HOLZBAU II Polymodul B 2.6.5 VL 7 ... - Hochschule Trier
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Hbt holzbau trier<br />
<strong>HOLZBAU</strong> <strong>II</strong><br />
<strong>Polymodul</strong> B <strong>2.6.5</strong><br />
<strong>VL</strong> 7<br />
Holzverbindungen<br />
Prof. Dr. Wieland Becker<br />
1<br />
Hbt holzbau trier<br />
Empfehlenswerte Links<br />
http://www.holzbau-amann.de/home.html<br />
http://www.adams-holzbau.de/2_leistungen.html<br />
http://www.stephan-holz.de/<br />
http://www.wiehag.com/de/index/index/index.asp<br />
http://www.gloeckel.at/flash_de.html<br />
Hinweis:<br />
Folgende Darstellungen sind teilweise den Unterlagen des ID-Holz, bzw. den Seminaren für<br />
Lehrer an den Meisterschulen Biberach/Kassel 02/03/05 entnommen !<br />
Autoren: Dr.- Ing. Karin Lißner, Dresden ; Prof. Dr.- Ing. Wolfgang Rug, Eberswalde<br />
2<br />
1
Hbt holzbau trier<br />
Holzverbindungen nach DIN 1052_2008 / EC 5<br />
- Zimmermannsmäßige Verbindungen<br />
- Übersicht des Kraft-Verschiebungsverhaltens<br />
- Verbindungsmittel<br />
- Geklebte Verbindungen<br />
3<br />
Hbt holzbau trier<br />
1. Zimmermannsmäßige Verbindungen<br />
Kopfband<br />
Kontaktstoß<br />
mit<br />
Querpressung<br />
Quelle: alle Fotos-Meisel, A: Historische Dachstühle. Diplomarb. Inst. F. Holzbau u. Holztechnologie TU Graz, Graz 2009<br />
4<br />
2
Hbt holzbau trier<br />
1. Zimmermannsmäßige Verbindungen - Versatz<br />
t v<br />
h<br />
/ 4 für 50<br />
<br />
h<br />
/ 6 für 60<br />
t v<br />
Vorholz + Einbindetiefe beachten !<br />
5<br />
Hbt holzbau trier<br />
1. Zimmermannsmäßige Verbindungen<br />
Fersenversatz<br />
6<br />
3
Hbt holzbau trier<br />
1. Zimmermannsmäßige Verbindungen<br />
Einfacher<br />
Versatz<br />
7<br />
Hbt holzbau trier<br />
1. Zimmermannsmäßige Verbindungen<br />
Scherzapfen<br />
Schifter<br />
Gratsparren<br />
8<br />
4
Hbt holzbau trier<br />
1. Zimmermannsmäßige Verbindungen<br />
Hakenblätter und<br />
Klammer an Bundtram<br />
Quelle: http://www.bswals.at/wrl-z1/wrl-zimmerer.htm<br />
9<br />
Hbt holzbau trier<br />
1. Zimmermannsmäßige Verbindungen<br />
Verkämmung<br />
10<br />
5
Hbt holzbau trier<br />
1. Zimmermannsmäßige Verbindungen - Zusammenfassung<br />
Traditionelle zimmermannsmäßige Verbindungen sind i.d. R., mit Ausnahme<br />
der Hakenblattverbindungen Druckverbindungen (Kontaktpressung).<br />
Sie schwächen i.d.R. die Querschnitte und besitzen großen Schlupf<br />
Traditionelle zimmermannsmäßige Konstruktionen wirken überwiegend durch<br />
Zusammenwirken eines komplexen Systems. Bei Um- und Zubauten ist das<br />
gesamte System zu analysieren (z.B. Dachflächenöffnung)<br />
11<br />
Hbt holzbau trier<br />
2. Kraft-Verschiebungs-Diagramm<br />
12<br />
6
Hbt holzbau trier<br />
3. Verbindungsmittel<br />
Verbindungen mit<br />
