Der Holzbau: Grundlagen der Berechnung und Ausbildung von Holzkonstruktionen des Hoch- und Ingenieurbaues

437 Pages·1926·29.146 MB·German

by  Dr.-Ing. Theodor Gesteschi (auth.)

Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
Handbibliothek
für Bauingenieure
Ein Hand- und Nachschlagebuch für Studium und Praxis
Herausgegeben von
Robert Otzen
Geheimer Regierungsrat,
Professor an der Technischen Hochschule zu Hannover
I. Teil: Hilfswissenschaften . . . . . . . . . . . . 5 Bände
II. Teil: Eisenbahnwesen und Städtebau .. 10 Bände
III. Teil: Wasserbau .. .. .. .. .. .. .. .. . . . . 8 Bände
IV. Teil: Konstruktiver Ingenieurbau . . . . . . 4 Bände
Inhaltsverzeichnis.
I. Teil: Hilfswissenschaften.
1. Band: Mathematik. Von Prof. Dr. phil. H. E. Timerding, Braunschweig. Mit 192 Text-
abbildungen. VIII und 242 Seiten. 1922. Gebunden RM 6.40
2. Band: Mechanik. Von Dr.-Ing. Fritz Rabbow, Hannover. Mit 237 Textabbildungen.
VIII und 203 Seiten. 1922. Gebunden RM 6.40
3. Band: Maschinenkunde. Von Prof. H. Weihe, Berlin-Lankwitz. Mit 445 Textab-
bildungen. VIII und 228 Seiten. 1923. Gebunden RM 6.40
4. Band: Vermessungskunde. Von Prof. Dr. Martin Näbauer, Karlsruhe. Mit 344 Text-
abbildungen. X und 338 Seiten. 1922. Gebunden RM 11.-
5. Band: Betriebswissenschaft. Von Dr.-Ing. Max Mayer, Duisburg. Mit 31 Textab·
bildungen. IX und 219 Seiten. 1926. Gebunden RM 16.50
ll. Teil: Eisenbahnwesen und Städtebau.
1. Band: Städtebau. Von Prof. Dr.-Ing. Otto Blum, Hannover, Prof. G. Schimpft t, Aachen,
und Stadtbauinspektor Dr.-Ing. W. Schmidt, Stettin. Mit 482 Textabbildungen.
XII und 478 Seiten. 1921. Gebunden RM 15.-
2. Band: Linienführung. Von Prof. Dr.-Ing. Erich Giese, Charlottenburg, Prof. Dr.-Ing.
Otto Blum und Prof. Dr.-Ing. Kurt Risch, Hannover. Mit 184 Textabbildungen.
XII und 435 Seiten. 1925. Gebunden RM 21.-
3. Band: Unterbau. Von Prof. W. Hoyer, Hannover. Mit 162 Textabbildungen.
VIII und 187 Seiten, 1923. Gebunden RM 8.-
4. Band: Oberbau und Gleisverbindungen. Von Regierungsbaurat Dr.-Ing. Bloss, Dresden.
Erscheint im Herbst 1926.
5. Band: Bahnhöfe. Von Prof. Dr.-Ing. Otto Blum, Hannover, Prof. Dr.-Ing. Risch,
Hannover, Prcf. Dr.-Ing. Ammann, Karlsruhe, und Regierungs-und Baurat a. D.
v. Glinski, Chemnitz. Erscheint im Jahre 1927.
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
6. Band: Eisenbahn-Hochb auten. Von Regierungs- und Baurat C. Cornelius, Berlin. Mit
157 Textabbildungen. VIII und 128 Seiten. 1921. Gebunden RM 6.40
7. Band: Sicherungsanlagen im Eisenbahnbetriebe. Auf Grund gemeinsamer Vorarbeit
mit Prof. ~r.-3ng. M. Oder t verfaßt von Geh. Baurat Prof. ~r.·~ng. W. Cauer,
Berlin; mit einem Anhang "Fernmeldeanlagen und Schranken" von Regierungs
baurat ~r.•~ng. Fritz Gerstenberg, Berlin. Mit 484 Abbildungen im Text und
auf 4 Tafeln. XVI und 459 Seiten. 1922. Gebunden RM 15.-
8. Band: Verkehr und Betrieb der Eisenbahnen. Von Prof. Dr.-Ing. Otto Blum, Hannover,
Oberregierungs-Baurat Dr.-Ing. G. Jaeobi, Erfurt, und Prof. Dr.-Ing. Kurt Risch,
Hannover. Mit 86 Textabbildungen. Xill und 418 Seiten. 1925.
