Der Holzbau PDF
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DerHolzbau Von Wilhelm Stoy VDI Dr.·lng. habil., Professor an der Technischen Hochschule Braunschweig Fiinfte, neubearbeitete und verbesserte Auflage Mit 197 Textabbildungen Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH ISBN 978-3-662-01201-7 ISBN 978-3-662-01200-0 (eBook) DOI 10.1007/978-3-662-01200-0 AIle Rechte, insbesondere das der Vbersetzung in fremde Sprachen, vor behalten. Copyright 1939, 1941,1942, 1944 and 1950 by Springer-Verlag Berlin Heidelberg. Urspriinglich erschienen bei Springer-Verlag OHG. in BerlinfGottingenfHeidelberg 1950 Sofatcover reprint of the hardcover 5th edition 1950 Dem Andenken meines Va tel's V orwort zur fiinften Auflage. Das Holz ist wegen seiner bekannten schatzenswerten Eigenschaften nach wie vor einer der wichtigsten Baustoffe. Da aber der Holzbestand infolge des groBen Einschlages in den letz,ten Jahrzehnten standig ab genommen hat, heiBt es, mit diesem kostbaren Baustoff so sparsam wie irgend moglich umz,ugehen. Sparsame Venvendung heiBt nun nicht, den Baustoff Holz. z,u meiden, sondern die Konstruktionen des Hoch- und Ingenieurbaues so zu wahlen, daB die Tragfahigkeit des Holzes voll aus genutz,t wird, ohne daB dadurch die Giite und die Sicherheit des Bau werkes leidet. Alt hergebrachte, meist viel Holz, verbrauchende Systeme sollte man heute moglichstvermeiden. Das nunmehrin flinf ter neubearbeiteterAuflage vorliegende Buch will Z,U seinem Teil dazu beitragen, dieses erstrebens werte Ziel zu erreichen und wendet sich daher nicht nur an die Ingenieure und Architekten, sondern vor allem an den Nachwuchs des Zimmerer handwerks, den jungen und werdenden Bauingenieur, den Zimmer meister und -polier. Obwohl die vierte Auflage schon seit langerer Zeit vergriffen und die Nachfrage nach einer Neuauflage sehr rege war, wurden keine Kosten und Mlihen gescheut, das Buch vollig neu Z,u bearbeiten und wesentlich zu ergiinzen. Der Zeitpunkt des Erscheinens wurde dadurch wohl hinaus gerlickt, doch konnten in der Nachkriegsz,eit die Beziehungen z,um Aus lande wieder angeknlipft werden und somit auch neue Erkenntnisse des Auslandes, sowie Erfahrungen beim "\Viederaufbau insbesondere z,erst6r ter Briicken usw. in der vorliegenden Auflage Beriicksichtigung finden. ;Eingehender behandelt wurden folgende Gebiete: Leim und Leim verbindungen mit Angabe der im Handel befindlichen Leimsorten und ihrer Anwendbarkeit. Holznagelbau sowie der Behelfsbruckenbau. Der Abschnitt "Lehr- und Schalgeruste" wurde vollig umgearbeitet und ein besonderes Kapitel liber "Holzschutz", der gerade in der heutigen Zeit eine besonders wich tige Rolle spielt, angefligt. Die in dieser Auflage gebrachten neueren Ausfiihrungsbeispiele werden allen Lesern willkommen sein. Es ist mir eine angenehme Pflicht, allen Behorden und Firmen, die meine Arbeiten durch Zeichnungen und Berichte libel' ausgefiihrte Bau werke gefordert haben, sowie all den Freunden und Fachleuten, die VI Vorwort zur 5. Auflage. durch fOrdernde Kritik, Fehlermeldungen, Erganzungs- und Verbesse rungsvorschlage mit daz,u beigetragen haben, das Buch erneut zu ver bessern und Z,U vervollkommnen, meinen herzlichsten Dank auszu sprechen. Ihre Namen sind jeweils an den betreffenden Stellen im Text angegeben. Besonderer Dank gebuhrt meinem l\fitarbeiter Herrn Ingenieur G. DROGE, der mir bei der Bearbeitung weitgehendst geholfen hat, sowie dem Springer-Verlag fUr seine freundliche Unterstiitzung in Fragen der Drucklegung, fur die Ausstattung des Buches sowie fUr die verstalldnisvolle ErfUllung meiner "\Vullsche. Braunschweig, im Juni 1950. WILHELM STOY. Inhaltsverzeichnis. Seite MaDgebende deutsche Normen und Bestimmungen. 