdie verschiedenen Verfahren. Die Beträge der Differenzen von 7 % bzw. 5 % sind relativ ge-ring und werden erst bei hohem Auslastungsgrad maßgebend.
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Abb. 10-3 Vergleich Ergebnisse der unterschiedlichen brandschutztechnischen Bemessungen [57]
Im Zuge dieses Projektes wurde eine weitere Reihe von Vergleichsrechnungen durchgeführt,um festzustellen, welches der beiden Verfahren unter welchen Parametern zu einer wirt-schaftlicheren Bemessung führt.
Untersucht wurden zunächst rechteckige Vollholz- (VH) und Brettschichtholzquerschnitte(BSH) mit einer Brandbeanspruchungsdauer von 60 Minuten. Für die durchgeführten Be-rechnungen wurden ausschließlich Beispiele mit dreiseitiger Beflammung betrachtet.Exemplarisch wurden für die Festigkeitsklassen C24 (Vollholz) und GL28h (BSH) üblicheQuerschnittsbreiten von 0,06 m bis 0,20 m (in Schritten von 0,02 m) betrachtet. Für jede die-ser Querschnittsbreiten wurden im ersten Schritt Berechnungen über alle Querschnittshöhenbis zu einem maximalen Verhältnis von Nettohöhe zu Nettobreite von 3/1 für Vollholzquer-schnitte bzw. 4/1 für Brettschichtholzquerschnitte durchgeführt.
Je Querschnitt wurden die Beanspruchungsarten Zug, Druck, und Biegung jeweils einzelnuntersucht. Für sie wurde jeweils ein ungünstiger Lastfall betrachtet. Da die „Methode mit re-duzierten Eigenschaften“ für Zug und Biegung zu wirtschaftlicheren Ergebnissen führt, wurdefür die Vergleichsberechnungen jeweils eine Last angesetzt, die für die „Methode mit redu-zierten Querschnitten“ zu einer hundertprozentigen Auslastung führt. Somit lag der Ausnut-zungsgrad für die „Methode mit reduzierten Eigenschaften“ bei gleicher Einwirkung jeweilsdarunter und konnte in direkten Vergleich gesetzt werden.
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Endbericht 2015-2017 127 18.12.2017
Abb. 10-4 Vergleichsrechnung Methode der reduzierten Querschnitte - Methode der reduzierten Eigen-schaften für Zugbeanspruchung, BSH Gl28h, b = 0,12 m
Bei den Berechnungen zur Druckbeanspruchung wurde umgekehrt vorgegangen, da hierAusnutzungsgrad für die „Methode mit reduzierten Eigenschaften“ bei gleicher Einwirkungüber dem Ausnutzungsgrad bei Anwendung der „Methode mit reduzierten Querschnitten“liegt, siehe Abb. 10-5.
Die Untersuchungen zeigen, dass für die Beanspruchungen aus Zug und Biegung die „Me-thode der reduzierten Eigenschaften“ niedrigere Ausnutzungsgrade ergab. Bei Druckbean-spruchung ergab die „Methode der reduzierten Querschnitte“ wirtschaftlichere Ergebnisse.Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass dieser Umstand dem Normenausschuss bereits be-kannt ist. In der nächsten Generation der Eurocodes wird daher das vereinfachte Verfahrender Bemessung entsprechend überarbeitet.
Abb. 10-5 Vergleichsrechnung Methode der reduzierten Querschnitte - Methode der reduziertenEigenschaften für Druckbeanspruchung, BSH Gl28h, b = 0,12 m
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
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Die Ergebnisse der Vergleichsrechnungen zeigen, dass mit zunehmendenQuerschnittsabmessungen der Einfluss der pauschalen Querschnittsreduzierung um 7 mm jebeflammter Querschnittsseite nach der vereinfachten „Methode mit reduzierten Querschnit-ten“ im Vergleich zur Anwendung des genaueren Verfahrens abnimmt. Daher ist die Anwen-dung der genaueren „Methode mit reduzierten Eigenschaften“ nur bei geringenQuerschnittsbreiten oder –höhen sinnvoll.
Die folgenden Tabellen stellen zusammenfassend dar, ab welcher Querschnittsbreite es hin-reichend ist, die „Methode der reduzierten Querschnitte“ zu wählen. Diese Methode wird, wieoben bereits dargestellt, vom Anwender als praxisgerechtere Methode beschrieben und kannunter geringerem Rechenaufwand durchgeführt werden. Bei den in Tabelle 10-1 genanntenQuerschnittsbreiten weicht unter reiner Biegung oder reinem Zug die „Methode der reduzier-ten Eigenschaften“ um weniger als 10% von der Ausnutzung der Methode mit reduziertenQuerschnitten ab. Die Wirtschaftlichkeiten der Bemessungen liegen damit nahe beieinander.Im Falle von Druckbeanspruchung führt die „Methode der reduzierten Querschnitte“ ohnehinimmer zu wirtschaftlicheren Ausnutzungsgraden. Für diese Beanspruchungsart muss für dasgeänderte Verfahren der nächsten Eurocode-Generation eine neue Vergleichsbetrachtungdurchgeführt werden.
Tabelle 10-1 Bauteilberechnung: Mindestquerschnittsbreiten für Methode der reduziertenQuerschnitte
GL28h t = 30 min t = 60 min C24 t = 30 min t = 60 min
Biegung b = 0,10 m b = 0,14 m Biegung b = 0,12 m b = 0,16 m
Zug b = 0,14 m b = 0,18 m Zug b = 0,14 m b = 0,20 m
Druck immer immer Druck immer immer
Anhand der Ergebnisse kann empfohlen werden, die „Methode der reduzierten Eigenschaf-ten“ in den normativen Anhang auszugliedern. Sie gilt nur für einige Spezialfälle (rechteckigeund runde Querschnitte; Nadelholz; zweiseitige und dreiseitige Brandbeanspruchung; Druck,Biegung und Zug) und bietet im Gesamtangebot der üblichen Querschnitte von Vollholz undBrettschichtholz nur im geringen Maße eine eindeutig verbesserte Wirtschaftlichkeit. In weni-gen Fällen, also gerade bei Querschnitten mit einer Breite unter 0,14 m kann sie jedoch zuenormen Leistungsverbesserungen führen. Daher sollte diese Methode den Anwendernauch weiterhin in einem normativen Anhang zur Verfügung stehen. Durch eine Umfrage inder Praxis wurde zudem festgestellt, dass vor allem die Methode der reduzierten Quer-schnitte bevorzugt angewendet wird, siehe Abschnitt 4.
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Endbericht 2015-2017 129 18.12.2017
10.2.3 Zu EC 5-1-2:2010-12 Abschnitt 6 „Verbindungen“
In Abschnitt 6 ist der Nachweis für Verbindungen von Nägeln, Bolzen, Stabdübeln, Schrau-ben, Ringdübeln, Scheibendübeln und Nagelplatten geregelt.
Die Umfrage in der Praxis ergab, dass dies für einen überwiegenden Teil der in der Praxistätigen Ingenieure alle relevanten Verbindungen abdeckt. Exemplarisch wurden im Folgen-den zwei der ansonsten geforderten Verbindungsmittelarten auszugsweise diskutiert.
Nach DIN 4102-22 in Verbindung mit DIN 4102-4 konnten Holzverbinder für Feuerwider-standsdauern von bis zu 30 Minuten mit Stahlblechformteilen einer Mindestdicke von 10 mmnachgewiesen werden. Aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffes Stahl undder geringen Bauteildicke unterliegen außenliegende Stahlblechformteile einem hohen Tem-peraturanstieg innerhalb weniger Minuten nach Beginn der Brandbeanspruchungen. Nach 30Minuten Brandbeanspruchung beträgt die Brandraumtemperatur nach ETK 822 °C. Bei die-ser Temperatur stellt sich eine effektive Fließgrenze des Stahles von nur 9% des Ausgangs-wertes unter Normaltemperatur ein. Aufgrund dieser und einiger anderer Einflussfaktoren(vgl. auch [56]) erweist sich ein Nachweis solcher Verbindungsmittel als unwirtschaftlich. InEC 5 -1-2 ist ein Nachweis von Stahlblechformteilen nicht vorgesehen.
Ein Nachweis von zimmermannsmäßigen Verbindungen für den Brandfall ist nach EC 5 -1-2nicht vorgesehen. Bei Bedarf kann jedoch ein Nachweis für geschützte und ungeschützteStirn- bzw. Fersenversätze analog der DIN 4102-4 geführt werden, vergleiche hierzu auchS. 26 [56]. Für eine Überarbeitung der Eurocodes wird empfohlen, diese Nachweisverfahrenin die EC 5-1-2 aufzunehmen.
Des Weiteren gelten die Regelungen des Abschnitts 6 in EC 5 -1-2, soweit nicht anders an-gegeben, für eine maximale Feuerwiderstandsdauer von 60 Minuten. Es galt zu prüfen, obeine Dauer von 60 Minuten praxisgerecht ist, oder ob generell Bedarf an einem Nachweis-verfahren für eine Feuerwiderstandsdauer von 90 Minuten besteht. Dies ist in den folgendenKapiteln dargelegt sowie in Abschnitt 10.3 diskutiert.
10.2.4 Zu EC 5-1-2:2010-12 Abschnitt 6.2.1.1 „Ungeschützte Verbindungen – VereinfachteRegeln“
In Abschnitt 6.2.1.1 ist ein vereinfachter Nachweis für ungeschützte Verbindungen von Bau-teilen geregelt. Er gilt für eine höchste Feuerwiderstandsdauer von 30 Minuten. Eine Um-frage in der Praxis ergab, dass eine Dauer von 30 Minuten praxisgerecht ist, allerdings gene-rell Bedarf an Nachweisverfahren für Feuerwiderstandsdauern von 60 Minuten besteht, sieheAbschnitt 4.
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10.2.5 Zu EC 5-1-2:2010-12 Abschnitt 6.2.2.1 „Ungeschützte Verbindungen – Methode mitreduzierten Beanspruchungen“
In Abschnitt 6.2.2.1 sind zwei verschiedene Bemessungsverfahren für die Bemessung desWiderstandes von ungeschützten Verbindungen angegeben:
Ermittlung des Bemessungswertes des mechanischen Widerstands nach Gleichung 6.5
sowie
Ermittlung des Bemessungswertes der Feuerwiderstandsdauer nach Gleichung 6.7.
Beide Gleichungen sind parallel gültig. Sie beinhalten dieselben Parameter und führen somitzu dem gleichen Ergebnis, siehe nachfolgende Herleitung. Dies geht aus der EC 5-1-2 nichteindeutig hervor.
Durch Anwendung der Gleichungen (6.5) und (6.6) in EC 5-1-2 kann für eine erforderlicheFeuerwiderstandsdauer die korrespondierende Tragfähigkeit für den Brandfall aus der Trag-fähigkeit unter Normaltemperaturen ermittelt werden. In Abhängigkeit der Art der Verbindungsowie der angestrebten Feuerwiderstandsdauer ergibt sich aus Gleichung (6.6) in EC 5-1-2die Abminderung der Beanspruchbarkeit für den Brandfall. Dabei ist zu beachten, dass dieAusgangsfestigkeit für den Brandfall im Gegensatz zu einer Bemessung unter Normaltempe-raturen mit dem 20 %-Quantil der Festigkeit anzusetzen ist. Gemäß dieser Regelung fehlt inder Gleichung (6.5) der Faktor kfi nach Tabelle 2.1 der Norm. Dieser muss zukünftig übereine Änderung zur EC 5-1-2 in die Gleichung aufgenommen werden. Die korrigierte Glei-chung (6.5) aus EC 5-1-2 zur Ermittlung des charakteristischen mechanischen Widerstandeseines Verbindungsmittels auf Abscheren für den Brandfall muss dementsprechend lauten:
RkvfifiRkv FkF ,,, Gl.(10.8)
Die Gleichung (6.7) in EC 5-1-2 zur Ermittlung der vorhandenen Feuerwiderstandsdauerlässt sich aus den Gleichungen (6.5) und (6.6) in EC 5-1-2 wie folgt herleiten.
Gleichung (6.5) aus EC 5-1-2 nach umstellen:Rkvfi
fiRkv
FkF
,
,, Gl.(10.9)
Gleichung (6.6) aus EC 5-1-2:
= , Gl.(10.10)
Gl.(10.12) in Gl.(10.11) einsetzen:
, = , ,
,Gl.(10.11)
Nach td,fi auflösen:Rkvfi
fiRkvfid Fk
Fkk
t,
,,, ln1ln1 Gl.(10.12)
Nachweisbedingung unter Normaltemperatur:
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0,mod,
M
Rkv
d
Rdv
d
FkE
FE
Gl.(10.13)
M
Rkvd
FkE 0,mod Gl.(10.14)
Nachweisbedingung für den Brandfall:
Die maximale Feuerwiderstandsdauer ergibt sich für eine 100%ige Auslastung der Tragfä-higkeit der Verbindung im Brandfall.
0,1,,
,,
,,
,
fiRkv
fiMfid
fiRdv
fid
FE
FE
Gl.(10.15)
fiMfidfiRkv EF ,,,, Gl.(10.16)
EC 5-1-2, Gleichung (2.8):
dfifid EE , Gl.(10.17)
Mit Gleichung Gl.(10.14) folgt:
M
Rkvfifid
FkE 0,mod
, Gl.(10.18)
Mit Gleichung Gl.(10.17) folgt:
fiMM
RkvfifiRkv
FkF ,
0,mod,, Gl.(10.19)
Mit Gleichung Gl.(10.13) folgt:
fiM
fiMfifid k
kk
t 0mod,, ln1
Gl.(10.20)
Diese Gleichung entspricht Gleichung (6.7) der EC 5-1-2. Da somit sowohl die Gleichung(6.5) als auch (6.7) der EC 5-1-2 zum gleichen Ergebnis führen, wird empfohlen, die Glei-chung (6.5) der EC 5-1-2 im Hauptteil der Norm zu belassen, da übliche Nachweisverfahrenüber einen Abgleich der möglichen Beanspruchbarkeit geführt werden. Das Verfahren derErmittlung der genauen Feuerwiderstandsdauer gemäß Gleichung (6.7) der EC 5-1-2 solltejedoch über einen normativen Anhang erhalten bleiben. Bei Nichterreichen der gefordertenTragfähigkeit für eine angestrebte Feuerwiderstandsdauer kann die erzielbare Feuerwider-standsdauer im Rahmen von Abweichungszulassungen interessant sein, z.B. sofern sichanstelle der geforderten Feuerwiderstandsdauer von beispielsweise 30 Minuten eine tat-sächliche Beanspruchungsdauer von 28 oder 29 Minuten ergibt.
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Es ist jedoch zu beachten, dass die maximal erzielbare Feuerwiderstandsdauer durch die inTabelle 6.3 der Norm angegebene maximale Gültigkeitsdauer für ungeschützte Verbindun-gen begrenzt ist.
Im Zuge des Projektes wurde zudem eine Reihe von Vergleichsrechnungen zwischen denVerfahren nach Abschnitt 6.2.1.1 und Abschnitt 6.2.2.1 der EC 5-1-2 für ungeschützte Ver-bindungen durchgeführt, um einen Hinweis darauf zu erhalten, ab wann die Methode derreduzierten Beanspruchungen zu maßgeblich wirtschaftlicheren Ergebnissen führt als dievereinfachte Methode. Als Ergebnis dieser Untersuchungen konnte festgestellt werden, dassbeispielsweise für eine Holz-Holz Bolzenverbindung ausgeführt mit Vollholz erst ab einemgeringen Abminderungsfaktor fi < 0,6 der Einwirkungsermittlung die Methode der reduzier-ten Beanspruchungen maßgeblich zu wirtschaftlicheren Querschnittsabmessungen führt.Solche Werte für den Abminderungsfaktor lassen sich aber durchaus im üblichen Holzbauerzielen.
Abb. 10-6 Feuerwiderstandsdauer für verschiedene Verbindungsmittelarten nach der Methode derreduzierten Beanspruchungen für Vollholz in Abhängigkeit des Abminderungsfaktors bei ei-ner Kaltausnutzung von 100 %
Zur Vereinfachung der Anwendung von EC 5-1-2 ist daher zu empfehlen, dass die Methodeder reduzierten Beanspruchungen in den normativen Anhang ausgegliedert wird. Es solltedarauf hingewiesen werden, dass die Methode der reduzierten Beanspruchungen zu wirt-schaftlicheren Ergebnissen führen kann, wenn der Anteil der veränderlichen Lasten deutlichgrößer ist, als der der ständigen Lasten.
Des Weiteren kann empfohlen werden, dass für einen maximalen Feuerwiderstand der Fak-tor fi ähnlich S. 250 [56] vereinfacht tabellarisch aufgenommen wird, siehe Tabelle 10-2.
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Tabelle 10-2 Abminderungsfaktoren für maximale Gültigkeitsdauer nach EC 5-1-2 Gleichung (6.6)
Verbindung mit kMaximale Gültigkeitsdauerfür ungeschützte Verbin-dungen [min]
Abminderungsfaktor fifür maximale Gültig-keitsdauer nach Glei-
chung 6.6
Nägeln und Schrauben 0,08 20 0,20
Bolzen, Holz-Holz mit d 12 mm 0,065 30 0,14
Bolzen, Stahl-Holz mit d 12 mm 0,085 30 0,08
Stabdübel, Holz-Holza mit d 12 mm 0,04 40 0,20
Stabdübel, Stahl-Holza mit d 12 mm 0,085 30 0,08
Verbindungsmittel entsprechend EN 912 0,065 30 0,14
10.2.6 Zu EC 5-1-2:2010-12 Anhang D „Abbrand von Bauteilen in Wand- und Decken-konstruktionen mit ungedämmten Hohlräumen“
In Anhang D der EC 5-1-2 sind Bemessungsverfahren für den Abbrand von Bauteilen(Wand- und Deckenkonstruktionen) geregelt.
Die Umfrage in der Praxis ergab, dass die Verfahren nur von knapp zwei Drittel der in derPraxis tätigen Ingenieure angewendet werden. In der derzeitigen Form scheinen die Nach-weise nicht praxistauglich und sollten vereinfacht werden.
Eine Reihe von Beiwerten für die Bemessung sind derzeit in Europäischen Technischen Zu-lassungen der Bauprodukte geregelt. Um eine Vereinfachung der Norm zu erzielen, solltendiese für übliche Produkte oder Produktgruppen in der Norm verankert werden.
10.2.7 Zu DIN EN 1995-1-2:2010-12 Anhang E „Berechnung der raumabschließendenFunktion von Wand- und Deckenkonstruktionen
In Anhang E ist ein Bemessungsverfahren für den Raumabschluss von Bauteilen (Wand-und Deckenkonstruktionen) geregelt. Es gilt für eine maximale Feuerwiderstandsdauer von60 Minuten.
Die Umfrage in der Praxis ergab, dass das Verfahren nicht praxisgerecht ist und kaum an-gewendet wird.
Positive Effekte durch Trittschalldämmung, Estrich und Fußbodenbelag können bei Anwen-dung dieses Verfahrens nicht berücksichtigt werden. Die Berücksichtigung dieser Effektekann bei der Nachweisführung zu einer wirtschaftlicheren Bemessung führen und sollte da-her künftig in Form von Tabellen in Anlehnung an DIN 4102-4 mit angerechnet werden kön-nen.
Das Verfahren gilt für Decken nur für eine Brandbeanspruchung von unten. Da der Raumab-schluss von Decken üblicherweise für eine Brandbeanspruchung aus beiden Richtungen
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erfüllt werden muss, ist hier ebenfalls ein Nachweisverfahren für eine Brandbeanspruchungvon oben erforderlich. Zusätzlich sind im Hinblick auf eine deutliche Vereinfachung derNachweisführung tabellierte Aufbauten für Decken wie in der DIN 4102-4 sinnvoll.
Eine Reihe von Beiwerten für die Bemessung sind derzeit in Europäischen Technischen Zu-lassungen der Bauprodukte geregelt. Um eine Vereinfachung der Norm zu erzielen, solltendiese für übliche Produkte oder Produktgruppen in der Norm verankert werden.
10.3 Empfehlungen für zusätzliche Regelungen und Bemessungsverfahren(Ergänzungen zu EC 5-1-2:2010-12 Abschnitt 4.2)
10.3.1 Allgemein
Des Weiteren sind einige Nachweise in den Normen nicht ausreichend geregelt. Nach EC5-1-2 werden vereinzelt Nachweise gefordert, für die jedoch im Rahmen der Normung keineNachweisverfahren festgelegt sind. Diese bisher zum Teil nur unzureichend festgehaltenenBemessungsvorschriften werden im Folgenden betrachtet.
Durch die Umfrage in der Praxis wurde zudem festgestellt, welche Nachweise für die Bau-teilberechnung von der Praxis noch gewünscht sind. Hierbei wurden von den Ingenieurenbeispielsweise die nachfolgend diskutierten innenliegenden Verstärkungen von Durchbrü-chen angegeben.
10.3.2 Nachweise für kombiniertes Brettschichtholz
Nachweisverfahren für Querschnitte aus kombiniertem Brettschichtholz sind nach EC 5-1-2bisher nicht geregelt. Nach [58] ergab sich, dass sich ab einer Höhe von 0,60 m diekombinierten Holzwerkstoffe analog zu homogenen Bauteilen verhalten. DarunterliegendeQuerschnitte sollten mit einer für den Brandfall auf 95 % abgeminderten Biegefestigkeit be-rechnet werden. Zug- und Druckfestigkeit bedürfen keiner Abminderung.
10.3.3 Nachweise für gekrümmte Träger und veränderliche Querschnitte
Die EC 5-1-2 regelt Nachweise für Druck, Biegung und Zug lediglich für konstante runde undrechteckige Querschnitte. Der Praxis sind ebenfalls Verfahren für andere übliche Quer-schnitte beispielsweise mit veränderlicher Höhe zur Verfügung zu stellen. Gemäß EC 5-1-2Abschnitt 3.4.1 (3) sollen die Eigenschaften eines Querschnitts auf der ermitteltenAbbrandtiefe einschließlich Eckausrundungen basieren. Alternativ darf ein Nennquerschnittohne Eckausrundungen mit dem Nennwert der Abbrandtiefe berechnet werden. Gemäß Ab-schnitt 3.4.1 (4) sollte als Lage der Abbrandgrenze die Position der 300°-Isotherme ange-nommen werden. Wie diese zu ermitteln ist, wird allerdings nicht geregelt.
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Auch gekrümmte Träger sind bisher nicht für den Brandfall geregelt. Die Bemessungsme-thoden der DIN 4102-22 gelten nur für Träger mit konstantem Querschnitt und können somitnicht ohne weiteres auf gekrümmte Träger oder Träger veränderlicher Höhe angewendetwerden [56]. Ein Querzugnachweis für gekrümmte und der Höhe nach veränderliche Trägerist nach DIN 4102-22 Abschnitt 5.5.2.1 für eine Feuerwiderstandsdauer von 30 Minuten fürTräger mit einer Mindestbreite von 0,16 m und einem Seitenverhältnis von h/b 3 nicht er-forderlich. In allen anderen Fällen sollte ein Nachweis in Anlehnung an DIN 1052 unter An-wendung der vereinfachten Bemessungsmethode nach DIN 4102-22 Abschnitt 5.5.2.1 a)geführt werden. In den Nachweisen ist anstelle des ideellen Restquerschnitts ein fiktiverRestquerschnitt anzusetzen, der sich aus dem ideellen Restquerschnitt sowie einer weiterenQuerschnittsreduzierung von 20 mm je beflammter Querschnittsseite ergibt. Die Bemessungkann dann unter der Annahme erfolgen, dass Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften nichtdurch den Brand beeinflusst werden, vergleiche hierzu auch S. 182 i.V.m. S. 175 des HolzBrandschutz Handbuches [56].
10.3.4 Nachweise für Verstärkungen
Innenliegende Verstärkungen von Durchbrüchen sind nach EC 5-1-2 nicht explizit geregelt.Eine Regelung analog zu DIN 4102-22:2004-11 Abschnitt 5.5.2.5 ist empfehlenswert. Hierwurde festgelegt, dass Verstärkungen von Durchbrüchen nicht gesondert nachgewiesenwerden müssen, wenn folgende Voraussetzungen erfüllt sind:
Eingeleimte Gewindestangen werden so eingebracht, dass die Gewindestange für dieDauer der Brandbeanspruchung vollständig innerhalb des ideellen Restquerschnitts liegt.
Außenliegende Verstärkungen weisen unter Berücksichtigung des rechnerischen Abbran-des nach der geforderten Zeitdauer des Feuerwiderstandes noch eine Restdicke t nachder folgenden Gleichung auf:
0,6 Gl.(10.21)
Dabei ist tr die erforderliche Mindestdicke der Verstärkung bei Normaltemperatur.
10.3.5 Schubnachweise
Ein Schubnachweis darf nach EC 5-1-2 4.3.1 (2) für rechteckige und runde Querschnittevernachlässigt werden. Für ausgeklinkte Träger sollte nachgewiesen werden, dass als Rest-querschnitt im Bereich der Ausklinkung mindestens 60 % des bei Bemessung unter Normal-temperatur erforderlichen Querschnitts verbleiben.
Das Forschungsprojekt zur Bemessung von Voll- und Brettschichtholzbauteilen aus maschi-nell sortiertem Schnittholz für den Brandfall [59] beschreibt, dass gerade bei hohen Trägernunter Biegebeanspruchung ein Schubversagen im Brandfall eintreten kann, selbst wenn der
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Nachweis unter Kaltbemessung nicht maßgebend ist. Im Gegensatz zu allen derzeit gültigenNormen schrieb auch die frühere nationale Norm DIN 4102-4:1994-03 vor, dass für Biege-träger, bei denen unter Normaltemperatur der Schubnachweis gegenüber dem Nachweis aufBiegung oder Biegung mit Längskraft maßgebend wird, ein mögliches Schubversagen fürden Brandfall zu untersuchen ist. Es Wird daher empfohlen, die Nachweise der DIN 4102-4in die europäischen Regelungen aufzunehmen.
10.3.6 Querdrucknachweise
Querdrucknachweise sind nach Abschnitt EC 5-1-2 Abschnitt 4.3.1(1) nicht zu führen. Es seihier jedoch darauf verwiesen, dass sich im Brandfall durch größere Verformungen und Last-umlagerungen im Auflagerbereich ein frühzeitiges Versagen der Konstruktion einstellenkann, vergleiche hierzu auch S.168 im Holz Brandschutz Handbuch [56]. Es ist im Rahmenweiterführender Untersuchungen zu überprüfen, ob diese Nachweise für die Bemessung imBrandfall erforderlich sind und gegebenenfalls entsprechende Vorschläge für Nachweisver-fahren zu formulieren.
10.3.7 Heißbemessungskriterium
In der Regel ist nach dem Holz Brandschutz Handbuch S.138 [56] bei Querschnitten mit ei-ner Mindestbreite von 0,12 m die Kaltbemessung maßgebend. Zur Absicherung dieser Er-kenntnis wird empfohlen, weitere Untersuchungen anhand von Vergleichsrechnungen vorzu-nehmen. Im Falle einer Bestätigung könnte dieses Kriterium in die Regelungen der EC 5-1-2für einen Entfall der Nachweisführungen im Brandfall aufgenommen werden. Diese Vorge-hensweise würde eine wesentliche Erleichterung für die in der Praxis tätigen Ingenieure her-beiführen.
10.4 Zusammenfassung und Ausblick
Auf Grundlage der Umfrage sowie der Ergebnisse der internen Studie wurden im Wesentli-chen die nachfolgend aufgelisteten Lösungsvorschläge erarbeitet:
Aufnahme des Hinweises die vereinfachte Methode zur Ermittlung der Einwirkungen nachEC 5-1-2 Abschnitt 2.4.2 (2) für Einwirkungskombinationen mit keinem oder einem einzi-gen veränderlichen Lastfall stets anzuwenden. Für eine Kombination mehrerer veränderli-cher Lastfälle (z.B. Wind führend und Schnee) kann insbesondere bei führenden verän-derlichen Lasten der Kategorien A und B die genaue Ermittlung der Einwirkungskombina-tion nach Abschnitt 4.3.1 [R3] wirtschaftlicher sein. Ob dies der Fall ist, kann anhand desVerhältnisses der führenden veränderlichen zur ständigen Last Qk/Gk im Diagramm ab-gelesen werden, dass hinsichtlich der relevanten Lastkombinationen und zugehörigenKombinationsbeiwerte entsprechend des Vorschlags in Abbildung 2 zu überarbeiten ist
Beibehaltung der Empfehlung fi = 0,6 in Abschnitt 2.4.2 (2) [R3]. Zudem diese Empfeh-lung zentraler in den Mittelpunkt des Textes stellen, darunter ein detailliertes Diagramm
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der Abminderungsfaktoren (Abb. 10-1 2) als Abschätzung der Wirtschaftlichkeit der bei-den Verfahren beigeben und Gleichung (2.9) der EC 5-1-2 [R3] unterhalb dieses Diagram-mes zufügen.
Ausgliederung der Methode mit reduzierten Eigenschaften nach EC 5-1-2 Abschnitt 4.2.3in den normativen Anhang aufgrund fehlender Anwendungsbreiten sowohl im Rechen-verfahren, als auch in der Praxis. Festlegung von Grenzwerten in Bezug aufQuerschnittsabmessungen, ab derer die Anwendung des genauen Verfahrens wirtschaft-lich bzw. erforderlich ist und auf dieses verweisen.
Ausgliederung der Methode der reduzierten Beanspruchungen in den normativen AnhangZudem Hinweis auf die Wirtschaftlichkeit dieses Nachweises anhand desAbminderungsfaktor fi nach EC 5-1-2 Abschnitt 2.4.2 [R3].
Aufnahme des Parameters kfi für das 20 %-Quantil der Beanspruchbarkeit in EC 5-1-2Gleichung 6.5 [R3].
Aufnahme eines Hinweises, dass EC 5-1-2 Gleichung 6.5 [R3] und Gleichung 6.7 [R3]denselben Ursprung haben.
Tabellierung des Faktors für EC 5-1-2 Gleichung 6.5 [R3] nach Gleichung 6.6 [R3]i.V.m. Tabelle 6.3.
Entwicklung und Bereitstellung von Nachweisverfahren für zimmermannsmäßige Verbin-dungen
Erweiterung des Nachweisverfahrens für ungeschützte Verbindungen auf eineFeuerwiderstandsdauer von 60 Minuten.
Erweiterung des Nachweisverfahrens für geschützte Verbindungen auf eine Feuerwider-standsdauer von 90 Minuten.
Aufnahme von tabellierten Aufbauten für Wände, Decken und Dächer wie in der DIN4102-4.
Angaben zu bisher nicht explizit geregelten Nachweisverfahren für den Brandfall von:
- Kombiniertes Brettschichtholz
- Gebogenen Querschnitten und Querschnitten veränderlicher Höhe
- Querzugbeanspruchung (beispielsweise mit einem verschärften Verfahren der redu-zierten Querschnitte siehe S. 182 [56] i.V.m. S. 175 [56] regelbar)
- Schubbeanspruchung im Hinblick auf die Forschungsergebnisse nach [59].
Aufnahme eines Querschnittskriteriums für Heißbemessung von Bauteilen analog zuS.138 [56].
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11 EC 5-2: Redaktionelle Durchsicht, Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur undGliederung der Norm; Vergleich von baupraktischen Erfahrungen mit denAnwendungsregeln der Norm; Ausführung baulicher Holzschutz
11.1 Motivation
Vorrangiges Ziel ist es, einfache Bemessungsregeln in der Holzbrückennorm EN 1995-2 [R5]zu verankern, um die Bemessung des Großteiles der in der Baupraxis ausgeführtenBauwerke auf einfache und zügige Weise zu ermöglichen.
Neben den Vereinfachungen sollte der bauliche Holzschutz, so wie er zwischenzeitlich inden D-A-CH-Staaten gefordert wird (Unterscheidung zwischen Bauteilen „geschützt“ und„nicht geschützt“), Eingang in das europäische Normenwerk finden. Allerdings wird in einigenStaaten (z.B. Norwegen) bzw. von einigen Unternehmen (Deutsche Bundesbahn:Holzschwellen) ausschließlich chemisch geschützt. Auf die ökologischen Folgen (u.a.Sondermüll) soll hier nur am Rande hingewiesen werden. Die im deutschen NA zur EC 5-2[R4] enthaltenen Hinweise zur konstruktiven Durchbildung (Mindestquerschnitte, Robustheitetc.) sind nochmals auf den Prüfstand zu stellen, um sie dann mit den Regelungen anderereuropäischer Staaten abzugleichen und harmonisieren zu können.
11.2 Anamnese
Zur Holzbrückennorm EN 1995-2 [R5] erfolgten eine redaktionelle Durchsicht auch deszugehörigen deutschen Nationalen Anhangs EC 5-2/NA [R6], Gespräche mit Planern undBetrieben zu häufig ausgeführten Konstruktionen und Detailausbildungen sowie Recherchenzu aktuell bekannten und angewendeten Ansätzen zu Entwurf und Berechnung. Desweiterenwurde ein Vergleich von baupraktischen Erfahrungen mit den Anwendungsregeln der Normzur Identifizierung notwendiger Anpassungen im Hinblick auf das General Reviewvorgenommen.
11.3 Diagnose
Die Recherche zu aktuell bekannten und angewendeten Ansätzen zu Entwurf und Berech-
nung ergab kurzfristig keinen nennenswerten Ergänzungs- oder Änderungsbedarf – langfris-
tig jedoch zu den Themen
Ergebnisse Brückenprüfungen nach DIN 1076 [R20]
Baulich konstruktiver Holzschutz
Ermüdung
Holz-Beton-Verbund (TCC)
Brettsperrholz (CLT)
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Endbericht 2015-2017 139 18.12.2017
Das Ziel, einfache Bemessungsregeln in der Norm zu verankern, um die Bemessung desGroßteiles der in der Baupraxis ausgeführten Bauwerke auf einfache und zügige Weise zuermöglichen, betrifft beim Holzbrückenbau zum Einen das dynamische Tragverhalten (u.a.Schwingungsnachweise, Ermüdung), zum Anderen die immer häufiger in Holz-Beton-Verbund ausgeführten Überbauten.
Von der Erarbeitung diesbezüglicher Grundlagen, wissenschaftliche Hintergründe und Rand-bedingungen wurde zum jetzigen Zeitpunkt abgesehen, da im September 2015 CEN erklärthat, hierzu – zeitlich gestaffelt - zwei Projektgruppen zu beauftragen. Hierfür wurden diediesbezüglich bereits in der EN 1995-2 vorhanden Abschnitte zusammengetragen und –teilweise mit Kommentaren versehen – Mitgliedern der Projektgruppe zur Berücksichtigungmit auf den Weg gegeben (s. Anlage 10-1).
Neben dem Holz-Beton-Verbund (TCC) wurde auch zum Brettsperrholz (CLT) in der erstenRunde von CEN eine Forschungsgruppe beauftragt. Die Regelungen sollten dann allerdingszuerst in die EN 1995-1-1 einfließen und anschließend überlegt werden, welche eventuellenerforderlichen Ergänzungen sich dann für die EN 1995-2 ergeben.
