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Für Bauingenieurinnen und Bauingenieure mit ersten Erfahrung im Holzbau, neue Mitarbeitende von Holzbaubetrieben (Quereinsteiger) und Interessierte aus anderen Berufsgruppen.

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Westdeutsche Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau (HTK)<br />

Mönchengladbach, Deutschland<br />

12./13. März 2025


Westdeutsche Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau HTK 2025<br />

Inhalt<br />

Materialspezifische Eigenschaften von Holz, (Hochleistungs-) 07<br />

Produkte und deren Anwendung<br />

Prof. Andreas Müller, Berner Fachhochschule, Biel/Bienne (CH)<br />

Tragwerksentwurf von wirtschaftlichen Holzbaustrukturen – 75<br />

Hinweise und Fallbeispiele<br />

Markus Steppler und Suitbert Barbers, Derix-Gruppe, Niederkrüchten (DE)<br />

Erfahrungsbericht eines Prüfingenieurs für Holzbau 125<br />

Wo sind die grössten Hürden? Tipps für eine prüffähige Tragwerksplanung<br />

Matthias Gerold, Harrer Ingenieure, Karlsruhe (DE)<br />

Konstruktionen aus Holz für weitgespannte Decken und Dächer 165<br />

Dr. Peter Mestek, Sailer Stepan Tragwerkteam, München (DE)<br />

Gebäudeaussteifung: Grundlagen, Nachweisführung und konstruktive Umsetzung 215<br />

Prof. Dr. Johann Pravida, Technische Hochschule Rosenheim, Rosenheim (DE)<br />

Schwingungsnachweise bei Holzdecken in der Praxis 265<br />

Johannes Ruf, Hochschule Biberach, Biberach (DE)<br />

HBV-Systeme und Bemessung in der Praxis 287<br />

Prof. Dr. Jörg Schänzlin, Hochschule Biberach, Biberach (DE)<br />

Knotenpunkte mit besonderen Anforderungen im Ingenieurholzbau 395<br />

Matthias Götz, Grossmann-Bau, Rosenheim (DE)


Westdeutsche Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau HTK 2025<br />

Moderator<br />

Conrads Axel<br />

Ingenieurkammer-Bau Nordrhein-Westfalen<br />

40221 Düsseldorf, Deutschland<br />

+49 2111 306 70<br />

axel.conrads@aconrads.de<br />

Prof. Müller Andreas<br />

Berner Fachhochschule<br />

2504 Biel/Bienne, Schweiz<br />

+41 32 344 03 19<br />

andreas.mueller@bfh.ch<br />

Referenten<br />

Gerold Matthias<br />

Harrer Ingenieure GmbH<br />

76137 Karlsruhe, Deutschland<br />

+49 7211 819 200<br />

m.gerold@harrer-ing.net<br />

Dr. Mestek Peter<br />

Sailer Stepan Tragwerkteam München GmbH<br />

80807 München, Deutschland<br />

+49 8935 090 40<br />

peter.mestek@tragwerk.team<br />

Prof. Dr. Pravida Johann<br />

Technische Hochschule Rosenheim<br />

01187 Rosenheim, Deutschland<br />

+49 8031 805 23 87<br />

johann.pravida@th-rosenheim.de<br />

Prof. Dr. Schänzlin Jörg<br />

Hochschule Biberach<br />

88400 Biberach, Deutschland<br />

+49 7351 582 520<br />

schaenzlin@hochschule-bc.de<br />

Götz Matthias<br />

GROSSMANN Bau GmbH & Co. KG<br />

83026 Rosenheim, Deutschland<br />

+49 8031 440 151<br />

matthias.goetz@grossmann-bau.de<br />

Prof. Müller Andreas<br />

Berner Fachhochschule<br />

2504 Biel/Bienne, Schweiz<br />

+41 32 344 03 19<br />

andreas.mueller@bfh.ch<br />

Ruf Johannes<br />

Hochschule Biberach<br />

88400 Biberach, Deutschland<br />

+49 7351 582 527<br />

rufj@hochschule-bc.de<br />

Schupfner Max<br />

GROSSMANN Bau GmbH & Co. KG<br />

83026 Rosenheim, Deutschland<br />

max.schupfner@grossmann-bau.de<br />

Steppler Markus<br />

W. u. J. Derix GmbH & Co.<br />

41372 Niederkrüchten, Deutschland<br />

+49 2163 898 813<br />

m.steppler@derix.de


Westdeutsche Fachtagung<br />

Tragwerksplanung im Holzbau (HTK)


Westdeutsche Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau HTK 2025<br />

Materialspezifische Eigenschaften von Holz, (Hochleistungs-) Produkte und deren Anwendung | A. Müller 1<br />

Materialspezifische Eigenschaften<br />

von Holz, (Hochleistungs-) Produkte<br />

und deren Anwendung<br />

Prof. Andreas Müller<br />

Berner Fachhochschule<br />

Biel/Bienne, Schweiz


2<br />

Westdeutsche Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau HTK 2025<br />

Materialspezifische Eigenschaften von Holz, (Hochleistungs-) Produkte und deren Anwendung | A. Müller


Westdeutsche Fachtagung<br />

Tragwerksplanung im Holzbau (HTK)<br />

Materialspezifische Eigenschaften, (Hochleistungs-) Produkte<br />

Andreas Müller<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

Professor für Holzbau und Baukonstruktion


Inhalt<br />

§ Materialspezifische Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Konstruktive Vollholzprodukte und Holzwerkstoffe (Übersicht)<br />

§ Hochleistungs-Produkte für den Ingenieurholzbau<br />

§ Punktgestützte Flachdecken aus Brettsperrholz<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

2


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Welche Materialeigenschaften kennen Sie<br />

von Holz?<br />

Quelle: INFORMATIONSDIENST HOLZ - Lehrbildreihe<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

5


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ «Holz ist ein anisotroper Werkstoff»<br />

à Eigenschaften sind richtungsabhängig<br />

§ Festigkeitseigenschaften<br />

§ Quellen und Schwinden<br />

Quelle: INFORMATIONSDIENST HOLZ - Lehrbildreihe<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

6


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Druck<br />

Quelle: INFORMATIONSDIENST HOLZ - Lehrbildreihe<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

8


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Zug<br />

Quelle: INFORMATIONSDIENST HOLZ - Lehrbildreihe<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

9


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

Quelle: LIGNUM, Techn. Dokumentation<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

10


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

Quelle: LIGNUM, Techn. Dokumentation<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

11


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Vermeidung von Querhölzern (liegende Hölzer) im mehrgeschossigen Holzbau<br />

Quelle: Kolb Kolb Müller „Holzbau mit System“ 4.Auflage 2024<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

12


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Vermeidung von konstruktionsbedingten Querzugbeanspruchungen<br />

§ Wo können konstruktionsbedingt<br />

Querzugbeanspruchungen auftreten?<br />

Quelle: INFORMATIONSDIENST HOLZ - Lehrbildreihe<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

13


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Querzugbeanspruchte Bauteile<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

14


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Übung: indirekte Auflagerung<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences 15


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

Zusammenfassung:<br />

§ Holz und Holzwerkstoffe verhalten sich überwiegend spröde<br />

à sprödes Bruchverhalten<br />

§ (Bei Druck- und Biegebeanspruchung ggf. plastische Bereiche)<br />

§ Duktilität kann/muss über die Verbindungen<br />

sichergestellt werden<br />

Quelle: INFORMATIONSDIENST HOLZ - Lehrbildreihe<br />

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16


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Formänderung (Quellen und Schwinden)<br />

Quelle: INFORMATIONSDIENST HOLZ - Lehrbildreihe<br />

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18


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Schwind- und Quellmasse:<br />

Quelle: SIA 265/1<br />

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19


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Gleichgewichtsfeuchten von Nadelholz in Anhängigkeit der relativen Luftfeuchte<br />

und der Temperatur<br />

Hygroskopische Isothermen für Fichtenholz<br />

nach W.K. Loughborough, R. Keylwerth<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

20


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Holzfeuchten in Anhängigkeit<br />

von den klimatischen Randbedingungen<br />

SIA 265 Tabelle 2:<br />

Durchschnittliche Holzfeuchten von Bauteilen<br />

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21


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Holz ist ein kapillarporöses Material …<br />

Hygroskopisch geb. Wasser<br />

Einlagerung in die<br />

Zellwände<br />

Gefährdung durch<br />

holzzerstörende Insekten<br />

Änderung der physikalischen<br />

und mechanischen Eigenschaften<br />

Freies Wasser<br />

Einlagerung in die<br />

Hohlräume<br />

100 M%<br />

Gefährdung durch<br />

holzzerstörende Pilze<br />

0 M% 6 M%<br />

28-30 M%<br />

Fasersättigungspunkt<br />

ca. 140 M%<br />

Wassersättigungspunkt<br />

Quelle: Berner Fachhochschule (BFH), Biel<br />

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22


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Änderung der Holzfeuchte unterhalb<br />

des Fasersättigungspunktes<br />

- Mechanischen Eigenschaften<br />

- Festigkeiten<br />

- Steifigkeiten<br />

- SIA 265:2012<br />

- Festigkeiten gültig für 12 M%<br />

- Feuchteklassen<br />

Festigkeit und Elastizitätmodul*10 2 in N/mm 2<br />

180<br />

160<br />

140<br />

120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

0<br />

10 20 30 40 50 60<br />

Holzfeuchte in %<br />

Niemz (1993)<br />

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23


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Zuordnung der Bauteile zu Nutzungsklassen (SIA: Feuchteklassen)<br />

SIA 265 Tabelle 3:<br />

Zuordnung der Bauteile zu Feuchteklassen<br />

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24


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Änderung der Holzfeuchte unterhalb des Fasersättigungspunktes<br />

- Physikalischen Eigenschaften<br />

- Quellen/Schwinden<br />

§ Beispiel: Brettschichtholzbinder GL 24h - b/h = 16/140 cm<br />

§ Holzfeuchte zum Einbau 12 %<br />

§ Holzfeuchte nach 1. Heizperiode 7 %<br />

20 m<br />

140 cm<br />

16 cm<br />

Quelle: Berner Fachhochschule (BFH), Biel<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

25


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Änderung der Holzfeuchte unterhalb des Fasersättigungspunktes<br />

- Physikalischen Eigenschaften<br />

- Quellen/Schwinden<br />

§ Beispiel: Brettschichtholzbinder GL 24 - b/h = 16/140 cm<br />

§ Holzfeuchte zum Einbau 12 M%<br />

§ Holzfeuchte nach 1. Heizperiode 7 M%<br />

20 m<br />

0,16 %<br />

D h = D u× aR<br />

× h = ( 12 - 7)<br />

M% × × 140 cm = 1,12 cm<br />

1M%<br />

0,33 %<br />

D b = D u× aT<br />

× b = ( 12 - 7)<br />

M% × × 16 cm = 0,26 cm<br />

1M%<br />

0,01%<br />

D l = D u× aL<br />

× l = ( 12 - 7)<br />

M% × × 2000 cm = 1cm<br />

Hinweis:<br />

1M%<br />

- Verwendung des Quell- u. Schwindmass in radialer und tangentialer<br />

Richtung nur bei gesichertem Einschnitt (sonst 0.25%)<br />

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140 cm<br />

16 cm<br />

26<br />

Quelle: Berner Fachhochschule (BFH), Biel


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Spannungen infolge Feuchteänderungen<br />

§ Ursache ist behindertes (Quellen) und Schwinden<br />

durch die Sperrwirkung<br />

⇒ unbehindertes (Quellen) und Schwinden verursacht<br />

i.d.R. keine Eigenspannungen/Risse<br />

§ Risse = Überschreitung der Querzugfestigkeit<br />

Quelle: Niemz<br />

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28


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Änderung der Holzfeuchte unterhalb des Fasersättigungspunktes<br />

- Physikalischen Eigenschaften<br />

- Quellen/Schwinden<br />

Desorption<br />

Holzfeuchte Spannungsbild Rissbild<br />

u<br />

18%<br />

12%<br />

R<br />

L<br />

T<br />

σt,90<br />

ft,90<br />

σc,90<br />

R<br />

L<br />

T<br />

R<br />

L<br />

T<br />

Quelle: Berner Fachhochschule (BFH), Biel<br />

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29


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Änderung der Holzfeuchte unterhalb des Fasersättigungspunktes<br />

- Physikalischen Eigenschaften<br />

- Quellen/Schwinden<br />

Adsorption<br />

Holzfeuchte Spannungsbild Rissbild<br />

u<br />

18%<br />

12%<br />

R<br />

L<br />

T<br />

σt,90<br />

ft,90<br />

σ c,90<br />

R<br />

L<br />

T<br />

R<br />

L<br />

T<br />

Quelle: Berner Fachhochschule (BFH), Biel<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

30


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Spannungen infolge Feuchteveränderungen<br />

s = E × e<br />

§ Übung:<br />

Wie gross sind die rechnerischen Querzugsspannungen bei<br />

einer Feuchtedifferenz von ∆u = 5%?<br />

Ab welcher Feuchtedifferenz sind die Bemessungswerte der<br />

Querzugspannungen überschritten?<br />

Hinweis: Nach DIN 1052 darf bei behinderter Formänderung<br />

durch Quellen und Schwinden das ½ Quell- und Schwindmass<br />

angesetzt werden.<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

31


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Wie gross sind die rechnerischen Querzugsspannungen<br />

bei einer Feuchtedifferenz von ∆u = 5%?<br />

§ Spannungen infolge Feuchteveränderungen<br />

s = E × e<br />

§ σ = 300 N/mm 2 x 0.0016/2 x 5 = 1.2 N/mm 2<br />

Hinweise:<br />

- Verwendung des Quell- u. Schwindmass in radialer Richtung<br />

(bei gesichertem Einschnitt)<br />

- Nach DIN 1052 darf bei behinderter Formänderung durch Quellen und<br />

Schwinden das ½ Quell- und Schwindmass angesetzt werden.<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

33


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Ab welcher Feuchtedifferenz sind die Bemessungswerte<br />

der Querzugspannungen überschritten?<br />

• Brettschichtholzbinder GL 24h - b/h = 16/140 cm<br />

Hinweise:<br />

s = E × e<br />

Dl<br />

e = =<br />

l<br />

D u× a × l<br />

0 0<br />

2<br />

D ft,90,<br />

d 0,15 N/mm<br />

u = 0,625 M%<br />

E ,90 2<br />

2 0,16 %<br />

t × a<br />

= =<br />

R 300 N/mm ×<br />

2 M%<br />

- Verwendung des Quell- u. Schwindmass in radialer Richtung<br />

(bei gesichertem Einschnitt)<br />

l<br />

T<br />

0<br />

140 cm<br />

16 cm<br />

f t,90, d = 0,15 N/mm<br />

2<br />

E t,90 = 300 N/mm<br />

a R =<br />

0,16 %/M%<br />

2<br />

Quelle: Berner Fachhochschule (BFH), Biel<br />

§ Nach DIN 1052 darf bei behinderter Formänderung durch Quellen und<br />

Schwinden das ½ Quell- und Schwindmass angesetzt werden.<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

34


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Risse in Brettschichtholz<br />

Ursache: Eigenspannungen infolge klimatischer Wechselbeanspruchung<br />

§ Querschnitte 1200 x 600 mm (900 x 600 mm); Δ = 4%<br />

18-gesch. Holzhochhaus Mjøstårnet<br />

in Brumunddal, Norwegen<br />

Bauherr: AB Invest, Hamar<br />

Architektur: Voll Arkitekter, Trondheim<br />

Ausführung: Hent, Oslo (Generalunternehmen)<br />

Moelven, Moelv (Holzkonstruktion)<br />

Sweco (Architektur- und Ingenieurdienstleistungen)<br />

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35


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Risse in Brettschichtholz<br />

Ursache: Eigenspannungen infolge klimatischer Wechselbeanspruchung<br />

§ Querschnitte 1200 x 600 mm (900 x 600 mm); Δ = 4%<br />

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36


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Risse in Brettschichtholz<br />

Ursache: grossvolumige Querschnitte und mangelhafter<br />

Witterungsschutz während der Montage<br />

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37


Simulationsmodell BFH infolge Klimaschwankungen<br />

§ Simulationsmodell BFH infolge Klimaschwankungen basierend auf Wetterstationsdaten<br />

Querschnitt 200/200/200 mm<br />

§ Beanspruchter Bereich aussen 30 - 50 mm<br />

Temperatur [ o C], Luftfeuchte [%], Holzfeuchte [M%]<br />

Klima von Altdorf (CH)<br />

Jan Apr Jul Okt Jan<br />

Zeit [Monat]<br />

Holzfeuchte [M% ]<br />

Holzfeuchte in<br />

verschiedenen Tiefen<br />

Holzfeuchte [M% ]<br />

Holzfeuchte<br />

über den Querschnitt<br />

Jan Apr Jul Okt Jan 0 15 45 70 Symmetrie<br />

Zeit [Monat]<br />

Querschnittsbreite [mm]<br />

Quelle: Berner Fachhochschule (BFH), Biel<br />

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38


Simulationsmodell BFH infolge Klimaschwankungen<br />

Klima<br />

Reithalle Einsiedeln<br />

Tragquerschnitt<br />

Quelle: Berner Fachhochschule (BFH), Biel<br />

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39


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

⇨ Forderung in den Bemessungsnormen:<br />

§ Einbau der Holzbauteile mit einer Holzfeuchte,<br />

welche möglichst nahe an der zu erwartenden<br />

Ausgleichsfeuchte liegt.<br />

§ i.d.R. Holztrocknung auf eine Gleichgewichtsfeuchte<br />

von 10± 2% bzw. 12 ± 2% (abhängig von der<br />

Klebstoffart)<br />

§ Ausreichender Witterungsschutz während der<br />

Montage<br />

Quelle: INFORMATIONSDIENST HOLZ - Lehrbildreihe<br />

- Minimierung des Quell- und Schwindverhalten<br />

- Geringere Rissbildung<br />

- Grundlage für GK 0<br />

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40


3.2<br />

Eigenschaften<br />

Rissaufnahme/Risskartierung<br />

des Werkstoffes Holz<br />

Risskriterien nach DIN 4074-1<br />

für Vollholz C 24 (S10):<br />

R = r 1 /b<br />

à R ≤ 1/2<br />

R = (r 1 +r 2 ) / b<br />

Risskriterien nach RADOVICS,<br />

WIEGAND für Brettschichtholz:<br />

Biege-/Schubbeanspruchung<br />

R = r 1 /b à R ≤ 1/6<br />

R = (r 1 +r 2 ) / b à R ≤ 1/3<br />

Querzugbeanspruchung<br />

R = r 1 /b à R ≤ 1/8<br />

R = (r 1 +r 2 ) / b à R ≤ 1/4<br />

à nur zulässig infolge gekrümmter/geknickter Stabachsen<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

41


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ «Holz ist ein inhomogener Werkstoff»<br />

Quelle: INFORMATIONSDIENST HOLZ - Lehrbildreihe<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

42


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ «Holz ist ein inhomogener Werkstoff»<br />

§ durch besondere Wuchsmerkmale:<br />

§ Jahrringbreite (Frühholz- Spätholz)<br />

§ Astigkeit<br />

§ Wuchsverhalten (Dreh- oder<br />

Schrägwuchs)<br />

beeinflussen neben<br />

§ der Holzart (Nadelholz- Laubholz)<br />

§ die Rohdichte und die Festigkeit<br />

§ daher Festigkeitssortierung notwendig<br />

Quelle: INFORMATIONSDIENST HOLZ - Lehrbildreihe<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

43


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Die Festigkeitssortierung ist Grundlage für die<br />

Einstufung in Festigkeitsklassen<br />

Maschinelle Festigkeitssortierung fürhrt i.d.R. zur Einstufung in höhere Festigkeitsklassen<br />

Visuelle Festigkeitssortierung führt zu einer Einstufung<br />

in die (normalen) Festigkeitsklassen<br />

Quelle: INFORMATIONSDIENST HOLZ - Lehrbildreihe<br />

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44


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Herstellung von konstruktiven Vollholzprodukten (Kappen und Keilzinken)<br />

Quelle: INFORMATIONSDIENST HOLZ - Lehrbildreihe<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

45


Eigenschaften des Werkstoffes Holz<br />

§ Homogenisierung durch Herstellung von leistungsfähigen<br />

Holzwerkstoffen<br />

www.pollmeier.com/de/baubuche<br />

Quelle: INFORMATIONSDIENST HOLZ - Lehrbildreihe<br />

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46


Übersicht konstruktive Vollholzprodukte aus Nadelholz<br />

Quelle: Kolb Kolb Müller „Holzbau mit System“ 4.Auflage 2024<br />

Erscheinungsdatum: Sommer 2024<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

47


Übersicht konstruktive Vollholzprodukte aus Nadelholz<br />

Quelle: Kolb Kolb Müller „Holzbau mit System“ 4.Auflage 2024<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

48


Übersicht konstruktive Vollholzprodukte aus Laubholz<br />

Quelle: Kolb Kolb Müller „Holzbau mit System“ 4.Auflage 2024<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences 49


Vollholzprodukte im Holzbau<br />

Brettschichtholz<br />

Aufbauten<br />

homogen<br />

kombiniert<br />

Zugzone hochkant<br />

(Systemfaktor k sys )<br />

Quelle: INFORMATIONSDIENST HOLZ - Lehrbildreihe<br />

hochkant<br />

(Systemfaktor k sys )<br />

Blockverleimung (b > 240..260 mm)<br />

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50


Vollholzprodukte im Holzbau<br />

Brettschichtholz<br />

§ General-Keilzinkenstoss<br />

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51


Vollholzprodukte im Holzbau<br />

Brettschichtholz<br />

§ Kombiniert, symmetrischer Lamellenaufbau (Hybridtäger)<br />

MS13<br />

MS10<br />

MS13<br />

§ Optimaler Einsatz des sortierten Holzes in den hochbeanspruchten Bereichen<br />

§ Übliche Lamellenaufbauten:<br />

§ Homogen (h), z.B. GL28h<br />

§ Kombiniert symmetrisch (ks)<br />

§ Kombiniert unsymmetrisch (k)<br />

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52


Vollholzprodukte im Holzbau<br />

Brettschichtholz<br />

§ Brettschichtholz aus Buche BU-BSH in den Festigkeitsklassen GL40 & GL48, zukünftig ev. GL55<br />

produzierbar<br />

Nadelholz BSH 1)<br />

Buchen BSH<br />

Eigenschaft Symbol<br />

GL32k BSH 1)<br />

GL32h GL40k GL40h GL48k GL48h GL55k GL55h<br />

Kennzeichnende Eigenschaften GL36h Buchen<br />

BSH<br />

Biegefestigkeit fm,g,k 32.0 32.0 40.0 40.0 48.0 48.0 55.0 55.0<br />

mittl. Biege-Elast.-modul Em,mean 13’000 13’000 14’100 14’100 15’500 15’500 16’500 16’500<br />

Bemessungswerte<br />

Festigkeit<br />

[N/mm 2 ]<br />

Steifigkeit<br />

[N/mm 2 ]<br />

Biegung fm,d 21.0 21.0 26.7 26.7 32.0 32.0 36.7 36.7<br />

Zug ║ zur ft,0,d 14.0 15.0 20.0 22.0 26.0 28.0 31.0 33.0<br />

Faser<br />

Druck ║ zur fc,90,d 17.5 19.0 30.0 33.3 33.3 36.7 36.7 40.0<br />

Faser<br />

Zug ┴ zur ft,90,d 0.15 0.15 0.25 2) 0.25 2) 0.25 2) 0.25 2) 0.25 2) 0.25 2)<br />

Faser<br />

Druck ┴ zur<br />

Faser<br />

- generell fc,90,d 2.1 2.1 5.0 3) 5.0 3) 5.0 3) 5.0 3) 5.0 3) 5.0 3)<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

- mit Vorholz fc,90,d 2.8 2.8 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0<br />

- Endauflager fc,90,d 2.8 2.8 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0<br />

Schub fv,d 1.8 1.8 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0<br />

E0,mean ║ zur E0,mean 13’000 13’000 14’100 14’100 15’500 15’500 16’500 16’500<br />

Faser<br />

E90,mean ┴ zur E90,mean 400 400 1’100 3) 1’100 3) 1’100 3) 1’100 3) 1’100 3) 1’100 3)<br />

Faser<br />

Schubmodul Gmean 600 600 1’100 1’100 1’100 1’100 1’100 1’100<br />

Gilt im Moment nur für die Schweiz<br />

Rohdichte [kg/m 3 ] ρg,k 410 430 670 670 670 670 670 670<br />

1)<br />

gemäss Tab.7 der SIA 265 (2012); 2) konservativer Vorschlag zur Vermeidung von Querzugversagen; 3) Hübner (2013);


Vollholzprodukte im Holzbau<br />

Brettschichtholz<br />

§ Brettschichtholz aus Laubholz<br />

- Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung seit 2009<br />

- neue Holzbau AG (CH-Lungern) produziert BS-Holz<br />

aus Eiche, Buche, Esche<br />

- Grupo Gámiz (Spanien) produziert BS-Holz<br />

aus Eiche, Buche, Esche und Kastanie<br />

http://www.grupo-gamiz.com<br />

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55


Hochleistungsprodukte im Holzbau im Vergleich<br />

§ Träger mit identischen Biegewiderständen<br />

Quelle: Kolb Kolb Müller „Holzbau mit System“ 4.Auflage 2024<br />

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56


Hochleistungsprodukte im Holzbau im Vergleich<br />

§ Träger mit identischen Biegesteifigkeiten<br />

Quelle: Kolb Kolb Müller „Holzbau mit System“ 4.Auflage 2024<br />

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57


Hochleistungsprodukte im Holzbau im Vergleich<br />

§ Stützen mit identischen Knickwiderständen (Knicklänge 3.00 m)<br />

Quelle: Kolb Kolb Müller „Holzbau mit System“ 4.Auflage 2024<br />

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58


Hochleistungswerkstoffe im Holzbau<br />

§ Furnierschichtholz aus Buche z.B. BauBuche GL 75<br />

§ F m,k = 75 N/mm2<br />

§ E 0 mean = 16800 Mpa<br />

www.pollmeier.com/de/baubuche<br />

§ K mod = 0,8<br />

§ j m = 1,3<br />

§ Feuchte bei Verklebung 5 +/- 3 %<br />

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59


Hochleistungswerkstoffe im Holzbau<br />

§ Konsequenter Witterungsschutz notwendig<br />

§ Oberflächenbeschichtung der Bauteile obligatorisch<br />

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61


Hochleistungswerkstoffe im Holzbau<br />

§ Bearbeitung erfordert spezielle Werkzeuge und<br />

Erfahrung im Umgang mit Laubholz<br />

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62


Hochleistungsprodukte<br />

Brettschichtholz/Furnierschichtholz<br />

Produktionsgebäude Holzbau Beer, CH-Ostermundigen<br />

§ Für Montage eingespannte Stützen aus vorgespanntem BU-BSH<br />

§ Kranbahn aus BU-FSH GL 75 (BauBuche)<br />

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63


Hochleistungsprodukte<br />

Brettschichtholz/Furnierschichtholz<br />

Produktionsgebäude Holzbau Beer, CH-Ostermundigen<br />

§ Geschosshohe Fachwerkträger aus Brettschichtholz in Fichte (Gurte) und Lärche (Diagonalen)<br />

§ Spannweite ca. 24 m<br />

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Holzwerkstoffprodukte im Holzbau<br />

§ Holzwerkstoffe<br />

Quelle: Kolb Kolb Müller „Holzbau mit System“ 4.Auflage 2024<br />

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65


Konstruktionsarten im Massivholzbau<br />

Prinzipien der Lastabtragung bei Massivholzkonstruktionen<br />

§ Lineare Lastabtragung über Wände oder Wandscheiben.<br />

§ Punktuelle Lastabtragung. Decken als überwiegend gerichtetes System mit Haupt- und<br />

Nebentragwerk in Kombination mit Primärtragwerk Unterzüge und Stützen<br />

§ Zweiachsige Lastabtragung. Decken mit zweiachsiger Lastabtragung, über den Stützen<br />

punktgestützt<br />

Quelle: Kolb Kolb Müller „Holzbau mit System“ 4.Auflage 2024<br />

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66


Konstruktionsarten im Massivholzbau<br />

§ Massivholzelemente, aus miteinander verklebten Furnierschichtholzlagen (Kerto, Steiko, ….),<br />

§ Massivholzelemente durch Flächenverklebung mehrerer meist<br />

stehender Lagen Furnierschichtholzplatten hergestellt<br />

§ Stehende Lamellen (Furnierschichtholzstreifen) erhöhen die<br />

Biegetragfähigkeit; jedoch gerichtet, 1-achsial Spanrichtung<br />

(in Richtung der Furnierschichtholzlamellen)<br />

§ Durch Verklebung in der Fläche (flachliegend) 2-achsiale<br />

Tragwirkung als Platte möglich<br />

Quelle: STEICO_G_LVL_Tragwerke_de_i.pd<br />

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67


Konstruktionsarten im Massivholzbau<br />

§ Punktgestützte Flachdecke<br />

§ Detailausbildung der Punktstützung<br />

in Abhängigkeit der Beanspruchung (infolge<br />

Anzahl der Geschosse)<br />

Quelle: Kolb Kolb Müller „Holzbau mit System“ 4.Auflage 2024<br />

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68


Konstruktionsarten im Massivholzbau<br />

§ Punktgestützte Flachdecke<br />

§ Detailausbildung der Punktstützung<br />

in Abhängigkeit der Beanspruchung (infolge<br />

Anzahl der Geschosse)<br />

Quelle: Kolb Kolb Müller „Holzbau mit System“ 4.Auflage 2024<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

69


Konstruktionsarten im Massivholzbau<br />

§ Punktgestützte Flachdecken Biegesteife Plattenstösse<br />

Quelle: Kolb Kolb Müller „Holzbau mit System“ 4.Auflage 2024<br />

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70


Konstruktionsarten im Massivholzbau<br />

§ Punktgestützte Platten<br />

im Holzbau<br />

§ Symmetrischer Aufbau<br />

des Brettsperrholzes führt zu<br />

unterschiedlicher Leistungsfähigkeit<br />

der Platten in den<br />

beiden Hauptrichtungen<br />

Quelle: Kolb Kolb Müller „Holzbau mit System“ 4.Auflage 2024<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

71


Spannungsbild<br />

Konstruktionsarten im Massivholzbau<br />

Zweiachsialer Lastabtrag<br />

§ Symmetrischer Aufbau erzeugt bei Brettsperrholzplatten Querzugspannungen in der<br />

Randlamelle<br />

§ Es gilt auch hier:<br />

s = E x e<br />

§ Da in der Randlamelle E 90 eingesetzt wird, ist die Spannung bei gleicher Dehnung zwar gering,<br />

die Querzugfestigkeit aber auch.<br />

§ Feine Querzugrisse sind theoretisch unvermeidbar. Bislang noch keine Probleme mit Rissen<br />

bekannt.<br />

← Spannrichtung →<br />

ft,90<br />

σt,90<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences<br />

0<br />

st,90<br />

σc,90<br />

σt,90<br />

st,0<br />

L<br />

72


Aktuelle Publikationen der Studiengemeinschaft Holzleimbau e.V.<br />

https://www.brettschichtholz.de<br />

Berner Fachhochschule | Haute école spécialisée bernoise | Bern University of Applied Sciences 73


Westdeutsche Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau HTK 2025<br />

Tragwerksentwurf von wirtschaftlichen Holzbaustrukturen – Hinweise und Fallbeispiele | M. Steppler, S. Barbers 1<br />

Tragwerksentwurf von<br />

wirtschaftlichen Holzbaustrukturen<br />

Hinweise und Fallbeispiele<br />

Markus Steppler<br />

Derix-Gruppe<br />

Niederkrüchten, Deutschland<br />

Suitbert Barbers<br />

Derix-Gruppe<br />

Niederkrüchten, Deutschland


2<br />

Westdeutsche Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau HTK 2025<br />

Tragwerksentwurf von wirtschaftlichen Holzbaustrukturen – Hinweise und Fallbeispiele | M. Steppler, S. Barbers


Tragwerksentwurf von wirtschaftlichen Holzbaustrukturen<br />

Hinweise und Fallbeispiele<br />

Markus Steppler, Suitbert Barbers


Logistik, Montage<br />

15-30%<br />

Rohholz<br />

25-35%<br />

Verbindungsmittel,<br />

Stahl<br />

10-20%<br />

Planung<br />

5-10%<br />

Holzbauteilproduktion<br />

20-30%<br />

Kostenstruktur im Holztragwerk<br />

Hoher Einfluss des Materialeinsatzes<br />

Autor | Date<br />

6


Der Planer stellt die entscheidenden Weichen für<br />

wirtschaftliche Holzbaukonstruktionen!<br />

- Lamellenverluste (z.B. Kappverluste, Hobelverluste, Holzsortierung)<br />

- Überlängenverluste (z.B. Keilzinkung, Pressverfahren)<br />

- Nestingverluste (z.B. mehrere Bauteile in einer Platte)<br />

- Geometrieverluste (ungerade Bauteile, Ausschnitte)


Brettschichtholz, Wirtschaftliche Festigkeitsklassen<br />

GL24c, GL24H (kleine Bauteile, Standardbauteile)<br />

GL28H (nur wenn zwingend notwendig für Stützen, bzw. Bauteilen mit hohen Normalkräften)<br />

GL28c größere Biegeträger (>5 Lamellen)<br />

GL30c, GL30H (analog zu GL28 im Ausnahmefall)<br />

GL32 aufwärts: in der Norm erwähnt, in der Praxis NICHT möglich


Kombinierter Querschnittsaufbau<br />

nach DIN 14080<br />

Randbereich<br />

Zwischenbereich<br />

Kern<br />

Zwischenbereich<br />

Randbereich


Ausbeute in der Holzsortierung


Dimensionen<br />

Maße Parallelware:<br />

Standardquerschnitte:<br />

Breiten zwischen 6 und 30 mm (2 cm Breitenraster)<br />

Höhen bis 100 cm<br />

(4cm Höhenraster)


Die 4 goldenen Regeln für das Planen mit<br />

Brettschichtholz<br />

Minimiere das Holzvolumen!<br />

Bleibe im Raster<br />

Wähle sinnvolle Festigkeiten<br />

Überhöhe Bauteile wenn möglich (konstruktiv)<br />

Nutze das Breiten- zu Höhenverhältnis (Schlankheit)<br />

Denke an Schwinden und Quellen<br />

Ist es montierbar?<br />

Jeder Baustoff hat seine Berechtigung – Wo setzte ich mein Holz ein?


