Universität Siegen AG Baukonstruktion, Ingenieurholzbau und Bauphysik Prof. Dr.-Ing. Peter Schmidt

Klausur KIB II Aufgabenteil Holzbau

10.10.2006

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Klausur

KIB II

10. Oktober 2006

Aufgabenteil Holzbau

Name: Matr.-Nr.: Studiengang: Hinweise: Die Aufgaben bitte auf Extrablättern beantworten. Jede Aufgabe auf einem neuen Blatt beginnen und nur eine Seite beschreiben. Die Fragen des Fragenteils bitte unmittelbar unter der jeweiligen Frage beantworten. Bitte schreiben Sie auf jedes Blatt Ihren Namen und die Seitennummer.

1. Aufgabe 2. Aufgabe 3. Aufgabe 4. Aufgabe 5. Aufgabe 6. Aufgabe Gesamt

Anteil (bezogen auf den Aufgaben-teil)

ca. 10% ca. 15% ca. 25% ca. 20% ca. 20% ca. 10% 100%

Erreichte Punkte

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1. Aufgabe (Einwirkungskombinationen) (ca. 10%)

Gegeben ist ein Einfeldträger mit Kragarm, der durch eine ständige Last (gk) sowie durch eine veränderliche Einzellast (qk) im Feld 2 beansprucht wird. Geben Sie an, welche Teilsicherheitsbeiwerte nach DIN 1055-100 für die Berechnung der folgenden Bemessungswerte anzusetzen sind. Fall 1: Es soll der Bemessungswert des betragsmäßig größten Stützmomentes MB für den

Nachweis der Tragfähigkeit berechnet werden.

Fall 2: Es soll der Bemessungswert der minimalen Auflagerkraft A für den Nachweis der Lagesicherheit berechnet werden.

Antwort: (Teilsicherheitsbeiwerte bitte in die Tabelle eintragen!)

Teilsicherheitsbeiwerte γG für Feld 1 γG für Feld 2 γQ (Feld 2) Fall 1: /min Mb/ NW Tragfähigkeit

Fall 2: min A NW Lagesicherheit

2. Aufgabe (Nachweis der Querschnittstragfähigkeit) (ca. 15%)

Gegeben ist der dargestellte Zugstoß mit beidseitig angeordneten Laschen und Bolzen. Weisen Sie die Laschen nach (Nachweis der Zugspannung in Faserrichtung).

Die Querschnittsschwächungen durch die Bolzen (Bo) sind zu berücksichtigen. Hinweis: Die Laschen sind einseitig beanspruchte Bauteile. Die Bolzen gelten als ausziehfeste Verbindungsmittel. Gegeben:

• Zugkraft: Ft,0,d = 350 kN (KLED = mittel) • Nutzungsklasse: NKL 2 • Querschnitte: Brettschichtholz GL28h • Bolzendurchmesser: d = 16 mm

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3. Aufgabe (Nachweis der Gebrauchstauglichkeit) (ca. 25%) a) Die in Punkt b) dargestellte Mittelpfette befindet sich im Bereich eines ausgebauten

Dachgeschosses. Welche Nachweise der Gebrauchstauglichkeit (Durchbiegungsnachweise) sind zu führen? Geben Sie die Bezeichnungen der Nachweise an, keine Formeln. Begründen Sie Ihre Antwort!

b) Führen Sie den Durchbiegungsnachweis für die dargestellte Pfette in der seltenen

Bemessungssituation. Gegeben: • Belastung: gk = 2,5 kN/m (ständige Last, KLED ständig)

sk = 3,0 kN/m (Schneelast, KLED mittel, Bauwerksstandort > 1000 m ü. NN) • Nutzungsklasse: NKL 1 • Querschnitt: b/h=16/40 cm aus Brettschichtholz GL24c • Schubverformungen brauchen nicht berücksichtigt zu werden! 4. Aufgabe (Stabilität) (ca. 20%) Ermitteln Sie für die abgebildete quadratische Stütze aus Vollholz die Klassen der Lasteinwirkungsdauer, bei denen der Knicknachweis für die angegebenen Randbedingungen eingehalten ist. Gegeben: Belastung: Fc,0,d = 57,2 kN (Bemessungswert) Querschnitt: b/d = 14/14 cm C24 Nutzungsklasse: NKL 3 Hinweis: Ermitteln Sie den Knickbeiwert kc mit Hilfe der Tabelle im Skript (bitte kc nicht mit den Formeln berechnen!).

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5. Aufgabe (Verbindungsmittel) (ca. 20%) Für den abgebildeten Zugstoß eines Untergurtes einer Fachwerkbrücke soll das Anschlussbild konstruiert werden. Gegeben: Stabdübel: d = 12 mm Anzahl: Auf einer Hälfte des Zugstoßes sollen insgesamt 30 Stabdübel angeordnet werden. Bearbeiten Sie folgende Punkte: 1. Berechnen Sie die Mindestabstände der Stabdübel (Abstände untereinander und zu den

Rändern). 2. Kennzeichnen Sie in der Skizze auf der nächsten Seite die beanspruchten Ränder (sofern

vorhanden) sowie die beanspruchten Hirnholzenden (sofern vorhanden). 3. Konstruieren und zeichnen Sie das Anschlussbild unter Berücksichtigung der Mindestabstände

der Stabdübel. Die Zeichnung ist sauber und maßstäblich anzufertigen. Es sind alle Maße einschließlich ihrer Bezeichnungen (a1, a2 usw.) anzugeben.

4. Berechnen Sie die erforderliche Laschenlänge l. Skizze:

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6. Aufgabe (Fragenteil) (ca. 10%) Bitte die Fragen nur auf dem Aufgabenblatt direkt unter der jeweiligen Frage beantworten bzw. die richtigen Antworten ankreuzen! Beim Ankreuzen können auch mehrere richtige Antworten zutreffen! 1. Nennen Sie ein Beispiel für ein Bauteil, das in die Gefährdungsklasse 4 eingestuft werden muss! 2. Bei welchen Bauteilen sollte kombiniertes Brettschichtholz vorzugsweise verwendet werden? 3. Von welchen Parametern hängt die Tragfähigkeit auf Abscheren eines stiftförmigen

Verbindungsmittels ab? 4. Wie kann das dargestellte Sparrendach in Dachlängsrichtung ausgesteift werden ? Bitte die

Aussteifungsmaßnahmen angeben und in die Skizze einzeichnen.