Lehrbuch des Ingenieurholzbaus

491 Pages·1994·16.385 MB·German

by  Professor Dr.-Ing. Helmuth Neuhaus (auth.)

Lehrbuch des
Ingenieurholzbaus
Von Professor Dr.-lng. Helmuth Neuhaus,
Fachhochschule Münster
Mit 213 Bildern und 221 Tafeln
extras.springer.com
Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 1994
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Die Deutsche Bibliothek-CIP-Einheitsaufnahme
Neuhaus. Helmuth:
Lehrbuch des Ingenieurholzbaus I von Helmuth Neu haus.
ISBN 978-3-322-96715-2 ISBN 978-3-322-96714-5 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-322-96714-5
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schen Systemen.
© Springer Fachmedien Wiesbaden 1994
Ursprünglich erschienen bei B. G. Teubner Stuttgart 1994
Softcover reprint of the hardcover 1st edition 1994
Gesamtherstellung: Passavia Druckerei GmbH Passau
Einbandgestaltung: Peter Pfitz,
Vorwort
Dieses Lehrbuch richtet sich an Studentinnen und Studenten des Bauingenieurwesens
und der Architektur an Technischen Hochschulen, Universitäten und Fachhochschulen
sowie an., praktisch tätige Bauingenieurinnen und Bauingenieure, Architektinnen und
Architekten. Die Darstellung setzt voraus, daß der Benutzer mit der "Statik der Stab
tragwerke" und der "Festigkeitslehre" bzw. der "Tragwerkslehre" vertraut ist.
Das Buch war ursprünglich als Gemeinschaftswerk mit Prof. Dr.-lng. Elmar Krabbe,
Fachhochschulen Münster und Recklinghausen, Ruhr-Universität Bochum und RWTH
Aachen, meinem leider viel zu früh verstorbenen Hochschullehrer, geplant, dessen Vor
lesungen und Arbeiten für diese lehrbuchmäßige Darstellung wegweisend wurden.
Hervorgegangen ist das Buch aus eigenen Vorlesungen und Übungen an der Ruhr
Universität Bochum und der Fachhochschule Münster.
Auf der Grundlage der DIN 1052, Teil 1 und Teil 2 (April 1988), und der zugehörenden
Erläuterungen behandelt dieses Buch in verständlicher und überwiegend einfacher
Form wesentliche Gebiete des lngenieurholzbaus. Die einleitenden Abschnitte vermit
teln ausführlich die physikalischen und technologischen Grundlagen. Der Hauptteil des
Buches ist der Bemessung und Konstruktion tragender und aussteifender Bauteile aus
Holz und Holzwerkstoffen gewidmet. Zahlreiche Konstruktions-, Berechnungs- und Be
messungsbeispiele vertiefen die erworbenen Kenntnisse und Fertigkeiten und zeigen
dem Benutzer im Studium und in der Praxis die Anwendung der Bemessungsregeln
und die Ausführung der Holzbaukonstruktionen.
Der Umfang dieses einführenden und weiterführenden Lehrbuches erlegte dem Verfas
ser Beschränkungen bei der Auswahl und Darbietung des Stoffes auf. Darum konnten
die Teilgebiete "Holzhäuser in Tafelbauart" (DIN 1052, Teil 3), "Holzbrücken" (DIN
1074), "Holzgerüste und -Schalungen" sowie "Holzmastenbau" nicht mitbehandelt
werden.
Die Konzeption dieses Buches wurde nach Erscheinen der DIN 1052 (April1988) festge
legt, als die Harmonisierung der europäischen (Holzbau-)Normen noch nicht der der
zeitigen Eigendynamik unterlag. Aus Gründen der Klarheit und notwendigen Trennung
wurde darauf verzichtet, die neuen Bemessungskonzepte der Eurocodes auch nur teil
weise in die Darstellung einzubinden. Der Eurocode 5 "Holzbau", der bereits fertigge
stellt ist, wird in absehbarer Zeit parallel zur DIN 1052 und zu anderen nationalen (Holz
bau-)Normen bauaufsichtlich eingeführt werden. Dieses Lehrbuch kann während der
voraussichtlich größeren Zeitspanne bis zur alleinigen Gültigkeit des Eurocode 5 und in
der Zeit danach -für dann ältere statische Berechnungen -als anwendungsbezogene
Darstellung mit der Terminologie der DIN 1052 für das Studium und die Praxis des
Ingenieurs und Architekten genutzt werden.