Ablaufschema einer digitalen Holzbauplanung<br />

Objektplanung<br />

Tragwerksplanung<br />

Festlegung auf den Baustoff Holz ist abgeschlossen<br />

-> Einbindung des Holzbauunternehmens in LP 1-2<br />

Festlegung<br />

statisches<br />

System<br />

„Vorstatik“<br />

Digitale<br />

Holzbauplanung<br />

Entwurfsplanung<br />

unter Berücksichtigung<br />

aller<br />

fachspezifischer<br />

Anforderungen<br />

Import CADWORK<br />

Workshop Holzbau mit<br />

allen Planungs- und<br />

Ausführungsbeteiligten<br />

Freeze Bauteilquerschnitte<br />

und Festlegung<br />

der Leitdetails<br />

Fortschreiben der Gesamtplanung<br />

TGA, Durchbruchsplanung,<br />

Fassadenplanung<br />

Prüfung Machbarkeit<br />

Leitdetails (Produktion<br />

und Montage)<br />

Übernahme<br />

erster<br />

Leitdetails<br />

Ggf. erste<br />

Einbindung<br />

Prüfstatiker<br />

Einreichen des<br />

Bauantrages<br />

Erstellung<br />

Mockup /<br />

Prototyp<br />

Erstellung<br />

Genehmigungsstatik<br />

mit<br />

Leitdetails<br />

Ausführungs-, Detail- und<br />

Konstruktionszeichnungen<br />

unter Berücksichtigung<br />

aller fachspezifischer<br />

Anforderungen<br />

Workshop am Mockup<br />

zzgl. Montage,<br />

Feuchteschutz..<br />

Freigabe der<br />

Genehmigungsstatik<br />

durch den<br />

Prüfstatiker<br />

Abschließende<br />

Kollisionsprüfung<br />

Einarbeitung der<br />

koordinierten<br />

Details und Schnittstellen<br />

Erstellung Detailstatik<br />

(Nachweise Anschlüsse<br />

Holzbau)<br />

Freigabe Koordiniertes Modell<br />

durch Objektplanung<br />

Freigaben Detailstatik und<br />

Koordiniertes Modell durch<br />

Tragwerksplaner<br />

Aufmaß /<br />

Vermessung<br />

Massivbau<br />

Freigabe Detail-Modell durch<br />

Objektplanung<br />

Erstellung Detailmodell<br />

mit Schrauben,<br />

Schlitzen usw.<br />

Freigaben Detail-Modell durch<br />

Tragwerksplaner und Prüfstatiker<br />

Überwachen der<br />

Ausführung in allen<br />

Belangen der Planung<br />

Werkstattplanung<br />

- Materialliste,<br />

Einzelteilzeichnungen<br />

- Maschinendaten<br />

- Vormontagezeichnungen<br />

- Montagepläne<br />

Start<br />

Produktion /<br />

Montage<br />

HOAI-EQ<br />

LP 1-2<br />

MS I:<br />

REFERENZ-<br />

MODELL<br />

LP 3<br />

MS II:<br />

VOLUMEN-<br />

MODELL<br />

LP 4<br />

LP 5<br />

MS III:<br />

FREIES<br />

KOORDINIERTES<br />

MODELL<br />

LPH 6<br />

MS IV:<br />

FREIES DETAIL-<br />

MODELL<br />

LP 6-8<br />

MS V:<br />

DIGITALER<br />

ZWILLING


Quickcheck Holzbauprojekt<br />

Ist mein Projekt als Holzbau geeignet und wenn ja, in welcher Ausprägung?<br />

1. Region: In welchem Bundesland soll das Projekt gebaut werden (insbesondere Unterschiede in den LBO´s in GK 4+5)?<br />

2. Zeitpunkt: In welcher Planungstiefe befindet sich das Projekt (Festlegung auf Materialität ideal in LP 1 oder 2)?<br />

3. Nutzungsart: Welche Nutzung soll im Gebäude stattfinden? (z.B. hohe Lasten?)<br />

4. Gebäudeklasse: Wie hoch wird das Gebäude bzw. in welcher Gebäudeklasse ist das Projekt einzuordnen?<br />

5. Schallschutz: Welche Anforderungen stelle ich an den Schallschutz und wo (ggf. Schwachstelle Holz)?<br />

6. Planung: Welche Geometrien sollen für das Projekt umgesetzt werden (Spannweiten, Deckenpakete, Raster usw.)?<br />

7. Sichtholz: In welchen Bereichen und zu welchem Grad möchte ich Holz sichtbar erlebbar machen?<br />

8. Team: Wie ist die Zusammensetzung des bisherigen Planungsteams in Hinblick Holzbaukompetenz zu bewerten?<br />

9. Grundlage: Hat ein holzbauaffiner Tragwerksplaner oder ein Holzbauunternehmen bereits im Erstentwurf mitgewirkt?<br />

10. Logistik: Wie ist die Logistiksituation vor Ort zu bewerten?<br />

11. Vergabeform: Welche Vergabearten sind seitens des Bauherrn denkbar?<br />

Als Folge dieser Fragestellungen ergeben sich:<br />

1. Welche Bauteile sind sinnvoll in Massivholzelementen zu erstellen oder in alternativen Holzelementen?<br />

2. Eignet sich das Projekt als Elementbau (2D) oder als Modulbau (3D)?<br />

3. Aus der Festlegung der Materialien ergibt sich ein statisches Konzept, aus dem sich Objektplanung und Planung der<br />

Technischen Ausrüstung ableiten.


© DERIX-GRUPPE |<br />

Wirtschaftlichkeit im Zirkulären Bauen<br />

Circl Amsterdam


Wirtschaftlichkeit im Zirkulären Bauen<br />

Circl Amsterdam


© DERIX-GRUPPE |<br />

Wirtschaftlichkeit im Zirkulären Bauen<br />

Circl Amsterdam


© DERIX-GRUPPE |<br />

Wirtschaftlichkeit im Zirkulären Bauen<br />

Circl Amsterdam


Vorausschauend konstruiert<br />

Für zukünftige Demontage<br />

Wirtschaftlichkeit im Zirkulären Bauen<br />

Circl Amsterdam


Wirtschaftlichkeit im Zirkulären Bauen<br />

BIG DATA!


Für zukünftige Demontage<br />

Rückbau bereits nach 7 Jahren<br />

= Leider Realität<br />

Wirtschaftlichkeit im Zirkulären Bauen<br />

Circl Amsterdam


Verbindung von biologischem und technischem Kreislauf im Holzbau


Wirtschaftlichkeit im Zirkulären Bauen<br />

NRW Erlass für Kommunen „C2C“<br />

24


Wirtschaftlicher Wohnungsbau<br />

Hamburg Vogelkamp<br />

29


Wirtschaftlicher Wohnungsbau<br />

Hamburg Vogelkamp<br />

30


Wirtschaftlicher Wohnungsbau<br />

Hamburg Vogelkamp<br />

31


Wirtschaftlicher Wohnungsbau<br />

Hamburg Vogelkamp<br />

33


Preissensibler Wohnungsbau<br />

Herausforderung für den Holzbau!<br />

34


Innenwand tragend<br />

Konventionell<br />

Massivholz / X-LAM<br />

10 mm Innenputz 14,50 €/m² 12,5 €/m²<br />

175 mm Kalksandstein 72,35 €/m² 120 mm BSP 155,94 €/m²<br />

10 mm Innenputz 14,50 €/m² zzgl. Fracht 4 % BSP 6,24 €/m²<br />

zzgl. 5% Anteil Rohbau BE 3,62 €/m² €/m²<br />

pausch Rohinstallation Elektro 1,00 €/m² pausch Rohinstallation Elektro 1,00 €/m²<br />

Gesamtaufbau 195 mm 105,97 €/m² 132,5 mm 163,18 €/m² -57,21 €/m²<br />

GP 1.110,60 m² 117.687,51 € 181.225,04 € -63.537,54 € 54%<br />

Gebäudetrennwand<br />

10 mm Innenputz 14,00 €/m² 12,5 mm GK Trockenputz inkl. Spachtel 16,00 €/m²<br />

240 mm Kalksandstein 78,43 €/m² 120 mm BSP halbe Wohnungstrennwand<br />

10 mm Innenputz 14,00 €/m² 33 mm 1 * Fermacell 15 mm / 1* 18mm<br />

zzgl. 5% Anteil Rohbau BE 3,92 €/m² 50 mm Splitrock<br />

465,60 €/m²<br />

33 mm 1 * Fermacell 15 mm / 1* 18mm<br />

120 mm BSP halbe Wohnungstrennwand<br />

12,5 mm GK Trockenputz inkl. Spachtel 16,00 €/m²<br />

zzgl. Fracht 4 %<br />

18,62 €/m²<br />

Gesamtaufbau 260 mm 110,35 €/m² 381 mm 516,22 €/m² -405,87 €/m²<br />

GP 365,17 m² 40.297,06 € 188.509,52 € -148.212,46 € 368%<br />

Wohnungstrennwand<br />

5 mm Spachtel 8,00 €/m² 12,5 mm GK Trockenputz inkl. Spachtel 16,00 €/m²<br />

220 mm Stb Filigranwand 110,00 €/m² 120 mm BSP halbe Wohnungstrennwand<br />

5 mm Spachtel 8,00 €/m²<br />

zzgl. 5% Anteil Rohbau BE 5,50 €/m² 10 mm Luftschicht<br />

360,00 €/m²<br />

pausch Rohinstallation Elektro<br />

1,00 €/m²<br />

120 mm BSP halbe Wohnungstrennwand<br />

12,5 mm GK Trockenputz inkl. Spachtel 16,00 €/m²<br />

zzgl. Fracht 4 %<br />

14,40 €/m²<br />

Gesamtaufbau 230 mm 132,50 €/m² 275 mm 406,40 €/m² -273,90 €/m²<br />

GP 829,19 m² 109.867,68 € 336.982,82 € -227.115,14 € 207%<br />

35


Geschossdecke<br />

Konventionell<br />

Massivholz / X-LAM<br />

Zwischendecken<br />

65 mm Heizestrich C 35 0,00 €/m² 65 mm Heizestrich C 35 0,00 €/m²<br />

30 mm Trittschalldämmung / Tackerplatte 0,00 €/m² 30 mm Trittschalldämmung / Tackerplatte 0,00 €/m²<br />

40 mm Ausgleichdämmung 6,06 €/m² 50 mm gebundene Splittschüttung 18,00 €/m²<br />

140 mm Aufbeton 23,38 €/m² 200 mm BSP, Deckenunterseite bleibt sichtbar 215,00 €/m²<br />

60 mm Filigranplatte 37,23 €/m² zzgl. Fracht BSP 4 % 8,60 €/m²<br />

zzgl. Bewehrung 120 Kg/m³;1.800EUR/to 43,20 €/m²<br />

0 mm Spachtel + Anstrich + Raufaser 15,00 €/m²<br />

zzgl. 5% Anteil Rohbau BE<br />

5,19 €/m²<br />

335 mm 130,06 €/m² 345 mm 241,60 €/m² -111,54 €/m²<br />

GP 4.408,60 m² 573.382,78 € 1.065.117,76 € -491.734,98 € 86%<br />

Preissensibler Wohnungsbau<br />

Herausforderung für den Holzbau!<br />

36


Auswertung Konstruktionsflächen Holzbau<br />

Bauteil konv. Massivbau Holzrahmen BSP<br />

Außenwand 495,98 379,28 411,37<br />

Gebäudetrennwand 33,120 43,608 43,470<br />

Wohnungstrennwand 75,120 98,908 92,335<br />

Innenwand tragend/nicht tragend 110,85 111,68 72,78<br />

Summe 715,07 633,47 619,95<br />

Wohnflächengewinn/-verlust 81,60 95,11<br />

Annahme Erlös pro m² (brutto) 5.000,00 €<br />

Mehrerlös 407.980,00 € 475.562,50 €<br />

abzgl. W&G, GK, Bauleitung, 19 % Mwst<br />

138.713,20 € 161.691,25 €<br />

Budgeterhöhung netto Baukosten 269.266,80 € 313.871,25 €<br />

Preissensibler Wohnungsbau<br />

Herausforderung für den Holzbau!<br />

37


Wirtschaftliches Bürogebäude<br />

Kreisverwaltung Ingelheim<br />

40


Wirtschaftliches Bürogebäude<br />

Kreisverwaltung Ingelheim<br />

41


Wirtschaftliches Bürogebäude<br />

Kreisverwaltung Ingelheim<br />

42


Wirtschaftliches Bürogebäude<br />

Kreisverwaltung Ingelheim<br />

44


Wirtschaftliches Bürogebäude<br />

Hitachi Campus Mannheim<br />

(große Spannweiten)<br />

45


Wirtschaftliches Bürogebäude<br />

Deckenspannweiten 8,10m<br />

46


Wirtschaftliches Bürogebäude<br />

Deckenspannweiten 8,10m<br />

47


Wirtschaftliches Bürgebäude<br />

Massivholz-Rippendecken 1,35x2<br />

49


Wirtschaftliche Schule<br />

HBV-Rippendecken 1,13m, Spannweite >8m<br />

52


Wirtschaftliche Schule<br />

HBV-Rippendecken 1,13m, Spannweite >8m<br />

54


Wirtschaftliche Schule<br />

FS Viersen (Massivholz-Rippe)<br />

55


Wirtschaftliche Schule<br />

Massivholz-Rippendecken 1,25m<br />

56


Wirtschaftliche Schule<br />

Massivholz-Rippendecken 1,25m<br />

58


Wirtschaftlicher Modulbau<br />

JVS Hamm<br />

59


Wirtschaftlicher Modulbau<br />

JVS Hamm<br />

61


Wirtschaftlicher Modulbau<br />

JVS Hamm<br />

62


Wirtschaftlicher Modulbau<br />

JVS Hamm<br />

63


Wirtschaftlicher Hallenbau<br />

Halle mit Holzstützen und Holzbindern<br />

64


Wirtschaftlicher Hallenbau<br />

Halle mit Holzstützen und Holzbindern<br />

66


STORIES, Amsterdam<br />

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.<br />

Markus Steppler m.steppler@derix.de 02163-898813<br />

Suitbert Barbers s.barbers@derix.de 02163-898815


Westdeutsche Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau HTK 2025<br />

Erfahrungsbericht eines Prüfingenieurs für Holzbau | M. Gerold 1<br />

Erfahrungsbericht eines<br />

Prüfingenieurs für Holzbau<br />

Matthias Gerold<br />

Harrer Ingenieure<br />

Karlsruhe, Deutschland


2<br />

Erfahrungsbericht eines Prüfingenieurs für Holzbau | M. Gerold<br />

Westdeutsche Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau HTK 2025


FORUM HOLZBAU Tragwerke & Konstruktionen<br />

1. Internationale Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau (TWH)<br />

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FORUM HOLZBAU Tragwerke & Konstruktionen<br />

Westdeutsche Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau (HTK)<br />

hier:<br />

Erfahrungsbericht eines Prüfingenieurs für Holzbau<br />

Dipl. Ing Matthias Gerold, Dipl.-Ing. Marion Kleiber, Dipl.-Ing. Helen Belschner<br />

1 Einleitung: Aufgabe eines Prüfingenieurs<br />

In Deutschland gibt es seit ca. 80 Jahren das sog. „Vier-Augen-Prinzip“ als unabhängige<br />

Prüfung der Ausführungsplanung für öffentliche Bauwerke sowie sonstige Bauwerke<br />

abhängig ihrer Gebäudeklassen, bei denen Dritte zu Schaden kommen können. Grundlage<br />

ist §3 jeder Landesbauordnung „Leben und Gesundheit“. Die bautechnische Prüfung<br />

bezieht sich damit im Wesentlichen auf die ausreichende Standsicherheit (ultimate limit<br />

state ULS) über die Nutzungsdauer des Bauwerks nach Eurocode 0. Dies umfasst auch die<br />

Dauerhaftigkeit wie z.B. die Dichtigkeit einer WU-Konstruktion, von Treibmistkanälen oder<br />

Fahrsilos insbesondere bei Einbau von Silage obwohl dies einen Nachweis der<br />

Gebrauchstauglichkeit (servicability limit state SLS) darstellt, sowie<br />

ermüdungsbeanspruchte Bauteile wie Decken in Gewerbegebäuden, Kranbahnträger und -<br />

stützen oder Glockenstühle.<br />

Für die unabhängigen Vergleichsberechnungen im Rahmen der bautechnischen Prüfung<br />

werden i.A. andere als die vom Aufsteller verwenden Berechnungsmethoden oder<br />

Softwareprogramme angewendet. Im Fall von auftretenden Abweichungen z.B. bei<br />

räumlichen Berechnungen der Tragstrukturen und/oder Bauwerks-Boden-Interaktionen<br />

bitten wir den Aufsteller um Zurverfügungstellung seines Modells, um den Abweichungen<br />

besser auf den Grund gehen zu können. Bei für uns nicht erklärbaren deutlichen<br />

Abweichungen weisen wir den Aufsteller darauf hin und bitten um Stellungnahme.<br />

Auch werden Aufstellern Prüfbemerkungen mitgeteilt und Vorschläge zur Lösung von<br />

Problemen unterbreitet. Dies führt in aller Regel bei den Aufstellern zur Erstellung<br />

ergänzender Nachweise und erneuter Vorlage zur Prüfung bzw. zur Übernahme in die<br />

bautechnischen Nachweise. Dabei ist darauf zu achten, dass das Vier-Augen-Prinzip<br />

gewährleistet bleibt – den Aufstellern übermittelte Skizzen oder Vergleichsberechnungen<br />

dürfen nicht Teil der Ausführungsplanung werden, sondern können lediglich als Grundlage<br />

dafür dienen.<br />

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2 Allgemeines zur bautechnischen Prüfung<br />

2.1 Am Bau Beteiligte<br />

Zunächst möchten wir Ihnen einen Überblick über alle am Bau Beteiligte verschaffen.<br />

Tabelle 1<br />

Am Bau Beteiligte<br />

Am Bau Beteiligte / Wer ist …<br />

Bauherr?<br />

Entwurfsverfasser?<br />

Architekt?<br />

Bauleiter?<br />

Unternehmer? Nachunternehmer?<br />

Weitere Tragwerksplaner<br />

(Verbau, Sondergründungen, Fassade,<br />

PV-Anlage, Sondervorschläge, u.a.)?<br />

Baurechtsbehörde?<br />

Gibt es zudem einen …<br />

Baugrundgutachter?<br />

Brandschutzsachverständigen?<br />

Bauphysiker<br />

(Schallschutz, Energiehaushalt)?<br />

ev. Fachbauleiter?<br />

Falls Ihnen diese nicht bekannt sein sollten: Fragen Sie Ihren Auftraggeber und bitten um<br />

die entsprechende Übersicht mit allen Kontaktdaten.<br />

2.2 Baurecht<br />

Besonders wichtig ist die Baugenehmigung. Sie enthält - in Ergänzung zur jeweiligen<br />

Landesbauordnung - alle baurechtlichen Anforderungen der Unteren Baurechtsbehörde und<br />

ihrer Dienststellen bezogen auf das jeweilige Bauvorhaben. Daher sollten sie als Aufsteller<br />

gleich zu Beginn des Bauvorhabens folgende Punkte abfragen:<br />

Sind Sie im Besitz der Baugenehmigung?<br />

Zeigt bereits der Titel des Bauvorhabens Besonderheiten auf (z.B. Gewölbekeller, Carport)?<br />

Gibt es in den genehmigten Baueingabeplänen Eintragungen z.B. zum Brandschutz?<br />

Wird bereits in den Nebenbestimmungen zur Baugenehmigung eine aBG, eine vBG oder<br />

ein abP gefordert?<br />

In welchem Bundesland steht das Bauvorhaben (föderale Struktur)?<br />

Sind Sie im Besitz der einschlägigen Landesbauordnung (LBO) und deren<br />

Rechtsvorschriften?<br />

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2.3 Notwendige Unterlagen für die bautechnische Prüfung<br />

Für die bautechnische Prüfung sind dem Prüfingenieur folgende Unterlagen vorzulegen:<br />

• Baugenehmigung (Pläne + textlicher Teil; vgl. 2.2)<br />

• Geologischer Bericht:<br />

Eine Baumaßnahme ist gemäß DIN 4020 Anhang AA in eine geotechnische Kategorie<br />

(GK) einzustufen.<br />

Die Bodenbeschaffenheit und das Zutreffen der in der statischen Berechnung<br />

angenommenen Werte nach DIN EN 1997-1 ist von einem Geotechnischen<br />

Sachverständigen zu bestätigen. D.h. Sie sollten auf die Vorlage eines Geotechnischen<br />

Bericht eines Sachverständigen für Geotechnik drängen – sonst übernehmen Sie im<br />

Schadensfall juristisch mit dem Bauherrn die Verantwortung.<br />

• Brandschutzkonzept, sofern vorhanden<br />

• Bautechnische Nachweise (statische Berechnungen + Ausführungspläne) aller<br />

tragenden Bauteile;<br />

einschließlich (je nach Bundesland)<br />

Schallschutznachweis für den inneren und ggf. auch äußeren Schallschutz<br />

• Verwendbarkeits- und Anwendbarkeitsnachweise oder Nachweise für besondere<br />

Sachkunde bei der Herstellung der Bauteile (z.B. abZ (national), ETA (europäisch), aBG,<br />

abP, Leimgenehmigung, Eignungsnachweise zum Schweißen etc.)<br />

Hinweis: Fehlende Nachweise dieser Art sind häufig der Grund, dass Projekte nicht<br />

abgeschlossen werden können.<br />

Abkürzungen:<br />

abZ allgemeine bauaufsichtliche Zulassung<br />

ETA European Technical Assessment<br />

aBG allgemeine Bauartgenehmigung<br />

vBG vorhabenbezogene Bauartgenehmigung<br />

abP allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis<br />

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3 Wo sind die größten Hürden? Tipps für eine prüffähige Tragwerksplanung<br />

Die bautechnischen Nachweise sind oft nicht vollständig.<br />

Bautechnische Nachweise bestehen aus<br />

• statische Berechnung (Leistungsbild HOAI /26/ §51: Lph 4 Genehmigungsplanung),<br />

• Ausführungspläne (Leistungsbild HOAI §51: Lph 5 Ausführungsplanung), sowie dem<br />

• Schallschutznachweis (nicht in allen Bundesländern).<br />

Die bautechnische Prüfung der Standsicherheit umfasst die Prüfung der Nachweise der<br />

Standsicherheit (sog. Kaltbemessung) und des konstruktiven Brandschutzes.<br />

3.1 Allgemeines<br />

Trotz ggfs. Funktionaler Ausschreibung oder vom Architekten geforderter Produktneutralität<br />

für die Ausschreibung ist vom Tragwerksplaner (TWPl) eine machbare Ausführung<br />

durchzuplanen und zur Prüfung vorzulegen.<br />

Beim Einsatz von Baubuche ist Produktneutralität schwierig umzusetzen - bekannt ist nur<br />

ein Hersteller, aber Hartholz- und Tropenholz-Alternativen möglich. Beim Einsatz von<br />

Brettsperrholz sind die technischen Randbedingungen (Schichtenaufbau, ETA mit<br />

Stufenmodell „glueline integrity“) im Leistungsverzeichnis anzugeben.<br />

Bei der Angabe von Verbindungmitteln ist auf den Ausführungsplänen das in der<br />

Berechnung angenommene Fabrikat anzugeben und dann „o.glw.“ (oder gleichwertig) in<br />

den bautechnischen Nachweisen zu ergänzen.<br />

Ergibt sich nach Auftragsvergabe gegenüber Ihrer Tragwerksplanung (TWPl) eine<br />

geänderte Ausführung, ist ein Nachweis der Gleichwertigkeit durch den Auftragnehmer bzw.<br />

Sie als Tragwerkplaner zu erbringen, welcher gesondert zu vergüten ist.<br />

Ebenso muss im Anschluss die bautechnische Prüfung der geänderten Ausführung durch<br />

den Prüfingenieur (PI) erfolgen, welche ebenfalls gesondert zu vergüten ist.<br />

Gesamtheitliche Planung ist wichtig, d.h. es sind von vorneherein auch die Anforderungen,<br />

des Schall-, Brand- und Wärmeschutz zu berücksichtigen. Hierzu zählt z.B. schützenswerte<br />

Räume durch zu deklinieren und entsprechende Wandaufbauten zu wählen sowie<br />

Brandschutzaufbauten und Dämmungsarten bzw. -stärken zu beachten.<br />

Aber auch bei anderen Anforderungen, wie z.B. PV-Anlagen, sind frühzeitige Hinweise an<br />

den Bauherren zu geben:<br />

PV-Anlagen gehören i.d.R. nicht in das Leistungsbild der TWPl aber die Verankerung der<br />

Konstruktion beeinflusst die TWPl ebenso wie die Berücksichtigung bei den Einwirkungen.<br />

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Zudem sind nur zugelassene Systeme zu verwenden (siehe auch KI Nr.162 des BVPI/VPI<br />

BW). Häufiges Problem sind Sandwichprofile als Dacheindeckung, die nicht mit den<br />

Unterkonstruktionen der Anlagen kompatibel sind.<br />

Bei den Themen „Cradle to Cradle – Reuse / Relibility / Wirtschaftlichkeit /<br />

Nachhaltigkeitszertifizierungen“ ist eine frühzeitige Abstimmung mit dem PI sinnvoll.<br />

Es wird zudem empfohlen den<br />

Baulichen Holzschutz frühzeitig in<br />

der Planung zu berücksichtigen.<br />

Frei bewitterte Holzbauteile sind<br />

entweder dreiseitig hinterlüftet zu<br />

bekleiden oder mit Hölzern, deren<br />

natürliche Dauerhaftigkeit nach<br />

DIN EN 350-2 maximal 3-4 beträgt<br />

(z.B. Ipé, Robinie, Bongossi /<br />

Azobé, Afzelia, Teak, Western Red<br />

Cedar (UK), Eiche, Kiefer, Föhre,<br />

Douglasie (Europa), Lärche),<br />

auszuführen.<br />

Hirnholzflächen und Stützenfüße<br />

sind besonders zu schützen; wobei<br />

grundsätzlich sämtliche Holzbauteile – je nach Witterung – vor, während und nach dem<br />

Einbau unverzüglich vor Niederschlägen zu schützen sind. Dies sollte insbesondere in der<br />

Ausschreibung bzw. dem Leistungsverzeichnis erwähnt werden.<br />

Sämtliche Holzbauteile sind mit der (Holz)Ausgleichsfeuchte einzubauen, die über die<br />

Nutzungsdauer gesehen, im Bauwerk zu erwarten ist.<br />

Der anzuwendende Korrosionsschutz der Verbindungsmittel und Stahleinbauteile ist<br />

anzugeben. Neben der Nutzungsklasse sind künftig die Atmosphärischen<br />

Expositionsklassen CE sowie die Holz-Expositionsklassen TE zu berücksichtigen. Letztere<br />

orientieren sich am pH-Wert und damit an dem bekannten Einfluss der Gerbsäure bei z.B.<br />

Eiche und Douglasie. Die im Kapitel 6.3 des Hauptteils FprEN 1995-1-1 enthaltenen<br />

Tabellen sind analog zu der in Kapitel 6.2 für Holzbrücken angegebenen Tabelle aufgebaut.<br />

Neben den dort angegebenen Beispielen für einen Korrosionsschutz (galvanische<br />

Verzinkung oder Verwendung von nichtrostendem Stahl) gibt es auf dem Markt noch weitere<br />

Möglichkeiten wie z.B. die Verwendung von Duplex-Systemen.<br />

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3.2 Genehmigungsplanung (statische Berechnungen)<br />

• Hinweise zu Besonderheiten bei den Einwirkungen:<br />

o Kranbahn (Ermüdung Kranbahnträger, Konsole, Stütze)<br />

o PV-Anlage (ggfs. erhöhte Einwirkungen aus Schneeanwehungen bei<br />

aufgeständerten Systemen)<br />

o Trennwandzuschläge<br />

o Horizontallasten:<br />

• aus Anprall von Gabelstaplern, LKW oder PKW entsprechend DIN EN 1991-7<br />

sind statisch zu berücksichtigen<br />

• Anzusetzende Geländerholmlasten<br />

in (mind.) 0,9 / 1,0 m Höhe von OK Treppenbelag / Fußboden (Einbaubereich)<br />

o Bei Bestandsbauten:<br />

Sofern bei denkmalgeschützten öffentlichen Gebäuden die Einwirkungen nach Norm<br />

nicht nachweisbar sind, ist eine Abweichung von den geregelten Flächenlasten durch<br />

Vorlage von plausiblen Möblierungsplänen oder Anordnung von Drehkreuzen mit<br />

Zugangsbeschränkung grundsätzlich möglich. Dies ist mit der unteren<br />

Baurechtsbehörde abzustimmen; eine frühzeitige Abstimmung mit dem PI wird<br />

empfohlen.<br />

• Verbale Angaben zu Verbindungen genügen nicht. Es sind statische Nachweise und<br />

Anschlussdetails mit Angabe sämtlicher Verbindungsmittel, Stahleinbauteilen etc.<br />

erforderlich. Hierbei sind auch Exzentrizitäten bei Anschlüssen zu berücksichtigen.<br />

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2: Beispiel:<br />

• Grundsätzlich ist Querzug soweit möglich zu vermeiden.<br />

Auf Querzug beanspruchte Anschlüsse und Bauteile sind nach Norm nachzuweisen und<br />

häufig zu verstärken; siehe hierzu auch Regelungen der DIN EN 1995-1-1/NA /8/ sowie<br />

in den Technischen Mitteilungen der Prüfingenieurvereinigung.<br />

https://www.bvpi.de/bvpi/de/fachinformationen/fachinfo-suche.php<br />

• Berechnungen mit EDV-Programm - insbesondere räumliche Modelle („black box“) - sind<br />

immer auf Plausibilität wie Summe ∑ V oder Überprüfung der Biege- und Momentenlinie<br />

an einfachen Teilsystemen zu kontrollieren. Eine Kontrolle der zu erwartenden<br />

Verformungen kann zudem hilfreich sein.<br />

Bei Verwendung von Herstellerprogrammen sind diese ebenfalls z.B. durch einfache<br />

Handrechnungen zu überprüfen.<br />

• Mangelhafte Aussteifungsnachweise (Beispiele):<br />

Für genauere Aussteifungsberechnungen wird auf den Vortrag von Prof. Johann Pravida<br />

verwiesen. Nachfolgend nur einige unserer Erfahrungen:<br />

o Verbale Ausführungen sind für den Aussteifungsnachweis eines Gebäudes i.a. nicht<br />

ausreichend.<br />

o Wandlängen werden oft zu günstig angenommen, da Öffnungen (z.B. durch Türen)<br />

nicht berücksichtigt werden.<br />

o Ständig wirkende stabilisierende Lasten dürfen nur um dem Faktor 1,1 reduziert<br />

angesetzt werden.<br />

o Aussteifungsnachweise im Lastfall Erdbeben bzw. der Vergleich mit dem Lastfall<br />

Wind werden nicht geführt oder sind fehlerhaft.<br />

Nachfolgend einige Hinweise zur Aussteifungsberechnung im Erdbebenlastfall<br />

(speziell im Zusammenhang mit dem EC8):<br />

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• Bauaufsichtlich eingeführt ist nach wie vor die DIN 4149:2005-04 /7/ und damit<br />

baurechtliche Grundlage für die bautechnische Prüfung.<br />

Zivil- und werksvertragsrechtlich gilt jedoch der aktuelle Stand der Technik und<br />

damit EC 8. Für die Erdbebenberechnung sollte der Spektralwert Sap,R sowie der<br />

Bodenparameter gemäß dem Nationalen Anhang DIN EN 1998-1/NA:2023-11 /7a/<br />

angesetzt werden, sofern sich dadurch gegenüber DIN 4149 eine höhere<br />

Erdbebeneinwirkung ergibt.<br />

• Bei Anbauten wird grundsätzlich empfohlen, diese durch Fuge vom bestehenden<br />

Gebäude baulich zu trennen.<br />

Beim Umbau im Bestand sind ggfs. bestehende Bauteile zu ertüchtigen. Wichtig<br />

hierbei ist von der Verformbarkeit her gleichwertige Systeme einzubauen (z.B. der<br />

Stahlrahmen muss die gleiche Steifigkeit unter einer Last „1“ besitzen wie eine<br />

vorher vorhandene Wand) – nur ein Spannungsnachweis (ULS) ist hier i.d.R. nicht<br />

ausreichend.<br />

• Bei Gebäuden in Erdbebengebieten wird empfohlen, zusätzlich zur kreuzweisen<br />

Anordnung der Rispenbänder (Spanngerät verwenden) eine Nut- und<br />

Federschalung aufzubringen oder gleich die Dachhaut als Scheibe auszubilden.<br />

• In Erdbebengebieten sollten auch bei Hallen z.B. Zerrbalken bzw. eine Bodenplatte<br />

vorhanden sein. Andernfalls sind die Bodenverschiebungen bei der<br />

Nachweisführung zu berücksichtigen. Die Verformbarkeit der Binder-Stützen-<br />

Anschlüsse bei gleichzeitiger Lagesicherung ist sicherzustellen (siehe auch<br />

Tech-News Nr. 2010/2 in Baden-Württemberg<br />

https://bvpi.de/fachinfo-bibliothek/tech-<strong>new</strong>s/2010/tech<strong>new</strong>s_2010_2.pdf).<br />

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• Wahl des „richtigen“ Aussteifungssystems:<br />

‣ Horizontallastverteilung über das Deckensystem:<br />

Für das Tragsystem einer Holzbalkendecke mit OSB-Beplankung als Deckenscheibe<br />

ist ein Einfeldträger (= schubweicher Biegeträger) anzusetzen. Bei einer<br />

Brettsperrholz- bzw. HBV-Decke kann ein Durchlaufträger (= schubstarrer<br />

Biegeträger) angenommen werden, wobei hierbei auch die Steifigkeit<br />

insbesondere der Innenwände, die bei diesem Tragsystem einen höheren<br />

Lastanteil erhalten, zu betrachten ist. Eventuell macht es Sinn eine Innenwand<br />

nicht als aussteifende Wand heranzuziehen, wenn diese z.B. sehr kurz ist.<br />

Die Verteilung der horizontalen Aussteifungslast auf die einzelnen Wandscheiben<br />

erfolgt also nicht wie im Massivbau über eine starre Deckenscheibe auf die<br />

Wände anteilig ihrer Steifigkeit, sondern je nach Deckensystem anhand eines<br />

schubweichen oder schubsteifen Biegeträgers.<br />

‣ Für den Nachweis des Kippens einer Wandtafel muss sich der innere Hebelarm<br />

auf die Wirkungsline der Zuganker beziehen – und nicht auf den jeweils<br />

Äußersten (bei Anordnung mehrere Zuganker). Dabei ist die baupraktisch<br />

mögliche Ausführung der Anschlüsse zu beachten.<br />

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• Höhenproportionale Lastverteilung der Erdbebenlasten am Mehrmassenschwinger<br />

• Ermittlung der Grundschwingzeiten unter Zugrundelegung der Ersatzbiege- und<br />

Schubsteifigkeiten der Wände unter Berücksichtigung der einzelnen Verformungsanteile<br />

(u.a. Normalkraftbeanspruchung der Rippe und Nachgiebigkeit der<br />

Verbindungsmittel zwischen Beplankung und Rippe sowie Schubverformung der<br />

Beplankung)<br />

• Falscher Einsatz von Einbauteilen zur Verankerung von Zugkräften: Schubwinkel<br />

sind zur Verankerung von Zugkräften bei Holztafeln nicht geeignet.<br />

Künftig Unterscheidung der Verbindungen in nicht dissipativ (Duktilitätsklasse 2)<br />

oder dissipativ (Duktilitätsklasse DC 3) mit überwiegend geringeren<br />

Verhaltensbeiwerten; siehe /25/<br />

Fall 1: Holzständerbauweise in Abhängigkeit von Duktilitätsklasse DC<br />

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Fall 2: Brettsperrholzbauweise in Abhängigkeit von Duktilitätsklasse DC<br />

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• Heißbemessung:<br />

o Normative Regelwerke:<br />

• Nachweise nach EN 1995-1-2 /8/ bzw. aktuelle Arbeitsfassung /8a/<br />

• Holzbaurichtlinie (HolzBauRL) /4/ zzgl. Anlagen nach VwV TB /3b/<br />

• Restnorm DIN 4102-4 /5/ bzw. Entwurf DIN 4102-4/A1<br />

o Gemäß z.B. § 26 (3) der LBO Baden-Württemberg dürfen Gebäude der<br />

Gebäudeklasse 4 und 5 abweichend zur Anforderung hochfeuerhemmend und<br />

feuerbeständig aus brennbaren Materialien gebaut werden, wenn die hinsichtlich der<br />

Standsicherheit und des Raumabschlusses geforderte Feuerwiderstandsfähigkeit<br />

nachgewiesen und die Bauteile und ihre Anschlüsse ausreichend lang<br />

widerstandsfähig gegen die Brandausbreitung sind.<br />

Dabei ist die HolzBauRL zu beachten. Werden die Regelungen und Angaben in der<br />

HolzBauRL BW in Verbindung mit der VwV TB BW angewendet, handelt es sich um<br />

geregelte Bauarten. Abweichungen davon sind möglich, erfordern dann jedoch einen<br />

Verwendbarkeits- bzw. Anwendbarkeitsnachweis.<br />

Die HolzBauRL kann vergleichend mit einer Bauartgenehmigung angesehen werden.<br />

