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8. Europäischer Kongress EBH 2015 Vereinfachte Bemessung von Holztragwerke nach EC5 ein 1:1 Versuch für die Praxis | W. Seim, M. Schick 1 Vereinfachte Bemessung von Holztragwerke nach EC5 ein 1:1 Versuch für die Praxis Werner Seim FG Bauwerkserhaltung und Holzbau Universität Kassel DE-Kassel Michael Schick FG Bauwerkserhaltung und Holzbau Universität Kassel DE-Kassel

Vereinfachte Bemessung von Holztragwerke nach EC5 ein 1:1 ... · 02.01.1995  · Detailregelungen für Spezialfälle, die in der täglichen Arbeit von Ingenieuren kaum vor-kommen

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8. Europäischer Kongress EBH 2015

Vereinfachte Bemessung von Holztragwerke nach EC5 – ein 1:1 Versuch für die Praxis | W. Seim, M. Schick

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Vereinfachte Bemessung von

Holztragwerke nach EC5 – ein 1:1 Versuch für die Praxis

Werner Seim

FG Bauwerkserhaltung und Holzbau Universität Kassel

DE-Kassel

Michael Schick

FG Bauwerkserhaltung und Holzbau

Universität Kassel

DE-Kassel

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Vereinfachte Bemessung von

Holztragwerke nach EC5 – ein 1:1 Versuch für die Praxis

1. Einführung

1.1. Einleitung

Die Einführung der Eurocodes im Bauwesen hat bei vielen Ingenieuren zu Resignation

und Verärgerung über den ständig wachsenden Umfang der Normenwerke geführt. Dies

betrifft auch den Eurocode 5 [3]. Vor allem die Bemessungsregeln, bei denen sich kein

direkter mechanischer Zusammenhang erkennen lässt, stoßen auf Unverständnis. In der

Praxis führt dies häufig dazu, dass zur Nachweisführung überwiegen auf Rechenprog-

ramme zurückgegriffen wird. Die Softwarehersteller bieten mittlerweile eine Vielzahl von

EDV-Lösungen an, mit denen nahezu alle Problemstellungen der täglichen Ingenieurauf-

gaben gelöst werden können. Die Anzahl der verkauften Exemplare des EC 5 dürfte wohl

deutlich unter der Anzahl entsprechender EDV-Programme liegen. Was dies für die

grundsätzlich immer erforderliche Verifizierung der Ergebnisse von EDV-Berechnungen

bedeutet, darüber könnte trefflich spekuliert werden.

Vor diesem Hintergrund schrieben die Ingenieurkammer-Bau NRW und die Landesverei-

nigung der Prüfingenieure für Baustatik NW e.V. einen Wettbewerb zur Normvereinfa-

chung aus. Im Folgenden soll vorgestellt werden, welche Überlegungen dem Konzept

zugrunde liegen, das im Wettbewerb mit dem ersten Preis ausgezeichnet und anschlie-

ßend umgesetzt wurde. Darüber hinaus werden beispielhaft Ansätze für Vereinfachungen

und deren Herleitung erläutert. Ein umfassender Bericht zur Vorbereitung und Durchfüh-

rung des Wettbewerbs wurde bereits von Seim et. al. [1]veröffentlicht.

1.2. Vorüberlegungen

Die Struktur im Hochbau ist im deutschsprachigen Raum überwiegend durch kleine und

mittlere Unternehmen geprägt. Dies gilt sowohl für die ausführenden Unternehmen als

auch für die Ingenieurbüros. Eine Strukturerhebung des Statistischen Bundesamtes [2]

kommt zu dem Ergebnis, dass über 90% der im Bauwesen tätigen Ingenieurbüros weni-

ger als neun Mitarbeiter haben (vgl. Abbildung: 1 ).

Abbildung: 1 Anzahl der Beschäftigten in Ingenieurbüros nach [2]

Während große Ingenieurbüros und technische Abteilungen von Bauunternehmen meist

auf bestimmte Bauweisen, wie Stahl- oder Massivbau spezialisiert sind, müssen vor allem

die kleineren Ingenieurbüros eine große Bandbreite an Bauweisen bearbeiten. Schon bei

einem Einfamilienhaus werden Nachweise im Holzbau, Mauerwerksbau und Stahlbeton-

bau erforderlich. Dies führte zu folgenden Überlegungen:

Selbst für relativ einfache Bauvorhaben sind die Regeln mehrerer Bemessungsnormen

zu beherrschen.

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Kleine und mittlere Ingenieurbüros bearbeiten oftmals kleinere und mittlere Bauvor-

haben, sodass Einschränkungen und Anwendungsgrenzen, z.B. der Spannweite von

Trägern oder der Höhe von Gebäuden für eine Vereinfachung sinnvoll erscheinen.

Die tägliche Arbeit in Ingenieurbüros erfolgt oft unter enormen Zeitdruck, eine vertiefte

Auseinandersetzung mit den Hintergründen zu den Regelungen in den Bemessungs-

normen ist oft nicht möglich.

Regelungen, die auf der Grundlage der technischen Mechanik nicht nachvollzogen

werden können, müssen erläutert werden.

Alle für eine Konstruktionsart erforderlichen Bemessungsregeln sollen in einem Doku-

ment in schlüssiger Reihenfolge enthalten sein.

Die DIN EN 1995-1-1 oder kurz der EC 5 ist ein weltweit anerkanntes Referenzwerk zur

Bemessung von Holztragwerken. Der EC 5 behandelt eine große Bandbreite von Anwen-

dungsmöglichkeiten im Holzbau. Ein weiterer Vorteil ist die europaweite, einheitliche

Regelung der Bemessungsvorschriften im Bauwesen, die es den Ingenieurbüros ermög-

licht, auf einem einheitlichen Standard Bauvorhaben in ganz Europa zu bearbeiten. Die

umfassenden Anwendungsmöglichkeiten des EC 5 führen aber auch zu einer Vielzahl von

Detailregelungen für Spezialfälle, die in der täglichen Arbeit von Ingenieuren kaum vor-

kommen.

So entstand die Zielsetzung, eine vereinfachte Bemessungsrichtlinie auf Basis des EC 5

zu entwickeln, auf deren Grundlage ein Großteil der täglichen Ingenieuraufgaben bear-

beitet werden kann. Dieses Ziel wurde durch die Beschränkung der Anwendungsmöglich-

keiten auf die häufig vorkommenden Fälle erreicht, dadurch können eine Reihe von

Detailregelungen entfallen, bzw. es können Konstruktionsregeln für einfache Anwen-

dungsfälle angegeben werden. Darüber hinaus ermöglichen die festgelegten Anwen-

dungsgrenzen das Tabellieren von Beiwerten, die sonst durch aufwändige Gleichungen

bestimmt werden müssen. Die Einschränkungen die der Richtlinie Holzbau zugrunde lie-

gen, wurden so gewählt, dass ca. 80% der täglich anfallenden Ingenieuraufgaben mit ihr

bearbeitet werden können. Die Anwendungsgrenzen liegen bei vier Geschossen für

Wohn- und Bürogebäude und bei 25 m Spannweite für Hallentragwerke. Bauweisen, die

eine Berücksichtigung von Nachgiebigkeiten bei der Schnittgrößenermittlung erfordern,

wurden von der Anwendung durch die Richtlinie Holzbau ausgeschlossen, hierzu zählen

z.B. Verbundbauteile und Fachwerkträger.