stiftförmigen metallischen<br />
Verbindungsmitteln<br />
Verbindungen mit sonstigen<br />
mechanischen<br />
Verbindungsmitteln<br />
Stabdübel/Paßbolzen<br />
Nägel<br />
Bolzen<br />
Nagelplatten<br />
Dübel besonderer Bauart<br />
Gewindestangen<br />
Holzschrauben<br />
Klammern<br />
Ring- und<br />
Scheibendübel<br />
(ohne Zähne)<br />
Scheibendübel<br />
mit Zähnen oder<br />
Dornen<br />
13<br />
Hbt holzbau trier<br />
3. Verbindungsmittel<br />
• Einfluß auf Leistungsfähigkeit:<br />
• Querschnitt der Verbindungsmittels<br />
• Querschnitt des Holzes<br />
• Rohdichte des Holzes<br />
• Sortierklasse des Holzes<br />
• Kraft-Faser Winkel<br />
• Nutzungsklasse<br />
• Klasse der Lasteinwirkungsdauer (KLED)<br />
14<br />
7
Hbt holzbau trier<br />
3. Verbindungsmittel – Kraft-Faser Winkel + Randabstände<br />
Stabdübel/<br />
Bolzen<br />
Passbolzen<br />
(a 1<br />
) 1)<br />
a ||<br />
(3 + 2 · cos ) · d<br />
(3 + 2 · cos ) · d<br />
a<br />
(mind. 4 · d)<br />
<br />
a<br />
a <br />
(a 2<br />
) 1)<br />
a|| a||<br />
3 · d<br />
4 · d<br />
(a 1,t<br />
) 1)<br />
a ||b<br />
7 · d<br />
7 · d<br />
<br />
(mind. 80 mm)<br />
ab<br />
<br />
a ||u<br />
(a 1,c<br />
) 1)<br />
7 · d · sin <br />
7 · d · sin <br />
<br />
(mind. 3 · d)<br />
(mind. 4 · d)<br />
a||u<br />
a b<br />
3 · d<br />
3 · d<br />
(a 2,t<br />
) 1) ab<br />
<br />
au<br />
a u<br />
3 · d<br />
3 · d<br />
(a 2,c<br />
) 1)<br />
1)<br />
Bezeichnung nach DIN 1052<br />
(mind. 80 mm)<br />
15<br />
Hbt holzbau trier<br />
3. Verbindungsmittel-stiftförmige<br />
Beanspruchung<br />
Abscheren<br />
Herausziehen<br />
kombinierte Beanspruchung<br />
16<br />
8
Hbt holzbau trier<br />
Stiftförmiges<br />
Verbindungs<br />
mittel<br />
Scherfläche<br />
Laschen aus<br />
Stahlblech<br />
leistungssteigernd !<br />
einschnittig zweischnittig einschnittig<br />
17<br />
Hbt holzbau trier<br />
3. Verbindungsmittel-stiftförmige-Verformungsverhalten<br />
b)<br />
a)<br />
t 2,req<br />
a)<br />
b)<br />
t 1,req<br />
Bei idealem Tragverhalten der Verbindung wird das Material plastisch<br />
verformt:<br />
a) Im Bereich der Bohrung (Lochleibungsfestigkeit)<br />
b) Im Bereich des Stahles am Knickpunkt (Biegefestigkeit)<br />
18<br />
9
Hbt holzbau trier<br />
5. Verbindungsmittel<br />
Der Nachweis der Beanspruchung lautet:<br />
R<br />
d<br />
kmod<br />
Rk<br />
d<br />
1,1<br />
1<br />
Rd<br />
!!<br />
F<br />
d. h. der Abminderungsfaktor ist geringer als bei anderen<br />
Holznachweisen ! (g M<br />
=1,3)<br />
19<br />
Hbt holzbau trier<br />
6. Verbindungsmittel-Nägel + Schrauben<br />
Berechnung der Mindestholzdicken und der Einschlagtiefe bei<br />
Verwendung von Kiefernholz<br />
gewählt: Na 4,2 x 100<br />
treq<br />
9 d 9 4,2 37,8 mm<br />
treq<br />
38 mm<br />
< vorh t 2<br />