Gebunden RM 21.-
9. Band: Eisenbahnen besonderer Art. Von Prof. Dr.-Ing. Ammann, Karlsruhe, und
Regierungsbaumeister H. Nordmann, Steglitz. Erscheint im Jahre 1927.
10. Band: Aufgaben und Technik des neuzeitlichen Straßenbaues. Von Prof. Dr.-Ing.
E. Neumann, Stuttgart. Erscheint voraussichtlich Ende 1927.
111. Teil: "Wasserbau.
1. Band: Grundbau. Von Prof. 0. Franzius, Hannover. Unter Benutzung einer ersten
Bearbeitung von Regierungsbaumeister a. D. 0. Richter, Frankfurt a. M. Mit
etwa ~00 Textabbildungen. Umfang etwa 220 Seiten.
Erscheint voraussichtlich Ende 1926.
2. Band: See- und Seehafenb au. Von Prof H. Proetel, Aachen. Mit 292 Textab-
bildungen. X und 221 Seiten. 1921. Gebunden RM 7.50
3. Band: Flußbau. Von Regierungs-Baurat Dr.-Ing. H. Krey, Charlottenburg.
4. Band: Kanal-und Schleusenbau. Von Regierungs-Baurat Friedrich Engelhard, Oppeln.
Mit 303 Textabbildungen und einer farbigen Übersichtskarte. VIII und
261 Seiten. 1921. Gebunden RM 8.50
5. Band: Wasserversorgung der Städte und Siedlungen. Von Prof. 0. Geißler, Hannover,
und Geh. Reg.-Rat Prof. Dr.-Ing. J. :Rrix, Cbarlottenburg.
.E rscheint voraussichtlich im Jahre 1927.
6. Band: Entwässerung der Städte und Siedlun~ten. Von Geh. Reg.-Rat Prof. Dr.-Ing.
J. Brix und Prof. 0. Geißler, Hannover.
Erscheint voraussichtlich Ende 1927.
7. Band: Kulturtechnischer Wasserbau. Von Geh. Reg.-Rat Prof. E. Krüger, Berlin. Mit
197 Textabbildungen. X und 290 SeitAn. 1921. Gebunden RM 9.50
8. Band: Wasserkraftanlagen. Von Prof. Dr.-Ing. Adolf Ludin, Berlin.
Erscheint im Jahre 1927.
IV. Tell: Konstruktiver Ingenieurbau.
1. Band: Statik. Von Prof. ~r.•~ng. Walther Kaufmann, Hannover. Mit 385 Textab-
bildungen. VIII und 352 Seiten. 192!1. Gebunden RM 8.40
2. Band: Der Holzbau. Von Dr.-Ing. Th. Gesteschi, Berlin. Mit 533 Textabbildungen.
X und 421 Seiten. 1926.
3. Band: Der Massivbau. (Stein-, Beton- und Eisenbetonbau.) Von Geh. Reg.-Rat Prof.
Robert Otzen, Hannover. Mit 497 Textabbildungen. XIT und 492 Seiten. 1926.
Gebunden RM 37.50
4. Band: Eisenbau. Von Prof. Martin Grüning, Hannover.
Erscheint voraussichtlich Ende 1926.
Handbibliothek
für Bauingenieure
Ein Hand- und Nachschlagebuch
für Studium und Praxis
Herausgegeben
von
Rob ert Otzen
Geh. Regierungsrat, Professor an der Technischen Hochschule
zu Hannover
IV. Teil. Konstruktiver Ingenieurbau. 2. Band:
Der Holzbau
Von
Dr.-Ing. Theodor Gesteschi
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
1926
Der Holzbau
Grundlagen der Berechnung und Ausbildung
von Holzkonstruktionen des Hoch-
und Ingenieurbaues
Von
Dr.-Ing. Theodor Gesteschi
Beratender Ingenieur in Berlin
Mit 533 Textabbildungen
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
1926
ISBN 978-3-662-34374-6 ISBN 978-3-662-34645-7 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-662-34645-7
Alle Rechte, insbesondere das der tJbersetzung
in fremde Sprachen, vorbehalten.
Copyright 1926 by Springer-VerlagBerlinHeidelberg
Ursprllngiich erschienen bei J ulius Springer in Berlin 1926
Softcover reprint oftbe hardcover 1st edition 1926
Vorwort.