Dem Verlag B.G. Teubner, Herrn Heinrich Krämer als Geschäftsführer und seinen Mitar
beitern, gilt mein besonderer Dank für die stets vorbildliche Zusammenarbeit und aus
gezeichnete Gestaltung dieses Buches; meinem Freund Prof. Dr.-lng. Wolfgang Krings,
Fachhochschule Köln, danke ich ebenso für die kritische Durchsicht einiger Abschnitte
dieses Buches; meiner Familie danke ich besonders herzlich für viel Geduld und Ver
ständnis während der Bearbeitungszeit dieses Buches.
.'Jiünster, im Sommer 1994 Helmuth Neuhaus
Inhalt
Formelzeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1 Der Baustoff "Holz" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.1 Aufbau des Holzes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.2 Anisotropie des Holzes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.3 Rohdichte des Holzes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.4 Jahrringbreite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.5 Holzfeuchtigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.5.1 Bestimmen der Holzfeuchtigkeit (Meßverfahren) . . . . . . . . . . . . 20
1.5.2 Verteilung und Änderung der Holzfeuchtigkeit . . . . . . . . . . . . . 21
1.5.3 Quellen und Schwinden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.5.4 Kenngrößen des Quellensund Schwindens . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.5.5 Formänderungen des Holzes infolge Quellensund Schwindens . 24
1.5.6 Rißbildungen im Holz infolge Holzfeuchtigkeitsänderungen . . . . 25
1.5.7 Unbedenkliche Rißtiefen bei Trocken- oder Schwindrissen . . . . . 26
1.5.8 Einbaufeuchtigkeit und Tro"cknung von Holz . . . . . . . . . . . . . . . 29
1.6 Wärmedehnung, Wärmeleitfähigkeit und Wasserdampfdiffusion . . . . . 30
1.7 Resistenz und Widerstandsfähigkeit gegenüber Chemikalien . . . . . . . . 32
1.8 Elastizität des Holzes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
1.8.1 Elastizitätsgesetze (anisotrop, rhombisch-anisotrop, isotrop . . . . 35
1.8.2 Elastizitäts-, Schub- und Torsionsmoduln von Hölzern . . . . . . . . 37
1.9 Kriechen von Holz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
1.10 Festigkeit von Holz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
1.10.1 Einfluß des Winkels a zwischen Kraft- und Faserrichtung
auf die Festigkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
1.10.2 Einfluß der Holzfeuchtigkeit, Ästigkeit und Rohdichte
auf die Festigkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
1.10.3 Einfluß der Belastungsdauer auf die Festigkeiten
(Dauerfestigkeit) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
1.10.4 Einfluß der Holztemperatur und Probengröße
auf die Festigkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
1.10.5 Festlegen zulässiger Spannungen, Sicherheitskonzept....... 49
1.10.6 Reißlänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2 Holzwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
2.1 Aufbau und Herstellung von Holzwerkstoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.2 Anisotropie von Holzwerkstoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.3 Rohdichte von Holzwerkstoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.4 Quellen und Schwinden, Wärmedehnung, Wärmeleitfähigkeit und
Wasserdampfdiffusion von Holzwerkstoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
2.5 Elastizität von Holzwerkstoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
2.6 Kriechen von Holzwerkstoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
2.7 Festigkeiten von Holzwerkstoffen ........................... : . 64
2.8 Klassen, Anwendungsbereich und Plattentypen von Holzwerkstoffen . . . 68
Inhalt 5
3 Bauholz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.1 Vollholz (VH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.2 Sortiermerkmale und -klassen (Güteklassen) für Nadelschnittholz . . . . . 74
3.3 Brettschichtholz (BSH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.4 Vollwandträger mit I-oder Kastenquerschnitt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4 Brandverhalten von Holz und Holzwerkstoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.1 Baustoffklassen von Holz und Holzwerkstoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