= 40 mm<br />
vorh. t 2<br />
= 40 mm ><br />
t req<br />
= 9 · 4,2 = 38 mm<br />
20<br />
10
Hbt holzbau trier<br />
6. Verbindungsmittel-Nägel + Schrauben<br />
selbstbohrende Schrauben<br />
F<br />
Querdruck-<br />
Querzugverstärkung<br />
Zug<br />
Haupt- und<br />
Nebenträgeranschlüsse<br />
Druck<br />
Höhere Tragfähigkeit bei<br />
Zugscherbeanspruchung!<br />
21<br />
Hbt holzbau trier<br />
7. Verbindungsmittel - Stabdübel + Paßbolzen<br />
Die Holzverbindung ist ausschlaggebend für die Querschnittsermittlung<br />
z. B. Stabdübelverbindung Tragfähigkeit 60% der<br />
Querschnittstragfähigkeit<br />
22<br />
11
a<br />
Hbt holzbau trier<br />
7. Verbindungsmittel - Stabdübel + Paßbolzen – Überschlag<br />
Überschlag zur Querschnittsermittlung<br />
Vorh. Stabkraft / C 24_GL24 / Anzahl der SF<br />
R d<br />
-Wert je Scherfuge [kN]<br />
[°] 10 mm 12 mm 16 mm 20 mm 1. Anzahl der STB auf Basis Tab. Ermitteln<br />
2. A netto<br />
-Mittelholz ermitteln<br />
0 3,43 4,71 7,72 11,3<br />
3. STB entspr. Randabstände anordnen<br />
15 3,40 4,66 7,64 11,1<br />
4. Querschnitt Mittelholz festlegen<br />
30 3,33 4,56 7,45 10,8<br />
5. Querschnitt Seitenholz ~ 3/5 d Mittelholz<br />
45 3,23 4,42 7,2 10,4<br />
ρk= 350 kg/m3, fu,k = 360 N/mm2<br />
für andere KLED in NKL 1 und 2 sind die Werte Rd zu<br />
multiplizieren mit:<br />
ständig: 0,750; lang: 0,875; kurz: 1,125<br />
in NKL 3 sind die Werte Rd zu multiplizieren mit:<br />
ständig: 0,625; lang: 0,688; mittel: 0,813; kurz: 0,875<br />
23<br />
Hbt holzbau trier<br />
7. Verbindungsmittel - Stabdübel + Paßbolzen<br />
a<br />
nn<br />
nh<br />
Gurt<br />
Diagonale<br />
n h,D = n n,G<br />
n n,D = n h,G<br />
24<br />
12
Hbt holzbau trier<br />
7. Verbindungsmittel - Stabdübel + Paßbolzen<br />
Mindestabstände in [mm] bei Stabdübeln, Passbolzen und Bolzen<br />
d<br />
[mm]<br />
a ||<br />
a <br />
a u<br />
a ||b<br />
a ||u<br />
Stabdübel/<br />
Passbolzen<br />
Bolzen<br />
6<br />
8<br />
10<br />
12<br />
16<br />
20<br />
24<br />
6<br />
8<br />
10<br />
12<br />
16<br />
20<br />
24<br />
30<br />
40<br />
50<br />
60<br />
80<br />
100<br />
120<br />
30<br />
40<br />
50<br />
60<br />
80<br />
100<br />
120<br />
18<br />
24<br />
30<br />
36<br />
48<br />
60<br />
72<br />
24<br />
32<br />
40<br />
48<br />
64<br />
80<br />
96<br />
18<br />
24<br />
30<br />
36<br />
48<br />
60<br />
72<br />
18<br />
24<br />
30<br />
36<br />
48<br />
60<br />
72<br />
80<br />
80<br />
80<br />
84<br />
112<br />
140<br />
168<br />
80<br />
80<br />
80<br />
84<br />
112<br />
140<br />
168<br />
18<br />
24<br />
30<br />
36<br />
48<br />
60<br />
72<br />
24<br />
32<br />
40<br />
48<br />
64<br />
80<br />
96<br />
au<br />
a<br />
au<br />
a||b/u<br />
a||<br />
a||b/u<br />
25<br />
Hbt holzbau trier<br />
