Tragwerke bei landwirtschaftlichen Gebäuden · Schubfeld. Höhere Fachschule Holz Biel | Ecole supérieure Bois Bienne Statik Beanspruchung Schnee Mit leicht geneigten Stützen und

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Tragwerke bei landwirtschaftlichen GebäudenDas Nutzungskonzept bestimmt grösstenteils die Tragwerks-Form!

A. Lüthi


Einleitung

Boxenlaufstall für Grossvieheinheiten (GVE)

Mistplatz


Konstruktionen vor 10 Jahre

Spannweiten 12-15 mSystem: 3-Gelenkbogen

System: Rahmenriegel mitInnen- oder Aussenstreben

BERGESCHEUNE

STALL

FUTTERLAGER


Architektur


Architektur Greifferanlage


Gebäudegrösse (zunehmend)Betriebsgemeinschaften = grössere Tierherden

Die Statik aus kleinen Tragwerken kann oft nicht hochskaliert werden !


Gebäudehöhe (zunehmend)

Grosse Lichtraumprofile sind gefragt !

Höhere Fassaden –grössere Stabilisierungskräfte


Nutzungskonzept definiert die Gebäudeform !

Mistplatz


Bergeraum für Heu und Stroh / Remise

Mistplatz


Futterachse / Abladeplatz / Parkplatz

Mistplatz


Grossvieheinheiten - Platzbedarf genau definiert !

Mistplatz


Strohlager

Mistplatz


Büro Betreibleiter / Computerraum

Mistplatz

Büro


Krananlage

Mistplatz


Gebäudeschnitt mit Nutzungsvolumina

Kran

BergeraumFutter-achse

Büro Stroh

TierbereichMelkstand

I Stützenfreie Zone I

Funktionsbereiche = NETTO -Volumen


Gebäudeschnitt mit Nutzungsvolumina

Kran

BergeraumFutter-achse

Büro Stroh

TierbereichMelkstand

I Stützen im Abtrennbereich I Stützenfreie ZoneI

Tragwerk über Funktionsbereiche gelegt


Primäres Tragwerk aus Brettschichtholz

Bogen-Binder

Dachverband

Längswand-Pfosten mit Streben

GiebelwandPfosten und Einbinder

Tor-Stürze

Dachträgergerade

Innenpfosten mit Streben


Sekundäres Tragwerk aus Schnittholz C-24

Pfettenlageaus Duo oder Schnittholz

Dachverband

Längswand-Riegel Giebelwand

Riegel und Streben

Balkenlagen und Innenpfosten mit Laschen


▶ Binderkonstruktion in Binderrichtung ausgesteift(Streben, Rahmenecken etc.)

▶ Aussteifungsverbände in Dach, Längswand und Giebelwand▶ Wenn möglich Dach- und Längswandverband im gleichen Feld

sonst müssen Lasten „unnötig“ umgeleitet werden▶ Effizienteste und günstigste Lösung sind die „störende“

Streben. Andere Lösungen sind Wandscheiben oder Zugstäbe▶ Um Kosten zu sparen Aussteifungskonzept so früh wie

möglich definiere. Denn häufig im Konflikt mit Öffnungen (Fenster, Tore)

Statik Aussteifung


Statik - Stablisierung über aufgelöste Rahmen

L > 30.00m = 3 Verbandachsen

Innenpfosten mit Streben

Verankerung mit schweren verzinkten Stahlteilen auf der Beton-Platte

L < 30.00m = 2 Verbandachsen

Verbandachsen

Am Beispiel der Milchviehscheune


Statik - Stablisierung über Rahmen

Pfosten und Riegel biegesteiff verbunden

Verankerung mit schweren verzinkten Stahlteilen auf den Beton-Sockeln

Verbandachse

Am Beispiel einer Einstellhalle


Vom Kundenwunsch zur Ausführung

3.03

2

3882

Trans

portm

ass

Auflager "BEWEGLICH" Auflager "FEST"

Am Beispiel einer Einstellhalle

1. Idee Optimiertes Tragwerk


Normstahlteile GSA LMV


Normstahlteile GSA G

Firstgelenk

Fussgelenk

Kräfte exakt auf den «PUNKT» gebracht !


Normstahlteile GSA G

First «Biegesteiff»

Auflager «Biegesteiff»

Kräfte durch den «PUNKT» geleitet !