Die Richtlinie Holzbau soll auf Grundlage des EC 5 eine vereinfachte Bemessung ermögli-

chen. Dabei wurde sehr konsequent auf die Kompatibilität der Richtlinie mit dem EC 5

geachtet. Hierdurch ist ein Wechsel zwischen der Richtlinie und dem EC 5 jederzeit mög-

lich. Dies zeigt sich dort als großer Vorteil, wo einzelne Bauteile in einem Gebäude die

Anwendungsgrenzen der Richtlinie Holzbau nicht erfüllen. So können z.B. die Schnittgrö-

ßen für eine Stützen nach Theorie II. Ordnung ermittel werden, die Bemessung der Ver-

bindungen kann im Anschluss wieder nach der Richtlinie durchgeführt werden (siehe

Abbildung 2), oder es können – falls erforderlich – spezielle Nachweise, wie sie z.B. für

Querzugverstärkungen erforderlich sind, nach EC 5 geführt werden.

Abbildung 2: Beispiel für die Kompatibilität der Richtlinie Holzbau mit dem EC 5

Die Richtlinie Holzbau wurde für die komplette statische Berechnung von Bauwerken

innerhalb der Anwendungsgrenzen konzipiert. Darüber hinaus eignet sie sich sehr gut für

die Vorbemessung von Bauteilen und zur Kontrolle EDV gestützter Berechnungen.

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2. Einwirkungskombinationen

Der größte Unterschied zwischen der «alten» DIN 1052 und dem EC 5 ist die Umstellung

des Sicherheitskonzeptes von zulässigen Spannungen auf ein probabilistisches Sicherheits-

konzept mit Teilsicherheitsbeiwerten. Zusätzlich zu dem veränderten Sicherheitskonzept,

werden der Einfluss der Feuchte sowie die zeitabhängigen Festigkeitseigenschaften des Werkstoffes Holz über den Modifikationsbeiwert kmod berücksichtigt. Durch den Modifikati-

onsbeiwert kmod ergeben sich die Bemessungswerte des Tragwiderstandes in Abhängigkeit

von den erwarteten Einbaubedingungen und den auftretenden Einwirkungen.

Die Kombination der Teilsicherheitsbeiwerte der Einwirkung in Verbindung mit den Modi-

fikationsbeiwerten kmod führt dazu, dass allein aufgrund der Schnittgrößen eine Identifika-

tion der maßgebenden Lastkombination nicht mehr möglich ist. Es muss davon ausge-

gangen werden, dass ein Großteil der Kritik aus der Ingenieurpraxis, die sich an den

Konstruktionsnormen entlädt, auf die Verunsicherung bei den Einwirkungskombinationen

zurückzuführen ist. Vor diesem Hintergrund schien es unerlässlich der Richtlinie Holzbau

im Anhang einen Vorschlag für vereinfachte Lastkombinationen beizufügen. Dies erfolgte

auf Grundlage der DIN 1052:2008.

Die Nachweise für ständige und vorübergehende Bemessungssituationen im Grenzzu-

stand der Tragfähigkeit (GZT), können auf dieser Grundlage für Hochbauten mit den fol-

genden vereinfachten Kombinationsregeln geführt werden. Wird für die Nachweise im

GZT nur jeweils eine ungünstig wirkende veränderliche Einwirkung berücksichtigt, so

ergibt sich der Bemessungswert der Einwirkung zu:

d G , j k , j k ,

j

E E G , Qg³

ì üï ïï ï= × + ×í ýï ïï ïî þå 1

1

1 5.

(1)

Werden alle ungünstigen veränderlichen Einwirkungen berücksichtigt ergibt sich der

Bemessungswert der Einwirkungen zu:

d G , j k , j k , j

j j

E E G , Qg³ ³

ì üï ïï ï= × + ×í ýï ïï ïî þå å

1 1

1 35.

(2)

Somit ergeben sich für Tragelemente im Hochbau typischerweise fünf Einwirkungskombi-

nationen mit den zugehörigen kmod-Werten (siehe Tabelle 1).

Tabelle 1: Lastkombinationen für überwiegend Biegebeanspruchte Bauteile von Dachkonstruktionen

Dächer und Geschossdecken kmod

LK1 Ed = 1,35 ∙ Gk + 1,35 ∙ (Qk,w+ Qk,s) 0,9

LK2 Ed = 1,35 ∙ Gk + 1,50 ∙ Qk,w 0,9

LK3 Ed = 1,35 ∙ Gk + 1,50 ∙ Qk,s 0,81)/0,9

LK4 Ed = 1,35 ∙ Gk + 1,50 ∙ Qk,q 0,8

LK5 Ed = 1,35 ∙ Gk 0,6 1) Bei Gebäudestandorten > 1000 m. ü. NN

Die Lastkombination LK 4 berücksichtigt die Einwirkungen aus Nutzlasten für Geschossde-

cken und ist somit für Dachkonstruktionen, auf die im Folgenden näher eingegangen wer-

den soll, nicht relevant. Die Lastkombination LK 2 wird für Sparren, die die Anwendungs-

grenzen der Richtlinie Holzbau erfüllen, nicht maßgebend. Dies wurde durch umfangreiche

Vergleichsberechnungen überprüft. Somit bleiben als maßgebende Kombinationen für

Dächer die Lastkombinationen LK 1, LK3 und LK 5 übrig. Für die Einwirkungen aus Schnee

wurde ein einheitlicher Formbeiwert von 1 = 0,8 angenommen, da nicht ausgeschlossen

werden kann, dass vom Bauherrn nachträglich ein Schneefanggitter angebracht wird, wel-

ches ein Abrutschen des Schnees verhindert. In diesen Fällen würde die Abminderung der

Einwirkungen aus Schnee mit einem Formbeiwert 1 < 0,8 die auftretenden Einwirkungen

unterschätzen.

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Im folgenden wird die Herleitung einfacher Abgrenzungskriterien beschrieben. Dazu wer-

den in einem ersten Schritt die Einwirkungen Wind und Eigengewicht auf die Grundfläche

bezogen.

k

k

gg

cos a= .