1 I. Das Rohholz und seine Zurich tung . . . 1 II. Die Grundlagen der Festigkeitsbercchnung 10 A. Allgemeines . . . . . . . . . . . . 10 B. Festigkeitszahlen und zuliissige Beanspruchungen . 13 1. Druckfestigkeit. . . . . . . . . . . . . . . . 13 a) In del' Faserrichtung. S. 13. - b) Druckfestigkeit quer zur Faserrichtung. S. 15. 2. Zugfestigkeit. . . 17 3. Biegungsfestigkeit 19 4. Scherfestigkeit 22 5. Knickfestigkeit. 22 III. Holzverbindungen. . 27 A. Die Verbindungsmittel 28 1. Flachenfeste Verbindungcn (Leim) 29 2. Punktfiirmige Verbindungen. . . . 36 a) Verbindungsmittel mit vorwiegender Biegungsbeanspruchung 36 a) Bolzen, Nagel, Stahlstifte. S. 36. - fJ) Bauweise Cabriil (Rohrdiibel). S.43. b) Verbindungsmittel mit vorwiegender Druckbeanspruchung (Diibel). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Gruppe 1: Doppelkegeldiibel (Kiibler). S.47. - Krallen scheibendiibel System Greim. S. 47. Gru ppe 2: Ringdiibel von Tuchscherer, Schiiller, HeD, Rig ling, Locher, Appel. S. 48. - Teller· und Stufendiibel von Christoph & Unmack. S. 51. Gruppe 3: PreDdiibel: Bulldogplatten. S.51. - Alligator. zahnringdiibel. S.52. - Gekaholzverbinder. S.53. - Pirommer Krallenplatte. S.53. - Stahlerne Bander. S. 54. - Simplex-Holzverbinder. S. 55. - Klammern. S. 55. - Dollen, Holznagel. S. 56. B. Die Holzverbindungen. 56 1. DruckstoD. . 56 2. Zapien ... 58 3. Versatz. . . 59 4. Schragzapfen 61 5. ?ugstoD. . . . 61 6. Uberschneidung . . .. ..... 63 7. Stabverbindungen mit Knotenplatten 64 VIII Inhaltsvel'zeichnis. Seite IV. Die Tragwel'ke im allgemeinen . 64, A. Del' vel'diibelte Balken . 64 B. Hangewel'k, Sprengwel'k, Hangespl'engwel'k 67 C. Die neuel'en, ingenieul'maBig durchgebildeten Trag- werke . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 1. Vollwandbindel' . . . . . . . . . . . . . 68 a) Balkenbindel'. S.68. - b) Bogenbinder. S. 72. 2. Fachwel'kbindel' . . . . . . . . . . . . . 81 a) Paralleltrager. S. 85. - b) Dl'eiecksbinder. S. 89. - c) Man sardbinder. S.90. - d) Parabel-und Bogenbinder. S.95. e) Zwei- und Dl'eigelenkbindel'. S.97. - £) Mehrschiffige Hallen. S. 101. V. Tiirme, Geriiste, Tribiinen . . . . . . 101 VI. Briicken . . . . . . . . . . . . . . 114 A. Holzbriicken als Dauerlosung . U5 B. Behelfsbriicken ..... 122 VII. Baugeriiste -. . . . . . . . . . . . 140 A. Lehr-und Schalgeriiste 141 1. Lehrgeriiste fiir Wolbbriicken 141 a) Unterstiitzte Lehrgeriiste. S.141. - b) Fl'eitragende Lehr- geriiste. S. 157. 2. Schalgeriiste fiir ebene Stahlbetonkonstruktionen 164 B. Aufstellgeriiste " .... 168 C. Hilfsgeriiste . . . . . . . . 189 Schutzbehandlung des Bauholzes. 194 Schrifttum-Vel'zeichnis ..... . 202 MaBgebende deutsche Normen und Bestimmungen. DIN 436 Vierkantscheiben fiir Holzverbindungen. DIN 440 Rundscheiben fiir Holzverbindungen. DIN 1052 Holzbauwerke. Berechnung und Ausfiihrung. 3. Ausgabe. Dezember 1940 (mit Nachtragen bis zum 31. Dezember 1943). DIN 1074 Holzbriicken. Berechnung und Ausfiihrung. 2. Ausgabe. August 1941. (In der 2. Ausgabe ist DIN 1074 so geandert worden, daB hier nur noch die Bestimmungen iiber StraBenbriicken enthalten sind, die iiber DIN 1052 hinaus gelten.) DIN U51 Drahtstifte, rund, Flachkopf, Senkkopf. DIN 1350 Zeichen fiir Festigkeitsberechnungen und Beiblatt. DIN 1969 Technische Vorschriften fiir Bauleistungen (VOB). Zimmererarbeiten. 