Die Ergebnisse der Brückenprüfungen nach DIN 1076 [R20] ergaben, dass dem baulich-konstruktiven Holzschutz die größte Beachtung zu schenken ist (siehe auch DIN 1052 [R18],DIN 1074 [R19] und DIN 68800 [R23]). Ferner wurde ein von Frau Prof. Simon an derHochschule Erfurt beantragtes Forschungsvorhaben genehmigt, welches sich diesemThema widmen wird. Auch hier sind die Ergebnisse abzuwarten; anschließend ergeben sicheventuell Ergänzungen oder Präzisierungen für die EN 1995-2 [R5].
Bei Umfragen unter Planern und Betrieben zu häufig ausgeführten Konstruktionen undDetailausbildungen wurde im Wesentlichen auf die Muster- bzw. Detailzeichnungen in [61]und [62] verwiesen. Im Hinblick auf die Verankerung des baulich konstruktiven Holzschutzesin der EN 1995-2 wurden Teile des deutschen EC 5-2/NA [R6] in das Englische übersetzt.Ein Vorschlag zur (besseren) Implementierung des baulichen Holzschutzes in EC 5-2 findetsich in Anlage 10-2. Dies ist den Holzbrückenbauern besonders wichtig im Hinblick auf dieAblösungsbeträge-Berechnungsverordnung – kurz ABBV – des Bundes und der Länder [64].Ungeschützte Brücken und Hochbauten haben den Holzbau auch in der Bevölkerung inVerruf gebracht – daher sollte auch auf eine möglichst große Übereinstimmung mit denFachregeln von Holzbau Deutschland – Bund Deutscher Zimmermeister im ZDB (z.B. [63])angestrebt werden.
Die Identifizierung und Vorschläge zum Streichen überflüssiger Textpassagen beschränkensich auf die Reduzierung des Allgemeinen Teiles. Auch eine Reduzierung und Vereinheitli-chung der Formelzeichen und Begriffe auf den Holzbau ist möglich (s. Anlage 10-1).
Auch wurde auf Textpassagen hingewiesen, welche in den Hauptteil 1-1 der Norm aufge-nommen und dann im Teil 1-2 gestrichen werden sollten. (s. Anlage 10-1).
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Formulierungen mit Lehrbuchwissen wurden nur ganz untergeordnet erkannt; die Erstellungeines informativen Kommentars bzw. Anhang erscheint dennoch sinnvoll.
Hinsichtlich der Verbesserung der handwerklichen Qualität und der Sprache der Normen (dieSprache muss so exakt sein, dass Auslegungen eher die Ausnahme sind) sind einige Nach-besserungen erforderlich. (s. Anlage 10-1).
Dieser Vergleich von baupraktischen Erfahrungen mit den Anwendungsregeln der Norm zurIdentifizierung notwendiger Anpassungen erfolgte sehr kurzfristig im Hinblick auf das Gene-ral Review zur EN 1995-2.An die entsprechende WG6 im CEN TC250/SC5 wurden einige Fragen gestellt im Hinblickauf in der Norm enthaltene Werte, deren Herkunft nicht bekannt ist. s. Anlage 10-1; lila Text-passagen).
Eine Reduzierung der NDP´s hat über den Teil 1-1 zu erfolgen.
Die Einheitliche Gliederung in den Normen EC2, EC3 und EC5 (nur diese wurden vergli-chen) des konstruktiven Ingenieurbaus finden sich immer in den gleichen Kapiteln der Nor-menteile 1-2, d.h. unabhängig von der Bauweise stehen die wesentlichen Regelungen wiez.B. GZT oder GZG immer im gleichen Kapitel.
Die Ermüdungsnachweise stehen im Stahlbau im Kapitel 9 – es wird empfohlen, dass derHolzbau seine entsprechenden Hinweise ebenfalls in einem Kapitel 9 zusammenfasst unddas jetzige Kapitel 9 zum Kapitel 10 wird.
11.4 Therapie
Die Erarbeitung von Vereinfachungen, Beseitigung von Doppelungen; u.a. Richtigstellungenusw. wurden tabellarisch zusammengefasst (Anlage 10-1) und sind bereits im Dezember2016 in die deutsche Stellungnahme zum General Review eingeflossen.
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12 Zusammenfassung
Ziel des Vorhabens war die pränormative Forschung im Vorfeld der praxisgerechten Überar-beitung und Weiterentwicklung des EC 5 für den Holzbau (EN 1995-1-1; EN 1995-1-2; EN1995-2).
Die Arbeiten folgten dem Grundsatz, dass zunächst in einer Anamnese Schwachstellen undÜberregulierungen des EC 5 zusammengetragen wurden. Dann wurde in einer Diagnose ge-prüft, inwieweit diese Defizite in der Praxis Bedeutung haben, um anschließend Verbesse-rungen und Vereinfachungen im Sinne einer Therapie zu erarbeiten und soweit erforderlichdurch Vergleichsrechnungen zu validieren.
Im Rahmen des Projektes wurden ausgewählte Themen analysiert und praxisgerecht aufbe-reitet, die für die Holzbaupraxis derzeit die höchste Relevanz aufweisen. Die Festlegung derrelevanten Themenkomplexe erfolgte in Abstimmung mit den im Holzbau tätigen Ingenieurenund Ausführenden. Diese wurden in Forschungsanträgen spezifiziert und anschließend imLenkungsausschuss der PRB vorgestellt, diskutiert und ggf. modifiziert.
Als verbesserungswürdige Schwerpunktthemen des EC 5 haben sich aus deutscher Anwen-dersicht insbesondere die Regelungen zu den stiftförmigen Verbindungsmittel sowie die Be-messung und Detaillierung von Verstärkungsmaßnahmen herausgestellt. Desweiteren wur-den die Bemessung von Wand- und Deckentafeln sowie die Konkretisierung der Nachweiseim Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit priorisiert.
Es wurden pränormative Verbesserungsvorschläge und Vereinfachungen im Sinne einerTherapie zu den meisten Kapiteln des EC 5 erarbeitet. Im Vordergrund stand die Verbesse-rung der Anwenderfreundlichkeit auf Basis der bisherigen Erfahrungen in Deutschland undder Analyse aktueller Fachliteratur. Bei allen bearbeiteten Themen wurde auch eine Reduk-tion der Anzahl der NDP und insbesondere der deutschen Zusatzregeln erreicht. Die Thera-pievorschläge mündeten in laufend überarbeitete und praxistaugliche Entwürfe von Nor-mentexten für den EC 5 selbst und für den zugehörigen Nationalen Anhang. Sämtliche Er-gebnisse wurden auf nationaler Ebene, teilweise bereits auch auf europäischer Ebene vor-gestellt und diskutiert.
Im Rahmen der laufenden Auswertung der europäischen Kommentare aus der systemati-schen Überprüfung und bei der Überarbeitung des EC 5 bis zur Fertigstellung des neuenNormentwurfs etwa bis Ende 2020 müssen zukünftig Änderungs- und Verbesserungsvor-schläge aus anderen Ländern diskutiert werden. Dabei kommt es darauf an, diese Vor-schläge aus Sicht der Anwenderfreundlichkeit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit zu beurteilen(z. B. durch Vergleichsrechnungen) und mit den deutschen Vorschlägen zu vergleichen.
Im Rahmen dieses Prozesses wird es zu weiterer Überarbeitung und Optimierung der Vor-schläge kommen und es werden sich ggf. neue Forschungsthemen ergeben, die bisher nochnicht als Schwerpunkte identifiziert worden sind.
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13 Schrifttum
13.1 Normen und Regelwerke
[R1] EN 1995-1-1:2010-12: Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten –Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau
[R2] DIN EN 1995-1-1/NA:2013-08: Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter -Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten - Teil 1-1: Allgemeines -Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau
[R3] EN 1995-1-2: 2010-12: Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten –Teil 1-2: Allgemeine Regeln - Tragwerksbemessung für den Brandfall
[R4] DIN EN 1995-1-2/NA:2010-12: Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter -Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten - Teil 1-2: Allgemeine Re-geln - Tragwerksbemessung für den Brandfall
[R5] EN 1995-2: 2010-12: Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten –Teil 2: Brücken
[R6] DIN EN 1995-2/NA:2011-08: Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter -Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten - Teil 2: Brücken
[R7] DIN EN 1995-1-1/A2:2014-07: Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion vonHolzbauten – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau
[R8] DIN EN 1995-1-1/A2:2014-07: Änderungspapier: Eurocode 5: Bemessung und Kon-struktion von Holzbauten – Teil 1-1: Allgemeines – Allgemeine Regeln und Regeln fürden Hochbau
[R9] Eurocode 5: ENV 1995-1-1: 1993: Eurocode 5: Entwurf, Berechnung und Bemessungvon Holztragwerken - Teil 1: Allgemeine Bemessungsregeln, Bemessungsregeln fürden Hochbau. Deutsche Fassung.
[R10] DIN EN 1995-1-1:1995: Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken - Teil 1-1:Allgemeine Bemessungsregeln, Bemessungsregeln für den Hochbau
[R11] EN 1995-1-1: 2008-09: Eurocode 5: Design of timber structures - Part 1-1: General –Common rules and rules for buildings (includes Amendment A1:2008), English ver-sion
[R12] DIN EN 1990:2010-12: Grundlagen der Tragwerksplanung (einschließlich ÄnderungA1); DIN, Berlin
[R13] DIN EN 1990/NA:2010-12: Nationaler Anhang National festgelegte ParameterEurocode: Grundlagen der Tragwerksplanung
[R14] DIN EN 1991:2010-12: Einwirkung auf Tragwerke, DIN, Berlin[R15] DIN 1052:1988-04-2: Holzbauwerke – Mechanische Verbindungen[R16] DIN 1052-1:1988-04: Holzbauwerke - Berechnung und Ausführung[R17] DIN 1052:2004-08: Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken[R18] DIN 1052: 2008-12: Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken –
Allgemeine Bemessungsregeln und Bemessungsregeln für den Hochbau
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[R19] DIN 1074: 2006-09: Holzbrücken - Berechnung und Ausführung[R20] DIN 1076: 1999-1: Ingenieurbauwerke im Zuge von Straßen und Wegen - Überwa-
chung und Prüfung[R21] DIN 4102-4:1994-03: Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen Teil 4:
Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonder-bauteile
[R22] DIN 4102-22:2003-11: Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen Teil 22: Anwen-dungsnorm zur DIN 4102-4
[R23] DIN 68800:Holzschutz im HochbauTeil 1: 2011-10: AllgemeinesTeil 2: 2012-02: Vorbeugende bauliche Maßnahmen im Hochbau (12/02)Teil 3: 2012-02: Vorbeugender chemischer Holzschutz
[R24] DIN EN 409:2009-08: Holzbauwerke – Prüfverfahren – Bestimmung des Fließmo-ments von stiftförmigen Verbindungsmitteln
[R25] DIN EN 14080:2013-09: Holzbauwerke – Brettschichtholz und Balkenschichtholz-Anforderungen
[R26] DIBt Z-9.1-XXX, diverse abZ von selbstbohrenden Vollgewindeschrauben (Spax,Würth, SFS, Heco, …)
[R27] ETA-XX/YYYY; diverse ETAs von selbstbohrenden Vollgewindeschrauben (Spax,Würth, SFS, Rothoblaas, Schmidt, Heco, Fischer, HSK, Eurotec, …)
[R28] New Zealand Standard 3603 Revision (Draft): Connection Chapter and Appendix[R29] ISO 4356:1977: Bases for the design of structure - Deformations of buildings at the
serviceability limit states
13.2 Literatur
[1] Kleinheinz, M.; Brunnschweiler, A. (2015): Deviation of existing National DeterminedParameters (NDPs) of EN 1995-1-1, EN 1995-1-2 and EN 1995-2. CEN/TC/ 250/SC5 - Timber Structures, Doc. N 509
[2] Jäger, W. (2014): PRB-PG1_0204-20150215-Combinations-of-actions-HS-WJ(Ergebnis aus internem Forschungsantrag: PRB-1.8)
[3] Gerold, M.; Kleiber, M. (2015): Abschlussbericht, PRB Projektgruppe 1, Erprobungder Praxistauglichkeit der Vorschläge zu EN 1990, EN 1991-1-3 und EN 1991-1-4 -Vergleichsberechnungen Holzbau
[4] Colling, F. (2014): Holzbau - Grundlagen und Bemessung nach EC5 und Holzbau-Beispiele. 4. Auflage, Springer-Vieweg
[5] Colling, F.; Mikoschek, M. (2015): Simplification of basic design rules. COST FP1402,Meeting Pamplona, Spanien
[6] Colling, F.; Mikoschek, M. (2016): Simplified load combination rules - economic as-pects and reliability. COST FP1402, Meeting Stockholm, Schweden
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[9] Ehlbeck J., Belchior-Gaspard P., Gerold, M.: Eingeleimte Gewindestangen unterAxialbelastung bei Übertragung von großen Kräften und bei Aufnahme von Querzug-kräften in Biegeträgern – Teil 2: Einfluß von Klimaeinwirkung und Langzeitbelastung.Forschungsbericht der Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine, Abt. Ingenieurholz-bau, Universität Karlsruhe, 1992
[10] Hollinsky K.: In Brettschichtholz eingeklebte Stabelemente: Verhalten bei wechseln-den klimatischen Bedingungen, Holzforschung und Holzverwertung , Nr. 1, 1992
[11] Blaß H.-J., Krüger O.: Schubverstärkung von Holz mit Holzschrauben undGewindestangen. Band 15 der Reihe Karlsruher Berichte zum Ingenieurholzbau, KITScientific Publishing, Karlsruhe, 2010
[12] Wallner B.: Versuchstechnische Evaluierung feuchteinduzierter Kräfte in Brettschicht-holz verursacht durch das Einbringen von Schraubstangen. Master Thesis. Institute ofTimber Engineering and Wood Technology, Graz University of Technology, 2012
[13] Dietsch P.: Einsatz und Berechnung von Schubverstärkungen für Brettschicht-holzbauteile. Dissertation. Technische Universität München, 2012
[14] Schulte-Wrede, M.: Klima- und holzfeuchtetechnisches Monitoring unterschiedlichdurch Sonneneinstrahlung beanspruchter Trägerbereiche beim Bauvorhaben einerLagerhalle in Hoya, Untersuchungsbericht, Untersuchungsbericht, MPA BAU, Prüf-stelle Holzbau, Technische Universität München, 2017
[15] Gamper, A., Dietsch, P., Merk, M., Winter, S., Gebäudeklima - Langzeitmessung zurBestimmung der Auswirkungen auf Feuchtegradienten in Holzbauteilen, Abschluss-bericht, Fraunhofer IRB Verlag 2015, ISBN 978-3-8167-9518-6, 2015
[16] Blaß, H.J., Ehlbeck, J., Kreuzinger, H., Steck, G., Erläuterungen zu DIN 1052:2004-08, Bruderverlag, Karlsruhe, 2004
[17] Burmester, A.; Verbesserung des Querdruckwiderstandes von Holz - Versuche insbe-sondere an Holzschwellen, Holz-Zentralblatt, 91:2128 – 2130, 1965
[18] Moehler, K., Freiseis, C.; Erhöhung der Querdruckfestigkeit von Auflagerungen durchzusätzliche Konstruktionsmaßnahmen, Lehrstuhl für Ingenieurholzbau undBaukonstruktionen, TH Karlsruhe, 1980-81.
[19] Lackner, R.; Auflagerverstärkung an Brettschichtholzträgern; eine Möglichkeit zurErhöhung der Querdruckbelastbarkeit von Brettschichtholz. Holzforschung, Holzver-wertung, 32:87–90; 33:81–87 und 34:10–12, 1980, 1981, 1982
[20] Ehlbeck, J.; Möglichkeiten zur Erhöhung der Querdruck- und Querzugbelastbarkeitvon Holz, Holz als Roh- und Werkstof, Vol. 43, No. 3, pp 105-109, 1985
[21] Colling, F.; Erhöhung der Querdruckfestigkeit von Holz mittels Schnellbauschrauben,Forschungsbericht, FH Augsburg, 2000
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Endbericht 2015-2017 145 18.12.2017
[22] Bejtka, I.; Querzug- und Querdruckverstärkungen – Aktuelle Forschungsergebnisse,in Tagungsband Ingenieurholzbau - Karlsruher Tage, Forschung für die Praxis, Bru-derverlag, Karlsruhe, 2003, S. 7-18
[23] Blaß, H.J., Bejtka, I.; Selbstbohrende Holzschrauben und ihre Anwendungs-möglichkeiten, in: Holzbau Kalender, Bruderverlag Karlsruhe, 2004, S. 516 – 541
[24] Bejtka, I.; Verstärkung von Bauteilen aus Holz mit Vollgewindeschrauben, Disserta-tion, Karlsruher Berichte zum Ingenieurholzbau, Band 2, Universitätsverlag Karlsruhe,2005
[25] Bejtka, I, Blaß, H.J.; Self-tapping screws as reinforcement in beam supports,Proceedings of the CIB-W18 Meeting 39, Paper no. 39-7-2, Florence, Italy, 2006
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[27] Jockwer, R., Simplification of the design approach for buckling failure of reinforce-ment in compression, Kurzbericht, ETH Zurich, 2016
[28] Thelandersson, S. 1995: Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit - Verformungen.STEP 1, Beitrag A17
[29] BDF-Merkblatt 02-04: Gebrauchstauglichkeit von Holzbalkendecken. Verfasser:bauart Konstruktions GmbH& Co. KG. Stand 30.04.2015
[30] Bender, M.: Bemessungsdiagramme für Holzbalkendecken bei unterschiedlichenAnforderungen an den Schwingungsnachweis. Masterthesis. Hochschule Biberach.2016.
[31] Fitz, M.: Untersuchung des Schwingungsvershaltens von Deckensystemen aus Brett-sperrholz (BSP). Diplomarbeit an der TU Graz. 2008.
[32] Hamm, P.: Warum Decken zu schwingen beginnen. In: bauen mit holz. 3/2006.S. 24-29.
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[36] Mohr, B.: Deckenschwingungen. In: Bauen mit Holz. 11/2001. S. 29-38.[37] Ohlsson, S.: Floor vibrations and human discomfort. Department of Structural
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Endbericht 2015-2017 146 18.12.2017
Holzbau und Baukonstruktion. Forschungsvorhaben gefördert aus den Haushalts-mitteln des BMWA über die AiF.
[40] Fritzen, K.: Verformungsgrenzwerte im Holzbau – Empfehlunegn für die Planung.Bruderverlag, 2015.
[41] Johansen, K.W.: Theory of timber connections. International Association für Bridgeand Structural Engineering, Vol 9, p.249-262, 1949
[42] Jorissen, A.; Blaß H. J.: The Fastener Yield Strength in Bending. International Councilfor Building Research Studies and Documentation, WC W 18: Timber Structures,Meeting Thirty-One Savonlinna Finland, 1998-08
[43] Blaß H. J.: Connections with metal fastener, Vortrag im Zuge der COST FP 1402,2015-10
[44] Blaß H. J.: Vorlesungsunterlagen Ingenieurholzbau, Winstersemester 2013/2014[45] Kangas J et. al.: A smiple method für load-carrying capacity of dowel-type fastener.
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[51] Källsner, B.,Girhammar, U.A.: A plastic lower bound method for design of wood-framed shear walls. Proceedings 8th World Conference on Timber Engineering, Lahti,Finland, 2004
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[53] Porteous. J., Kermani, A.: Structural Timber Design to Eurocode 5. Wiley-Blackwell[54] Kessel, M.H.: Discussion paper for the revision of EC 5. Dokument NA 005-04-01-01
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free edges - extension of the shear field method, 2017[56] Holz Brandschutz Handbuch. Herausgeber: Deutsche Gesellschaft für Holzforschung
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Endbericht 2015-2017 147 18.12.2017
[57] M. Peter, C. Scheer: Holzbau-Taschenbuch, Verlag Ernst & Sohn, Berlin, 11. Auflage,2015.
[58] M. Peter, C. Scheer, P. Lenke: Numerische Untersuchungen zur Tragfähigkeit vonHolzbauteilen aus kombiniertem Brettschichtholz für den Brandfall, Technische Uni-versität Berlin, 2006 (unveröffentlicht).
[59] M. Peter, T. Göckel: Bemessung von Voll- und Brettschichtholzbauteilen aus maschi-nell sortiertem Schnittholz für den Brandfall Teil 2: Brandversuche zur Bestätigungder theoretischen Erkenntnisse, Forschungsbericht, Technische Universität Berlin,2003.
[60] V. Schleifer: Zum Verhalten von raumabschließenden mehrschichtigen Holzbauteilenim Brandfall, Dissertation ETH Nr. 18156, Institut für Baustatik und Konstruktion, ETHZürich, Zürich 2009
[61] Gerold M., Krolak M.: Musterzeichnungen als Grundlage zur ZTV-ING 9-3 fürHolzbrücken. In: Bauen mit Holz, Teil 1 (2006), H. 12, S. 36 - 38, Teil 2 (2007), H. 3,S. 33 – 37, 2006 / 2007
[62] Qualitätsgemeinschaft Holzbrückenbau e.V., Friolzheim: Detailzeichnungen zu einfa-chen Brückenbauwerken in Holzbauweise, www.holzbrueckenbau.com
[63] Außenwandbekleidungen aus Holz und Holzwerkstoffen. Fachregel 01 des Zimmerer-handwerks Bund Deutscher Zimmermeister BDZ (Hrsg.) im Zentralverband des Deut-schen Baugewerbes, 2006
[64] Verordnung zur Berechnung von Ablösungsbeträgen nach dem Eisenbahnkreuzungs-gesetz, dem Bundesfernstraßengesetz und dem Bundeswasserstraßengesetz (Ablö-sungsbeträge-Berechnungsverordnung - ABBV) Bundesministerium für Justiz undVerbraucherschutz (Hrsg.), Ausgabe 1.7.2010
13.3 PRB-Berichte
PRB 4.3 (2015) Colling, F., Mikoschek, M.: Vereinfachte Regeln für Lastkombinationen
PRB 4.4 (2015) Colling, F., Mikoschek, M.: Vereinfachte Regeln für Wand- undDeckentafeln
PRB 4.6 (2015) / Kleiber, M., Gerold, M.: Redaktionelle Durchsicht, Anwendungs-PRB 4.7 (2015) bereich, Inhalt, Struktur und Gliederung der Norm; Wording sowie
Mechanische Herleitung von Formeln
PRB 4.8 (2015) Gerold, M.: Holzbrücken
PRB 4.9 (2015) / Dietsch, P., Wiegand, T.: Verstärkungen – SperrwirungPRB 4.10 (2015)
PRB 4.11 (2015) Buchner, M., Bernhard, M.: Verbindungsmittel (Anamnese/Diagnose)
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: Holzbau
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PRB 4.13 (2015) Peter, M.: Vereinfachte Regeln für die Bemessung von Holz-konstruktionen im Brandfall
PRB 4.14 (2015) / Dietsch, P., Wiegand, T.: Verstärkungen – QuerdruckPRB 4.15 (2015)
PRB 4.5 (2016) / Colling, F., Kessel, M.H., Sieder. M.: Erweiterte Schubfeldtheorie fürPRB 4.6 (2016) Deckentafeln
PRB 4.7 (2016) Hamm, P., Colling, F.: Vereinfachte Ansätze zum Nachweis derGebrauchstauglichkeit und zum Schwingungsnachweis nach EC 5 –Teil B Schwingungsnachweise
PRB 4.8 (2016) Colling, F., Hamm, P.: Vereinfachte Ansätze zum Nachweis derGebrauchstauglichkeit und zum Schwingungsnachweis nach EC 5 –Teil A Durchbiegungsnachweise
PRB 4.9 (2016) Buchner, M., Kleiber, M.: Verbindungsmittel (Therapie)
PRB 4.1 (2017) / Colling. F., Sieder M.: „Novellierung des Abschnitts 9.2.4 des EC 5PRB 4.2 (2017) „Wandscheiben“ – Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte
Wände in Holztafelbauart“
PraxisRegelnBauInitiative Praxisgerechte Regelwerke im Bauwesen e.V.Kurfürstenstraße 129 10785 Berlin
Vorstand: Prof. Manfred Nußbaumer (München), Dr. Peter Warnecke (Braunschweig), Dr. Heinrich Bökamp (Münster)Geschäftsführer: Dr. Lars Meyer (Berlin)Sitz des Vereins: Der Verein ist eingetragen unter VR 30946 B beim Vereinsregister am Amtsgericht Charlottenburg von
Berlin.
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormendurch pränormative Arbeit– Teilantrag 4: HolzbauBBSR-ForschungsvorhabenAz.: II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05Zuwendungsbescheid vom 26.05.2015
ANHANG ZUM ABSCHLUSSBERICHT
Berichtszeitraum:Mai 2015 bis Dezember 2017
Anlage 1-1: Redaktionelle Durchsicht EC 5-1-1Anlage 1-2a: Abgleich Formelzeichen zwischen EC 3 und EC 5Anlage 1-2b: Abgleich Formelzeichen zwischen EC 0, EC 1 und EC 5Anlage 1-2c: Abgleich Formelzeichen innerhalb EC 5Anlage 1-2d: Abgleich Inhaltsverzeichnis EC 5 gegenüber EC 2, 3, 4, 6Anlage 1-3: Mechanische Herleitung von Formeln
Anlage 3-1: Normtext: Textvorschläge für Aufnahme in EN 1995-1-1Anlage 3-2: Hintergrunddokument: Textvorschläge für die Aufnahme in das „Background
Document for EN 1995“Redaktionelle Durchsicht EC 5
Anlage 4-1: Normtext: Textvorschläge für Aufnahme in EN 1995-1-1
Anlage 8-1: Normtext: Textvorschläge für Aufnahme in EN 1995-1-1
Anlage 10-1: Redaktionelle Durchsicht EC 5-2Anlage 10-2: Implementierung baulicher Holzschutz
Anlage 1-1:Redaktionelle Durchsicht EC 5-1-1
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 1 von 110
1 Allgemeines
1.1 Anwendungsbereich
1.1.1 Anwendungsbereichder EN 1995
(1)P EN 1995 gilt für die Bemessung undKonstruktion von Hochbauten und Inge-nieurbauwerken aus Holz (Vollholz, ge-sägt, gehobelt oder als Rundholz, Brett-schichtholz oder andere Bauprodukteaus Holz für tragende Zwecke, wie z. B.Furnierschichtholz) oder Holzwerkstof-fen, die mit Klebstoffen oder mechani-schen Verbindungsmitteln zusammen-gefügt sind. Es erfüllt die Grundsätzeund Anforderungen nach EN 1990:2002an die Sicherheit und die Ge-brauchstauglichkeit der Bauwerke unddie Bemessungs- und Nachweisverfah-ren.
EN 1990:2002 -> Jahreszahl notwen-dig?
EN 1990
(2)P …
(3) EN 1995 ist vorgesehen für die Verwen-dung in Verbindung mit den folgendenNormen:
EN 1990:2002, Grundlagen der Trag-werksplanungEN 1991, Einwirkungen auf TragwerkeENs für Bauprodukte für HolzbauEN 1998, Auslegung von Bauwerkengegen Erdbeben, wenn die Bauten inErdbebengebieten liegen
Ist Paragraph (3) notwendig?-> Paragraph (3) streichen
EN 1990:2002 -> Jahreszahl notwen-dig?
EN 1990
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 2 von 110
1.1.1 Anwendungsbereichder EN 1995
(4) EN 1995 ist in mehrere Teile gegliedert:
EN 1995-1, Allgemeine RegelnEN 1995-2, Brücken
Ist Paragraph (4) notwendig?-> Paragraph (4) streichen
Paragraph (4) und (5) können zusam-mengefasst werden
EN 1995 ist in mehrere Teile gegliedert:
EN 1995-1, Allgemeine RegelnEN 1995-1-1, Allgemeines – AllgemeineRegeln und Regeln für den HochbauEN 1995-1-2, Allgemeine Regeln –Tragwerkbemessung für den Brandfall
EN 1995-2, Brücken
(5) EN 1995-1, Allgemeine Regeln umfasst:
EN 1995-1-1, Allgemeines – AllgemeineRegeln und Regeln für den HochbauEN 1995-1-2, Allgemeine Regeln –Tragwerkbemessung für den Brandfall
Ist Paragraph (5) notwendig?-> Paragraph (5) streichen
Paragraph (4) und (5) können zusam-mengefasst werden
(6) EN 1995-2 nimmt Bezug auf die Allge-meinen Regeln in EN 1995-1-1. Die Ab-schnitte in EN 1995-2 ergänzen die Ab-schnitte in EN 1995-1-1.
Ist Paragraph (6) notwendig?-> Paragraph (6) streichen
1.1.2 Anwendungsbereichder EN 1995-1-1
(1) Text aus Kapitel 1.1.2 (1)
(2) Die folgenden Themen werden in EN1995-1-1 behandelt:
Abschnitt 1: AllgemeinesAbschnitt 2: Grundlagen der Bemes-sung und KonstruktionAbschnitt 3: BaustoffeigenschaftenAbschnitt 4: DauerhaftigkeitAbschnitt 5: Grundlagen der Berech-nungAbschnitt 6: Grenzzustände der Tragfä-higkeitAbschnitt 7: Grenzzustände der Ge-brauchstauglichkeitAbschnitt 8: Verbindungen mit metalli-schen Verbindungsmitteln
Die einzelnen Abschnitte sind im In-haltsverzeichnis aufgelistet; eine weitereAufzählung ist nicht notwendig.-> Paragraph (2) streichen
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 3 von 110
1.1.2 Anwendungsbereichder EN 1995-1-1
Fort-setzung
Abschnitt 9: Zusammengesetzte Bautei-le und TragwerkeAbschnitt 10: Ausführung und Überwa-chung
(3)P ->(2)P
…
(NA.4)-> (3)
Paragraph (N.4) bis (NA.6) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 1.1.2 (NA.4)
(NA.5)-> (4)
Text aus Kapitel NCI Zu 1.1.2 (NA.5)
(NA.6)-> (5)
Text aus Kapitel NCI Zu 1.1.2 (NA.6)
1.2 Normative Verwei-sungen
…
ISO-Normen:…
ISO 2631-2:1989, Evaluation of humanexposure to whole-body vibration – Part2: continuous and shockinduced vibra-tions in buildings (1 bis 80 Hz)
Europäische Normen:…
EN 1990:2002, Eurocode: Grundlagender Tragwerksplanung
ISO 2631-2:1989 ->Jahreszahl notwen-dig?
EN 1990:2002 -> Jahreszahl notwen-dig?
ISO 2631-2 und EN 1990
EN 1990
NCI Zu1.2
Normative Verwei-sungen
…
NA DIN EN 301:2006-09, Klebestoffe fürtragende Holzbauteile ……
NA DIN EN 301:2006-09 -> Jahreszahlnotwendig?
NA DIN EN 301
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 4 von 110
NCI Zu1.2
Normative Verwei-sungen
NA DIN EN 1995-1-1:2010-12, Euro-code 5 – Bemessung und Konstruktionvon Holzbauten ……
NA DIN EN 13986:2005-03, Holzwerk-stoffe zur Verwendung im Bauwesen ……
NA DIN EN ISO 12944-2:1998-07, Be-schichtungsstoffe …
NA DIN EN 1995-1-1:2010-12 -> Jah-reszahl notwendig?
NA DIN EN 13986:2005-03 -> Jahres-zahl notwendig?
NA DIN EN ISO 12944-2:1998-07-> Jahreszahl notwendig?
NA DIN EN 1995-1-1
NA DIN EN 13986
NA DIN EN ISO 12944-2
1.3 Annahmen (1)P Es gelten die allgemeinen Annahmender EN 1990:2002.
Paragraph (1)P entspricht Kapitel1.1.1(3)-> Paragraph (1)P streichen
EN 1990:2002 -> Jahreszahl notwen-dig?
EN 1990
(2) ->(1)
… Paragraph (2) ist nicht zielführendAber: Kapitel 1.3 ist einheitlich in allenEurocode-Teilen enthalten.-> Paragraph (2) beibehalten
1.4 Unterscheidung zwi-schen Prinzipien undAnwendungsregeln
(1)P Es gelten die Regelungen inEN 1990:2002, Abschnitt 1.4
EN 1990:2002 -> Jahreszahl notwen-dig?
EN 1990
1.5 Begriffe
1.5.1 Allgemeines (1)P Es gelten die Regelungen inEN 1990:2002, Abschnitt 1.5 angege-benen Begriffe
EN 1990:2002 -> Jahreszahl notwen-dig?
EN 1990
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 5 von 110
1.5.2 Zusätzliche Begriffe indieser EuropäischenNorm
1.5.2.1 charakteristischerWert
siehe EN 1990:2002, Unterab-schnitt 1.5.4.1
EN 1990:2002 -> Jahreszahl notwen-dig?
EN 1990
1.6 Formelzeichen in EN1995-1-1
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 6 von 110
2 Grundlagen für Be-messung und Kon-struktion
2.1 Anforderungen
2.1.1 Grundlegende Anfor-derungen
(1)P Die Berechnung und Bemessung vonHolbauten ist in Übereinstimmung mitEN 1990:2002 durchzuführen.
Der Verweis auf EN 1990 ist bereitsmehrfach erfolgt.-> Paragraph (1)P streichen
EN 1990:2002 -> Jahreszahl notwen-dig?
EN 1990
(2)P Die zusätzlichen Vorschriften für Holz-bauten, die im Abschnitt 2 angegebensind, müssen ebenfalls angewendetwerden.
Welcher Abschnitt 2 ist gemeint?Im englischen Text heißt es:„The supplementary provision for timberstructures given in this section shall alsobe applied.”
Ist Paragraph (2)P notwendig?-> Paragraph (2)P streichen
Die zusätzlichen Vorschriften für Holz-bauten, die in diesem Abschnitt ange-geben sind, müssen ebenfalls ange-wendet werden.
(3) ->(1)
Die grundlegenden Anforderungen derEN 1990:2002, Abschnitt 2 werden alserfüllt betrachtet, wenn die Bemessungnach dem Prinzip der Grenzzuständezusammen mit der verwendeten Metho-de der Teilsicherheitsbeiwerte nach EN1990:2002 und EN 1991 für die Einwir-kungen und deren Kombinationen undEN 1995 für die Widerstände, die Re-geln für die Gebrauchstauglichkeit unddie Dauerhaftigkeit angewendet werden.
EN 1990:2002 -> Jahreszahl notwen-dig?
EN 1990
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 7 von 110
2.1.2 Zuverlässigkeitsni-veau
(1) Wenn unterschiedliche Zuverlässig-keitsniveaus gefordert werden, solltendie Niveaus bevorzugt durch eine ge-eignete Wahl der Qualitätsanforderungbei der Berechnung und Bemessung derAusführung entsprechend EN1990:2002, Anhang C sichergestelltwerden.
Satz ist nicht verständlich, Übersetzungüberprüfen!
EN 1990:2002 -> Jahreszahl notwen-dig?
EN 1990
2.1.3 Geplante Nutzungs-dauer und Dauerhaf-tigkeit
(1) Es gilt EN 1990:2002, Abschnitt 2.3 und2.4
EN 1990:2002 -> Jahreszahl notwen-dig?