4.2 Feuerwiderstandsklassen von Bauteilen aus Holz und Holzwerkstoffen . 86
4.3 Holzbauteile der Feuerwiderstandsklassen F30-B und F60-B . . . . . . . . . 87
5 Holzschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
5.1 Baulicher (konstruktiver) Holzschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
5.2 Chemischer Holzschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
5.3 Oberflächenbehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
5.4 Bekämpfungsmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
6 Leimverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6.1 Herstellen tragender Leimverbindungen im Holzleimbau . . . . . . . . . . . . 100
6.2 Schäftung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
6.3 Keilzinkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
7 Mechanische Verbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
7.1 Anordnung mechanischer Verbindungsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
7.2 Zulässige Erhöhungen und erforderliche Ermäßigungen
der zulässigen Belastungen mechanischer Verbindungsmittel . . . . . . . 107
7.3 Dübelverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
7 .3.1 Rechteckige Dübel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
7.3.2 Dübel besonderer Bauart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
7.3.3 Hirnholz-Dübelverbindungen bei Brettschichtholz . . . . . . . . . . . 120
7.4 Stabdübel-, Paßbolzen-und Bolzenverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . 122
7.5 Nagelverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
7.5.1 Beanspruchung rechtwinklig zur Nagellängsachse (Abscheren) . 130
7.5.2 Beanspruchung in Richtung der Nagellängsachse (Herausziehen) 138
7.5.3 Kombinierte Nagelbeanspruchung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
7.6 Nagelverbindungen mit Stahlteilen und Stahlblechen . . . . . . . . . . . . . 140
7.7 Nagelplattenverbindungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
7.8 Holzschraubenverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
7.9 Klammerverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
7.10 Bauklammerverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
7.11 Versätze .............................................. 155
7.12 Eingeleimte Gewindestangen............................... 160
7.13 Querzugnachweis bei Anschlüssen........................... 165
7.14 Verschiebungswerte mechanischer Verbindungsmittel
für Durchbiegungsberechnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
7.15 Zusammenwirken verschiedener Verbindungsmittel . . . . . . . . . . . . . . 171
7.16 Korrosionsschutz mechanischer Verbindungsmittel . . . . . . . . . . . . . . 173
6 Inhalt
8 Zulässige Spannungen und Materialkennwerte von Voll- und
Brettschichtholz sowie Holzwerkstoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
8.1 Zulässige Spannungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
8.1.1 Zulässige Spannungen von Voll- und Brettschichtholz . . . . . . . . . 175
8.1.2 Zulässige Spannungen von Holzwerkstoffen . . . . . . . . . . . . . . . . 179
8.1.3 Zulässige Spannungen von Stahl und Aluminium ............ 181
8.2 Materialkennwerte von Voll- und Brettschichtholz . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
8.2.1 Elastizitäts-, Schub- und Torsionsmoduln von
Voll- und Brettschichtholz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
8.2.2 Elastizitäts- und Schubmoduln von Holzwerkstoffen . . . . . . . . . . 184
8.2.3 Quell- und Schwindmaße, Gleichgewichtsfeuchtigkeit . . . . . . . . . 185
8.2.4 Kriechzahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
8.2.5 Temperaturänderungen in Holzkonstruktionen . . . . . . . . . . . . . . 190
9 Allgemeine Bemessungsregeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
9.1 Lasten und Lastfälle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
9.2 Lastannahmen für Holzbauwerke (ständige Last) . . . . . . . . . . . . . . . . 192
9.3 Lastaufstellung bei Dachflächen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
9.4 Nachweis gegen Abheben bei Windsogspitzen . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