Statik - Stablisierung über Windverband - System

Wandscheibe aus HWST-Platten




Detail

Sehr grosse Verankerungskräfte in der Giebelwand

Sehr grosse Verankerungskräfte in der Giebelwand

Am Beispiel einer Reithalle


Statik - Stablisierung über Windverband - System▶ Kritische Punkte

Verankerung im Beton

Anschluss


Statik - Stablisierung über Windverband - SystemPolygonzug mit hohen Kräften und somit grossen Stab-Dimensionen und Schwerlast-Anschlüssen


Statik un-Symmetrie

Obschon Binder bereits „optimiert“ (Unterstützung der First), bleibt eine unbefriedigende Lösung bezüglich Montage, wie auch Statisch (Redundanz)


Statik Symmetrie

Extrem einseitige Beanspruchung der Riegel. Binder nur noch durch hoch Beanspruchte Innenstreben einigermassen und daraus resultierenden sehr grossen Horizontallasten konstruierbar.


Statik Beanspruchung Schnee

Bei grossen Schneelasten (Bezugshöhe mehr als 1000 m ü M) eigenen sich die Rahmenriegel mit Aussenstreben nur noch beschränkt. Die grossen Lasten verursachen zusammen mit den grossen Zuglasten in der Aussenstrebe ein grosses Schubfeld.


Statik Beanspruchung Schnee

Mit leicht geneigten Stützen und einer biegesteifen First kann Beanspruchung im Schubfeld und über den Stützen massiv verringert werden.

Schubfeld


Normstahlteile GSA WB

▶ Dachverband

Windverbandanschluss für grosse Lasten

Anordnung der Stäbe


Zug Druck Querkraft Zug Druck Querkraft160 58.8 120.0 23.7 58.8 240.0 31.3180 62.1 120.0 23.7 62.1 240.0 32.8200 63.0 120.0 23.7 63.0 240.0 34.3220 63.0 120.0 23.7 63.0 240.0 35.8240 63.0 120.0 23.7 63.0 240.0 36.6

Zug Druck Querkraft Zug Druck Querkraft160 58.8 183.0 31.3 58.8 365.0 31.3180 62.1 183.0 32.8 62.1 365.0 32.8200 63.0 183.0 33.5 63.0 365.0 34.3220 63.0 183.0 33.5 63.0 365.0 35.8240 63.0 183.0 33.5 63.0 365.0 36.6

Stützen-breite

b [mm]

Stützen-breite

b [mm]

GSA 16.42 Stk. / Lmin= 350mm 4 Stk. / Lmin= 400mm

GSA 16.82 Stk. / Lmin= 400mm 4 Stk. / Lmin= 450mm

Normstahlteile GSA T

z. Bsp. als Auflager-Verstärkung


Beispiel

Stall Gurtnellen (UR)1000 m ü M + 200 m (SIA 261) 5.7 kN/m2 Dachlast im GrundSpannweite 15 m Binderabstand 4.88 m


Beispiel

BinderSymmetrisch (First in die Mitte geschoben). Um Beanspruchung über den Stützen zu verringern First mit GSA LMV biegesteif zusammengeschlossen.Zange die bei hohen Lasten fast nicht mehr anschliessbar ist entfällt. Lasteinleitung Stützen Binder über GSA-T Dimension Stütze nur Knicken


▶ Änderung zu einem weitgehend symmetrischen Binder war möglich Schenkel parallel einfach im Spannbett einzuteilen

▶ Biegesteife First (Normstahlteil) Macht aus Binder ein statisch unbestimmtes System, bei welchem statisch gespielt werden kann. Für das GSA-G wären die Lasten zu gross, mit dem GSA LMV aufnehmbar. Zange mit grossen Zuglasten entfällt.

▶ Wenn möglich Teile wie Heuwand auch als Aussteifungselement verwenden. Austeifungsverband in Längswand entfällt.

Beispiel


▶ Alle Bilder, Zeichnungen und Grafiken in diesem Vortrag wurden von der

▶ n’ H Lungern aus der reichhaltigen Datenbank zur Verfügung gestellt.

▶ Neue Holzbau AG Obseestrasse 11 CH-6078 Lungern OW

▶www.neueholzbau.ch

▶ Besten Dank

Bild – und Grafiken

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Wir haben noch Zeit für Fragen !Besten Dank für die Aufmerksamkeit

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