EN 1990
2.2 Grundsätze der Be-messung nachGrenzzuständen
2.2.1 Allgemeines (1)P …
2.2.2 Grenzzustände derTragfähigkeit
(1)P Bei der Durchführung einer statischenBerechnung sind folgende Steifigkeits-eigenschaften anzunehmen:
- die Mittelwerte für eine linear-elastische Spannungsberechnungnach Theorie 1. Ordnung für einTragwerk, bei dem die Verteilung derinneren Kräfte nicht durch die Steifig-keitsverteilung im Tragwerk beein-flusst wird (z. B. für den Fall, dass alleBauteile dieselben zeitabhängigenEigenschaften besitzen);
schlechte Übersetzung - für eine linear-elastische Spannungs-berechnung nach Theorie 1. Ordnungeines Tragwerkes, bei dem die Vertei-lung der inneren Kräfte nicht durchdie Steifigkeitsverteilung im Tragwerkbeeinflusst wird (z. B. für den Fall,dass alle Bauteile dieselben zeitab-hängigen Eigenschaften besitzen),sind die Mittelwerte zu verwenden;
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Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 8 von 110
2.2.2 Grenzzustände derTragfähigkeit
Fort-setzung
- die Mittelwerte im Endzustand ange-passt an den Lastanteil, der die größ-ten Spannung im Verhältnis zu Fes-tigkeit verursacht, für eine linear-elastische Spannungsberechnungnach Theorie 1. Ordnung für einTragwerk, bei dem die Verteilung derinneren Kräfte durch die Steifigkeits-verteilung im Tragwerk beeinflusstwird (z. B. bei Bauteilen, die aus Ma-terialien zusammengesetzt sind, dieunterschiedliche zeitabhängige Ei-genschaften besitzen);
- Bemessungswerte ohne Berücksich-tigung der Einflüsse der Lasteinwir-kungsdauer für eine linear-elastischeSpannungsberechnung nach Theorie2. Ordnung
- für eine linear-elastische Spannungs-berechnung nach Theorie 1. Ordnungeines Tragwerkes, bei dem die Vertei-lung der inneren Kräfte durch die Stei-figkeitsverteilung im Tragwerk beein-flusst wird (z. B. bei Bauteilen, die ausMaterialien zusammengesetzt sind,die unterschiedliche zeitabhängigeEigenschaften besitzen), sind die Mit-telwerte im Endzustand angepasst anden Lastanteil, der die größten Span-nungen im Verhältnis zur Festigkeitverursacht, zu verwenden;
- für eine linear-elastische Spannungs-berechnung nach Theorie 2. Ordnungeines Tragwerkes sind Bemessungs-werte ohne Berücksichtigung des Ein-flusses der Lasteinwirkungsdauer zuverwenden
(2) ...
Normenvorschlag zu den Themen Verformungen und Schwingungen der WG 3 (Cluster) des Spiegelausschusses zum EC 5 beachten!
2.2.3 Grenzzustände derGebrauchstauglichkeit
In Kapitel 2.2.3 wird von Verformungen„u“ gesprochen und in Kapitel 7.2 vonDurchbiegungen „w“ (vgl. auch (3)).Die unterschiedlichen Begrifflichkeitenund Buchstabenbezeichnungen sindverwirrend.-> Einheitliche Bezeichnung: w (ent-sprechend EN 1990)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 9 von 110
2.2.3 Grenzzustände derGebrauchstauglichkeit
(1) …
(2) Die Anfangsverformung uinst, siehe Bild7.1, sollte für die charakteristischenKombinationen von Einwirkungen nachEN 1990, 6.5.3(2)a), unter Verwendungvon Mittelwerten der entsprechendenElastizitäts-, Schub- und Verschie-bungsmoduln berechnet werden.
(2) und (3) können zusammengefasstwerden
ufin <-> wfin (s.o.)
Die Verformungsberechnungen sind un-ter Verwendung von Mittelwerten derentsprechenden Elastizitäts-, Schub-und Verschiebungsmoduln durchzufüh-ren.Dabei ist die Anfangsverformung uinst,siehe Bild 7.1, für die charakteristischenKombinationen von Einwirkungen nachEN 1990, 6.5.3(2)a) zu berechnen. DieEndverformung ufin, siehe Bild 7.1, solltedurch Überlagerung der Anfangsverfor-mung uinst mit der Kriechverformungucreep infolge der quasi-ständige Kombi-nation von Einwirkungen (siehe EN1990:2002, 6.5.3(2)c)) unter Verwen-dung der in Tabelle 3.2 angegebenenWerte für kdef ermittelt werden.
(3) Die Endverformung ufin, siehe z. B. wfin
in Bild 7.1, sollte durch Überlagerungder Kriechverformung ucreep infolge derquasi-ständige Kombination von Einwir-kungen (siehe EN 1990:2002,6.5.3(2)c)) mit der nach 2.2.3(2) be-rechneten Anfangsverformung uinst er-mittelt werden. Die Kriechverformungsollte unter Verwendung der Mittelwerteder der entsprechenden Elastizitäts-,Schub- und Verschiebungsmoduln undder maßgebenden, in Tabelle 3.2 ange-gebenen Werte für kdef berechnet wer-den.
(4) Besteht ein Tragwerk aus Bauteilen o-der Komponenten mit unterschiedlichenKriecheigenschaften, so sollten dieLangzeitverformungen aufgrund derquasi-ständigen Kombination von Ein-wirkungen mit den Endwerten der Mit-telwerte der entsprechenden Elastizi-täts-, Schub- und Verschiebungsmodulnnach 2.3.2.2(1) berechnet werden. DieEndverformung ufin wird dann durch
Die Berechnung der Endverformung istanhand des Textes nicht verständlich.
Die Angaben zur Berechnung sollten al-le in einem Kapitel zusammengefasstwerden.-> Paragraph hier (4) streichen und inKapitel 7.2 verschieben
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 10 von 110
2.2.3 Grenzzustände derGebrauchstauglichkeit
Fort-setzung
Überlagerung der Anfangsverformunginfolge der Differenz der charakteristi-schen und der quasi-ständigen Kombi-nation von Einwirkungen mit der Lang-zeitverformung berechnet.
(5) Für Tragwerke, die aus Bauteilen, Kom-ponenten und Verbindungen bestehen,die das gleiche Kriechverhalten besit-zen, darf unter Annahme eines linearenZusammenhanges zwischen Einwirkun-gen und Verformungen als eine Verein-fachung von 2.2.3(3) die Endverformungufin berechnet werden zu:
(2.2)
…
Wenn die Gleichungen (2.3) bis (2.5)angewendet werden, sollten die 2-Beiwerte in den Gleichungen (6.16a)und (6.16.b) aus EN 1990:2002 nichtangesetzt werden.
Die Angaben zur Berechnung sollten al-le in einem Kapitel zusammengefasstwerden.-> Paragraph hier (5) streichen und inKapitel 7.2 verschieben
(6) ->(3)
…
(NA.7) Bei der Ermittlung der Endverformungist immer die Anfangsverformung uinst
nach Absatz (2) und der Kriechanteil inder quasi-ständigen Kombination zu be-rücksichtigen.
kann gestrichen werden-> Paragraph (NA.7) streichen-> siehe A2:2014-07 Änderung zu 2.2.3(3)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 11 von 110
2.2.3 Grenzzustände derGebrauchstauglichkeit
(NA.8) Für Tragwerke, die aus Bauteilen, Kom-ponenten und Verbindungen bestehen,die das gleiche Kriechverhalten besit-zen, darf unter Annahme eines linearenZusammenhanges zwischen Einwirkun-gen und Verformungen die Endverfor-mung unet,fin berechnet werden zu:
(NA.1)
Wie ist unet,fin definiert?
Die Angaben zur Berechnung sollten al-le in einem Kapitel zusammengefasstwerden.-> Paragraph(NA.8) hier streichen undin Kapitel 7.2 verschieben
Gl. (NA.1) und (7.2) sowie Bild 7.1 pas-sen nicht zusammen
2.3 Basisvariable
2.3.1 Einwirkungen undUmgebungseinflüsse
2.3.1.1 Allgemeines (1) Beim Nachweis zu berücksichtigendeEinwirkungen dürfen aus den entspre-chenden Teilen der EN 1991 entnom-men werden.
ANMERKUNG Die entsprechendenTeile der EN 1991 für die Verwendungbeim Nachweis umfassen:EN 1991-1-1, Wichten, Eigengewichtund Nutzlasten im Hochbau.EN 1991-1-3, Schneelasten.EN 1991-1-4, Windlasten.EN 1991-1-5, Temperatureinwirkungen.EN 1991-1-6, Einwirkungen währendder Bauausführung.EN 1991-1-7, Außergewöhnliche Ein-wirkungen.
Ist die Anmerkung notwendig?-> Anmerkung streichen
(2)P …
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 12 von 110
2.3.1.1 Allgemeines (3)P …
2.3.1.2 Klassen der Lastein-wirkungsdauer
(1)P …
(2)P Für die Ermittlung von Festigkeits- undSteifigkeitseigenschaften sind dieEinwirkungen einer der Klassen derLasteinwirkungsdauer nach Tabelle 2.1zuzuweisen.
Tabelle 2.1 und 2.2 können zusammen-gefasst werden -> Tabelle 2.1neu/1
(NA.3) in Tabelle 2.1 ergänzen
Tabelle 2.1neu/1 – Klassen derLasteinwirkungsdauer und Beispiele fürdie Zuordnung zu den Klassen derLasteinwirkungsdauer
NDP Zu2.3.1.2
Zuordnung von Ein-wirkungen zu „Klas-sen der Lasteinwir-kungsdauer“
(2)P Tabelle NA.1 enthält für die wesentli-chen Einwirkungen nach den Normender Reihe DIN EN 1991 die Zuordnun-gen.
Einwirkungen aus Temperatur- undFeuchteänderung sind der Klasse derLasteinwirkungsdauer „mittel“ zuzuord-nen.
Einwirkungen aus ungleichmäßigenSetzungen sind der Klasse der Lastein-wirkungsdauer „ständig“ zuzuordnen.
Einwirkungen aus Temperatur- undFeuchteänderung sowie ungleichmäßi-gen Setzungen können in Tabelle2.1neu mit aufgenommen werden.
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 13 von 110
NDP Zu2.3.1.2
Zuordnung von Ein-wirkungen zu „Klas-sen der Lasteinwir-kungsdauer“
Fort-setzung
Sind alle Einwirkungen in Tabelle2.1neu erforderlich?
Die Kategorien E2, F, K und Horizontal-lasten für Hubschrauberlandeplätzekommen im Holzbau eher selten vor undkönnten gestrichen werden.
Tabelle 2.1neu/2 – Klassen derLasteinwirkungsdauer und Beispiel fürdie Zuordnung zu den Klassen derLasteinwirkungsdauer
(siehe auch Anlage 1)
NCI Zu2.3.1.2
„Klassen der Lastein-wirkungsdauer“
(NA.3) Einwirkungen der Klasse der Lastein-wirkungsdauer „sehr kurz“ wirken weni-ger als eine Minute auf die Bauteile undVerbindungen.
Tabelle NA.1 kann gekürzt und mit Ta-belle 2.1 und 2.2 zusammengefasstwerden -> Tabelle 2.1neu/2
2.3.1.3 Nutzungsklassen (1)P …
(2)P …
(3)P …
(4)P …
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 14 von 110
2.3.2 Baustoffe und Pro-dukteigenschaften
2.3.2.1 Einflüsse derLasteinwirkungsdauerund der Feuchte aufdie Festigkeit
(1) …
(2) …
2.3.2.2 Einflüsse derLasteinwirkungsdauerund der Feuchte aufdie Verformungen
(1) Wenn das Tragwerk aus Bauteilen oderKomponenten mit unterschiedlichenzeitabhängigen Eigenschaften besteht,sollten für die Nachweise im Grenzzu-stand der Gebrauchstauglichkeit dieEndwerten der Mittelwerte der entspre-chenden Elastizitätsmoduln Emean,fin, derSchubmoduln Gmean,fin und der Ver-schiebungsmoduln Kser,fin, die zur Ermitt-lung der Langzeitverformungen auf-grund der quasi-ständigen Kombinationvon Einwirkungen (siehe EN 1990:2002,6.5.3(2)c)) benutzt werden, nach fol-genden Gleichungen bestimmt werden:
(2.7)
(2.8)
(2.9)
Paragraph (1) ist nahezu eine Wieder-holung von Paragraph (4) in Kapitel2.2.3.-> Paragraph (1) teilweise streichen undumformulieren
EN 1990:2002 -> Jahreszahl notwen-dig?
Die Endwerte der Mittelwerte der Elasti-zitätsmoduln Emean,fin, der SchubmodulnGmean,fin und der VerschiebungsmodulnKser,fin sollten nach folgenden Gleichun-gen bestimmt werden:
(2.7)
(2.8)
(2.9)
EN 1990
(2) …
ANMERKUNG 2 Werte für 2 werdenin EN 1990:2002 angegeben.
EN 1990:2002 -> Jahreszahl notwen-dig?
EN 1990
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 15 von 110
2.3.2.2 Einflüsse derLasteinwirkungsdauerund der Feuchte aufdie Verformungen
(3) Wenn eine Verbindung aus Holzbautei-len mit dem gleichen zeitabhängigenVerhalten besteht, sollte der Wert fürkdef verdoppelt werden.
Bezieht sich Paragraph (3) und (4) nurauf die Gleichungen (2.7) bis (2.9)?Falls ja, Ergänzung in Paragraph (3)und (4) vornehmen.
Wenn eine Verbindung aus Holzbautei-len mit dem gleichen zeitabhängigenVerhalten besteht, sollte der Wert fürkdef in den Gleichungen (2.7) bis (2.9)verdoppelt werden.
(4) Wenn eine Verbindung aus zwei holz-haltigen Baustoffen mit unterschiedli-chem zeitabhängigen Verhalten besteht,dann sollte die Berechnung der Endver-formung mit dem folgenden Verfor-mungsbeiwert kdef durchgeführt werden:
(2.13)
Dabei sindkdef,1 und kdef,2 die Verformungsbeiwertefür die beiden Holzteile.
Wenn eine Verbindung aus zwei holz-haltigen Baustoffen mit unterschiedli-chem zeitabhängigen Verhalten besteht,dann sollte die Berechnung der Endver-formung mit dem folgenden Verfor-mungsbeiwert kdef in den Gleichungen(2.7) bis (2.9) durchgeführt werden:
(2.13)
Dabei sindkdef,1 und kdef,2 die Verformungsbeiwertefür die beiden Holzteile.
2.4 Nachweis durch dieMethode der Teilsi-cherheitsbeiwerte
2.4.1 Bemessungswert derBaustoffeigenschaft
(1)P …
NDP Zu2.4.1
Teilsicherheitsbeiwer-te für Baustoffeigen-schaften
(1)P …
Tabelle NA.2 – TeilsicherheitsbeiwertegM für Festigkeits- und Steifigkeitseigen-schaften in ständigen und vorüberge-henden Bemessungssituationen
Schreibfehler Tabelle NA.2 – TeilsicherheitsbeiwerteM für Festigkeits- und Steifigkeitseigen-
schaften in ständigen und vorüberge-henden Bemessungssituationen
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NDP Zu2.4.1
Teilsicherheitsbeiwer-te für Baustoffeigen-schaften
Fort-setzung
…
Tabelle NA.3 – TeilsicherheitsbeiwertegM für Festigkeits- und Steifigkeitseigen-schaften in ständigen und vorüberge-henden Bemessungssituationen
Schreibfehler Tabelle NA.3 – TeilsicherheitsbeiwerteM für Festigkeits- und Steifigkeitseigen-
schaften in ständigen und vorüberge-henden Bemessungssituationen
2.4.1 Bemessungswert derBaustoffeigenschaft
(2)P …
(NA.3) Der Bemessungswert des Verschie-bungsmoduls einer Verbindung Kd ist zuberechnen zu:
(NA.2)
Dabei istKu der Anfangsverschiebungsmodul imGrenzzustand der Tragfähigkeit.
Verweis auf Abs. 2.2.2(2) Der Bemessungswert des Verschie-bungsmoduls einer Verbindung Kd ist zuberechnen zu:
(NA.2)
Dabei istKu der Anfangsverschiebungsmodul imGrenzzustand der Tragfähigkeit nachAbs. 2.2.2(2).
2.4.2 Bemessungswert dergeometrischen Ab-messungen
(1) Geometrische Größen für Querschnitteund Systeme dürfen mit den Nennwer-ten aus den harmonisierten Produkt-normen angenommen oder aus denAusführungszeichnungen entnommenwerden.
Ist Paragraph (1) notwendig?-> Paragraph (1) streichen
(2) Bemessungswerte für geometrische Im-perfektionen in dieser Norm umfassendie Einflüsse der
- geometrischen Imperfektionen derBauteile
- der strukturellen Imperfektionen ausHerstellung und Errichtung;
- Inhomogenitäten der Baustoffe (z. B.infolge Äste).
In Kapitel 5.2 steht geschrieben, dass inder Berechnung geometrische undstrukturelle Imperfektionen zu berück-sichtigen sind. In der Anmerkung dazusteht geschrieben, dass diese durch diein dieser Norm angegebenen Bemes-sungsmethoden erfasst werden.-> Wiederholung-> Paragraph (2) streichen
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2.4.2 Bemessungswert dergeometrischen Ab-messungen
Fort-setzung
In Kapitel 5.2 bzw. der Anmerkung dazuist nur die Rede von geometrischen undstrukturellen Imperfektionen die Rede.Was ist mit Inhomogenitäten? Wie sinddiese zu erfassen?
2.4.3 Bemessungswerteder Beanspruch-barkeit
(1)P …
2.4.4 Nachweis des Gleich-gewichts (EQU)
(1) Das Zuverlässigkeitsformat für denNachweis des statischen Gleichge-wichts in Tabelle A1.2 (A) in Anhang A1der EN 1990:2002 gilt, soweit zutreffendfür die Bemessung und Konstruktionvon Holzbauwerken, z. B. für die Be-messung von Verankerungen oder denNachweise gegen Abheben an Aufla-gern von Durchlaufträgern.
EN 1990:2002 -> Jahreszahl notwen-dig?
EN 1990
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3 Baustoffeigenschaften
3.1 Allgemeines
3.1.1 Festigkeits- und Stei-figkeitskennwerte
(1)P Festigkeits- und Steifigkeitskennwertesind für diejenigen Beanspruchungsar-ten, denen der Baustoff in der Konstruk-tion ausgesetzt ist, aufgrund von Versu-chen oder aber auf der Grundlage vonVergleichen mit ähnlichen Holzarten undKlassen oder Holzwerkstoffen oder auf-grund bekannter Beziehungen zwischenden verschiedenen Eigenschaften zubestimmen.
schlechte Übersetzung Festigkeits- und Steifigkeitskennwertesind auf der Grundlage von Versuchenfür diejenigen Beanspruchungsarten,denen der Werkstoff in der Konstruktionausgesetzt ist, oder auf der Grundlagevon Vergleichen mit ähnlichen Holzartenund -klassen oder Holzwerkstoffen, oderaufgrund bekannter Beziehungen zwi-schen den verschiedenen Eigenschaf-ten zu bestimmen.
3.1.2 Spannungs-Dehnungs-Beziehun-gen
(1)P …
(2) …
3.1.3 Modifikationsbeiwerteder Festigkeiten zurBerücksichtigung derNutzungsklassen undKlassen der Lastein-wirkungsdauer
(1) Es sind in der Regel die Werte für dieModifikationsbeiwerte kmod nach Tabelle3.1 zu verwenden.
Tabelle 3.1 kann gekürzt werden-> Tabelle 3.1 neu/1
Tabelle 3.1 neu/1 – Werte für kmod
(siehe auch Anlage 2)
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3.1.3 Modifikationsbeiwerteder Festigkeiten zurBerücksichtigung derNutzungsklassen undKlassen der Lastein-wirkungsdauer
(2) …
(NA.3) Für Balkenschichtholz, Brettsperrholz,Massivholzplatten, Gipsplatten nachDIN 18180, Gipsfaserplatten nachDIN EN 15283-2, KunstharzgebundeneSpanplatten und ZementgebundeneSpanplatten sind die Werte für die Modi-fikationsbeiwerte kmod der Tabelle NA.4zu entnehmen.
Tabelle NA.4 kann mit Tabelle 3.1 zu-sammengefasst werden-> Tabelle 3.1 neu/2
Tabelle 3.1 neu/2 – Werte für kmod
(siehe auch Anlage 3)
3.1.4 Verformungsbeiwertein Abhängigkeit derNutzungsklassen
(1) Es sind in der Regel die Werte für dieVerformungsbeiwerte kdef nach Tabelle3.2 zu verwenden.
Tabelle 3.2 kann gekürzt werden-> Tabelle 3.2 neu/1
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3.1.4 Verformungsbeiwertein Abhängigkeit derNutzungsklassen
Fort-setzung
Tabelle 3.2 neu/1 – Werte für kdef fürHolz und Holzwerkstoffe
(siehe auch Anlage 4)
(2) neuer Paragraph (2) Text aus 3.2 (4) übernehmen
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3.1.4 Verformungsbeiwertein Abhängigkeit derNutzungsklassen
(NA.2)-> (3)
Die Verformungsbeiwerte kdef für Brett-sperrholz, Balkenschichtholz, Massiv-holzplatten, Gipsplatten, Gipsfaserplat-ten, Kunstharzgebundene Spanplattenund Zementgebundene Spanplattensind Tabelle NA.5 zu entnehmen.
Tabelle NA.5 kann mit Tabelle 3.2 zu-sammengefasst werden-> Tabelle 3.2 neu/2
Tabelle 3.2 neu/2 – Werte für kdef fürHolz und Holzwerkstoffe
(siehe auch Anlage 5)
NCI NA.3.1.5
Ausgleichsfeuchten (NA.1) Paragraph (NA.1) und (NA.2) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.1.5 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI NA.3.1.5 (NA.2)
NCI NA.3.1.6
Schwind- und Quell-maße
(NA.1) Paragraph (NA.1) und (NA.2) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.1.6 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI NA.3.1.6 (NA.2)
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3.2 Vollholz (1)P …
(2) …
(3) Für Vollholz mit Rechteckquerschnittund einer charakteristischen Rohdichte
k 700 kg/m³ beträgt die Bezugshöhefür den charakteristischen Wert der Bie-gefestigkeit bzw. der Zugfestigkeit150 mm. Für Bauteile aus Vollholz mitRechteckquerschnitt und Querschnitts-höhen bei Biegung oder Querschnitts-breite bei Zug, die weniger als 150 mmbetragen, dürfen die charakteristischenWerte für fm,k und ft,o,k mit dem Beiwertkh erhöht werden, mit:
(3.1)
Dabei isth die Querschnittshöhe bei Biegungbzw. Querschnittsdicke bei Zug desBauteils in mm.
Bezeichnung Querschnittshöhe bzw.Querschnittsbreite ist nicht eindeutigund bessere Formulierung möglich
siehe auch NCI Zu 3.2(3)
Sollte bei h > 150 mm eine Abminde-rung der Biegefestigkeit bzw. der Zug-festigkeit vorgenommen werden?
Für Vollholz mit Rechteckquerschnittund einer charakteristischen Rohdichte
k 700 kg/m³ beträgt die Bezugshöhefür den charakteristischen Wert der Bie-gefestigkeit bzw. der Zugfestigkeit150 mm. Für Bauteile, bei denen diestatischen Höhe bei Biegung bzw. diegrößere der beiden Querschnittsabmes-sungen bei Zug, weniger als 150 mmbetragen, dürfen die charakteristischenWerte für fm,k und ft,o,k mit dem Beiwertkh erhöht werden, mit:
(3.1)
Dabei isth die statische Höhe des Bauteils beiBiegung bzw. die größere Querschnitts-abmessung bei Zug des Bauteils in mm.
(4) Für Vollholz, das mit einer Feuchtegleich oder nahe dem Fasersättigungs-punkt eingebaut wird und voraussicht-lich unter Belastung austrocknet, sind inder Regel die Werte für kdef nach Tabel-le 3.2 um 1,0 zu erhöhen.
-> Paragraph (4) hier streichen und inKapitel 3.1.4 verschieben
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3.2 Vollholz (5) ->(4)
…
(NA.6)-> (5)
Paragraph (NA.6) und (NA.7) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 3.2 (NA.6)
(NA.7)-> (6)
Text aus Kapitel NCI Zu 3.2 (NA.7)
3.3 Brettschichtholz (1)P …
(2) …
(3) Für Brettschichtholz mit Rechteckquer-schnitt beträgt die Bezugshöhe für dencharakteristischen Wert der Biegefestig-keit und die Bezugsdicke für den cha-rakteristischen Wert der Zugfestigkeit600 mm. Bei einer Querschnittshöhe beiBiegung oder einer Querschnittsbreitebei Zug von Brettschichtholz, die weni-ger als 600 mm beträgt, dürfen die cha-rakteristischen Werte für fm,k und ft,o,k mitdem Beiwert kh erhöht werden, wobei:
(3.2)
Dabei isth die Querschnittshöhe bei Biegungbzw. Querschnittsdicke bei Zug desBauteils in mm.
Bezeichnung Querschnittshöhe bzw.Querschnittsbreite ist nicht eindeutigund bessere Formulierung möglich
siehe auch NCI Zu 3.3(3)
Sollte bei h > 600 mm eine Abminde-rung der Biegefestigkeit bzw. der Zug-festigkeit vorgenommen werden?
Für Brettschichtholz mit Rechteckquer-schnitt beträgt die Bezugshöhe für dencharakteristischen Wert der Biegefestig-keit bzw. der Zugfestigkeit 150 mm. FürBauteile, bei denen die statischen Höhebei Biegung bzw. die größere der bei-den Querschnittsabmessungen bei Zug,weniger als 600 mm betragen, dürfendie charakteristischen Werte für fm,k undft,o,k mit dem Beiwert kh erhöht werden,mit:
(3.2)
Dabei isth die statische Höhe des Bauteils beiBiegung bzw. die größere Querschnitts-abmessung bei Zug des Bauteils in mm.
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
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3.3 Brettschichtholz (4)P Text aus Kapitel 3.3 (4)P
(5)P Der Einfluss der Bauteilabmessungenauf die Zugfestigkeit rechtwinklig zurFaserrichtung ist zu berücksichtigen.
Wie ist dies zu berücksichtigen?
(NA.6) Paragraph (NA.6) bis (NA.10) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 3.3 (NA.6)
(NA.7) Text aus Kapitel NCI Zu 3.3 (NA.7)
(NA.8) Text aus Kapitel NCI Zu 3.3 (NA.8)
(NA.9) Text aus Kapitel NCI Zu 3.3 (NA.9)
(NA.10) Text aus Kapitel NCI Zu 3.3 (NA.10)
3.4 Furnierschichtholz(LVL)
(1)P Furnierschichtholz (LVL) für tragendeBauteile muss die Anforderungen derEN 14374 erfüllen.
Ergänzung aus 3.5 (1)P Furnierschichtholz (LVL) für tragendeBauteile muss die Anforderungen derEN 14374 erfüllen. LVL als Plattenbau-teil muss den Anforderungen von EN14279 entsprechen.
(2)P …
(3) …
(4) …
(5)P …
(6)P …
(7)P Bei Furnierschichtholz, bei dem im We-sentlichen alle Furniere in einer Rich-tung verlaufen, ist der Einfluss der Bau-teilgröße auf die Zugfestigkeit rechtwink-lig zur Faserrichtung ist zu berücksichti-gen.
Wie ist dies zu berücksichtigen?
(NA.8) Paragraph (NA.8) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 3.4 (NA.8)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 25 von 110
3.4 Furnierschichtholz(LVL)
(NA.9) Furnierschichtholz der Klasse LVL/1nach DIN EN 14279 darf nur in der Nut-zungsklasse 1 verwendet werden.
(NA.9) bis (NA.11) können zusammen-gefasst werden
Die Verwendung von Furnierschichtholznach DIN EN 14279 ist begrenzt auf dieNutzungsklasse 1 für Furnierschichtholzder Klasse LVL/1 und auf die Nutzungs-klassen 1 und 2 für die Klasse LVL/2.Furnierschichtholz der Klasse LVL/3darf in allen Nutzungsklassen verwendetwerden.
(NA.10) Furnierschichtholz der Klasse LVL/2nach DIN EN 14279 darf nur in den Nut-zungsklassen 1 und 2 verwendet wer-den.
(NA.11) Furnierschichtholz der Klasse LVL/3nach DIN EN 14279 darf in den Nut-zungsklassen 1, 2 und 3 verwendetwerden.
(NA.12) Paragraph (NA.12) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 3.4 (NA.12)
3.5 Holzwerkstoffe (1)P Holzwerkstoffe müssen den Anforde-rungen von EN 13986 entsprechen. LVLals Plattenbauteil muss den Anforde-rungen von EN 14279 entsprechen.
-> Paragraph (1)P hier teilweise strei-chen und in Kapitel 3.4 (1)P verschie-ben
(2) …
NCI NA.3.5.1
Sperrholz
NCI NA.3.5.1.1
Anforderungen (NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.5.1.1 (NA.1)
(NA.2) Sperrholz der technischen Klasse „Tro-cken“ nach DIN EN 13986 darf nur inder Nutzungsklasse 1 verwendet wer-den.
(NA.2) bis (NA.4) können zusammenge-fasst werden
Die Verwendung von Sperrholz nachDIN EN 13986 ist begrenzt auf die Nut-zungsklasse 1 für Sperrholholz dertechnischen Klasse „Trocken“ und aufdie Nutzungsklassen 1 und 2 der tech-nischen Klasse „Feucht“. Sperrholz dertechnischen Klasse „Außen“ darf in allenNutzungsklassen verwendet werden.
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
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NCI NA.3.5.1.1
Anforderungen (NA.3) Sperrholz der technischen Klasse„Feucht“ nach DIN EN 13986 darf nur inden Nutzungsklassen 1 und 2 verwen-det werden.
(NA.2) bis (NA.4) können zusammenge-fasst werden
(NA.4) Sperrholz der technischen Klasse „Au-ßen“ nach DIN EN 13986 darf nur in denNutzungsklassen 1, 2 und 3 verwendetwerden.
(NA.5)-> (3)
Paragraph (NA.5) und (NA.6) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.5.1.1 (NA.5)
(NA.6)-> (4)
Text aus Kapitel NCI NA.3.5.1.1 (NA.6)
NCI NA.3.5.1.2
Mindestdicken (NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.5.1.2 (NA.1)
NCI NA.3.5.2
OSB-Platten (Ori-ented Strand Board)
NCI NA.3.5.2.1
Anforderungen (NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.5.2.1 (NA.1)
(NA.2) OSB-Platten der technischen KlasseOSB/2 nach DIN EN 13986 dürfen nurin der Nutzungsklasse 1 verwendetwerden.
(NA.2) und (NA.3) können zusammen-gefasst werden
Die Verwendung von OSB-Platten nachDIN EN 13986 ist begrenzt auf die Nut-zungsklasse 1 für Platten der techni-schen Klasse OSB/2 und auf die Nut-zungsklassen 1 und 2 der technischenKlassen OSB/3 und OSB/4.(NA.3) OSB-Platten der technischen Klassen
OSB/3 und OSB/4 nach DIN EN 13986dürfen nur in den Nutzungsklassen 1und 2 verwendet werden.
NCI NA.3.5.2.2
Mindestdicken (NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.5.2.2 (NA.1)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
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NCI NA.3.5.3
KunstharzgebundeneSpanplatten
NCI NA.3.5.3.1
Anforderungen (NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.5.3.1 (NA.1)
(NA.2) Kunstharzgebundene Spanplatten dertechnischen Klassen P4 und P6 nachDIN EN 13986 dürfen nur in der Nut-zungsklasse 1 verwendet werden.
(NA.2) und (NA.3) können zusammen-gefasst werden
Die Verwendung von Spanplatten nachDIN EN 13986 ist begrenzt auf die Nut-zungsklasse 1 für Platten der techni-schen Klassen P4 und P6 und auf dieNutzungsklassen 1 und 2 der techni-schen Klassen P5 und P7.(NA.3) Kunstharzgebundene Spanplatten der
technischen Klassen P5 und P7 nachDIN EN 13986 dürfen nur in den Nut-zungsklassen 1 und 2 verwendet wer-den.
NCI NA.3.5.4
ZementgebundeneSpanplatten
NCI NA.3.5.4.1
Anforderungen (NA.1) Paragraph (NA.1) und (NA.2) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.5.4.1 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI NA.3.5.4.1 (NA.2)
NCI NA.3.5.4.2
Mindestdicken (NA.1) Paragraph (NA.1) und (NA.2) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.5.4.2 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI NA.3.5.4.2 (NA.2)
NCI NA.3.5.4.3
Festigkeits- und Stei-figkeits- und Rohdich-tekennwerte
(NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.5.4.3 (NA.1)
NCI NA.3.5.5
Faserplatten
NCI NA.3.5.5.1
Anforderungen (NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.5.5.1 (NA.1)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 28 von 110
NCI NA.3.5.5.1
Anforderungen (NA.2) Faserplatten der technischen KlasseMBH.LA2 nach DIN EN 13986 dürfenfür tragende und aussteifende Zweckenur in der Nutzungsklasse 1 v erwendetwerden.
(NA.2) und (NA.3) können zusammen-gefasst werden
Die Verwendung von Faserplatten nachDIN EN 13986 ist für tragende und aus-steifende Zwecke begrenzt auf die Nut-zungsklasse 1 für Platten der techni-schen Klasse MBH.LA2 und auf dieNutzungsklassen 1 und 2 der techni-schen Klasse HB.HLA2.(NA.3) Faserplatten der technischen Klasse
HB.HLA2 nach DIN EN 13986 dürfen fürtragende und aussteifende Zwecke nurin den Nutzungsklassen 1 und 2 ver-wendet werden.
NCI NA.3.5.5.2
Mindestdicken (NA.1) Die Mindestdicke von Faserplatten dertechnischen Klasse HB.HLA2 nach DINEN 13986 für tragende und aussteifen-de Zwecke beträgt 4 mm.
(NA.1) und (NA.2) können zusammen-gefasst werden
Die Mindestdicke von Faserplatten nachDIN EN 13986 für tragende und ausstei-fende Zwecke beträgt 4 mm für Platterder technischen Klasse HB.HLA2 und 6mm der technischen Klassen MBH.LA2(NA.2) Die Mindestdicke von Faserplatten der
technischen Klasse HB.HLA2 nach DINEN 13986 für tragende und aussteifen-de Zwecke beträgt 4 mm.
NCI NA.3.5.5.3
Festigkeits- und Stei-figkeits- und Rohdich-tekennwerte
(NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.5.5.3 (NA.1)
NCI NA.3.5.6
Gipsplatten
NCI NA.3.5.6.1
Anforderungen (NA.1) Paragraph (NA.1) und (NA.2) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.5.6.1 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI NA.3.5.6.1 (NA.2)
NCI NA.3.5.6.2
Mindestdicken (NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.5.6.2 (NA.1)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 29 von 110
NCI NA.3.5.6.3
Festigkeits- und Stei-figkeits- und Rohdich-tekennwerte
(NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.5.6.3 (NA.1)
NCI NA.3.5.7
Faserverstärkte Gips-platten
NCI NA.3.5.7.1
Anforderungen (NA.1) Paragraph (NA.1) und (NA.2) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.5.7.1 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI NA.3.5.7.1 (NA.2)
NCI NA.3.5.7.2
Mindestdicken (NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.5.7.2 (NA.1)
NCI NA.3.5.7.3
Festigkeits- und Stei-figkeits- und Rohdich-tekennwerte
(NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.5.7.3 (NA.1)
NCI NA.3.5.8
Brettsperrholz (NA.1) Paragraph (NA.1) und (NA.2) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.5.8 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI NA.3.5.8 (NA.2)
NCI NA.3.5.9
Massivholzplatten(SWP)
NCI NA.3.5.9.1
Anforderungen (NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.5.9.1 (NA.1)
(NA.2) Massivholzplatten der technischenKlasse SWP/1 tragend nach DIN EN13986 dürfen nur in der Nutzungsklasse1 verwendet werden.