Der Aufforderung des Herausgebers, ein Werk über Holzbau zu schreiben,
ist der Verfasser gern gefolgt, da ihm diese Aufgabe wegen der zahlreichen
Neuerungen und Fortschritte auf diesem Gebiete reizvoll und lohnend genug
erschien. Eine "Handbibliothek für Bauingenieure" ist nach dem heutigen
Stande des Bauwesens ohne wissenschaftliche Behandlung der gesamten Holz
konstruktionen kaum denkbar, um so mehr als die beiden letzten Jahrzehnte
dem Holzbau neue Wege erschlossen und ihn konstruktiv wie wirtschaftlich
auf ganz neue Grundlagen gestellt haben.
Bei Lösung dieHer Aufgabe hat der Verfasser es für nötig gehalten, zu
nächst die anatomiEchen, physikalischen und technischen Eigenschaften des
Holzes, sein Verhalten unter den verschiedenen äußeren Einflüssen vor und
nach dem Fällen, die Mittel zur Verlängerung seiner Lebensdauer, seine
Festigkeitseigenschaften und schließlich die Zurichtung des Holzes bis zu
seiner unmittelbaren Verwendung als Baustoff eingehend zu erörtern.
Diese "Grundlagen des Holzbaues" mußten ausführlich behandelt werden,
da ohne ihre Kenntnis der Ingenieur nicht mit dem nötigen Verständnis an
einen Entwurf herangehen kann, dessen gründliche Durcharbeitung wieder
Vorbedingung für eine gute Bauausführung ist.
In dieser Beziehung verhält sich der Holzbau ebenso wie der Eisen- und
Eisenbetonbau, bei welchen gleichfalls die Erforschung des Baustoffs der
Förderung der baulichen Ausgestaltung vorangehen mußte, und hier gehen
Materialforschung und Konstruktion noch dauernd Hand in Hand.
Von den neueren Bauweisen sind die wichtigsten besprochen worden,
und wenn auch eine Reihe von Holzverbindungen gesetzlich geschützt ist,
so enthalten letztere doch konstruktive Gedanken und Grundsätze, die ohne
weiteres für andere Bauweisen angewendet werden können, und deren Kennt
nis für den Holzkonstrukteur unbedingt erforderlich ist; sie wirken außerdem
befruchtend auf die weitere Entwicklung des neuzeitlichen Holzbaues.
Die älteren, zimmermannmäßigen Bauweisen, auf welche sich die neu
zeitlichen, ingenieurmäßig durchgebildeten gründen, sind so weit behandelt
worden, als sie neben letzteren noch Geltung haben; sie werden zum Teil
wohl nie durch andere Konstruktionen ersetzt werden können, da ihre
Grundgedanken in vielen Punkten den heutigen Anschauungen vollkommen
gerecht werden.
Die Dachkonstruktionen konnte der Verfasser kürzer fassen, da er diese
in einem Sonderwerk1) ausführlich behandelt hat. Das war um so mehr
möglich, als ihre Grundformen auch für andere Tragwerke, z. B. Brücken,
gelten und deshalb ganz allgemein erörtert werden mußten. Von einer Be
sprechung der innerhalb ihrer Spannweite gestützten Dachbinder (Dachstühle),
der Hängwerk- und Sprengwerkbinder konnte aus dem angegebenen Grunde
1) Gesteschi, Th.: Hölzerne Dachkonstruktionen, ihre Ausbildung und Berechnung.
3. Aufl. Berlin: Wilhelm Ernst & Sohn, 1923.
VI Vorwort.
ganz abgesehen werden. Auch wurde im Rahmen dieses Buches von einer
Durchrechnung größerer Dachkonstruktionen, wie das in dem angegebenen
Werk geschehen ist, Abstand genommen. Endlich sind hier durchweg andere
Ausführungsbeispiele zur Besprechung gelangt, so daß die "Hölzernen Dach
konstruktionen" in ihrer Eigenart als selbständiges Werk nicht berührt
werden. An einzelnen Stellen, wie z. B. bei Berechnung der Bolzenverbin
dungen und der Erörterung einiger anderer Holzverbindungen, ist der V er
fasser dem in den "Hölzernen Dachkonstruktionen" eingeschlagenen Ge
dankengang gefolgt.
Dem Zweck des Buches entsprechend sind sämtliche Gebiete des Holz
baues mit ihren besonderen statischen und baulichen Eigenschaften behandelt
worden. Wenn es hierbei dem Verfasser gelungen ist, seine Ausführungen
durch eine große Zahl mustergültiger und eigenartiger Holzbauten neuester
Ausbildung, ohne welche eine sachgemäße Behandlung dieses Stoffes wohl
kaum erreicht werden kann, zu belegen, so verdankt er diese Möglichkeit
dem besonderen Entgegenkommen einer Reihe unserer führenden Sonder
firmen, die weder Mühe noch Kosten gescheut haben, die Entwurfsstücke
zusammenzustellen; die betreffenden Firmen sind am Schlusse des Buches
besonders benannt.