8. Verbindungsmittel - Dübel<br />
Ringdübel<br />
Typ A1<br />
(System APPEL)<br />
Scheibendübel<br />
Typ B1<br />
(System APPEL)<br />
Scheibendübel<br />
mit Zähnen Typ<br />
C1(System<br />
BULLDOG)<br />
Scheibendübel<br />
mit Zähnen Typ<br />
C2(System<br />
BULLDOG)<br />
t<br />
d2<br />
a2<br />
d1<br />
d2<br />
t<br />
d2<br />
a2<br />
d1<br />
d2<br />
t<br />
d<br />
d1<br />
Scheibendübel<br />
mit Dornen Typ<br />
C10(System<br />
GEKA)<br />
Scheibendübel<br />
mit Dornen Typ<br />
C11(System<br />
GEKA)<br />
Dübel Typ C3<br />
Dübel Typ C4<br />
a1<br />
d<br />
d1<br />
Dübel Typ C5<br />
26<br />
13
Hbt holzbau trier<br />
8. Verbindungsmittel-Einlaßdübel<br />
27<br />
Hbt holzbau trier<br />
8. Verbindungsmittel-Einlaßdübel mit Klemmbolzen<br />
28<br />
14
Hbt holzbau trier<br />
9. Verbindungsmittel - Leistungsvergleich<br />
Dübel Typ C5<br />
d = 130mm<br />
Dübel Typ A1<br />
d = 65 mm<br />
selbstbohrende<br />
Schraube<br />
d = 5,0 mm<br />
Nägel vorgebohrt<br />
d = 4,2 mm<br />
Stabdübel S235<br />
d = 24 mm<br />
6<br />
141<br />
16<br />
163<br />
140<br />
151<br />
160<br />
154<br />
12<br />
139<br />
0 50 100 150 200120 130 140 150 160 170<br />
Anzahl der Verbindungsmittel<br />
Tragfähigkeit des Anschlusses in kN<br />
Dübel Typ C5<br />
d = 130mm<br />
1,85<br />
1560<br />
Dübel Typ A1<br />
d = 65 mm<br />
0,83<br />
1300<br />
selbstbohrende<br />
Schraube<br />
d = 5,0 mm<br />
Nägel vorgebohrt<br />
d = 4,2 mm<br />
Stabdübel S235<br />
d = 24 mm<br />
1,20<br />
1380<br />
0,67<br />
670<br />
1,05<br />
1880<br />
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 0 500 1000 1500 2000<br />
Anfangsverschiebung w inst in mm Erforderliche Laschenlänge in mm<br />
29<br />
Hbt holzbau trier<br />
10. Verbindungsmittel-Bleche<br />
30<br />
15
Hbt holzbau trier<br />
10. Verbindungsmittel - Bleche<br />
Janebo-Bausystem für Stützen und Querträger (räumliche Holz-Skelettbauten)<br />
31<br />
Hbt holzbau trier<br />
10. Verbindungsmittel - Anker<br />
Verguss mit Zementmörtel<br />
geschmiedete Stahlwelle<br />
Anschluss weiteres Bauteil<br />
kreuzweise angeordnete Stabdübel 16 mm<br />
32<br />
16
Hbt holzbau trier<br />
11. Verbindungsmittel - Verleimungen<br />
z.B. Generalkeilzinkenstoß<br />
33<br />
Hbt holzbau trier<br />
12. Beispiel Querzuganschluß 45 kN<br />
Anschlusswinkel = 90°<br />
Überstand der Diagonale(n) mindestens 62 mm.<br />
Überstand des Gurtes mindestens: 52 mm.<br />
Gurte: 2 x 8/26 cm, Mat.: C 24<br />
Diagonale: 1 x 12/20 cm, Mat.: C 24<br />
Verbindungsmittel:<br />
6 M 16 x 280 ;Stahl: S 235<br />
Verbindungsmittelabdeckung: keine<br />
Querzugverstärkung Diagonale:<br />
6 Spax; d = 8 x 180<br />
Nachweis knapp eingehalten !<br />
System Hobex-F. Colling<br />
34<br />
17
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