(NA.2) und (NA.3) können zusammen-gefasst werden
Die Verwendung von Massivholzplattennach DIN EN 13986 ist begrenzt auf dieNutzungsklasse 1 für Platten der techni-schen Klasse SWP/1 tragend und aufdie Nutzungsklassen 1 und 2 der tech-nischen Klassen SWP/2 tragend undSWP/3 tragend.
(NA.3) Massivholzplatten der technischenKlassen SWP/2 tragend und SWP/3tragend nach DIN EN 13986 dürfen nurin den Nutzungsklassen 1 und 2 ver-wendet werden.
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 30 von 110
NCI NA.3.5.9.2
Mindestdicken (NA.1) Die Mindestdicke tragender Massivholz-platten beträgt 12 mm.
Paragraph (NA.1) und (NA.2) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Für tragende Massivholzplatten beträgtdie Mindestdicke 12 mm und die maxi-male Dicke 80 mm.(NA.2) Die maximale Dicke tragender Massiv-
holzplatten beträgt 80 mm.
3.6 Klebstoffe (1)P …
(2) …
(3) …
(NA.4) Paragraph (NA.4) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 3.6 (NA.4)
(NA.5) Klebstoffe müssen dem Klebstofftyp Inach DIN EN 301:2006-09 zugeordnetwerden können.
siehe 3.6 (2) und (3)-> Paragraph (NA.5) streichen
DIN EN 301:2006-09 -> Jahreszahlnotwendig?
DIN EN 301
3.7 Metallische Verbin-dungsmittel
(1)P Text aus Kapitel 3.7 (1)P
NCI NA.3.8
Balkenschichtholz (NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.3) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.3.8 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI NA.3.8 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel NCI NA.3.8 (NA.3)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 31 von 110
4 Dauerhaftigkeit
4.1 Dauerhaftigkeit ge-genüber biologischenOrganismen
(1)P …
4.2 Korrosionsschutz (1)P …
(2) …
(NA.3) Paragraph (NA.3) bis (NA.6) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 4.2 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel NCI Zu 4.2 (NA.4)
(NA.5) Text aus Kapitel NCI Zu 4.2 (NA.5)
(NA.6) Text aus Kapitel NCI Zu 4.2 (NA.6)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 32 von 110
5 Grundlagen der Be-rechnung
5.1 Allgemeines (1)P Die Berechnungen sind unter Verwen-dung geeigneter Bemessungsmodelle(falls erforderlich, auch durch Versucheergänzt) unter Berücksichtigung allermaßgebenden Parameter durchzufüh-ren. Die Rechenmodelle müssen aus-reichend genau sein, um das Tragver-halten im Einklang mit der erreichbarenAusführungsgenauigkeit und der Zuver-lässigkeit der Eingangsdaten, auf denendie Bemessung beruht, vorhersagen zukönnen.
schlechte Übersetzung
Der zweite Abschnitt von Paragraph (1)ist nicht zielführend.-> zweiter Abschnitt von Paragraph (1)streichen
Die Berechnungen sind unter Verwen-dung geeigneter Bemessungsmodelle(ergänzt durch Versuche sofern erfor-derlich) unter Berücksichtigung allermaßgebenden Parameter durchzufüh-ren.
(2) Das gesamte Verhalten der Konstrukti-on sollte durch eine Berechnung der Ef-fekte der Einwirkungen mit Hilfe eineslinearen Modells (lineares Baustoffver-halten) beurteilt werden.
schlechte Übersetzung Das globale Verhalten der Konstruktionsollte durch eine Berechnung der Er-gebnisse infolge Einwirkungen mit ei-nem linearen Materialmodell (elasti-sches Baustoffverhalten) beurteilt wer-den.
(3) Bei Konstruktionen, die in der Lage sind,die inneren Kräfte über Verbindungenentsprechender Duktilität umzuverteilen,dürfen elastisch-plastische Methodenzur Berechnung der inneren Kräfte inden Bauteilen verwendet werden.
Bezug auf (4)P?
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Kapitel Para-graph
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5.1 Allgemeines (4)P Das Rechenmodell zur Bestimmung derinneren Kräfte in der Konstruktion oderin Teilen derselben muss Einflüsse ausNachgiebigkeit von Verbindungen be-rücksichtigen.
schlechte Übersetzung
In welchem Bezug steht Paragraph(4)P?Der Zusammenhang zwischen Para-graph (3), (4)P und (5) ist nicht klar.
Das Modell zur Berechnung der innerenKräfte einer Konstruktion oder eines Tei-les von ihr muss die Auswirkungen derNachgiebigkeit in den Verbindungen be-rücksichtigen.
(5) Im Allgemeinen sollte der Einfluss derNachgiebigkeit von Verbindungen durchihre Steifigkeit (beispielsweise der Ver-dreh- oder Verschiebungssteifigkeit) o-der durch festgelegte Verschiebungs-größen in Abhängigkeit von der Lasthö-he in der Verbindung berücksichtigtwerden.
schlechte Übersetzung
Bezug auf (4)P?
Im Allgemeinen sollt der Einfluss derNachgiebigkeit in den Verbindungendurch ihre Steifigkeit (z. B. Rotations-oder Translationssteifigkeit) oder durchfestgelegte Verschiebungsgrößen inAbhängigkeit des Lastniveaus in derVerbindung berücksichtigt werden.
5.2 Bauteile (1)P In der Berechnung muss Folgendes be-rücksichtigt werden:
- geometrische Imperfektionen,
- strukturelle Imperfektionen.
ANMERKUNG Geometrische und struk-turelle Imperfektionen werden durch diein dieser Norm angegebenen Bemes-sungsmethoden erfasst.
Was ist mit den im Kapitel 2.4.2 ange-gebenen Inhomogenitäten? Wie sinddiese zu erfassen?
(2)P …
(3) …
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Kapitel Para-graph
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5.2 Bauteile (4) Bei der Bestimmung des wirksamenQuerschnitts im Bereich von Verbindun-gen mit mehreren Verbindungsmittelnsind in der Regel alle Querschnitts-schwächungen als in diesem Quer-schnitt vorhanden zu betrachten, die umdiesen Querschnitt in einem Abschnittvon weniger als dem halben Mindestab-stand in Faserrichtung des Holzes lie-gen.
schlechte Übersetzung
Verständlichkeit!
Bei der Bestimmung der wirksamenQuerschnittsfläche in einer Verbindungsollten alle Löcher von einem gegebe-nen Querschnitt innerhalb eines Ab-standes von der Hälfte des Mindestab-standes des Verbindungsmittels in Fa-serrichtung als in diesem Querschnittvorkommend betrachtet werden.
5.3 Verbindungen (1)P …
(2)P …
(3)P …
5.4 ZusammengesetzteTragwerke
5.4.1 Allgemeines (1)P …
(2) …
(3) …
5.4.2 Rahmentragwerke (1)P Rahmentragwerke sind bei der Bestim-mung der Stabkräfte und –momente un-ter Berücksichtigung der Verformungender Stäbe und Verbindungen, des Ein-flusses von Auflagerausmittigkeiten undder Steifigkeit der Unterkonstruktion zuberechnen, siehe Bild 5.1 für die Defini-tion der Struktur und der Modellelemen-te.
schlechte Übersetzung Rahmentragwerke sind so zu berech-nen, dass bei der Ermittlung der Stab-schnittgrößen die Verformungen derStäbe und Konten, der Einflusses derAnschlussexzentrizitäten und die Stei-figkeit der Unterkonstruktion berücksich-tigt wird; siehe Bild 5.1 für die Definitionder Tragwerksgestaltung und den Mo-dellbauteilen.
(2)P …
(3)P …
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Kapitel Para-graph
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5.4.2 Rahmentragwerke (4) Fiktive Balkenelemente und Federele-mente dürfen bei der Modellierung ex-zentrischer Verbindungen und Auflagerverwendet werden. Die Richtung fiktiverBalkenelemente und die Anordnung vonFederelementen sollten bestmöglich dertatsächlichen Verbindungsausbildungangepasst sein.
schlechte Übersetzung Fiktive Balkenelemente und Federele-mente dürfen verwendet werden, umexzentrische Anschlüsse oder Auflagerabzubilden. Die Ausrichtung der fiktivenBalkenelemente und die Lage der Fe-derelemente sollten so genau wie mög-lich mit der tatsächlichen Kontenausbil-dung übereinstimmen.
(5) …
(6) …
(7) …
(8) …
(9) Stoßverbindungen in Fachwerkträgerndürfen als rotationssteif modelliert wer-den, wenn die tatsächliche Verdrehungunter Lasteinwirkung keine signifikan-ten Einfluss auf die Schnittgrößen hat.Diese Anforderung gilt als erfüllt, wenneine der folgenden Bedingungen einge-halten wird:
- die Stoßverbindung besitzt eine Trag-fähigkeit, die mindestens dem1,5fachen der Beanspruchung ausder Kombination der auftretendenSchnittgrößen entspricht;
- die Stoßverbindung hat eine Tragfä-higkeit, die mindestens der Bean-spruchung aus der Kombination derauftretenden Schnittgrößen ent-spricht, vorausgesetzt, dass die Holz-
Schreibfehler
schlechte Übersetzung
Stoßverbindungen in Fachwerkträgerndürfen als rotationssteif modelliert wer-den, wenn die tatsächliche Verdrehungunter Lasteinwirkung keinen signifikan-ten Einfluss auf die Schnittgrößen hat.Diese Anforderung gilt als erfüllt, wenneine der folgenden Bedingungen einge-halten wird:
- die Stoßverbindung besitzt eine Trag-fähigkeit, die mindestens dem1,5fachen der Kombination der auftre-tenden Schnittgrößen entspricht;
- die Stoßverbindung besitzt eine Trag-fähigkeit, die mindestens der Kombi-nation der auftretenden Schnittgrößenentspricht, unter der Voraussetzung,dass die Biegespannungen in denHolzbauteilen kleiner sind als das
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Kapitel Para-graph
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 36 von 110
5.4.2 Rahmentragwerke (9) bauteile nicht Bemessungswerten derBiegespannungen ausgesetzt sind,die größer sind als das 0,3fache desBemessungswertes der Biegefestig-keit der Teile und dass das Tragwerkstabil bleibt, wenn alle derartigenVerbindungen wie ein Gelenk wirken.
0,3fache des Bemessungswertes derBiegefestigkeit der Elemente unddass die Verbindung stabil bleibt,wenn alle derartigen Verbindungenals Gelenk wirken.
(NA.10) falsche NummerierungParagraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 5.4.2 (NA.1)
5.4.3 Vereinfachte Berech-nung für Fachwerke inNagelplattenbauweise
(1) … Text aus Kapitel 5.4.3 (1)
(2) … Text aus Kapitel 5.4.3 (2)
(3) … Text aus Kapitel 5.4.3 (3)
5.4.4 Ebene Rahmen undBögen
(1)P … Text aus Kapitel 5.4.4 (1)P
(2) … Text aus Kapitel 5.4.3 (2)
NCINA.5.5
Flächentragwerke
NCINA.5.5.1
Allgemeines (NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.4) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 5.5.1 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI Zu 5.5.1 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel NCI Zu 5.5.1 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel NCI Zu 5.5.1 (NA.4)
NCINA.5.5.2
Flächen mit zusam-mengeklebten Schich-ten
(NA.1) Paragraph (NA.1) und (NA.2) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 5.5.2 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI Zu 5.5.2 (NA.2)
NCINA.5.5.3
Flächen aus nachgie-big miteinander ver-bundenen Schichten
(NA.1) Paragraph (NA.1) und (NA.2) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 5.5.3 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI Zu 5.5.3 (NA.2)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 37 von 110
NCINA.5.5.4
Flächen aus Nadel-holzlamellen
(NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 5.5.4 (NA.1)
NCINA.5.6
Flächen aus Schich-ten – Steifigkeitswerteund Spannungsbe-rechnung
NCINA.5.6.1
Allgemeines (NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.5) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.1 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.1 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.1 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.1 (NA.4)
(NA.5) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.1 (NA.5)
NCINA.5.6.2
Flächen mit zusam-mengeklebten Schich-ten
NCI NA.5.6.2.1
Allgemeines (NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.5) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.2.1 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.2.1 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.2.1 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.2.1 (NA.4)
(NA.5) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.2.1 (NA.5)
NCI NA.5.6.2.2
Plattenbeanspru-chung
(NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.8) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.2.2 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.2.2 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.2.2 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.2.2 (NA.4)
(NA.5) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.2.2 (NA.5)
(NA.6) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.2.2 (NA.6)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 38 von 110
NCI NA.5.6.2.2
Plattenbeanspru-chung
(NA.7) Paragraph (NA.1) bis (NA.8) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.2.2 (NA.7)
(NA.8) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.2.2 (NA.8)
NCI NA.5.6.2.3
Scheibenbeanspru-chung
(NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.6) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.2.3 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.2.3 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.2.3 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.2.3 (NA.4)
(NA.5) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.2.3 (NA.5)
(NA.6) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.2.3 (NA.6)
NA.5.6.3 Flächen aus nachgie-big miteinander ver-bundenen Schichten
NCI NA.5.6.3.1
Berechnungsmodell (NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.5) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.3.1 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.3.1 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.3.1 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.3.1 (NA.4)
(NA.5) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.3.1 (NA.5)
NCI NA.5.6.3.2
Steifigkeiten und Be-anspruchungen derFläche A
(NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.3) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.3.2 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.3.2 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.3.2 (NA.3)
NCI NA.5.6.3.3
Steifigkeiten und Be-anspruchungen derFläche B
(NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.6) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.3.3 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.3.3 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.3.3 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.3.3 (NA.4)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 39 von 110
NCI NA.5.6.3.3
Steifigkeiten und Be-anspruchungen derFläche B
(NA.5) Paragraph (NA.1) bis (NA.6) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.3.3 (NA.5)
(NA.6) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.3.3 (NA.6)
NCI NA.5.6.3.4
Steifigkeiten der Flä-che C, Scheibenbe-anspruchung
(NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.6) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.3.4 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.3.4 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.3.4 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.3.4 (NA.4)
(NA.5) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.3.4 (NA.5)
(NA.6) Text aus Kapitel NCI Zu 5.6.3.4 (NA.6)
NA.5.7 Einfluss des geome-trisch nichtlinearenTragwerksverhaltensauf die Schnittgrößen-verteilung
(NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 5.7 (NA.1)
NA.5.8 Einfluss der Bau-grundverformungenauf die Schnittgrößen-verteilung
(NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 5.8 (NA.1)
NA.5.9 Zeitabhängiges Ver-halten von Druckstüt-zen mit großen Last-anteilen in der KLED„ständig“
(NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 5.9 (NA.1)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 40 von 110
6 Grenzzustände derTragfähigkeit
6.1 Querschnittsnach-weise und Nachweisefür Querschnitte unterSpannungskombi-nationen
Zusammenfassung Kapitel 6.1 und 6.2-> neues Kapitel 6.1 mit ergänzter Kapi-telüberschrift
6.1.1 Allgemeines (1) 6.1 gilt für tragende, gerade Produktekonstanten Querschnitts und im We-sentlichen parallel zur Längsachse ver-laufenden Holzfasern aus Vollholz,Brettschichtholz oder Holzwerkstoffen(siehe Bild 6.1). Es wird vorausgesetzt,dass das Bauteil Spannungen in nur ei-ner der Hauptachsenrichtungen (außerSchubspannungen) ausgesetzt ist.
Zusammenfassung Kapitel 6.1.1 und6.2.1
6.1 gilt für tragende, gerade Produktekonstanten Querschnitts und im We-sentlichen parallel zur Längsachse ver-laufenden Holzfasern aus Vollholz,Brettschichtholz oder Holzwerkstoffen(siehe Bild 6.1).Die Bauteile können Spannungen in nureiner der Hauptachsenrichtungen (au-ßer Schubspannungen) aber auchSpannungen aus kombinierten Einwir-kungen oder Spannungen in Richtungzweier oder dreier Hauptachsen desBaustoffes (außer Schubspannungen)ausgesetzt sein.
6.1.2 Zug in Faserrichtung,Biegung und Kombi-nation Biegung undZug in Faserrichtung
(1)P Die folgende Bedingung muss erfülltsein:
(6.1)
Dabei ist der Bemessungswert der Zug-
spannung in Faserrichtung
der Bemessungswert der Zugfes-tigkeit in Faserrichtung.
Zusammenfassung Kapitel 6.1.2, 6.1.6und 6.2.3-> neues Kapitel 6.1.2 mit ergänzter Ka-pitelüberschrift-> Paragraph (1)P hier streichen undteilweise in neuen Paragraph (1)P über-nehmen
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Kapitel Para-graph
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 41 von 110
6.1.2 Zug in Faserrichtung,Biegung und Kombi-nation Biegung undZug in Faserrichtung
(1)P Zusammenfassung Kapitel 6.1.2, 6.1.6und 6.2.3-> neues Kapitel 6.1.2
Die folgenden Bedingungen müssen er-füllt sein:
(6.1)
(6.2)
Dabei sind:
Bemessungswert der Zugspan-nung in Faserrichtung;
Bemessungswert der Zugfestigkeitin Faserrichtung;
und Bemessungswerte derBiegespannungen um die Hauptachsen,wie in Bild 6.1 dargestellt;
und zugehörige Bemes-sungswerte der Biegefestigkeiten.
ANMERKUNG Der Beiwert kred berück-sichtigt die Spannungsverteilungen inVerbindung mit den Inhomogenitätendes Baustoffs in einem Querschnitt.
(2) Zusammenfassung Kapitel 6.1.2, 6.1.6und 6.2.3-> neues Kapitel 6.1.2
Der Wert für den Beiwert kred ist in derRegel anzunehmen zu:
- für Vollholz, Brettschichtholz undFurnierschichtholz:
bei Rechteckquerschnitten: kred = 0,7
bei anderen Querschnitten: kred = 1,0
- für andere tragende Holzwerkstoffe,bei allen Querschnitten: kred = 1,0.
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Kapitel Para-graph
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 42 von 110
6.1.2 Zug in Faserrichtung,Biegung und Kombi-nation Biegung undZug in Faserrichtung
(3)P Zusätzlich sind Stabilitätsnachweise zuführen (siehe 6.2).
6.1.3 Zug rechtwinklig zurFaserrichtung
(1)P Der Einfluss der Bauteilgröße ist zu Be-rücksichtigen.
Wie ist dies zu berücksichtigen?
6.1.4 Druck in Faserrich-tung, Biegung undKombination Biegungund Druck in Faser-richtung
(1)P Die folgende Bedingung muss erfülltsein:
(6.2)
Dabei ist
der Bemessungswert derDruckspannung in Faserrichtung;
der Bemessungswert derDruckfestigkeit in Faserrichtung.
ANMERKUNG Regeln für stabilitätsge-fährdete stabförmige Bauteile sind in 6.3angegeben.
Zusammenfassung Kapitel 6.1.4, 6.1.6und 6.2.4-> neues Kapitel 6.1.4 mit ergänzter Ka-pitelüberschrift-> Paragraph (1)P hier streichen undteilweise in neuen Paragraph (1)P über-nehmen
(1)P Zusammenfassung Kapitel 6.1.4, 6.1.6und 6.2.4-> neues Kapitel 6.1.4
für den Fall nur Druck in Faserrichtungführt die Quadrierung zu geringerenAusnutzungen; da jedoch zusätzlichStabilitätsnachweise zu führen sind,werden diese i. A. maßgebend
Die folgenden Bedingungen müssen er-füllt sein:
(6.3)
(6.4)
Dabei sind:
der Bemessungswert derDruckspannung in Faserrichtung;
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 43 von 110
6.1.4 Druck in Faserrich-tung, Biegung undKombination Biegungund Druck in Faser-richtung
Fort-setzung
Zusammenfassung Kapitel 6.1.4, 6.1.6und 6.2.4-> neues Kapitel 6.1.4
der Bemessungswert der Druckfes-tigkeit in Faserrichtung;
und Bemessungswerte derBiegespannungen um die Hauptachsen,wie in Bild 6.1 dargestellt;
und zugehörige Bemes-sungswerte der Biegefestigkeiten.
ANMERKUNG Der Beiwert kred berück-sichtigt die Spannungsverteilungen inVerbindung mit den Inhomogenitätendes Baustoffs in einem Querschnitt.
(2)P Für kred gelten die Werte nach 6.1.2.
(3)P Zum Nachweis der Stabilität kann dasVerfahren in 6.2 mit ange-wendet werden.
Normenvorschlag zum Thema „Druck rechtwinklig zur Faser“ der WG 3 (Cluster) des Spiegelausschusses zum EC 5 beachten!
6.1.5 Druck rechtwinklig zurFaserrichtung
(1)P …
(2) …
(3) …
(4) Für Bauteile auf Einzelabstützungen, diedurch verteilte Lasten und / oder Einzel-lasten, die weiter als l1 = 2h von der Ab-stützung entfernt sind, beanspruchtwerden, siehe Bild 6.2(b), ist in der Re-gel der Wert für kc,90 anzunehmen zu:
schlechte Formulierung
ggf. Bild 6.2(c) ergänzen (Bauteil aufEinzellagerung unter Gleichstreckenlast)
Für Bauteile auf Einzelabstützungen, diedurch Einzellasten im Abstand l1 2h,siehe Bild 6.2(b), und / oder Gleichstre-ckenlasten beansprucht werden, ist inder Regel der Wert für kc,90 anzunehmenzu:
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 44 von 110
6.1.5 Druck rechtwinklig zurFaserrichtung
Fort-setzung
- kc,90 = 1,5 bei Vollholz aus Nadelholz;
- kc,90 = 1,75 bei Brettschichtholz ausNadelholz, vorausgesetzt es gilt:l 400 mm
wobei h die Höhe des Bauteils und l dieKontaktlänge ist.
Eine Reihe von Einzellasten, die nahebeieinander wirken (z.B. Rippen oderQuerhölzer mit einem Abstand< 610 mm), darf als verteilte Last be-trachtet werden.
Der Grenzwert von 610 mm ist für her-kömmliche Konstruktionen kaum einzu-halten; Pfettenabstände zwischen 80und 200 cm sind üblich;oder sollen bei einem Pfettenabstand
610 mm die Regelungen für Einzellas-ten gelten?-> ggf. ist eine Abgrenzung über dieTrägerhöhe des nachzuweisenden Bau-teils sinnvoll-> Klarstellung erforderlich
- kc,90 = 1,5 bei Vollholz aus Nadelholz;
- kc,90 = 1,75 bei Brettschichtholz ausNadelholz, vorausgesetzt es gilt:l 400 mm
wobei h die Höhe des Bauteils und l dieKontaktlänge ist.
Eine Reihe von Einzellasten, die nahebeieinander wirken (z.B. aus Rippenoder Pfetten mit einem Abstand< 610 mm), darf als Gleichstreckenlastbetrachtet werden.
(NA.5) Paragraph (NA.5) und (NA.6) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 6.1.5 (NA.5)
(NA.6) Text aus Kapitel NCI Zu 6.1.5 (NA.6)
6.1.6 Biegung (1)P Die folgenden Bedingungen müssen er-füllt sein:
(6.11)
(6.12)
Dabei sindund Bemessungswerte der
Biegespannungen um die Hauptachsen,wie in Bild 6.1 dargestellt;
und zugehörige Bemes-sungswerte der Biegefestigkeiten.
ANMERKUNG Der Beiwert km berück-sichtigt die Spannungsverteilungen inVerbindung mit den Inhomogenitätendes Baustoffs in einem Querschnitt.
Zusammenfassung Kapitel 6.1.2, 6.1.6und 6.2.3-> Kapitel 6.1.6 hier streichen und teil-weise in neues Kapitel 6.1.2 verschie-ben
Index „m“ in Index „red“ ändern -> sieheKapitel 6.2.3
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Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 45 von 110
6.1.6 Biegung (2) Der Wert für den Beiwert km ist in derRegel anzunehmen zu:
- für Vollholz, Brettschichtholz undFurnierschichtholz:
bei Rechteckquerschnitten: km = 0,7
bei anderen Querschnitten: km = 1,0
- für andere tragende Holzwerkstoffe,bei allen Querschnitten: km = 1,0.
(3)P Zusätzlich sind Stabilitätsnachweise zuführen (siehe 6.3).
6.1.7 Schub (1)P …
(2) …
(3) Bei Auflagern darf der Anteil an der ge-samten Querkraft einer Einzelkraft F, dieauf der Oberseite des Biegestabes in-nerhalb eines Abstandes h oder hef vomAuflagerrand wirkt, unberücksichtigtbleiben (siehe Bild 6.6). Für Biegestäbemit einer Ausklinkung am Auflager giltdiese Abminderung der Querkraft nur,wenn die Auklinkung sich auf der Ge-genseite des Auflagers befindet.
schlechte Übersetzung bzw. Formulie-rung
Paragraph (3) und (NA.5) können zu-sammengefasst werden
Welches h ist bei Trägern mit geneigtemRand anzusetzen?-> Regelung aus (NA.5)
An Auflagern darf der Anteil der gesam-ten Querkraft einer Einzellast F, die aufder Oberseite des Biegestabes angreiftund innerhalb eines Abstandes h oderhef vom Auflagerrand wirkt, unberück-sichtigt bleiben (siehe Bild 6.6). Für Bie-gestäbe mit einer Ausklinkung am Auf-lager gilt diese Abminderung der Quer-kraft nur, wenn sich die Auklinkung aufder Gegenseite des Auflagers befindet.Für Biegeträger mit Auflagerung am un-teren und Lastangriff am oberen Träger-rand darf der Nachweis der Schubspan-nungen und gegebenenfalls der Schub-verbindungsmittel im Bereich von End-und Zwischenlagern mit der maßgeben-den Querkraft geführt werden, wenndort keine Ausklinkungen oder Durch-
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Kapitel Para-graph
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 46 von 110
6.1.7 Schub Fort-setzung
brüche sind. Als maßgebende Querkraftdarf die Querkraft im Abstand h (h =Trägerhöhe über der Auflagermitte) vomAuflagerrand angenommen werden.Bei Trägern mit geneigtem Rand kanndie Bauteilhöhe über Symmetrieachsedes Auflagers angesetzt werden.
(NA.4) Bei Doppelbiegung in Rechteckquer-schnitten muss die folgende Bedingungerfüllt sein:
(NA.55)
ANMERKUNG Der Faktor kcr ist fürEinwirkungen rechtwinklig zu möglichenRissebenen anzusetzen.
Zusammenfassung (NA.4) und KapitelNA.6.1.9 (NA.1)-> (NA.4) hier streichen und teilweise inKapitel NA.6.1.9 (NA.1) verschieben
(NA.5) Für Biegeträger mit Auflagerung am un-teren Trägerrand und Lastangriff amoberen Trägerrand darf der Nachweisder Schubspannungen und gegebenen-falls der Schubverbindungsmittel im Be-reich von End- und Zwischenlagern,wenn dort keine Ausklinkungen oderDurchbrüche sind, mit der maßgeben-den Querkraft geführt werden. Als maß-gebende Querkraft darf die Querkraft imAbstand h (h = Trägerhöhe über derAuflagermitte) vom Auflagerrand ange-nommen werden. Bei Trägern mit ge-neigtem Rand kann die Bauteilhöheüber Symmetrieachse des Auflagersangesetzt werden.
Paragraph (3) und (NA.5) können zu-sammengefasst werden
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Kapitel Para-graph
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 47 von 110
6.1.7 Schub (NA.6) 6.1.7(3) gilt sinngemäß auch für Quer-kraft aus Linienlasten.
Paragraph (NA.6) ist gleichbedeutendmit (NA.5)-> Paragraph (NA.6) streichen
es ergibt sich jeweils die maßgebendeQuerkraft im Abstand h zum Auflager-rand
6.1.8 Torsion (1)P …
(NA.2) Paragraph (NA.2) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 6.1.8 (NA.2)
NCINA.6.1.9
Schub bei Doppelbie-gung und aus Quer-kraft und Torsion
(NA.1) Bei Kombination von Schub aus Quer-kraft und Torsion muss die folgende Be-dingung erfüllt sein:
(NA.56)
ANMERKUNG Der Faktor kcr ist fürEinwirkungen rechtwinklig zu möglichenRissebenen anzusetzen.
Zusammenfassung (NA.1) und NCI Zu6.1.7 (NA.4)
Bei Doppelbiegung in Rechteckquer-schnitten und Kombination von Schubaus Querkraft und Torsion muss die fol-gende Bedingung erfüllt sein:
(6.11)
ANMERKUNG Der Faktor kcr ist fürEinwirkungen rechtwinklig zu möglichenRissebenen anzusetzen.
6.1.10 Druck unter einemWinkel zur Faserrich-tung
(1)P neues Kapitel 6.1.10 Text aus Kapitel 6.2.2 (1)P übernehmen
(2) Text aus Kapitel 6.2.2 (2) übernehmen
(3) Text aus Kapitel NCI Zu 6.2.2 (NA.3)übernehmen
6.1.11 Zug unter einem Win-kel zur Faserrichtung
(1) neues Kapitel 6.1.11 Text aus Kapitel NCI NA.6.2.5 (NA.1)übernehmen
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Kapitel Para-graph
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 48 von 110
6.2 Nachweise für Quer-schnitte unter Span-nungskombinationen
Zusammenfassung Kapitel 6.1 und 6.2-> Kapitel 6.2 streichen
6.2.1 Allgemeines (1)P 6.2 gilt für tragende, gerade Produktekonstanten Querschnitts und im We-sentlichen parallel zur Längsachse ver-laufenden Holzfasern aus Vollholz,Brettschichtholz oder Holzwerkstoffe. Eswird angenommen, dass das BauteilSpannungen aus kombinierten Einwir-kungen oder Spannungen in Richtungzweier oder dreier Hauptachsen desBaustoffes ausgesetzt ist.
Zusammenfassung Kapitel 6.1 und 6.2-> Kapitel 6.2 streichen
6.2.2 Druck unter einemWinkel zur Faserrich-tung
(1)P … -> Kapitel 6.2.2 hier streichen und inneues Kapitel 6.1.10 verschieben(2) …
(NA.3) …
6.2.3 Biegung und Zug (1)P Die folgenden Bedingungen müssen er-füllt sein:
(6.17)
(6.18)
Zusammenfassung Kapitel 6.1.2, 6.1.6und 6.2.3-> Kapitel 6.2.3 hier streichen und teil-weise in neues Kapitel 6.1.2 verschie-ben
Index „m“ in Index „red“ ändern -> sieheKapitel 6.2.3(2) Für km gelten die Werte nach 6.1.6.
ANMERKUNG Zum Nachweis der Sta-bilität kann das Verfahren in 6.3 mit
angewendet werden.
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 49 von 110
6.2.4 Biegung und Druck (1)P Die folgenden Bedingungen müssen er-füllt sein:
(6.19)
(6.20)
Zusammenfassung Kapitel 6.1.4, 6.1.6und 6.2.4-> Kapitel 6.2.4 hier streichen und teil-weise in neues Kapitel 6.1.4 verschie-ben
Index „m“ in Index „red“ ändern -> sieheKapitel 6.2.3
(2)P Für km gelten die Werte nach 6.1.6.
ANMERKUNG: Hinweise zu Stabilitäts-nachweisen enthält 6.3.
NCINA.6.2.5
Zug unter einem Win-kel
(NA.1) … -> Kapitel NCI NA.6.2.5 hier streichenund in neues Kapitel 6.1.11 verschieben
Umbenennung analog zu Kapitel 6.2.2
Normenvorschlag zum Thema „stabilitätsgefährdete Bauteile“ der WG 3 (Cluster) des Spiegelausschusses zum EC 5 beachten!
Aufgrund der Zusammenfassung von Kapitel 6.1 und 6.2 müssen die nachfolgenden Kapitelnummerierungen entsprechend angepasst werden.
6.36.2
Stabilität von Bautei-len
6.3.16.2.1
Allgemeines (1)P …
(2)P …
(3) Die Stabilität von durch Druck oderDruck und Biegung beanspruchten Stüt-zen sollte nach 6.3.2 nachgewiesenwerden (Biegeknicken).
Zusammenfassung (3) und (4)
die Begriffe Stütze und Träger sind irri-tierend
völlig unterschiedliche Nachweisformatefür Biegeknicken und Biegedrillknickenauch in Verbindung mit den zusätzlichenAngaben im NA-> Nachweisführung aus DIN 1052:2008übernehmen
Die Stabilität von durch Druck und / oderBiegung beanspruchten Querschnittensollte nach 6.2.2 nachgewiesen werden(Biegeknicken / Biegedrillknicken).
(4) Die Stabilität von durch Biegung oderDruck und Biegung beanspruchten Trä-gern sollte nach 6.3.3 nachgewiesenwerden (Biegedrillknicken).
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 50 von 110
6.3.16.2.1
Allgemeines (NA.5)-> (4)
Paragraph (NA.5) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 6.3.1 (NA.5)
6.3.2 Biegeknicken vonDruckstäben
(1) Der bezogene Schlankheitsgrad sollteangenommen werden zu:
(6.21)
(6.22)
Dabei ist
und der Schlankheitsgrad fürBiegung um die y-Achse (Ausbiegung inz-Richtung);
und der Schlankheitsgrad fürBiegung um die z-Achse (Ausbiegung iny-Richtung);
5%-Quantil des Elastizitätsmodulsin Faserrichtung.
Zusammenfassung Kapitel 6.3.2 und6.3.3-> Kapitel 6.3.2 hier streichen und teil-weise in neues Kapitel 6.2.2 verschie-ben
Textpassage ist nicht zielführend, eherverwirrend
(2) Sind sowohl rel,y 0,3 als auchrel,z 0,3, dann sollten für die Span-
nungen die Bedingungen (6.19) und(6.20) erfüllt sein.
(3) In allen anderen Fällen sollten dieSpannungen, die sich infolge vonDurchbiegungen erhöhen, die folgendenBedingungen erfüllen:
(6.23)
(6.24)
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Kapitel Para-graph
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 51 von 110
6.3.2 Biegeknicken vonDruckstäben
Fort-setzung
mit den Formelzeichen nach folgenderDefinition :
(6.25)
(6.26)
(6.27)
(6.28)
Dabei ist
ein Imperfektionsbeiwert nach Ab-schnitt 10;
(6.29)
km nach 6.1.6
kein oberer Grenzwert für kc angege-ben, grundsätzlich ist der Druckspan-nungsnachweise zu führen-> besser Angabe einer oberen Grenzekc 1,0
Nachweisformat aus DIN 1052:2008übernehmen-> Gleichung (6.23) und (6.24) durchGleichungen aus DIN 1052:2008 erset-zen
Index „m“ in Index „red“ ändern -> sieheKapitel 6.3.3
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 52 von 110
6.2.2 Biegeknicken undBiegedrillknicken vonStäben
(1) Zusammenfassung Kapitel 6.3.2 und6.3.3-> neues Kapitel 6.2.2-> Nachweisführung aus DIN 1052:2008übernehmen
Der bezogene Schlankheitsgrad sollteangenommen werden zu:
(6.13)
(6.14)
Dabei ist und der Schlankheitsgrad für
Biegung um die y-Achse (Ausbiegung inz-Richtung);
und der Schlankheitsgrad fürBiegung um die z-Achse (Ausbiegung iny-Richtung);
5%-Quantil des Elastizitätsmodulsin Faserrichtung.