(3)

k

k

ww

cos a=

2

. (4)

Die Abgrenzung von LK 1 und LK 3 erfolgt durch Gleichsetzen

( ) ( )k k k k k

mod,LK mod,LK

, g , s , g s wk k

× + × × = × + + ×3 1

1 11 35 1 5 1 35

(5)

und anschließendes Umformen mit Gl. (3) und Gl. (4) zu:

k

k

w ,cos

s ,a

æ ö÷ç ÷= - ×ç ÷ç ÷çè ø

21 51

1 35

(6)

Auf entsprechende Art und Weise können nun in einem weiteren Schritt die Lastkombina-

tionen LK 1 und LK 5 abgegrenzt werden.

( )k k k k

mod,LK mod,LK

, g s w , gk k

× + + × = × ×1 5

1 11 35 1 35

(7)

Mit Gl. (3) und Gl. (4) ergibt sich

k k

k

w gs ,

coscos aa+ = ×

20 5 .

(8)

Wird in Abbildung 3 a) die Lastkombination LK 3 maßgebend, erfolgt die Abgrenzung zur

Lastkombination LK 5 durch

( )k k k

mod,LK mod,LK

, g , s , gk k

× + × × = × ×3 5

1 11 35 1 5 1 35 .

(9)

Mit Gl. (3) und Gl. (4) ergibt sich die Funktion der Grenzlinie im Diagramm zu

k

k

s ,

g cos a=

0 45.

(10)

Abbildung 3 zeigt die grafische Auswertung der Abgrenzungskriterien. Bei der Anwen-

dung dieser Diagramme erfolgt zuerst eine Abgrenzung von LK 1 und LK 3 in Abhängig-

keit von der Dachneigung und vom Verhältnis von charakteristischen Wind- zu charakte-

ristischen Schneelasten. Anschließend wir überprüft, ob LK 5 – also Eigengewicht alleine

– maßgebend werden kann. Diese Abgrenzungskriterien sind gültig für unverschiebliche

Dachkonstruktionen – d.h. für die Tragelemente von Pfettendächern. Der Dachüberstand

darf 80 Zentimeter nicht überschreiten. Im Anhang der Richtlinie Holzbau wird ein analo-

ges Vorgehen auch für den Abtrag der horizontalen Lasten vorgestellt.

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Abbildung 3: Abgrenzungskriterien für maßgebende Lastfälle

Abbildung 3 zeigt die Diagramme zur Bestimmung der maßgebenden Lastkombination für

Dachkonstruktionen, bei Einwirkungen aus Eigengewicht, Wind und Schnee (Gebäude-

standort ≤ 1000 m ü. NN).

3. Stäbe und Verbindungen

Neben dem Aufwand für die Abgrenzung maßgebender Einwirkungskombinationen, führt

die konsequente Trennung von Baustoff- und Bemessungsnormen zu Schwierigkeiten in

der Praxis, da sich hierdurch die Anzahl der zu verwendenden Regelwerke um ein Vielfa-

ches erhöht. Diese konsequente Trennung hat den großen Vorteil, dass bei Änderungen in

den Produktnormen, keine Änderungen in den Bemessungsnormen erforderlich werden.

Bei einer vom Umfang her abgespeckten Richtlinie ist es nun – mit gewissen Einschrän-

kungen (s.u.) – möglich alle erforderlichen Werkstoffkenngrößen mit aufzunehmen und

diese – falls es erforderlich wird – regelmäßig zu aktualisieren.

Die Richtlinie Holzbau wurde als zweiteiliges Dokument ausgeführt. Der erste Teil bein-

haltet alle Bemessungsformeln und -angaben, die für die Dimensionierung der Bauteile

erforderlich sind. Darüber hinaus sind alle Materialangaben enthalten. Als Baustoffe ste-

hen in der Richtlinie Holzbau neben Vollholz der Festigkeitsklasse C24 Brettschichthölzer

mit den Festigkeitsklassen GL 24 und GL 28 jeweils als homogenes und kombiniertes

Brettschichtholz zur Verfügung. Als Beplankungswerkstoff für Konstruktionen in Holzta-

felbauweise können OSB-Platten der Klassen 2, 3 und 4 verwendet werden. Durch die

Beschränkung der Baustoffe ist es möglich, Beiwerte, die für die Bemessung nach EC 5

erforderlich sind in übersichtlicher Weise zu tabellieren, oder in Diagrammen darzustellen.

Dies reduziert den Aufwand für die Bestimmung der maßgebenden Werte ganz erheblich.

Im zweiten Teil des Dokuments sind die Erläuterungen zu den Regelungen der Richtlinie

Holzbau angegeben. Dies ermöglicht dem Benutzer der Richtlinie Holzbau die vertiefte

Auseinandersetzung mit den Hintergründen der getroffenen Vereinfachungen. Um einen

einfachen Wechsel zwischen der Richtlinie und dem EC 5 zu ermöglichen, wurde die letz-

te Seite des Dokuments als ausklappbare Seite gestaltet, auf der zu jedem Punkt der

Richtlinie der entsprechende Verweis zum EC 5 zu finden ist.

Im Folgenden werden einige Beispiele der vereinfachten Darstellung in der Richtlinie

Holzbau vorgestellt.

3.1. Stäbe

Die Nachweise für Stäbe mit konstantem Querschnitt unter kombinierter Beanspruchun-

gen aus Biegemomenten und Normalkräften umfassen im EC 5 zehn Bemessungsglei-

chungen. Dabei werden jeweils zwei Gleichungen für die Einwirkungen aus Biegung und

Zug, Biegung und Druck sowie Biegung und Druck unter Berücksichtigung einer Stabili-

tätsgefährdung angegeben. Die umfangreiche Darstellung der Gleichungen wirkt dabei

relativ unübersichtlich. In der Richtlinie Holzbau, wurde der Nachweis für Bauteile unter

Beanspruchen aus Biegung, Zug und Druck in einer Gleichung zusammengefasst. Durch

ergänzende Erläuterungen im Text, kann der Nachweis auf Gl. (11) reduziert werden.