9.5 Mindestquerschnitte für Voll-und Brettschichtholz sowie Holzwerkstoffe 198
9.6 Querschnittsschwächungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
9.7 Mittig und ausmittig beanspruchte Stäbe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
9.8 Ausmittige Anschlüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
9.9 Wechselbeanspruchte Bauteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
10 Bemessungsregeln für Zugstäbe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
10.1 Mittiger Zug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
10.2 Ausmittiger Zug (Zug und Biegung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
10.3 Anschlüsse und Stöße bei Zugstäben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
11 Bemessungsregeln für Druckstäbe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
11.1 Mittiger Druck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
11.1.1 Knicknachweis für einteilige Stäbe (mittiger Druck) ........ 211
11.1.2 Gewöhnlicher Spannungsnachweis bei Druckstäben ....... 212
11.1.3 Knicknachweis für mehrteilige Stäbe (mittiger Druck) . . . . . . . 213
11.2 Ausmittiger Druck (Druck und Biegung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
11.3 Anschlüsse und Stöße bei Druckstäben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
11.4 Knicklängen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
11.5 Schlankheitsgrade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
11.6 Knickzahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
11.7 Stabilität (kurze Einführung in das Knicken) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
12 Tragsicherheitsnachweis nach Spannungstheorie II. Ordnung . . . . . . . . . . . 243
12.1 Theorie I. und II. Ordnung (kurze Einführung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
12.2 Spannungstheorie II. Ordnung im Ingenieurholzbau . . . . . . . . . . . . . . 245
13 Bemessungsregeln für biegebeanspruchte Bauteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
13.1 Einaxiale (einfache) Biegung bei Bauteilen aus Voll- und
Brettschichtholz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
13.2 Zweiaxiale Biegung (Doppelbiegung) Voll- und Brettschichtholz . . . . 251
13.3 Stützweiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
13.4 Auflagerkräfte und Auflagerpressung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
Inhalt 7
13.5 Durchbiegungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
13.5.1 Zulässige Durchbiegungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
13.5.2 Vorhandene rechnerische Durchbiegungen . . . . . . . . . . . . . 256
13.6 Überhöhungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
13.7 Stabilisierung (Kippstabilität) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
13.7.1 Stabilisierung von Trägern mit Rechteckquerschnitt . . . . . . . 264
13.7.2 Stabilisierung von Vollwandträger mit I-oder
Kastenquerschnitt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
13.7.3 Stabilisierung mit der Spannungstheorie II. Ordnung ...... 268
13.8 Spannungskombination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
13.9 Ausklinkungen und Zapfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
13.10 Durchbrüche bei Biegeträgern mit Rechteckquerschnitt . . . . . . . . . . 278
13.11 Biegeträger mit geraden Trägerkanten und Rechteckquerschnitt . . . . 280
13.12 Gekrümmte Träger und Satteldachträger aus Brettschichtholz . . . . . 280
13.13 Biegeträger als zusammengesetzter Querschnitt . . . . . . . . . . . . . . . 286
13.14 Vollwandträger mit Platten- oder Bretterstegen (Stegträger) . . . . . . . 295
13.15 Biegeträger als zusammengesetzter Holz-Stahl-Querschnitt . . . . . . . 298
13.16 Biegesteife Stöße und Eckverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
13.16.1 Biegesteifer Stoß mit mechanischen Verbindungsmitteln . . 301
13.16.2 Biegesteife Laschenstöße mit mechanischen
Verbindungsmitteln (Vollholzbauteile) . . . . . . . . . . . . . . . . 303
13.16.3 Biegesteife Stöße (gerade Brettschichtholzbauteile) . . . . . . 305
13.16.4 Biegesteife, abgewinkelte Stöße und Bauteile. . . . . . . . . . . 307