(2) Zusammenfassung Kapitel 6.3.2 und6.3.3-> neues Kapitel 6.2.2
Der bezogene Kippschlankheitsgrad istin der Regel anzunehmen zu:
(6.15)
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 53 von 110
6.2.2 Biegeknicken undBiegedrillknicken vonStäben
Fort-setzung
Zusammenfassung Kapitel 6.3.2 und6.3.3-> neues Kapitel 6.2.2
Dabei ist
die kritische Biegespannungnach der klassischen Stabilitätstheorie,berechnet mit den 5%-Quantilwerten derSteifigkeiten.
Die kritische Biegespannung ist in derRegel anzunehmen zu:
(6.16)
Dabei ist
der 5%-Quantilwert des Elastizi-tätsmoduls in Faserrichtung;
der 5%-Quantilwert des Elastizi-tätsmoduls in Faserrichtung;
das Trägheitsmoment 2. Grades umdie schwache Achse z;
das Torsionsträgheitsmoment;
die wirksame Länge des Biegesta-bes, abhängig von den Auflagerbedin-gungen und der Art der Lasteinwirkungnach Tabelle 6.1;
das Widerstandsmoment um diestarke Achse y.
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 54 von 110
6.2.2 Biegeknicken undBiegedrillknicken vonStäben
Fort-setzung
Zusammenfassung Kapitel 6.3.2 und6.3.3-> neues Kapitel 6.2.2
Für Nadelholz mit vollem Rechteckquer-schnitt sollte m,crit angenommen werdenzu:
(6.17)
Dabei ist
die Querschnittsbreite;
die Querschnittshöhe.
Tabelle 6.1
(3) Die Spannungen müssen folgenden Be-dingungen erfüllen:
(6.18)
(6.19)
Dabei ist
kc,y und kc,z Knickbeiwert
km Beiwert zur Berücksichtigung der zu-sätzlichen Spannungen infolge des seit-lichen Ausweichens
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 55 von 110
6.2.2 Biegeknicken undBiegedrillknicken vonStäben
Fort-setzung
Zusammenfassung Kapitel 6.3.2 und6.3.3-> neues Kapitel 6.2.2
oberer Grenzwert kc 1,0
mit den Formelzeichen nach folgenderDefinition:
(6.20)
(6.21)
(6.22)
(6.23)
dabei ist
ein Imperfektionsbeiwert nach Ab-schnitt 10;
(6.24)
kred nach 6.1.6.
Bei Biegestäben mit spannungsloserseitlicher Vorkrümmung innerhalb der inAbschnitt 10 festgelegten Grenzen darfkm nach Gleichung (6.25) bestimmt wer-den.
(6.25).
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 56 von 110
6.2.2 Biegeknicken undBiegedrillknicken vonStäben
(4) Zusammenfassung Kapitel 6.3.2 und6.3.3-> neues Kapitel 6.2.2
Vereinfachung aus DIN 1052 Abs.10.3.2 (8) übernehmen
Bei Biegestäben, bei denen einseitliches Ausweichen des Druckgurtesüber die gesamte Länge verhindert wirdund an den Auflagern eineGabellagerung besteht, darf derBeiwerte km zu 1,0 angenommenwerden.
(5) Bei Biegestäben mit Rechteckquer-
schnitt und darf km = 1 ge-
setzt werden. Dabei ist b die Trägerbrei-te.
(6) Bei Beanspruchung infolge Zug undBiegung können die Nachweise nachGl. (6.18) und (6.19) mit an-gewendet werden.
6.3.3 Biegedrillknicken vonBiegestäben
(1)P Biegedrillknicknachweise sind sowohl imFall reiner Biegemomentenbeanspru-chung um die starke Achse y als auchim Falle einer kombinierten Beanspru-chung aus Biegemoment My und Druck-normalkraft Nc zu führen.
Zusammenfassung Kapitel 6.3.2 und6.3.3-> Kapitel 6.3.3 hier streichen und teil-weise in neues Kapitel 6.2.2 verschie-ben
(2) Der bezogene Kippschlankheitsgrad istin der Regel anzunehmen zu:
(6.30)
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 57 von 110
6.3.3 Biegedrillknicken vonBiegestäben
Fort-setzung
Dabei ist
die kritische Biegespannungnach der klassischen Stabilitätstheorie,berechnet mit den 5%-Quantilwerten derSteifigkeiten.
Die kritische Biegespannung ist in derRegel anzunehmen zu:
6.31)
Dabei ist
der 5%-Quantilwert des Elastizi-tätsmoduls in Faserrichtung;
der 5%-Quantilwert des Elastizi-tätsmoduls in Faserrichtung;
das Trägheitsmoment 2. Grades umdie schwache Achse z;
das Torsionsträgheitsmoment;
die wirksame Länge des Biegesta-bes, abhängig von den Auflagerbedin-gungen und der Art der Lasteinwirkungnach Tabelle 6.1;
das Widerstandsmoment um diestarke Achse y.
Zusammenfassung Kapitel 6.3.2 und6.3.3-> Kapitel 6.3.3 hier streichen und teil-weise in neues Kapitel 6.2.2 verschie-ben
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 58 von 110
6.3.3 Biegedrillknicken vonBiegestäben
Fort-setzung
Für Nadelholz mit vollem Rechteckquer-schnitt sollte m,crit angenommen werdenzu:
(6.32)
Dabei ist
die Querschnittsbreite;die Querschnittshöhe.
Zusammenfassung Kapitel 6.3.2 und6.3.3-> Kapitel 6.3.3 hier streichen und teil-weise in neues Kapitel 6.2.2 verschie-ben-> Nachweisführung aus DIN 1052:2008übernehmen-> Gleichung (6.33) durch Gleichungenaus DIN 1052:2008 ersetzen
Die Bezeichnung kcrit ist irreführend.Index „crit“ in Index „m“ ändern.-> Nachweis Biegeknicken mit Index „c“für compression und Nachweis Biege-drillknicken mit Index „m“ für moment.Dadurch muss der Beiwert km in Kapitel6.1.6, 6.2.3 und 6.2.4 angepasst wer-den: Index „m“ in Index „red“ ändern.
Vereinfachung aus DIN 1052 Abs.10.3.2 (8) übernehmen:„Bei Biegestäben mit Rechteckquer-
schnitt und darf km = kcrit = 1
gesetzt werden. Dabei ist b die Träger-breite.“
(3) Im Fall, dass nur ein Biegemoment umdie starke Achse vorhanden ist, solltendie Spannungen die folgende Bedin-gung erfüllen:
(6.33)
Dabei sind
Bemessungswert der Biegebean-spruchung;
Bemessungswert der Biegefestig-keit;
Beiwert zur Berücksichtigung derzusätzlichen Spannungen infolge desseitlichen Ausweichens.
Tabelle 6.1
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 59 von 110
6.3.3 Biegedrillknicken vonBiegestäben
(4) Bei Biegestäben mit spannungsloserseitlicher Vorkrümmung innerhalb der inAbschnitt 10 festgelegten Grenzen darfkcrit nach Gleichung (6.34) bestimmtwerden.
(6.34)
Zusammenfassung Kapitel 6.3.2 und6.3.3-> Kapitel 6.3.3 hier streichen und teil-weise in neues Kapitel 6.2.2 verschie-ben-> Nachweisführung aus DIN 1052:2008übernehmen-> Gleichung (6.35) durch Gleichungenaus DIN 1052:2008 ersetzen
Die Bezeichnung kcrit ist irreführend.Index „crit“ in Index „m“ ändern.
(5) Bei Biegestäben, bei denen einseitliches Ausweichen des Druckgurtesüber die gesamte Länge verhindert wirdund an den Auflagern eineGabellagerung besteht, darf derBeiwerte kcrit zu 1,0 angenommenwerden.
(6) Besteht eine Kombination einesBiegemomentes My um die starkeAchse y mit einer Normalkraft Nc, dannsollten die Spannungen die folgendeBedingung erfüllen:
(6.35)
Dabei ist
der Bemessungswert der Biege-beanspruchung;
der Bemessungswert der Druck-beanspruchung;
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 60 von 110
6.3.3 Biegedrillknicken vonBiegestäben
Fort-setzung
der Bemessungswert der Druck-
beanspruchung;
nach Gleichung (6.26).
Zusammenfassung Kapitel 6.3.2 und6.3.3-> Kapitel 6.3.3 hier streichen und teil-weise in neues Kapitel 6.2.2 verschie-ben
(NA.7) Bei zweiachsiger Biegung undQuerschnittsverhältnissen h/b 4 darfder Nachweis wie folgt geführt werden:
(NA.60)
(NA.61)Dabei ist
der Knickbeiwert nach Gleichung(6.25) für Knicken um die y-Achse;
der Knickbeiwert nach Gleichung(6.26) für Knicken um die z-Achse;
der Kippbeiwert nach Gleichung(6.34).
Nach verschiedenen Aussagen ausFachkreisen sind die Gleichungen(NA.60) und (NA.61) nicht wissenschaft-lich belegt.-> Paragraph (NA.7) streichen
6.46.3
Nachweise für Quer-schnitte in Bauteilenmit veränderlichemQuerschnitt oder ge-krümmter Form
6.4.16.3.1
Allgemeines (1)P Die Wirkung einer Kombination vonNormalkraft und Biegemoment ist zu be-rücksichtigen.
Paragraph (1)P ist nicht zielführend-> Paragraph (1)P streichen
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 61 von 110
6.4.16.3.1
Allgemeines (2) ->(1)
…
(3) Die Spannung in einem Querschnitt in-folge einer Normalkraft darf berechnetwerden zu:
(6.36)
Dabei ist
die Normalspannung;
die Normalkraft;
die Querschnittsfläche.
Paragraph (3) ist nicht zielführend-> Paragraph (3) streichen
(2) Ergänzung Angaben zu Verstärkungsmaßnahmenfür die Aufnahme zusätzlicher klimabe-dingter Querzugspannungen sowie fürdie vollständige Aufnahme von Quer-zugspannungen für Satteldachträger mitgeradem Untergurt, gekrümmte Trägerund Satteldachträger mit gekrümmtemUntergurt sind in Kapitel 6.7.2 und 6.7.3enthalten.
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 62 von 110
6.4.26.3.2
Pultdachträger (1)P …
(2) Die Bemessungswerte der Biegespan-nungen und (siehe Bild6.8) dürfen wie folgt bestimmt werden:
(6.37)
Am angeschnittenen Rand mit den an-geschnittenen Holzfasern sollten dieSpannungen die folgende Bedingung er-füllen:
(6.38)
Dabei ist
der Bemessungswert der Biege-beanspruchung unter Berücksichtigungdes Trägeranschnittes;
der Bemessungswert der Biege-festigkeit;
sollte wie folgt berechnet werden:
Für Zugspannungen entlang des ange-schnittenen Randes:
Für Druckspannungen entlang des an-geschnittenen Randes:
Ergänzung der Bemessungsgleichungfür faserparallelen Rand
schlechte Formulierung
Bezeichnung km, gleich für Zugspan-nungen und Druckspannungen entlangdes angeschnittenen Randes-> Ergänzung Index „t“ und „c“
Die Bemessungswerte der Biegespan-nungen und (siehe Bild6.8) dürfen wie folgt bestimmt werden:
(6.37)
Am faserparallelen Rand sollten dieSpannungen die folgende Bedingung er-füllen:
(6.39)
Am Rand schräg zur Faserrichtung soll-ten die Spannungen die folgende Be-dingung erfüllen:
(6.38)
Dabei ist
der Bemessungswert der Biege-beanspruchung unter Berücksichtigung
des Trägeranschnittes;
der Bemessungswert der Biege-festigkeit;
sollte wie folgt berechnet werden:
Für Zugspannungen entlang des ange-schnittenen Randes:
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 63 von 110
6.4.26.3.2
Pultdachträger Fort-setzung
Für Druckspannungen entlang des an-geschnittenen Randes:
(NA.3) Paragraph (NA.3) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 6.4.2 (NA.3)
6.4.36.3.3
Satteldachträger, ge-krümmte Träger undSatteldachträger mitgekrümmtem Unter-gurt
(1) …
(2) Die Anforderungen nach 6.4.2 gelten fürdie geraden Bereiche des Biegestabesmit angeschnittenen Holzfasern.
schlechte Formulierung Die Anforderungen nach 6.4.2 gelten fürdie faserparallelen Ränder und die Rän-der mit schräg verlaufenden Fasern.
(3) …
ANMERKUNG In gekrümmten Trägernund Satteldachträgern mit gekrümmtemUntergurt entspricht der Firstbereichdem gekrümmten Bereich der Träger.
schlechte Übersetzung
…
ANMERKUNG In gekrümmten Trägernund Satteldachträgern mit gekrümmtemUntergurt erstreckt sich der Firstbereichüber den gekrümmten Bereich des Trä-gers.
(4) …
(5) …
(6) …
Dabei ist
…
das querzugbeanspruchtes Volumenim Firstbereich, in m³ (siehe Bild 6.9),sollte nicht größer sein als 2Vb/3, mit Vb
als Gesamtvolumen des Biegestabes,angenommen werden.
Schreibfehler, schlechte Formulierung
…
Dabei ist
…
das querzugbeanspruchte Volumenim Firstbereich, in m³ (siehe Bild 6.9),dieses sollte nicht größer als 2Vb/3, mitVb als Gesamtvolumen des Biegesta-bes, angenommen werden.
(7) …
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Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 64 von 110
6.4.36.3.3
Satteldachträger, ge-krümmte Träger undSatteldachträger mitgekrümmtem Unter-gurt
(8) …
Bild 6.9
ANMERKUNG In gekrümmten Trägernund Satteldachträgern mit gekrümmtemUntergurt entspricht der Firstbereichdem gekrümmten Bereich der Träger.
schlechte Übersetzung
…
Bild 6.9
ANMERKUNG In gekrümmten Trägernund Satteldachträgern mit gekrümmtemUntergurt erstreckt sich der Firstbereichüber den gekrümmten Bereich des Trä-gers.
NCI Zu6.4.36.3.3
Satteldachträger, ge-krümmte Träger undSatteldachträger mitgekrümmtem Unter-gurt
ANMKERKUNG 1: DIN EN 1995-1-1 re-gelt nur Satteldachträger, gekrümmteTräger und Satteldachträger mit ge-krümmtem Untergurt, die keine Quer-zugverstärkung enthalten. Bauteile, dieVerstärkungen zur Aufnahme zusätzli-cher, klimatisch bedingter Querzug-spannungen enthalten sind in NCINA.6.8.5 geregelt. Bauteile, die Verstär-kungen zur vollständigen Aufnahme derQuerzugspannungen enthalten, sind inNCI NA.6.8.6 geregelt.
ANMERKUNG 2: Im Hinblick auf zusätz-liche klimabedingte Querzugspannun-gen werden für gekrümmte Biegeträgerund Satteldachträger mit gekrümmtemUntergurt immer Verstärkungen nachNCI NA.6.8.5 empfohlen. Für Sattel-dachträger mit geradem Untergurt wer-den ab einem Ausnutzungsgrad 0,8im Nachweis der Querzugspannungen
Kapitel Verstärkungen in DIN EN 1995-1-1 aufnehmen.-> Anmerkung 1 streichen
neues Kapitel 6.7.2-> Anmerkung 2 hier streichen und inneues Kapitel 6.7.2 verschieben
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 65 von 110
NCI Zu6.4.36.3.3
Satteldachträger, ge-krümmte Träger undSatteldachträger mitgekrümmtem Unter-gurt
nach Gleichung (6.50) und (6.53) Ver-stärkungen nach NCI NA.6.8.5 empfoh-len.
ANMERKUNG 3: Hinweise zu Trägernmit sogenannter „hochgesetzter Tro-ckenfuge“ bzw. bei Trägern mit unter-schiedlicher Neigung des Ober- und Un-tergurtes können [NA.2] entnommenwerden.
6.3.4 Fischbauchträger Kapitel weder in DIN EN 1995-1-1 nochin DIN EN 1995-1-1/NA enthalten
neues Kapitel 6.3.4 ergänzende Regelungen zu Fisch-bauchträgern aufnehmen
6.56.4
Ausgeklinkte Bauteile
6.5.16.4.1
Allgemeines (1)P …
(2) …
(NA.3)-> (3)
Paragraph (NA.3) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 6.5.1 (NA.3)
(4) Text aus Kapitel 6.5.1 (2) Querzugverstärkungen für rechtwinkligeAusklinkungen an den Enden von Bie-gestäben mit Rechteckquerschnitt sindin Kapitel 6.7.4 enthalten.
6.5.26.4.2
Biegestäbe mit Aus-klinkungen am Aufla-ger
(1) …
(2) Es sollte nachgewiesen werden, dass
(6.60)
Dabei ist
ein Abminderungsfaktor, wie folgt de-finiert:
Zusammenfassung Paragraph (2) und(NA.3)-> (2) und (NA.3) teilweise streichen
schlechte Formulierung bzw. Reihenfol-ge
Es sollte nachgewiesen werden, dass
(6.60)
Dabei ist
ein Abminderungsfaktor, wie folgt de-finiert:
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 66 von 110
6.5.26.4.2
Biegestäbe mit Aus-klinkungen am Aufla-ger
Fort-setzung
- für auf der Gegenseite des Auflagerausgeklinkte Biegestäbe (siehe Bild6.11b)
- für an der Auflagerseite ausgeklinkteBiegestäbe (siehe Bild 6.11a):
(6.62)
Dabei ist
die Neigung der Ausklinkung (sieheBild 6.11a);
die Höhe des Biegestabes in mm;
der Abstand der Wirkungslinie derAuflagerkraft und Ausklinkungsecke, inmm;
(6.63)
Bild 6.11
Zusammenfassung Paragraph (2) und(NA.3)-> (2) und (NA.3) teilweise streichen
schlechte Formulierung bzw. Reihenfol-ge
(6.62)
Dabei ist
die Neigung der Ausklinkung (sieheBild 6.11a);
die Höhe des Biegestabes in mm;
der Abstand der Wirkungslinie derAuflagerkraft und Ausklinkungsecke, inmm;
(6.63)
Bild 6.11
Falls x < hef ist, darf kv wie folgt be-stimmt werden:
(NA.62)
Für auf der Gegenseite des Auflagerausgeklinkte Biegestäbe (siehe Bild6.11b) darf angesetzt werden.
Für Bauteile mit einer Voute sind zu-sätzlich der kombinierte Spannungs-nachweis am angeschnittenen Randund der Schubspannungsnachweis
(NA.3) Für Träger mit Ausklinkungen auf derGegenseite des Auflagers (siehe Bild6.11) ist kv = 1.
Falls x < hef ist, darf kv wie folgt be-stimmt werden:
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 67 von 110
6.5.26.4.2
Biegestäbe mit Aus-klinkungen am Aufla-ger
Fort-setzung
(NA.62)
Dabei ist
der Abstand der Wirkungslinie derAuflagerkraft und Ausklinkungsecke, inmm.
Für Bauteile mit einer Voute sind zu-sätzlich der kombinierte Spannungs-nachweis am angeschnittenen Randund der Schubspannungsnachweis imVoutenquerschnitt mit der minimalenHöhe zu führen.
im Voutenquerschnitt mit der minimalenHöhe zu führen.
6.6 Systemfestigkeit Kapitel 6.6 hier streichen und in neuesKapitel 6.8 verschieben
NCINA.6.76.5
Unverstärkte Durch-brüche und Queran-schlüsse
(NA.1)-> (1)
… Es gelten die Mindest- und Höchst-maße:
Kapitel Unverstärkte Durchbrüche inDIN EN 1995-1-1 aufnehmen.
Queranschlüsse in eigenes Kapitel (6.6)verschieben
Mindest- und Höchstmaße als Tabelleangeben
… Es gelten die Mindest- und Höchst-maße gemäß Tabelle X.
Tabelle X – Mindest- und Höchstmaßefür unverstärkte Durchbrüche
(NA.2)-> (2)
Paragraph (NA.2) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NA.6.7 (NA.2)
(NA.3)-> (3)
Beträgt das lichte Maß d 50 mm, dannmüssen dennoch die Regeln für Quer-schnittsschwächungen beachtet wer-den.
eindeutige Formulierung Beträgt das lichte Maß d 50 mm, dannmüssen dennoch die Regeln gemäßTabelle X für Querschnittsschwächun-gen beachtet werden.
(NA.4)-> (4)
Paragraph (NA.4) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NA.6.7 (NA.4)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 68 von 110
NCINA.6.76.5
Unverstärkte Durch-brüche und Queran-schlüsse
(NA.5) Für unverstärkte Queranschlüsse geltendie Regelungen aus DIN EN 1995-1-1:2010-12, 8.1.4 und NCI Zu 8.1.4.
eigenes Kapitel NA.6.6 für Queran-schlüsse-> Paragraph (NA.5) hier streichen undin Kapitel 6.7 verschieben
(5) Ergänzung Querzugverstärkungen für Durchbrüchebei Biegestäben mit Rechteckquer-schnitt sind in Kapitel 6.7.5 enthalten.
NCINA.6.76.6
Unverstärkte Durch-brüche und Unver-stärkte Queran-schlüsse
Kapitel Unverstärkte Durchbrüche inDIN EN 1995-1-1 aufnehmen.
Regelungen aus Kapitel 8.1.4 und NCIZu 8.1.4 übernehmen und zusammen-fassen-> neues Kapitel 6.6
6.6 Unverstärkte Queran-schlüsse
(1)P Wenn eine Kraft in einer Verbindung un-ter einem Winkel zur Faserrichtung wirkt(siehe Bild 8.1), dann ist die Gefahr ei-nes Querzugversagens infolge derQuerzugkraft FEd sin zu berücksichti-gen.
Zusammenfassung Kapitel 8.1.4 (1)Pund NCI Zu 8.1.4 (NA.6)-> neues Kapitel 6.6
schlechte Formulierung
Werden Bauteile mit Rechteckquer-schnitt durch eine Krafteinleitung untereinem Winkel zur Holzfaserrichtung be-ansprucht (siehe z. B. Bild 8.1 oder BildNA.13), dann ist die Gefahr eine Quer-zugversagens infolge der Querzugkraft
zu berücksichtigen.
Für Queranschlüsse mit he/h > 0,7 istkein Nachweis erforderlich.Für Queranschlüsse mit he/h 0,7 istein Nachweis nach (3) oder (5) zu füh-ren.Queranschlüsse mit he/h < 0,2 dürfennur durch kurze Lasteinwirkungen (z. B.Windsogkräfte) beansprucht werden.
(NA.6) Werden Bauteile mit Rechteckquer-schnitt durch eine Krafteinleitung untereinem Winkel zur Holzfaserrichtung be-ansprucht (siehe z. B. Bild NA.13), dür-fen die durch eine QuerzugkraftFv,Ed = FEd sin verursachten Querzug-spannungen wie folgt berücksichtigtwerden: Für Queranschlüsse mit he/h >0,7 ist ein Nachweis nicht erforderlich.Queranschlüsse mit he/h < 0,2 dürfennur durch kurze Lasteinwirkungen (z. B.Windsogkräfte) beansprucht werden.
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 69 von 110
6.6 Unverstärkte Queran-schlüsse
(2)P Um die Möglichkeit eines Querzugver-sagens infolge der Querzugkraft
zu berücksichtigen, mussdie folgende Bedingung erfüllt sein:
(8.2)
mit
Dabei ist
der Bemessungswerkt der Quer-zugtragfähigkeit, ermittelt aus der cha-rakteristischen Querzugtragfähigkeit
nach 2.4.3
die Bemessungswerteder Querkraft auf beiden Seiten derVerbindung (siehe Bild 8.1)
Zusammenfassung Kapitel 8.1.4 (2)Pund NCI Zu 8.1.4 (NA.5)-> neues Kapitel 6.6-> Paragraph (2)P und (NA.5) teilweisestreichen
Gilt das Verfahren nur für Anschlüssemit einer Verbindungsmittelspalte?-> Besser nur ein Verfahren angegeben-> Verfahren aus deutschem NA über-nehmen
Um die Möglichkeit eines Querzugver-sagens infolge der Querzugkraft
zu berücksichtigen, mussdie folgende Bedingung erfüllt sein:
(8.2)
mit
bei Anschlüssen mit einer Verbin-dungsmittelspalte
Dabei ist
die Bemessungswerteder Querkraft auf beiden Seiten derVerbindung (siehe Bild 8.1)
Bemessungswert der Kraftkom-ponente rechtwinklig zur Faserrichtungbei Anschlüssen mit mehreren Verbin-dungsmittelspalten
der Bemessungswerkt der Quer-zugtragfähigkeit
(NA.5) Für die nicht in Bild 8.1 erwähnten Fälle(z. B. Anschlüsse mit mehreren Verbin-dungsmittelspalten) ist die Beanspruch-barkeit wie nachfolgen angegeben zuberechnen.
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 70 von 110
6.6 Unverstärkte Queran-schlüsse
(3) Bei Nadelhölzern ist i.d.R. die charakte-ristische Beanspruchbarkeit auf Quer-zug
…
neues Kapitel 6.6
Gilt das Verfahren nur für Anschlüssemit einer Verbindungsmittelspalte?-> Besser nur ein Verfahren angegeben-> Verfahren aus deutschem NA über-nehmen
Gilt das Verfahren nur für Nadelhölzer?
Für Anschlüsse mit einer Verbindungs-mittelspalte ist bei Nadelhölzern i.d.R.die charakteristische Beanspruchbarkeitauf Querzug
…
(4) neues Kapitel 6.6 Text aus Kapitel NCI Zu 8.1.4 (NA.4)übernehmen
(NA.7)-> (5)
Für Queranschlüsse mit he/h 0,7 istdie folgende Bedingung einzuhalten:
…
Für Anschlüsse mit mehreren Verbin-dungsmittelspalten und mit he/h 0,7 istdie folgende Bedingung einzuhalten:
…
(6) Text aus Kapitel NCI Zu 8.1.4 (NA.8)übernehmen
(7) Text aus Kapitel NCI Zu 8.1.4 (NA.9)übernehmen
(8) Sind mehrere Verbindungsmittelgruppennebeneinander angeordnet, darf derBemessungswert der TragfähigkeitF90,Rd für eine Verbindungsmittelgruppenach Gleichung (NA.104) ermittelt wer-den, wenn der lichte Abstand in Faser-richtung zwischen den Verbindungsmit-tel mindestens 2h beträgt.
schlechte Formulierung Der gegenseitige Einfluss mehrerer ne-beneinander angeordneter Verbin-dungsmittelgruppen darf vernachlässigtwerden, wenn der lichte Abstand in Fa-serrichtung mindestens 2h beträgt. DerBemessungswert der TragfähigkeitF90,Rd darf dann nach Gleichung(NA.104) ermittelt werden.
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 71 von 110
6.6 Unverstärkte Queran-schlüsse
(9) Beträgt der lichte Abstand in Faserrich-tung zwischen mehreren nebeneinanderangeordneten Verbindungsmittelgrup-pen nicht mehr als 0,5h, sind die Ver-bindungsmittel dieser Gruppe als eineVerbindungsmittelgruppe zu betrachten.
schlechte Formulierung Beträgt der lichte Abstand in Faserrich-tung zwischen mehreren nebeneinanderangeordneten Verbindungsmittelgrup-pen weniger als 0,5h, sind diese als ei-ne Verbindungsmittelgruppe zu betrach-ten.
(10) neues Kapitel 6.6 Text aus Kapitel NCI Zu 8.1.4 (NA.12)übernehmen
(11) Text aus Kapitel NCI Zu 8.1.4 (NA.13)übernehmen
(12) Ergänzung Querzugverstärkungen für Queran-schlüsse sind in Kapitel 6.7.6 enthalten.
Normenvorschlag zum Thema „Verstärkungen“ der WG 7 (Reinforcement) des Spiegelausschusses zum EC 5 beachten!
NCINA.6.86.7
Verstärkungen Kapitel Verstärkungen in DIN EN 1995-1-1 aufnehmen.
NCINA.6.8.16.7.1
Allgemeines (NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.4) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.6.8.1 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.1 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.1 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.1 (NA.4)
(NA.5) Die Abstände a2 der Stahlstäbe unterei-nander (siehe Bild NA.9) müssen min-destens 3dr betragen. Die Endabstände(sofern im weiteren nichts anderes an-gegeben wird) und die Randabständea2,c der Stahlstäbe müssen mindestens2,5 dr betragen.
falscher Bildbezug
Ergänzung der Bezeichnung für dieEndabstände aus Bild NA.10-> Abstand zum unbeanspruchten Hirn-holzende-> besser Verwendung der Bezeichnunga3,c entsprechend Verbindungsmittel
Die Abstände a2 der Stahlstäbe unterei-nander (siehe Bild NA.10) müssen min-destens 3dr betragen. Die Endabständea1,c (sofern im weiteren nichts anderesangegeben wird) und die Randabständea2,c der Stahlstäbe müssen mindestens2,5 dr betragen.
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 72 von 110
NCINA.6.8.16.7.1
Allgemeines (NA.6) Paragraph (NA.6) bis (NA.9) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.6.8.1 (NA.6)
(NA.7) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.1 (NA.7)
(NA.8) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.1 (NA.8)
(NA.9) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.1 (NA.9)
NA.6.8.2 Querzugverstärkun-gen für Queran-schlüsse
Reihenfolge entsprechend der Reihen-folge für die unverstärkten Bauteile an-passen-> Satteldachträger und gekrümmteTräger-> ausgeklinkte Bauteile-> Durbrüche-> Queranschlüsse
Kapitel NA.6.8.2 hier streichen und inneues Kapitel 6.7.6 verschieben
6.7.2 Verstärkungen für dieAufnahme zusätzli-cher klimabedingterQuerzugspannungenfür Satteldachträgermit geradem Unter-gurt, gekrümmte Trä-ger und Satteldach-träger mit gekrümm-tem Untergurt
(NA.1) Für Satteldachträger mit geradem Un-tergurt, gekrümmte Träger und Sattel-dachträger mit gekrümmtem Untergurtmit Verstärkungen nach Absätzen(NA.2) bis (NA.6) für die Aufnahme zu-sätzlicher, klimabedingter Querzug-spannungen dürfen in den Nutzungs-klassen 1 und 2 die Bedingungen nachGleichung (6.50) und Gleichung (6.53)unbeachtet bleiben, sofern die maximaleZugspannung rechtwinklig zur Faser-richtung des Holzes im FirstquerschnittGleichung (6.93) erfüllt:
(NA.93)
Der Bezug auf die Bemessungsglei-chung aus DIN 1052:2008 unter Be-rücksichtigung des Höheneinflusses istverwirrend.Dieser Abschnitt bringt keine merkens-werte Erleichterung.-> Paragraph (NA.1) streichen
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 73 von 110
6.7.2 Verstärkungen für dieAufnahme zusätzli-cher klimabedingterQuerzugspannungenfür Satteldachträgermit geradem Unter-gurt, gekrümmte Trä-ger und Satteldach-träger mit gekrümm-tem Untergurt
Fort-setzung
Dabei ist
= 1,3 für Satteldachträger mit gera-dem oder gekrümmtem Untergurt;
= 1,15 für gekrümmte Träger;
= 600 mm;
= Bemessungswert der Querzug-spannungen nach DIN EN 1995-1-1:2010-12, 6.4.3(8).
(1) neues Kapitel 6.7.2
Text aus Anmerkung 2 Kapitel NCI Zu6.4.3
Im Hinblick auf zusätzliche klimabeding-te Querzugspannungen werden für ge-krümmte Biegeträger und Satteldach-träger mit gekrümmtem Untergurt immerVerstärkungen nach diesem Abschnittempfohlen. Für Satteldachträger mit ge-radem Untergurt werden ab einem Aus-nutzungsgrad 0,8 im Nachweis derQuerzugspannungen nach Gleichung(6.50) und (6.53) Verstärkungen nachdiesem Abschnitt empfohlen.
(2) neues Kapitel 6.7.2
Paragraph (NA.2) bis (NA.6) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.6.8.5 (NA.2)übernehmen
(3) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.5 (NA.3)übernehmen
(4) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.5 (NA.4)übernehmen
(5) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.5 (NA.5)übernehmen
(6) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.5 (NA.6)übernehmen
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 74 von 110
6.7.3 Verstärkungen für dievollständige Auf-nahme von Querzug-spannungen für Sat-teldachträger, ge-krümmter Träger undSatteldachträger mitgekrümmtem Unter-gurt
(1) neues Kapitel 6.7.3
Paragraph (NA.1) bis (NA.5) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.6.8.6 (NA.1)übernehmen
(2) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.6 (NA.2)übernehmen
(3) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.6 (NA.3)übernehmen
(4) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.6 (NA.4)übernehmen
(5) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.6 (NA.5)übernehmen
NA.6.8.36.7.4
Querzugverstärkun-gen für rechtwinkligeAusklinkungen an denEnden von Biegestä-ben mit Rechteck-querschnitt
(1) Neues Kapitel 6.7.4
Paragraph (NA.1) bis (NA.6) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.6.8.3 (NA.1)übernehmen
(2) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.3 (NA.2)übernehmen
(3) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.3 (NA.3)übernehmen
(4) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.3 (NA.4)übernehmen
(5) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.3 (NA.5)übernehmen
(6) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.3 (NA.6)übernehmen
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 75 von 110
6.7.5 Querzugverstärkun-gen für Durchbrüchebei Biegestäben mitRechteckquerschnitt
(1) Für Durchbrüche, bei denen die geo-metrischen Randbedingungen nachfol-gender Tabelle eingehalten sind, darfdie Verstärkung des Durchbruchs für ei-ne Zugkraft Ft,90,d nach Gleichung(NA.66) bemessen werden. Die ZugkraftFt,90,d ist bei rechteckigen Durchbrüchenin der Höhe der querzugbeanspruchtenDurchbruchsecken (siehe Bild NA.11)und bei kreisförmigen Durchbrüchen inder Höhe der querzugbeanspruchtenDurchbruchsränder unter 45° zur derTrägerachse vom Kreismittelpunkt aus(siehe Bild NA.11) anzunehmen. DieNachweise sind für jeden gefährdetenBereich zu führen. Es gelten folgendeMindest- und Höchstmaße.
Neues Kapitel 6.7.5
schlechte Formulierung
Die Verstärkung eines Durchbruchesdarf für eine Zugkraft Ft,90,d nach Glei-chung (NA.66) bemessen werden. DieZugkraft Ft,90,d ist bei rechteckigenDurchbrüchen in der Höhe der querzug-beanspruchten Durchbruchsecken (sie-he Bild NA.11) und bei kreisförmigenDurchbrüchen in der Höhe der querzug-beanspruchten Durchbruchsränder un-ter 45° zur der Trägerachse vom Kreis-mittelpunkt aus (siehe Bild NA.11) an-zunehmen. Die Nachweise sind für je-den gefährdeten Bereich zu führen. Da-bei sind die Mindest- und Höchstmaßegemäß Tabelle X einzuhalten.