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,d m ,y ,d m ,z ,d

,d crit m ,y ,d m ,z ,d

,k f k f f

s s s+ + £

× ×

0

0 0

1 0 ,

(11)

Die Spannungen σ0 können als Zugbeanspruchungen t,0 oder als Druckspannungen c,0 in

Verbindung mit den entsprechenden Festigkeiten ft,0 und fc,0 eingesetzt werden. Der Bei-

wert k0 wird bei Druckbeanspruchung als kc,0 bei Zugbeanspruchung als kt,0 verwendet. Bei

Rechteckquerschnitten mit zweiachsiger Biegung darf die kleinere der beiden Spannun-

gen m,y,d oder m,z,d um 30% reduziert werden. Durch diesen Hinweis im Text kann der Bei-

wert km entfallen. Die Knick- und Kippbeiwerte kc,0 und kcrit sind tabelliert bzw. lassen sich

mit einem Diagramm auf einfache Art und Weise ermitteln (vgl. Abbildung 4).

mit λrel ,m = kλ ∙ lef ∙ h

b2 (12)

Dabei ist:

kλ Beiwert zur Berücksichtigung von

Materialeigenschaften

C24 GL 24

GL 28

kλ 0,065 0,05

lef Abstand der Kipphalterungen

Abbildung 4: Diagramm zur Bestimmung von kcrit

Zusätzlich sind mit der Angabe

ef

bl

h

×£

2140

(13)

die geometrischen Bedingungen definiert, bei deren Einhaltung ein Kippen der Biegeträger

ausgeschlossen werden kann. Durch die vereinfachte und kompakte Darstellung lassen

sich die Nachweise für Stäbe auf weniger als zwei Seiten übersichtlich darstellen.

3.2. Verbindungsmittel

Die Bemessungsgleichungen für stiftförmige Verbindungsmittel nach EC 5 ermöglichen

eine realitätsnahe Beschreibung des Versagens auf Grundlage des oberen Grenzwertsat-

zes der Plastizitätstheorie. Für einschnittige Verbindungen mit stiftförmigen Verbin-

dungsmitteln werden sechs Versagensfälle unterschieden, bei zweischnittigen Verbindun-

gen oder Verbindungen mit innen und außen liegenden Stahlblechen reduzieren sich zwar

die Bemessungsgleichungen, der Aufwand für die Bestimmung der Tragfähigkeiten von

Hand bleibt dennoch relativ hoch. Tabellenkalkulationsprogramme lassen sich hier

einfach und vorteilhaft anwenden. Der nationale Anhang zum EC 5 [4] bietet die Möglich-

keit, durch die Definition einer Mindestholzdicke und durch eine lineare Abminderung der

Tragfähigkeit bei Unterschreiten der erforderlichen Mindestholzdicke, die Tragfähigkeit

von stiftförmigen Verbindungsmitteln zu bestimmen. Ob dies eine Vereinfachung dar-

stellt, wenn gleichzeitig unterschiedliche Teilsicherheitsbeiwerte für Stahl und Holz zu

berücksichtigen sind, soll an dieser Stelle nicht diskutiert werden.

Zur Reduzierung des Rechenaufwandes und zur besseren Übersichtlichkeit, sind in der

Richtlinie Holzbau Tragfähigkeiten für vorgegebene Kombinationen von Verbindungsmit-

teln und Holzdicke angegeben, sie wurden auf Grundlage der Gleichungen für stiftförmige

Verbindungsmittel des EC 5 berechnet. Die angegebene Tragfähigkeit entspricht dem

maßgebenden Versagensfall.

Tabelle 2 ist der Richtlinie entnommen und zeigt beispielhaft die charakteristischen Trag-

fähigkeiten von zweischnittigen eingebauten Stabdübeln. Durch die Einführung einer Ab-

grenzung des Kraft-Faser-Winkels bei 10° können die Werte einfach tabelliert werden.

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Tabelle 2: Tragfähigkeiten von zweischnittigen Holz-Holz-Verbindungen mit Stabdübeln

charakteristische Tragfähigkeiten Fv,Rk je Verbindungsmittel

zweischnittige Verbindung PB/SDü

d [mm]

[°]

Seitenhölzer t11) [mm]

40 60 80 100 120

8 10° < ≤ 90° 5,2 6,0 6,0 6,0 6,0

≤ 10° 7,1 7,3 7,3 7,3 7,3

10 10° < ≤ 90° 6,8 8,6 8,8 8,8 8,8

≤ 10° 9,3 10,8 10,8 10,8 10,8

12 10° < ≤ 90° 8,7 10,6 12,0 12,0 12,0

≤ 10° 11,8 14,9 14,9 14,9 14,9

16 10° < ≤ 90° 13,0 14,8 17,2 19,4 19,4

≤ 10° 17,4 20,9 24,3 24,3 24,3

20 10° < ≤ 90° 18,2 19,6 21,9 24,8 27,8

≤ 10° 24,1 27,5 32,2 35,6 35,6

24 10° < ≤ 90° 23,7 24,6 26,6 29,3 32,4

≤ 10° 31,7 34,7 39,4 44,9 48,1 1) mit t1 ≥ t2/2

Abbildung 5 vergleicht diese Vereinfachung mit den genauen nach EC 5 ermittelten Trag-

fähigkeiten. Die Graphik zeigt, dass die Abweichung maximal 12% beträgt. Mit zuneh-

mendem Kraft-Faserwinkel reduziert sich die Abweichung der Vereinfachung von den

genauen Werten.

Abbildung 5: Einfluss des Kraft-Faser-Winkels α auf die Tragfähigkeit von stiftförmigen Verbindungsmitteln

3.3. Ausklinkungen

Weitere Möglichkeiten zur Vereinfachung der Bemessung und zur übersichtlichen Darstel-

lung bieten die Beiwerte, die in den Bemessungsgleichungen des EC 5 zu berücksichtigen sind. Als Beispiel sei hier der Beiwert kv zur Ermittlung der reduzierten Querkrafttragfähig-

keit bei Ausklinkungen in den Auflagerbereichen von Biegeträgern genannt. Der Nachweis

von Ausklinkungen im Auflagerbereich von Biegeträgern ist nach EC 5 mit Gl. (14)

Ed

v v,d

ef

, Vk f

b h

×£ ×

×

1 5

(14)

festgelegt. Der Beiwert kv berücksichtigt indirekt den Querzug in Anschnitt der Ausklin-

kung. Dieser Beiwert wird nach EC 5 mit Gl. (15) bestimmt.

,

n

v

ef ef ef

ef

, ik

hk min

h h hx hh ,

h h h h h

ìïïïïïï æ ö×ï ÷ç ÷ï +ç ÷ï ç ÷ï ÷çè ø= íïï æ öï ÷ç æ ö æ öï ÷ç ÷ ÷ç çï ÷ç ÷ ÷× × - + × × -ç ç ÷ï ÷ ÷ç ÷ç çï ÷ ÷ç ç ç ÷è ø è øï ç ÷÷çï è øïî

1 5

2

1

1 11

1 0 8

(15)

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Die Auswertung von Gl. (15) ist durch die mehrfache Verwendung von Wurzelausdrücken

relativ aufwändig. Der Beiwert wird in der Richtlinie Holzbau in tabellierter Form angege-

ben, dabei sind die Tabellenwerte auf eine Trägerhöhe von 100 mm normiert. Für abwei-

chenden Trägerhöhen ist der Tabellenwert mit dem Faktor

h

1

100,

(16)

mit h als Bauteilhöhe in Millimeter, anzupassen. Tabelle 3 enthält die Beiwerte kv für eine

normierte Trägerhöhe von 100 mm in Abhängigkeit der Querschnittgeometrie. Die verbleibende Querschnittshöhe hef im Verhältnis zur Trägerhöhe h und das Verhältnis des

Abstandes x des Auflagerpunktes vom Ende der Ausklinkung zur Höhe des Trägers defi-

nieren die Geometrie der Ausklinkung. Auf dieser Grundlage können die Beiwerte kv für

ausgeklinkte Träger tabelliert werden.