• Schallschutznachweise sind unter Beachtung der Schallnebenwege zu erbringen, ggfs.<br />

ist ein Bauphysiker einzuschalten<br />

3.3 Ausführungsplanung (Planunterlagen)<br />

Grundsätzlich sollte ein Tragwerksplaner alle zur Prüfung vorgelegten Unterlagen<br />

abzeichnen – insbesondere die von Dritten (z.B. Pläne von Fertigteilherstellern).<br />

Im Holzbau gibt es keinen allgemein gültigen Standard analog zu den Schal- und<br />

Bewehrungsplänen im Massivbau. Oft sind auf den Holzbauübersichtsplänen die Bauteile<br />

unzureichend dargestellt:<br />

• Bei Brettschichtholzbindern aus kombiniertem BSH oder mit z.B. hochgesetzter<br />

Trockenfuge oder angeschnittenen Rändern ist ein Lamellenplan erforderlich.<br />

• Ausführungspläne sollten, Werkpläne oder Abbundpläne müssen Angaben zu<br />

Wandschlitzen, Decken- und Wanddurchbrüchen, Einblasöffnungen, Verteiler<br />

Fußbodenheizung, Lage der Lüftungsleitungen und -kanälen in Decken enthalten.<br />

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• Konstruktionspläne (Übersichtszeichnungen mit<br />

Regeldetails) nach HOAI Anlage 14 (zu §51 Absatz 5)<br />

kommen vom aufstellenden Ingenieurbüro. Werkpläne /<br />

Werkstattpläne häufig von der ausführenden<br />

Holzbaufirma mit Detailangaben zu Rand- und<br />

Achsabständen, Schweißnahtdicken etc.<br />

Beides ist für die Prüfung erforderlich.<br />

Abbundpläne sind keine Werkstattpläne !<br />

Zusätzlicher Prüfaufwand entsteht, wenn eine<br />

detaillierte Ausführungsplanung vom Aufsteller vorliegt<br />

und geprüft wurde, durch den Holzbauer jedoch<br />

Änderungen vorgenommen werden und diese<br />

geänderte Planung erneut zur Prüfung vorgelegt wird.<br />

• Verbale Angaben zu Verbindungen genügen i. a.<br />

nicht, es sind Anschlussdetails in Plänen mit Angabe<br />

sämtlicher Verbindungsmittel, Stahleinbauteilen,<br />

Rand- und Achsabständen etc. erforderlich.<br />

• Ebenso sind Angaben zur Aussteifung auf Plänen<br />

notwendig; z.B. die Ausbildung der<br />

Deckenscheibe (Bild Mitte) oder die Anordnung<br />

von Schub- und Zugankern.<br />

• Arbeitsabläufe sind auf dem Ausführungsplan<br />

textlich als Legende anzugeben. Dabei sollten<br />

folgende Punkte berücksichtigt werden:<br />

o Grad der Vorfertigung (z.B. Wandelemente<br />

ein - oder zweiseitig beplankt)<br />

o Ausschalfristen beim Massivbau wegen<br />

Auswirkungen auf Verformungsverhalten<br />

o Baubehelfe / Abstützungsmaßnahmen bei<br />

Umbauten<br />

o HBV Arbeits-/Montageanweisung<br />

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3.4 Sonderthemen im Holzbau<br />

• Biogasanlagen:<br />

Sollen die Holzbalkendecken eines Biogas-Fermenters (aggressive Atmosphäre) ohne<br />

chemischen Holzschutz erstellt werden, kann dem nur zugestimmt werden, sofern die<br />

Holzbauteile seitens der Bauherrschaft regelmäßig überprüft und geschädigte Hölzer<br />

rechtzeitig ausgetauscht werden. Außerdem ist eine Prüfung der Tragfähigkeit dieser<br />

Holzdachtragwerke immer vor Reparatur- und Wartungsarbeiten erforderlich.<br />

Art und Umfang der regelmäßig wiederkehrenden Prüfungen der Tragwerkskonstruktion<br />

regeln z.B. die „Hinweise für die Überprüfung der Standsicherheit von baulichen<br />

Anlagen durch die Eigentümer/ Verfügungsberechtigten“ (siehe<br />

www.bauministerkonferenz.de/Hinweise).<br />

• Baumwurf:<br />

Nach einzelnen Landesbauordnungen ist auch der Nachweis des Schutzes der Nutzer<br />

baulicher Anlagen vor umstürzenden Bäumen zu erbringen.<br />

Hierzu sind geometrisch die Lagen der Bäume im Verhältnis zum Gebäude, die<br />

Baumdurchmesser in 1,0 m Brusthöhe sowie die Baumarten festzustellen.<br />

Anschließend können aus den Ertragstafeln z.B. MLR 1993: Hilfstabellen für die<br />

Forsteinrichtung (Herausgeber: Ministerium für ländlichen Raum, Ernährung,<br />

Landwirtschaft und Forsten, Landesforstverwaltung Baden-Württemberg) der zu<br />

erwartende Wuchs der Bäume in Abhängigkeit von der (Rest-)Nutzungsdauer des<br />

Gebäudes bestimmt und damit statische Nachweise hinsichtlich einer ausreichenden<br />

Standsicherheit geführt werden. Alternativ sind Abfangvorrichtungen oder<br />

landschaftsgärtnerische Maßnahmen denkbar. Das Durchschlagen von Ästen durch die<br />

Dachfläche im Windwurfbereich der Bäume ist durch konstruktive Maßnahmen (z.B.<br />

verstärkte Schalung, reduzierter Sparrenabstand) auszuschließen. Dies ist auch beim<br />

nachträglichen Einbau von Dachfenstern zu beachten.<br />

Die Auslegung von Gebäudestrukturen gegen Baumwurf kann nach /12/ erfolgen.<br />

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3.5 Bauüberwachung / Ingenieurtechnische Kontrolle<br />

• Tragwerksplaner sollten im Eigeninteresse Kontrollen durchführen und sich diese<br />

bezahlen lassen<br />

• Die Abstimmung bei BÜ-Terminen mit PI ist selbstverständlich möglich<br />

• Feststellung von Abweichungen zwischen Ausführungsplanung und Bauausführung<br />

• Vorlage von Lieferscheinen seitens der Baufirma (AN)<br />

• Holzkonstruktionen sind bei Transport und Montage vor Witterung zu schützen<br />

3.6 Qualität der Planung<br />

• Ein nachvollziehbarer und klarer Tragwerksentwurf muss die Grundlage bautechnischer<br />

Nachweise sein.<br />

• Eine unzureichende Entwurfsplanung führt zu unwirtschaftlichen Tragwerken mit deutlich<br />

höheren Baukosten<br />

• Ihre Ingenieurleistung hat seinen Preis; herabgesetzte Honorare lassen keinen Spielraum<br />

für gute Entwurfsplanung<br />

• Wählen Sie einfache und klar verständliche Entwurfsgrundsätze und<br />

Berechnungsmethoden.<br />

• Denken Sie schon im Entwurf (Lph 3) über Holzbaudetails nach<br />

‣ Machen Sie es allen am Bau Beteiligten einfach(er)<br />

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4 Die nächste Generation Eurocode 5 –<br />

aktueller Stand, wichtige Änderungen<br />

2004 wurden in der EU und einigen EFTA-Staaten einheitliche Bemessungsnormen eingeführt, die<br />

sogenannten EUROCODEs (EC). Ziel des Europäischen Komitees für Normung (CEN) war es, die<br />

unterschiedlichen oder sogar fehlenden Bemessungsrichtlinien in den Mitgliedsstaaten durch ein<br />

gemeinsames technisches Regelwerk mit einheitlichem Sicherheitsniveau zu ersetzen und so<br />

Barrieren in Europa weiter zu reduzieren. Um die langfristige Anwendbarkeit der Eurocodes zu<br />

gewährleisten, erteilte die Europäische Kommission im Jahr 2012 ein Mandat für die Erarbeitung<br />

einer zweiten Generation, die die ständigen technischen Entwicklungen und den Wissenszuwachs<br />

miteinbezieht. Bei der Entwicklung der zweiten EC-Generation waren die Anforderungen und<br />

Empfehlungen des EC0 und EC1 (zwingend) zu berücksichtigen. So war bei der Entwicklung der<br />

englischen Normtexte der gezielte Einsatz der Verbformen zu beachten:<br />

• shall - deutsches „muss“: Anforderung (unbedingt zu befolgen) → bisher: (P) Prinzip<br />

• should - „sollte“: Empfehlung (dringend empfohlen; alternativer Ansatz möglich, sofern technisch<br />

begründet)<br />

• may - „darf“: zulässig im Rahmen der Eurocodes<br />

• can - „kann“: Möglichkeit und Fähigkeit → nur in Bemerkungen (NOTEs)<br />

Um die gleichzeitige Anwendung mehrerer Eurocodes zu erleichtern, insbesondere bei der Arbeit<br />

an hybriden Konstruktionen, sind die Überschriften der Hauptkapitel 1 bis 11 (bzw. 1 bis 5 bei<br />

Heißbemessung) in allen Material-Eurocodes jeweils identisch. Die Kapitel 2 und 3 wurden neu<br />

hinzugefügt.<br />

Für die Normenreihe „EN 1995 – Bemessung und Konstruktion von Holzbauten“ erarbeiten<br />

Experten seit 2015 regelmäßig Entwürfe zu bestimmten Themen des Holzbaus in Zusammenarbeit<br />

und Abstimmung mit den nationalen Normungsgremien. Nach einer umfassenden Überarbeitung<br />

der gesamten EC5-Reihe werden ab dem Jahr 2027 neue Versionen davon für alle<br />

Mitgliedsstaaten zur Verfügung stehen.<br />

4.1 Wichtige Änderungen<br />

Der EC5 Bemessung und Konstruktion von Holzbauten<br />

(EN 1995 Design of timber structures) bleibt wie folgt unterteilt:<br />

o Teil 1-1 – Gemeinsame Regeln und Regeln für Gebäude (General rules and rules for<br />

buildings)<br />

o Teil 1-2 – Tragwerksbemessung für den Brandfall (Structural fire design)<br />

Neu: Teil 1-3 – Holz-Beton-Verbund (Timber concrete composites)<br />

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o Teil 2<br />

Neu: Teil 3<br />

– (Holz-)Brücken (Bridges)<br />

– Ausführung (Execution)<br />

Seit der Einführung der Europäischen Bemessungsnormen vor rund 20 Jahren hat sich kaum ein<br />

Bereich auf Produktebene so stark verändert wie der Holzbau. Dem Stand der Technik<br />

entsprechend wird das Regelwerk daher für Materialien und Werkstoffe wie Furnierschichtholz<br />

(LVL) und Laubolzprodukte erheblich erweitert sowie neue Materialien und Verbindungsmittel wie<br />

z.B. Brettsperrholz (CLT), verleimtes Furnierschichtholz (GLVL) und Vollgewindeschrauben<br />

eingeführt.<br />

4.1.1 FprEN 1995-1-1: Zukunft wird Gegenwart: Die Hochbaubemessung<br />

Zu den Abschnitten 4 ‘Grundlagen der Bemessung‘ und 5 ‘Baustoffe / Baustoffeigenschaften‘ der<br />

Norm gibt es zahlreiche Neuerungen; nachfolgend stichpunkthaft aufgelistet:<br />

Kapitel 4 (ehem. Kapitel 2):<br />

• Neu: Allgemeine Hinweise zur Robustheit von Konstruktionen<br />

o Verweis auf consequence classes im Eurocode 0 (EN 1990:2023) /6b/<br />

o Methoden zur Erhöhung der Robustheit in Anhang A.3 (informativ)<br />

o Bedeutung des konstruktiven Entwurfs: wesentlicher für Robustheit als komplexe<br />

rechnerische Analysen<br />

• Abschnitt 4.2 „Principles of limit state design“: Für den SLS ist die Angabe zur Kombination und<br />

Überlagerung in den zugehörigen Abschnitt 9 verlagert worden.<br />

• Neu: kurzer Abschnitt zu Einflüssen der Holzfeuchte (nur allgemein als Hinweis)<br />

Hinweis bisher nur indirekt durch Abschnitt Nutzungsklassen und durch Abschnitt 10<br />

Ausführung.<br />

• Geändert bzw. ergänzt: Nutzungsklassen:<br />

o Neu: Table 4.2: Angabe von relativen Luftfeuchten und mittleren Holzfeuchten für die<br />

Nutzungsklassen (bisher im NAD)<br />

o Ergänzung einer Nutzungsklasse (NKL) 4 für wassergesättigte Bauteile (nur Vollholz) mit<br />

Table 4.2; z.B. Holzpfähle (Anhang I.1). Wunsch v.a. der Niederlande, da es hier noch viele<br />

Gründungen mit Pfählen im Wasserbereich gibt.<br />

o Daher Beschränkung der NKL 3 auf relative mittlere Luftfeuchten bis 95% (Obergrenze)<br />

bzw. 85% (jährliches Mittel) und Holzfeuchten von 24% (Obergrenze) bzw. 20% (Mittel);<br />

Werte können für wenige Wochen überschritten werden.<br />

o Erläuterung Feuchteverteilung und maßgebende Werte in einem Diagramm (Figure 4.1)<br />

o Anpassung der kmod-Werte (Table 5.3) für Vollholz:<br />

NKL 4 erhält die bisherigen kmod-Werte für Nkl 3;<br />

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o<br />

kmod-Werte der NKL 3 liegen künftig zwischen den Werten der Nkl 2 und der alten NKL 3<br />

(kmod = 0,55/0,60/0,70/0,80/1,00)<br />

kdef-Werte (Table 5.2) werden für NKL 3 und NKL 4 in gleicher Höhe angesetzt<br />

(Werte wie bisher NKL 3)<br />

• Der Abschnitt 4.3 „Basisvariable“ wird teilweise neu geordnet:<br />

o Themen „Feuchtegehalt, KLED, Nutzungsklassen sowie Baustoffe und<br />

o<br />

Produkteigenschaften“ bleiben in vorgenannt beschriebener geänderter Form im Abs. 4.3<br />

„Baustoffe und Produkteigenschaften“ enthalten Angaben zum Umgang mit Steifigkeitswerten<br />

in Abhängigkeit der Parameter Feuchte und Lasteinwirkungsdauer. Dies<br />

erfolgt nun in einem neuen Abschnitt 4.4 „stiffness values for structural analysis“ – ohne<br />

inhaltliche Veränderungen. Die Anwendung der Steifigkeitswerte wird etwas klarer<br />

beschrieben, wenn auch nicht in Form einer zunächst schon enthaltenen Tabelle (wäre<br />

übersichtlicher).<br />

• Neu im Abs. 4.4 ist ein Diagramm zur Darstellung des Prinzips der Steifigkeitsermittlung für<br />

KSLS und KULS.<br />

1 Member cross-section<br />

2 Width or depth of the crosssection<br />

3 Moisture content profile, …<br />

4 Moisture content (vertical axis)<br />

5 Upper limit of average moisture<br />

content, which is used to<br />

calculate the strength and<br />

stiffness of members and<br />

connections<br />

6 Upper limit of moisture content<br />

may be exceeded for a few<br />

weeks per year<br />

7 Yearly average moisture content, which is used to assign timber members to corrosivity categories for steel<br />

dowel-type fasteners<br />

8 Moisture content profile, along the width or depth of the cross-section, under low relative humidity<br />

9 Lower limit of average moisture content<br />

10 Variation of the average moisture, which may be used to calculate dimensional changes of the section (in the<br />

case of unrestrained shrinkage)<br />

11 Moisture difference, which may be used to estimate drying cracks in the zone of the member close to its surface<br />

12 Moisture variation at the surface<br />

FprEN 1995-1-1, Figure 4.1 – Moisture content along the width or depth of a timber crosssection<br />

under high and low relative humidity<br />

• Abschnitt 4.5 „Verification by the partial factor method“<br />

o<br />

o<br />

Zusätzliche Formel zur Ermittlung der Festigkeiten;<br />

bringt inhaltlich nichts Neues, nur dass es neben kmod weitere Einflussfaktoren gibt.<br />

Teilsicherheitsbeiwerte für Baustoffe: Table 4.3 mit keinen Änderungen der Werte, aber<br />

Ergänzung durch differenziertere und ergänzte Auflistung von Baustoffen<br />

Key<br />

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o<br />

Was noch fehlt ist die Angabe für die Ermittlung der Bemessungswerte für die<br />

Steifigkeitswerte (bisher Formeln 2.15 und 2.16)<br />

Kapitel 5:<br />

• An mehreren Stellen zusätzliche Angaben, die bislang im NAD enthalten sind<br />

• Ergänzung und stärkere Differenzierung von Table 5.3 (kmod) und Table 5.4 (kdef). Damit geht<br />

aus den Tabellen die Anwendbarkeit der Baustoffe in den jeweiligen Nutzungsklassen besser<br />

hervor (bisher im NAD für die einzelnen Baustoffe genauer angegeben)<br />

• Neu: Angabe von Schwind- und Quellwerten für die verschiedenen Baustoffe (Table 5.3 und<br />

Table 5.4, bisher NAD)<br />

• Neue Materialien aufgenommen: Keilgezinktes Vollholz, auf Englisch „glued solid timber”<br />

(GST), Brettsperrholz (BSP) als “cross laminated timber” (CLT) (siehe /15/), Furnierschichtholz,<br />

auf Englisch “glued laminated veneer lumber” (GLVL)<br />

Nachfolgend drei Auszüge aus /15/: Abb. 3 Brettsperrholz:<br />

- Verlauf der Schub‐ und Biegespannungen,<br />

Verformungsfigur sowie<br />

Schubfestigkeiten und<br />

Schubsteifigkeiten in Abhängigkeit der<br />

Lagenrichtung<br />

- Konzentrierte Lasteinleitung in<br />

Scheibenebene<br />

- BSP unter Einzellast<br />

(1 Lasteinleitungsfläche;<br />

2 maßgebender Schnitt;<br />

3 BSP;<br />

4 Bauteilrand oder<br />

Symmetrieachse;<br />

5 maßgebende Lage)<br />

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• Gruppierung der Materialien im Hinblick auf Materialparameter und Zitierung<br />

FprEN 1995-1-1, Table 5.1 – Products and materials<br />

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• Änderungen und Ergänzungen bei den Größeneinflussfaktoren:<br />

o Vollholz und BSH: zusätzlicher Größeneinfluss für Schubbeanspruchung<br />

o BSH: Höheneinfluss auch mit Abminderung der Festigkeit für h > 600 mm (Exponent 0,08;<br />

bisher keine Abminderung)<br />

o LVL: Höhen- und Längeneinfluss mit Angabe Exponent 0,15 anstatt Verweis auf EN 14374<br />

wie bisher<br />

• Ergänzung der Anwendung von Klebstofftypen in den einzelnen Nutzungsklassen<br />

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Kapitel 7 und 8:<br />

Für die Bemessungsnachweise der folgenden Abschnitte liefert das überarbeitete Kapitel 7<br />

‘Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit‘ der FprEN 1995-1-1 alle notwendigen<br />

Randbedingungen.<br />

Kapitel 8 ‘Nachweise für Bauteile im GZT‘ ist thematisch in zwei Teile unterteilt: Der erste Teil<br />

umfasst alle Nachweise für ein allgemeines Bemessungsverfahren, während der zweite Teil<br />

Bemessungsverfahren für Bauteile mit besonderen Anforderungen enthält, z. B. umfangreiche<br />

Regelungen für querzugbeanspruchte Bauteile (dabei auch Querzugverstärkungen und Bauteile<br />

mit losem Firstkeil und veränderlicher Höhe; bisher Teil des deutschen Nationalen Anhangs / NA),<br />

ausgeklinkte Träger (verstärkt und unverstärkt) sowie für Durchbrüche (auch Gruppen,<br />

exzentrische Durchbrüche und geneigte Verstärkungen). Nachfolgend drei Auszüge aus /15/:<br />

Abb. 4 Verstärkungen mit Schrauben<br />

- Verstärkte Ausklinkung<br />

(1 geneigtes stiftförmiges<br />

Verstärkungselement;<br />

4 mögliche Risslinie)<br />

- Verstärkter Träger mit Durchbruch<br />

(4 mögliche Risslinie;<br />

6 geneigte Verstärkung<br />

im Fall von z.B. hohen<br />

Schubbeanspruchungen)<br />

- Verstärkter Queranschluss<br />

(1 stiftförmiges<br />

Verstärkungselement;<br />

3 mögliche Risslinie)<br />

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Kapitel 10 Ermüdung („Fatigue“): Gleiche Kapitel-Nr. in allen Eurocodes<br />

Das bisherige kfat-Modell wird beizubehalten und vom Holzbrückenteil überwiegend in den<br />

allgemeinen Teil FprEN 1995-1, Kapitel 10 verschoben. Der Grund dafür ist, dass<br />

Ermüdungserscheinungen nicht nur bei Holzbrücken auftreten, sondern bei allen Arten von<br />

Holzkonstruktionen, einschließlich Schwingungen durch Industriemaschinen, Kranbahnen,<br />

mehrgeschossiger Holzbau, Türmen für Windkraftanlagen, Verkehrsschildern und<br />

Glockentürmen.<br />

Kapitel 11: Verbindungen mit metallischen Verbindungsmitteln – früher Kapitel 8<br />

Das Kapitel ‘Verbindungen‘ war – entsprechend einer Evaluierung in Europa – jeweils Spitzenreiter<br />

bei Unvollständigkeit, Unkorrektheit, Aufwand bei der Bemessung, sowie unökonomischen<br />

Lösungen (aus /18/). Der erste Vorschlag für eine neue Gliederung erfolgte in /17/ unter<br />

maßgeblicher Beteiligung von Frau Dipl.-Ing. Marion Kleiber:<br />

• Neue Struktur des Kapitels<br />

o Tragfähigkeit eines einzelnen Verbindungsmittels<br />

Kap. 11.1 axial: Kopfdurchziehen, Herausziehen,<br />

Zugtragfähigkeit, Druck/Knicken;<br />

Kap. 11.2 lateral: einschnittig, mehrschnittig; Seileffekt<br />

o Kap. 11.3 Tragfähigkeit der Verbindung (axial, lateral, nef, Verstärkungen,<br />

kombinierte Beanspruchung, Verschiebungsmodul, Hirnholzverbindungen)<br />

o Kap. 11.4 Mindestabstände<br />

o Spröde Versagensmechanismen:<br />

parallel und rechtwinklig zur Faserrichtung (Kap. 11.5 und Kap. 11.6)<br />

o Kap. 11.7 Verbindungselemente:<br />

Dübel besonderer Bauart, Nagelplatten (→ Anhang F.3),<br />

expanded tube fasteners (→ Anhang G.4)<br />

o Kap. 11.8 Eingeklebte Gewindestangen<br />

o Kap. 11.9 Zimmermannsmäßige Verbindungen (Versatz-, Zapfen-,<br />

Schwalbenschwanzzapfen-Verbindungen)<br />

• Auszug wesentlicher Neuerungen und Änderungen für<br />

o<br />

Eingeklebte Gewindestangen<br />

o Verstärkungen (siehe Kapitel 7; Abbildung aus /5/)<br />

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o<br />

Zimmermannsmäßige Zapfen- und Schwalbenschwanzzapfen-Verbindungen<br />

o<br />

o<br />

o<br />

moderne Holzschrauben großen Durchmessers<br />

auf Druck beanspruchte Schrauben (Knicken), wie bisher in ETAs<br />

sprödes Versagen des Holzes im Verbindungsbereich parallel zur Faserrichtung<br />

(Blockscheren, Reihenscheren; Abbildung aus /18/)<br />

o<br />

o<br />

zu berücksichtigende Winkel für Schrauben in Kombination mit mehrlagigem<br />

„neuem“ Werkstoff Brettsperrholz (CLT; Abbildung aus /18/)<br />

o<br />

o<br />

o<br />

o<br />

o<br />

o<br />

Erweiterung der Angaben zu Kopfdurchziehtragfähigkeiten, Ausziehwiderstände,<br />

Lochleibungsfestigkeiten (weitere bzw. genauere Angaben zu Verbindungsmittel-<br />

Holz(werkstoff)kombinationen)<br />

Regeln für momentenbeanspruchte Verbindungsmittel<br />

Verbindungsverschiebung<br />

Kombination Schub- und Zugbeanspruchung<br />

Verstärkte auf Abscheren („lateral“) beanspruchte Verbindungen (bislang NA)<br />

Neuer Ansatz für Stahlblech-Holzverbindungen<br />

(Lochleibungsfestigkeit des Stahls in Johansen-Gleichungen)<br />

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o<br />

o<br />

o<br />

o<br />

Vereinfachte Johansen-Gleichungen mit erforderlichen Holzdicken<br />

(analog deutscher NA)<br />

Mehrschnittige Verbindungen<br />

Verbindungen mit Zwischenschichten (→ Anhang F.4)<br />

Bemessung duktiler Verbindungen<br />

Die nachfolgende Tabelle aus dem Entwurf des neuen EC5 gibt einen Überblick über die<br />

nunmehr geregelten Verbindungsmittel und Verbindungen.<br />

FprEN 1995-1-1, Table 5.2 – Fasteners and connectors<br />

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Anhang I.4 enthält Angaben zu mit Kunstharzpressholz verstärkten Rohrverbindern.<br />

In den Materialnormen bzw. EAD’s für die Bemessung anzugebende Kennwerte sind im<br />

normativen Anhang M aufgelistet; dies betrifft neben den erforderlichen Fließmomenten auch die<br />

Korrosions-Widerstandskategorien in Holz und in der Atmosphäre.<br />

Der informative Anhang N enthält Festigkeitsangaben für Schrauben und Stahlstangen mit<br />

Holzschraubengewinde.<br />

Sonstiges:<br />

Zusätzlich wurde informativ eine Technische Spezifikation (TS) für die Bemessung von Holz-Beton-<br />

Verbund-Konstruktionen (HBV-Konstruktionen) als CEN TS 19103 veröffentlicht, welche praktische<br />

Anwendungserprobungen ermöglichen und die Anwender:innen auf eine FprEN 1995-1-3<br />

vorbereiten soll.<br />

Für die Bemessung und Ausführung eingeklebter Stahlstangen werden in der FprEN 1995-1-1,<br />

Kapitel 11, und der FprEN 1995-3 Regeln angegeben.<br />

Darüber hinaus wurden Regelungen für die Ausführung (execution) von Holzkonstruktionen – die<br />

Standsicherheit betreffend – in einem neuen Teil 3 der Normenreihe zusammengefasst und<br />

wesentlich erweitert. So wurden (ausgehend vom Eurocode 0) umfangreichere Regelungen<br />

zur Dauerhaftigkeit in allen Normenteilen aufgenommen.<br />

Die Regelungen im Eurocode 8 ‘Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben‘ (jetzt EN 1998-1-2)<br />

wurden für Holzkonstruktionen wesentlich erweitert.<br />

Es bleibt festzuhalten, dass die EC5-Bestimmungen zur Standsicherheit von Bauwerken<br />

überarbeitet, erweitert und an den Stand der Technik angepasst wurden. Trotz der verdreifachten<br />

Seitenzahl und der gestiegenen Anzahl an NDPs (im Wesentlichen aufgrund von EC0 und EC1)<br />

haben die Normenschreiber:innen stets die Frage der Praxistauglichkeit im Auge behalten, z. B.<br />

durch vereinfachte Berechnungsverfahren.<br />

4.1.2 FprEN 1995-1-2: Erweiterte Bemessungsregeln für den Brandfall<br />

(vgl. /14/, auch /19/)<br />

Gemeinsam mit den Bemessungsregeln zum Nachweis der Standsicherheit von<br />

Holzbaukonstruktionen unter Normaltemperatur entstehen mit der FprEN 1995-1-2 neue<br />

begleitende Regeln zum Nachweis von Holzbaukonstruktionen für den Brandfall.<br />

Hierbei wurde das bereits in anderen Eurocodes bekannte Prinzip einer dreistufigen<br />

Möglichkeit von Nachweisebenen mit unterschiedlicher Komplexität und Genauigkeit auch<br />

für den Holzbau vollständig etabliert. Somit werden zukünftig<br />

o tabellierte Aufbauten / Nachweise,<br />

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o vereinfachte (Hand)-Bemessungsmodelle, und<br />

o erweitertet numerische Simulationsmodelle<br />

parallel und gleichwertig zur Verfügung gestellt.<br />

Neben den vereinfachten (Hand-)Bemessungsmodellen und erweiterten numerischen<br />

Simulationsmodellen (z.B. Finite-Elemente-Simulationen), deren Prinzipien bereits<br />

Gegenstand der aktuellen Heißbemessungsregeln im Holzbau sind, wird erstmals durch die<br />

Listung nachgewiesener Aufbauten und Konstruktionen dem Anwender eine einfache und<br />

zügige Möglichkeit zum herstellerneutralen Nachweis des Feuerwiderstands gegeben. In<br />

Deutschland waren solche Ansätze aus den tabellierten Nachweisen der DIN 4102-4<br />

bekannt.<br />

Eine weitere wesentliche Änderung in der Nachweisstruktur der FprEN 1995-1-2 ist die<br />

Streichung des Verfahrens der „Methode mit reduzierten Eigenschaften“ und die damit<br />

verbundene Erweiterung der Bemessungsregeln für die „Methode mit effektivem<br />

Querschnitt“. Hierdurch wird für alle Holzbauteile einheitlich und vergleichbar mit den<br />

bisherigen Regelungen, durch die Ermittlung des effektiven Restquerschnittes in<br />

Verbindung mit angepassten Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften und einer<br />

reduzierten Einwirkung im Brandfall eine Bemessung in Anlehnung an die Regelungen bei<br />

Normaltemperatur ermöglicht.<br />

In der Überarbeitung der FprEN 1995-1-2 werden die produkttechnologischen<br />

Entwicklungen der letzten 20 Jahre nun auch in der Brandschutzbemessung im Holzbau<br />

aufgegriffen. Weiterführend wird den aktuellen nationalstaatlichen<br />

Brandschutzanforderungen im Hinblick auf das mehrgeschossige Bauen mit Holz bis und<br />

über die Hochhausgrenze hinaus Rechnung getragen. So werden die<br />

Bemessungsverfahren für Verbindungen als auch für den Raumabschluss von<br />

Holzbauelementen, die bisher auf 60 Minuten ausgelegt sind, zukünftig auf eine Anwendung<br />

für bis zu 120 Minuten Feuerwiderstand angepasst und erweitert. Gleichzeitig wurden<br />

Bemessungsregeln für Produkte wie Brettsperrholz, Holz-Beton-Verbundelemente und I-<br />

Stegträger integriert sowie Abbrandraten zusätzlicher praxisrelevanter Holzarten wie Esche<br />

aufgenommen.<br />

Ebenso erlaubt die nächste Generation FprEN 1995-1-2 die Berücksichtigung der<br />

Schutzwirkung von biogenen Gefachdämmstoffen, Holzfaserdämmplatten,<br />

Lehmwerkstoffen oder Estrichen in Fußbodenaufbauten.<br />

Mit der zukünftigen normativen Berücksichtigung der erhöhten Schutzfunktion von<br />

Gipskartonfeuerschutzplatten und Gipsfaserplatten im Hinblick auf einen reduzierten<br />

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Abbrand werden im Vergleich zum heutigen Ansatz deutliche Optimierungen in der<br />

Bemessung möglich.<br />

Mit der Erweiterung der konstruktiven Regelungen zur Detailausführung wird dem Aspekt<br />

einer ganzheitlichen brandschutztechnischen Planung Rechnung getragen. Hierbei wird auf<br />

die Ausführung von geeigneten Befestigungen, Fugen und Anschlüssen als auch auf die<br />

Integration haustechnischer Installationen eingegangen.<br />

Ergänzend zum Hauptteil der FprEN 1995-1-2 liefern neue Anhänge Regelungen zur<br />

Naturbrandbemessung von Holzbauteilen und normative Beurteilungsverfahren zur<br />

Bestimmung der Abbrandrate von Holz und Holzwerkstoffen, der Hochtemperatureigenschaften<br />

von Verklebungen aber auch zur Bestimmung der brandschutz-technischen<br />

Wirkung von neuen Bekleidungen.<br />

4.1.3 zukünftig EN 1995-1-3; z.Zt. CEN TS 19103 Holz-Beton-Verbund-Bauwerke<br />

Die Bemessungsregeln für Holz-Beton-Verbund (HBV)-Konstruktionen sollen erprobt<br />

werden; hierzu wurde die europäische Vornorm bereits ins Deutsche übersetzt und als DIN<br />

CEN/TS 19103 (Vornorm 2022-02) veröffentlicht.<br />

Darin ist das Trag- und Verformungsverhalten der Kerve als<br />

Schubverbundmittel geregelt. Im Hinblick auf die<br />

abhebenden Kräfte der Kerve sind Beanspruchungen auf<br />

diese Abhebesicherung (Tellerkopfschrauben) angegeben.<br />

Ausgehend von /20/ und den Untersuchungen an der<br />

Universität Stuttgart wurde festgestellt, dass durch das<br />

rheologische Materialverhalten (Schwinden und Kriechen<br />

sind zeitlich gegenläufig) neben den Zeitpunkten t=0 und t=∞<br />

auch der Zeitraum 3 bis 7 Jahre nachzuweisen ist, da i.d.R.<br />

maßgebend (Allgemein anerkannter Stand der Technik);<br />

vgl. /21/.<br />

Grundsätzlich sind auch alle bisher durch eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung /<br />

allgemeine Bauartgenehmigung (abZ/aBG) bzw. europäisch technischer Bewertung (ETA)<br />

geregelten Verbindungsmittel einsetzbar.<br />

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4.2 Holzbrücken nach FprEN 1995-2<br />

Die Dauerhaftigkeit, Abdichtungssysteme, Holz- und Korrosionsschutz und damit die Robustheit<br />

sind elementare Bausteine für die Planung von Holzbrücken.<br />

Dabei waren auch (die für Hochbauten gleichermaßen geltenden) Vorgaben der EN 1990:2023 mit<br />

Anhang A.2 Brücken zu berücksichtigen; insbesondere<br />

- Definition 3.1.2.26 Maintenance<br />

- Kapitel 4.8 Quality management (should-rules)<br />

- Anhang A.2.4 Durability (shall-rules)<br />

Die darin enthaltene Tabelle zur Nutzungsdauer wurde wie folgt für Brücken angepasst:<br />

FprEN 1995-2, Table 4.1 (NDP) – Design Service Life Tlf – Categories for Timber Bridges<br />

Category of Timber Structures<br />

1 Protected timber bridges (including their foundations and steel<br />

tension components according EN 1993-1-11), other civil<br />

engineering structures supporting road or railway traffic a<br />

2 Timber bridges with the main structural members protected for<br />

a 50-year design service life b<br />

Design Service Life,<br />

Tlf [years]<br />

100 b<br />

50 b<br />

3 Replaceable structural parts of bridges line 1 and 2 d 25<br />

4 Temporary structures d ≤ 10<br />

a ( b)<br />

See EN 1990:2023, Table A.2.2 (NDP) footnote a (b)<br />

b<br />

c<br />

d<br />

Line 2 can be relevant, for example, for bridges in a low consequence class where the economic<br />

consequences of replacement after a shorter design service life are agreed to be acceptable by the relevant<br />

authority, or where not specified, agreed for a specific project by the relevant parties, for bridges in another<br />

building and noise barriers on bridges with walls made of timber elements.<br />

A value of 25 years may be given for replaceable structures or parts as well. The protection of steel elements<br />

against corrosion should fulfil the design service life. Steel tension components according EN 1993-1-11 shall<br />

be designed with a design service life of 100 years (see 4.1.2.2), even if they should be replaceable. Ancillary<br />

structures should be classified as replaceable parts of the main structure.<br />

See EN 1990:2023, Table A.2.2 (NDP) footnote c. Unprotected timber members should be classified as<br />

temporary structures. For timber with high durability class see 6.1.2 (6).<br />

In der künftigen Holzbrückennorm wird daher zwischen geschützten und nicht geschützten<br />

Bauteilen /Brücken unterschieden.<br />

Im Kapitel 6 werden dann die Anforderungen an geschützte Brücken beschrieben. Im Anhang D<br />

wird anhand konkreter Beispiele aufgezeigt, wie Holzbrücken grundsätzlich geschützt<br />

werden können.<br />

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In diesem Zusammenhang wurden in FprEN 1995-2, 6.2 auch die Erfahrungen in<br />