Tabelle X – Mindest- und Höchstmaßefür verstärkte Durchbrüche
(2) Neues Kapitel 6.7.5
Paragraph (NA.2) und (NA.3) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.6.8.4 (NA.2)übernehmen
(3) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.4 (NA.3)übernehmen
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 76 von 110
6.7.5 Querzugverstärkun-gen für Durchbrüchebei Biegestäben mitRechteckquerschnitt
(4) Bei rechteckigen Durchbrüchen mit in-nen liegenden Verstärkungen sind dieerhöhten Schubspannungen im Bereichder Durchbruchecken nachzuweisen.
Angabe der Bemessungsgleichungenzur Durchführung der Nachweis-> Regelungen aus „IngenieurholzbauGrundlagen der Bemessung“ (Blaß,Sandhaas) übernehmen
Bei rechteckigen Durchbrüchen mit in-nen liegenden Verstärkungen sind dieerhöhten Schubspannungen im Bereichder Durchbruchecken wie folgt nachzu-weisen:
mit
und 0,1 a/h 1,0 und 0,1
(5) Neues Kapitel 6.7.5
Paragraph (NA.5) bis (NA.8) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.6.8.4 (NA.5)übernehmen
(6) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.4 (NA.6)übernehmen
(7) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.4 (NA.7)übernehmen
(8) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.4 (NA.8)übernehmen
6.7.6 Querzugverstärkun-gen für Queran-schlüsse
(1) Neues Kapitel 6.7.6
Paragraph (NA.1) bis (NA.6) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.6.8.2 (NA.1)übernehmen
(2) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.2 (NA.2)übernehmen
(3) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.2 (NA.3)übernehmen
(4) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.2 (NA.4)übernehmen
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 77 von 110
6.7.6 Querzugverstärkun-gen für Queran-schlüsse
(5) Neues Kapitel 6.7.6
Paragraph (NA.1) bis (NA.6) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.6.8.2 (NA.5)übernehmen
(6) Text aus Kapitel NCI NA.6.8.2 (NA.6)übernehmen
NA.6.8.4 Querzugverstärkun-gen für Durchbrüchebei Biegestäben mitRechteckquerschnitt
Kapitel NA.6.8.4 hier streichen und inneues Kapitel 6.7.5 verschieben
NA.6.8.5 Verstärkungen für dieAufnahme zusätzli-cher klimabedingterQuerzugspannungenfür Satteldachträgermit geradem Unter-gurt, gekrümmte Trä-ger und Satteldach-träger mit gekrümm-tem Untergurt
Kapitel NA.6.8.5 hier streichen und inneues Kapitel 6.7.2 verschieben
NA.6.8.6 Verstärkungen für dievollständige Auf-nahme von Querzug-spannungen für Sat-teldachträger, ge-krümmter Träger undSatteldachträger mitgekrümmtem Unter-gurt
Kapitel NA.6.8.6 hier streichen und inneues Kapitel 6.7.3 verschieben
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 78 von 110
6.8 Systemfestigkeit (1) Text aus Kapitel 6.6 (1) übernehmen
(2) Text aus Kapitel 6.6 (2) übernehmen
(3) Text aus Kapitel 6.6 (3) übernehmen
(4) Text aus Kapitel 6.6 (4) übernehmen
(5) Paragraph (NA.5) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 6.6 (NA.5)übernehmen
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 79 von 110
Normenvorschlag zu den Themen Verformungen und Schwingungen der WG 3 (Cluster) des Spiegelausschusses zum EC 5 beachten!
7 Grenzzustände derGebrauchstauglichkeit
7.1 Nachgiebigkeit derVerbindungen
(1) Für Verbindungen mittels stiftförmigerVerbindungsmittel und Dübel besonde-rer Bauart sollte der Verschiebungsmo-dul Kser je Scherfuge und Verbindungs-mittel unter Gebrauchslast der Tabelle7.1 entnommen werden.
…
Für Holz-Holz- und Holzwerkstoff-Holz-Verbindungen mittels stiftförmiger Ver-bindungsmittel und Dübel besondererBauart sollte der VerschiebungsmodulKser je Scherfuge und Verbindungsmittelunter Gebrauchslast der Tabelle 7.1entnommen werden.
…
(2) Bei unterschiedlichen mittleren Rohdich-ten m,1 und m,2 von zwei miteinanderverbundenen Holzwerkstoffteilen isti.d.R. m in den o.g. Ausdrücken mit
…
Bei unterschiedlichen mittleren Rohdich-ten m,1 und m,2 von zwei miteinanderverbundenen Holz- bzw. Holzwerkstoff-teilen ist i.d.R. m in den o.g. Ausdrü-cken mit
…
(3) …
(NA.4)-> (4)
Paragraph (NA.4) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 7.1 (NA.4)
7.2 Grenzwerte für dieDurchbiegungen vonBiegestäben
(1) Die Durchbiegungsanteile aus einerEinwirkungskombination (siehe 2.2.3(5))sind in Bild 7.1 dargestellt; die Symbolebedeuten wie folgt (siehe 2.2.3):
- wc Überhöhung (falls vorhanden);- winst Anfangsdurchbiegung;- wcreep Durchbiegung infolge Krie-
chens;- wfin Enddurchbiegung;
Die unterschiedlichen Begrifflichkeitenund Buchstabenbezeichnungen (Ver-formungen „u“ und Durchbiegungen „w“)in den Kapiteln 2.2.3 und 7.2 sind ver-wirrend.-> Einheitliche Bezeichnung: w (ent-sprechend EN 1990)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 80 von 110
7.2 Grenzwerte für dieDurchbiegungen vonBiegestäben
Fort-setzung
- wnet,fin gesamte Enddurchbiegung(Enddurchbiegung abzüglich Überhö-hung).
(2) Die angenommene Enddurchbiegungbezogen auf eine die Auflager verbin-dende Gerade, wnet,fin, sollte wie folgtangenommen werden:
(7.2)
Gl. (7.2) und (NA.1) sowie Bild 7.1 pas-sen nicht zusammen (siehe Seite 9)
(3) neuer Paragraph (3) Text aus Kapitel 2.2.3 (4) übernehmen
(4)
…
Wenn die Gleichungen (2.3) bis (2.5)angewendet werden, sollten die 2-Beiwerte in den Gleichungen (6.16a)und (6.16.b) aus EN 1990:2002 nichtangesetzt werden.
neuer Paragraph (4)
schlechte Formulierung
EN 1990:2002 -> Jahreszahl notwen-dig?
Text aus Kapitel 2.2.3 (5) übernehmen
…
Dabei sind die Anfangsverformungenuinst für die 1,0-fachen Einwirkungen ausG und Q zu ermitteln.alternativ (besser) in der Legende:uinst,G, uinst,Q,1, uinstQ,i
die Anfangsverformung infolge der 1,0-fachen Einwirkungen G, Q1 und Qi
EN 1990
(5) neuer Paragraph (5)
Paragraph (NA.8) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 2.2.3 (NA.8)übernehmen
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 81 von 110
7.3 Schwingungen
7.3.1 Allgemeines (1)P …
(2) …
(3) …
7.3.2 Durch Maschinen ver-ursachte Schwingun-gen
(1)P …
(2) …
7.3.3 Wohnungsdecken (1) Für Wohnungsdecken mit einer Eigen-frequenz von höchsten 8 Hz (f1 8 Hz)sollte eine besondere Untersuchungdurchgeführt werden.
Ergänzung der Regelungen aus den Er-läuterungen zur DIN 1052:2004 über-nehmen oder zumindest einen Hinweisdarauf geben.Ggf. andere Literaturstellen (Prof.Hamm) angeben.
Für Wohnungsdecken mit einer Eigen-frequenz von höchsten 8 Hz (f1 8 Hz)sollte eine besondere Untersuchungdurchgeführt werden.
Ergänzende Regelungen zu Durchfüh-rung der besonderen Untersuchungenkönnen [den Erläuterungen zurDIN 1052:2004 oder andere Literatur-stellen] entnommen werden.
Alternativ: Angabe der ergänzendenRegelungen
(2) …
Dabei ist
w die größte vertikale Anfangsdurch-biegung infolge einer konzentrierten sta-tischen Einzellast F, an beliebiger Stellewirkend und unter Berücksichtigung derLastverteilung;
…
Ergänzung aus Kapitel 7.3.3 (3) …
Dabei ist
w die größte vertikale Anfangsdurch-biegung infolge einer konzentrierten sta-tischen Einzellast F, an beliebiger Stellewirkend und unter Berücksichtigung derLastverteilung infolge Eigengewicht undanderer ständiger Einwirkungen;
…
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 82 von 110
7.3.3 Wohnungsdecken (3) Die Berechnungen in 7.3.3 (2) sindi.d.R. unter der Annahme durchzufüh-ren, dass die Decke nur durch Eigen-gewicht und anderen ständigen Einwir-kungen belastet ist.
Gilt dies sowohl für die Berechnung derDurchbiegung als auch für die Berech-nung der Eigenfrequenz?
Falls ja, Paragraph hier streichen undbei den jeweiligen Berechnungsglei-chungen bzw. Erläuterungen in Kapitel7.3.3 (2), (4) und (5) einfügen.
(4)-> (3)
…
Dabei ist
m die Masse je Flächeneinheit in kg/m²
…
Ergänzung aus Kapitel 7.3.3 (3) …
Dabei ist
m die Masse je Flächeneinheit infolgeEigengewicht und anderer ständigerEinwirkungen in kg/m²
…
(5)-> (4)
…
Dabei ist
…
m die Masse je Flächeneinheit in kg/m²
…
Ergänzung aus Kapitel 7.3.3 (3) …
Dabei ist
…
m die Masse je Flächeneinheit infolgeEigengewicht und anderer ständigerEinwirkungen in kg/m²
…
(NA.6)-> (5)
Paragraph (NA.6) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 7.3.3 (NA.6)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 83 von 110
Kapitel 8 wird mit Ausnahme Kapitel 8.1.4 nicht bearbeitet, da eine komplette Umstrukturierung im Zuge der Neugestaltung des Eurocodes vorgesehen undbereits seitens des Normenausschusses sowie im Rahmen der COST-Action FP 1402 in Arbeit ist.
8 Verbindungen mit me-tallischen Verbin-dungsmitteln
8.1 Allgemeines
8.1.1 Anforderungen anVerbindungsmittel
8.1.2 Verbindungen mitmehreren Verbin-dungsmitteln
8.1.3 Mehrschnittige Ver-bindungen
8.1.4 Verbindungsmittel-kräfte unter einemWinkel zur Faserrich-tung
(1)P … Kapitel 8.1.4 und NCI Zu 8.1.4 hierstreichen und in neues Kapitel NA 6.7verschieben(2)P …
(3) …
(NA.4) …
(NA.5) …
(NA.6) …
(NA.7) …
(NA.8) …
(NA.9) …
(NA.10) …
(NA.11) …
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 84 von 110
8.1.4 Verbindungsmittel-kräfte unter einemWinkel zur Faserrich-tung
(NA.12) … Kapitel 8.1.4 und NCI Zu 8.1.4 hierstreichen und in neues Kapitel NA 6.7verschieben(NA.13) …
8.1.5 Wechselbeanspru-chungen
NA.8.1.6 Zugverbindungen
NA.8.1.6 Zugverbindungen
8.2 Tragfähigkeit metalli-scher, stiftförmigerVerbindungsmittel aufAbscheren
8.2.1 Allgemeines
8.2.2 Holz-Holz und Holz-werkstoff-Holz-Ver-bindungen
8.2.2 Holz-Holz und Holz-werkstoff-Holz-Ver-bindungen
8.2.3 Stahl-Holz-Verbin-dungen
NA.8.2.4 Verbindungen vonBauteilen aus Holzund Holzwerkstoffen
NA.8.2.5 Stahlblech-Holz-Ver-bindungen
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Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 85 von 110
8.3 Verbindungen mit Nä-geln
8.3.1 Beanspruchungrechtwinklig zur Na-gelachse (Abscheren)
8.3.2 Beanspruchung inRichtung der Nagel-achse (Herausziehen)
8.3.2 Beanspruchung inRichtung der Nagel-achse (Herausziehen)
8.3.3 Kominierte Beanspru-chung von Nägeln
8.4 Verbindungen mitKlammern
8.5 Verbindungen mitBolzen
8.5.1 Beanspruchungrechtwinklig zur Bol-zenachse (Absche-ren)
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Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 86 von 110
8.5.2 Beanspruchung inRichtung der Bolzen-achse (Herausziehen)
(1) Die Tragfähigkeit in Richtung der Bol-zenachse und der Ausziehwiderstandeines Bolzens sollten als der kleinereder beiden folgenden Werte angenom-men werden:
- Zugfestigkeit des Bolzens;
- Tragfähigkeit der Unterlegscheibeoder (bei Stahlblech-Holz-Verbindungen) des Stahlbleches.
eindeutige Formulierung Die Tragfähigkeit in Richtung der Bol-zenachse und der Ausziehwiderstandeines Bolzens sollten als der kleinereder beiden folgenden Werte angenom-men werden:
- Zugfestigkeit des Bolzens;
- Tragfähigkeit der Unterlegscheibeoder (bei Stahlblech-Holz-Verbindungen) des Stahlbleches;
- Querdruckfestigkeit des Holzes.
(2) Die Tragfähigkeit einer Unterlegscheibesollte unter Annahme eines charakteris-tischen Wertes der Druckfestigkeit in derBerührungsfläche von 3,0fc,90,k berech-net werden.
Die Tragfähigkeit einer Unterlegscheibesollte unter Annahme eines charakteris-tischen Wertes der Druckfestigkeit senk-recht zur Faser in der Berührungsflächevon 3,0fc,90,k berechnet werden.Für den Nachweis der Querdruckfestig-keit darf der charakteristischen Wertesder Druckfestigkeit senkrecht zur Faserebenfalls zu 3,0fc,90,k angenommen wer-den.
NA.8.5.3 Allgemeines
8.6 Verbindungen mitStabdübeln oderPassbolzen
8.7 Verbindungen mitHolzschrauben
8.7.1 Beanspruchungrechtwinklig zurSchraubenachse (Ab-scheren)
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Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 87 von 110
8.7.2 Beanspruchung inRichtung der Schrau-benachse (Herauszie-hen)
8.7.3 Kominierte Beanspru-chung von Schrauben
8.8 Verbindungen mit Na-gelplatten
8.8.1 Allgemeines
8.8.2 Nagelplattengeome-trie
8.8.3 Plattentragfähig-keiten
8.8.4 Nageltragfähigkeiten
8.8.5 Tragfähigkeitsnach-weise
8.9 Verbindungen mitRing- und Scheiben-dübeln
8.10 Verbindungen mitScheibendübeln mitZähnen
NA.8.11 Verbindungen mitRing- und Scheiben-dübeln in Hirnholzflä-chen
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Kapitel Para-graph
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 88 von 110
9 ZusammengesetzteBauteile und Trag-werke
9.1 ZusammengesetzteBauteile
9.1.1 Geklebte Biegestäbemit schmalen Stegen
(1) …
(3) ->(2)
… Falsche Nummerierung
(4) ->(3)
… Falsche Nummerierung
(5) ->(4)
Wenn andere Werte nicht bekannt sind,sind für die Bemessungswerte der Bie-gedruck- und Biegezugfestigkeiten derStege die Bemessungswerte der Zug-oder Druckfestigkeiten anzunehmen.
Falsche Nummerierung
Verständlichkeit!
(6)P ->(5)P
… Falsche Nummerierung
(7) ->(6)
… Falsche Nummerierung
(8) ->(7)
… Falsche Nummerierung
9.1.2 Geklebte Tafelele-mente
(1) …
(2)P …
(3) …
(4) …
(5) …
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Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 89 von 110
9.1.2 Geklebte Tafelele-mente
(6) …
(7) …
(8)P …
(9) …
9.1.3 Nachgiebig verbun-dene Biegestäbe
(1)P …
(2) Für die Berechnung ist in der Regel einegeradlinige Beziehung zwischen Kräfteund Verformungen anzunehmen.
Paragraph (2) ist nicht zielführend-> Paragraph (2) streichen
(3) ->(2)
…
(NA.4) Für Teilquerschnitte aus Beton darf derElastizitätsmodul Ecm nach DIN EN1992-1-1 und DIN EN 1992-1-1/NA an-gesetzt werden. Beim Nachweis für denEndzustand darf vereinfachend dasKriechen des Betonteilquerschnittesdurch Division des Elastizitätsmodulsdurch 3,5 berücksichtigt werden.
Neues Kapitel oder Normenteil für HBV-Konstruktionen
(NA.5) Bestehen die Teilquerschnitte einesVerbundbauteils aus unterschiedlichenBaustoffen, ist bei der Ermittlung derSchnittgrößen der Teilquerschnitte dasunterschiedliche Verformungsverhaltendieser Baustoffe während der Nut-zungsdauer zu berücksichtigen. DieSchnittgrößen sind erforderlichenfalls fürden Anfangs- und den Endzustand zuberechnen.
Neues Kapitel oder Normenteil für HBV-Konstruktionen
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 90 von 110
9.1.4 Druckstäbe mit nach-giebigen und gekleb-ten Verbindungen
(1)P …
9.2 ZusammengesetzteTragwerke
9.2.1 Fachwerke (1) Für Fachwerke, die vorwiegend in denKnotenpunkten belastet werden, ist inder Regel die Summe der Verhältnisseder kombinierten Biege- und Normal-druckspannungen nach den Gleichun-gen (6.19) und (6.20) auf 0,9 zu begren-zen.
Ist damit gemeint, dass der jeweiligeAusnutzungsgrade nach Gleichung(6.19) und (6.20) auf 90 % begrenztwird?
Für Fachwerke, die vorwiegend in denKnotenpunkten belastet werden, sind inder Regel die Ausnutzungsgrade nachden Gleichungen (6.19) und (6.20) auf0,9 zu begrenzen.
(2) …
(3) …
(4) …
(5) Wenn für Fachwerke , die nur in denKontenpunkten belastet werden, einvereinfachtes Bemessungsverfahrenangewendet wird, sind in der Regel dieAusnutzungsgrade der Zug- und Druck-festigkeiten und der Tragfähigkeiten derVerbindungen auf 70 % zu begrenzen.
Ist mit dem vereinfachten Bemessungs-verfahren das Verfahren nach 5.4.3„Vereinfachte Berechnung für Fachwer-ke in Nagelplattenbauweise“ gemeint?
Wenn für Fachwerke in Nagelplatten-bauweise, die nur in den Kontenpunktenbelastet werden, ein vereinfachtes Be-messungsverfahren nach 5.4.3 ange-wendet wird, sind in der Regel die Aus-nutzungsgrade der Zug- und Druckfes-tigkeiten und der Tragfähigkeiten derVerbindungen auf 70 % zu begrenzen.
(6)P …
(7)P …
(8) …
(NA.9) Paragraph (NA.9) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 9.2.1 (NA.9)
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Kapitel Para-graph
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rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 91 von 110
9.2.2 Fachwerke mit Nagel-plattenverbindungen
(1)P …
(2) …
(3) …
(4) …
(5) …
Normenvorschlag zum Thema „Wandtafeln“ der WG 3 (Cluster) des Spiegelausschusses zum EC 5 beachten!
9.2.3 Dach- und Decken-scheiben
9.2.3.1 Allgemeines (1) …
(2) …
9.2.3.2 Vereinfachter Nach-weis von Dach- undDeckenscheiben
(1) …
(2) …
(3) …
(4) …
(NA.5) Paragraph (NA.5) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 9.2.3.2 (NA.5)
(NA.6) …
Die aus dem Abstand von Rippenach-sen und Beplankungsmittelflächen undaus diskontinuierlichen und rechtwinkli-ge zu den Rippenachsen gerichtetenKräfte resultierenden zusätzlichen Be-anspruchungen der Beplankung dürfendurch eine Verringerung der Schubtrag-fähigkeit der Platten mit dem Faktor 0,5
Besser Angabe in Form von Formelnanstatt in Textform-> Formeln aus DIN 1052:2008 Kapitel10.6
…
Es sind folgende Bedingungen einzuhal-ten:
(X.X)
(X.X)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 92 von 110
9.2.3.2 Vereinfachter Nach-weis von Dach- undDeckenscheiben
Fort-setzung
bei beidseitiger und 0,33 bei einseitigerBeplankung berücksichtigt werden.
Das Beulen der Beplankung ist bei Plat-tendicken t kleiner 1/35 des Rippenab-standes br durch eine Verminderung derTragfähigkeit mit dem Faktor 35t/br zuberücksichtigen.
…
Besser Angabe in Form von Formelnanstatt in Textform-> Formeln aus DIN 1052:2008 Kapitel10.6
mit
(X.X)
(X.X)
Dabei ist
Sv,0,d Bemessungswert des Schubflus-ses der Beplankung;
fv,0,d Bemessungswert der längenbezo-genen Schubfestigkeit der Beplankungunter Berücksichtigung der Tragfähigkeitder Verbindung und der Platte sowiedes Beulens;
fv,d Bemessungswert des Schubfestig-keit der Beplankung;
Sv,90,d Bemessungswert des längenbe-zogenen Beanspruchung der Beplan-kung;
fv,90,d Bemessungswert der längenbe-zogenen Festigkeit der Beplankung un-ter Berücksichtigung der Tragfähigkeitder Verbindung und der Platte sowiedes Beulens;
fc,d Bemessungswert des Druckfestig-keit der Beplankung;
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 93 von 110
9.2.3.2 Vereinfachter Nach-weis von Dach- undDeckenscheiben
Fort-setzung
Rd Bemessungswert des Tragfähigkeiteines Verbindungsmittels auf Absche-ren;
av Abstand der Verbindungsmittel un-tereinander;
kv1 Beiwert zur Berücksichtigung derAnordnung und Verbindungsart der Be-plankung;
kv2 Beiwert zur Berücksichtigung derZusatzbeanspruchungen aus dem Ab-stand von Rippenachsen und Beplan-kungsmittelflächen und aus diskontinu-ierlichen und rechtwinklig zu den Rip-penachsen gerichteten Kräfte,
t Dicke der Platte
br Abstand der Rippen.
Der Beiwert kv1 darf angenommen wer-den zu:
kv1 = 1,0 für Tafeln mit allseitig schub-steif verbundenen Plattenrändern;
kv1 = 0,66 für Tafeln mit nicht allseitigschubsteif verbundenen Plattenrändern
Wenn kein genauerer Nachweis derTragfähigkeit der Platten für die Zusatz-beanspruchungen geführt wird, darf derBeiwert kv2 angenommen werden zu:
kv2 = 0,33 bei einseitiger Beplankung;
kv2 = 0,5 bei beidseitiger Beplankung.
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 94 von 110
9.2.3.2 Vereinfachter Nach-weis von Dach- undDeckenscheiben
(NA.7) Paragraph (NA.7) bis (NA.13) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 9.2.3.2 (NA.7)
(NA.8) Text aus Kapitel NCI Zu 9.2.3.2 (NA.8)
(NA.9) Text aus Kapitel NCI Zu 9.2.3.2 (NA.9)
(NA.10) Text aus Kapitel NCI Zu 9.2.3.2 (NA.10)
(NA.11 Text aus Kapitel NCI Zu 9.2.3.2 (NA.11)
(NA.12) Text aus Kapitel NCI Zu 9.2.3.2 (NA.12)
(NA.13) Text aus Kapitel NCI Zu 9.2.3.2 (NA.13)
Normenvorschlag zum Thema „Wandtafeln“ der WG 3 (Cluster) des Spiegelausschusses zum EC 5 beachten!
9.2.4 Wandscheiben
9.2.4.1 Allgemeines (1)P …
(2)P …
(3)P …
(4)P …
9.2.4.1 Allgemeines (5)P …
(6)P Die Reaktion von Wandscheiben zufol-ge Einwirkungen ist so zu begrenzen,dass die Konstruktion eine angemesse-ne Gebrauchstauglichkeit behält.
Schlechte Übersetzung bzw. Formulie-rung
Die Verformungen einer Wandscheibesind auf ein angemessenes Maß zu re-duzieren.
(7) …
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 95 von 110
9.2.4.2 Vereinfachter Nach-weis von Wandschei-ben – Verfahren A
(1) …
(2) …
(3) Für eine aus mehreren Wandtafeln zu-sammengesetzte Wand sollte der Be-messungswert der Wandscheibentrag-fähigkeit einer Wand aus
…
berechnet werden, mit
Fi,v,Rd Bemessungswert der Wand-scheibentragfähigkeit der Wandtafelnach 9.2.4.2(4) und 9.2.4.2(5).
Schlechte Formulierung Für eine aus mehreren Wandtafeln zu-sammengesetzte Wand sollte der Be-messungswert der Tragfähigkeit wiefolgt berechnet werden
…
Dabei ist
Fi,v,Rd Bemessungswert der Tragfähig-keit jeder Wandtafel nach 9.2.4.2(4) und9.2.4.2(5).
(4) Der Bemessungswert der Wandschei-bentragfähigkeit jeder Wandtafel F i,v,Rd
gegenüber der Kraft Fi,v,Ed nach Bild 9.5sollte berechnet werden aus
…
Schlechte Formulierung Der Bemessungswert der Tragfähigkeitjeder Wandtafel F i,v,Rd gegenüber einereinwirkenden Kraft Fi,v,Ed nach Bild 9.5sollte berechnet werden zu
…
(5) …
(6) …
(7) …
(8) Die äußeren Kräfte Fi,c,Ed und Fi,t,Ed nachBild 9.5 sollten berechnet werden aus
…
Schlechte Formulierung Die äußeren Kräfte Fi,c,Ed und Fi,t,Ed nachBild 9.5 sollten berechnet werden zu
…
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 96 von 110
9.2.4.2 Vereinfachter Nach-weis von Wandschei-ben – Verfahren A
(9) …
Wo die Enden vertikaler Bauteile auf ho-rizontale Bauteile Druckkräfte übertra-gen, sollten die Druckspannungenrechtwinklig zur Faserrichtung der hori-zontalen Bauteile nach 6.1.5 nachge-wiesen werden.
letzten Absatz in Paragraph (9) gleich-bedeutend mit Paragraph (14)-> schlechte Formulierung-> ersetzen des letzten Absatz in Para-graph (9) durch Paragraph (14)
…
In den Kontaktflächen zwischen vertika-len Pfosten und horizontalen Holzbau-teilen sollten die Druckspannungenrechtwinklig zur Faserrichtung in denHolzbauteilen nachgewiesen werden.
(10) …
(11) …
(12) …
(13) …
(14) In den Kontaktflächen zwischen vertika-len Pfosten und horizontalen Holzbau-teilen sollten die Druckspannungenrechtwinklig zur Faserrichtung in denHolzbauteilen nachgewiesen werden.
Paragraph (14) gleichbedeutend mitdem letzten Absatz in Paragraph (9),bessere Formulierung-> Paragraph (14) hier streichen und fürden letzten Absatz in Paragraph (9) ein-setzen
(NA.15) …
(NA.16) …
Die aus dem Abstand von Rippenach-sen und Beplankungsmittelflächen undaus diskontinuierlichen und rechtwinkli-ge zu den Rippenachsen gerichtetenKräfte resultierenden zusätzlichen Be-anspruchungen der Beplankung dürfendurch eine Verringerung der Schubtrag-fähigkeit der Platten mit dem Faktor 0,5bei beidseitiger und 0,33 bei einseitigerBeplankung berücksichtigt werden.
Besser Angabe in Form von Formelnanstatt in Textform-> Formeln aus DIN 1052:2008 Kapitel10.6
Siehe 9.2.3.2 (NA.6)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 97 von 110
9.2.4.2 Vereinfachter Nach-weis von Wandschei-ben – Verfahren A
Fort-setzung
Das Beulen der Beplankung ist bei Plat-tendicken t kleiner 1/35 des Rippenab-standes br durch eine Verminderung derTragfähigkeit mit dem Faktor 35t/br zuberücksichtigen.
…
(NA.17) Paragraph (NA.17) bis (NA.20) in DINEN 1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel 9.2.4.2 (NA.17)
(NA.18) Text aus Kapitel 9.2.4.2 (NA.18)
(NA.19) Text aus Kapitel 9.2.4.2 (NA.19)
(NA.20) Text aus Kapitel 9.2.4.2 (NA.20)
(NA.21) Für den Nachweis der Durchleitung vonRippendruckkräften durch quer verlau-fende Rippen (Schwellen) nach 9.2.4.2(14) darf die charakteristische Tragfä-higkeit mit 20 % erhöhten Werten inRechnung gestellt werden.
Schlechte Formulierung Für den Nachweis der Durchleitung vonRippendruckkräften durch quer verlau-fende Rippen (Schwellen) nach 9.2.4.2(14) darf der charakteristische Wert derQuerdruckfestigkeit fc,90,k mit 20 % er-höhten Werten in Rechnung gestelltwerden.
9.2.4.3 Vereinfachter Nach-weis von Wandschei-ben – Verfahren B
Das Verfahren ist in Deutschland nichtanzuwenden
9.2.4.4 Verbretterte Wand-scheiben
(NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.5) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel 9.2.4.2 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel 9.2.4.2 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel 9.2.4.2 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel 9.2.4.2 (NA.4)
(NA.5) Text aus Kapitel 9.2.4.2 (NA.5)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 98 von 110
Normenvorschlag zum Thema „stabilitätsgefährdete Bauteile“ der WG 3 (Cluster) des Spiegelausschusses zum EC 5 beachten!
9.2.5 Verbände
9.2.5.1 Allgemeines (1)P …
(2)P …
(3)P …
9.2.5.2 DruckbeanspruchteEinzelbauteile
(1) …
(2) …
Der Bemessungswert der Stabilisie-rungskraft Fd an jeder Abstützung ist inder Regel anzunehmen zu:
Dabei ist
kf,1 und kf,2 Modifikationsbeiwert
Zusammenfassung Paragraph (3) und(4)-> (3) und (4) teilweise streichen
Der Bemessungswert der Stabilisie-rungskraft Fd an jeder Abstützung ist inder Regel anzunehmen zu:
Dabei ist
kf,1 und kf,2 Modifikationsbeiwert
(3) ANMERKUNG Für kf,1 und kf,2 sieheAnmerkung in 9.2.5.3(1).
Bild 9.9
Zusammenfassung Paragraph (3) und(4)-> (3) und (4) teilweise streichen
schlechte Formulierung
ANMERKUNG Für kf,1 und kf,2 sieheAnmerkung in 9.2.5.3(1).
Für einen rechteckigen Biegestab gilt
mit
kcrit nach 6.3.3(4)
Md Bemessungswert des maximalenMomentes im Biegestab
(4) Der Bemessungswert der Stabilisie-rungskraft Fd für den Druckgurt einesrechteckigen Biegestabes ist in der Re-gel zu bestimmen nach 9.2.5.2(3) mit:
für Vollholz (9.35)
für Brettschichtholz undFurnierschichtholz LVL
für Vollholz (9.35)
für Brettschichtholz undFurnierschichtholz LVL
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 99 von 110
9.2.5.2 DruckbeanspruchteEinzelbauteile
Fort-setzung
Der Wert kcrit sollte nach 6.3.3(4) für dennicht gestützten Biegestab bestimmtwerden, und Md ist der Bemessungswertdes Größtmoments im Biegestab derHöhe h.
h Querschnittshöhe des Biegestabes
Bild 9.9
9.2.5.3 Aussteifung von Trä-gern und Fachwerken
(1) Für eine Reihe von n parallelen Bautei-len, die in den Knotenpunkten A, B (sie-he Bild 9.10) seitliche Abstützungen be-nötigen, sollte ein Aussteifungsverbandvorgesehen werden, der zusätzlich zuden äußeren horizontalen Lasteinwir-kungen (z. B. Wind) in der Lage seinsollte, die nachfolgend angegebene, in-nere Aussteifungskraft je Längeneinheitq aufzunehmen:
…
Schreibfehler Für eine Reihe von n parallelen Bautei-len, die in den Knotenpunkten A, B (sie-he Bild 9.10) seitliche Abstützungen be-nötigen, sollte ein Aussteifungsverbandvorgesehen werden, der zusätzlich zuden äußeren horizontalen Lasteinwir-kungen (z. B. Wind) in der Lage seinsollte, die nachfolgend angegebene, in-nere Aussteifungskraft je Längeneinheitqd aufzunehmen:
…
(2) Die horizontale Ausbiegung des Aus-steifungsverbands aus qd und anderenäußeren Einwirkungen (z. B. Wind) soll-te l/500 nicht übersteigen.
Unter welcher Lastkombination ist diehorizontale Ausbiegung nachzuweisen?-> da es sich um ein Steifigkeitskriteriumim Bemessungszustand handelt, wirddavon ausgegangen, dass der Nach-weis unter der ständigen und vorüber-gehende Lastkombination zu führen ist-> eindeutige Formulierung
Die horizontale Ausbiegung des Aus-steifungsverbands aus qd und anderenäußeren Einwirkungen (z. B. Wind) soll-te unter Zugrundelegung der ständigenund vorübergehenden Lastkombinationl/500 nicht übersteigen.
(NA.1)-> (3)
Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NDP Zu 9.2.5.3 (NA.1)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 100 von 110
9.2.5.3 Aussteifung von Trä-gern und Fachwerken
(NA.3)-> (4)
Paragraph (NA.3) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 9.2.5.3 (NA.3)
(NA.4)-> (5)
Die Auflager von Biegestäben sollten sobemessen werden, dass je Auflager einMoment nach Gleichung (NA.140) durchdie Gabellagerung oder einen entspre-chende Verband aufgenommen werdenkann.
Dabei ist
Md der Bemessungswert des größtenBiegemoments im Stab.
Der Nachweis der Querschnittstragfä-higkeit an Auflagern darf bei Bauteilenohne Berücksichtigung der Torsionsan-teile aus Gabelmoment erfolgen, wenndie mit der Ersatzstablänge lef ermittelteKippschlankheit
ist und die Stabilisierungskräfte im Be-reich der Auflagergabel abgeleitet wer-den.
eindeutige Definition von lef Die Auflager von Biegestäben sollten sobemessen werden, dass je Auflager einMoment nach Gleichung (NA.140) durchdie Gabellagerung oder einen entspre-chende Verband aufgenommen werdenkann.
Dabei ist
Md der Bemessungswert des größtenBiegemoments im Stab.
Der Nachweis der Querschnittstragfä-higkeit an Auflagern darf bei Bauteilenohne Berücksichtigung der Torsionsan-teile aus Gabelmoment erfolgen, wenndie mit der Ersatzstablänge l ef ermittelteKippschlankheit
ist und die Stabilisierungskräfte im Be-reich der Auflagergabel abgeleitet wer-den.
Dabei ist
lef der Abstand vom Auflager zur erstenQuerabstützung.
