INFORMATIONSDIENST HOLZ
holzbau statik aktuell 01
holzbau statik aktuell 01 | 2014 11
Stahltrapezelemente zur Aussteifunghlzerner Dachkonstruktionen
Seite 2 _ Impressum / Bildnachweis
3 1 _ Einleitung
3 2 _ Stand der Normung
4 3 _ Vereinfachte Bemessung
nach DIN 18807-3
4 3.1 _ Geltungsbereich
6 3.2 _ Bemessungsregeln aus
DIN 18807-3
6 3.2.1 _ Interaktion von Vertikallasten
und Scheibenwirkung
7 3.2.2 _ Randtrger und
Lasteintragungstrger
7 3.2.3 _ Berechnung des Schubfeldes
10 3.2.4 _ Nachweis der
Verbindungsmittel
10 3.2.5 _ Kennzeichnung
11 3.3 _ Zustzliche Regeln fr
Schubfelder bei Holzhallen
11 3.3.1 _ Allgemeines
11 3.3.2 _ Schubfeldtrger
als Einfeldtrger
13 3.3.3 _ Schubfeldtrger
als Kragtrger
14 4 _ Beispiel
27 6 _ Literatur und Normen
Inhalt
Herausgeber:
Studiengemeinschaft Holzleimbau e.V.
Heinz-Fangman-Strae 2
D-42285 Wuppertal
Kontakt:
+49 (0)2 02 / 769 72 73-5 fax
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www.brettschichtholz.de
www.brettsperrholz.org
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www.studiengemeinschaft-holzleimbau.de
In der Schriftenreihe Holzbau-Statik-Aktuell
werden praxisnahe Fachartikel gesammelt.
Eine Haftung fr den Inhalt kann trotz
sorgfltigster Bearbeitung und Korrektur nicht
bernommen werden.
Bearbeitung:
Dr.-Ing. Ireneusz Bejtka, Bla & Eberhart GmbH,
Ingenieurbro fr Baukonstruktionen
Pforzheimer Str. 15b
D-76227 Karlsruhe
Redaktion:
Dr.-Ing. Tobias Wiegand, Wuppertal
Gestaltung:
Schne Aussichten: Oliver Iserloh, Dsseldorf
Bildnachweis:
Alle Darstellungen:
Bla & Eberhart GmbH, Karlsruhe
Erschienen: 11/2014
Holzbau-Statik Aktuell 1/2014
Die Wortmarke INFORMATIONSDIENST HOLZ
ist Eigentum des Informationsverein Holz e.V.,
Esmarchstrae 3, D-10407 Berlin,
www.informationsvereinholz.de.
Impressum
STAHLTRAPEZELEMENTE ZUR AUSSTEIFUNG HLZERNER DACHKONSTRUKTIONEN
holzbau statik aktuell | 01 | 2014 11
2
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]://www.brettschichtholz.dehttp://www.brettsperrholz.orghttp://www.balkenschichtholz.org
1 Wird im Folgenden allgemein
auf DIN EN 1993-1-3 verwiesen,
so wird immer auch auf den
zugehrigen nationalen
Anhang DIN EN 1995-1-3 / NA
Bezug genommen.
2 Wird im Folgenden allgemein
Bezug auf DIN 18807-3
genommen so sind
DIN EN 18807-3:1987-05
und DIN 18807-3 / A1:2001-05
gemeint.
Dacheindeckungen aus Stahltrapezprofilen
knnen auch bei Holzhallen als Schubfelder aus-
gebildet und zur Abtragung horizontaler Wind-
und Stabilisierungslasten herangezogen werden.
Dies ermglicht die Reduzierung der Anzahl
der sonst erforderlichen Wind- und Aussteifungs-
verbnde oder gar den Verzicht auf Verbnde
und fhrt zu wirtschaftlichen Konstruktionen.
In diesem Beitrag wird gezeigt, wie die ursprng-
lich fr den Stahlbau entwickelten Bemessungs-
regeln auch fr Holzbauten angewendet
werden knnen. Es wird dazu auf das gem
DIN EN 1993-1-3 / NA weiterhin zulssige verein-
fachte Bemessungsverfahren nach DIN 18807-3
Bezug genommen und dieses Verfahren fr
die Erfordernisse des Holzbaus erweitert.
Das Tragverhalten von Schubfeldern bei
Konstruktionen aus Stahl ist in Deutschland
seit der Einfhrung der Eurocodes im Jahr 2012
nach DIN EN 1993-1-3:2010-12 [1] unter
Bercksichtigung des nationalen Anhanges
DIN EN 1993-1-3 / NA:2010-12 [2]1 zu berechnen.
Die Schubfeldbemessung nach DIN EN 1993-1-3
basiert auf der Grundlage der Methode von
Bryan / Davies. Die Norm enthlt keine fr
die Berechnung von Schubfeldern direkt
anwend baren Formeln. Vielmehr verweist
DIN EN 1993-1-3:2010-12, Abschnitt 10.3.1,
auf eine 236 Seiten umfassende Publikation
zur Bemessung von Schubfeldern [3]. Das in
dieser Publikation beschriebene Verfahren
erlaubt zwar eine wirklichkeitsnahe Berech -
nung des Schubfeldes, ist aber fr die tgliche
Arbeit zu aufwndig. Das ist vermutlich
der Grund, dass ber eine Anmerkung zu
DIN EN 1993-1-3 / NA:2010-12, Abschnitt 10.3.1,
erlaubt wird, andere Regeln fr die Bemessung
von Schubfeldern der Literatur [4], [5] und [6]
oder DIN 18807-3 [7], [8]2 zu entnehmen.
ber die Anmerkung zu DIN EN 1993-1-3 / NA:
2010-12, Abschnitt 10.3.1 ist fr die Anwen-
dung in Deutschland, auch eine Berechnung des
Schubfeldes nach dem auf [4] und [5] basieren-
den vereinfachten Verfahren der DIN 18807-3
mglich.