Auch hat der Verfasser verschiedene eigene Entwürfe aufgenommen, die
in ihrer Art gleichfalls bemerkenswerte Anordnungen darstellen ( vgl. Seite 2 7 3,
289, 298, 316, 333, 362, 372).
Erwähnt muß noch werden, daß ausschließlich ausgeführte Bauwerke
berücksichtigt worden sind.
Der Verfasser hofft, mit dem vorliegenden Werk alles das über den Holz
bau gebracht zu haben, was dem heutigen Stande dieses Fachgebietes ent
spricht und was für den Ingenieur, dem Entwurf und Ausführung obliegen,
wissenswert ist. Seine langjährigen Erfahrungen setzen ihn hierbei in die
Lage, zu beurteilen, was für die Praxis wichtig oder minder wichtig ist und
dementsprechend das eine oder andere Gebiet eingehender zu behandeln
oder aber kürzer zu fassen.
Aus seinem Werk "Hölzerne Dachkonstruktionen" hat der Verfasser
entnommen die Abbildungen 82, 85, 87, 90-95, 99, 101, 102, 105-109,
113, 116, 117, 136, 146, 165-176, 178-184, 186-188, 190, 191, 193, 222,
223-228, 230-232.
Die Quellen, die am Schlusse ausführlich zusammengestellt sind, konnten
im Text (Fußnoten) gekürzt angegeben werden.
Berlin, im Juli 1926.
Dr.-Ing. Theodor Gesteschi.
Inhaltsverzeichnis.
Seite
Allgemeines über den Holzbau . . • . . . . . . . . 1
Das Holz als Baustoft' . . . . • . . . . . . . . . . 4
I. Der anatomische Aufbau und das Wachstum des Holzes 4
1. Allgemeines • . . • • . . . . • . . • . . . . . . 4
2. Nadel- und Laubhölzer . • . . . . . • • . . . • . 6
a) Die Zellen . . . • . . . . . . . . • . • • . . . 6
b) Das fertige Holz und das Wachstum des Baumes. 10
c) Besondere Merkmale der Nadel- und Laubhölzer 13
d) Die Fällzeit der Bäume . . . . . . . . • . . . 14
e) Wuchsfehler des Holzes . . . . • . • . • . . . 15
II. Die physikalischen Eigenschaften des Holzes 18
1. Die äußeren Kennzeichen . . . . . . • . . . . . 18
2. Die Härte. Bestimmung durch Meßwerkzeuge . • • 18
3. Das Raumgewicht . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4. Das Verhalten des Holzes bei Abgabe und Aufnahme von Wasser (Schwinden
und Quellen) . . . . . . . . . . . . . . 21
5. Das Verhalten des Holzes bei Erwärmung. 25
III. Die technisch wichtigsten Holzarten 25
1. Die Nadelhölzer . • • . • . • • . . . 25
2. Die Laubhölzer . . . • • . . • . • . . 28
IV. Die Zerstörung des Holzes. . • • . • 31
1. Zerstörung durch atmosphärische und mechanische Einflüsse 31
2. Zerstörung durch Holzschädlinge . 32
a) Pilze . • . . . . . . . . . • 32
b) Tiere • . . . . . . • • . . . 33
V. Die Konservierung des Holzes. 36
1. Vorbehandlung im Walde und nach den Fällen . 36
2. Konservierungsverfahren ohne antiseptische Mittel . • . • . . . . • 37
3. Konservierungsverfahren mit Anwendung eines antiseptischen Mittels. 39
4. Die Tränkungsarten der Gegenwart . • . . . • . . . . . • . • . . 40
5. Konservierungsverfahren zum Schutz gegen leichte Entflammbarkeit. 41
VI. Die Grundlagen der Festigkeitsberechnung 43
1. Allgemeines 43
2. Druckfestigkeit • . . . . 44
a) Druck längs zur Faser 44
b) Druck quer zur Faser 47
3. Zugfestigkeit • . . . . . 50
4. Scherfestigkeit . . . . . . 51
5. Biegefestigkeit . . . . • . . . . . . . . . • . . . . • . . . . . . • 52
6. Einfluß des verschiedenen Jahrringbaues, von Wuchsfehlern und von Feuch-
tigkeit auf die Festigkeit des Holzes 56
a) Einfluß des Jahrringbaues 56
b) Einfluß von Wuchsfehlern 58
c) Einfluß von Feuchtigkeit . 61
7. Festigkeitszahlen und zulässige Beanspruchungen 62
a) Festigkeitszahlen . . . . • • 62
b) Zulässige Beanspruchungen • . 72
c) Beanspruchung auf Knickung 78
VIII Inhaltsverzeichnis.