(NA.5)-> (6)
Paragraph (NA.5) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 9.2.5.3 (NA.5)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 101 von 110
NCINA.9.3
Flächentragwerke auszusammengeklebtenoder nachgiebig mit-einander verbunde-nen Schichten
NCINA.9.3.1
Flächen aus Schich-ten
(NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.5) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel 9.2.3.1 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel 9.2.3.1 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel 9.2.3.1 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel 9.2.3.1 (NA.4)
(NA.5) Text aus Kapitel 9.2.3.1 (NA.5)
NCINA.9.3.2
Flächen aus Vollholz-lamellen
(NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.4) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel 9.2.3.2 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel 9.2.3.2 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel 9.2.3.2 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel 9.2.3.2 (NA.4)
NCINA.9.3.3
Theorie II. Ordnung,Stabilitätsnachweise
(NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.3) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel 9.2.3.3 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel 9.2.3.3 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel 9.2.3.3 (NA.3)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 102 von 110
10 Ausführung undÜberwachung
10.1 Allgemeines (1)P …
10.2 Baustoffe (1) …
(2) …
(3) …
10.3 Geklebte Verbindun-gen
(1) …
(2) …
(3) …
(NA.4) Paragraph (NA.4) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 10.3 (NA.4)
10.4 Verbindungen mit me-chanischen Verbin-dungsmitteln
10.4.1 Allgemeines (1)P …
10.4.2 Nägel (1) …
(2) …
(3) …
(NA.4) Paragraph (NA.4) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 10.4.2 (NA.4)
10.4.3 Bolzen und Unterleg-scheiben
(1) …
(2) …
(3) …
(4) …
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 103 von 110
10.4.4 Stabdübel und Pass-bolzen
(1) …
10.4.5 Schrauben (1) …
(2) …
(3)P …
10.5 Zusammenbau vonBauteilen
(1) …
10.6 Transport und Monta-ge
(1) …
(NA.2) Paragraph (NA.2) bis (NA.8) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI Zu 10.6 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel NCI Zu 10.6 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel NCI Zu 10.6 (NA.4)
(NA.5) Text aus Kapitel NCI Zu 10.6 (NA.5)
(NA.6) Text aus Kapitel NCI Zu 10.6 (NA.6)
(NA.7) Text aus Kapitel NCI Zu 10.6 (NA.7)
(NA.8) Text aus Kapitel NCI Zu 10.6 (NA.8)
10.7 Überwachung (1) …
10.8 Besondere Regeln fürScheiben
10.8.1 Decken- und Dach-scheiben
Dach- und Decken-scheiben
Bezeichnung der Überschrift analog zuKapitel 9.2.3
(1) …
10.8.2 Wandscheiben (1) …
10.9 Besondere Regeln fürNagelplattenbinder
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 104 von 110
10.9.1 Herstellung
10.9.2 Montage (1) …
(2) …
(3) …
(4) …
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 105 von 110
NCINA.11
Geklebte Verbindun-gen
NCINA.11.1
Allgemeines (NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.3) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.11.1 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI NA.11.1 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel NCI NA.11.1 (NA.3)
NCINA.11.2
Verbindungen miteingeklebten Stahl-stäben
NCI NA.11.2.1
Allgemeines (NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.11.2.1 (NA.1)
NCI NA.11.2.2
Beanspruchungrechtwinklig zur Stab-achse
(NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.3) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.11.2.2 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI NA.11.2.2 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel NCI NA.11.2.2 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel NCI NA.11.2.2 (NA.4)
(NA.5) Text aus Kapitel NCI NA.11.2.2 (NA.5)
(NA.6) Text aus Kapitel NCI NA.11.2.2 (NA.6)
(NA.7) Text aus Kapitel NCI NA.11.2.2 (NA.7)
NCI NA.11.2.3
Beanspruchung inRichtung der Stab-achse
(NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.11.2.3 (NA.1)
(NA.2) Falls eine ungleichmäßige Beanspru-chung nicht ausgeschlossen werdenkann, muss für die Tragfähigkeit derVerbindung die Tragfähigkeit des Stahl-stabes und nicht die Festigkeit des Hol-zes oder der Klebefuge maßgebendsein.
schlechte Formulierung Falls eine ungleichmäßige Beanspru-chung nicht ausgeschlossen werdenkann, muss beim Nachweis der Verbin-dung die Tragfähigkeit des Stahlstabesund nicht die Festigkeit des Holzes oderder Klebefuge maßgebend sein.
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 106 von 110
NCI NA.11.2.3
Beanspruchung inRichtung der Stab-achse
(NA.3) Paragraph (NA.3) bis (NA.7) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.11.2.2 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel NCI NA.11.2.2 (NA.4)
(NA.5) Text aus Kapitel NCI NA.11.2.2 (NA.5)
(NA.6) Text aus Kapitel NCI NA.11.2.2 (NA.5)
(NA.7) Text aus Kapitel NCI NA.11.2.2 (NA.7)
NCI NA.11.2.4
Kombinierte Bean-spruchung
(NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.11.2.4 (NA.1)
NCINA.11.3
Universal-Keilzinkenverbindun-gen von Brettschicht-holz und Balken-schichtholz
(NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.7) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.11.3 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI NA.11.3 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel NCI NA.11.3 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel NCI NA.11.3 (NA.4)
(NA.5) Text aus Kapitel NCI NA.11.3 (NA.5)
(NA.6) Text aus Kapitel NCI NA.11.3 (NA.6)
(NA.7) Text aus Kapitel NCI NA.11.3 (NA.7)
NCINA.11.4
Schäftungsverbin-dungen
(NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.3) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.11.4 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI NA.11.4 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel NCI NA.11.4 (NA.3)
NCINA.11.5
Verbundbauteile ausBrettschichtholz undBrettsperrholz
(NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.4) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.11.5 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI NA.11.5 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel NCI NA.11.5 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel NCI NA.11.5 (NA.4)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 107 von 110
NCINA.12
ZimmermannsmäßigeVerbindungen
NCINA.12.1
Versätze (NA.1) Paragraph (NA.1) und (NA.2) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.12.1 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI NA.12.1 (NA.2)
(NA.3) Abweichend von 6.2.2 darf für dieDruckspannungen in der Stirnfläche desVersatzes folgender Nachweis geführtwerden:
Dabei ist
(NA.163)
und
A die Stirnfläche des Versetztes;
der Winkel zwischen der Beanspru-chungsrichtung und Faserrichtung Hol-zes.
Bild NA.22
unterschiedliche Formel zur Berechnungvon fc, ,d im Vergleich zu Kapitel 6.2.2-> Vereinheitlichung
Abweichend von 6.2.2 darf für dieDruckspannungen in der Stirnfläche desVersatzes folgender Nachweis geführtwerden:
Dabei ist
und
A die Stirnfläche des Versetztes;
der Winkel zwischen der Beanspru-chungsrichtung und Faserrichtung Hol-zes:
kc,90 der Beiwert nach 6.1.5, der denEinfluss der Spannungen rechtwinkligzur Faserrichtung berücksichtigt.
Bild NA.22
(NA.4) Paragraph (NA.4) und (NA.5) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.12.1 (NA.4)
(NA.5) Text aus Kapitel NCI NA.12.1 (NA.5)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 108 von 110
NCINA.12.1
Versätze (6) keine Angaben zur konstruktiven Vor-holzlänge enthalten
neuer Paragraph (6) ergänzende Angaben zur konstruktivenVorholzlänge aufnehmen
NCINA.12.2
Zapfenverbindungen (NA.1) Paragraph (NA.1) und (NA.2) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.12.2 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI NA.12.2 (NA.2)
NCINA.12.3
Holznagelverbindun-gen
(NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.4) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.12.3 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI NA.12.3 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel NCI NA.12.3 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel NCI NA.12.3 (NA.4)
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 109 von 110
NCINA.13
Knicklängenbeiwerteund Kippbeiwerte fürNachweise nach demErsatzstabverfahren
NCINA.13.1
Allgemeines (NA.1) Paragraph (NA.1) in DIN EN 1995-1-1aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.13.1 (NA.1)
NCINA.13.2
Knicklängenbeiwerte(Biegeknicken)
(NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.8) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.13.2 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI NA.13.2 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel NCI NA.13.2 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel NCI NA.13.2 (NA.4)
(NA.5) Text aus Kapitel NCI NA.13.2 (NA.5)
(NA.6) Text aus Kapitel NCI NA.13.2 (NA.6)
(NA.7) Text aus Kapitel NCI NA.13.2 (NA.7)
(NA.8) Text aus Kapitel NCI NA.13.2 (NA.8)
(NA.9) Das Zusatzmoment in der elastischenFeder bei den Systemen 2, 3 und 5nach Tabelle NA.24 darf wie folgt ange-nommen werden:
Dabei ist
h die Querschnittshöhe des an die Fel-der angeschlossenen Stabes;
kc der Knickbeiwert nach 6.3.2, Glei-chung (6.25) und (6.26) des an die Fel-der angeschlossenen Stabes.
Erläuterung-> siehe Vorlesung „Ingenieurholzbau II“FH Stuttgart (2003)(siehe Anlage 6)
Die Momente für die Bemessung Ver-bindungen (Rahmenecke, Fußeinspan-nung) sind grundsätzlich unter Berück-sichtigung der Verformungen der Stützeund ggf. der Verdrehung der Einspann-stelle zu ermitteln.Erfolgt die Berechnung der Stütze bzw.des Rahmensystems nach dem Ersatz-stabverfahren mit Spannungs- und Sta-bilitätsnachweisen nach Theorie I. Ord-nung, so muss für die Bemessung derVerbindungen bei den Systemen 2, 3und 5 nach Tabelle NA.24 unter Be-
Anhang 1: Redaktionelle Durchsicht EC 5 – Anwendungsbereich, Inhalt, Struktur und Gliederung
Kapitel Para-graph
Normtext DIN EN 1995-1-1:2010-12mit A2:2014-07 bzw. NA:2013-08 Kommentar / Frage Textvorschlag
rot = Textpassage streichen grün = Ergänzung / Änderung / Korrektur Normtext gelb hinterlegt = Hinweise, Hervorhebungen Seite 110 von 110
NCINA.13.2
Knicklängenbeiwerte(Biegeknicken)
Fort-setzung
Bei System 5 ist das Moment für denStiel und den Riegel zu berechnen, dasgrößere ist maßgebend.
rücksichtigung eines ZusatzmomentesM durchgeführt werden:
Dabei ist
h die Querschnittshöhe des an die Fel-der angeschlossenen Stabes;
kc der Knickbeiwert nach 6.3.2, Glei-chung (6.25) und (6.26) des an die Fel-der angeschlossenen Stabes.
Bei System 5 ist das Moment für denStiel und den Riegel zu berechnen, dasgrößere ist maßgebend.
NCINA.13.3
Kippbeiwerte (Biege-drillknicken, Kippen)
(NA.1) Paragraph (NA.1) bis (NA.4) in DIN EN1995-1-1 aufnehmen
Text aus Kapitel NCI NA.13.3 (NA.1)
(NA.2) Text aus Kapitel NCI NA.13.3 (NA.2)
(NA.3) Text aus Kapitel NCI NA.13.3 (NA.3)
(NA.4) Text aus Kapitel NCI NA.13.3 (NA.4)
Anlage 1-2a:Abgleich Formelzeichen zwischen EC 3 und EC 5
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Anlage 3-1:Normtext: Textvorschläge für Aufnahme in EN 1995-1-1
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Verstärkungen – Sperrwirkung“
Schlussbericht 2016 12 15.1.2017
Normtext:Textvorschläge für Aufnahme in EN 1995-1-1
2.3.1.3 Service classes
Drafting note: Leave (1)P - (4)P as is. Add:
(5) The values indicated in Table 2.2a can be considered as guidance values for theequilibrium moisture content of timber members in use.
Table 2.2a — Equilibrium moisture contents of timber materials
Service class 1 2 3
Equilibrium moisture content (5 to 15) %a (10 to 20) %b (12 to 24) %c
a In insulated and heated conditions the average moisture content in most softwoods is usually inthe range of 7 % - 10 % with variations of ± 3 %. Locally the moisture content can be lower or higher(for example in the proximity of skylights, ventilation outlets or transition zone to the outside air). Morespecific information may be given in the National Annex.b In sheltered, non-insulated and unheated conditions, the moisture content in most softwoods isusually in the range of 12 % - 16 % with variations depending on the seasonal outdoor climate. Morespecific information may be given in the National Annex.c Service class 3 also includes structures in open environment in which higher equilibrium moisturecontents can be reached. Timber members submerged in water or soil require special expertinvestigation.
2.3.3 Effects of moisture content changes (drafting note: new sub-section)
(1)P The effects of moisture content changes in the timber (e.g. shrinkage cracks)shall be taken into account.
(2) The effects of moisture content changes in the timber should be minimized.Potential measures to reduce the effects of moisture content changes include:
Before being used in construction, timber should be dried as near aspracticable to the moisture content appropriate to its climatic condition in thebuilding in use, unless the structure is able to dry without any effect on theload-carrying capacity of its members;During transport, storage and assembly, timber should be protected tominimize detrimental changes of moisture content in the timber;In dry environments, controlled drying of the timber to service conditionsshould be planned.
NOTE: In the case of structures or members sensitive to moisture changes, temporarymoisture control is recommended.
6.4.2 Effects of moisture content changes in reinforced timber (new section)
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Verstärkungen – Sperrwirkung“
Schlussbericht 2016 13 15.1.2017
(1) The effects of reinforcement (or connections) that restrain moisture induceddeformations of the timber member, should be minimized.
NOTE: external, plane reinforcement glued onto the entire surface area under tensile stressesperpendicular to the grain decelerates the process of moisture changes or drying of the timbermember, hence such reinforcement may be favorable in applications with permanently dry orfrequently changing climate.
(2) Potential measures to reduce restraining effects from reinforcement include:
larger distances between reinforcement;reduction of height of the reinforced areas in the timber member;reducing the angle between dowel-type reinforcement and grain direction ofthe timber member.
Anlage 3-2:Hintergrunddokument: Textvorschläge für die Aufnahme
in das „Background D ocument forEN 1995“Redaktionelle Durchsicht EC 5
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Verstärkungen – Sperrwirkung“
Schlussbericht 2016 14 15.1.2017
Hintergrunddokument:Textvorschläge für die Aufnahme in das „Background Document for EN 1995“
2.3.1.3 Service Classes
(5) The reaction of wood to moisture forms an integral part in the planning, executionand maintenance of buildings built with wood or wood-based products. The guidancevalues for equilibrium moisture contents of timber members in use are taken from[DIN EN 1995-1-1/NA 2013]. These are intended to give planners clearer indicationon the range of equilibrium moisture contents in the different service classes. Note a
and Note b are the result of a long-term monitoring project in buildings of differenttypes of use [Gamper, Dietsch et. al. 2015] that were combined with measurementsprovided by members of CEN/TC 250/SC 5/WG 7 “Reinforcement”. The result areindicative mean values and annual amplitudes of timber moisture content, meantemperatures and mean relative humidity, see Table 1 and Table 2. The averagemoisture content of softwoods in heated and insulated buildings (Service Class 1) willin most cases be below 10 %, hence Note a is meant to increase awareness towardscommonly prevailing dry climates. The second part of Note c aims at raisingawareness that Service Class 3 is meant to cover structures in open environment butdoes not necessarily cover the effects of conditions such as submergence in water orsoil.
Table 3: Indicative values insulated and heated buildings during normal use.
CategoryTimber Moisture Content Temp. rel. humidity
mean [%] A [%] mean [°C] mean [%]
Swimming pools 8 - 9 < 1,5 30 < 50
Gymnasium (sports facilities) 8 - 10 < 2 20 < 50
Production and sales 6 - 7 < 2 15 - 25 < 40
Ø insulated and heated 7 – 10 < 2 > 20 < 50
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Verstärkungen – Sperrwirkung“
Schlussbericht 2016 15 15.1.2017
Table 4: Indicative values for partially open, non-insulated and non-heated buildingsduring normal use.
CategoryTimber Moisture Content Temp. rel. humidity
mean [%] A [%] mean [°C] mean [%]
Riding rinks 14 - 17 3 - 5 10 - 15 70 - 80
Agricultural facilities(livestock)
14 - 17 4 - 5 10 - 15 65 - 75
Warehouses 11 - 14 4 - 5 10 - 15 60 - 75
non-insulated, non-heated 12 – 16 4 10 - 15 > 65
2.3.3 Effects of moisture content changes
(1) Changes in wood moisture content lead to changes of virtually all physical andmechanical properties (e.g. strength and stiffness properties) of wood. An additionaleffect of changes of the wood moisture content is the shrinkage or swelling of thematerial and the associated internal stresses. If these stresses locally exceed thevery low tensile strength perpendicular to the grain of wood, the result will be a stressrelief in form of cracks, which can reduce the load-carrying capacity of structuraltimber elements in e.g. shear or tension perpendicular to the grain. Multipleevaluations of damages in timber structures, e.g. ([Frühwald, Serrano et. al. 2007],[Blaß & Frese 2010], [Dietsch, Gamper et. al. 2012]) show, that a prevalent type ofdamage is pronounced cracking in timber elements. Almost half of the damages inlarge-span glued-laminated timber structures can be attributed to low or high moisturecontent or severe changes of the same.
(2) Effects of moisture content changes include e.g. changes in strength and stiffnessproperties (covered by kmod and kdef). Another effect of moisture content changes areshrinkage cracks. These can be attributed to two different phenomena.
1. Large moisture gradient over the timber cross-section due to strong and fastwetting or drying (the latter prevailing in closed and heated buildings) of thetimber member, e.g. throughout the process production – transport – storage –assembly – interior works – opening – operation (heating). Careful planningand moisture control during this process is recommended, especially if a dryenvironment is to be expected in the finished building. Specifications onmoisture control could be given in an execution standard for timber structures.
2. Prevention of free shrinkage or swelling deformation of the cross section byrestraining forces, e.g. from dowel-type connections or dowel-type
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Verstärkungen – Sperrwirkung“
Schlussbericht 2016 16 15.1.2017
reinforcements (see PT.1-6.4.2). In these cases, equilibrium of tensile andcompressive moisture induced stresses is impeded, resulting in stresses ofhigher magnitude and eventually in deep shrinkage cracks.
Due to the fact that there is currently lack of a method to reliably predict themagnitude of tensile stresses perpendicular to the grain from moisture changes it wasdecided to introduce the term effects of moisture content changes.
6.4.2 Effects of moisture content changes
(1) It is referred to the information given for 2.3.3 (1)-(2).
(2) The restraining effect of dowel-type reinforcement was experimentally andanalytically investigated by [Wallner 2012] and [Dietsch et. al. 2014], demonstratingthe positive effect of measures such as increased distance, reduced height orreduced angle of dowel-type reinforcement.
Anlage 4-1:Normtext: Textvorschläge für Aufnahme in EN 1995-1-1
BBSR-FV (Az. II 3-F20-10-1-085_PG4 / SWD-10.08.18.7-15.05)Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Verstärkungen – Querdruck“
Schlussbericht 2016 15 15.1.2017
NormtextTextvorschläge für Aufnahme in EN 1995-1-1
6.1.5.2 Reinforcement of members with compression stresses perpendicular tothe grain (drafting note: new sub-section)
(1) For members with reinforcement by means of fully threaded screws or screwed-inthreaded rods to carry compression stresses perpendicular to the grain, provided:
an equal distribution of screws in the reinforced contact area;a fully supported bearing area or a contact material of adequate stiffness andevenness to provide an equal distribution of the compression force over allscrews;an angle between screw axis and grain direction 45° 90°;the screw axis is perpendicular to the contact surface;the screw heads are flush with the contact surface;penetration of the screw heads is prevented by a contact material of adequatestiffness (e.g. a steel plate of adequate thickness).
the characteristic resistance of the reinforced contact area should be taken as theminimum value found from the following expression:
,90 ,1 ,90, , , ,,90,
,2 ,90,
min ;min c ef c k ax Rk ki Rk
c Rkef c k
k b l f n F FF
b l f(6.5)
where
kc,90 according to 6.1.5.1;
b is the contact width, see Figure 6.3;
ef,1 is the effective contact length parallel to grain according to 6.1.5, seeFigure 6.3;
n = n0·n90 is the number of fully threaded screws applied for reinforcement, seeFigure 6.3;
n0 is the number of fully threaded screws arranged in a row parallel to thegrain;
n90 is the number of fully threaded screws arranged in a row perpendicularto the grain;
Fax, ,Rk is the characteristic withdrawal capacity according to 8.7.2 or TechnicalAssessment;
Fki,RK is the characteristic capacity of the screw in axial compressionaccording to 8.7.2 or Technical Assessment;
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Schlussbericht 2016 16 15.1.2017
ef,2 is the effective distribution length parallel to grain in the plane definedby the screw tips, see Figure 6.3;
with
,2 0 1 3,1 min ;ef ad ad cl l n a l afor end supports, see Figure 6.3 (6.6)
,2 0 12 1ef adl l n a for intermediate supports, seeFigure 6.3
(6.7)
where
ad is the point side penetration length of the threaded part of the screw inthe timber member, see Figure 6.3;
a1, a1,c are the spacing parallel to grain and end distance, see Figure 6.3.
(2) Minimum spacings and end and edge distances should be taken from Table 8.6 orthe Technical Assessment.
(3) The contact material (e.g. steel plate) should be designed for the loads introducedby the screw heads. The thickness of steel plates may be assumed adequate, if
90,[ ] min 5 ; [ ]Rdt mm mm F kN.
(4) If screws are driven into the member from top and bottom and the screws areoverlapping at least 10·d, i.e. ad,top + ad,bottom h + 10·d, the second condition inEquation 6.5 may be disregarded. The screws should be arranged symmetrical to thebearing area, see Figure 6.3.
(5) Reinforcement with glued-in rods may be designed in analogy to (1) – (4).
(6) Clauses 5.2 (2) and (3) apply.
(7) 6.4.2 applies.
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Schlussbericht 2016 17 15.1.2017
(1) – load distribution(2) – stiff bearing material
(e.g steel plate)(3) – e.g. elastomeric bearing(4) – grain direction
(2)
h
45
ef,2
ad
(1)45
ef,2
(1)ad
(2)(3) (3)
a4,ca2a4,c
a1
a3,c
a4,ca2a4,c
a1
b
(4)
h
ad,bottom
10·d
b
15
ad,top
a4,ca2a4,c
a1
b
a1
Figure 6.3 – Reinforcement by means of fully threaded screws or threaded rodsin areas of concentrated compression stresses perpendicular to the grain
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Schlussbericht 2016 18 15.1.2017
6.1.7 Shear
Drafting note: Leave (1)P - (3) as is. Add:
(4) At supports where the support force is not fully transferred at the contact area(e.g. in case of reinforced support area), only the contribution to the total shear forceof a concentrated load F within a distance hef may be disregarded, where hef is thedistance between the loaded beam edge and the plane defined by e.g. the screw tipsor the fasteners closest to the loaded beam edge, see Figure 6.6. At supports wherethe support force is transferred via connections fastened to the end grain, thereduction of total shear force should not be applied, see Figure 6.6.
Drafting Note: Exchange existing Figure 6.6 with the following Figure.
h
< h
F
< hef
F
hef
hef
< hef
F
hef = 0
F
Figure 6.6 –Conditions at a support to determine whether the concentratedforce F may be disregarded in the calculation of the shear force
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Schlussbericht 2016 19 15.1.2017
8.7.2 Axially loaded screws
Drafting note: Leave (1)P - (7) as is. Add:
(8) The characteristic compression resistance (pushing-in or buckling), Fc, Rk, shouldbe taken as:
RkkiRkaxRkc FFF ,,,,, ;min (8.40d)
where
Fax, ,Rk is the characteristic withdrawal capacity according to Eq. (8.39) or Eq.(8.40), respectively;
, ,1.18ki Rk c pl kF k N is the characteristic capacity of the screw in axial compression;
with
21
, ,4pl k y kdN f
and values kc according to Table 8.6.a.
A more detailed approach to determine the characteristic capacity of the screw inaxial compression is given in Annex R-A.
Table 8.6.a – Reduction factors kc for buckling of screwsAngle between screw axis and grain
Characteristic value ofyield strength of steel = 90° = 0°
fy,k = 1000 N/mm2 kc = 0.6 kc = 0.5
fy,k = 800 N/mm2
(e.g. hot dip galvanizedsteel)
kc = 0.65 kc = 0.55
fy,k = 500 N/mm2
(e.g. stainless steel)kc = 0.75 kc = 0.65
Drafting note: change the number of all following paragraphs by +1, e.g. (8) (9)
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Schlussbericht 2016 20 15.1.2017
Annex R-A (Informative): Characteristic capacity of screws in axialcompression (drafting note: new Annex)
(1) For screws in accordance with EN 14592 with
6 mm d 12 mm0.6 d1/d 0.75
where
d is the outer thread diameter;
d1 is the inner thread diameter,
the characteristic compression resistance (pushing-in or buckling), Fc, Rk, should betaken as:
RkkiRkaxRkc FFF ,,,,, ;min (R-A.1)
where
Fax, ,Rk is the characteristic withdrawal capacity according to Eq. (8.39) orEq. (8.40), respectively;
, ,ki Rk c pl kF k N is the characteristic buckling capacity of the screw; (R-A.2)
with
2 2
10.2
10.2
k
c
kk
fork
fork k
(R-A.4)
20.5 1 0.49 0.2k kk (R-A.4)
,
,
pl kk
ki k
NN is the relative slenderness ratio of the screw;
(R-A.6)
where
21
, ,4pl k y kdN f is the characteristic yield capacity of the screw, (R-A.7)
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Schlussbericht 2016 21 15.1.2017
fy,k is the characteristic yield strength of the screw;
and
sshkki IEcN , is the characteristic ideal elastic buckling load; (R-A.8)
900.19 0.012180h kc d
is the elastic foundation of the screw for solid timber and gluedlaminated timber of softwood;
(R-A.9)
k is the characteristic density of the wood-based memberis the angle between screw axis and grain direction of the wood;
41210'000
64s sdE I
is the bending stiffness of the screw.
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Schlussbericht 2016 22 15.1.2017
HintergrunddokumentTextvorschläge für die Aufnahme in das „Background Document for EN 1995“
6.1.5.2 Reinforcement of members with compression stresses perpendicular tothe grain
(1) Structural details in which the timber is loaded in compression perpendicular to thegrain are very common, e.g. beam supports or sills/sole plates. The combination ofhigh loads to be transferred over localized areas and low capacities in compressionperpendicular to the grain can make it difficult to meet the associated verifications.Fully threaded, self-tapping screws or screwed-in rods are a means to improve thestress dispersion into the timber. The main developments in this field were achievedin the work of [Bejtka 2006].
In contrast to the design approach applied for reinforcement to carry tensile stressesperpendicular to the grain, the load-carrying capacity of a reinforced support can bedetermined under the assumption of an additive coaction between the timber undercompression stresses perpendicular to the grain and the screws/rods undercompression. This assumption is valid if certain deformations of the loaded edge areaccepted. In addition, verification of the compression resistance of a fully threadedscrew (pushing-in or buckling) is necessary, see 8.7.2, (8). Finally it should be verifiedthat the compression capacity perpendicular to the grain of the timber is not exceededat the screw tips (transition between reinforced and unreinforced section), in a planedefined by an effective length, ef,2. The effective length is not to be interpreted as asupport length, hence the factor kc,90 is not applicable in this verification [Bejtka 2006].At the screw tips, the failure behaviour under compression stresses perpendicular tothe grain is characterized by transverse deformations (elongation) over the memberwidth. Over supports, this deformation is prevented by the bearing material. Theangle of stress distribution applied to determine the effective length used forverification at the screw tips may be taken as 45°, measured from the screw heads.The definition of stress distribution has changed over the years (linear loaddistribution under 45°, measured from the edge of the steel plate [Bejtka 2003];exponential load distribution, measured from the edge of the steel plate [Bejtka &Blaß 2006]; linear load distribution under 45°, measured from the screw tips, e.g.[ETA-12/0114 2012]), hence different approaches can still be found in literature. Theload distribution perpendicular to the grain, over the width of the member is smaller. Ifnecessary, e.g. in block-glued members, the angle of load distribution perpendicularto the grain can be taken as 15°. The compression force must be evenly distributed toall screws and the compression stresses at the screw heads have to be absorbed bythe bearing material. These two requirements can only be met by a hard bearing
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Schlussbericht 2016 23 15.1.2017
material. This can be realized in form of a hard intermediate layer from e.g. steel,designed in adequate thickness and thus capable to transfer the load uniformly. Thescrews shall be equally distributed over the bearing area and the screw heads shallbe on one line with the surface of the timber member. The distance requirements arethe same as for screws in tension. It is not necessary to take into account an effectivenumber of screws, nef. Reinforcement driven in from both edges of the beam toenable the transfer of compression perpendicular to grain stresses through the timbermember has been studied by [Watson, van Berschoten et. al. 2013] and wassubsequently introduced into Technical Approvals [DIBt Z-9.1-519 2014].
For information on the verification of the fully threaded screws or screwed-in rods inaxial compression it is referred to the information given for 8.7.2 (8). [Bejtka & Blaß2006] give information on the (increased) buckling resistance of fully threaded screwswith a clamped head support. This can be achieved by e.g. clamping the screw headsinto a steel plate featuring holes that are countersunk in the form of the screw headsin such a way as the surface of the screw heads is flush with the lower steel platesurface. In practice this can be a challenge due to the multitude of forms of screwheads available on the market. [Bejtka & Blaß 2006] also propose a calculation modelto determine the stiffness of reinforced beam supports.
6.1.7 Shear
(4) At supports where part of the support force is transferred into the beam (by e.g.reinforcement) or where the support force is transferred to connectors, fastened to theend grain, the development of compression stresses perpendicular to the grain isrestrained, i.e. the shear capacity is reduced. The consequential restriction inreducing the shear force applied in shear verification is state of the art in concretestructures and has been included in [Komm. DIN 1052 1996] as well.
8.7.2 Axially loaded screws
(8) The characteristic compression resistance of a fully threaded screw is taken as thesmaller of the pushing-in or buckling capacity. The pushing-in capacity is consideredequal to the withdrawal capacity of the fully threaded screw. The equations todetermine the buckling capacity of fully threaded screws, given in Annex R-A, are theresult of the work of [Bejtka 2006] and [Bejtka & Blaß 2006]. The simplification ofequations given in proposed for 8.7.2 has been developed by [Jockwer 2016]. [Bejtka& Blaß 2006] also propose buckling capacities for the application of fully threadedscrews with clamped heads in a steel plate. This application necessitates tocountersink the steel plate in the form of the screw heads in such a way as thesurface of the screw heads is flush with the lower steel plate surface, i.e. itnecessitates exact manufacturing.
Anlage 8-1:Normtext: Textvorschläge für Aufnahme in EN 1995-1-1
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
0
Novellierung des Abschnitts 9.3 des EC 5Im Rahmen dieses PRB-Forschungsvorhabens wurde das folgende Kapitel erarbeitet. Inzwi-schen wurde der Inhalt dieses Kapitels alsVorschlag für einen überarbeiteten Abschnitt 9.2.4„Wandscheiben“ der DIN EN 1995-1-1 bei den europäischen Normungsgremien gleichlau-tend eingereicht. Die Nummerierung wurde dem Diskussionspapier für die Überarbeitungdes EC 5 angepasst.
Ausschnitt aus dem Diskussionspapier zur Überarbeitung des EC 5
Begriffe
Plattenartig beanspruchte Tafel Plattenartig beanspruchte Tafeln sind Verbundkonstruktionen unterVerwendung von Rippen aus Bauschnittholz, Brettschichtholz, Bal-kenschichtholz oder Holzwerkstoffen und mittragenden Beplankun-gen aus Vollholz oder Holzwerkstoffen, die ein- oder beidseitig an-geordnet sein können. Rippen und Beplankung werden durch Kle-bung (quasi starr) oder durch mechanische Verbindungsmittelnachgiebig miteinander verbunden.
Platte Statische Idealisierung einer plattenartig beanspruchten Tafel, stati-sches Modell.
Scheibenenartig beanspruchteTafel
Verbundkonstruktion bestehend aus- Rippen mit Rechteckquerschnitt aus Bauschnittholz, Brett-
schichtholz, Balkenschichtholz oder Holzwerkstoffen,- ein- oder beidseitig angeordneten Beplankungen aus Voll-
holz, Holz- oder Gipswerkstoffen und- ihrem nachgiebigen Verbund durch stabförmige Verbin-
dungsmittel im Abstand av.Scheibe Statische Idealisierung einer scheibenartig beanspruchten Tafel,
statisches Modell mit als Spannweite oder Kraglänge und h alsScheibenhöhe in Lastrichtung gemessen.
Rippe Sparren, Deckenbalken, Wandrippe
Stoßholz Teil der Schubverbindung von zwei angrenzenden Platten
Beplankung besteht in der Regel aus einer größeren Anzahl von Platten ausHolz- oder Gipswerkstoffen und wird mit allen Rippen kontinuierlichverbunden.
Platte Teil der Beplankung mit Plattenlänge p in Richtung Spannweitegemessen und Plattenhöhe hp in Lastrichtung gemessen.
Verbund
Schubsteifer Plattenrand Plattenrand schubsteif mit Rippe durch stabförmige Verbindungs-mittel verbunden oder geklebt.
Freier Plattenrand Senkrecht zur Stabachse der Rippen verlaufend.
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
1
Schwebender Plattenrand Freier Plattenrand, parallel zur Stabachse der Rippen verlaufend,ist unzulässig.
9.3neu Scheibenartig beanspruchte Tafeln
9.3.1Allgemeines
(1) Scheibenartig beanspruchte Tafeln sind Verbundkonstruktionen. Sie bestehen
aus Rippen mit Rechteckquerschnitt aus Bauschnittholz, Brettschichtholz, Balken-schichtholz oder Holzwerkstoffen,
aus ein- oder beidseitig angeordneten Beplankungen aus Vollholz, Holz- oder Gips-werkstoffen und
aus ihrem nachgiebigen Verbund durch stabförmige Verbindungsmittel im Abstand a1.
(2) Die Beplankung besteht in der Regel aus einer größeren Anzahl von Platten aus Holz-oder Gipswerkstoffen und wird mit allen Rippen kontinuierlich verbunden.
(3P) Die Konstruktion der Tafeln ist so zu wählen, dass hierzu ein einfaches statisches Mo-dell gefunden werden kann, mit dessen Hilfe die Beanspruchungen der betrachteten Grenz-zustände mit ausreichender Genauigkeit berechnet werden können.
(4) Tafeln, die scheibenartig beansprucht werden, müssen an allen Rändern durch Rippen(Randrippen) begrenzt sein. Die auf die Tafeln einwirkenden Kräfte werden über die Rippen(Randrippen und/oder Innenrippen) in Richtung der Rippenachsen in die tragende Beplan-kung kontinuierlich ein- und ausgeleitet.
(5) Zusätzliche Beanspruchungen, die aus
diskontinuierlichen Kräften,
rechtwinklig zu den Rippenachsen gerichteten Kräften,
nicht nur zur Lagesicherung dienenden gelenkigen Verbindungen von Rippen,
dem Abstand der Achsen einlagig angeordneter Rippen und Mittelflächen einseitig an-geordneter Beplankungen und aus
dem Abstand der Achsen mehrlagig angeordneter Rippen
resultieren, sind zu berücksichtigen.
(6) Die Kontur scheibenartig beanspruchter Tafeln ist in der Regel drei- oder viereckig.
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
2
(7) Regel (5) in Abschnitt 5.1 folgend dürfen zur Beschreibung des Zusammenhangs vonVerbindungsmittelkräften und gegenseitigen Verbundteilverschiebungen ideal elastisch-plastische Materialgesetze verwendet werden. Durch Verformungen der Tafel verursachteZwängungen zwischen und rechtwinklig zu den Plattenrändern dürfen vernachlässigt wer-den.
(8) Ein direktes Zusammenwirken einlagig angeordneter Rippen über Kontakt ist zu gewähr-leisten. Die Randrippen von dreieckigen Tafeln sollten untereinander und mit der Unterkon-struktion so verbunden werden, dass sie ohne Mitwirkung der Beplankung als Stabwerk tra-gen.