13.16.5 Keilgezinkte Stöße und Rahmenecken . . . . . . . . . . . . . . . . 308
13.16.6 Verdübelte Rahmenecken ......................... 311
13.16.7 Eingespannte Stützenfüße . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
13.16.8 Nachgiebigkeit mechanischer Verbindungsmittel in
biegesteifen Stößen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
14 Bemessungsregeln für Querkraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
15 Bemessungsregeln für Torsion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318
16 Aussteilung von Bauwerken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
16.1 Aussteifung von Biegeträgern mit Rechteckquerschnitt . . . . . . . . . . . 324
16.2 Aussteifung der Druckgurte von Fachwerkträgern . . . . . . . . . . . . . . . 326
16.3 Aussteifungskonstruktionen mit Wind- und Seitenlasten . . . . . . . . . . 327
16.4 Scheiben als Aussteifungskonstruktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
16.4.1 Scheiben ohne rechnerischen Nachweis . . . . . . . . . . . . . . . . 331
16.5 Einzelabstützungen und Kopfbänder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
17 Einfeld- und Durchlaufträger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
17.1 Einfeldträger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
17.2 Durchlaufträger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
17.2.1 Durchlaufträger ohne Gelenke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
17.2.2 Durchlaufträger mit Gelenken (Gelenkträger) . . . . . . . . . . . . . 336
17.2.3 Koppelträger (Koppelpfetten) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
18 Fachwerkkonstruktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
18.1 Konstruktive Ausbildung von Fachwerkträgern und -rahmen . . . . . . . 343
18.2 Bemessung von Fachwerkträgern und -rahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
18.3 Durchbiegung und Überhöhung von Fachwerkträgern und -rahmen . . 350
8 Inhalt
19 Hausdächer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
19.1 Sparren- und Kehlbalkendächer ............................ 352
19.2 Pfettendächer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
19.3 Flachdächer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
20 Verformungsberechnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
20.1 Arbeitsgleichung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
20.2 Federsteifigkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
20.3 Verschiebungsmoduln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
21 Scheiben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
21.1 Scheibengleichung für rhombisch-anisotropen Werkstoff .......... 366
21.2 Kenngrößen der Elastizität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
22 Konstruktionsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379
22.1 Auflager von Balken und Bindern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379
22.2 Auflager von Holzstützen, Bögen und Rahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . 381
22.3 Verbandsanschlüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
22.4 Firstgelenke bei Bögen und Rahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
22.5 Rahmenecken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387
22.6 Queranschlüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
22.7 Konstruktionen bei Hausdächern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391
22.7.1 Sparren- und Kehlbalkendächer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392
22.7.2 Pfettendächer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
22.7.3 Windrispen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402
23 Berechnungs- und Bemessungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404
23.1 Querschnittsänderungen eines Kantholzes durch Schwinden . . . . . . 404
23.2 Längenänderung eines Brettschichtträgers durch Quellen . . . . . . . . 405
23.3 Zugstoß mit Nägeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405
23.4 Zugstoß mit Dübeln besonderer Bauart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407
23.5 Diagonalenanschluß mit Stabdübeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410