Seite
VII. Die Rohsorten des Holzes. Die Klasseneinteilung (Sortierung)
des Stammholzes. Die Zerlegung des Blochholzes (Schneide
holzes) im Sägewerk. Das zerteilte Holz im Handel und Ge-
werbe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
1. Die Rohsorten des Holzes . . . . . . . . . . . . 82
2. Die Klasseneinteilung (Sortierung) des Stammholzes • 84
a) Langholz, Langnutzholz . . . . . . . . . . . 84
b) Blochholz, Schneideholz, Blöcher, Blöcke, Klotzholz, Klötzer, Ab-
:schnitte, Drümme . . . . . . . . . . · . • . . . . . . 86
3. Die Zerlegung des Blochholzes (Schneideholzes) im Sägewerk • . . • . . 87
4. Das zerteilte Holz im Handel und Gewerbe . . . . . . . . . . . . . 95
C. Die Holzverbindungen . . . . 99
I. Die Verbindungsmittel 99
1. Leim . . . . . . . . . 99
2. Hölzerne Verbindungsmittel 100
3. Eiserne V erbindungsmittel . 1 02
II. Stoßverbindungen . . . . 108
1. Verbindungen bei Fehlen größerer Zugkräfte . . . . . 108
2. Die Verbindung mit Laschen und Bolzen bei Auftreten größerer Zugkräfte 109
a) Die Bolzenverbindung mit Eisenlaschen . . . . . . . . . . 110
b) Die Bolzenverbindung mit Holzlaschen . . . . . . . . . . 113
3. Die Verbi.ndung mit Laschen und Dübeln . . . . . . . . . . 115
III. Knotenpunktverbindungen durch zimmermannmäßige Anein-
anderarbeitung . 117
1. Die Versatzung . . . . . . . . . . 117
2. Die Verzapfung . . . . . . . . . . 120
3. Die Uberblattung . . . • . . . . . 121
4. Die Überschneidung und Verkämmung 121
5. Die Aufklauung . . . . . . . . . . . 122
IV. Neuartige Knotenpunktverbindungen durch besondere, dübel
artig wirkende Einlagen . . . • . . . . . . . . . . . . . 122
1. Der geschlitzte Ringdübel der Firma Carl Tuchscherer, A.-G., Breslau 123
2. Der Ringflügeldübel der Firma Dehall, Deutsche Hallenbau-Aktien-
Gesellschaft, München . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . 125
3. Der Tellerdübel der Firma Christoph & Unmack, A.-G., Niesky 0.-L. 126
4. Der Federringdübel des Ingenieurs Paul Schulz, Berlin . . . . . . 127
5. Die Krallenscheibe der Firma Metzke & Greim, Berlin . . . . . . 128
6. Der Doppelkegeldübel der Firma Karl Kühler, A.-G., Stuttgart . . 130
7. Der Rohrdübel nach Bauweise "Cabröl" der Firma C. Brösel, Kassel. 132
8. Der Stahlstift der Firma Paul Meltzer, A.-G., Darmstadt . . . . 135
9. Der Bandeisendübel der Firma Stephan, G. m. b. H., Düsseldorf . 136
10. Das Bulldogg-Bahnblech von Ingenieur 0. Theodorsen, Oslo. 136
D. Die Tragwerke im allgemeinen . . . . . . . . . . . . 137
I. Der verzahnte und verdübelte Träg er . . . . . 137
1. Anordnung der verzahnten und verdübelten Träger 137
2. Berechnung der verzahnten und verdübelten Träger 141
II. Der unterspannte, gespreizte und versteifte Balken 149
111. Das Hängwerk . . . . . . . . . . . . . . 151
IV. Das Sprengwerk . . . . . . . . . . . . 155
V. Das vereinigte 'Häng- und Sprengwerk 158
VI. Der Howesche Träger . . . . . . . . . 158
VII. Der Bohlenbogen . . . . . . . . . . . . 161
VIII. Die neueren, ingenieurmäßig durchgebildeten Tragwerke 168
1. Der Vollwandträger . . . . 168
2. Der Fachwerkträger . . . . 173
E. Die Dachkonstruktionen . . . . . 180
I. Die Belastung der Dächer 180
II. Sparren 182
111. Pfetten . . . . . . . . . . 184