Deutschland und der Schweiz mit Asphaltbelägen eingebracht (siehe auch /23/).<br />

Ferner müssen Brücken aller Materialien in regelmäßigen Intervallen inspiziert werden.<br />

Hierbei kann ein Monitoring hilfreich sein (siehe hierzu auch Anhang E).<br />

Auch diese Beispiele in Anhang D waren sprachenneutral zu erstellen. Deshalb folgt nach<br />

jeder Zeichnung der ‘Key‘ mit Erläuterung zu den einzelnen Buchstaben und Zahlen<br />

innerhalb der Zeichnung.<br />

Nachfolgend ein Beispiel:<br />

Kamineffekt<br />

Lüftungsöffnungen<br />

horizontal ≥ 100 cm 2 /m<br />

vertical ≥ 50 cm 2 /m<br />

Kamineffekt<br />

Lüftungsöffnungen für den Kamineffekt wurden in rot ergänzt.<br />

Bei Einhaltung der Querschnitte kann auf einen<br />

aerodynamischen Nachweis verzichtet werden.<br />

Key<br />

A-A<br />

Section A-A<br />

1 Main girder<br />

2 Steel frame<br />

3 Borehole in top and bottom flange<br />

4 Cladding (generally outside)<br />

5 Vertical weather boarding (outside)<br />

6 Vertical battenss<br />

7 Horizontal battens<br />

8 Ventilation openings, horizontal<br />

≤ 100 cm 3 / m, vertical ≤ 50 cm 2 / m<br />

9 Aluminium plate or equivalent<br />

10 Grooved planks (e.g.)<br />

11 Gap with 15°mm if floor cover<br />

shuttering, 30°mm if cover stripe,<br />

groove and tongue<br />

12 Rubber or elastomer mat<br />

13 Weather groove (notch)<br />

FprEN 1995-1-1, Annex D – Construction measures – Weather protection of through bridge<br />

by cladding<br />

Der Schutz stählerner Verbindungsmittel in Holzbrücken vor Korrosion wird in Tabelle 6.2 der<br />

FprEN 1995-2 behandelt; der Schutz von Stahlbauteile im EC3.<br />

Seite 30


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_______________________________________________________________________________________<br />

prEN 1995-2 – Table 6.2 – Timber exposure TE-categories and<br />

Situation<br />

Protected<br />

outdoor<br />

with access<br />

of pollution<br />

(SC2 and<br />

SC3)<br />

atmospheric exposure CE-categories<br />

with examples of minimum requirement for thicknesses for pure zinc coating,<br />

hot-dipped galvanized coating, and types of stainless steels<br />

for timber bridges (outdoor) with a design service life of 100 years [50 years]<br />

Timber<br />

exposure<br />

category a)<br />

T E<br />

T E3/T E4<br />

T E3/T E4<br />

T E3/T E4<br />

T E3/T E4<br />

Atmospheric<br />

exposure<br />

category b)<br />

C E<br />

C E2<br />

C E3<br />

C E4<br />

C E5<br />

Typical<br />

atmospheric<br />

exposure c)<br />

(informative)<br />

L sea > 10 km<br />

L street > 100 m<br />

and/or<br />

low<br />

polluted area<br />

(< 5 µg/m³ of SO 2)<br />

10 km > L sea > 3 km<br />

100 m > L street > 10 m<br />

and/or<br />

medium polluted area<br />

(5 µg/m³ ≤ SO 2 ≤<br />

30 µm/m³)<br />

3 km > L sea > 0,25 km<br />

L street < 10 m<br />

and/or<br />

high<br />

polluted area<br />

(30 µg/m³ < SO 2 ≤<br />

90 µm/m³)<br />

L sea < 0,25 km<br />

and/or<br />

very high polluted<br />

area (90 µg/m³ <<br />

SO 2)<br />

Permanent<br />

For T E5/SC4<br />

in contact<br />

especially in case of<br />

with ground- T E5 n/a g) seawater each case<br />

or freshwater<br />

(SC4) i) should evaluated<br />

individually.<br />

Examples of minimum<br />

zinc<br />

thickness<br />

d)<br />

T R3:<br />

40 µm f)<br />

(n/a g)<br />

if T E4)<br />

[20 µm f)<br />

(55 µm<br />

if T E4)] h)<br />

stainless<br />

steel grade<br />

(type) e)<br />

CRC II<br />

(e.g.<br />

1.4301)<br />

C R3:<br />

CRC III<br />

110 µm<br />

(e.g.<br />

1.4401)<br />

[80 µm] h)<br />

C R4 b) :<br />

CRC III<br />

n/a g)<br />

(e.g.<br />

1.4401)<br />

[110 µm] h)<br />

C R5 b) :<br />

n/a g)<br />

C R5 b) :<br />

n/a g)<br />

CRC III<br />

(e.g.<br />

1.4529)<br />

a<br />

Timber exposure categories T E3, T E4 and T E5 are according to prEN 1995-1-1:2025, Table 6.2<br />

CRC III<br />

to<br />

CRC V<br />

b<br />

Atmospheric exposure categories C E2, C E3, C E4 and C E5 are according to prEN 1995-1-1:2025,<br />

Table 6.2 and Table 6.3<br />

c<br />

The specified values for SO 2 are references values only and may vary.<br />

Seite 31


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_______________________________________________________________________________________<br />

L sea indicates distance from the sea. The actual exposure depends on the prevailing wind direction and<br />

the topography of the coast to saltwater seas e.g. Atlantic Ocean, North Sea, Baltic Sea,<br />

Mediterranean See, Black Sea, Irish Sea<br />

L street indicates distance from roads with heavy traffic with de-icing salt<br />

d<br />

pure zinc coating and hot-dipped galvanized coating<br />

T R3 is the timber resistance class according to prEN 1995-1-1:2025, 6.3<br />

C R are the resistance classes for metal fastener or connector made of carbon steel to corrosion according<br />

to prEN 1995-1-1:2025, 6.3<br />

e<br />

Minimum corrosion resistance class for stainless steel grade shall be determined in accordance with<br />

EN 1993-1-4<br />

f<br />

Crlll passivation may allow the reduction of zinc thickness by 25 % and CrVl passivation by 50 %<br />

g<br />

h<br />

not applicable<br />

values in square brackets for timber bridges with a design live time of 50 years<br />

Ausgehend von EN 1990:2023 nimmt das Thema der Dauerhaftigkeit (Durability) (und<br />

Nachhaltigkeit) und damit auch das der Inspektion und Unterhaltung (Inspection and<br />

maintenance) einen deutlich größeren Stellenwert auch in der Holzbaunorm ein; siehe auch<br />

FprEN 1995-2, Anhang E.<br />

4.3 FprEN 1995-3: „Execution“ bzw. Ausführung zum Eurocode 5<br />

Der Teil 3 des EC5 ersetzt den Abschnitt 10 „Ausführung und Überwachung“ der aktuellen DIN<br />

EN 1995-1-1:2010-10 und wurde im Rahmen der aktuellen Normungsarbeiten zur nächsten<br />

Eurocode 5-Generation zu den mandatierten Normungsinhalten zusätzlich in der Working Group 9<br />

„Execution“ erarbeitet.<br />

Insofern behandelt der Normenentwurf drei wesentliche Schwerpunkte:<br />

o Dokumentation und Inspektion (Abschnitt 4)<br />

o Ausführung bzw. Verarbeitung (Abschnitt 5)<br />

o Zulässige geometrische Abweichungen (Abschnitt 6)<br />

In Ergänzung zu den Inhalten des Hauptteils werden nach /24/ folgende informative Anhänge<br />

aufgeführt:<br />

o zum Anwendungsbereich,<br />

o zum Unterabschnitt Verklebungen,<br />

o zu Holzpfählen,<br />

o Unebenheiten,<br />

o Zimmermannsmäßige Verbindungen,<br />

o Brandsicherheit der gesamten Tragstruktur,<br />

o weitere detaillierte Regelungen zur Erdbebensicherheit,<br />

o mit verdichtetem Furnierholz verstärkte Rohrverbindungen.<br />

Mit den Schwerpunkten auf die Themen „Dokumentation und Kontrolle“, „Ausführung“ und<br />

„zulässige geometrische Abweichungen“ ist der Entwurf in weiten Teilen anwendbar in<br />

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_______________________________________________________________________________________<br />

Deutschland. Allerdings sind bis zur Veröffentlichung und Inkrafttreten noch zwei wesentliche<br />

inhaltliche Anpassungen vorzunehmen, um eine Anwendung in Deutschland zu ermöglichen:<br />

- Die Anforderungen in Abschnitt „Dokumentation und Kontrolle“ (Abschnitt 4.3) müssen sich ohne<br />

Ausnahmeerklärung für Einfamilienhäuser an der EN 1990:2023 in Bezug auf die Festlegung<br />

der Schadensfolgeklassen (A.1.2 Consequence classes) orientieren.<br />

- Ferner sind die Anforderungen für Schraubenpressklebungen (Abschnitt 5.6.7.3) insbesondere<br />

in Bezug auf Schraubendimensionen und zulässige Abstände bei geklebten<br />

Tafelelementen mit der aktuellen DIN 1052-10 abzustimmen.<br />

Darüber hinaus können die restlichen Inhalte als praxistaugliche Weiterentwicklung und als<br />

anwendbar in Deutschland angesehen werden. Der Normenentwurf enthält darüber hinaus auch<br />

Regelungen aus der prEN 1995-2.<br />

Abschließend ist für alle Normenteile darauf hinzuweisen, dass sich die genannten Nummerierung<br />

von Tabellen, Bildern und Anlagen noch bis nach dem Formal Vote ändern kann.<br />

5 Literatur (Ausgabe Jahr-Monat)<br />

/1/ MBO Musterbauordnung;<br />

Umsetzung erfolgt durch die einzelnen Bundesländer; z.B.<br />

/1a/ BayBO Bayerische Bauordnung, aktuelle Fassung (2023-07-23)<br />

/1b/ LBO BW Landesbauordnung für Baden-Württemberg,<br />

aktuelle Fassung (2023-06-13)<br />

/2/ LBOAVO Allgemeine Ausführungsverordnung zur LBO BW<br />

wird laufend aktualisiert, akt. Fassung (2010-02-05)<br />

/3/ MVV TB Musterliste Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen<br />

Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt), Berlin<br />

veröffentlicht in: DIBt Mitteilungen; ab 2017-12<br />

Umsetzung erfolgt durch die einzelnen Bundesländer; z.B.<br />

/3a/ BayTB Bayerische Technische Baubestimmungen (2022-06)<br />

/3b/ VwV TB Technische Baubestimmungen Baden-Württemberg<br />

Seite 33


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_______________________________________________________________________________________<br />

/4/ MHolzBauRL Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen<br />

an Bauteile und Außenwandbekleidungen in Holzbauweise<br />

MHolzBauRL (2020-10)<br />

veröffentlicht in den DIBt-Mitteilungen, Ausgabe 4, am 23.06.2021<br />

Umsetzung erfolgt durch die einzelnen Bundesländer; z.B.<br />

/4a/ MHolzBauRL Fassung 2020-10 mit Anlage A 2.2.1.4/1Bay der BayTB /2a/ Teil A<br />

/4b/ HolzBauRL in Verbindung mit der VwVTB /2b/, Teil A, Anlage A 2.2/BW2,<br />

Absatz 4.1 Holztafelbauten<br />

/4E/ MHolzBauRL Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen<br />

an Bauteile und Außenwandbekleidungen in Holzbauweise<br />

MHolzBauRL (Entwurf 2023-09-18)<br />

/5/ DIN 4102 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen<br />

Teil 1 Baustoffe, Begriffe, Anforderungen und Prüfungen (1998-05)<br />

Teil 2 Begriffe, Anforderungen und Prüfungen (1977-09)<br />

Teil 4 Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter<br />

Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile (2016-05)<br />

/6/ DIN EN 1990 Eurocode: Grundlagen der Tragwerksplanung (2010-12)<br />

/NA Nationaler Anhang –<br />

National festgelegte Parameter (2010-12)<br />

/6a/ DIN EN 1990 Eurocode: Grundlagen der Tragwerksplanung (2021-10)<br />

Deutsche Fassung EN 1990:2002 + A1:2005 + A1:2005/AC:2010<br />

/6b/ EN 1990 Eurocode: Basis of structural and geotechnical design (2023-04)<br />

/7/ DIN 4149 Bauten in deutschen Erdbebengebieten -<br />

Lastannahmen, Bemessung und Ausführung<br />

üblicher Hochbauten (2005-04)<br />

/7a/<br />

mit<br />

DIN EN 1998 Eurocode 8: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben<br />

Teil 1 Grundlagen,<br />

Erdbebeneinwirkungen und Regeln für Hochbauten (2013-05)<br />

A1 Änderung A1 (2010-12), (E 2023-07)<br />

DIN EN 1998-1/NA<br />

Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter -<br />

Eurocode 8, Teil 1 (2023-11)<br />

Seite 34


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1. Internationale Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau (TWH)<br />

_______________________________________________________________________________________<br />

/8/ DIN EN 1995 Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauwerken<br />

Teil 1-1 Allgemeines -<br />

Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau (2010-12)<br />

1-1/NA Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter (2010-12)<br />

ersetzt durch Ausgabe (2013-08)<br />

Teil 1-2 Allgemeine Regeln -<br />

Tragwerksbemessung für den Brandfall (2010-12)<br />

1-2/NA Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter (2010-12)<br />

/8a/ FprEN 1995 Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauwerken<br />

Teil 1-2 Allgemeine Regeln -<br />

Tragwerksbemessung für den Brandfall (Entwurf 2023-09)<br />

/9/ DIN 4074 Sortierung von Nadelholz nach der Tragfähigkeit<br />

Teil 1 Nadelschnittholz (1989-09) (2012-06)<br />

Teil 3 Sortiermaschinen<br />

Anforderungen und Prüfung (1998-09, E 2001-05)<br />

Teil 4 Nachweis der Eignung zur maschinellen<br />

Schnittholzsortierung (1989-09, E 2001-05)<br />

/10/ DIN 68800 Holzschutz im Hochbau<br />

Teil 1 Allgemeines (1984-01) (2011-10)<br />

Teil 2 Vorbeugende bauliche Maßnahmen im Hochbau(1980-01) (2012-02)<br />

Teil 3 Vorbeugender chemischer Holzschutz (1980-04) (2012-02)<br />

Teil 4 Bekämpfungs- und Sanierungsmaßnahmen<br />

gegen Holz zerstörende Pilze und Insekten (2012-02)<br />

Teil 5 Vorbeugender chemischer Schutz von Holzwerkstoffen (1978-05)<br />

/11/ KOLLMANN, F. 1952<br />

Technologie des Holzes und der Holzwerkstoffe.<br />

Erster Band, Springer-Verlag, Berlin<br />

2. Auflage, 1982<br />

/11a/ KOLLMANN, F.; CÔTÉ, W. 1968<br />

Principles of Wood Science and Technologie;<br />

I - Solid Wood.<br />

Erster Band, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York<br />

Seite 35


FORUM HOLZBAU Tragwerke & Konstruktionen<br />

1. Internationale Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau (TWH)<br />

_______________________________________________________________________________________<br />

/12/ GEROLD, M.; SCHLÜTER, F.-H. 2003<br />

Auslegung von Gebäudestrukturen gegen Baumwurf.<br />

In: Baudynamik, VDI-Fachtagung in Kassel,<br />

VDI-Bericht Nr. 1754, S. 150 - 178, VDI Verlag GmbH, Düsseldorf,<br />

ISBN 3-18-091754-7; siehe auch www.harrer-ing.de<br />

siehe auch: Gebäude im Windwurfbereich von Bäumen.<br />

In: Bauingenieur 78 (2003), H. 7/8, S. 349 – 359<br />

/13/ GEROLD, M. 2013<br />

Holz kann Holz kapseln – Studentenwohnheim Tübingen.<br />

4. HolzBau Spezial: Akustik Brandschutz im Holz- und Innenausbau.<br />

Forum Bad Wörishofen 13.-14.03.2013<br />

In: Tagungsbericht Hochschule für Architektur, Bau und Holz HSB, CH-Biel (Hrsg.)<br />

/14/ Schenk, M.; Werther, W.; Gerold, M. 2022<br />

The Next Generation – Die Weiterentwicklung der Holzbaubemessung nach Eurocode<br />

5.<br />

In: Quadriga, H. 6, p. 16 - 19<br />

/15/ Dietsch, P.; Schickhofer,G.; Brunauer, A.; Tomasi, R.; Hübner, U.; Krenn, H.;<br />

Mestek, P.; Moosbrugger, T.; Wiegand, T. 2018<br />

Eurocode 5:2022 – Einführung in die neuen Abschnitte Brettsperrholz und<br />

Verstärkungen.<br />

In: Karlsruher Tage 2018 – Holzbau – Forschung für die Praxis, S. 65-84<br />

Tagungsband: Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine (Hrsg.)<br />

/16/ Hamm, P. 2022<br />

Vibration, Deflections.<br />

In.: 4 th International Conference on Timber Bridges ICTB2021 PLUS , Biel (Schweiz)<br />

/17/ Stepinac, M.; Cabrero, J.M.; Ranasinghe, K.; Kleiber, M. 2018<br />

Proposal for reorganization of the connections chapter of Eurocode 5.<br />

In: Engineering Structures, H. 17, S. 135 - 145<br />

/18/ Hübner, U. 2022<br />

Überblick über das neue Kapitel zur Verbindungstechnik im Eurocode 5.<br />

In: 26. Internationales Holzbau-Forum IHF 2022, Band I, S. 267-276<br />

Seite 36


FORUM HOLZBAU Tragwerke & Konstruktionen<br />

1. Internationale Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau (TWH)<br />

_______________________________________________________________________________________<br />

/19/ Frangi, A.; Just, A.; Werther, N. 2022<br />

Die neue europäische Holzbau-Brand-Bemessungsnorm EC5-1-2 – was ist neu und<br />

besser.<br />

Geklebte Holzbauteile im Brandfall – BSH, BSP, I-Träger.<br />

In: 26. Internationales Holzbau-Forum IHF 2022, Band II, S. 169-178<br />

/20/ Gerold, M.; Kuhlmann, U.; Di Risio, T.; Sulzberger, L.; Schänzlin, J. 2000<br />

Messungen des Langzeitverhaltens der Brettstapel-Beton-Verbunddecken des<br />

Südstadtblocks 9 in Tübingen.<br />

Langfassung Forschungsbericht, durchgeführt im Auftrag der DGfH, München<br />

/21/ Schänzlin, J.; Dias, A. 2022<br />

TCC and Integral Bridges.<br />

In.: 4th International Conference on Timber Bridges ICTB2021PLUS, Biel (Schweiz)<br />

/22/ Gerold, M. 2022<br />

The further Development of the Design of Timber Structures according to Eurocode 5 –<br />

Part 2: Timber Bridges.<br />

In.: 4 th International Conference on Timber Bridges ICTB2021 PLUS , Biel (Schweiz)<br />

/23/ Müller, A.; Schiere, M.; et al. 2022<br />

Details for timber bridges with asphalt wearing surfaces.<br />

Creating a connection between asphalt surface and timber deck bridges.<br />

In.: 4th International Conference on Timber Bridges ICTB2021PLUS, Biel (Schweiz)<br />

/24/ Bernhard, M.; Niedermeyer, J.; Sieder, M. 2021<br />

Analyse der künftigen Eurocodes hinsichtlich der tatsächlich erreichten Verbesserung<br />

der Anwendbarkeit (Ease of Use).<br />

hier: PRB-PG4 "Holzbau" SC5.WG9 Execution – Ausführung nach EC5<br />

/25/ Fuhrmann, J.; Kleiber, M.; Gerold, M.<br />

Kapazitätsbemessung an einem ausgesuchten Gebäude.<br />

Bundesverband Deutscher Fertigbau (BDF) e. V., Bad Honnef (Auftraggeber)<br />

/26/ HOAI Verordnung über die Honorare für Architekten- und<br />

Ingenieurleistungen<br />

(Honorarordnung für Architekten und Ingenieure – HOAI) (2021)<br />

Seite 37


Westdeutsche Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau HTK 2025<br />

Konstruktionen aus Holz für weitgespannte Decken und Dächer | P. Mestek 1<br />

Konstruktionen aus Holz für<br />

weitgespannte Decken und Dächer<br />

Dr. Peter Mestek<br />

Sailer Stepan Tragwerkteam<br />

München, Deutschland


2<br />

Konstruktionen aus Holz für weitgespannte Decken und Dächer | P. Mestek<br />

Westdeutsche Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau HTK 2025


Konstruktionen aus Holz für<br />

weitgespannte Decken und Dächer<br />

Mönchengladbach, 12.03.2025<br />

Peter Mestek<br />

1


Konstruktionen aus Holz für weitgespannte Decken und Dächer<br />

St. Josef Holzkirchen<br />

© Martin Granacher<br />

4


Konstruktionen aus Holz für weitgespannte Decken und Dächer<br />

Eissporthalle Geretsried<br />

5


Konstruktionen aus Holz für weitgespannte Decken und Dächer<br />

Realschule Murnau<br />

© Olaf Herzog<br />

6


Konstruktionen aus Holz für weitgespannte Decken und Dächer<br />

Realschule Murnau<br />

Zweifach-Sporthalle, Flachdach<br />

Spannweite 28,0m, Einfeldträger<br />

q<br />

L<br />

q ∙ L 2<br />

8<br />

Realschule Murnau<br />

© Olaf Herzog<br />

7


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Grundlagen zu Brettschichtholz<br />

Brettschichtholz - Aufbau<br />

z.B. GL24h oder GL24c<br />

GL => Glue Lam<br />

24 => charakt. Biegefestigkeit f m,k in N/mm 2<br />

h => homogenes Brettschichtholz<br />

c => kombiniertes Brettschichtholz<br />

Lamellen: T14<br />

Paul-Klee-Gymnasium, Gersthofen<br />

Lamellen: T9<br />

(Kernbereich)<br />

Lamellen: T14<br />

GL24h<br />

GL24c<br />

Lamellen: T14<br />

Biegebeanspruchung<br />

=> kombiniertes BSH<br />

Normalkraftbeanspruchung: => homogenes BSH<br />

Nachwuchsleistungszentrum FCB, München<br />

8


Blockverklebung<br />

Bemessung weit gespannter Träger<br />

Grundlagen zu Brettschichtholz<br />

Brettschichtholz – Festigkeiten<br />

Festigkeitsklassen nach DIN EN 14080:2013:<br />

• GL 20c GL 20h<br />

• GL 22c GL 22h<br />

• GL 24c GL 24h<br />

• GL 26c GL 26h<br />

• GL 28c GL 28h<br />

• GL 30c GL 30h<br />

• GL 32c GL 32h<br />

Brettschichtholz – Querschnittsabmessungen<br />

Anhaltswerte:<br />

• Standardbreiten b: min. 6cm max. 24cm (28cm)<br />

Abstufungen: 2cm-Schritte<br />

• Standardhöhen h: bis 200cm (300cm)<br />

i.d.R. ein Vielfaches von t L =4,0cm<br />

• Standardlamelle t L : t=4,0cm<br />

• Längen: bis ca. 60m<br />

• Größere Querschnittsbreiten durch Blockverklebung<br />

Standard<br />

kleine QS<br />

t L<br />

h<br />

b<br />

b<br />

11


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Grundlagen im Holzbau - Bemessungsnormen<br />

Bemessungswert der Baustoffeigenschaft<br />

[EC5, Abs. 2]<br />

X k<br />

M<br />

X d = k mod<br />

X k<br />

γ M<br />

[Gl. 2.14]<br />

charakteristische Wert einer Festigkeitseigenschaft<br />

Teilsicherheitsbeiwert für eine Baustoffeigenschaft<br />

(=> i.d.R. M =1,30)<br />

k mod Modifikationsbeiwert für Lasteinwirkungsdauer und<br />

Feuchtegehalt<br />

Abhängig von der Klasse der LastEinwirkungsDauer<br />

Dächer: Eigengewichte „ständig“<br />

Schneelasten<br />

„kurz“<br />

Klasse der<br />

Lasteinwirkungsdauer<br />

(KLED)<br />

Größenordnung der akkumulierten Dauer<br />

der charakteristischen Lasteinwirkung<br />

ständig länger als 10 Jahre<br />

lang<br />

6 Monate – 10 Jahre<br />

mittel<br />

1 Woche – 6 Monate<br />

kurz<br />

kürzer als eine Woche<br />

sehr kurz<br />

1 Einwirkung KLED<br />

Brett Wichten- und Flächenlasten nach DIN 1055-1<br />

ständig<br />

3 Lotrechte Nutzlasten nach DIN 1055-3<br />

A Spitzböden, Wohn- und Aufenthaltsräume<br />

mittel<br />

B Büroflächen, Arbeitsflächen, Flure<br />

mittel<br />

Räume, Versammlungsräume und Flächen,<br />

C<br />

die der Ansammlung von Personen dienen können<br />

kurz<br />

D Verkaufsräume<br />

mittel<br />

Fabriken und Werkstätten, Ställe, Lagerräume und Zugänge, Flächen mit<br />

E<br />

erheblichen Menschenansammlungen<br />

lang<br />

F Verkehrs- und Parkflächen für leichte Fahrzeuge (Gesamtlast 25 kN), mittel<br />

Zufahrtsrampen zu diesen Flächen<br />

kurz<br />

G Flächen für den Betrieb mit Gegengewichtsstaplern<br />

mittel<br />

nicht begehbare Dächer, außer für übliche Erhaltungsmaßnahmen,<br />

H<br />

Reparaturen<br />

kurz<br />

K Hubschrauber-Regellasten<br />

kurz<br />

T Treppen und Treppenpodeste<br />

kurz<br />

Z Zugänge, Balkone und Ähnliches<br />

kurz<br />

4 Horizontale Nutzlasten nach DIN 1055-3<br />

Horizontale Nutzlasten infolge von Personen auf Brüstungen, Geländern und<br />

anderen Konstruktionen, die als Absperrung dienen<br />

kurz<br />

5 Windlasten nach DIN 1055-4 kurz/ sehr kurz<br />

6 Schneelast und Eislast nach DIN 1055-5<br />

Geländehöhe des Bauwerkstandortes bis NN +1 000 m kurz<br />

kurz<br />

Geländehöhe des Bauwerkstandortes über NN +1 000 m mittel<br />

mittel<br />

13


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Grundlagen im Holzbau - Bemessungsnormen<br />

Bemessungswert der Baustoffeigenschaft<br />

[EC5, Abs. 2]<br />

X k<br />

M<br />

X d = k mod<br />

X k<br />

γ M<br />

[Gl. 2.14]<br />

charakteristische Wert einer Festigkeitseigenschaft<br />

Teilsicherheitsbeiwert für eine Baustoffeigenschaft<br />

(=> i.d.R. M =1,30)<br />

k mod Modifikationsbeiwert für Lasteinwirkungsdauer und<br />

Feuchtegehalt<br />

Abhängig von der Klasse der LastEinwirkungsDauer<br />

Brettschichtholzträger in den Nutzungsklassen 1/2:<br />

k mod =0,60 für ständige Lastkombinationen<br />

k mod =0,90 für kurze Lastkombinationen<br />

Baustoff<br />

Norm<br />

Brettschichtholz EN 14080<br />

Nutzungsklasse<br />

k mod -Beiwert für Brettschichtholz<br />

Klasse der Lasteinwirkungsdauer (KLED)<br />

ständig lange mittel kurz sehr kurz<br />

1 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10<br />

2 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10<br />

3 0,50 0,55 0,65 0,70 0,90<br />

14


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Grundlagen im Holzbau - Bemessungsnormen<br />

Überprüfung der maßgebenden Einwirkungskombination<br />

Nachweis:<br />

E d ≤ R d = k mod<br />

R k<br />

γ M<br />

E d<br />

k mod<br />

≤ R k<br />

γ M<br />

Beispiel: Dachaufbau mit extensiver Begrünung + PV-Anlage<br />

Summe Dachaufbau g k =2,60 kN/m 2<br />

Schneelast am Dach s k =0,80 kN/m 2<br />

Lastkombination LK1: g d + s d =1,35 2,60 kN/m 2 + 1,50 0,80 kN/m 2 = 4,7 kN/m 2<br />

Lastkombination LK2: g d =1,35 2,60 kN/m 2 = 3,5 kN/m 2<br />

LK1:<br />

E d<br />

k mod (kurz)<br />

=<br />

Summe Bemessungswerte vorübergehende LK<br />

k mod (kurz)<br />

= 4,7kN/m2<br />

0,9<br />

=5,2 kN/m 2<br />

LK2:<br />

E d<br />

Summe Bemessungswerte Ständige Lasten<br />

=<br />

k mod (ständig) k mod (ständig)<br />

= 3,5kN/m2<br />

=5,8 kN/m 2 maßg.<br />

0,6<br />

16


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Hallenbinder Parallelgurtig<br />

Vordimensionierung<br />

• aus Biegespannungsnachweis<br />

h erf =<br />

6 ∙ M d<br />

b ∙ f m,d<br />

[m]<br />

mit:<br />

Bemessungsmoment M d [MNm]<br />

Binderbreite b [m]<br />

Bemessungsfestigkeit der Biegespannung f m,d [MN/m 2 ]<br />

Realschule Murnau<br />

© Olaf Herzog<br />

f m,d [MN/m 2 ]<br />

KLED k mod GL24c/GL24h GL28c/GL28h<br />

kurz 0,9 16,6 19,4<br />

mittel 0,8 14,8 17,2<br />

ständig 0,6 11,1 12,9<br />

17


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Hallenbinder Parallelgurtig<br />

Vordimensionierung<br />

• aus Verformungsbegrenzung<br />

w =<br />

5 ∙ q ∙ L4<br />

384 ∙ EI<br />

h erf = 3 q k ∙ L 4<br />

6,4 ∙ E 0, mean ∙ b ∙ w grenz<br />

[m]<br />

mit:<br />

Spannweite L [m]<br />

Binderbreite b [m]<br />

E-Modul E 0,mean [MN/m 2 ]<br />

Grenzwert der Verformung w grenz [m]<br />

• Überschlägig mit :<br />

w grenz =L/300 und Ed ≈ 1,40<br />

h erf = 3<br />

E 0,mean =12.000MN/m 2 (überschlägiger Ansatz)<br />

Bemessungsmoment M d [MNm]<br />

Realschule Murnau<br />

© Olaf Herzog<br />

L ∙ M d<br />

45 ∙ b [m]<br />

h erf = 3<br />

8 ∙ L 2 ∙ M d /γ Ed<br />

= 3 8 ∙ L 2 ∙ M d /1,4<br />

6,4 ∙ E 0, mean ∙ b ∙ w grenz 6,4 ∙ E 0, mean ∙ b ∙ L/300<br />

E 0,mean [MN/m 2 ]<br />

GL24c 11.000<br />

GL24h 11.500<br />

GL28c 12.500<br />

GL28h 12.600<br />

h erf = 3 8 ∙ L ∙ M d /1,4<br />

6,4 ∙ 12000 ∙ b ∙ 1/300 = 3 L ∙ M d<br />

45 ∙ b [m]<br />

19


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Hallenbinder Parallelgurtig<br />

Nachweisführung im GZT<br />

• Biegespannungsnachweis [EC5, Abs 6.1.6]<br />

σ m,d ≤ f m, d<br />

• Schubspannungsnachweis [EC5, Abs 6.1.7]<br />

τ d ≤ f v, d<br />

V d<br />

V d<br />

τ d = 1,5<br />

b ef ∙ h = 1,5 k cr ∙ b ∙ h<br />

mit Beiwert k cr zur Berücksichtigung der Rissbildung<br />

k cr = 2,50<br />

f v, k<br />

für Brettschichtholz<br />

Rissbildung<br />

h<br />

=> k cr<br />

b ef = k cr ∙ b<br />

20


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Hallenbinder Parallelgurtig<br />

Nachweisführung im GZT<br />

• Auflagerpressung [EC5, Abs 6.1.5]<br />

σ c,90,d ≤ k c,90 ∙ f c, 90 , d<br />

σ c,90,d = F c , 90 , d<br />

A ef<br />

Beiwert k c,90 zur Berücksichtigung der Art der<br />

Einwirkung, der Spaltgefahr und des Grades der<br />

Druckverformung.<br />

Schulcampus Aschheim<br />

Brettschichtholz auf Einzelabstützung:<br />

k c,90 =1,75 für l 1 2h und l 400mm<br />

k c,90 =1,00 für l 1 2h<br />

a l 1<br />

h<br />

Wirksame Auflagerfläche A ef<br />

A ef sollte unter Berücksichtigung einer wirksamen<br />

Kontaktlänge parallel zur Faserrichtung bestimmt<br />

werden, wobei die tatsächliche Kontaktlänge auf jeder<br />

Seite um 30 mm erhöht wird, jedoch nicht mehr als a, l<br />

oder l 1 /2<br />

30mm<br />

l<br />

30mm<br />

b<br />

21


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Hallenbinder Parallelgurtig<br />

Nachweisführung im GZT<br />

• Querdruckverstärkung mit Vollgewindeschrauben<br />

F c,90,d ≤ k mod ∙ F c , 90 , Rk<br />

γ M<br />

l ef, 2<br />

l ef<br />

Mit:<br />

F c, 90 , Rk =<br />

k c,90 ∙ b ∙ l ef,1 ∙ f c, 90 , k + n ∙ F ax, Rk<br />

b ∙ l ef,2 ∙ f c, 90 , k<br />

(1)<br />

(2)<br />

l<br />

30mm<br />

b<br />

(1) Nachweis Unterkante Binder (Querdruckfestigkeit<br />

+ Druckkraft der Schrauben)<br />

(2) Nachweis auf Höhe der Schraubenspitze<br />

(nur Querdruckfestigkeit)<br />

l ef, 1<br />

gem. [EC5, Abs. 6.1.3]<br />

Schrauben als Querdruckverstärkung<br />

bündig eindrehen und Stahlplatte<br />

vorsehen<br />

22


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Hallenbinder Parallelgurtig<br />

Nachweisführung im GZT<br />

• Auflagerverdrehung auf Stütze<br />

<br />

<br />

<br />

Resultierende der Pressung wandert Richtung<br />

Innenkante der Stütze und erzeugt ein<br />

Zusatzmoment auf die Stützen<br />

Stabilitätsproblem bei schlanken Stützen<br />

Gegebenenfalls ein Elastomer vorsehen<br />

e<br />

Elastomer zur Aufnahme<br />

Auflagerverdrehung<br />

N ed<br />

e ∙ N ed<br />

23


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Hallenbinder Parallelgurtig<br />

Schulcampus Aschheim<br />

24


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Hallenbinder Parallelgurtig<br />

Nachweisführung im GZT - Stabilität<br />

• Biegedrillknicken [EC5, Abs 6.3.3]<br />

σ m,d ≤ k crit ∙ f m, d<br />

k crit = 1,0<br />

Mit Kippbeiwert k crit<br />

25<br />

σ m,crit = M y , crit<br />

= π ∙ E 0 , 05I z G 0, 05I tor<br />

W y l ef W y<br />

Aussteifende Dachscheibe z.B. Brettsperrholz (kontinuierl. Halterung)<br />

λ rel, m =<br />

f mk<br />

σ m,crit<br />

1 für λ rel, m ≤ 0,75<br />

l ef<br />

k crit =<br />

1,56-0,75 λ rel, m für 0,75 ≤ λ rel, m ≤ 1,4<br />

2<br />

1/ λ rel,m<br />

für 1,4 ≤ λ rel, m<br />

Aussteifungsverband => Ermittlung k crit erforderlich


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Hallenbinder Parallelgurtig<br />

Nachweisführung im GZT - Gabellagerung<br />

• Torsionsmoment am Auflager [EC5, NCI Zu 9.2.5.3]<br />

(NA4) Die Auflager der Biegestäbe sollten so bemessen<br />

werden, dass je Auflager ein Moment nach Gleichung<br />

(NA.129) durch die Gabellagerung oder einen<br />

entsprechenden Verband aufgenommen werden kann.<br />

M tor,d ≤ M d<br />

80<br />

M d aus maximalem Feldmoment<br />

Exzentrischer Lastangriff<br />

bezogen auf Auflagerachse<br />

Vorkrümmung im Grundriss<br />

Gabellager<br />

M tor,d<br />

26


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Hallenbinder Parallelgurtig<br />