1 _ Einleitung 2 _ Stand der Normung
3STAHLTRAPEZELEMENTE ZUR AUSSTEIFUNG HLZERNER DACHKONSTRUKTIONEN | EINLEITUNG
holzbau statik aktuell | 01 | 2014 11
3.1 _ Geltungsbereich
Die in DIN 18807-3 enthaltenen einfachen
Berechnungsregeln gelten nur fr Schubfelder
mit einer allseitigen Lagerung. Das Stahl-
trapezschubfeld ist also umlaufend an allen
vier Rndern schubfest mit der Unterkon -
struk tion zu verbinden. Schubfelder mit nur
zwei- oder dreiseitiger Lagerung knnen
mit den einfachen Berechnungsregeln der
DIN 18807-3 nicht bemessen werden. Fr die
hier behan delten hlzernen Dach tragwerke
mit Stahl trapezschubfeld sind somit nur
folgende Schubfeld konfigurationen mglich:
a) Die Stahltrapezprofile werden rechtwinklig
zu den Bindern und parallel zur Richtung der
horizontalen Lasten verlegt, siehe Abb. 3.1.
Fr die Ausbildung des Schubfelds sind bei
dieser Verlegerichtung der Stahltrapezprofile
keine weiteren untersttzenden Bauteile, wie
z.B. Pfetten, erforderlich. Die Holzbinder sind
kontinuierlich gegen Kippen gesttzt.
b) Greift bei der in Abb. 3.1 gezeigten Kon-
struktion die Horizontallast in Richtung der
Dachbinder an, so sind fr die Ausbildung
des Schubfeldes parallel zur Lastrichtung
angeordnete Lasteinleitungstrger zur
Vermeidung eines Ziehharmonika-Effektes
erforderlich. Der erforderliche Abstand der
untersttzenden Bauteile ergibt sich aus der
Bemessung des Schubfeldes.
c) Die Stahltrapezbleche werden parallel zu den
Bindern und rechtwinklig zur Richtung der
horizontalen Lasten verlegt, siehe Abb. 3.2. In
diesem Fall bedarf es weiterer untersttzender
Bauteile, meist Pfetten, die rechtwinklig zu
der Haupttragrichtung der Stahltrapezprofile
und rechtwinklig zu den Bindern angeordnet
werden und die Lasten zwischen den Bindern
bertragen. Der Abstand dieser untersttzen-
den Bauteile ergibt sich aus der Bemessung
des Schubfeldes. Eingehngte Pfetten sind
konstruktiv einfacher als Koppelpfetten, da
bei eingehngten Pfetten mit zu den Bindern
bndiger Oberkante das Schubfeld allseitig
ohne Zwischenhlzer an die Unterkonstruk-
tion angeschlossen werden kann. Die Holz-
binder sind im Abstand der untersttzenden
Pfetten gegen Kippen gesttzt.
d) Greift bei der in Abb. 3.2 gezeigten Kon-
struktion die Horizontallast in Richtung der
Dachbinder an, so sind fr die Ausbildung
des Schubfeldes keine Lasteinleitungstrger
erforderlich.
Bei auf Bindern verlegten Koppelpfetten
(Abb. 3.3) bedarf es der Anordnung von
zustzlichen Schubhlzern zur Ausbildung eines
geschlossenen Schubfeldes. Diese Schubhlzer
mssen schubsteif an die Unterkonstruktion
angeschlossen werden. Die Nachgiebigkeit
der zwischen den Schubhlzern und der Unter-
konstruktion angeordneten Verbindungsmittel
ist ggf. zu bercksichtigen.
3 _ Vereinfachte Bemessung nach DIN 18807-3
4 STAHLTRAPEZELEMENTE ZUR AUSSTEIFUNG HLZERNER DACHKONSTRUKTIONEN
VEREINFACHTE BEMESSUNG NACH DIN 18807-3
holzbau statik aktuell | 01 | 2014 11
Abb. 3.1
Anordnung der Stahltrapez-
profile rechtwinklig zu
den Bindern und parallel
zur Hallenlngsrichtung
Abb. 3.3
Anordnung der Stahl trapez-
profile parallel zu den
Bindern und rechtwinklig
zur Hallenlngsrichtung
mit erforderlichen Schub-
verbindern
Abb. 3.2
Anordnung der Stahl trapez-
profile parallel zu den
Bindern und rechtwinklig
zur Hallenlngsrichtung
ohne zustzliche Schub-
verbinder
Belastung
Schubfeld
Randtrger (z. B. Binder, Pfetten)
Lastabtragende Bauteile(Verbnde, Scheiben)
Schubfeld
Randtrger (z. B. Binder, Pfetten)
Schubfeld
Randtrger (z. B. Binder, Pfetten)
Belastung
Lastabtragende Bauteile(Verbnde, Scheiben)
Belastung
Lastabtragende Bauteile(Verbnde, Scheiben)
5STAHLTRAPEZELEMENTE ZUR AUSSTEIFUNG HLZERNER DACHKONSTRUKTIONEN
VEREINFACHTE BEMESSUNG NACH DIN 18807-3
holzbau statik aktuell | 01 | 2014 11
3.2 _ Bemessungsregeln aus DIN 18807-3
3.2.1 _ Interaktion von Vertikallasten
und Scheibenwirkung
Die Bemessung von Schubfeldern aus Stahl-
trapezprofilen zur Weiterleitung von horizon-
talen