Tabelle 3: Beiwerte kv zur Bestimmung der Tragfähigkeit von Ausklinkungen

für Biegeträger mit h = 100 mm

x/h 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

hef/h

kv = 1,0 für alle h und x/h

0,2 0,661 0,535 0,449 0,387

0,340

0,304

0,274

0,250

0,229

0,3 0,670 0,561 0,483 0,424

0,378

0,341

0,310

0,285

0,263

0,4 0,681 0,583 0,511 0,454

0,408

0,371

0,340

0,314

0,292

0,5 0,703 0,612 0,542 0,48

6

0,44

1

0,40

3

0,37

1

0,34

4

0,32

1

0,6 0,743 0,654 0,584 0,528

0,481

0,442

0,409

0,381

0,356

0,7 0,815 0,724 0,651 0,591

0,542

0,500

0,464

0,433

0,405

0,8 0,952 0,851 0,769 0,70

2

0,64

5

0,59

7

0,55

6

0,52

0

0,48

8

0,9 1,2891

) 1,1581

) 1,0511

) 0,96

2 0,88

7 0,82

3 0,76

8 0,71

9 0,67

7

1) Werte nur zur Bestimmung der kv-Werte für Trägerhöhen h > 100 mm, mit kv ≥ 1,0.

Die drei genannten Beispiele zeigen, dass eine übersichtliche und vereinfachte Darstel-

lung von Formeln und Beiwerten möglich ist. Darüber hinaus erleichtert das Tabellieren

der Tragfähigkeiten von Verbindungsmitteln die tägliche Arbeit ganz erheblich. Den ge-

ringfügig konservativen Werte der tabellierten Verbindungsmitteltragfähigkeiten steht

eine hohe Zeitersparnis gegenüber. In den Fällen, in denen eine genauere Bestimmung

der Verbindungsmitteltragfähigkeiten erforderlich scheint, kann aufgrund der Kompatibili-

tät der Richtlinie Holzbau jederzeit auf den EC 5 zurückgegriffen werden.

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4. Brandschutz

Die DIN EN 1995-1-2 [5] bietet die Möglichkeit, den Nachweis der Feuerwiderstandsdauer

nach einem genauen und einem vereinfachten Nachweis zu führen. Der genaue Nachweis

erfolgt mit dem verbleibenden Restquerschnitt des Bauteils nach einer Brandeinwirkung,

zusätzlich werden die Festigkeits- und Steifigkeitsabminderungen infolge der Temperatur-

erhöhung berücksichtigt. Beim vereinfachten Nachweis werden die Festigkeits- und Steifig-

keitsabminderungen pauschal über einen Zuschlag zur rechnerischen Abbrandtiefe berück-

sichtigt. Die Bemessung der Feuerwiderstandsdauer nach dem vereinfachten Verfahren

erfolgt somit mit dem ideellen Restquerschnitt unter der Annahme, dass die Festigkeit- und

Steifigkeitseigenschaften von der Temperaturerhöhung nicht beeinflusst werden. Auf

Grundlage dieses vereinfachten Bemessungsverfahrens wird für brandbeanspruchte Balken

und Stützen, in Gebäuden die den Anwendungsgrenzen der Richtlinie Holzbau entsprechen,

ein einfacher Nachweis über den verbleibenden Restquerschnitt geführt. Der Nachweis der

Feuerwiderstandsdauer wird als Nachweis im Grenzzustand der Tragfähigkeit geführt.

Eine Beanspruchung von Bauteilen infolge einer Brandeinwirkung stellt für die Bauteile

eine außergewöhnliche Belastung dar. Um die, für die Bemessung im Brandfall maßge-benden Einwirkungen Ed,fi zu erhalten, sind die Kombinationsregeln für außergewöhnliche

Einwirkungen nach DIN EN 1990 zu verwenden. Alternativ kann die Einwirkung im Brand-

fall nach EC5 Teil 2 durch die Reduzierung der Einwirkung für den Nachweis im Grenzzu-

stand der Tragfähigkeit bestimmt werden. Im Nationalen Anhang für Deutschland [6]

werden die Beiwerte fi angegeben mit denen sich die Bemessungseinwirkungen im

Brandfall Ed,fi aus den Bemessungswerten der Einwirkungen im Grenzzustand der Tragfä-

higkeit Ed ohne Brandeinwirkung bestimmen lassen.

d , fi fi dE Eh= ×

(17)

für Nutzlasten aus Lagernutzung

für alle anderen Nutzlasten

Dabei ist:

fi

fi

,

,

h

h

=

=

0 7

0 6

Da eine Nutzung von Geschossbauten als Lager oder Bibliothek ausgeschlossen wird,

ergibt sich für die Bauteilnachweise nach der Richtlinie Holzbau der Beiwert fi = 0,6.

Die Festigkeitseigenschaften der Baustoffe für die Nachweise im Brandfall dürfen gege-

nüber den Werten im GZT aufgrund des angepassten Sicherheitsniveaus erhöht werden.

Für den Bauteilnachweis im Brandfall dürfen anstatt der 5% -Fraktilwerte die 20% -

Fraktilwerte der Festigkeitseigenschaften verwendet werden. Der Bemessungswert der

Festigkeitseigenschaften im Brandfall ergibt sich somit zu:

k

d , fi mod, fi fi

m , fi

ff k k

g= × ×

(18)

Modifikationsbeiwert für den Brandfall

Beiwert umrechnung der Fraktilwerte der Festigkeiteigenschaften

charakteristischer Wert der Festigkeitseigenschaft

Teilsicherheitsb

Dabei ist:

mod, fi

fi

k

m , fi

k

k

f

g

=

=

=

= eiwert im Brandfall

Modifikationsbeiwert kmod,fi und Teilsicherheitsbeiwert m,fi dürfen bei Anwendung des verein-

fachten Bemessungsverfahrens jeweils zu 1,0 angesetzt werden, da die Abminderung der

Festigkeitseigenschaften aufgrund der Temperatureinwirkung bereits über die Erhöhung

der rechnerischen Abbrandtiefe berücksichtigt wird.