Nachweisführung im GZT - Gabellagerung<br />

• Torsionsmoment am Auflager [EC5, NCI Zu 9.2.5.3]<br />

(NA4) Die Auflager der Biegestäbe sollten so bemessen<br />

werden, dass je Auflager ein Moment nach Gleichung<br />

(NA.129) durch die Gabellagerung oder einen<br />

entsprechenden Verband aufgenommen werden kann.<br />

M tor,d ≤ M d<br />

80<br />

M d aus maximalem Feldmoment<br />

Der Nachweis der Querschnittstragfähigkeit an<br />

Auflagern darf bei Bauteilen ohne Berücksichtigung<br />

der Torsionsspannungsanteile aus Gabelmoment<br />

erfolgen, wenn die mit der Ersatzstablänge l ef<br />

ermittelte Kippschlankheit<br />

Vorkrümmung im Grundriss<br />

λ ef = l ef ∙ h<br />

b 2 ≤ 225<br />

ist und die Stabilisierungskräfte im Bereich der<br />

Auflagergabel abgeleitet werden.<br />

Keine Interaktion Schub + Torsion<br />

27


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Hallenbinder Parallelgurtig<br />

Gabellagerung – konstruktive Aufnahme des<br />

Torsionsmomentes<br />

• Verbände zwischen den Stützen, verbunden mit<br />

horizontalen Riegeln<br />

• Beplankung / aussteifende Scheiben aus<br />

Brettsperrholz<br />

• Ggfs. Installationsführungen beachten / abstimmen<br />

n Binder ∙ M tor,d<br />

Verband<br />

n Binder ∙ M tor,d /z<br />

n Binder ∙ M tor,d<br />

z<br />

M tor,d /z<br />

M tor,d M tor,d<br />

M tor,d /z<br />

M tor,d<br />

M tor,d<br />

z<br />

Scheibe / Brettsperrholz<br />

28


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Hallenbinder Parallelgurtig<br />

Gabellagerung – konstruktive Aufnahme des<br />

Torsionsmomentes<br />

• Verbände zwischen den Stützen, verbunden mit<br />

horizontalen Riegeln<br />

• Beplankung / aussteifende Scheiben aus<br />

Brettsperrholz<br />

• Ggfs. Installationsführungen beachten / abstimmen<br />

n Binder ∙ M tor,d<br />

Verband<br />

n Binder ∙ M tor,d /z<br />

n Binder ∙ M tor,d<br />

z<br />

2 ∙ M tor,d<br />

2 ∙ M tor,d /z<br />

z<br />

2 ∙ M tor,d<br />

Schulcampus Aschheim<br />

Scheibe / Brettsperrholz<br />

29


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Hallenbinder Parallelgurtig<br />

Ausklinkungen am Auflager<br />

• Unverstärkte Ausklinkungen [EC5, Abs. 6.5.2]<br />

V d<br />

τ d = 1,5 ≤ k<br />

k cr<br />

∙b∙h v ∙ f v,d<br />

ef<br />

τ<br />

τ<br />

1<br />

1,1 ∙ i1,5<br />

k v = min<br />

k n 1 +<br />

h<br />

h α(1 − α) + 0,8 x h<br />

α = h ef<br />

h<br />

k n =6,5 für Brettschichtholz<br />

h ef<br />

mit:<br />

1<br />

α − α2<br />

h<br />

Schubspannungen<br />

Empfehlung: immer konstruktive<br />

Querzugverstärkungen vorsehen<br />

h − h ef<br />

x i(h − h ef )<br />

Querzugspannungen<br />

31


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Hallenbinder Parallelgurtig<br />

Ausklinkungen am Auflager<br />

• Verstärkte Ausklinkungen<br />

Vom Verstärkungselement aufzunehmende<br />

Bemessungslast:<br />

F t, 90 , d = 1,3 ∙ V d ∙ 3 ∙ 1 − α 2 − 2 ∙ 1 − α 3<br />

α = h ef<br />

h<br />

[EC5, NCI NA.6.8.3]<br />

Schnelle Abnahme von Querzugspannung<br />

=>Stiftförmig Verstärkungen sind nur einreihig<br />

zulässig bzw. zur Aufnahme von F t,90,d ansetzbar<br />

Empfehlung:<br />

l ad, t ≥ 1,5 ∙ x 0,25 ≤ b r<br />

h − h ef<br />

≤ 0,5<br />

Schubspannungsnachweis im<br />

Nettoquerschnitt nicht vergessen<br />

[Dietsch, Holzbau Taschenbuch]<br />

32


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Hallenbinder Parallelgurtig<br />

Durchbrüche in Brettschichtholzträgern<br />

• Unverstärkte Durchbrüche<br />

[EC5, NCI NA.6.7]<br />

Geometrische Randbedingungen:<br />

l v ≥ h<br />

l z ≥ 1,5 ∙ h (≥ 300mm)<br />

h ro/ ru ≥ 0,35 ∙ h<br />

a ≤ 0,4 ∙ h<br />

h d ≤ 0,15 ∙ h<br />

Großmarkthalle, München<br />

[Dietsch, Holzbau Taschenbuch]<br />

[Dietsch, Holzbau Taschenbuch]<br />

33


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Hallenbinder Parallelgurtig<br />

Durchbrüche in Brettschichtholzträgern<br />

• Unverstärkte Durchbrüche<br />

Geometrische Randbedingungen:<br />

l v ≥ h<br />

l z ≥ 1,5 ∙ h (≥ 300mm)<br />

h ro/ ru ≥ 0,35 ∙ h<br />

a ≤ 0,4 ∙ h<br />

h d ≤ 0,15 ∙ h<br />

[EC5, NCI NA.6.7]<br />

• Nachweise an den Durchbruchsrändern<br />

F t, 90 ,<br />

d<br />

0,5∙l t, 90 ∙<br />

b∙k t, 90 ∙<br />

f t, 90 ,<br />

d<br />

• Bemessungswert der Zugkraft:<br />

F t, 90 , d = F t,V,d + F t,M,d = V d ∙h d<br />

∙ 3 − h d 2<br />

4∙h h 2<br />

• Beiwerte:<br />

≤ 1,0<br />

mit h d = 0,7h d bei runden Durchbrüchen<br />

h r = ቊ min h ro; h ru<br />

min h ro + 0,15h d ; h ru + 0,15h d<br />

+ 0,008 ∙ M d<br />

h r<br />

rechteckige Durchbr.<br />

kreisförmige Durchbr.<br />

l t, 90 , d = ቊ 0,5 ∙ (h d + h) rechteckige Durchbr.<br />

0,353 ∙ h d + 0,5 ∙ h kreisförmige Durchbr.<br />

k t,90 = min 1; 450/h 0, 5<br />

mit h in mm<br />

• Nachweise in den Nettoquerschnittsflächen<br />

[Dietsch, Holzbau Taschenbuch]<br />

σ m, d =<br />

M d<br />

+ V d , oben / unten ∙ a/2<br />

W<br />

2<br />

netto b ∙ h ro/ru<br />

6<br />

Anteil Rahmenwirkung<br />

bei Rechteckquerschnitten<br />

Aufteilung V d im Verhältnis der Restquerschnittshöhen<br />

34


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Hallenbinder Parallelgurtig<br />

Durchbrüche in Brettschichtholzträgern<br />

• verstärkte Durchbrüche<br />

[EC5, NCI NA.6.8.4]<br />

Geometrische Randbedingungen:<br />

l v ≥ h<br />

l z ≥ h (≥ 300mm)<br />

h ro/ ru ≥ 0,25 ∙ h<br />

a ≤ h und a/h d ≤ 2,50<br />

h d ≤ 0,30 ∙ h<br />

h d ≤ 0,40 ∙ h<br />

(stiftförmige innenliegende Verst.)<br />

(außenliegende flächige Verst.)<br />

Großmarkthalle, München<br />

[Dietsch, Holzbau Taschenbuch]<br />

35


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Hallenbinder Parallelgurtig<br />

Durchbrüche in Brettschichtholzträgern<br />

• verstärkte Durchbrüche<br />

• Bemessungswert der Zugkraft:<br />

F t, 90 , d = F t,V,d + F t,M,d = V d ∙h d<br />

∙ 3 − h d 2<br />

4∙h h 2<br />

[EC5, NCI NA.6.8.4]<br />

• Verankerungslänge für stiftförmige Verstärkungen<br />

h r = ቊ min h ro; h ru<br />

min h ro + 0,15h d ; h ru + 0,15h d<br />

+ 0,008 ∙ M d<br />

h r<br />

rechteckige Durchbr.<br />

kreisförmige Durchbr.<br />

• Randbedingungen für flächig aufgeklebte Verstärk.<br />

• Nachweis erhöhter Schubspannungen [Erl. DIN1052]<br />

τ max = κ max ∙<br />

Anwendbar für:<br />

1,5∙Vd<br />

mit κ k cr<br />

∙b∙(h−h d ) max = 1,84 ∙ 1 + a ∙ h d<br />

h h<br />

• Nachweise in den Nettoquerschnittsflächen<br />

σ m, d =<br />

M d<br />

+ V d , oben / unten ∙ a/2<br />

Anteil Rahmenwirkung<br />

W<br />

2<br />

netto b ∙ h ro/ru bei Rechteckquerschnitten<br />

6<br />

Aufteilung V d im Verhältnis der Restquerschnittshöhen<br />

0,2<br />

0,1 ≤ a/h ≤ 1,0 und 0,1 ≤ h d /h ≤ 0,4<br />

0,25 ∙ a ≤ b r ≤ 0,6 ∙ l t, 90 mit l t,90 = 0,5 ∙ (h d + h)<br />

erhöhte Schubspannung<br />

Bohrungen bei Ermittlung<br />

der Nettoquerschnittswerte<br />

berücksichtigen (Zugzone)<br />

[Dietsch, Holzbau Taschenbuch]<br />

36


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Pultdachträger<br />

Besonderheiten der Spannungsverläufe /<br />

angeschnittene Faser<br />

• Nichtlineare Verteilung der Spannungen über die<br />

Trägerhöhe im Bereich veränderlicher Trägerhöhen<br />

• bei Faseranschnittwinkel α < 10° kann Biegespannung<br />

nach Bernoulli ermittelt werden<br />

• Am angeschnittenen Rand treten Kombinationen aus<br />

Längs-, Quer- und Schubspannungen auf.<br />

• Angeschnittener Rand im Biegezugbereich<br />

=> Querzugspannungen<br />

• Angeschnittener Rand im Biegedruckbereich<br />

=> Querdruckspannungen<br />

• Am angeschnittenen Rand treten Kombinationen aus<br />

Längs-, Quer- und Schubspannungen auf.<br />

[Dietsch, Holzbau Taschenbuch]<br />

37


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Satteldachträger mit geradem Untergurt<br />

Spannungsverteilungen über den Querschnitt<br />

• Umlenkkräfte im Firstbereich<br />

Querzugspannungen<br />

• Unstetigkeitsstelle am Firstpunkt<br />

Längsspannung am Knickpunkt muss zu null<br />

werden<br />

Ermittlung der Längsspannungsverteilung auf<br />

Grundlage der anisotropen Scheibentheorie<br />

Schulcampus Aschheim<br />

[Dietsch, Holzbau Taschenbuch]<br />

38


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Gekrümmte Träger und Satteldachträger mit gekrümmten Untergurt<br />

Besonderheiten der Spannungsverläufe<br />

• Nichtlineare Verteilung der Biegespannung (hyperbolische Verteilung)<br />

• Spannungsnulllinie verschiebt sich zum Innenrand (Zunahme der Biegespannung am Innenrand)<br />

• Umlenkkräfte führen zu Querzugspannungen<br />

[Dietsch, Holzbau Taschenbuch]<br />

39


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Pultdachträger, Satteldachträger, gekrümmte Träger<br />

Ermittlung der maßgebenden Beanspruchung<br />

• Ort der maximale Biegespannung (1)<br />

• Statische Höhe am Ort der max. Biegespannung (2)<br />

α = δ<br />

h A<br />

h xm<br />

h ap<br />

x m<br />

l<br />

h A<br />

h ap<br />

α = δ<br />

x<br />

m<br />

m<br />

h xm<br />

l<br />

m<br />

h A<br />

x m<br />

δ<br />

β<br />

r in<br />

l<br />

r in<br />

h 1<br />

h ap<br />

m<br />

[Dietsch, Holzbau Taschenbuch]<br />

(1)<br />

x m =<br />

h A<br />

h A + h ap<br />

∙ l<br />

x m =<br />

h A<br />

2 ∙ h ap<br />

∙ l<br />

x m =<br />

h A<br />

2 ∙ h 1<br />

∙ l<br />

(2)<br />

h xm =<br />

2 ∙ h ap<br />

1 + h ap /h A<br />

∙ l<br />

h xm = h A ∙<br />

2 − h A /h ap<br />

h xm = h A ∙ 2 − h A /h 1<br />

40


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Pultdachträger, Satteldachträger, gekrümmte Träger<br />

Biegespannungsnachweise<br />

• Bereich der angeschnittenen Faser [EC5, Abs. 6.4.2]<br />

σ m, α , d ≤ k m,α ∙ f m, d mit σ m, α , d =<br />

M d (x m)<br />

b∙h<br />

2<br />

(x /6<br />

m)<br />

k m, α = 1<br />

1 + f m , d<br />

tanα<br />

0,75f 2 + f m , d<br />

tan<br />

v,d f 2 α 2<br />

t, 90 , d<br />

k m, α = 1<br />

1 + f m , d<br />

tanα<br />

1,5f 2 + f m , d<br />

tan<br />

v,d f 2 α 2<br />

c, 90 , d<br />

Faseranschnitt im Biegezugbereich<br />

Faseranschnitt im Biegedruckbereich<br />

[Dietsch, Holzbau Taschenbuch]<br />

• Erhöhte Zugspannung im Firstbereich [EC5, Abs. 6.4.2]<br />

σ m, d =<br />

k l ∙ M ap,d<br />

2<br />

b netto ∙ h (ap) /6 ≤ k r ∙ f m, d<br />

k l = k 1 + k 2 ∙<br />

h ap<br />

r<br />

+k 3 ∙<br />

h ap<br />

r<br />

2<br />

+ k 4 ∙<br />

h ap<br />

r<br />

3<br />

1,0 für r in /t ≥ 240<br />

k r = ቐ<br />

0,76 + 0,001r in<br />

t<br />

für r in /t < 240<br />

b netto = b − d 1<br />

b: Binderbreite<br />

d 1 :<br />

Innendurchmesser des VBM<br />

k 1 = 1 + 1,4 ∙ tanδ ap + 5,4 ∙ tan 2 δ ap<br />

k 2 = 0,35 − 8 ∙ tan δ ap<br />

k 3 = 0,6 + 8,3 ∙ tanδ ap − 7,8 ∙ tan 2 δ ap<br />

k 4 = 6 ∙ tan 2 δ ap<br />

r = r in + 0,5h ap<br />

42


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Pultdachträger, Satteldachträger, gekrümmte Träger<br />

Querzugspannungen im Firstbereich<br />

• Nachweisführung [EC5, Abs. 6.4.3]<br />

δ ap<br />

δ ap = 0<br />

τ d<br />

f vd<br />

+<br />

σ t, 90 , d<br />

≤ 1,0 mit σ<br />

k dis ∙ k vol ∙ f t, 90 , d = k p ∙ M ap,d<br />

2 t,90,d b ∙ h (ap) /6<br />

k p = k 5 + k 6 ∙<br />

h ap<br />

r<br />

k 5 = 0,2 ∙ tanδ ap<br />

+k 7 ∙<br />

h ap<br />

r<br />

2<br />

h ap<br />

0,5h ap 0,5h ap<br />

h ap<br />

k 6 = 0,25 − 1,5 ∙ tanδ ap + 2,6 ∙ tan 2 δ ap<br />

k 7 = 2,1 ∙ tanδ ap − 4 ∙ tan 2 δ ap<br />

r i<br />

r i + 0,5h ap<br />

k vol = V 0<br />

V<br />

0,2<br />

für Brettschichtholz mit V0 = 0,01m 3<br />

1,4 Satteldachträger mit geradem Untergurt und konz.<br />

k dis = gekrümmten Trägern mit gekrümmten Untergurt<br />

1,7 Satteldachträger mit gekrümmten Untergurt<br />

h ap<br />

δ ap<br />

r i<br />

Satteldachträger mit hochgesetzter Trockenfuge<br />

First: k dis =1,4<br />

Nebenfirst: k dis =1,7<br />

43


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Pultdachträger, Satteldachträger, gekrümmte Träger<br />

Verstärkungen im Firstbereich<br />

• Kriterium konstruktive Verstärkung (klimatische<br />

Zusatzbetrachtung) oder vollständige Aufnahme von<br />

Querzugkräften durch Verstärkungen<br />

[EC5, NCI NA.6.8.5]<br />

η =<br />

τ 2<br />

d<br />

+<br />

f vd<br />

k dis ∙<br />

σ t, 90 , d<br />

0,3<br />

h 0<br />

∙ f<br />

h t,90,d<br />

ap<br />

mit h 0 = 600mm<br />

Großmarkthalle, München<br />

1,0 Verstärkungen zur vollständigen Aufnahme<br />

der Querzugspannungen<br />

1,0 konstruktive Verstärkungen empfohlen<br />

In der Nutzungsklasse 3 sind Querzugspannungen<br />

generell vollständige durch Verstärkungen<br />

abzudecken.<br />

Großmarkthalle, München<br />

44


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Pultdachträger, Satteldachträger, gekrümmte Träger<br />

Verstärkungen im Firstbereich<br />

• Konstruktive Verstärkungen<br />

[EC5, NCI NA.6.8.5]<br />

• Verstärkungen für die vollständige [EC5, NCI NA.6.8.6]<br />

Aufnahme von Querzugspannungen<br />

F t, 90 , d = σ t , 90 , d ∙ b 2 ∙ a 1<br />

640 ∙ n<br />

F t, 90 , d = σ t , 90 , d ∙ b ∙ a 1<br />

n<br />

innere Viertel<br />

F t, 90 , d = 2/3 ∙ σ t , 90 , d ∙ b ∙ a 1<br />

n<br />

äußere Viertel<br />

[Dietsch, Holzbau Taschenbuch]<br />

45


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Pultdachträger, Satteldachträger, gekrümmte Träger<br />

Verstärkungen im Firstbereich<br />

• Eingedrehte Gewindestangen mit<br />

Holzschraubengewinde / Vollgewindeschrauben<br />

[Nach ETA / allgemeiner Bauartgenehmigung]<br />

Nachweis Zugtragfähigkeit der Schrauben<br />

Nachweis Ausziehwiderstand<br />

Verstärkte Bauteile unter Holzfeuchteänderungen<br />

• Holzfeuchtegradienten und resultierende<br />

Querspannungen / Verformungen<br />

• Eingeklebte Stahlstäbe<br />

[EC5, NCI NA.6.8.5 (NA3)]<br />

Nachweis Zugtragfähigkeit der Schrauben<br />

Nachweis der Klebefugenspannung<br />

• Aufgeklebte Verstärkungselemente<br />

[EC5, NCI NA.6.8.5 (NA5)]<br />

Nachweis Zugtragfähigkeit der Laschen<br />

Nachweis der Klebefugenspannung<br />

[Dietsch, Holzbau Taschenbuch]<br />

[Dietsch, Holzbau Taschenbuch]<br />

Sperreffekte führen zu wenigen, tiefen<br />

Rissbildungen<br />

Empfehlung: Gerade in trockenen<br />

Umgebungsbedingungen sollten die<br />

Querzugverstärkungen auf die volle Querzugkraft<br />

bemessen werden.<br />

Vollflächig aufgeklebte Verstärkungselemente<br />

46


Bemessung weit gespannter Träger<br />

Pultdachträger, Satteldachträger, gekrümmte Träger<br />

Verformungsberechnungen<br />

• Verformung unter Gleichlast näherungsweise ermitteln<br />

mit Ersatzträgheitsmoment I *<br />

I ∗ = k I ∙ I ap<br />

h A<br />

h ap<br />

• Nachweis Anfangsverformung<br />

w inst ≤L/300 (L/200) *<br />

k I = 0,15 + 0,85 ∙ h A<br />

h ap<br />

w inst = w inst,g + w inst,Q1 + ψ 0, i ∙ w inst, Qi<br />

• Nachweis der Endverformung<br />

h A<br />

h ap<br />

w fin ≤L/200 (L/150) *<br />

w fin = w inst,g ∙ 1 + k def + w inst,Q1 ∙ 1 + ψ 2, 1 ∙ k def +<br />

+ σ w inst, Qi ∙ (ψ 0, i + ψ 2, i ∙ k def )<br />

k I = 0,15 + 0,85 ∙ h A<br />

h ap<br />

− 0,2 ∙ 1 −<br />

h 3<br />

A<br />

h ap<br />

• Nachweis der Netto-Endverformung<br />

h ap<br />

w net, fin ≤L/300 (L/250) *<br />

w net, fin = w inst, g + σ ψ 2, i ∙ winst , Qi ∙ 1 + k def - w 0<br />

h A<br />

mit der Anfangsüberhöhung w 0<br />

()* empf. Grenzwerte für überhöhte Bauteile<br />

k I = 0,15 + 0,85 ∙ h A<br />

h ap<br />

47


Systeme für weit gespannte Decken<br />

Rippen-Systemlösungen<br />

Brettsperrholz-Rippenplatten<br />

Hohlkasten-Systemlösungen<br />

Holz-Beton-Verbund<br />

48


Systeme für weit gespannte Decken<br />

Brettsperrholz<br />

Aufbau von Brettsperrholz<br />

• Mehrlagige Massivholzelemente<br />

• Lagen in der Regel kreuzweise verklebt<br />

• Zweiachsige Lastabtragung möglich<br />

• Anzahl der Schichten 3, 5, 7, 9,…<br />

• Elementlänge bis 16,0m<br />

• Elementbreiten bis ca. 3,50m<br />

• Größere Abmessungen auf Anfrage<br />

• Elementhöhen von 6,0cm bis ca. 32,0cm<br />

(bis 12,0cm in 1,0cm Schritten, danach 2,0cm-<br />

Schritte)<br />

49


Systeme für weit gespannte Decken<br />

Brettsperrholz und Brettschichtholz – Vergleich Biegespannungen<br />

Brettsperrholz (aus C24) - Elastizitätsmodul<br />

• Längslagen: E 0,mean = 11000 N/mm 2<br />

• Querlagen: E 90 → 0 (Fugen)<br />

Brettschichtholz (GL24h) - Elastizitätsmodul<br />

• Längslagen: E 0,mean = 11500 N/mm 2<br />

51


Systeme für weit gespannte Decken<br />

Brettsperrholz und Brettschichtholz – Vergleich Schubspannungen<br />

Brettsperrholz (aus C24) - Schubmodul<br />

Brettschichtholz (GL24h) - Schubmodul<br />

• Längslagen: G 0,mean = 690 N/mm 2<br />

• Längslagen: G 0,mean = 720 N/mm 2<br />

• Querlagen: G R = ca. 50 N/mm 2<br />

Rollschubspannung<br />

53


Systeme für weit gespannte Decken<br />

Brettsperrholz und Brettschichtholz – Vergleich Schubspannungen<br />

Brettsperrholz (aus C24) - Schubmodul<br />

• Längslagen: G 0,mean = 690 N/mm 2<br />

• Querlagen: G R = ca. 50 N/mm 2<br />

Brettsperrholz (aus C24) - Schubfestigkeit<br />

• Längslagen: f v,k = 4,0 N/mm 2<br />

• Querlagen: f R,k = 1,0 N/mm 2 (Rollschubfestigkeit)<br />

Rollschubspannung<br />

Rollschubversagen<br />

54


Systeme für weit gespannte Decken<br />

Bemessung von Brettsperrholz<br />

Vorhandener Querschnitt<br />

Effektiv wirksamer Querschnitt<br />

i = 1<br />

i = n<br />

d x,i=1<br />

d y,i=2<br />

z<br />

x<br />

d x,i=1<br />

z s,i=1<br />

• Biegerandspannung:<br />

• Schubspannung:<br />

<br />

<br />

m<br />

x,<br />

d<br />

R, d<br />

= d<br />

R,<br />

d<br />

I<br />

v<br />

=<br />

ef,<br />

x<br />

xzd ,<br />

I<br />

S<br />

ef,<br />

x<br />

ef,<br />

x<br />

/ 2<br />

• Rollschubspannung:<br />

<br />

R, d<br />

=<br />

v xz , d<br />

a<br />

55


Systeme für weit gespannte Decken<br />

Brettsperrholz - Punktgestützt<br />

Universitäts-Mensa, Bamberg<br />

56


Systeme für weit gespannte Decken<br />

Brettsperrholz – Schubverstärkungen mit Vollgewindeschrauben<br />

Tragwirkung schubverstärktes Brettsperrholz<br />

• Schrauben auf Zug erzeugen Querdruck im<br />

Brettsperrholzelement<br />

Positiver Effekt auf Schubfestigkeit<br />

• Bemessung als kombiniertes Fachwerkmodell<br />

Traganteil Rollschubfestigkeit (Erhöhung<br />

durch Interaktion mit Querdruck)<br />

Traganteil Schraubenverstärkungen<br />

57


Systeme für weit gespannte Decken<br />

Brettsperrholz - Punktgestützt<br />

Universitäts-Mensa, Bamberg<br />

58


Konstruktionen aus Holz für<br />

weitgespannte Decken und Dächer<br />

Mönchengladbach, 12.03.2025<br />

Peter Mestek<br />

59


Westdeutsche Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau HTK 2025<br />

Gebäudeaussteifung: Grundlagen, Nachweisführung und konstruktive Umsetzung | J. Pravida 1<br />

Gebäudeaussteifung:<br />

Grundlagen, Nachweisführung<br />

und konstruktive Umsetzung<br />

Prof. Dr. Johann Pravida<br />

Technische Hochschule Rosenheim<br />

Rosenheim, Deutschland


2<br />

Westdeutsche Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau HTK 2025<br />

Gebäudeaussteifung: Grundlagen, Nachweisführung und konstruktive Umsetzung | J. Pravida


Mönchengladbach<br />

12./13. März 2025<br />

Gebäudeaussteifung:<br />

Grundlagen, Nachweisführung und<br />

konstruktive Umsetzung<br />

Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida<br />

Technische Hochschule Rosenheim<br />

Sen<strong>new</strong>ald + Steger PartG mbB<br />

München<br />

© Hochschule Rosenheim, 22. Februar 2025, Seite 1


Gebäudeaussteifung<br />

Gliederung<br />

1. Ein Berechnungsbeispiel aus der Praxis, etwas für Zahlengläubige?<br />

• Im Mauerwerksbau, im Holzbau ….………………………………………………………………………………………………………. Seite 3<br />

• Ausdruck aus Statiksoftware-Berechnung ………..…………………...………………………………………………………………... Seite 4<br />

2. Horizontale Einwirkungen<br />

• Wind ………………….………………………………………………………………………………………………………………………. Seite 6<br />

• Schiefstellung ……......……………………………………………………………………………………………………………………… Seite 7<br />

• Erdbeben ………….....……………………………………………………………………………………………………………………… Seite 11<br />

3. Der Lastabtrag über die Deckenscheibe<br />

• Hallenbeispiel ……...…………...…….……………………………………………………………………………………………………... Seite 12<br />

• Wandartige Träger nach Scheibentheorie ………...…..…………………………………………………………………………………. Seite 17<br />

• Beanspruchungen der aussteifenden Scheibe …... …..…...……………………………………………………………………………. Seite 20<br />

4. Verteilung der Lasten aus der Deckenscheibe in die vertikalen Aussteifungsbauteile<br />

• Im Massivbau, starre Scheibe …….……………………………………………………..……………………………………………….. Seite 24<br />

• Im Holzbau, schubnachgiebige Scheibe ………….…..…...…………………………………………………………………………….. Seite 25<br />

• Aussteifende Scheibe als Einfeldträgerkette ……..…..…...…………………………………………………………………………….. Seite 27<br />

5. Beispielrechnung: Nachweis des Horizontallastabtrags in einem Wohngebäude<br />

• Gebäudegrundriss und Schnitte …...……………………………………………………..……………………………………………….. Seite 29<br />

• Windlasten und Abtriebslasten aus Schiefstellung auf die Deckenscheiben …..…...…………..…………………………………... Seite 30<br />

• Modellbildung für die Deckenscheiben ………………..…...…………………………………………………………………………….. Seite 33<br />

• Modellbildung für aussteifende Wände ………………..…...…………………………………………………………………………….. Seite 45<br />

6. Literatur ………………………………………………………………………………………………..…………………………................... Seite 48<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 2


1. Ein Berechnungsbeispiel aus der Praxis, etwas für Zahlengläubige?<br />

Im Mauerwerksbau:<br />

DIN EN 1996-1-1/NA: 2019-12<br />

Im Holzbau:<br />

• Geschossdecken als steife Scheiben?<br />

• Offensichtlich ausreichende Anzahl von Aussteifungswänden?<br />

• Sind in der leichten Holzbauweise, die Wände überdrückt,<br />

so dass sie beim Abtrag von Horizontallasten nicht abheben?<br />

• Sind an den Schnittstellen zwischen Deckenscheiben und Wänden<br />

genügend Verbindungsmittel vorhanden, um die Horizontallasten weiterzuleiten?<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 3


1. Ein Berechnungsbeispiel aus der Praxis, etwas für Zahlengläubige?<br />

Quelle: Eigene Berechnung mit der Software der Fa. mbAEC: mb BauStatik U811.de 2024.005<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 4


1. Ein Berechnungsbeispiel aus der Praxis, etwas für Zahlengläubige?<br />

Quelle: Eigene Berechnung mit der Software der Fa. mbAEC: mb BauStatik U811.de 2024.005<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 5


2. Horizontale Einwirkung: Wind<br />

ww<br />

HH DD<br />

Lastweiterleitung<br />

in Deckenscheibe<br />

Lastableitung in<br />

aussteifenden<br />

Wandscheiben<br />

MM DD<br />

HH DD<br />

GG DD<br />

ww<br />

h DD<br />

h<br />

h<br />

GG DD<br />

GG 1<br />

GG 0<br />

ww h<br />

ww h<br />

HH 1<br />

HH 1<br />

HH 0<br />

HH 0<br />

ww h DD<br />

pp 0<br />

HH 1<br />

HH DD + HH 1<br />

MM DD<br />

GG 1<br />

HH 0<br />

DD 0,1 DD 0,2 DD 0,1<br />

HH DD + 2HH 1 + HH 0 DD 0,2<br />

HH DD + HH 1<br />

HH 1 + HH 0<br />

GG 0<br />

DD 1,1 HH DD + HH 1 DD 1,2<br />

HH 1<br />

HH 0 HH 1 + HH 0<br />

DD 1,1 HH DD + HH 1<br />

DD 1,2<br />

Lastabtrag in<br />

Fassade<br />

HH DD + 2HH 1 + HH 0<br />

HH DD + 2HH 1 + 2HH 0<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 6


2. Horizontale Einwirkung: Schiefstellung<br />

PP<br />

Gleichgewicht am Stockwerksknoten<br />

NN 3 = −PP<br />

NN 2 = −2 PP<br />

−<br />

−<br />

PP<br />

PP<br />

HH 3<br />

HH 2<br />

HH 1<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 7<br />

h<br />

h<br />

NN 2 φφ 0<br />

NN 2<br />

NN 1 − NN 2 φφ 0<br />

NN 1 + NN 2 φφ 0<br />

h<br />

= PP φφ<br />

−<br />

0 = 5 PP φφ 0<br />

NN 1 NN 1<br />

NN 1 = −3 PP AA HH BB HH = AA HH<br />

AA vv NN 1 φφ 0<br />

NN 1 φφ 0<br />

MM BB<br />

Gegenläufige<br />

Gleichsinnige<br />

Schiefstellung<br />

Schiefstellung<br />

PP φφ<br />

PP φφ 0<br />

φφ 0 φφ 0<br />

0<br />

3 PP φφ<br />

PP φφ 0<br />

0<br />

φφ<br />

φφ 0<br />

0<br />

5 PP φφ<br />

PP φφ 0 0<br />

φφ<br />

φφ 0<br />

0<br />

BB HH = AA BB HH HH = AA HH<br />

AA HH = 3 P φφ<br />

AA 0<br />

HH = 3 P φφ 0 MM<br />

MM BB = 2 P φφ 0 h<br />

BB = 6 P φφ 0 h<br />

PP<br />

maßgebend<br />

für vertikales<br />

Aussteifungsbauteil<br />

φφ 0<br />

φφ 0<br />

φφ 0<br />

NN 2 φφ 0<br />

NN 2<br />

PP<br />

maßgebend<br />

für aussteifende<br />

Deckenscheibe


2. Horizontale Einwirkung: Schiefstellung<br />

Normenregeln zur Schiefstellung und gelebte Praxis im Holzbau<br />

DIN EN 1992-1-1/NA, Bild 5.1, sinngemäß dargestellt:<br />

DIN EN 1995-1-1/NA: Keine Regelung!<br />

PP<br />

NN 2 φφ 0 NN 2 φφ 0<br />

NN 2 NN 2<br />

φφ 0 φφ 0 PP<br />

NN 1 − NN 2 φφ 0 φφ NN 1 + NN 2 φφ 0<br />

0<br />

NN 1<br />

NN 1<br />

Gelebte Praxis:<br />

Einheitliche Abtriebslast auf Deckenscheibe<br />

und vertikales aussteifendes Bauteil:<br />

Abtriebslast auf Geschossdecke wird rein<br />

aus der Auflast des jeweils darüberliegenden<br />

Geschosses ermittelt:<br />

NN 1 φφ 0<br />

NN 1 φφ 0<br />

Für aussteifendes Bauteil<br />

Für Deckenscheibe<br />

DIN EN 1993-1-1/NA, Bilder 5.2 und 5.3, sinngemäß dargestellt:<br />

NN 2 φφ 0<br />

NN 2 φφ 0<br />

NN 2 NN 2<br />

11<br />

PP<br />

22 φφ 00<br />

φφ 0<br />

PP<br />

NN 11<br />

NN 1 + NN 2 11 1 − NN 2 φφ 0<br />

22 φφ 00<br />

22 φφ 00<br />

NN 1<br />

NN 1<br />

φφ 0<br />

PP<br />

PP φφ 0<br />

Für die Abtriebslast auf das aussteifende<br />

Bauteil entspricht dies den links dargestellten<br />

Normenregeln!<br />

NN 1 φφ 0<br />

Für aussteifendes Bauteil<br />

NN 1 φφ 0<br />

Für Deckenscheibe<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 8


2. Horizontale Einwirkung: Schiefstellung<br />

NN 3 = −PP −<br />

NN 2 = −2 PP −<br />

−<br />

NN 1 = −3 PP<br />

PP<br />

PP<br />

PP<br />

HH 3<br />

HH 2<br />

HH 1<br />

h<br />

h<br />

h<br />

AA vv<br />

AA HH<br />

MM BB<br />

BB HH = AA HH<br />

Gelebte Praxis im Holzbau:<br />

• Passt für den Nachweis der vertikalen aussteifenden Bauteile<br />

• Für den Nachweis der Deckenscheiben augenscheinlich auf der<br />

unsicheren Seite, allerdings darf im Stahlbeton- und Stahlbau<br />

die Imperfektion in Abhängigkeit der Anzahl der druckbeanspruchten<br />

vertikalen Bauteile je Geschoss abgemindert werden<br />

• Die zukünftige Fassung des EC5 sieht hier eine Regelung<br />

analog dem EC2 vor.<br />

• Empfehlung Vorgehen gemäß DIN EN 1993-1-1/NA<br />

Stahlbetonbau EC2 Stahlbau EC3 Gelebte Praxis Holzbau<br />

Deckenscheibe Aussteif. Bauteil Deckenscheibe Aussteif. Bauteil Deckenscheibe Aussteif. Bauteil<br />

H 3 PP φφ 0 PP φφ 0 PP φφ 0 PP φφ 0 PP φφ 0 PP φφ 0<br />

H 2 −3 PP φφ 0 PP φφ 0 −1,5 PP φφ 0 PP φφ 0 PP φφ 0 PP φφ 0<br />

H 1 5 PP φφ 0 PP φφ 0 2,5 PP φφ 0 PP φφ 0 PP φφ 0 PP φφ 0<br />

B H 3 PP φφ 0 3 PP φφ 0 3 PP φφ 0<br />

M B 6 P φφ 0 h 6 P φφ 0 h 6 P φφ 0 h<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 9


2. Horizontale Einwirkung: Schiefstellung<br />

• Vorverformung für Rahmentragwerke bei Berechnung nach Theorie II. Ordnung<br />

DIN EN 1995-1-1/NA: Abs. 5.4.4:<br />

φφ 0 IIII = 1<br />

200<br />

• Bei Berechnung des horizontalen Lastabtrags nach Theorie I. Ordnung<br />

φφ 0<br />

Erhöhung um die abgeschätzte horizontale Wandverformung:<br />

Holztafel<br />

RR kk<br />

uu eeee,kk<br />

φφ eeee,kk φφ eeee,kk φφ eeee,kk<br />

bau<br />

h<br />

φφ eeee,kk = uu eeee,kk<br />

h = 1<br />

150 … 1<br />

500<br />

φφ 0 II = 1<br />

200 + 1<br />

150 … 1<br />

500 = 1 85 … 1<br />

140<br />

BSP-Holzbau,<br />

Massivbau<br />

• Vergleiche Vorgabe nach DIN EN 1995-1-1/NA: Gl. (NA.139) für Holztafelbau auf Bemessungsniveau<br />

1)<br />

FF EEEE = qq EEEE ll<br />

70 ≈ qq EEEE ll <br />

1<br />

200 + 1<br />

150 1,5 γγ QQ<br />

1<br />

66,6<br />

1) Horizontallast ist nur zu berücksichtigen, falls konstruktive Vorgaben<br />

gemäß NCl Zu 9.2.4.2, (NA.18) nicht eingehalten sind!<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 10<br />

1<br />

2 FF EEEE<br />

qq EEEE<br />

1<br />

2 FF EEEE<br />

FFEEEE = qq EEEE ll<br />

70


2. Horizontale Einwirkung: Erdbeben<br />

Lineares Bemessungsspektrum nach<br />

DIN EN 1998/NA, Abs. 3.2.2.5<br />

SS dd TT 1<br />

… horizontale<br />

Bemessungsbeschleunigung<br />

Lastweiterleitung<br />

in Deckenscheibe<br />

Lastableitung in<br />

aussteifenden<br />

Wandscheiben<br />

TT 1<br />

… Eigenschwingdauer<br />

FF 1<br />

FF 1<br />

DD 1,1 DD 1,2<br />

RR 1,kk = GG 1 + ψψ 2 QQ 1 + ψψ 2 SS kk<br />

FF 1<br />

RR 1<br />

zz 0<br />

1)<br />

mm 1<br />

zz 1 mm 0<br />

FF 0<br />

RR 0,kk = GG 0 + ψψ 2 QQ 0<br />

FF bb = SS dd TT 1<br />

∑ mm ii<br />

zz ii mm ii<br />

FF ii = FF bb <br />

∑ zz ii mm ii<br />

… Gesamterdbebenkraft<br />

… genäherte lineare<br />

Verteilung<br />

SS dd TT 1<br />

FF 0<br />

pp 0<br />

FF 1<br />

DD 1,1 FF<br />

DD 1,2<br />

1<br />

FF 0<br />

DD 0,1 DD<br />

FF 0,2<br />

DD 0,1<br />

FF 0 + FF 1<br />

0 + FF 1 DD 0,2<br />

FF 0 + FF 1<br />

RR 0<br />

1) Eventuell zusätzlicher Korrekturbeiwert λ<br />

gemäß DIN EN 1998/NA, Abs. 4.3.3.2<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 11


3. Der Lastabtrag über die Deckenscheibe Hallenrahmen-System:<br />

Stahlstützen S235 IPE 450<br />

Beispiel: Halle mit BSP-Dachdecke<br />

mit biegesteifen Ecken<br />

zum BSH-Riegel Gl28c, b/h = 18/80 cm<br />

BSP 100 mm, b/l = 2,50/10,00 m<br />

Traufriegel<br />

BSH-Riegel Gl24c, b/h = 16/48 cm<br />

ww EE<br />

HH=<br />

6,00 m<br />

ww DD<br />

BSP-Dachscheibe transportiert<br />

den Wind auf die Giebelseiten<br />

zu den Windverbänden in den Traufachsen<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 12<br />

Welche statische Höhe B hat die Dachscheibe?