(9) Sofern kein genauerer Nachweis geführt wird, gelten druck- oder biegebeanspruchteRippen als in Tafelebene ausreichend gegen Kippen und Knicken gesichert, wenn sie miteiner beidseitigen aussteifenden Beplankung mit einer Rohdichte von mindestens 500 kg/m³kontinuierlich mit a1 70 mm verbunden sind (auch Innenrippen) und der Rippenabstandnicht größer als das 50fache der Beplankungsdicke ist. Dies gilt auch für Rippen mit einereinseitigen aussteifenden Beplankung mit einer Rohdichte von mindestens 500 kg/m³, sofernsie mit Rechteckquerschnitt und einem Seitenverhältnis von h/b 4 und a1 35 mm ausge-führt werden.
Anmerkung: Die sehr kleinen Verbindungsmittelabstände sind erforderlich für Wandrippen inständiger Kombination (z. B. für geklammerte Weichfaserplatten oder auch GKB), wenn kei-ne Aussagen über die Steifigkeit und Tragfähigkeit des Verbundes unter Berücksichtigungder Zeitabhängigkeit gemacht werden. Diese Regel ist noch abzustimmen mit Regeln (7) und(8) in 9.3.2.
(10) Für die Beanspruchungen des Verbundes von Beplankung und Rippen von Dach-, De-cken- und Wandtafeln sind wahlweise die folgende Bedingung einzuhalten:
2 2v,d v,0,d v,90,d d 1s s s R a
oder
v,0,d v1 d 1s k R a
Dabei ist
sv,0,d Bemessungswert der längenbezogenen Beanspruchung des Verbundes parallel zumPlattenrand wirkend,
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
3
sv,90,d Bemessungswert der längenbezogenen Beanspruchung des Verbundes senkrechtzum Plattenrand wirkend,
Rd Bemessungswert der Tragfähigkeit eines Verbindungsmittels auf Abscheren,
a1 Abstand der Verbindungsmittel untereinander,
kv1 Beiwert zur Berücksichtigung der Anordnung und Verbindungsart der Platten; kv1<1,wenn Beanspruchungen des Verbundes senkrecht zum Plattenrand für das Gleichge-wicht der Platte erforderlich sind, aber rechnerisch nicht ermittelt bzw. nicht berücksich-tigt werden.
(11) Der Beiwert kv1 darf angenommen werden zu:
Für Dach-, Decken- und Wandtafelnkv1 = 1,0 für Tafeln mit allseitig schubsteif verbundenen Plattenrändern.
Für Deckentafelnkv1 = 0,66 für Tafeltyp 2.1 mit dreiseitig schubsteif verbundenen Plattenrändern undRippen als Verteiler,kv1 = 0,5 für Tafeltyp 1.1 mit dreiseitig schubsteif verbundenen Plattenrändern am Ta-felrand, zweiseitig schubsteif verbundenen Plattenrändern sonst und Platten als Vertei-lerkv1 = 0,33 für Tafeltyp 1.2 mit nur zweiseitig schubsteif verbundenen Plattenrändernund Platten als Verteiler
Für Wandtafelnkv1 = 0,33 für Tafeltyp X (noch zu bestimmen)
(12) Für die Beanspruchungen der Beplankung von Dach-, Decken- und Wandtafeln sind diefolgenden Bedingungen einzuhalten:
Schub
d
v ,1 v,2 p,v v,d
1k k k f
mit p,vr
1k min
35 t / a
Anmerkung: kp,v zur Berücksichtigung von Biegebeanspruchungen infolge Beulens der quasi perfekt ebenenPlatte (ohne Berücksichtigung von Imperfektionen) für Schub oder Schub aus Biegung.
Zug
t, ,d
v,1 v,2 t, ,d
1k k f
Anmerkung: Ohne Berücksichtigung eines Volumeneffektes
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
4
Druck
c, ,d
v,1 v,2 p,c c, ,d
1k k k f
mit
p,cr
1k min
20 t / a
Anmerkung: Das überkritische Tragvermögen der Beplankung, das sich durch dieMembranwirkung der Platte im ausgebeulten Zustand einstellt, wird v. Kármán folgenddurch den wirksamen Rippenabstand
20taf
fa r
k,c
cr,90ef,r
berücksichtigt, der der in Tabelle 5 des Abschnitts 8.6.1 für das Druckbeulen angege-benen minimalen wirksamen Breite entspricht. Damit ergibt sich aus
Karman,postcr,90r!
k,cef,r fafa
der überkritische Grenzzustand auf Druck zu
k,cr
Karman,postcr,90 fat20f in N/mm².
Anmerkung: kp,c zur Berücksichtigung von Biegebeanspruchungen infolge Beulens der quasi perfekt ebenenPlatte (ohne Berücksichtigung von Imperfektionen) für Druck oder Druck aus Biegung
Dabei ist
d Bemessungswert des Schubspannung der Beplankung,
fv,d Bemessungswert der Schubfestigkeit der Platten,
ft,d Bemessungswert der Zugfestigkeit der Platten,
fc,d Bemessungswert der Druckfestigkeit der Platten,
Rd Bemessungswert der Tragfähigkeit eines Verbindungsmittels auf Abscheren,
kv2 Beiwert zur Berücksichtigung der Zusatzbeanspruchung nach 9.3.1 (5) und (13),
t Dicke der Platten,
ar Abstand der Rippen.
(13) Wenn kein genauerer Nachweis der Tragfähigkeit der Platten für die Zusatzbeanspru-chungen nach 9.3.1 (5) geführt wird, darf der Beiwert kv2 angenommen werden zu:
kv2 = 0,33 bei einseitiger Beplankung,
kv2= 0,5 bei beidseitiger Beplankung.
(14) Die Tragfähigkeit von Verbindungsmitteln an den Plattenrändern darf mit dem Faktor 1,2gegenüber den Werten nach Abschnitt 8 erhöht angenommen werden.
Anmerkung: Für diese Regel gibt es bislang keinen experimentellen Nachweis.
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
5
(15) Bei gleichzeitiger Beanspruchung darf der kleinere Wert der Beanspruchungen sv,0 odersv,90 vernachlässigt werden, wenn die charakteristische Tragfähigkeit mit dem Faktor 0,7abgemindert wird.
9.3.2Rechteckige Tafeln
(1) Rechteckige Tafeln besitzen umlaufende Randrippen und eine Schar randparalleler,durchlaufender Innenrippen im Abstand ar. Die Platten der Beplankung sind in Reihen paral-lel oder rechtwinklig zu den durchlaufenden Rippen angeordnet, wobei die Plattenstöße dereinen Richtung immer auf den Rippen erfolgen (Bild 9.1). Die Plattenränder in der anderenRichtung sind frei (Bilder 9.1a, 9.1b; Bild 9.2a) oder durch Stoßhölzer schubsteif verbunden(Bild 9.1c; Bild 9.2b, 9.2c).
alle Plattenränder schubsteif aufRippen oder Stoßhölzern ver-bunden
mit freien Plattenrändern senk-recht zu den Innenrippen
längere Plat-tenseite senk-recht zu denInnenrippen
längere Plat-tenseite paral-lel zu denInnenrippen
1 Randrippe 2 Innenrippe 3 Stoßholz 4 Platte
5 Beplankung aus mehreren Platten bestehend 6 freier Plattenrand
Bild 9.1: Anordnung von Rippen und Platten
(2) Freie Plattenränder sind nur bei Dach- und Deckentafeln zulässig. Die Platten müssennicht versetzt angeordnet werden.
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
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(3) Der Verbund von Beplankung und Rippe wird durch den bereichsweise für jede Rippekonstant angenommenen Schubfluss sv,0 in N/mm in Richtung der Stabachse der Rippe undparallel zum Plattenrand und gegebenenfalls durch die rechtwinklig zur Stabachse und zumPlattenrand gerichtete kontinuierliche Beanspruchung sv,90 in N/mm beansprucht.
(4) Werden Tafeln aus einzelnen Tafelelementen zusammengesetzt, dann sind die Elementeso zu verbinden, dass der Schubfluss sv,0 und sv,90 der angrenzenden Beplankungsrändervon Element zu Element übertragen werden kann (Bild 9.2a).
(5) Der Abstand a1 und der Durchmesser der Verbindungsmittel ist an allen Plattenrändernder Beplankung auf den Rippen und auf den Stoßhölzern konstant.
a) freie Plattenränder b) Platten schubsteif über c) Platten schubsteif über Stoßhölzer ver eine Rippe verbunden bunden
Legende: 1 Stoßholz, 2 freie Plattenränder
Bild 9.2: Plattenränder
Bild 9.2a: Übertragung des Schubflusses bei Tafeln aus mehreren Elementen
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
7
(6) Wenn die Holzwerkstoffplatten versetzt angeordnet sind (siehe Bild 9.4), darf der Nagel-abstand entlang den nicht durchlaufenden Plattenstößen mit dem Faktor 1,5 (bis zu einemGrößtwert von 150 mm) ohne Reduzierung der Tragfähigkeit erhöht werden.
(7) Eine kontinuierliche Verbindung von Beplankung und Rippen nach 9.3.1 (2) darf ange-nommen werden, wenn der Abstand der Verbindungsmittel entlang den Plattenrändern beibeidseitiger Beplankung höchstens 70 mm und bei einseitiger Beplankung höchstens 35 mmbeträgt.
(8) Der Verbindungsmittelabstand a1 muss mindestens 20d betragen, sofern kein genauererNachweis der Tragfähigkeit der Platten geführt wird.
Anmerkung: Noch abzustimmen mit Regel (9) in 9.3.1
(9) Als Randabstände der Verbindungsmittel für Platten und Rippen darf bei Tafeln mit allsei-tig schubsteif verbundenen Plattenrändern das Maß a4,c gewählt werden. In Randbereichen,in denen die Rippen rechtwinklig zu ihrer Stabachse beansprucht werden, können andereRandabstände erforderlich sein. Bei allen Tafeln mit freien Plattenrändern muss als Randab-stand der Verbindungsmittel aller Platten das Maß a4,t gewählt werden.
(10) In einem Plattenabschnitt p x ar des Tafeltyps 1a, 1.1, 1.2 und 1.3 und in einem Platten-abschnitt hp. x ar des Tafeltyps 2a und 2.1 darf bei der Berechnung der Beanspruchungeneine einzelne Öffnung vernachlässigt werden, wenn ihre Abmessungen kleiner als ar /2 x ar
/2 sind. Die Auswirkungen größerer Öffnungen sind nachzuweisen.
(11) Die Randrippen von Tafeln dürfen nicht gestoßen sein oder die Stöße sind verfor-mungsarm auszuführen. Stöße sind verformungsarm in diesem Sinne, wenn der Bemes-sungswert der Tragfähigkeit des Stoßes größer als der 1,5fache Bemessungswert der Bean-spruchung ist.
(12) Sofern kein genauerer Nachweis der Tragfähigkeit der Tafel erfolgt, sind bei Tafeln miteinem Rippenabstand, der größer ist als die 50fache Beplankungsdicke, die Lasten überVerteiler in die Tafeln einzuleiten. Freie Plattenränder sind bei diesen Tafeln nicht zulässig.
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
8
9.3.4 Wandtafeln
9.3.4.1 Allgemeines
(1) Wandtafeln bilden gemeinsam mit den Deckentafeln ein Stockwerk (Abbildung 7). Wand-tafeln sind in der Regel rechteckige Tafeln (Abbildung 8) mit einer Länge und einer Höhe hmit in regelmäßigen Abständen ar angeordneten vertikalen Rippen und einer horizontalenKopf- und Fußrippe. Entsprechend haben die Platten der Beplankung die Länge p und dieHöhe hp h. Die Rippen sind einlagig angeordnet und untereinander bis auf Druckkontakt undVerbindungen zur Lagesicherung nicht direkt mechanisch verbunden.
F1 Deckentafel eines Stockwerks
W1, W2 Wandtafeln eines Stockwerks
1 Beplankung der Wandtafel W1
2 Vertikale Rippe der Wandtafel W1
3 Kopfrippe der Wandtafel W1
F Ständige Last und Verkehrslast
Imperfektion, Schrägstellung
w Winddruck (Windsog)
Abbildung 7: Weiterleitung der Windlast w und der Aussteifungskräfte F von einer plattenartig bean-spruchten Wandtafel W1 über eine scheibenartig beanspruchte Deckentafel zu scheiben-artig beanspruchten Wandtafeln W2
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
9
(2) Wandtafeln können in ihrer Ebene horizontal und vertikal beansprucht werden (Abbildung8). Die Horizontal-und Vertikalkräfte werden in die Kopfrippe der Wandtafel eingeleitet. DieTragfähigkeit der Kopfrippe für die durch Vertikalkräfte verursachten Biegebeanspruchungenist nachzuweisen.
(3) Sofern für die charakteristische Länge der Kopfrippe gilt
=4
? Gl. 1
und bei einstöckigen Gebäuden dürfen die durch Vertikalkräfte gleichzeitig verursachten Be-anspruchungen des Verbundes der Kopfrippe mit der Beplankung und der Beplankung selbstunberücksichtigt bleiben.
(4) Die Lagerung der Wandtafel für Horizontal-und Vertikalkräfte erfolgt in horizontaler Rich-tung über die Fußrippe und in vertikaler Richtung über die vertikalen Randrippen oder einekontinuierliche Lagerung der Fußrippe. Kopf- und Fußrippe müssen darüber hinaus so gela-gert werden, dass sich die Wandtafel auch senkrecht zur Wandebene in einer stabilenGleichgewichtslage befindet (kein Umkippen oder Gleiten).
Anmerkung: Für Verdrehungen der Kopfrippe gegen die Fußrippe um eine vertikale Drehachse (Torsion) besitzteine Wandtafel keine Steifigkeit.
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
10
a Konstruktion b ständige Lasten undVerkehr
c Aussteifungskräfte undWind
1 Kopfrippe, durchlaufend
2 Randrippe
3 Fußrippe
4 Beplankung, einseitig oder beidseitig
5 Innenrippe
F ständige Lasten und Verkehrslasten
Fv Teile der Aussteifungskraft und Windlast eines Stockwerks
Fv1 resultierende Aussteifungskraft und Windlast von Bauwerksteilen oberhalb des Stockwerks
F1 vertikale Lasten, die aus Windlasten oberhalb des Stockwerks resultieren
Fc, Ft, Ft,op in die Konstruktion unterhalb des Stockwerks weiterzuleitende Druck- und Zugkräfte
Abbildung 8: Wandtafel eines Stockwerks
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
11
1 obere Wandtafel
2 Deckentafel
3 untere Wandtafel
4 vertikale Rippe
5 Verbindungselement zur Weiterleitung von Ft
Abbildung 9: Verbindung der vertikalen Rippen übereinander stehender Wandtafeln
(4) Die Lagesicherheit der Wandtafel ist in der Gleitfuge zwischen Fußrippe und Unterkon-struktion zu gewährleisten, wie in Abbildung als Prinzipskizzen dargestellt.
1 Beplankung in der Regel vorgefertigt
2 Beplankung auf der Baustelle montiert
3 Fußrippe
4 Richt-/Nivellierholz
5 Ausgleichsmörtel
6 Anker auf Abscheren und ggf. auf Zug beansprucht
Abbildung 10: Varianten der Verbindung einer Wandtafel mit einer Stahlbetonplatte als Unterkonstruktion
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
12
(5) Für eine Wandtafel, die in ihrer Ebene durch eine Kraft Fv horizontal zwischen Fuß- undKopfrippe beansprucht wird, gelten die Regeln für Deckentafeln sinngemäß.
(6) Die Plattenabmessungen in beiden Richtungen, das sind die Plattenlänge p und die Plat-tenhöhe hp (auch von Passstücken), betragen mindestens 625 mm.
(7) Die Ränder der Platten einer Wandtafel sind mit Rippen mit überall gleichen Verbin-dungsmitteln im Abstand a1 verbunden; eine Abstufung der Verbindungsmittelabstände istnur auf Innenrippen zulässig, auf denen sich kein Plattenstoß befindet.
(8) Die ein- oder beidseitige Beplankung besteht aus über die volle Tafelhöhe durchgehen-den Platten, die auf vertikalen Rippen (Stoßrippen) gestoßen sein dürfen.
(9) Abweichend von (8) darf die Beplankung horizontal einmal gestoßen sein, wenn die Plat-tenabmessungen in (6) eingehalten werden und die beiden Plattenränder schubsteif ent-sprechend (7) verbunden sind. Hiervon abweichende Konstruktionen und Beplankungen mitfreien Plattenrändern sind nur zulässig, wenn über die Regeln dieses Abschnitts hinaus ge-nauere Nachweise der Tragfähigkeit (einschl. Kippen und Knicken der vertikalen Rippen,siehe (9) in 9.3.1) und der Gebrauchstauglichkeit geführt werden.
9.3.4.2 Plattenartige Beanspruchung durch Wind
(1) Für die plattenartige Beanspruchung durch Wind, entsprechend der Wandtafel W1 in Ab-bildung 7, darf angenommen werden, dass die Kraftübertragung von den vertikalen Rippenin die Kopf- und Fußrippen ohne zusätzliche Verbindungsmittel sichergestellt ist.
9.3.4.3 Vertikale scheibenartige Beanspruchung(1) Die Abtragung vertikaler Lasten erfolgt von der Kopf- in die Fußrippe über die vertikalenRippen allein durch Querdruck c,90 oder im Zusammenwirken mit der Beplankung durch sv,90
im Verhältnis der Beanspruchbarkeiten von Querdruck in den Kontaktflächen und Verbundvon Beplankung und Kopf- und Fußrippe.
(2) Die Nachweise für die Beanspruchungen der Rippen durch Querdruck c,90 sind nachAbschnitt 6.2.5 zu führen. Die Nachweise für die Beanspruchungen des Verbundes und derBeplankung durch sv,90 sind nach den Regeln (10) bis (13) des Abschnitts 9.3.1neu zu füh-ren.
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
13
(3) Sind die vertikalen Lasten nicht symmetrisch über die Länge einer Wandtafel verteilt, sodarf die lokale Wirkung des aus der Ausmitte e (Unsymmetrie) resultierenden Moments aufdie Beanspruchungen des Verbundes von Beplankung und Rippen unberücksichtigt bleiben,wenn e kleiner /6 und h/6 ist.
Anmerkung: Die globalen Wirkungen von unsymmetrischen Lasten auf das Gleichgewicht eines Tragwerks sindstets zu verfolgen.
(4) Die Auswirkung von Imperfektionen einer vertikal belasteten Wandtafel in Form einerSchrägstellung nach Regel (6) des Abschnitts 5.5 und Bild 5.3b darf durch eine ErsatzlastF berücksichtigt werden (Abbildung 11). Für einstöckige Gebäude entsprechend Bild5.3bneu gilt
, = ,
70Gl. 2
qz vertikale Linienlast aus ständigen Lasten und Verkehrslasten
imp Länge der auszusteifenden, imperfekten Wandtafel
Anmerkung: Bei einstöckigen Gebäuden mit ausgebautem (bewohntem) Dachstockwerk und Ziegeleindeckungbeträgt das Verhältnis der vertikalen Linienlast zur Windlastqz,k/wk ungefähr 10.
(5) Bei Berücksichtigung einer Schrägstellung durch eine Ersatzlast F nach Gl.16 darf diehorizontale Verschiebung uel aus Fv + F in Abbildung das Maß h/100 nicht überschreiten,falls kein genauerer Nachweis nach Theorie 2.Ordnung erfolgt. Die Steifigkeitskennwerteund Verschiebungsmoduln sind dabei nach Abschnitt 2.4.1 zu bestimmen.
1 auszusteifende Wandtafel
2 aussteifende Wandtafel
Abbildung 11: Auswirkungen der Schrägstellung einer Wandtafel
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
14
Anmerkung: Die Summe von WindlastFv und Aussteifungskraft F ,d beträgt nach Theorie 2. Ordnung
, + , = ( , + ) mit = , Gl. 3
und der Scheibensteifigkeit Kd der aussteifenden Wandtafel für Nachweise im Grenzzustand STR. Dabei sind dieNachgiebigkeiten der oberen und unteren Decke des Stockwerks, die wiederum die Wandtafel aussteifen, gege-benenfalls zu berücksichtigen.
(6) Die aus Schrägstellungen mehrerer Wände möglicherweise resultierende Verdrehung deroberen gegenüber der unteren Deckentafel darf in der Regel vernachlässigt werden.
(7) Die Auswirkung von Imperfektionen aus der Tafelebene einer auf Druck beanspruchtenvertikalen Rippe in Form einer Vorkrümmung ist nachzuweisen. (Querschnittsnachweis nachAbschnitt 7.2 oder Bauteilnachweis nach Abschnitt 7.3 imperfektionsempfindlicher Bauteile)
Anmerkung: siehe auch „Plattenartig beanspruchte Tafeln“ in Abschnitt 9.2neu
(8) Die Auswirkung von Imperfektionen in der Tafelebene (Schrägstellung und Vorkrüm-mung) einer auf Druck beanspruchten vertikalen Rippe dürfen bei Wandhöhen h < 3 m ver-nachlässigt werden, wenn die Anforderungen in Regel (9) des Abschnitts 9.3.1 (vereinfachterNachweis von Kippen und Knicken) erfüllt werden. Sofern die Anforderungen nicht erfülltwerden, ist für die vertikale Rippe ein Nachweis als elastisch gelagerter Druckstab nachTheorie 2. Ordnung unter Berücksichtigung des Kriechens des Verbundes von Beplankungund Rippe zu führen.
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
15
a b c d
Schrägstellung dervertikalen Rippen
Vorkrümmung e ei-ner vertikalen Rippein der Tafelebene -Knicken
Vorkrümmung e dervertikalen Rippenaus der Tafelebene -Knicken
Druckbeulen infolgeVorkrümmung dermit 4 Randrippenverbundenen Be-plankung
Abbildung 12: Imperfektionen der vertikalen Rippen und der Beplankung einer Wandtafel
Anmerkung: Nachweis der vertikalen Rippe im Grenzzustand STR mit der Vorkrümmung e inder Tafelebene nach Abbildung 13 als elastisch gelagerten durch Fd beanspruchten Druck-stab der Länge h in Abbildungnach Theorie 2. Ordnung
- Bemessungswert der Steifigkeit k des Verbundes der druckbeanspruchten Rippe mitder über h durchgehenden Platte (ungestoßene Beplankung) in N/mm/mm
= mit Abstand a1 der Verbindungsmittel, Gl. 4
- Bemessungswert der Steifigkeit k des Verbundes der Platte der Länge p mit derKopf- und Fußrippe beträgt mindestens kd und für die Plattenlänge gilt: p 5a1,
- Ersatzstablänge in mm
= , mit , = , = , , Gl. 5
- kritische Last der elastisch gelagerten Rippe in N
, = , + und =,
, Gl. 6
- horizontale Durchbiegung v der Rippe in mm und Beanspruchungen q, Q des Ver-bundes in N/mm
= und = , = Gl. 7
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
16
1 vertikale Rippe
2 horizontale Rippe
3 Beplankung
4 Verbund
Abbildung 13: Statisches Modell einer vertikalen Rippe mit konstanter Normalkraft N = F, an denEnden durch indirekten Verbund mit der Beplankung über Kopf- und Fußrippe undüber die Rippenlänge durch direkten Verbund mit der Beplankung seitlich ausgesteift
9.3.4.4 Horizontale Scheibenbeanspruchung(1) Die Verteilung der aus Wind resultierenden horizontalen Kräfte Fv auf die Wandtafelneines Stockwerks erfolgt mit Hilfe eines statischen Modells, dessen vereinfachende Annah-men nachvollziehbar sind. Dabei sind die Auswirkungen der Windlasten auf Gebäudeteileoberhalb des Stockwerks zu berücksichtigen.
(2) Für die druckbeanspruchten vertikalen Rippen gelten die Regeln des Abschnitts 9.3.4.3sinngemäß.
(3) Die Abtragung vertikaler Lasten erfolgt von der Kopf- in die Fußrippe über die vertikalenRippen allein durch Querdruck c,90 oder im Zusammenwirken mit der Beplankung durch sv,90
im Verhältnis der Beanspruchbarkeiten von Querdruck in den Kontaktflächen und Verbundvon Beplankung und Kopf- und Fußrippe. Ohne weiteren Nachweis darf bei beidseitiger tra-gender Beplankung dem Verbund und bei einseitiger tragender Beplankung ¼ der Rip-penkraft zugeordnet werden.
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
17
- Verfahren A für einseitig oder beidseitig vorgefertigte Wandtafeln(1) Zur Berechnung der Beanspruchungen der Teile einer Wandtafel ohne Öffnungen darfdas in Abbildung 14 dargestellte Schubfeld-Modell verwendet werden. Dann gilt für die verti-kalen Lagerkräfte
, = , = , Gl. 8
und für den konstanten Schubfluss im Verbund von Beplankung und Randrippen
, , =1
, Gl. 9
a statisches Modell mit EinwirkungFv und Reaktionen in N
b Beanspruchung sv,0
des Verbundes und
der Beplankung in N/mm
c Normalkräfte der Rippen in N
1 Stab als Modell der Rippe
2 Scheibe nach Scheibentheorie der Statik als Modell der Beplankung
3 Symbol für Verbund von Beplankung und Rippe
Abbildung 14: Statisches Modell (Schubfeld–Modell) einer Wandtafel - Einwirkung, Reaktionen undBeanspruchungen
(2) Die Nachweise für die Beanspruchungen des Verbundes und der Beplankung sind nachden Regeln (10) bis (13) des Abschnitts 9.3.1neu zu führen.
(3) Wenn kein besonderer Nachweis geführt wird, dürfen Wandtafelabschnitte mit Tür- undFensteröffnungen für die Weiterleitung horizontaler Kräfte nicht in Rechnung gestellt werden.
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
18
(4) In der Regel besteht eine Wand aus einer Gruppe von Wandtafeln (Abbildung). Sofernalle Wandtafeln der Gruppe mit einer durchgehenden Kopf- und Fußrippe verbunden sind,darf die Horizontalkraft Fv auf die einzelnen Tafeln der Gruppe proportional zu den Tafellän-gen verteilt werden. Die Auflagerreaktionen der vertikalen Rippen der einzelnen Wandtafelnder Gruppe sind dann gleich und ergeben sich aus Gl. 16. Die Beanspruchungen sv,0 derRippen und der Beplankung sind dann ebenfalls gleich und ergeben sich aus Gl. 17, wenn inbeiden Gleichungen für die Summe der einzelnen Tafellängen (ohne Öffnungsabschnitte)angesetzt wird.
Anmerkung: Gemäß (3) gilt für Wand in Abbildung = 1 + 2 .
1 Wandtafel 1 der Länge 1 ohne Öffnung, Beplankung einer Seite besteht aus einer Platte
2 Wandtafel 2 der Länge 2 ohne Öffnung, Beplankung einer Seite besteht aus zwei Platten
3 Innenrippe
4 Innenrippe als Stoßrippe
Abbildung 15: Wand mit Öffnungen bestehend aus einer Gruppe von 2 Wandtafeln, Beplankung ein-oder beidseitig – Einwirkung und Reaktionen
(5) Wenn eine Verankerung der Wandtafel erforderlich ist, ist für diese folgender Nachweiszu führen:
, , , , Gl. 10
Ft,d,dst Bemessungswert der Ankerkraft aus destabilisierenden Einwirkungen
Fc,d,stb Bemessungswert der Druckkraft aus stabilisierenden Einwirkungen
Rd Bemessungswert der Tragfähigkeit der Verankerung
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
19
a direkte Verankerung der Randrippe b indirekt durch die Beplankung alsunverschiebliche Zwischenschicht
1 Verbindungselement
2 Randrippe
3 Fußrippe
4 Beplankung
Abbildung 16: Verankerungsvarianten
Abbildung 17: Beispiel einer direkten Zugverbindung der Randrippe einer Wandtafel durch ein Ver-bindungselement mit der Unterkonstruktion
(6) Die Verankerung erfolgt in der Regel durch ein Verbindungselement, das auf der einenSeite direkt an der vertikalen Randrippe der Wandtafel und auf der anderen Seite an der Un-terkonstruktion angeschlossen wird (Abbildung 16a). Der Anschluss des Verbindungsele-ments nicht direkt an die Rippe, sondern indirekt durch die Beplankung hindurch (Abbildung16b), ist nur zulässig, wenn zur Bestimmung von Rd ein besonderer Nachweis geführt wird,der die Beplankung als unverschiebliche Zwischenschicht betrachtet. Der Grenzzustand derTragfähigkeit, der durch Zugscherversagen der Beplankung eintritt, ist zu berücksichtigen.Die Anordnung von Verbindungselementen der Variante in Abbildungb auf Plattenstößen istunzulässig.
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
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(7) Der Bemessungswert Rd der Tragfähigkeit der Verbindungsmittel des Verbundes vonBeplankung und Rippen nach Abschnitt 8 darf bei Wandtafeln ohne freie Plattenränder um20% erhöht werden.
(8) Als Randabstand der Verbindungsmittel für Platten und Rippen darf bei Wandtafeln ohnefreie Plattenränder das Maß a4,c gewählt werden.
(9) Für Wandtafeln einstöckiger Gebäude ist eine Berücksichtigung der Auswirkungen vonImperfektionen in Form einer Schrägstellung nach Abbildunga und ein Nachweis der horizon-talen Kopfverschiebung u nicht erforderlich, wenn
- die Tafellänge mindestens h/2 beträgt,- die Wandtafel keine freien Plattenränder besitzt und direkt in einer steifen Unterkon-
struktion gelagert ist,- die Erhöhung der Tragfähigkeit der Verbindungsmittel nach (7) nicht in Anspruch ge-
nommen wird.
(10) Die horizontale Kopfverschiebung u einer Wandtafel ergibt sich als Summe der Ver-schiebungsanteile
- uK des Verbundes aller Plattenränder mit den Rippen,- uG der Schubverformungen der Platten und- uA der Verbindung der Wandtafel mit der Unterkonstruktion.
Bei Wandtafeln ein- und zweistöckiger Gebäude mit allseitig schubsteif verbundenen Platten-rändern dürfen die Verformungen der Rippen vernachlässigt werden.
Anmerkung:
Der Verschiebungsanteil uK des Verbundes aller Plattenränder mit den Rippen ergibt sich für die Wandtafel inAbbildung 8 und Abbildung 14 und die Wandtafel 1 in Abbildung 15 jeweils mit Beplankung aus einer Platte zu
, = (2 + 2 ) , , ·Gl. 11
Der Verschiebungsanteil uG der Schubverformungen der Platten ergibt sich zu
, = , , · Gl. 12
Der Verschiebungsanteil uA der Verbindung der Wandtafel mit der Unterkonstruktion ergibt sich zu
= , + , = ( + ) Gl. 13
mit der Verformung wt der Verankerung infolge Ft und der Eindrückungwc der Fußrippe infolge Fc. Wird eineWandtafel über biegesteif durchlaufende horizontale Rippen außerhalb der Wand selbst verankert, entstehenzusätzliche horizontale Kopfverschiebungen. Die geometrische Kompatibilität der Kopfverschiebungen aller Wän-de eines Stockwerks mit der Verformbarkeit der Deckentafeln ist zu beachten.
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
21
- Verfahren B-neu für einseitig vorgefertigte Wandtafeln
9.3.4.5 Kombinierte vertikale und horizontale Scheibenbeanspruchung(1) Vertikale und horizontale Scheibenbeanspruchungen sind in ihrer ungünstigsten Kombi-nation nachzuweisen.
(2) ….
9.3.4.6 Beidseitig ungleiche Beplankungsmaterialien
(1) Bei beidseitigen Beplankungen mit gleichen Verbundsteifigkeiten darf die Tragfähigkeitder Wandtafel als Summe der Tragfähigkeiten der beiden Beplankungsseiten berechnetwerden. Andernfalls darf die Tragfähigkeit der weicheren Beplankungsseite nur zu 80% inRechnung gestellt werden.
Anmerkung: Diese Regel kann noch konkretisiert werden.
(2) …
9.3.4.X Beplankung aus Brettschalung
?
9.3.4.7 Öffnungen
(1) Einzelne Öffnungen in der Beplankung dürfen bei der Berechnung der Beanspruchungenvernachlässigt werden, wenn ihr Durchmesser dop kleiner oder die Länge op ihre längstenDiagonale kürzer als 200 mm ist und ihr Abstand zum Plattenrand größer als dop bzw. op ist.Bei mehreren Öffnungen muss zusätzlich die Summe der Längen kleiner als 10% der Tafel-länge und die Summe der Höhen kleiner als 10% der Tafelhöhe sein. Die Auswirkungengrößerer Öffnungen sind mit Hilfe eines geeigneten statischen Modells und den Mindestab-ständen dop bzw. op vom Plattenrand nachzuweisen.
(2) Die Reduktion der Tragfähigkeit einer Wandtafel auf Grund von Öffnungen zum Einbla-sen von losen Dämmstoffen in unmittelbarer Nähe des Tafelrandes in Abbildung 18 kann
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
22
durch Abminderung der Schubfestigkeit der Beplankung durch den Beiwert kop berücksichtigtwerden
= ,
0,9 ,Gl. 14
ar,mean mittlerer Rippenabstand
dop Durchmesser der Einblasöffnung
Der Einfluss der Einblasöffnungen auf das Beulen der Beplankung darf vernachlässigt wer-den.
1 Einblasöffnung mit Durchmesser dop
2 Verbindungselement nach Abbildung 16a
Abbildung 18: Wand mit Einblasöffnungen, bestehend aus einer Gruppe von 2 Wandtafeln – Rand-abstände der Öffnungen
Anmerkung: Die Wand muss statisch in 2 Wandtafeln zerlegt werden, da der Randabstand der Öffnung inGefach 3 zum linken Plattenrand kleiner als ihr Durchmesser dop ist.
9.3.4.8 Passplatten
(1) Wenn kein genauerer Nachweis der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit geführtwird, beträgt die Plattenlänge p als Teil der Wandlänge mindestens 625 mm.
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
23
(2) …
9.3.4.9 Nicht rechteckige Wandtafeln
(1) Die Reaktionen und Beanspruchungen nicht rechteckiger Wandtafeln, wie die in Abbil-dung 19, dürfen mit Hilfe von Schubfeld-Modellen berechnet werden, solange für dasGleichgewicht jeder einzelnen Platte der Beplankung keine Beanspruchungen sv,90 senkrechtzu einem Plattenrand berücksichtigt werden müssen. Gegebenenfalls sind an den Kraftein-leitungsstellen Verbindungen der Rippen herzustellen, um die Kraft Fv in Komponenten zer-legen zu können, die in Richtung der beteiligten Rippenachsen wirken.
Verbesserung der Praxistauglichkeit der Baunormen – Teilantrag 4: HolzbauTeilprojekt „Nachweisverfahren für scheibenartig beanspruchte Wandtafeln.“
24
Konstruktion Statisches Modell Schubfluss Normalkraft
A
B
C Bild folgt Bild folgt Bild folgt
D
1 Stab als Modell der Rippen
2 Scheibe nach Scheibentheorie der Statik als Modell der Beplankung
3 Symbol für Verbund von Beplankung und Rippe
4 Verbindung der Rippen
Abbildung 19: Statische Modelle (Schubfeld–Modelle) nicht rechteckiger, trapezförmiger Wandtafeln
Anlage 10-1:Redaktionelle Durchsicht EC 5-2
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