Der ideelle Restquerschnitt wird aus den Querschnittsabmessungen unter Normaltempe-

ratur durch Berücksichtigung der ideellen Abbrandtiefe bestimmt. Um den Aufwand zur

Bestimmung des ideellen Restquerschnitts zu minimieren, sind die ideellen Abbrandtiefen

in der Richtlinie Holzbau für Vollholz und Brettschichtholz aus Nadelholz tabelliert.

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Tabelle 4: Ideelle Abbrandtiefen def

Ideelle Abbrandtiefe def in [mm]

R30 R60

VH aus Nadelholz 31,0 55,0

BSH aus Nadelholz 28,0 49,0

Tabelle 4 zeigt die ideellen Abbrandtiefen für die Feuerwiderstandsklassen R 30 (feuer-

hemmend) und R 60 (hochfeuerhemmend). Die beiden Feuerwiderstandsklassen R 30

und R 60 entsprechen den Anforderungen der Musterbauordnung an Gebäude bis zur

Gebäudeklasse 3. Höhere Anforderungen an die Feuerwiderstandsdauer von Bauteilen

wie sie ab Gebäudeklasse 4 oder für Sonderbauten erforderlich werden, sollten nicht Teil

einer vereinfachten Richtlinie sein, da hier bautechnischer Brandschutz und anlagentech-

nischer Brandschutz aufeinander abzustimmen sind.

Der Nachweis der Feuerwiderstandsklasse nach der Richtlinie Holzbau erfolgt durch den

Vergleich der Widerstandsmomente im Grenzzustand der Tragfähigkeit und im Brandfall.

Im GZT wird das erforderliche Widerstandsmoment des Ausgangsquerschnitts zur Auf-

nahme der Beanspruchungen bestimmt, beim Nachweis der Feuerwiderstandsklasse wird

das Widerstandsmoment des ideellen Restquerschnitts unter Berücksichtigung der ideellen

Abbrandraten nach Tabelle 4 ermittelt. Der Nachweis erfolgt über den Vergleich der er-

forderlichen Widerstandsmomente des GZT und im Brandfall.

Das erforderliche Widerstandsmoment ergibt sich für den Nachweis im GZT bzw. im

Brandfall zu:

bzw. d d

erf erf , fi

d d , fi

M , MW W

f f

×= =

0 6

(19)

Unter der Annahme, dass das statische System auch im Brandfall erhalten bleibt, was bei

Biegeträgern aus Holz vorausgesetzt werden kann, kann der Nachweis der Feuerwider-

standsklasse über das Verhältnis der erforderlichen Widerstandsmomente geführt werden.

k

mod

erf , fi d d m

erf d , fi d k

mod, fi fi

m , fi

f, k

W , M f

W f M fk k

g

g

××

= × =

× ×

0 60 6

(20)

Somit ergibt sich für einen Deckenbalken aus C24 mit einer Belastung aus Wohnraum-

nutzung:

erf , fi

erf

,, ,

W ,,

W ,, ,

,

× ×

= =

× ×

24 00 6 0 8

1 30 295

24 01 0 1 25

1 0

(21)

Dieses Beispiel stellt mit 5,5% die größte Abweichung von der genauen Bemessung nach

EC 5 dar.

Durch Parameterstudien – bei denen die Deckenspannweiten von 1 Meter bis 6 Meter, die

Einwirkungen aus Eigengewicht zwischen 0,5 kN/m² und 4,5 kN/m² und die Einwirkungen

aus Nutzlasten zwischen 1,0 kN/m² und 2,8 kN/m² variiert wurden – wurde nachgewiesen,

dass unter Beachtung der Anwendungsgrenzen der Richtlinie Holzbau, der Grenzwert von

erf , fi

erf

W,

W= 0 35

(22)

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nicht überschritten wird. Der Nachweis der Feuerwiderstandsklasse von Biegeträgern

kann somit auf der sicheren Seite liegend mit

fi erfW , W³ ×0 35 (23)

geführt werden. Dabei ist Wfi das Widerstandsmoment des ideellen Restquerschnittes

unter Berücksichtigung des Abbrandes an jeder brandbeanspruchten Seite.

Neben den Bauteilen kommt auch den Verbindungen im Brandfall eine große Bedeutung

zu. Die Verbindungen sind ebenfalls für die erforderliche Feuerwiderstandsklasse (R 30

oder R 60) auszulegen. Für die Feuerwiderstandsklasse R30 dürfen die Verbindungen

als ungeschützte Verbindungen ausgeführt werden. Verbindungen mit stiftförmigen

Verbindungsmitteln der Feuerwiderstandsklasse R60, sind als geschützte Verbindungen

auszuführen. Ungeschützte Verbindungen können durch die Erhöhung der Mindestrand-

und -endabstände, bei gleichzeitiger Erhöhung der Bauteilabmessungen der verbunde-nen Bauteile um afi nach Tabelle 5 die Feuerwiderstandsklasse R30 erreichen. Die

Feuerwiderstandsklasse R60 kann nur durch den Schutz der Verbindungen mit eingek-lebten Holzdübeln, die die Anforderungen an die Mindestabmessungen afi aus Tabelle 5

erfüllen, sichergestellt werden.

Abbildung 6: Brandschutz von Verbindungsmitteln durch eingeklebte Holzdübel

Abbildung 7: Brandschutz von Verbindungsmitteln durch

Erhöhungsmaße afi

Tabelle 5: Erhöhungsmaße afi für die Nachweise von Verbindungen im Brandfall

afi [mm]

R30 R60

Verbindungsmittel Voraussetzung VH BSH VH BSH

Nägel d ≥ 2,8 mm 18 16 54 48

Schrauben d ≥ 3,5 mm 18 16 54 48

Stabdübel t1 ≥ 45 mm 12 11 48 42

Passbolzen t1 ≥ 45 mm 18 16 54 48

Dübel besonderer Bauart t1 ≥ 45 mm 18 16 54 48

Für Verbindungen mit innen liegenden, nicht überstehenden Blechen, werden Mindest-

abmessungen der Bleche zur Einhaltung der Feuerwiderstandsklasse angegeben. Können

die Mindestabmessungen der Bleche nicht eingehalten werden, so sind die Bleche über

eingeklebte Abdeckstreifen oder Holzwerkstoffplatten zu schützen, auch hierfür enthält

die Richtlinie Holzbau die erforderlichen Angaben.

Neben den vereinfachten Nachweisen für Biegeträger und Verbindungen, enthält die

Richtlinie Holzbau Nachweise für Stützen, sowie eine kompakte Zusammenfassung der

Anforderungen für Auflagerbereiche und Ausklinkungen. Die Nachweise für Stützen beru-

hen auf dem gleichen Verfahren wie die Nachweise der Biegeträger. Auch hier ist es

möglich, die Nachweise über den Vergleich der Querschnittsabmessungen zu führen. Die

Anforderungen an die ideellen Restquerschnitte wurden auf Grundlagen von Vergleichs-

berechnungen festgelegt. Wie im Beispiel gezeigt, liefern die Nachweise nach der Richtli-

nie Holzbau konservative Ergebnisse, von denen einzelne die Tragfähigkeit um ca. 5,5%

unterschätzen. Durch die Kompatibilität der Richtlinie Holzbau mit dem EC 5, ist auch

hier jederzeit ein Rückgriff auf den EC 5 möglich.