3. Der Lastabtrag über die Deckenscheibe<br />

ww EE<br />

HH=<br />

6,00 m<br />

ww DD<br />

Welche statische Höhe B hat die Dachscheibe?<br />

LL = 4 BB<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 13


3. Der Lastabtrag über die Deckenscheibe<br />

ww EE<br />

HH=<br />

6,00 m<br />

ww DD<br />

Welche statische Höhe B hat die Dachscheibe?<br />

LL = 2 BB<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 14


3. Der Lastabtrag über die Deckenscheibe<br />

ww EE<br />

HH=<br />

6,00 m<br />

ww DD<br />

Welche statische Höhe B hat die Dachscheibe?<br />

LL = BB<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 15


3. Der Lastabtrag über die Deckenscheibe<br />

ww EE<br />

HH=<br />

6,00 m<br />

ww DD<br />

Welche statische Höhe B hat die Dachscheibe?<br />

LL = 0,67 BB<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 16


3. Der Lastabtrag über die Deckenscheibe<br />

Wandartiger Träger mit linear-elastischen,<br />

isotropen Materialverhalten,<br />

Normalspannungsverteilung in Feldmitte<br />

ll<br />

dd<br />

= 1<br />

qq<br />

ll<br />

dd<br />

< 1<br />

qq<br />

ll<br />

dd<br />

= 4<br />

qqqq<br />

2<br />

0,5dd<br />

DD<br />

qq<br />

ll<br />

σσ xx<br />

Z<br />

0,67dd<br />

qqqq<br />

2<br />

dd<br />

ll<br />

dd<br />

= 2<br />

qqqq<br />

2<br />

0,4dd<br />

DD<br />

qq<br />

ll<br />

σσ xx<br />

0,87dd<br />

Z<br />

qqqq<br />

2<br />

dd<br />

Quelle: Eigene Darstellung nach Leonhardt, F.: Vorlesungen über Massivbau. Zweiter Teil: Sonderfälle der Bemessung im Stahlbetonbau, Springer, Berlin, 1975.<br />

qqqq<br />

2<br />

DD<br />

0,28dd<br />

ll<br />

σσ xx<br />

0,62dd<br />

Z<br />

qqqq<br />

2<br />

dd = ll<br />

qqqq<br />

2<br />

DD<br />

0,28dd<br />

σσ xx<br />

ll<br />

> 0,62ll<br />

< 0,78ll<br />

Z<br />

qqqq<br />

2<br />

dd > ll<br />

ll<br />

dd ≥ 4<br />

… Balkentragwirkung nach Biegetheorie<br />

4 > ll dd ≥ 2 … Scheibentragwirkung, am oberen und unteren Rand hoch ausgenutzt<br />

2 > ll dd ≥ 1 … Scheibentragwirkung, am unteren, gelagerten Rand hoch ausgenutzt, am oberen Rand gering<br />

1 > ll dd<br />

… Scheibentragwirkung, am unteren, gelagerten Rand hoch ausgenutzt,<br />

ab einer Höhenlage dd = ll über dem unteren Rand keine Beanspruchung mehr<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 17


3. Der Lastabtrag über die Deckenscheibe<br />

Dach- und Deckenscheiben in Holztafelbauweise:<br />

Schnitte:<br />

Beplankung<br />

Randrippe<br />

Rippe<br />

BB<br />

Rand-<br />

Rippe<br />

Rippe<br />

Randrippe<br />

LL<br />

Gurt<br />

Gurt<br />

Rippe<br />

Gurt<br />

LL<br />

Lasteinleitung in Rippenrichtung<br />

Lasteinleitung orthogonal zur Rippenrichtung<br />

Vereinfachter Nachweis von Dach- und Deckenscheiben nach DIN EN 1995-1-1/NA, Abs. 9.2.3.2<br />

LL<br />

6 ≤ BB ≤ LL 2<br />

Ergänzende Regelung zum vereinfachten Nachweis in DIN EN 1995-1-1/NA, NCl Zu 9.2.3.2<br />

BB > LL 2<br />

möglich,<br />

bei gleichmäßiger Lasteinleitung über Rippen<br />

BB > LL 2<br />

möglich,<br />

mit Abminderung BB rrrrrrrrrrrrrrrrrrrr = LL 2<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 18


3. Der Lastabtrag über die Deckenscheibe<br />

ww EE,kk = 0,98 kkkk mm<br />

HH=<br />

6,00 m<br />

Horizontale<br />

Stabilisierungslast<br />

je Riegel:<br />

qq ss,gg,kk = 0,16 kkkk mm<br />

ww DD,kk = 1,60 kkkk mm<br />

qq ss,ss,kk = 0,15 kkkk mm<br />

Lösungsvorschlag:<br />

• Rechnerisch 2 Dachscheiben mit BB = LL = 10,0 mm<br />

2<br />

• Winddruckseite wird maßgebend, da ww DD > ww EE<br />

• Zusätzlich zu den Windlasten noch horizontale<br />

Ersatzlasten zur Stabilisierung der Riegeldruckgurte<br />

(vgl. DIN EN 1995-1-1/NA, Abs. 9.2.5.3)<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 19<br />

Vorteil:<br />

• Im Mittelteil der Halle keine aussteifende<br />

Scheibe<br />

• Dachöffnungen möglich<br />

• Abgestufte Verbindungsmittelanordnung<br />

möglich


3. Der Lastabtrag über die Deckenscheibe<br />

Halbe Riegelanzahl da 2 Scheiben<br />

Trauf-Riegel<br />

BSH-Riegel<br />

Trauf-Riegel<br />

BB = 2 EE = 10,0 mm<br />

ψψ 0 fffff SSSShSSSSSS<br />

rr dd = 1,50 ww DD,kk + 7 2 1,35 qq ss,gg,kk + 1,50 0,50 qq ss,ss,kk = 3,55 kkkk mm<br />

Ersatzlast für seitliche Riegelstabilisierung<br />

BSH-Riegel<br />

AA dd<br />

LL = 8 2,50 mm = 20,0 mm<br />

Schubfluss in Elementfugen<br />

wird von Verbindungsmitteln aufgenommen<br />

Gurtkräfte<br />

werden von Dachbindern aufgenommen<br />

rr dd<br />

ss vv,0,dd<br />

rr dd<br />

rr dd<br />

DD dd = ZZ dd = MM mmmmmm,dd<br />

VV mmmmmm,dd = AA dd = rr dd LL<br />

2<br />

= 35,5 kkkk<br />

DD dd<br />

MM mmmmmm,dd = rr dd LL 2<br />

8<br />

= 178 kkkkkk<br />

VV xx<br />

ss vv,0,dd = VV mmmmmm,dd<br />

BB<br />

= 3,55 kkkk mm<br />

BB<br />

= 17,8 kkkk<br />

LL<br />

2<br />

AA dd<br />

LL <br />

2<br />

ZZ dd<br />

AA dd<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 20


BB<br />

3. Der Lastabtrag über die Deckenscheibe<br />

Übertragung des Schubflusses in den BSP-Elementfugen<br />

ss vv,0,dd<br />

!<br />

ττ xxxx = ττ zzzz<br />

rr dd<br />

Der Verbindungsmittelabstand könnte an den Plattenränder<br />

affin zum Querkraftverlauf abgestuft werden. Analog zum<br />

vereinfachten Nachweis für Deckenscheiben in<br />

Holztafelbauweise (DIN EN 1995-1-1/NA, Abs. NCI Zu<br />

9.2.3.2, (NA.12)) ist jedoch ein konstanter<br />

Verbindungsmittelabstand aa 1 sinnvoll:<br />

VV dd xx<br />

Keine Fehlerquelle auf der Baustelle<br />

Reduzierung der Scheibenverformung<br />

AA dd<br />

LL<br />

2<br />

ss vv,0,dd<br />

ss vv,0,dd<br />

Stumpfer Stoß<br />

mit Vollgewindeschrauben<br />

+<br />

VV dd xx<br />

ss vv,0,dd<br />

ss vv,0,dd<br />

Eingelassene<br />

Holzwerkstoffplatte<br />

VV mmmmmm,dd<br />

ss vv,0,dd = VV mmmmmm,dd<br />

BB<br />

= 3,55 kkkk mm<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 21<br />

ss vv,0,dd<br />

ss vv,0,dd<br />

Stufenfalz


3. Der Lastabtrag über die Deckenscheibe<br />

Beanspruchung des Druckgurtes (= Hallenriegel) infolge Dachscheibenausbildung, Zuggurt analog<br />

LL = 20,0 mm<br />

ss vv,0,dd<br />

h = 80 cccc<br />

Schubfluss aus BSP-Scheibe<br />

+ 3,55<br />

+<br />

ss vv,0,dd xx<br />

-<br />

− 3,55<br />

kkkk<br />

mm<br />

Riegel-Schnittgrößen<br />

− 17,8 … bbbbbb RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR bbbbbbbbbbbbbbbSShbbbbbbbbbb!<br />

-<br />

NN dd xx<br />

kkkk<br />

17,8 kkkk 1 0,80 mm = 7,12 kkkkkk … ggggggggggggggggg HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu<br />

2<br />

+<br />

MM yy,dd xx<br />

kkkk<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 22


3. Der Lastabtrag über die Deckenscheibe<br />

Verschraubung an den BSP-Plattenrändern zur Aufnahme des Schubflusses<br />

100<br />

TTTT 6 / 160, ee = 33 cccc<br />

Verschraubung an<br />

Traufriegel<br />

50<br />

50<br />

TTTT 6 / 90, ee = 33 cccc<br />

tt 2 = 90 − 50 = 40 mmmm<br />

tt 2 = 160 − 100 = 60 mmmm<br />

50<br />

50<br />

Stufenfalz<br />

100<br />

Verschraubung an Riegel<br />

Schraubverbindung im Stufenfalz maßgebend, da tt 2 = mmmmmmmmmmmmmm<br />

tt rrrrrr,CC2C = 38,1 mmmm < tt 2 → FF vv,RRRR = 1589 NN<br />

TTTT 6 / 160, ee = 33 cccc<br />

tt 2 = 160 − 100 = 60 mmmm<br />

1,59 kkkk 0,518 kkkk 2,11 kkkk<br />

2,11 kkkk<br />

1,00<br />

1,62 kkkk<br />

ss vv,0,dd = 3,55 kkkk mm<br />

≤ ff RRRR,0,dd =<br />

1,62 kkkk<br />

0,33 mm = 4,94 kkkk mm<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 23<br />

Schraubentragfähigkeiten gemäß<br />

SPAX Bemessungshinweise 07/2021:


4. Verteilung der Lasten aus der Deckenscheibe in die vertikalen Aussteifungsbauteile<br />

Y<br />

A<br />

Im Massivbau mit aussteifenden Stahlbetondeckenscheiben (= starre Scheibe!)<br />

OG<br />

X<br />

EG<br />

WX1.1<br />

WX1.2<br />

FF XX,1.2<br />

WX1.3<br />

WX0.1<br />

WY1.4<br />

A<br />

4,00 mm<br />

4,00 mm<br />

Schnitt A-A<br />

3,00 mm 3,00 mm<br />

WX0.2<br />

WW OOOO,kk<br />

WX1.2<br />

WW EEEE,kk<br />

1,50<br />

3,00 mm<br />

1,50<br />

WW OOOO,kk = 0,65 1,50 8,00 = 7,80 kkkk<br />

WW EEEE,kk = 0,65 3,00 8,00 = 15,6 kkkk<br />

ww DD+EE,kk = 0,65 kkkk<br />

mmm<br />

WX0.2<br />

A<br />

3,00 mm<br />

FF XX,0.2<br />

WX0.3<br />

6,00 mm<br />

WY0.4<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 24<br />

A<br />

4,00 mm<br />

4,00 mm<br />

Annahme: Massivwände tragen auf Biegung, d.h. starre Deckenscheiben<br />

verteilen die H-Last in Abhängigkeit der Wandbiegesteifigkeit.<br />

Bei konstanter Wanddicke und gleichem<br />

3<br />

Material im Verhältnis ll WWWWWWWW<br />

FF XX,1.2 = 63<br />

3 6 3 WW OOOO,kk = 2,60 kkkk<br />

FF XX,0.2 = FF XX,1.2 +<br />

3 3<br />

3 3 + 2 6 3 WW EEEE,kk = 3,52 kkkk<br />

Lange Wände ziehen überproportional H-Last an!


4. Verteilung der Lasten aus der Deckenscheibe in die vertikalen Aussteifungsbauteile<br />

Y<br />

A<br />

Im Holztafelbau mit aussteifenden Holztafeldeckenscheiben (= starre Scheibe ??????)<br />

OG<br />

X<br />

EG<br />

WX1.1<br />

WX1.2<br />

FF XX,1.2<br />

WX1.3<br />

WX0.1<br />

WY1.4<br />

A<br />

4,00 mm<br />

4,00 mm<br />

Schnitt A-A<br />

3,00 mm 3,00 mm<br />

WX0.2<br />

WW OOOO,kk<br />

WX1.2<br />

WW EEEE,kk<br />

1,50<br />

3,00 mm<br />

1,50<br />

WW OOOO,kk = 0,65 1,50 8,00 = 7,80 kkkk<br />

WW EEEE,kk = 0,65 3,00 8,00 = 15,6 kkkk<br />

ww DD+EE,kk = 0,65 kkkk<br />

mmm<br />

WX0.2<br />

A<br />

3,00 mm<br />

FF XX,0.2<br />

WX0.3<br />

6,00 mm<br />

WY0.4<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 25<br />

A<br />

4,00 mm 4,00 mm<br />

Annahme: Holztafelwände tragen auf Schub, d.h. starre Deckenscheiben<br />

verteilen die H-Last in Abhängigkeit der Wandschubsteifigkeit.<br />

Bei konstanter Wanddicke und gleichem<br />

Material im Verhältnis ll WWWWWWWW<br />

FF XX,1.2 = 6<br />

3 6 WW OOOO,kk = 2,60 kkkk<br />

FF XX,0.2 = FF XX,1.2 +<br />

3<br />

3 + 2 6 WW EEEE,kk = 5,72 kkkk<br />

Wände ziehen proportional zur Länge H-Last an!


4. Verteilung der Lasten aus der Deckenscheibe in die vertikalen Aussteifungsbauteile<br />

Lastaufteilung nach Wand-Biegesteifigkeit vs. nach Wand-Schubsteifigkeit<br />

OG<br />

EG<br />

OG<br />

EG<br />

2,60 kkkk<br />

9,94 kkkk<br />

2,60 kkkk<br />

8,84 kkkk<br />

2,60 kkkk<br />

3,52 kkkk<br />

2,60 kkkk<br />

5,72 kkkk<br />

2,60 kkkk<br />

9,94 kkkk<br />

2,60 kkkk<br />

8,84kkkk<br />

• Eine Lastaufteilung rein in Abhängigkeit der Wandsteifigkeit unterstellt eine starre, d.h. völlig<br />

unverformte Deckenscheibe (Stahlbeton: eher ja; Holztafelbauweise: eher nein)<br />

• Selbst bei Stahlbetonscheiben wird die Schubsteifigkeit bei sehr langen Wandscheiben<br />

maßgebend für die Lastverteilung, da bei langen Wandscheiben die Biegeverformung absolut<br />

untergeordnet ist!<br />

• Bei Brettsperrholzwandscheiben spielt je nach Wandlänge sowohl die Schubsteifigkeit als auch<br />

die Biegesteifigkeit eine Rolle! Wallner-Novak, Koppelhuber und Pock )1 schlagen für BSP-Wände<br />

1,5<br />

daher vor, die H-Lasten im Verhältnis ll WWWWWWWW zu verteilen<br />

• Da die Wandsteifigkeiten im Holzbau u.a. davon abhängen, ob eine Wand lotrecht hochbelastet<br />

ist oder nicht (Anspringen der Zuganker ja oder nein) stellt die H-Lastverteilung nach<br />

Wandsteifigkeiten oft eine reine „Hausnummernberechnung“ dar!<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 26<br />

)1<br />

Literatur: [3] M. Wallner-Novak, J. Koppelhuber, K. Pock


4. Verteilung der Lasten aus der Deckenscheibe in die vertikalen Aussteifungsbauteile<br />

Die aussteifende Deckenscheibe im Holztafelbau als Einfeldträgerkette, vgl. DIN EN 1995-1-1, NCl Zu 9.2.3.2:<br />

(NA.7) Die Stützkräfte und Beanspruchungen von über mehrere Felder durchlaufenden Tafeln<br />

dürfen näherungsweise ohne Berücksichtigung einer Durchlaufwirkung bestimmt werden.<br />

OG<br />

X<br />

WX1.1<br />

Y<br />

WX1.2<br />

FF XX,1.2<br />

WX1.3<br />

WY1.4<br />

4,00 mm 4,00 mm<br />

ww OOOO,kk = 0,975 kkkk mm<br />

FF XX,1.2 = ww OOOO,kk 4,00 mm = 3,90 kkkk<br />

FF XX,0.2 = FF XX,1.2 + ww EEGG,kk 4,00 mm = 11,7 kkkk<br />

Lastaufteilung nach Lasteinzugsfläche<br />

d.h. Deckenscheibe als Einfeldträgerkette<br />

EG<br />

OG<br />

EG<br />

WX0.2<br />

3,00 mm<br />

WX0.1<br />

FF XX,0.2<br />

WX0.3<br />

WY0.4<br />

4,00 mm 4,00 mm<br />

ww EEEE,kk = 1,95 kkkk mm<br />

1,95 kkkk<br />

3,90 kkkk<br />

1,95 kkkk<br />

5,85 kkkk<br />

11,7 kkkk<br />

5,85kkkk<br />

• Innenwände tragen höheren Lastanteil!<br />

• Die Wandsteifigkeit hat keinen Einfluss<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 27


4. Verteilung der Lasten aus der Deckenscheibe in die vertikalen Aussteifungsbauteile<br />

OG<br />

Zusammenfassung<br />

Lastaufteilung nach Wand-Biegesteifigkeit:<br />

EG<br />

Lastaufteilung nach Lasteinzugsfläche<br />

d.h. Deckenscheibe als Einfeldträgerkette<br />

OG<br />

EG<br />

2,60 kkkk<br />

9,94 kkkk<br />

1,95 kkkk<br />

5,85 kkkk<br />

2,60 kkkk<br />

3,52 kkkk<br />

3,90 kkkk<br />

11,7 kkkk<br />

2,60 kkkk<br />

9,94 kkkk<br />

1,95 kkkk<br />

5,85kkkk<br />

Lastaufteilung nach Wand-Schubsteifigkeit:<br />

Empfehlung:<br />

OG<br />

2,60 kkkk<br />

2,60 kkkk<br />

EG<br />

8,84 kkkk<br />

5,72 kkkk<br />

• Stahlbetondeckenscheibe (starre Scheibe)<br />

- Holztafelwände: Aufteilung der H-Last im Verhältnis der<br />

Schubsteifigkeit d.h. im Verhältnis der Wandlängen<br />

- BSP-Wände: Aufteilung der H-Last nach Wallner-Novak<br />

1,5<br />

et al., d.h. im Verhältnis ll WWWWWWWW<br />

2,60 kkkk<br />

8,84kkkk<br />

• Deckenscheiben im Holztafelbau (schubnachgiebige Scheibe)<br />

- Lastaufteilung nach Lasteinzugsfläche d.h.<br />

Deckenscheibe als Einfeldträgerkette<br />

- Lastaufteilung unabhängig von den Wandsteifigkeiten<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 28


5. Beispielrechnung: Nachweis des Horizontallastabtrags in einem Wohngebäude<br />

Mehrfamilienhaus mit identischem Grundriss im 1.OG und 2. OG (EG in Stahlbetonbauweise)<br />

Y<br />

X<br />

Tragende Wände nur in Y-Richtung<br />

→ Abtriebskräfte aus<br />

Schiefstellung nur in<br />

X-Richtung!<br />

Z<br />

X<br />

φφ<br />

φφ<br />

2.OG<br />

1.OG<br />

EG<br />

2, 94 mm 2, 94 mm 2, 94 mm 2, 32 mm<br />

Z<br />

Y<br />

2.OG<br />

1.OG<br />

EG<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 29


5. Beispielrechnung: Nachweis des Horizontallastabtrags in einem Wohngebäude<br />

Gebäude im Querschnitt, Horizontallasten auf die aussteifenden Deckenscheiben in Gebäudequerrichtung<br />

Z<br />

Y<br />

ww GGGG,kk = 0,18 kkkk<br />

mmm<br />

ww DD,kk = 0,45 kkkk<br />

mmm<br />

h YY,1,DD,dd<br />

2.OG<br />

1.OG<br />

EG<br />

2, 94 mm 2, 94 mm 2, 94 mm 2, 32 mm<br />

h YY,2,EE,dd<br />

h YY,1,EE,dd<br />

ww IIII,kk = 0,32 kkkk<br />

mmm<br />

ww EE,kk = 0,27 kkkk<br />

mmm<br />

12,0 mm<br />

h YY,2,DD,dd = 1,50 <br />

0,18 kkkk<br />

mmm<br />

h YY,2,DD,dd<br />

h YY,2,EE,dd = 1,50 0,32 kkkk<br />

kkkk 2,94 mm<br />

2,32 mm + 0,45 <br />

mm2 2<br />

= 1,62 kkkk mm<br />

mmm<br />

kkkk 2,94 mm<br />

2,32 mm + 0,27 <br />

mm2 2<br />

= 1,71 kkkk mm<br />

h YY,1,DD,dd = 1,50 0,45 kkkk<br />

mm 2 2,94 mm = 1,98 kkkk mm<br />

h YY,1,EE,dd = 1,50 0,27 kkkk<br />

mm 2 2,94 mm = 1,19 kkkk mm<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 30


5. Beispielrechnung: Nachweis des Horizontallastabtrags in einem Wohngebäude<br />

Gebäude im Längsschnitt, Horizontallasten in Gebäudelängsrichtung auf Decke über 2.OG<br />

Z<br />

X<br />

Aussteifende<br />

Wände:<br />

Stahlbeton +<br />

Holztafelbau<br />

→ φφ 0 II = 1<br />

100<br />

ww DD,kk = 0,42 kkkk<br />

mmm<br />

h XX,2,DD,dd<br />

GG 2,kk = 1296 kkkk<br />

SS kk + QQ 2,kk = 486 kN<br />

φφ φφ φφ<br />

φφ<br />

2.OG<br />

1.OG<br />

EG<br />

GG 1,kk = 1399 kkkk<br />

QQ 1,kk = 607 kkkk<br />

φφ φφ φφ<br />

2, 94 mm 2, 94 mm 2, 94 mm 2, 32 mm<br />

h XX,2,EE,dd<br />

ww EE,kk = 0,21 kkkk<br />

mmm<br />

Wind auf Giebeldreieck wird konstant über Giebelbreite verschmiert!<br />

h XX,2,wwww,kk = 0,42 kkkk<br />

mmm 1<br />

2,94 mm<br />

2,32 mm +<br />

2 2<br />

h XX,2,wwww,kk = 0,21 kkkk<br />

mmm 1<br />

2,94 mm<br />

2,32 mm +<br />

2 2<br />

= 1,10 kkkk mm<br />

= 0,55 kkkk mm<br />

h XX,2,gg,kk =<br />

h XX,2,ss+qq,kk =<br />

1296 kkkk<br />

2 12,0 mm 1<br />

100 = 0,54 kkkk mm<br />

486 kkkk<br />

2 12,0 mm 1<br />

100 = 0,20 kkkk mm<br />

h XX,2,DD,dd = 1,35 0,54 kkkk mm + 1,50 1,10 kkkk mm + 1,50 0,70 0,20 kkkk mm = 2,59 kkkk mm<br />

Abtriebslast wird als Linienlast<br />

über die Giebelseiten verteilt.<br />

h XX,2,EE,dd = 1,35 0,54 kkkk mm + 1,50 0,55 kkkk mm + 1,50 0,70 0,20 kkkk mm = 1,76 kkkk mm<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 31


5. Beispielrechnung: Nachweis des Horizontallastabtrags in einem Wohngebäude<br />

Gebäude im Längsschnitt, Horizontallasten in Gebäudelängsrichtung auf Decke über 1.OG<br />

Z<br />

X<br />

Aussteifende<br />

Wände:<br />

Stahlbeton +<br />

Holztafelbau<br />

→ φφ 0 II = 1<br />

100<br />

ww DD,kk = 0,42 kkkk<br />

mmm<br />

h XX,1,DD,dd<br />

GG 2,kk = 1296 kkkk<br />

SS kk + QQ 2,kk = 486 kN<br />

φφ φφ φφ<br />

2.OG<br />

φφ<br />

1.OG<br />

EG<br />

GG 1,kk = 1399 kkkk<br />

QQ 1,kk = 607 kkkk<br />

∑NN gg2,kk = 1296 kkkk<br />

∑NN rr2,kk = 486 kkkk<br />

φφ φφ φφ<br />

∑NN gg1,kk = 2695 kkkk<br />

∑NN rr1,kk = 1093 kkkk<br />

2, 94 mm 2, 94 mm 2, 94 mm 2, 32 mm<br />

h XX,1,EE,dd<br />

ww EE,kk = 0,21 kkkk<br />

mmm<br />

h XX,1,wwww,kk = 0,42 kkkk<br />

mm 2 2,94 mm = 1,23 kkkk mm<br />

h XX,1,wwww,kk = 0,21 kkkk<br />

mm 2 2,94 mm = 0,62 kkkk mm<br />

h XX,1,DD,dd = 1,35 0,58 kkkk mm + 1,50 1,23 kkkk mm + 1,50 0,70 0,25 kkkk mm = 2,89 kkkk mm<br />

Abtriebslast aus einsinniger Imperfektion nach<br />

DIN EN 1993-1-1/NA für Bemessung<br />

der aussteifenden Wände.<br />

h XX,1,gg,kk =<br />

h XX,1,qq,kk =<br />

1399 kkkk<br />

2 12,0 mm 1<br />

100 = 0,58 kkkk mm<br />

607 kkkk<br />

2 12,0 mm 1<br />

100 = 0,25 kkkk mm<br />

0,83 kkkk mm<br />

0,33 kkkk mm = 3,31 kkkk mm<br />

Abtriebslast aus gegensinniger Imperfektion nach<br />

DIN EN 1993-1-1/NA für Bemessung Deckenscheibe:<br />

h XX,1,EE,dd = 1,35 0,58 kkkk mm + 1,50 0,62 kkkk mm + 1,50 0,70 0,25 kkkk mm = 1,98 kkkk mm<br />

0,83 kkkk 0,33 kkkk mm<br />

mm = 2,40 kkkk mm<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 32<br />

h XX,1,gg,kk =<br />

h XX,1,qq,kk =<br />

1296 kkkk + 2695 kkkk<br />

2 12,0 mm<br />

486 kkkk + 1093 kkkk<br />

2 12,0 mm<br />

<br />

<br />

1<br />

2<br />

100 = 0,83 kkkk mm<br />

1<br />

2<br />

100 = 0,33 kkkk mm


5. Beispielrechnung: Nachweis des Horizontallastabtrags in einem Wohngebäude<br />

Deckenscheibe und aussteifende Wände im 2.OG für Horizontallastabtrag in Gebäudelängsrichtung-X<br />

Y<br />

X<br />

h XX,2,DD,dd = 2,59 kkkk mm<br />

− 2,25 −<br />

h XX,2,EE,dd = 1,76 kkkk mm<br />

− 2,10 −<br />

− 3,00 −<br />

− 5,25 −<br />

− 3,30 −<br />

• Die Wände in X-Richtung tragen keine vertikalen Lasten, es sollten nur Holztafelwände mit<br />

Längen deutlich größer 1,00 m herangezogen werden (-> hohe Zugankerkräfte!)<br />

• Bei Stahlbetonwänden sind auch kurze Wandlängen ansetzbar<br />

• Bei Massivholzdecken gilt nicht die Scheibenhöhenbegrenzung gemäß DIN EN 1995-1-1/NA, NCl<br />

Zu 9.2.3.2 bei Lasteinleitung quer zu den Rippen. Allerdings sollte eine mechanisch sinnvolle<br />

Scheibenhöhe gewählt werden z.B. BB ≤ LL<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 33


5. Beispielrechnung: Nachweis des Horizontallastabtrags in einem Wohngebäude<br />

Deckenscheibe und aussteifende Wände im 2.OG für Horizontallastabtrag in Gebäudelängsrichtung-X<br />

Y<br />

X<br />

h XX,2,DD,dd = 2,59 kkkk mm<br />

8,00 mm 4,00 mm<br />

h XX,2,EE,dd = 1,76 kkkk mm<br />

7,70 mm 7,25 mm<br />

h XX,2,DD,dd = 2,59 kkkk mm<br />

h XX,2.EE,dd = 1,76 kkkk mm<br />

7,70 mm<br />

7,25 mm<br />

2.1<br />

2.2<br />

2.1 2.2<br />

8,00 mm 4,00 mm 8,00 mm 4,00 mm<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 34


5. Beispielrechnung: Nachweis des Horizontallastabtrags in einem Wohngebäude<br />

h XX,2,DD,dd = 2,59 kkkk BB XX,1,dd = 1<br />

mm<br />

8,00 mm 2,59 kkkk mm 12,0 mm 2<br />

= 23,3 kkkk<br />

2<br />

AA XX,1,dd = 2,59 kkkk 2.1<br />

mm 12,0 mm − 23,3 kkkk = 7,78 kkkk = VV AA,dd<br />

−VV BB,llll,dd = 2,59 kkkk 8,00 mm − 7,78 kkkk = 12,9 kkkk<br />

mm<br />

VV BB,rrrr,dd = 23,3 kkkk − 12,9 kkkk = 10,4 kkkk<br />

MM BB,dd = −2,59 kkkk mm 4,00 mm 2<br />

= −20,7 kkkkkk<br />

2<br />

8,00 mm 4,00 mm<br />

7,78<br />

MM FFFFFFFF,dd =<br />

AA XX,1,dd<br />

BB XX,1,dd<br />

2,59 8,00 8,00 mm 1 7,78 kkkk = 11,7 kkkkkk<br />

2<br />

+7,78<br />

Beanspruchung der Deckenscheibe 2.1<br />

+<br />

+11,7<br />

-<br />

10,4<br />

−12,9<br />

7,70 mm<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 35<br />

-<br />

+<br />

−20,7<br />

VV dd kkkk<br />

MM dd kkkkkk<br />

Moment bei Querschnittssprung<br />

nicht maßgebend!<br />

ss VV,0,dd = VV eeeeeeeeeeee 12,9 kkkk<br />

=<br />

h sssssssssssss 7,70 mm = 1,68 kkkk mm<br />

Bei üblichen Hochbauten genügt der Nachweis, der<br />

Verbindungsmittel.<br />

Scheibenschub in BSP-Platte wird im Regelfall nicht<br />

maßgebend!<br />

DD GGGGGGGG,dd = ZZ GGGGGGGG,dd = MM eeeeeeeeeeee 20,7 kkkkkk<br />

=<br />

= 2,88 kkkk<br />

h − bb GGGGGGGG 7,70 mm − 0,50 mm<br />

Annahme der 50 cm –Randstreifen wirkt<br />

als Gurt. Dort sind die Gurtkräfte an den<br />

Plattenstößen zu übertragen.