2. Ausgabe. Januar 1933. (Laut Mitteilung des Reichsverdingungs ausschusses sind die Bestimmungen iiber Werkstoffe im Abschnitt A der technischen Vorschriften fiir Bauleistungen durch Anordnungen der verschiedenen Oberwachungsstellen fiir Rohstoffe bis auf weiteres teilweise iiberholt - EriaB des Reichsministers der Finanzen vom 2. 12. 1938 - 06100 Bh II - 71/38 IV Ban). DIN DVM 2180-2190 Holzpriifung. DIN 4070 Holzabmessungen, Kantholz, Balken, Dachlatten. } 2.Ausgabe DIN 4071 Holzabmessungen, Bretter und Bohlen. November DIN 4072 Holzabmessungen, Spundung von gehobelten und rauhen 1938 Brettern. DIN 4074 Bauholz - Giitebedingungen - Marz 1939. Homa = HolzmeBanweisung. Verordnung iiber die Aushaltung, Messung und Sortenbildung des Holzes in den deutschen Foreten vom 1. Oktober 1936 I. Das Rohholz und seine Zurichtnng \ Als Bauholz wird in Deutschland fast nur einheimisches Nadelholz ver wandt, in der Hauptsache Fichte (Rottanne), Kiefer (Fohre, Forle) und Tanne (WeifJtanne), seltener Larche (als Bauholz teuer). DabeiistdieFichte das wesentlichste Bauholz in den Gebirgsgegenden Deutschlands, in Siid deutschland und auch in Westdeutschland, wahrend die Kiefer das fast ausschlieBlich verwandte Bauholz des deutschen Ostens und Nordens ist. Die Larche, die beziiglich Widerstandsfahigkeit gegen Faulnis der Eiche gleichkommt und die beziiglich Druckfestigkeit in der Faserrichtung und Biegungsfestigkeit das hochwertigste Nadelholz darstelit, findet als ausgesprochener Baum des Hochgebirges besonders dort in groBerem 1 Diesen Abschnitt hat Oberforstmeister Dr. H. GLASER, Kassel, kritisch durchgesehen. Stay, Holzbau. 5. Aufl. 1 2 Das Rohholz und seine Zurichtung. Umfang Verwendung. In Deutschland sind einzelne Funkttirme aus diesem Holz gebaut worden. Von den Laubholzern hat nur Eiche eine gewisse Bedeutung fiir Bauteile, an die beziiglich Festigkeit (beson ders Druck quer zur Faser) und Wetterbestandigkeit sehr hohe Anforde rungen gestellt werden. Nachdem das Holz im Walde gefiillt ist, muB es sachgemiiB behandelt und moglichst bald abgefahren werden. Holz aus Sommerfallung muB moglichst bald eingeschnitten und sachgemaB gestapelt, oder sofort ins Wasser gebracht werden. Ein gutes Mittel, im Sommer gefiilltes Holz vor dem ReiBen zu schiitzen, ist Liegenlassen mit voller Krone, so daB Blatter oder Nadeln infolge ihrer groBen Verdunstungsoberflache dem gefallten Stamm einen Teil des Wassers entziehen. Dieses Mittel ist unentbehrlich beim Sommereinschlag von Laubholz, insbesondere von Eiche. SachgemaB behandeltes Holz aus Sommerfallung ist gleich wertig mit sachgemaB behandeltem Holz aus Winterfallung. Wird die Abfuhr von Holz, das im Winter gefallt ist, erst im Friihjahr oder Som mer vorgenommen, so sollte es auf Unterlagen gelegt werden, damit es vom Boden freikommt. 1m Hochgebirge ist infolge hoher Schneelage nur die Sommerfallung moglich. Fiir die Bevorzugung der Winter-oder Sommerfallung sind forsttechnische Griinde ausschlaggebend. In den Festigkeitswerten der Holzer, geordnet nach Fallzeiten, sind keine ge setzmaBigen jahreszeitlichen Schwankungen feststellbarl. Um das Trocknen zu fordern, ist die Rinde zu entfernen, bei im Winter geschlagenem Holz spatestens bis Mitte MaL Beim Eintritt wiirmerer Witterung wird unentrindetes Holz leicht vom Borkenkiifer und anderen tierischen Schiidlingen befallen und bildet dadurch eine groBe Gefahr Iiir den Waldbestand. 