23.6 Versatzanschluß (Stirnversatz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412
23.7 Knicknachweis eines einteiligen Druckstabes (mittiger Druck) . . . . . . 414
23.8 Koppelpfetten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416
23.9 Parallelträger aus Brettschichtholz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420
23.10 Ausgeklinktes Endauflager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424
23.11 Satteldachträger mit gekrümmtem Untergurt. veränderlicher
Trägerhöhe und festverleimtem Firstkeil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427
23.12 Dreiteiliger, nachgiebig mit Stabdübeln verbundener Balken . . . . . . 433
23.13 Elastisch (nachgiebig) eingespannte, zweiteilige Nadelholz-Stütze . . . 439
23.14 Parallelgurtiger Fachwerkträger aus Kanthölzern . . . . . . . . . . . . . . . 446
23.15 Gelenkkonstruktion eines Durchlaufträgers aus Brettschichtholz . . . . 455
23.16 Querzugnachweis eines Anschlusses mit Dübeln besonderer Bauart . 460
Technische Baubestimmungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463
Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465
Sachverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 478
Formelzeichen
Griechische Zeichen
a Quellmaß, Winkel ).6 Kippschlankheitsgrad
Quell-und Schwindmaße 11 Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl
Wärmedehnzahl Querdehnungsfaktor, Querkontraktions
Festigkeit (Biegung, Druck, Lochleibung, zahl, Sicherheitsbeiwert, Verschwä
Scher, Torsion, Zug) Knicklängenbei- chungsgrad (Keilzinkungen)
wert, Schwindmaß, Winkel rr mathematische Konstante
y Abminderungsbeiwert, Gleitung, Last- e Rohdichte
erhöhungsbeiwert, Sicherheitsbeiwert, a Spannung (Biegung, Druck, Lochlei
Wichte bung, Zug)
Verformung, Verschiebung, Winkel Spannung (Abscheren, Querkraft, Tor
Ausmittigkeitsgrad, Dehnung, Einbinde- sion)
grad (Nagelplatten) '• Scherfestigkeit
Yf Abminderungsfaktor, Faktor, Vorkrüm- 'I' Kriechzahl, relative Luftfeuchtigkeit,
mungsbeiwert Winkel
"' Beiwert, Schubverteilungszahl 1f1 ungewollte Schrägstellung
}. Schlankheit, Wärmeleitfähigkeit, Wär- w Knickzahl
meleitzahl
Lateinische Zeichen
a Abbrandtiefe, Abmessung, Abstand, BST Bau-Stabsperrholz, Brettschichtträger
Aussteifungsabstand, Dicke, Hebelarm, BSTAE Bau-Stäbchensperrheiz
Höhe (Ausklinkungen), Vorkrümmungs- BU Buche
beiwert, Schweißnahtdicke · B1 schwerentflammbare Baustoffe
A Ästigkeit, Auflagerfläche, Auflagerkraft, B2 normalentflammbare Baustoffe
Querschnittsfläche B3 leichtentflammbare Baustoffe
A Bescheinigung (Leimgenehmigung), Dü c Abmessung, Abstand, Faktor (Rahmen
beltyp (Dübel besonderer Bauart), nicht und Gitterstäbe), Randstreifen (Nagel
brennbarer Baustoff, Schnittbezeich platten)
nung cm Zentimeter
Afl Aufrißfläche Cp aerodymanischer Druckbeiwert
AFZ Afzelia c Auflagerkraft, Bescheinigung (Leimge
AGO Angelique (Basralocus) nehmigung), Celsius, Dübeltyp (Dübel
A• Kernquerschnitt besonderer Bauart), Schnittbezeich
An nutzbare Querschnittsfläche (Nettoquer nung, Verschiebungsmodul
schnitt), wirksame Plattenanschlußflä Drehfederkonstante
che (Nagelplatte) Abmessung, Abstand, Dicke
Quellungsanisotropie Bolzendurchmesser
wirksame Plattenanschlußfläche (Sche Außendurchmesser (Dübel besonderer
ren) Bauart), Seitenlänge (Dübel besonderer
Azobe (Bongossi) Bauart)
Festwerte (Gewindestangen) Einbindetiefe (Nagelplatten)
Dübelfehlfläche (Dübel besonderer Bau Nenndurchmesser (Außendurchmesser,
art) Gewindestangen aus Stahl)
b Abmessung, Abstand, Breite Nageldurchmesser (glattschaftiger Teil)
b/2 Abstand vom Holzrand (Dübel besonde Holzschraubendurchmesser
rer Bauart) Stabdübei-(Paßbolzen-)durchmesser
8 Auflagerkraft, Bescheinigung (Leimgeneh Auflagerkraft, Bescheinigung (Leimge
migung), Breite, brennbare Baustoffe, nehmigung), Diagonalkraft, Druckkraft,
Dübeltyp (Dübel besonderer Bauart), Dübelbelastung (Abscheren), Dübeltyp
Festwert (Bolzen, Klammern, Nägel, Paß (Dübel besonderer Bauart)
bolzen, Stabdübel), Schnittbezeichnung Dfl Dachfläche
BFU Bau-Furniersperrheiz DGA Douglasie
BFU-BU Bau-Furniersperrheiz aus Buche DIN Deutsche Industrie-Norm
BPH Bitumen-Holzfaserplatte e Abstand, Ausmitte, Faserabweichung,
BSH Brettschichtholz Hebelarm