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5. Pult- und Satteldachträger mit geradem Untergurt

Die, im ersten Teil dieser Serie beschriebenen Anwendungsgrenzen der Richtlinie Holzbau

sollen die Bearbeitung von ca. 80% der täglich anfallenden Ingenieuraufgaben ermögli-

chen. Hierzu gehören auch kleinere Hallen mit bis zu 25 Metern Spannweite. Hallentrag-

werke in Holzbauweise werden am häufigsten aus Brettschichtholzträgern in Form von

Pult- und Satteldachträgern ausgeführt. Die Richtlinie Holzbau bietet die Möglichkeit, die

Besonderheiten von Pult- und Satteldachträgern mit geradem Untergurt mit Hilfe eines

vereinfachten Nachweises zu behandeln. Dazu gehört auch ein vereinfachter Nachweis

der Querzugspannungen im Firstquerschnitt von Satteldachträgern. Darüber hinaus wer-

den Empfehlungen zu konstruktiven Querzugverstärkungen angegeben.

5.1. Nachweis der Biegespannungen

Bei Trägern mit veränderlicher Querschnittshöhe ist, anders als bei Trägern mit konstan-

tem Querschnitt, der Spannungsverlauf über die Trägerhöhe nicht linear (vgl. Abbildung

8), zusätzlich entstehen an den angeschnittenen Fasern am oberen Rand Spannungs-

kombinationen aus Normal- und Schubspannungen.

Abbildung 8: Verlauf der Biegespannungen im Firstbereich eines Satteldachträgers

Für Pult- und Satteldachträger werden daher Nachweise erforderlich, die die Änderungen

der Querschnittsform und somit die nicht linearen Spannungsverläufe sowie die Span-

nungskombination an den angeschnittenen Faser berücksichtigen. Pult- und Satteldach-

binder mit geradem Untergurt werden aus Faserparallelen Lamellen hergestellt, die am

oberen Trägerrand unter dem Winkel α der Dachneigung angeschnitten bzw. gehobelt

werden. Durch den Faseranschnitt unter dem Winkel α entsteht eine Kombination von

Spannungen parallel und senkrecht zur Faserrichtung der Lamellen. Der EC 5 berücksich-

tigt dies, indem die Bemessungswerte der Biegefestigkeit für Pultdachträger und gerade

Bereiche von Satteldachträgern um den Faktor km, abgemindert werden. Der Beiwert km,

ist abhängig von der Festigkeitsklasse der verwendeten Hölzer und von dem Anschnitt-

winkel der Holzfaser. Für Pultdachträger und gerade Bereiche von Satteldachträgern ist

der Nachweis der Tragfähigkeit nach EC 5 wie folgt zu führen:

mit

m , ,d m , m ,d

m ,

m ,d m ,d

v,d c,d

k f

k

f ftan tan

, f f

a a

a

s

a a

£ ×

=

æ ö æ ö÷ ÷ç ç÷ ÷ç ç+ × + ×÷ ÷ç ç÷ ÷ç ç÷ ÷×ç çè ø è ø

2 2

2

1

11 5

(24)

Im Firstbereich von gekrümmten Satteldachbindern werden aufgrund des Biegeradius der Lamellen die Bemessungswerte der Biegefestigkeit zusätzlich mit dem Faktor kr abgemin-

dert. Erfolgt – wie in der Richtlinie vorausgesetzt –eine Einschränkung auf Satteldachträ-

ger mit geradem Untergurt so kann der Beiwert kr zu 1,0 angesetzt werden.

Die Schnittgrößen infolge Momentenbeanspruchung sind, wie oben beschrieben, aufgrund

des nicht linearen Spannungsverlaufs am unteren Rand des Trägers größer als bei Trä-

gern mit konstantem Querschnitt. Während dieser Einfluss bei Pultdachträgern und gera-

den Bereichen von Satteldachträgern vernachlässigt werden darf, sind die Spannungen im Firstbereich von Satteldachträgern um den Faktor kl zu erhöhen. Maßgebende Größe

ist der Anschnittwinkel im Firstbereich ap. Somit ergibt sich die Biegespannung im First-

bereich von Satteldachträgern mit geradem Untergurt zu:

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mit

ap,dm ,d l

ap

l ap ap

Mk

b h

k , tan , tan

s

a a

×= ×

×

= + × + ×

2

2

6

1 1 4 5 4

(25)

Dieser Nachweis kann ebenso als Begrenzung der Ausnutzung der Biegefestigkeit inter-

pretiert werden (vgl. Gl. (26)).

m,y,dl m ,y,d m ,d

m,d l

k ff k

ss× £ Þ =

1

(26)

In diesem Sinne wird in der Richtlinie Holzbau eine zulässige Ausnutzung der Biegesfes-

tigkeit mit dem Beiwert m definiert.

lm

m ,

kmin

k a

m

ìïïïïï= íïïïïïî

1

(27)

Das Zusammenführen der beiden Nachweise – schräger Anschnitt und Firstbereich – ist

für Träger mit einem Faseranschnittwinkel bis zu 4° konservativ (vgl. Tabelle 6), der

Nachweis der Biegespannungen vereinfacht sich durch die tabellierten Werte für m je-

doch erheblich.

Tabelle 6: Werte für km,α und 1/kl

km, 1/kl

[°] GL 24c GL 24h GL 28c GL 28h

2 0,99 0,98 0,97 0,98 0,94

4 0,89 0,92 0,90 0,93 0,88

6 0,79 0,84 0,80 0,84 0,82

8 0,69 0,76 0,71 0,76 0,77

10 0,60 0,67 0,62 0,68 0,71

Der Nachweis der Biegespannungen kann mit Hilfe der Beiwerte m in Tabelle 7 und Gl.

(28) geführt werden.

m,y,dm

m,df

sm£

(28)

5.2. Querzugnachweis im Firstbereich von Satteldachträgern

Neben den nichtlinearen Spannungsverläufen im Querschnitt infolge Biegebeanspruchun-

gen, treten im Firstbereich von Satteldachbindern Querzugspannungen auf, die zu einem

Querzugversagen in diesem Bereich führen können.