1m Winter gefalltes und entrindetes Holz wird niemals stark reiBen, solange es einem langsamen Trocknungs prozeB ausgesetzt wird (Frost, Wind). Um Bliiue zu vermeiden, wird dagegen empfohlen, im Sommer gefiilltes Kiefernholz im Walde nicht zu entrinden, sondern es sofort abzufahren und entweder gleich einzuschnei den oder ins Wasser zu bringen. Fichte auf Kahlschlagen neigt bei Sommerfallung zum ReiBen, wenn das Holz langere Zeit entrindet liegen bleibt. Fichte aus Durchforstungen dagegen bedarf bei der Som merfallung keinerlei anderer Behandlung als bei Winterfallung (Lage rung im Bestandschatten usw.). 1m Winter geschlagene Buche muB, wenn sie nicht stocken solI, bis Ende Marz eingeschnitten sein. Eiche wird am besten ganz entrindet. Frisch eingeschlagenes Holz enthalt 50-150 %W asser, bezogen auf das Darrgewicht; nach langerer Lagerung im Walde oder auf dem Sage- 1 Bericht Nr. 73 der Eidg. Materialpriifungsanstalt an der E. T. H. in Zurich, Untersuchung uber den EinfluB der Fitlizeit auf die bautechnischen Eigenschaften des Fichten· und Tannenholzes. ZUrich 1933. Das Rohholz und seine Zurichtung. 3 werk geht diesel' Gehalt bei schwachem Nadelholz auf etwa 25-35 % (waldtrocken) zuruck. Die weitere Austrocknung erfolgt nach dem Ein schneiden zu Kantholz, Bohlen, Brettern usw. (lufttrocken 15-20 % Feuchtigkcit je nach dem jeweiligen Feuchtigkeitsgehalt del' Luft). Zu dies em Zweeke ist das Holz entsprechend zu stapeln. Kunstliche Trocknung kommt heute fUr Bauholz bewnders bei ge leimten Konstruktionen in Frage; hier ist sie heute noch unbedingt notwendig und bedingt den Enderfolg. 1m allgcmeinen wurdc sie zu umstandlich sein und das Holz unyerhaltnismaBig verteuern. Sofern abel' die Bestrebungen, fUr kunstlich getrocknetes Holz hohere Span nungen einzufUhren, yerwirklicht werden, durfte sich die Sachlage andern 1. Die Meinung, daB gefloBtes Holz nicht gefloBtem bezuglich Wider standsfahigkeit gegenuber Pilzen und tierischen Schadlingen uberlegen sei, darf auf Grund neuerer wissenschaftlicher Auswertung als erledigt gelten. Fur die Sortierung des Rohholzes zum Zwecke des Verkaufs gilt in Deutschland einheitlich seit 1. Oktober 1936 die Verordnung uber die Aushaltung, Messung und Sortenbildung des Holzes in den deutschen Forsten (BolzmeBallweisung = Boma). Das Langnutzholz wird in Stamme und Stangen eingeteilt. Die Stamme mit del' Unterteilung in Langholz und Abschnitte haben 1 m oberhalb des dickeren Endes uber 14 em Durchmesser mit Rinde, die Stangen bis 14 em Durchmesser. Fur Langnutzholz ausLaubholz sowieKiefer,Larche und Weymouths kiefer sind Durchmesserklassen gebildet, und zwar so, daB die Klassen zahl das Zehntelmeter des Mittendurchmessers der zugehorigen Stamme erkelillen liWt. Da 10 em-Klassen beim Nadelholz cine zu weite Spalille bilden und Holzer versehiedenster Verwendungsmogliehkeiten umfassen wiirden, sind bei den Klassen 1 bis 3 Unterklassen mit 5 em vorgesehen, Klasse 1 a unter 15 em Mittendurchmesser ohne Einde 1 b von 15-19 em " " " " 2a" 20-24 em " " usw. Die Mindestlange betragt 6 m. Absehnitte sind Teile zerlegter Stamme oder Stammabsehnitte, die zuruckbleiben, wenn der Stamm wesentlich gekurzt und daher nicht mehr als Langholz zu bewerten ist (B16cke, Blochholz); ihre Einteilung erfolgt wie beim Langholz. Fur Fichte, Tanne und Douglasie richtet sieh die Klasseneinteilung nach Mindestlange und Mindestzopfdurchmesser (sag. Heilbronner Sor tierung). Die sehwaehste Klasse wird auch hier mit Klasse 1 bezeiehnet. 1 WEDLER, B.: Neue Berechnungsgrundlagen fUr Holzbauwerke. Zb1. Bau verw.61 (1941), Heft 2/3. 1*
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