5. Beispielrechnung: Nachweis des Horizontallastabtrags in einem Wohngebäude<br />

Beanspruchung der Deckenscheibe 2.2<br />

h XX,2,EE,dd = 1,76 kkkk mm<br />

AA XX,2,dd = 1,76 kkkk mm 1 2 8,00 mm = 7,04 kkkk = VV AA,dd = −VV BB,llll,dd<br />

2.2<br />

CC XX,2,dd = 1,76 kkkk mm 1 2 4,00 mm = 3,52 kkkk = −VV CC,dd= VV BB,rrrr,dd<br />

7,25 mm<br />

BB XX,2,dd = 1,76 kkkk 12,0 nn − 7,04 kkkk − 3,52 kkkk = 10,6 kkkk<br />

mm<br />

MM FFFFFFFF,dd = 1,76 kkkk 2<br />

mm<br />

8,00 mm<br />

= 14,1kkkkkk<br />

8<br />

8,00 mm 4,00 mm<br />

AA XX,2,dd BB XX2,dd CC XX2,dd<br />

Geringere Schnittgrößen als Deckenscheibe 2.1.<br />

Nachweise werden nicht maßgebend!<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 36


5. Beispielrechnung: Nachweis des Horizontallastabtrags in einem Wohngebäude<br />

Deckenscheibe und aussteifende Wände im 1.OG für Horizontallastabtrag in Gebäudelängsrichtung-X<br />

X<br />

Y<br />

h XX,1,DD,dd = 2,89 kkkk mm<br />

3,31 kkkk mm<br />

(…) Klammerwerte für<br />

Bemessung der<br />

Deckenscheibe!<br />

1.1<br />

1.2<br />

8,00 mm 4,00 mm<br />

h XX,1,EE,dd = 1,98 kkkk mm<br />

2,40 kkkk mm<br />

(…) Klammerwerte für<br />

Bemessung der<br />

Deckenscheibe!<br />

7,70 mm 7,25 mm<br />

h XX,1,DD,dd = 2,89 kkkk mm<br />

h XX,1,EE,dd = 1,98 kkkk mm<br />

3,31 kkkk 1.1 mm<br />

1.2<br />

2,40 kkkk mm<br />

7,70 mm<br />

7,25 mm<br />

8,00 mm 4,00 mm 8,00 mm 4,00 mm<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 37


5. Beispielrechnung: Nachweis des Horizontallastabtrags in einem Wohngebäude<br />

h XX,1,DD,dd = 3,31 kkkk BB XX,1,dd = 1<br />

mm<br />

8,00 mm 3,31 kkkk mm 12,0 mm 2<br />

= 29,8 kkkk 26,0 kkkk<br />

2<br />

2,89 kkkk AA XX,1,dd = 3,31 kkkk 1.1<br />

mm<br />

mm 12,0 mm − 29,8 kkkk = 9,92 kkkk = VV AA,dd<br />

8,68 kkkk<br />

(…) Klammerwerte für<br />

Bemessung der −VV BB,llll,dd = 3,31 kkkk 8,00 mm − 9,92 kkkk = 16,6 kkkk<br />

aussteifenden<br />

mm<br />

Wandscheibe!<br />

VV BB,rrrr,dd = 29,8 kkkk − 16,6 kkkk = 13,2 kkkk<br />

MM BB,dd = −3,31 kkkk mm 4,00 mm 2<br />

= −26,5 kkkkkk<br />

2<br />

8,00 mm 4,00 mm<br />

9,92<br />

MM FFFFFFFF,dd =<br />

AA XX,1,dd<br />

BB XX,1,dd<br />

3,31 8,00 8,00 mm 1 9,92 kkkk = 14,9 kkkkkk<br />

2<br />

+9,92<br />

Beanspruchung der Deckenscheibe 1.1<br />

+<br />

+14,9<br />

-<br />

+13,2<br />

−16,6<br />

7,70 mm<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 38<br />

-<br />

+<br />

−26,5<br />

VV dd kkkk<br />

MM dd kkkkkk<br />

Moment bei Querschnittssprung<br />

nicht maßgebend!<br />

ss VV,0,dd = VV eeeeeeeeeeee<br />

h sssssssssssss<br />

= 16,6kkkk<br />

7,70 mm = 2,16 kkkk mm<br />

Bei üblichen Hochbauten genügt der Nachweis, der<br />

Verbindungsmittel.<br />

Scheibenschub in BSP-Platte wird im Regelfall nicht<br />

maßgebend!<br />

DD GGGGGGGG,dd = ZZ GGGGGGGG,dd = MM eeeeeeeeeeee 26,5 kkkkkk<br />

=<br />

= 3,68 kkkk<br />

h − bb GGGGGGGG 7,70 mm − 0,50 mm<br />

Annahme der 50 cm –Randstreifen wirkt<br />

als Gurt. Dort sind die Gurtkräfte an den<br />

Plattenstößen zu übertragen.


5. Beispielrechnung: Nachweis des Horizontallastabtrags in einem Wohngebäude<br />

Beanspruchung der Deckenscheibe 1.2<br />

h XX,1,EE,dd = 1,98 kkkk mm<br />

AA XX,2,dd = 1,98 kkkk mm 1 2 8,00 mm = 7,92 kkkk = VV AA,dd = −VV BB,llll,dd<br />

1.2<br />

2,40 kkkk mm<br />

CC XX,2,dd = 1,98 kkkk mm 1 2 4,00 mm = 3,96 kkkk = −VV CC,dd= VV BB,rrrr,dd<br />

(…) Klammerwerte für<br />

BB XX,2,dd = 1,98 kkkk Bemessung der<br />

12,0 mm − 7,92 kkkk − 3,96 kkkk = 11,9 kkkk<br />

mm<br />

Deckenscheibe!<br />

MM FFFFFFFF,dd = 1,98 kkkk 2<br />

mm<br />

8,00 mm<br />

= 15,8 kkkkkk<br />

8<br />

8,00 mm 4,00 mm<br />

AA XX,2,dd BB XX2,dd CC XX2,dd<br />

7,25 mm<br />

Geringere Schnittgrößen als Deckenscheibe 2.1.<br />

Nachweise werden nicht maßgebend!<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 39


5. Beispielrechnung: Nachweis des Horizontallastabtrags in einem Wohngebäude<br />

Ausbildung der BSP-Elementfugen für die maßgebende Beanspruchung in Deckenscheibe 1.1<br />

ZZ GGGGGGGG,dd<br />

VVVV 8 / 220, αα = ±45°, ee = 33 cccc, ll eeeeee = 110 mmmm<br />

ZZ GGGGGGGG,dd = 3,68 kkkk<br />

Schraubentragfähigkeiten gemäß<br />

SPAX Bemessungshinweise 07/2021:<br />

RR aaaa,C5,kk = 96 NN<br />

mmmm 110 mmmm 1<br />

2 cos 2 45° + sin 2 = 9600 NN<br />

45°<br />

ss vv,0,dd<br />

ss vv,0,dd = 1,87 kkkk mm<br />

RR aaaa,C5,dd =<br />

9,60 kkkk 1,0<br />

1,3<br />

= 7,38 kkkk<br />

RR vv,kk = 2.555 NN + 0,25 9.600 NN = 4955 NN<br />

ZZ GGGGGGGG,dd<br />

FF vv,dd<br />

FF aaaa,C5,dd<br />

RR vv,dd =<br />

4,96 kkkk 1,0<br />

1,3<br />

= 3,81 kkkk<br />

FF vv,,dd = 1 2 ss vv,0,dd ee = 1 2 2,16 0,33 mm = 0,356 kkkk ≤ RR vv,dd = 3,81 kkkk<br />

ss vv,0,dd<br />

FF vv,dd<br />

FF aaaa,C5,dd<br />

FF aaaa,C5,,dd = 1 2 2 ZZ GGGGGGGG,dd = 2<br />

2 3,68 kkkk = 2,60 kkkk ≤ RR aaaa,C5,dd = 7,38 kkkk<br />

Der Zuggurtstoß wird durch das gekreuzte<br />

Randschraubenpaar (2 Schrauben!) ausgebildet<br />

Die Ausnutzung der Verbindungsmittel infolge Scheibentragfähigkeit ist sehr gering. Die Verbindungsmittel<br />

werden jedoch auch für die Übertragung von Querkräften aus der Plattentragwirkung (Querverteilung!) benötigt.<br />

Die Empfehlung gemäß DIN EN 1995-1-1/NA NCL Zu 9.2.3.2 (NA.11), wonach bei Holztafelscheiben ein<br />

Zuggurtstoß für die 1,5-fache Zuglast zu bemessen ist, wird eingehalten (Begrenzung der Verformung!)<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 40


5. Beispielrechnung: Nachweis des Horizontallastabtrags in einem Wohngebäude<br />

Deckenscheibe und aussteifende Wände im 2.OG für Horizontallastabtrag in Gebäudequerrichtung-Y<br />

Y<br />

X<br />

h YY,2,DD,dd = 1,62 kkkk mm<br />

− 6,10 − − 5,00 −<br />

− 5,70 −<br />

−7,80 −<br />

− 4,10 −<br />

− 5,00 −<br />

− 4,10 −<br />

− 5,00 −<br />

− 5,30 −<br />

− 5,80 −<br />

h YY,2,EE,dd = 1,71 kkkk mm<br />

• Die Wände in Y-Richtung tragen vertikalen Lasten, daher sind bei sinnvollen Wandlängen keine<br />

großen Zugankerkräfte zu erwarten.<br />

• In den Achsen mit Stahlbetonwänden werden nur diese angesetzt (wesentlich steifer!)<br />

• Die BSP-Elemente tragen die Windlast als liegende Biegeträger um die starke Achse zu den<br />

tragenden und aussteifenden Wänden. Keine Scheibenberechnung nötig!<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 41


5. Beispielrechnung: Nachweis des Horizontallastabtrags in einem Wohngebäude<br />

Deckenscheibe und aussteifende Wände im 2.OG für Horizontallastabtrag in Gebäudequerrichtung-Y<br />

Y<br />

X<br />

h YY,2,DD,dd = 1,62 kkkk mm<br />

− 6,10 − − 5,00 −<br />

2.3<br />

− 5,70 −<br />

2.4<br />

−7,80 −<br />

− 5,00 −<br />

− 4,10 −<br />

2.5<br />

− 5,00 −<br />

− 4,10 −<br />

− 5,80 −<br />

− 5,30 −<br />

h YY,2,EE,dd = 1,71 kkkk mm<br />

Einfeldträger 2.3<br />

wird maßgebend!<br />

2.4<br />

2,00 mm<br />

10,50 mm<br />

2.3 2.5<br />

7,70 mm 10,70 mm<br />

2,00 mm<br />

BSP-Elemente 140 mm<br />

5s (40/20/20/20/40)<br />

B = 2,00 m<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 42


5. Beispielrechnung: Nachweis des Horizontallastabtrags in einem Wohngebäude<br />

Beanspruchung im maßgebenden Einfeldträger 2.3<br />

h YY,2,EE,dd = 1,71 kkkk mm<br />

2.3<br />

2,00 mm<br />

Je Gebäudelängsseite wird auf der sicheren Seite liegend<br />

nur ein BSP-Element angesetzt. Bei Bedarf können auch<br />

mehrere angesetzt werden, dann aber vereinfachend<br />

keinen Verbund der Träger ansetzen.<br />

AA YY,2,dd<br />

7,70 mm<br />

BBYY,2,dd<br />

BSP-Elemente 140 mm<br />

5s (40/20/20/20/40)<br />

B = 2,00 m<br />

AA YY,2,dd = BB YY,2,dd = VVmax,dd = 1,71 kkkk mm<br />

7,70 mm<br />

= 6,58 kkkk<br />

2<br />

ττ vv,nnnnnnnnnn,dd = 1,5 <br />

6,58 kkkk<br />

kkkk<br />

= 0,0049<br />

4 + 2 + 4 cccc 200 cccc ccccc<br />

≪ ff vv,dd<br />

MM FFFFFFFF,dd = 1,71 kkkk mm<br />

7,70 mm m<br />

= 12,7 kkkkkk<br />

8<br />

σσ mm,dd =<br />

1270 kkkkkkkk 6<br />

4 + 2 + 4 cccc 200 cccc m<br />

= 0,019<br />

kkkk<br />

ccccc<br />

≪ ff mm,dd<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 43


5. Beispielrechnung: Nachweis des Horizontallastabtrags in einem Wohngebäude<br />

CC YY,2,dd<br />

Beanspruchung im Durchlaufträger 2.5<br />

2.5<br />

3,08 mm 4,27 mm 3,35 mm<br />

DD YY,2,dd<br />

10,70 mm<br />

h YY,2,EE,dd = 1,71 kkkk mm<br />

2,00 mm<br />

• Im Rahmen der Genauigkeit einer Aussteifungsberechnung<br />

kann bei der Annahme von starren Lagern auch mit der<br />

Einfeldträgerkette gerechnet werden, die Unterschiede zum<br />

Durchlaufträger sind gering.<br />

• Bei der Erfassung der Wandsteifigkeiten verändert sich die<br />

Lagerkraftverteilung stark: Das Stahlbetonwandauflager zieht<br />

die größte Lagerkraft die Innenwände werden entlastet, die<br />

rechte Holztafelaußenwand bekommt einen wesentlich<br />

größeren Anteil<br />

EE YY,2,dd FF YY,2,dd<br />

Durchlaufträger mit starren Auflagern<br />

• In diesem Fall macht der Ansatz von Lagerfedern, die aus den<br />

Wandsteifigkeiten abgeleitet werden, Sinn.<br />

Einfeldträgerkette mit starren Auflagern<br />

Durchlaufträger mit nachgiebigen Auflagern<br />

• Lager C: Stahlbetonwand nahezu starr<br />

• Lager D bis F: Holztafelwände nachgiebig<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 44


5. Beispielrechnung: Nachweis des Horizontallastabtrags in einem Wohngebäude<br />

Betrachtung der aussteifenden Wandachse A in Gebäudelängsrichtung-X<br />

Y<br />

X<br />

h XX,1,DD,dd ; h XX,2,DD,dd<br />

8,00 mm 4,00 mm<br />

h XX,1,EEEE,dd ; h XX,2,EE,dd<br />

A<br />

1.1<br />

1.2<br />

− 3,00 −<br />

− 5,25 −<br />

− 3,30 −<br />

A<br />

Z<br />

X<br />

Holztafelwand:<br />

Aufteilung nach Länge<br />

AA XX,2,dd<br />

AA XX,1,dd<br />

W2.1 W2.2 W2.3<br />

W1.1 W1.2 W1.3<br />

− 3,00 −<br />

− 5,25 −<br />

− 3,30 −<br />

durchgehendes Rähm / Sturz, zug-/druckfest gestoßen<br />

2, 94 mm 2, 94 mm<br />

Außenwand: gg kk = 0,75 kkkk<br />

mm 2<br />

Aus Deckenscheiben:<br />

AA XX,2,dd = 7,78 kkkk + 7,04 kkkk =<br />

= 14,8 kkkk<br />

AA XX,1,dd = 8,68 kkkk + 7,92 kkkk =<br />

= 16,6 kkkk<br />

Anteil der kürzesten Wand: AA WW2.1,dd =<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 45<br />

3,00<br />

3,00 + 5,25 + 3,30 14,8 kkkk = 3,84 kkkk AA 3,00<br />

WW1.1,dd =<br />

16,6 kkkk = 4,31 kkkk<br />

3,00 + 5,25 + 3,30


5. Beispielrechnung: Nachweis des Horizontallastabtrags in einem Wohngebäude<br />

Betrachtung der kürzesten aussteifenden Wand W2.1 und W2.1, maßgebend für Zugankerkräfte<br />

ss vv2,0,dd<br />

AA WW2.1,dd = 3,84 kkkk<br />

Eigengewicht wirkt beim Nachweis der Lagesicherheit günstig<br />

X<br />

γγ GG,ssssss = 0,90 ... DIN EN 1990/NA, Tab. NA.A.1.2(A)<br />

Z<br />

AA VV2,dd<br />

W2.1<br />

W1.1<br />

GG dd<br />

ss vv2,0,dd<br />

ss vv1,0,dd<br />

GG dd<br />

BB VV2,dd<br />

2, 94 mm 2, 94 mm<br />

AA WW1.1,dd = 4,31 kkkk<br />

GG dd = 0,90 GG kk = 0,90 0,75 kkkk<br />

mm 2 3,00 2,94 mm2 = 5,95 kkkk<br />

Schubfluss:<br />

ss vv2,0,dd =<br />

ss vv1,0,dd =<br />

3,84 kkkk<br />

3,00 mm = 1,28 kkkk mm<br />

4,31 kkkk<br />

3,00 mm + ss vv2,0,dd = 2,72 kkkk mm<br />

→ Schubanker auf<br />

Decke über OG1<br />

→ Schubanker auf<br />

Decke über EG<br />

ss vv1,0,dd<br />

AA VV1,dd<br />

3,00 mm<br />

BBVV1,dd<br />

BB VV2,dd = 1<br />

3,00 1,28 kkkk mm<br />

3,00 mm 2,94 mm + 5,95 kkkk <br />

3,00 mm<br />

2<br />

= 6,74 kkkk<br />

AA VV2,dd = 5,59 kkkk − 6,74 kkkk = −1,15 kkkk<br />

BB VV1,dd = 1<br />

3,00 2,72 kkkk mm<br />

→ Zuganker<br />

3,00 mm 2,94 mm + 5,95 kkkk <br />

3,00 mm<br />

2<br />

+ 6,74 kkkk 3,00 mm = 17,7 kkkk<br />

Da die Windlast auch aus der<br />

Gegenrichtung angreifen kann,<br />

sind die Zuganker an beiden<br />

Wandenden anzubringen.<br />

AA VV1,dd = 5,95 kkkk + 6,74 kkkk − 1,15 kkkk − 17,7 kkkk = −6,16 kkkk<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 46<br />

→ Zuganker


5. Beispielrechnung: Nachweis des Horizontallastabtrags in einem Wohngebäude<br />

Übertragung der Zug- und Schubkräfte über die Geschossdecke hinweg.<br />

Dämmung,<br />

Fassade<br />

Ständer mit<br />

Beplankung<br />

Vorsatzschale mit<br />

Installationsebene<br />

Zugkraftübertragung<br />

Dämmung,<br />

Fassade<br />

Ständer mit<br />

Beplankung<br />

Vorsatzschale mit<br />

Installationsebene<br />

Schubkraftübertragung<br />

z.B. Rothoblaas WBR070, e = 1,00 m<br />

RR vv,dd = 3,0 kkkk<br />

Gewindestab M12<br />

ff vv,dd =<br />

3,0 kkkk<br />

1,00 mm = 3,00 kkkk mm<br />

TG8/200, e = 80 cm<br />

RR vv,dd = 2,64 kkkk<br />

ff vv,dd =<br />

2,64 kkkk<br />

0,80 mm = 3,30 kkkk mm<br />

z.B. 2 x Rothoblaas WZU3002<br />

an den Randständern: RR zz,dd = 11,6 kkkk<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 47<br />

Achtung! Wenn Blechteile über die OSB-Beplankung in die tragenden<br />

Holzbauteile (Ständer oder Schwelle) befestigt werden. Hier ist ein Nachweis<br />

der Verbindungsmittel unter Berücksichtigung der Zwischenschicht<br />

erforderlich!<br />

Vgl.: [2] H.J. Blaß, B. Laskewitz


6. Literatur<br />

Aus folgenden Veröffentlichungen wurde im Vortrag zitiert oder diese dienen zur Vertiefung des Themas:<br />

[1] SPAX: Bemessungshinweise, Hinweise zur Bemessung von tragenden SPAX-Verbindungen nach<br />

ETA 12/0114<br />

[2] H.J. Blaß, B. Laskewitz: Tragfähigkeit von Verbindungen mit stiftförmigen Verbindungsmitteln und<br />

Zwischenschichten, Publikationen KIT<br />

[3] M. Wallner-Novak, J. Koppelhuber, K. Pock: Brettsperrholz Bemessung, Grundlagen für Statik und<br />

Konstruktion nach Eurocode, proHolz Austria, Juli 2013<br />

[4] F. Colling, P. Janßen: Aussteifung von Gebäuden in Holztafelbauart, 3. Aufl., September 2021<br />

[5] M. Wallner-Novak, P. Wörle: Aussteifungssysteme im Holz-Hochbau, Österreichischer<br />

Ingenieurholzbauverband (IHBV), 1. Aufl. 2021<br />

[6] F. Leonhardt: Vorlesungen über Massivbau. Zweiter Teil: Sonderfälle der Bemessung im<br />

Stahlbetonbau, Springer, Berlin, 1975.<br />

[7] H. Beck, H.G. Schäfer: Die Berechnung von Hochhäusern durch Zusammenfassung aller aussteifenden<br />

Bauteile zu einem Balken. Der Bauingenieur, 44(3),1969.<br />

Danksagung:<br />

Die exemplarischen Berechnungen mit der Software mb BauStatik U811 für die Ermittlung der Lastaufteilung<br />

auf aussteifende Wände wurden von Herrn Andreas Spindler, M.Sc. vom Ingenieurbüro Sen<strong>new</strong>ald + Steger<br />

PartG mbB durchgeführt.<br />

Bei der Endkorrektur der Präsentation hat mich Herr Sebastian Zelger, M.Sc. vom Ingenieurbüro Sen<strong>new</strong>ald<br />

+ Steger PartG mbB unterstützt.<br />

© Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida, 13. März 2025, Seite 48


Westdeutsche Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau HTK 2025<br />

Schwingungsnachweise bei Holzdecken in der Praxis | J. Ruf 1<br />

Schwingungsnachweise bei<br />

Holzdecken in der Praxis<br />

Johannes Ruf<br />

Hochschule Biberach<br />

Biberach, Deutschland


2<br />

Schwingungsnachweise bei Holzdecken in der Praxis | J. Ruf<br />

Westdeutsche Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau HTK 2025


Westdeutsche Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau HTK 2025<br />

HBV-Systeme und Bemessung in der Praxis | J. Schänzlin 1<br />

HBV-Systeme und Bemessung<br />

in der Praxis<br />

Prof. Dr. Jörg Schänzlin<br />

Hochschule Biberach<br />

Biberach, Deutschland


2<br />

HBV-Systeme und Bemessung in der Praxis | J. Schänzlin<br />

Westdeutsche Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau HTK 2025


Hochschule Biberach<br />

Fakultät Bauingenieurwesen<br />

Institut für Holzbau<br />

HBV-Systeme und Bemessung in der Praxis<br />

13.03.2025<br />

Prof. Dr.-Ing. habil. J. Schänzlin<br />

Letzte Überarbeitung am 4. Februar 2025


Inhaltsverzeichnis<br />

Inhaltsverzeichnis<br />

1 Allgemeines 1<br />

2 Aufbau der Technischen Spezifikation [6] 2<br />

3 Anwendungsbereich 4<br />

4 Kurzzeitverhalten 5<br />

4.1 Belastung/Einwirkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5<br />

4.1.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5<br />

4.1.2 Anzusetzende Belastungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7<br />

4.1.3 Teilsicherheitsbeiwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12<br />

4.1.4 Klassen der Lasteinwirkungsdauern . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12<br />

4.2 Modifikationsbeiwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13<br />

4.3 Ermittlung der Schnittgrößen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13<br />

4.3.1 Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13<br />

4.3.2 Berücksichtigung Temperatur etc. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22<br />

4.3.3 Materialverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26<br />

4.3.4 Kompatibilität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26<br />

4.3.5 Mittragende Breite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29<br />

5 Verbindungsmittel 29<br />

5.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29<br />

5.2 Zulassungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29<br />

5.2.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29<br />

5.2.2 Europäische Zulassungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30<br />

5.2.3 Allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen . . . . . . . . . . . . . . . 30<br />

5.3 Regelungen in der Technischen Spezifikation [6] . . . . . . . . . . . . . . . 31<br />

5.3.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31<br />

5.3.2 Stiftförmige Verbindungsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32<br />

5.3.3 Kerven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34<br />

6 Langzeitverhalten 40<br />

6.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40<br />

6.2 Maßgebende Zeitpunkte (oder ”<br />

Steifigkeit zieht Kräfte an“) . . . . . . . . . 40<br />

6.3 Kriechen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44<br />

7 Bemessungsablauf 53<br />

8 Entwurfsgrundsätze 56<br />

8.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56<br />

8.2 Holzbauteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56<br />

8.3 Schalung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56<br />

8.4 Trennfuge zwischen Holz und Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57<br />

8.5 Betonplatte und Bewehrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58<br />

8.6 Querschnittsform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60<br />

8.7 Verbindungsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62<br />

8.8 Integrierte Leitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


Inhaltsverzeichnis<br />

I<br />

8.9 Auflager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66<br />

8.10 Statische Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67<br />

9 Anschlüsse zwischen Decke und Wand 70<br />

9.1 Anschluss an eine Wand aus Mauerwerk - vertikale und horizontale Belastung 70<br />

9.2 Anschluss an eine Stahlbetonwand - vertikale und horizontale Belastung . . . 71<br />

9.3 Anschluss an eine Holzständerwand - vertikale und horizontale Belastung . . 72<br />

9.4 Anschluss an eine Außenwand aus Brettsperrholz - vertikale und horizontale<br />

Belastung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73<br />

9.5 Anschluss an eine Außenwand aus Mauerwerk - vertikale Belastung . . . . . 74<br />

9.6 Anschluss an eine durchgehende Außenwand aus Stahlbeton - vertikale Belastung<br />

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75<br />

9.7 Anschluss an eine Außenwand in Holzständerbauweise - vertikale Belastung . 76<br />

9.8 Anschluss an eine Außenwand aus Brettsperrholz - vertikale Belastung . . . . 77<br />

9.9 Gebäudetrennwand aus Mauerwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78<br />

9.10 Gebäudetrennwand in Stahlbetonbauweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79<br />

9.11 Gebäudetrennwand in Holzständerbauweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80<br />

9.12 Gebäudetrennwand in Brettsperrholzbauweise . . . . . . . . . . . . . . . . . 81<br />

9.13 Tragende Innenwand aus Mauerwerk - vertikale und horizontale Belastung . . 82<br />

9.14 Tragende Innenwand aus Stahlbeton - vertikale und horizontale Belastung . . 83<br />

9.15 Tragende Innenwand in Holzständerbauweise - vertikale und horizontale Belastung<br />

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84<br />

9.16 Tragende Innenwand aus Brettsperrholz - vertikale und horizontale Belastung 85<br />

9.17 Tragende Innenwand aus Stahlbeton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86<br />

9.18 Tragende Innenwand in Holzständerbauweise . . . . . . . . . . . . . . . . . 87<br />

9.19 Tragende Innenwand aus Brettsperrholz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88<br />

9.20 Anschluss an einen Betonunterzug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89<br />

9.21 Anschluss an eine Stütze und Unterzug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90<br />

9.22 Anschluss in einem Stahl-Skelettbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91<br />

10 Zusammenfassung und Ausblick 93<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


II<br />

Inhaltsverzeichnis<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


1<br />

1 Allgemeines<br />

Bei der Holz-Beton-Verbundbauweise werden die Vorteile des Holzbaus mit den Vorteilen des<br />

Stahlbetonbaus verbunden (vgl. Abb. 1).<br />

Abbildung 1: Holz-Beton-Verbundträger im Versuch (siehe [1] und [2])<br />

So werden im Vergleich zum Holzbau die Steifigkeit und die Tragfähigkeit erhöht und der<br />

Brand- und Schallschutz verbessert (siehe [3]). Auch lässt sich durch die Betonplatte eine<br />

aussteifende Scheibe auf einfache Art und Weise realisieren.<br />

Im Vergleich zum Stahlbetonbau wird das Eigengewicht reduziert und der Anteil von nachwachsenden<br />

Rohstoffen deutlich vergrößert. Hinzu kommt, dass im Hochbau bei sichtbaren<br />

Holzdecken oft kein weiterer Ausbau notwendig wird. Auch im Hinblick auf die Herstellung<br />

der Decken können einige Vorteile wie z.B. geringere einzubringende Betonmenge oder einen<br />

geringeren Anteil an Unterstützungsträgern durch die höhere Tragfähigkeit der Holzelemente<br />

im Vergleich zu Halbfertigteilplatten genutzt werden. Daher ist der optimale Anwendungsbereich<br />

dieser Bauweise der Bürobau oder der mehrgeschossigen Wohnungsbau (vgl. Abb.<br />

2).<br />

(a) Bauwerk<br />

(b) Brettstapel-Beton-Verbunddecken<br />

Abbildung 2: Beispiel eines Gebäudes mit Brettstapel-Beton-Verbunddecken (siehe [4])<br />

Beim Brückenbau werden weitere Vorteile erzielt. Durch die Verwendung einer Betonplatte<br />

werden die darunter liegenden Holzbauteile i.d.R. geschützt, so dass eine dauerhafte<br />

Konstruktion erreicht wird. Darüber hinaus wird durch die Betonplatte verhindert, dass<br />

die Abdichtungsebene direkt oberhalb des Holztragwerks im Bereich der Schrammborde<br />

durch stiftförmige Verbindungsmittel durchdrungen werden muss. Darüber hinaus lassen<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


2 2 Aufbau der Technischen Spezifikation [6]<br />

sich sämtliche Regeldetails für Ausstattung der Betonfahrbahn anwenden, so dass bei der<br />

Ausführung einer Holz-Beton-Verbundbrücke keine gesonderten Anschlussdetails entwickelt<br />

werden müssen. Dies hat zur Folge, dass der Holz-Beton-Verbundbau nicht nur im Hochbau<br />

sondern auch im Brückenbau eine interessante Alternative zu herkömmlichen Systemen<br />

darstellt (vgl. Abb. 3).<br />

Abbildung 3: Brücken im Zuge der Landesgartenschau in Schwäbisch-Gmünd (siehe [5],<br />

Miehbach)<br />

Um diese Vorteile nutzen zu können, sind Berechnungsvorschriften für diese Bauteile zu<br />

entwickeln. Daher ist mit [6] eine Technische Spezifikation zur Bemessung von Holz-Beton-<br />

Verbundbauteile erstellt worden, die auf europäischer Ebene als ein möglicher Vorschlag zur<br />

Ergänzung der zukünftigen Normengeneration dienen kann. Daher werden im Folgenden die<br />

Wesentlichen Teile dieser Technischen Spezifikation [6] vorgestellt.<br />

2 Aufbau der Technischen Spezifikation [6]<br />

Um eine einfachere Zugänglichkeit zu den Normen zu erzielen, ist es ein Merkmal der EN-<br />

Reihe, dass diese vergleichbar aufgebaut sind. So behandeln die ersten 9 Kapitel folgenden<br />

Inhalt:<br />

• 0 Einleitung<br />

• 1 Anwendungsbereich<br />

• 2 Normative Verweise<br />

• 3 Begriffe und Symbole<br />

• 4 Bemessungsgrundlage<br />

• 5 Baustoffe<br />

• 6 Dauerhaftigkeit<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


3<br />

• 7 Tragwerksberechnung<br />

• 8 Grenzzustände der Tragfähigkeit<br />

• 9 Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit<br />

Nach diesen ”<br />

Standardkapiteln“ sind in der Technischen Spezifikation [6] bisher folgende<br />

weitere Kapitel angedacht.<br />

• 10 Verbindungen<br />

• 11 Konstruktive Ausführung und Ausführung<br />

Weiterhin sind bisher drei Anhänge entwickelt worden:<br />

• Anhang A (informativ): Jährliche Schwankungen der über den Querschnitt gemittelten<br />

Holzfeuchte bei Holz-Beton-Verbundbauteilen unter veränderlichen Umgebungsbedingungen<br />

• Anhang B (informativ): Berechnung der Auswirkungen unelastischer Dehnungen<br />

• Anhang C (informativ): Experimentelle Bestimmung der Tragfähigkeit und des Verschiebungsmoduls<br />

vpon Holz-Beton-Verbindungen<br />

Im Gesamten besteht [6] aus 46 Seiten Normentext und 13 Seiten Anhänge. Um dieses<br />

Dokument baurechtlich einführen zu können, ist ein Nationaler Anhang zu erstellen. Wesentliche<br />

Aufgabe des Nationalen Anhangs sind dabei national festzulegende Parameter, wie<br />

z.B. Teilsicherheitsbeiwerte, zu bestimmen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, den Anwendungsbereich<br />

von [6] anzupassen. Zum Zeitpunkt der Manuskripterstellung wurde der erste<br />

Entwurf des Nationalen Anhangs [7] in der Arbeitsgruppe erstellt und zur Diskussion auf<br />

die nächste Ebene weitergeleitet. Der aktuelle Entwurf des Nationalen Anhangs [7] umfasst<br />

dabei 14 Seiten Normtext und 7 Seiten Anhänge.<br />

Sowohl für [6] als auch für den Nationalen Anhang [7] sind Hintergrundberichte vorhanden,<br />

bei denen jeder Paragraph begründet und erklärt wird.<br />

Im Folgenden soll nun entlang des üblicherweise durchgeführten Bemessungsablauf<br />

• Zusammenstellung der Randbedingungen<br />

• Zusammenstellung der Lasten und Lastermittlung<br />

• ErmittlungderSchnittgrößenimGrenzzustandderTragfähigkeitundderVerformungen<br />

im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit<br />

• Ermittlung der Spannungen, Verformungen und Schwingungen im jeweiligen Grenzzustand<br />

• Nachweis der einzelnen Bemessungsgrößen<br />

• Ausführung<br />

die Besonderheiten in der Technischen Spezifikation [6] vorgestellt werden.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


4 3 Anwendungsbereich<br />

3 Anwendungsbereich<br />

Für die Ausführung von Holz-Beton-Verbunddecken stehen eine Vielzahl von Möglichkeiten<br />

zur Verfügung. Allerdings sind nicht alle Kombinationen ausreichend durch Versuche<br />

und/oder analytische Studien untersucht worden. Daher ist der Anwendungsbereich von [6]<br />

durch folgende Randbedingungen bestimmt:<br />

• Holz: [6] baut auf [8] auf. Damit sind alle Materialien, die in diesem Teil geregelt<br />

sind, prinzipiell verwendbar (Nach Festigkeit klassifiziertes Bauholz, Balkenschichtholz,<br />

Brettschichtholz, keilgezinktes Bauholz, Brettsperrholz, Furnierschichtholz und Holzwerkstoffe).<br />

Lediglich bei der Verwendung der Kerve kommt es zu einer Einschränkung<br />

des Materials auf mindestens C24 bzw. mindestens GL24.<br />

• Beton: Für den Beton dürfen folgende Betonfestigkeitsklassen verwendet werden:<br />

– Normalbeton: ≥ C12/15; ≤ C60/80<br />

– Leichtbeton: ≥ LC12/13; ≤ LC60/66<br />

Lediglich bei der Verwendung der Kerve entsprechend den im Rahmen von [6] gegebenen<br />

Parametern ist eine Mindestbetongüte C20/25 vorgegeben.<br />

• Bewehrung: Für die Bewehrung wird auf [9] verwiesen, so dass alle dort verwendbaren<br />

Bewehrungen auch bei Holz-Beton-Verbundbauteilen verwendet werden dürfen.<br />

• Nutzungsklasse: Prinzipiell sollte Holz nur in Nutzungsklasse 1 und 2 verwendet werden.<br />

Allerdings ist diese Definition von Land zu Land unterschiedlich. So ist z.B. in [10]<br />

der maximale Regeneinfallswinkel definiert, der die Grenze zwischen Nutzungsklasse 2<br />

und Nutzungsklasse 3 festlegt. Da es diese Regelung zum heutigen Stand nicht in<br />

allen europäischen Ländern gibt, ist die Einstufung von Bauteilen in Nutzungsklassen<br />

teilweise recht unterschiedlich. Daher wird in [6] keine generelle Einschränkung<br />

der Nutzungsklasse eingeführt. Lediglich die Nutzungsklasse der Fuge ist dahingehend<br />

vorgegeben, dass die Fuge so auszuführen ist, dass sie in Nutzungsklasse 1 oder 2 eingestuft<br />

werden kann. Aufgrund der Geometrie und des hygroskopischen Verhaltens des<br />

Holzes ist davon auszugehen, dass in die Fuge eindringende Feuchte nicht wieder austrocknen<br />

kann und damit – bei Nutzungsklasse 3 – lokal Feuchtgehalte im Bereich des<br />

Fasersättigungspunkts auftreten, so dass die Dauerhaftigkeit durch einen möglichen<br />