Abbildung 9: Querzugspannungen im Firstbereich von Satteldachbindern

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Der Nachweis der ohne Querzugverstärkung aufnehmbaren Querzugspannungen im

Firstbereich ist nach EC 5, in Verbindung mit den Nationalen Anhang wie folgt zu führen:

mit

t , ,d dis vol t , ,d

dis

,

vol

k k f ,

k ,

Vk

V

V ,

s £ × × ×

=

æ ö÷ç ÷ç= ÷ç ÷÷çè ø

=

90 90

0 2

0

0

0 8

1 4

0 01

(29)

Die Querzugspannungen t,90,d im Firstbereich werden dabei aus dem Biegemoment Map,

unter Berücksichtigung der Trägergeometrie nach Gl. (30) berechnet.

apt , ,d ap

ap

M, tan

b hs a

×= × ×

×90

2

60 2

(30)

Die maximal auftretenden Biegespannungen sind durch den vereinfachten Nachweis der

Biegespannungen auf den Ausnutzungsfaktor m begrenzt, somit ist für die Biegespan-

nung im Firstbereich auf

apm m,d

ap

Mf

b hm

×= ×

× 2

6

(31)

begrenzt. Das querzugbeanspruchte Volumen V ist nach EC 5, wie in Abbildung 10 dar-

gestellt definiert. Vereinfachend kann das querzugbeanspruchte Volumen nach Gl. (32)

berechnet werden. Aufgrund der Begrenzung des Anschnittwinkels auf 10°, sind die Ab-

weichungen von der genauen Berechnung des Volumens gering.

apV h b= ×2

(32)

Abbildung 10: Querzugbeanspruchter Bereich

Durch Gleichsetzen von Gl. (29) und Gl. (30) ergibt sich der Nachweis der Querzugspan-

nungen zu:

( )

,

ap m md t , ,d,

ap

,, tan f , f ,

h b

a m× × × £ × × ×

×

0 2

900 2

2

0 010 2 1 4 0 8

(33)

Durch Einführung eines Beiwerts z lässt sich der Nachweis erheblich vereinfachen. Der

Nachweis der ohne Querzugverstärkung aufnehmbaren Querzugspannungen kann nach

der Richtlinie Holzbau mit Gl. (34) geführt werden.

( )mit

,

ap m z

,t , ,d

zm ,d ap

h b

, f ,,

f , tan

m m

ma

× × £

× ×= ×

× ×

0 22

0 2900 01 0 8

1 40 2

(34)

Zur vereinfachten Bemessung von Pult und Satteldachträgern mit geradem Untergurt sind

die Werte für m und z tabelliert. Mit Hilfe der Tabellenwerte (vgl. Tabelle 7) ist die Biege-

bemessung und der Nachweis der Querzugspannungen auf einfache Weise zu führen.

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Tabelle 7: Beiwerte m und z zur Bemessung von Pult- und Satteldachbindern

μ m μ z

[°] GL 24c GL 24h GL 28c GL 28h GL 24c GL 24h GL 28c GL 28h

2 0,94 0,94 0,94 0,94 0,82 0,94 0,81 0,91

4 0,88 0,88 0,88 0,88 0,41 0,47 0,40 0,45

6 0,79 0,84 0,80 0,84 0,27 0,31 0,27 0,30

8 0,69 0,76 0,71 0,76 0,20 0,23 0,20 0,22

10 0,60 0,67 0,62 0,68 0,16 0,18 0,16 0,18

5.3. Konstruktive Querzugverstärkung

Da sich die Querzugspannungen aus der Biegebeanspruchung mit klimabedingten Querzug-

spannungen überlagern, ist es grundsätzlich empfehlenswert eine konstruktive Querzugver-

stärkung vorzusehen. Wenn diese, so wie in Abbildung 11 dargestellt, ausgeführt wird und

wenn zusätzlich die Nachweise der Biege- und Querzugspannungen mit den Grenzwerten

nach Tabelle 7 eingehalten sind, dann ist bei Trägern mit einer Breite ≤ 300 mm mit ≤ 10°

kein weitere rechnerischer Nachweis zur Aufnahme der Querzugspannungen erforderlich.

a1 ≤ 350 mm

b ≤ 300 mm

Schrauben d = 16 mm, Tragfähig-

keitsklasse 2 nach EC 5/NA.

Abbildung 11: Konstruktive Querzugverstärkung von Satteldachträgern im Firstbereich

6. Zusammenfassung und Ausblick

Mit der seit November 2013 in gedruckter Fassung verfügbaren «Richtlinie Holzbau. Ver-

einfachte Bemessung von Holztragwerken nach DIN EN 1995:2010-12» [7] stehen Be-

messungsregeln zur Verfügung, mit denen sich die meisten der alltäglichen Aufgaben gut

bewältigen lassen. Aus der gewonnenen Erfahrung mit dem Thema der praxisgerechten

Normung können für die weitere Entwicklung von Konstruktionsnormen zwei Empfehlun-

gen abgeleitet werden. Zum einen scheint es sinnvoll Konstruktionsnormen so zu glie-

dern, dass spezielle, eher selten angewandte Regeln in einen eigenen Teil oder in einen

Anhang «ausgelagert» werden. Zum anderen sollte für alle Regelungen, die Eingang in

Bemessungsnormen finden gleichzeitig eine Erläuterung und Begründung festgeschrieben

werden. Dieses Vorgehen zwingt zur Reflexion und würde die Akzeptanz neuer Regelun-

gen in der Praxis erhöhen.

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7. Literatur

[1] Seim, W.; Kirchner, U.; Gehlen, B.; Hackenbroch, W.; Krause, H.-J. : Praxisgerech-

te Normen – Ein 1:1-Versuch für den Holzbau. Deutsches Ingenieurblatt, 2-2014.

[2] Statistisches Bundesamt (Hrsg.): Strukturerhebung im Dienstleistungsbereich.

Architektur- und Ingenieurbüros, 2011. Wiesbaden: Statistisches Bundesamt 2013.

[3] DIN EN 1995-1-1: Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten –

Teil 1-1: Allgemeines –Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau EN 1995-

1-1:2010-12. Dezember 2012.

[4] DIN EN 1995-1-1/NA: Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Euro-

code 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten – Teil 1-1: Allgemeines –

Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau EN 1995-1-1/NA:2013-08. August

2013.

[5] DIN EN 1995-1-2: Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten –

Teil 1-2: Allgemeine Regeln –Tragwerksbemessung für den Brandfall EN 1995-1-

2:2010-12. Dezember 2012.

[6] DIN EN 1995-1-2/NA: Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Euro-

code 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten – Teil 1-2: Allgemeine Regeln

–Tragwerksbemessung für den Brandfall EN 1995-1-2/NA:2010-12. Dezember 2012.

[7] Ingenieurkammer-Bau Nordrhein-Westfalen: Richtlinie Holzbau. Vereinfachte Bemes-

sung von Holztragwerken nach DIN EN 1995:2010-12. November 2013