Pilzbefall eingeschränkt sein wird.<br />

• Im Hinblick auf die Abmessungen ist vorgegeben, dass die Betonplatte mindestens<br />

50mm aber maximal 300mm Bauteildicke aufweist. Eventuelle eingebaute Zwischenschichten<br />

dürfen nach aktuellem Stand maximal 50mm betragen.<br />

• Die Lagerung der Holz-Beton-Verbunddecke sollte so ausgeführt sein, dass keine Zugspannung<br />

in der Fuge auftreten kann. Dies bedeutet, dass der Holzträger möglichst<br />

aufgelagert werden sollte. Ansonsten sind gesonderte, nicht näher bestimmte Untersuchungen<br />

durchzuführen.<br />

• Der Beton sollte oberhalb des Holzträgers als quer zur Spannrichtung des Holzträgers<br />

durchlaufendes Bauteil realisiert werden. Ansonsten sind alle Beanspruchungen auf die<br />

Verbindung und den Beton zu untersuchen, namentlich<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


5<br />

– Schubbeanspruchung parallel zur Spannrichtung<br />

– Schubbeanspruchung rechtwinklig zur Spannrichtung infolge des lokalen Lastabtrags<br />

und der Verformung der Betonplatte<br />

– Zugbeanspruchung in Scheibenebene infolge der Lastausbreitung im Beton<br />

Für die Bemessung sind sinngemäß die Regelungen in [9] und [11] Abs. 6.6.4. Dabei<br />

ist in [9] im Wesentlichen die Schubabtragung der Betonplatte sowohl in Plattenals<br />

auch Scheibenrichtung als auch die Bestimmung der notwendigen Bewehrung infolge<br />

Lastausbreitung nachzuweisen, während [11] Abs. 6.6.4 den Nachweis der Verbindung<br />

regelt. Am Ende bedeutet dieser Nachweis, dass die Verbindung nicht durch<br />

kombinierter Belastung aus Längsschub und Querschub belastet werden darf, sondern<br />

Verbindungsmittel für jede Belastungsart eingebaut werden müssen.<br />

• Die Verbindungsmittel sollte so ausgeführt werden, dass sie im Druckbereich verankert<br />

werden.<br />

4 Wesentliche Besonderheiten bei der Bemessung von<br />

Holz-Beton nach der Technischen Spezifikation [6] im<br />

Hinblick auf das Kurzzeitverhalten<br />

4.1 Belastung/Einwirkungen<br />

4.1.1 Allgemeines<br />

Ein wesentlicher Unterschied bei der Bemessung von Holz-Beton-Verbundbauteilen im Vergleich<br />

zu reinen Holz- oder Betonbauteilen sind die zu berücksichtigenden Einwirkungen.<br />

Ändert sich die Temperatur, der Feuchtegehalt des Holzes oder schwindet der Beton, wird<br />

diese Relativverschiebung deseinen Verbundpartners durch den anderen verhindert(vgl.Abb.<br />

4).<br />

Die dabei entstehenden Schnittgrößen und Verformungen lassen sich durch eine Superposition<br />

verschiedener Zustände abbilden. Im ersten Schritt werden dabei beide Querschnitte<br />

voneinandergetrennt, so dasssiesich unabhängigverformen können. DieseunabhängigeVerformung<br />

wird allerdings durch die Verbindungsmittel verhindert, so dass der sich verkürzende<br />

TeilquerschnittdurcheineKraftwiedersoverlängertwird,dassdiebeidenQuerschnittegleich<br />

lang sind. Aus Gründen des Gleichgewichts wird diese Belastung auf den Verbundquerschnitt<br />

wieder aufgebracht. Daraus ergeben sich folgende Schlüsse:<br />

• NurdieRelativverschiebungzwischenbeidenQuerschnittenistvonBedeutung:Schwinden<br />

oder quellen beideQuerschnitte ineinem vergleichbaren Maß,entsteht keine Kraft,<br />

umbeideQuerschnitteaufdiegleicheLängezubringen.DiesistauchderGrund,warum<br />

das Quellen und Schwinden des Holzes bei den üblichen Holz-Holz-Verbundträgern nur<br />

von untergeordneter Bedeutung ist.<br />

• Verkürzt sich das unten liegende Holz relativ zum oben liegenden Beton, hat dies zur<br />

Folge:<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


6 4 Kurzzeitverhalten<br />

Ausgangszustand<br />

Schwinden des Betons<br />

N S<br />

Verkürzung der<br />

N S<br />

N S<br />

N S<br />

Behinderung<br />

Betonplatte durch das Holz<br />

(a) Schwinden des Betons<br />

Resultierender<br />

Zustand<br />

Ausgangszustand<br />

Schwinden des Holzes<br />

N S<br />

N S<br />

Verkürzung des<br />

Holzquerschnitts<br />

N S<br />

N S<br />

Behinderung<br />

durch den Beton<br />

(b) Schwinden des Holzes<br />

Resultierender<br />

Zustand<br />

Abbildung 4: Auswirkungen der spannungslosen Dehnung z.B. infolge Temperatur oder<br />

Schwinden<br />

– Zunahme der Normalkraft: Da sich das Holz relativ zum Beton verkürzt, entsteht<br />

eine zusätzliche Zugkraft im bereits unter Zug stehenden Holzes.<br />

– Zunahme der Belastung auf die Verbindungsmittel: Da die Normalkraft zunimmt<br />

und diese Normalkraft im Holz mit der Normalkraft im Beton über die Verbindungsmittel<br />

kurzgeschlossen werden muss, nimmt die Beanspruchung der Verbindungsmittel<br />

in diesem Fall zu.<br />

– Abnahme der Momente in den Teilquerschnitten: Da einerseits die Normalkraft<br />

im Holz durch Schwinden des Holzes zunimmt, andererseits aber die äußere Belastung<br />

unabhängig vom Schwinden und damit konstant ist, müssen aufgrund des<br />

Gleichgewichts die Momente in den Teilquerschnitten abnehmen.<br />

– Abnahme der Verformung: Durch die exzentrisch angreifende Normalkraft im<br />

Teilquerschnitt wird die Verformung reduziert.<br />

• Verkürzt sich der oben liegende Beton relativ zum unten liegenden Holz, hat dies zur<br />

Folge:<br />

– Abnahme der Normalkraft: Da sich der Beton verkürzt, entsteht daraus eine<br />

Druckkraft im Holz. Die resultierende Belastung aus äußerer Last und Schwinden<br />

des Betons führen dazu, dass die Normalkraft im Teilquerschnitt abnimmt.<br />

– Abnahme der Belastung der Verbindungsmittelbelastung: Nimmt die Normalkraft<br />

im Teilquerschnitt ab, nimmt auch die Verbindungsmittelbelastung ab, da diese<br />

nur“ dazu dient, die Druckkraft im Beton mit der Zugkraft im Holz kurzzuschließen.<br />

”<br />

Diese Abnahme hat auch zur Folge, dass Schwinden des Betons auch dann<br />

berücksichtigt werden muss, wenn dasplastische Verhalten der Verbindungsmittel<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


4.1 Belastung/Einwirkungen 7<br />

berücksichtigt wird. Während durch das Fließen des Stahls und des Betons und<br />

durch das Reißen des Betons erreicht wird, dass Schwinden bei Stahlbetonbauteilen<br />

in der Bemessung nicht berücksichtigt werden muss, entsteht bei Holz-Beton-<br />

Verbundbauteilen durch Schwinden des Betons eine Abnahme der Normalkraft<br />

und der Verbindungsmittelbelastung. Durch die Entlastung der Verbindungsmittel<br />

hat das plastische Vermögen der Verbindungsmittel keine Auswirkungen auf<br />

die Schnittgrößenaufteilung im Lastfall Schwinden.<br />

– Zunahme des Moments im Holz: Da die Normalkraft abnimmt, die äußere Belastung<br />

aber konstant ist, steigt das Moment im Teilquerschnitt an<br />

M ges = konstant = M Holz +M Beton +N ·z (1)<br />

– Zunahme der Verformung: Durch das Schwinden des Betons entzieht sich dieser<br />

seiner Druckbelastung, so dass der Verbundbauanteil am Lastabtrag abnimmt.<br />

Daher muss ein größerer Teil über Biegung abgetragen werden, so dass die Verformung<br />

des Gesamtbauteils zunimmt.<br />

Durch diese unterschiedlichen Dehnungen der beiden Teilquerschnitte entstehen Eigenspannungen,<br />

die sich in Verformungen bemerkbar machen. So zeigt sich in [3], dass die Verformungen<br />

der Decken erst dann realitätsnah abgebildet werden können, wenn Schwinden des<br />

Betons berücksichtigt wird. Darüber hinaus sind auch Eigenspannungen Spannungen, die die<br />

Tragfähigkeit des Bauteils beeinflussen. Im Vergleich zu anderen Materialien hat Holz unter<br />

einer Zugbeanspruchung eher ein sprödes Verhalten, so dass diese Eigenspannungen nicht<br />

durch eine plastische Verformung abgebaut werden können. Daher sind einerseits diese Einwirkungen<br />

im Nachweis zu berücksichtigen. Andererseits stellt sich die Frage, ob die bisher<br />

üblichen Verfahren und Teilsicherheitsbeiwerte hier zur Anwendung kommen können.<br />

4.1.2 Anzusetzende Belastungen<br />

Im Hinblick auf die Belastungen ergibt sich also, dass folgende Einwirkungen berücksichtigt<br />

werden müssen:<br />

• ” übliche“ äußere Belastungen infolge Eigengewicht, Verkehr, Schnee, Wind etc. nach<br />

[12] ff.<br />

• Eigenspannungen hervorrufende Einwirkungen wie z.B. Temperatur, Schwinden und<br />

Quellen des Holzes und Schwinden des Betons<br />

In [6] wird – vereinfachend – zugelassen, dass Temperaturänderungen und Auswirkungen<br />

der Feuchteänderungen in quasi-konstanter Umgebung vernachlässigt werden dürfen. Diese<br />

quasi-konstante Umgebung ist durch folgende Größen definiert:<br />

• Das Holzfeuchte entspricht zum Zeitpunkt des Einbaus der Ausgleichsfeuchte.<br />

• Die Differenz zwischen minimaler und maximaler Holzfeuchte (über den Quershcnitt<br />

gemittelt) innerhalb eines Jahres im Holz ist kleiner/gleich 6%<br />

∆mc = mc max −mc min ≤ 6% (2)<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


8 4 Kurzzeitverhalten<br />

• Die Änderung der Lufttemperatur überschreitet nicht 20 ◦ C<br />

∆T Luft = T max,Luft −T min,Luft ≤ 20 ◦ (3)<br />

Dies bedeutet, dass bei typischen Situationen der Nutzungsklasse I die Temperaturänderungen<br />

und die Feuchteänderungen (und damit das Quellen & Schwinden des Holzes) vernachlässigt<br />

werden dürfen. Schwinden des Betons ist dagegen auch bei quasi-ständigen Umgebungsbedingungen<br />

sowohl im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit als auch im Grenzzustand<br />

der Tragfähigkeit zu berücksichtigen.<br />

Sollten dieUmgebungsbedingungen nichtalsquasi-konstanteUmgebungsbedingungen eingestuft<br />

werden können, müssen zusätzlich zum Schwinden des Betons Temperaturänderungen<br />

und Quellen/Schwinden des Holzes in der Berechnung berücksichtigt werden.<br />

Für die Ermittlung der inelastischen Dehnungen stehen verschiedene Quellen zur Verfügung:<br />

• Temperatur nach [13], wobei prinzipiell zwei Einwirkungen zu unterscheiden sind<br />

– Temperaturdifferenz zwischen Temperatur beim Einbau und mittlere Temperatur<br />

im Betrieb<br />

– Jährliche Temperaturschwankungen<br />

• Schwinden des Betons nach [9]<br />

• Schwinden und Quellen des Holzes: Ähnlich wie bei der Temperatur sind beim Schwinden<br />

und Quellen des Holzes prinzipiell auch zwei verschiedene Einwirkungen infolge<br />

Feuchteänderung des Holzes zu beachten<br />

– Feuchteunterschied zwischen Einbau und Ausgleichsfeuchte<br />

– Jährliche Feuchteschwankungen: Für die Ermittlung des jährlichen Quellen bzw.<br />

Schwindens des Holzes gibt es bisher keine Norm, die die Größe dieses Einflusses<br />

regelt. Daher werden im Anhang A von [6] Regelungen gegeben, anhand dieser<br />

die erwartete Feuchteänderung ermittelt werden kann. Diese Ermittlung erfolgt<br />

in folgenden Schritten:<br />

∗ FestlegungderKlimazonedesGebäudesanhanddesKöppen-Geiger-Diagramms<br />

(siehe Abb. 5 bzw. Abb. 6)<br />

∗ Ermittlung der Feuchte durch Interpolation der in [6] gegebenen Werte für<br />

Querschnitte mit verschiedenen Breiten (vgl. Tab. 1)<br />

∗ Modifikation der Feuchte in Abhängigkeit der Nutzungsklasse<br />

∗ Ermittlung der Dehnung durch<br />

ε = α || ·∆u (4)<br />

mit ε effektive Dehnung infolge Feuchteänderung<br />

∆u Feuchteänderung; ermittelt aus Tab. 1<br />

α || Ausdehnungskoeffizient des Holzes parallel zur Faser<br />

= 0,01%/%∆u entsprechend [14]<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


4.1 Belastung/Einwirkungen 9<br />

Abbildung 5: Köppen-Geiger-Diagramm (aus [6])<br />

Cfa<br />

Cfb<br />

Dfb<br />

Dfc<br />

ET.1<br />

ET.2<br />

54 o 6 o 8 o 10 o 12 o 14 o<br />

52 o<br />

Laltidude<br />

50 o<br />

48 o<br />

Longitude<br />

Abbildung 6: Köppen-Geiger-Diagramm für Deutschland (siehe [7])<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


10 4 Kurzzeitverhalten<br />

Tabelle 1: Rechnerische Feuchteschwankungen in % im Querschnitt ∆mc = max mc −<br />

min mc (siehe [6])<br />

Minimum aus<br />

Breite in mm und<br />

2 × Höhe in mm<br />

des Holzquerschnitts a<br />

Bez. Klima Stadt (Beispiel) 38 125 >300<br />

BSK kalt semiarid Madrid, Salamanca, Albacete 13 7.5 2.5<br />

CSA Warm mediterran Lisbon, Cagliari, Palermo, Athens 8 4 1<br />

CSB Gemäßigt mediterran Potenza, Marsilia, Coruna, Porto. 9 6 2.5<br />

CFA Warm ozeanisch Zagreb, Milano, Bologna, Foggia 11.5 7 2.5<br />

CFB Gemäßigt ozeanisch Stuttgart, Zurich, Paris, London 15 9 3<br />

DFA Warm kontinental Kosice, Odessa, Zaporozhe 9 6 2<br />

DFB.1 Gemäßigt kontinental Moscow, Minsk, Vilnius, Kiev. 12 6 2<br />

– nördliche Gebiete<br />

DFB.2 Gemäßigt kontinental Warsaw, Berlin, Munich, Prague 15.5 9 3.5<br />

– südliche Gebiete<br />

DFB.3 Gemäßigt kontinental Helsinki, Stockholm, Goteborg, 13.5 7.5 2.5<br />

– Küstengebiete Saint Petersburg, Riga.<br />

DFC.1 Kühl kontinental – Rovaniemi, Inari, Lulea, Tromsø 17.5 11.5 4<br />

nördliche Gebiete<br />

DFC.2 Kühl kontinental – Tampere, Kuopio, Östersund, 17.5 12 4<br />

südliche Gebiete Ringsaker<br />

ET Tundra kontinental Chambery, Zurich, Sofia, Gloppen 17.5 5 2.5<br />

a Zwischenwerte dürfen interpoliert werden<br />

· Anmerkung Für Holzquerschnitte, die Bedingungen in unbeheizten Innenräumen<br />

ausgesetzt sind,darfderinTabelleA.1angegebeneWertfür∆mc<br />

verringert werden. Der Wert ist abhängig von Gebäudetyp und Nutzungsart.<br />

Für typische Situationen ist eine Abminderung von 40% anwendbar.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


4.1 Belastung/Einwirkungen 11<br />

Im Rahmen der Entwicklung von [6] stellt sich die Frage, ob diese Dehnungen überhaupt<br />

zu berücksichtigen sind. Insbesondere war zu diskutieren, ob die Holzfeuchte in dieser Genauigkeit<br />

abgebildet werden muss. Daher wurden in Abb. 7 die Dehnungsänderungen infolge<br />

Feuchteänderung im Holz der Schwinddehnung des Betons gegenübergestellt.<br />

Feuchteänderung für<br />

vergleichbare Schwinddehnung<br />

7%<br />

6%<br />

5%<br />

4%<br />

3%<br />

2%<br />

1%<br />

C20/25<br />

0%<br />

40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90<br />

Relative Luftfeuchte in %<br />

Abbildung 7: Feuchteänderungen im Holz für vergleichbare Schwinddehnung<br />

Wie daraus ersichtlich wird, sind die Feuchteänderungen mit zum Schwinden vergleichbarer<br />

resultierender Dehnung relativ klein.<br />

Da die Feuchteänderungen zu Dehnungen || Faser führen, die vergleichbar mit den Dehnungsänderungen<br />

des Betons infolge Schwinden sind, war zu überprüfen, welche Auswirkungen<br />

das Schwinden auf die Holz-Beton-Verbunddecke haben. Wird die Verformung unter<br />

Berücksichtigung der Variabilität aller Eingangsgrößen bestimmt, ergibt sich die in Abb. 8<br />

dargestellte Verteilung der Verformung ohne und mit Berücksichtigung des Schwindens des<br />

Betons bzw. des Quellens des Holzes. Wie daraus ersichtlich wird, ist die Berücksichtigung<br />

Unterschreitungs−<br />

wahrscheinlichkeit<br />

1,0<br />

0,9<br />

0,8<br />

0,7<br />

0,6<br />

0,5<br />

0,4<br />

0,3<br />

0,2<br />

0,1<br />

0,0<br />

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5<br />

w / (L/300)<br />

ohne Schwinden des Betons<br />

nur Schwinden des Betons<br />

mit Schwinden des Betons + 2% ∆u (deterministischer Wert)<br />

mit Schwinden des Betons + 4% ∆u (deterministischer Wert)<br />

• Brettstapel-Beton-Verbunddecke<br />

• Spannweite: 7,5m<br />

• Holz: C24<br />

• Beton: C25/30<br />

Abbildung 8: Verteilung der Verformung bei der Berücksichtigung verschiedener Einflüsse<br />

des Schwindens notwendig, um eine zuverlässige Verformung vorherzusagen (siehe auch [3]).<br />

Wird das Schwinden in eine Ersatzlast umgewandelt, die die gleiche Verformung hervorruft,<br />

zeigt sich, dass Schwinden eine Ersatzlast erzeugt, die in der Größenordnung des Eigengewichts<br />

liegen kann (vgl. Abb. 9).<br />

Werden die verschiedenen Zulassungen ausgewertet, ergibt sich, dass die Berücksichtigung<br />

der Dehnungen infolge Feuchteänderung des Holzes und Schwinden des Betons eigentlich<br />

bereits in den Zulassungen gefordert wird. Ein wesentlicher Unterschied zwischen [6] und den<br />

Zulassungen ist allerdings, dass nach [6] diese Einflussparameter explizit zu berücksichtigen<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


12 4 Kurzzeitverhalten<br />

Verhältnis q Schwinden /g EG+Ausbau<br />

1.0<br />

0.8<br />

0.5<br />

0.2<br />

Verhältnis<br />

0.0<br />

15 20 25 30<br />

h res in cm<br />

Spannweite L = 7,5 m<br />

Breite b H = b B = 1000 mm<br />

Verbundfaktor γ 1 = 0,75<br />

Ausbaulast g A = 1,5 kN/m 2<br />

Kriechen entsprechend den jeweiligen Normen<br />

h res = h Beton +h Holz<br />

Mittelwert der Schwinddehnung nach [15]<br />

Teilsicherheitsbeiwert γ F,Schwinden = 1.0<br />

Abbildung 9: Äquivalente Last infolge Schwinden bezogen auf das Eigengewicht der Decke<br />

in Abhängigkeit der Deckenhöhe<br />

sind, während in den Zulassungen diese Einflussparameter in einer globalen Abminderung der<br />

E-Moduli erfasst werden.<br />

4.1.3 Teilsicherheitsbeiwerte<br />

Für die Teilsicherheitsbeiwerte werden im Wesentlichen die Teilsicherheitsbeiwerte entsprechend<br />

der Einteilung in [16] verwendet. So wird für ständig wirkende Lasten und eingeprägte<br />

Verformungen ein Teilsicherheitsbeiwert von γ F = 1,35 vorgeschlagen, während für variable<br />

Lasten ein Teilsicherheitsbeiwert von γ F = 1,5 zur Anwendung kommen soll. Die Belastungen<br />

infolge der jährlichen Schwankungen wie z.B. Temperatur und/oder Feuchte werden<br />

daher mit einem Teilsicherheitsbeiwert von γ F = 1.35 versehen.<br />

Für die Bemessung sind die charakteristischen Einwirkungen zu verwenden. Die Schwinddehnung<br />

des Betons nach [9] stellt der Mittelwert dar. Nach [17] weist die Schwinddehnung<br />

allerdingseinen Variationskoeffizienten von30%auf. Aufgrund der großen Streuung der Werte<br />

und dem fehlenden plastischen Vermögen des Holzes muss der Teilsicherheitsbeiwert für<br />

diesen Lastfallneu ermittelt werden. Erste Auswertungen deuten darauf hin, dassbei der Verwendung<br />

der Mittelwerte der Schwinddehnung nach [17] prinzipiell ein Teilsicherheitsbeiwert<br />

von > 1,35 zu verwenden wäre. Allerdings empfiehlt die Technischen Spezifikation [6] dennoch<br />

die Verwendung des Teilsicherheitsbeiwerts einer ständigen Belastung von γ F = 1,35.<br />

Um den Unterschied zu kompensieren, wird bei der Interaktion zwischen Schwinden und<br />

Kriechen eine geringere Reduktion eingeführt, die eigentlich für diesen Effekt möglich wäre<br />

(siehe Abs. 6.3).<br />

4.1.4 Klassen der Lasteinwirkungsdauern<br />

Bezüglich der Klassen der Lasteinwirkungsdauern werden die Einteilungen nach [8] übernommen.<br />

Damit wird das Schwinden und die Änderungen vom Zeitpunkt des Einbaus bis zum<br />

Endzustand als ständige Belastung angesehen, während die jährlichen Schwankungen der<br />

Klasse der Lasteinwirkungsdauer ”<br />

mittel“ zugeordnet werden.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


4.2 Modifikationsbeiwerte 13<br />

4.2 Modifikationsbeiwerte<br />

Um den Einfluss der Zeit und der Feuchte auf die Festigkeit zu erfassen, sind in [8] Modifikationsfaktoren<br />

der Festigkeit k mod eingeführt. Für den Holzquerschnitt werden diese Werte<br />

direkt übernommen.<br />

Bei den Verbindungsmitteln gehen jedoch die k mod -Werte der zu verbindenden Bauteile ein.<br />

Soistz.B.bei einer Verbindung zwischen Holzund Holzwerkstoffplatten folgenderk mod -Wert<br />

anzusetzen.<br />

k mod = √ k mod,Holz ·k mod,HWS (5)<br />

Dieses Konzept wurde für den Holz-Beton-Verbundbau übernommen, wobei für den k mod -<br />

Wert der Festigkeitsbeiwert des Betons zur Berücksichtigung von Langzeiteffekten α cc zur<br />

Anwendung kommt. Somit ergibt sich für das Verbindungsmittel folgender Modifikationsbeiwert<br />

k ′ mod = √ k mod ·α cc (6)<br />

mit k ′ mod<br />

k mod<br />

α cc<br />

Modifikationsbeiwert der Verbindung<br />

Modifikationsbeiwert des Holzes<br />

Festigkeitsbeiwert des Betons zur Berücksichtigung der Langzeitfestigkeit<br />

i.d.R. =0.85<br />

Anzumerken ist, dass der k mod ′ -Beiwerte nur bei Verbindungsmittel zur Anwendung kommt,<br />

bei denen die Festigkeiten der einzelnen Querschnittspartner sich gegenseitig beeinflussen.<br />

Dies ist z.B. bei einer Bestimmung der Tragfähigkeit nach der Johansen-Theorie der Fall<br />

(siehe Abs. 5.3.2). Lässt sich die Tragfähigkeit in einzelne Traganteile aufteilen (wie z.B. bei<br />

der Kerve, siehe Abs. 5.3.3) ist der jeweilige k mod -Wert der Festigkeit anzusetzen.<br />

4.3 Ermittlung der Schnittgrößen<br />

4.3.1 Verfahren<br />

Wie bei Holz-Verbindungen üblich, beeinflusst die Nachgiebigkeit der Verbindung das Tragund<br />

Verformungsverhalten des Verbundträgers maßgeblich. So sind alle Verbindungen mit<br />

Ausnahme der Klebung als nachgiebig einzustufen. Damit lassen sich im Verbundträger zwei<br />

Grenzzustände bestimmen (vgl. Abb. 10):<br />

• Kein Verbund: In diesem Fall ist die Dehnung im Schwerpunkt gleich Null. An der<br />

Verbundfuge tritt ein Sprung in der Dehnung auf. Die äußere Belastung wird nur<br />

durch die Biegemomente in den Teilquerschnitten übertragen.<br />

• Starrer Verbund: in diesem Fall kann keine Verschiebung zwischen den Teilquerschnitten<br />

auftreten. Damit ist die Dehnung an der Fuge bei beiden Teilquerschnitten identisch.<br />

Die äußere Belastung wird teilweise durch die Biegemomente der Teilquerschnitte,<br />

teilweise durch die Normalkräfte und deren Exzentrizität übertragen.<br />

In Realität wird keine der beiden Grenzen auftreten, sondern der Verbund mit mechanischen<br />

Verbindungsmittel lässt sich nur so ausgeführen, dass sich ein Zustand irgendwo dazwischen<br />

einstellt (vgl. Abb. 10).<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


14 4 Kurzzeitverhalten<br />

Ohne Verbund<br />

Nachgiebig<br />

Starr<br />

ε<br />

ε<br />

ε Schwerpunkt = 0<br />

Sprung<br />

ε Schwerpunkt ≠ 0<br />

Kein Sprung<br />

Abbildung 10: Verbundverhalten bei unterschiedlicher Ausbildung der Verbundfuge<br />

Am Beispiel eines Verbundträgers aus zwei Schichten zeigt sich, dass diese Grenzen eine<br />

große Bandbreite zulassen:<br />

• Trägheitsmoment von zwei lose aufeinander liegenden Teilquerschnitten:<br />

J lose = 2· b·h3<br />

12<br />

(7)<br />

• Trägheitsmoment von zwei starr miteinander verbundenen Teilquerschnitten:<br />

J starr = b·(2·h)3<br />

12<br />

= 8· b·h3<br />

12<br />

(8)<br />

Da die Tragfähigkeit und die Steifigkeit bei diesen Grenzwerten stark voneinander abweicht,<br />

istdieNachgiebigkeitinderVerbundfugebeiderSchnittgrößenermittlungzuberücksichtigen.<br />

Um diese Nachgiebigkeit in der Verbundfuge abbilden zu können, stehen mehrere Verfahren<br />

zur Verfügung.<br />

• Lösung der Differentialgleichung des Schlupfs (siehe [18] oder [19])<br />

QS 1<br />

QS 2<br />

s(x)<br />

z<br />

e<br />

K<br />

x<br />

Abbildung 11: Schlupf zwischen den Teilquerschnitten<br />

d 3 d ·<br />

dx 3s(x)−α2 dx s(x) = −α2 ·β ·q(x) (9)<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


4.3 Ermittlung der Schnittgrößen 15<br />

mit s(x) Schlupf zwischen den Verbundquerschnitten an der Stelle x<br />

α,β Beiwerte<br />

q äußere Gleichstreckenlast<br />

x betrachtete Stelle im Querschnitt<br />

Durch das Anpassen von Randbedingungen können alle Lastfälle und Geometrien<br />

prinzipiell gelöst werden. Allerdings ist die Lösung dieser Differentialgleichung recht<br />

aufwändig, so dass diese Berechnungsmethode selten angewandt wird.<br />

• γ-Verfahren: Dieses Verfahren beruht auf der Lösung der Differentialgleichung des<br />

Schlupfs unter der Annahme einer sin-förmigen Belastung. Dabei wird die Verformung<br />

eines Einfeldträgers unter Berücksichtigung der Nachgiebigkeit der Verbundfuge mit<br />

der Verformung eines Einfeldträgers mit einer effektiven Biegesteifigkeit verglichen.<br />

Durch das Gleichsetzen lässt sich dann die effektive Biegesteifigkeit durch folgende<br />

Beziehung ermitteln<br />

EJ eff =<br />

∑<br />

EJi<br />

} {{ }<br />

Biegesteifigkeit der Teilquerschnitte<br />

+ ∑ γ i ·E i ·A i ·a 2 i<br />

} {{ }<br />

Steineranteil<br />

(10)<br />

mit EJ eff effektive Biegesteifigkeit des Verbundträgers<br />

EJ i Biegesteifigkeit des Teilquerschnitts i<br />

γ i nach [20]<br />

A i Fläche des Teilquerschnitts i<br />

a i Abstand des Schwerpunkts des Teilquerschnitts zum Schwerpunkt des<br />

Gesamtquerschnitts<br />

Wie daraus ersichtlich wird, wird der Steineranteil mit einem γ-Wert abgemindert.<br />

Dieser γ-Wert bestimmt sich durch<br />

γ i =<br />

1<br />

1+ EA i·π 2·s (11)<br />

i<br />

K i·L 2<br />

mit γ Verbundfaktor<br />

EA i Dehnsteifigkeit des Querschnitts i<br />

s i Abstand der Verbindungsmittel<br />

bei mehrreihiger Anordnung der Verbindungsmittel ist der effektive Abstand<br />

(=Abstand der in eine Reihe geschobenen Verbindungsmittel) zu<br />

verwenden<br />

K i Steifigkeit des Verbindungsmittel im ULS bzw. SLS<br />

Abstand der Momentennullpunkte, beim Einfeldträger = Spannweite<br />

L i<br />

Dieser Wert kann als Verhältnis der Schwerpunktsdehnung eines Verbundquerschnitts<br />

mit nachgiebig angeschlossenen Teilquerschnitte und der Schwerpunktsdehnung eines<br />

Verbundträgers mit starr angeschlossenen Teilquerschnitte interpretiert werden (vgl.<br />

Abb. 12).<br />

γ = ε nachgiebig<br />

ε starr<br />

(12)<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


16 4 Kurzzeitverhalten<br />

ε nachgiebig<br />

ε starr<br />

κ<br />

Abbildung 12: Dehnungen beim Verbundträger mit nachgiebig angeschlossenen Teilquerschnitten<br />

mit ε nachgiebig<br />

ε starr<br />

Schwerpunktsdehnung im nachgiebigen Fall<br />

Schwerpunktsdehnung im starren Fall<br />

Der γ-Wert kann als Effektivität des Verbunds interpretiert werden und damit Werte<br />

zwischen 0.0 (= kein Verbund) und 1,0 (= starrer Verbund) annehmen. Damit lässt<br />

sich auf einfache Art und Weise die Effektivität der Verbundfuge abschätzen.<br />

Aus dieser Steifigkeit können dann die Verformung und die Schnittgrößen der Teilquerschnitte<br />

ermittelt werden. Aufgrund der Einfachheit dieses Verfahrens ist dieses<br />

Berechnungsmethode in [8] Anhang B gegeben.<br />

Die Anwendung diese Verfahren ist allerdings eingeschränkt. So ist die Anwendung<br />

eigentlich nur dann möglich, wenn folgende Randbedingungen eingehalten sind:<br />

– Einfeldträger<br />

– sin-förmige Gleichstreckenlast<br />

– gleichmäßig verteilte Verbindungsmittel<br />

– maximal drei nachgiebig angeschlossene Schichten<br />

Im Lauf der Zeit wurden einige Erweiterungen entwickelt, so dass nach [8] dieses<br />

Verfahren auch für Durchlaufträger und Kragarme bei konstanter Gleichstreckenlast<br />

angewandt werden kann. Sollten die Verbindungsmittel der Querkraft entsprechend<br />

abgestuft werden, darf dies durch die Modifikation des effektiven Abstands der Verbindungsmittel<br />

abgebildet werden.<br />

s ef = 0.75·s min · Kref<br />

K max<br />

+0.25·s max · Kref<br />

K min<br />

(13)<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


4.3 Ermittlung der Schnittgrößen 17<br />

mit s ef effektiver Abstand der Verbindungsmittel<br />

s min minimaler Abstand der Verbindungsmittel bei einer Abstufung entsprechend<br />

dem Querkraftverlauf<br />

s max maximaler Abstand der Verbindungsmittel bei einer Abstufung entsprechend<br />

dem Querkraftverlauf<br />

K ref Bezugssteifigkeit, die in Zusammenhang mit s ef für die weitere Berechnung<br />

verwendet wird<br />

K min minimale Steifigkeit des Verbindungsmittels bei einer Abstufung entsprechend<br />

dem Querkraftverlauf<br />

K max maximale Steifigkeit des Verbindungsmittels bei einer Abstufung entsprechend<br />

dem Querkraftverlauf<br />

Im Hinblick auf die Verbindung im Holz-Beton-Verbundbau ergeben sich zwei prinzipielle<br />

Arten an Verbindungsmittel.<br />

– gleichmäßige Lasteinleitung z.B. durch den Einbau von Schrauben<br />

– konzentrierte Lasteinleitung z.B. durch die Verwendung von Kerven<br />

Abgeleitet von den Randbedingungen ist die Anwendung des γ-Verfahrens eigentlich<br />

nur für Verbindungsmittel mit einer gleichmäßigen Lasteinleitung möglich. Als Grenze<br />

wird bisher in der Technischen Spezifikation [6] ein maximaler Abstand der Verbindungsmittel<br />

von 5% der Spannweite angegeben (siehe auch [21]).<br />

Sollte diese Grenze nicht eingehalten werden, ist die Dehnsteifigkeit EA des angeschlossenen<br />

Querschnittsteils mit dem Faktor 0.7 zu modifizieren. Hintergrund für<br />

diese Regelung ist, dass die Schnittgrößenaufteilung von der Steifigkeit abhängt. Für<br />

den Fall einer sinusförmigen Belastung und kontinuierlich angebrachter Verbindungsmittel,<br />

so dass sich die Verbindungsmittel verschmieren lassen, ist ein sin-förmiger<br />

Verlauf der Normalkraft vorhanden. In diesem Fall ermittelt sich die Längenänderung<br />

100%<br />

75%<br />

N(x)/N max<br />

50%<br />

x<br />

L<br />

N<br />

25%<br />

0%<br />

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5<br />

x/L<br />

N verschmiert N Kerve<br />

Abbildung 13: Verlauf der Normalkraft bei einer Kerve amEnde, wobei dasVorholz der Kerve<br />

hier vernachlässigt wurde<br />

des frei geschnittenen Gurts unter einer sin-förmigen Normalkraft zu (vgl. Abb. 13)<br />

∆L =<br />

∫ L<br />

2<br />

0<br />

N<br />

(<br />

max π<br />

)<br />

·sin<br />

EA verschmiert L ·x<br />

dx =<br />

N max<br />

· L<br />

EA verschmiert π<br />

mit ∆L Längenänderung des Gurts infolge Normalkraft<br />

N max maximale Normalkraft in Feldmitte<br />

L Spannweite des Trägers<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken<br />

(14)


18 4 Kurzzeitverhalten<br />

Im Fall einer Kerve am Ende des Trägers ist der Normalkraftvelauf über die gesamte<br />

Länge konstant, so dass sich die Längenänderung des freigeschnittenen Gurts wie folgt<br />

ermittelt<br />

∆L =<br />

∫ L<br />

2<br />

0<br />

N max<br />

dx = N max<br />

· L<br />

EA diskret EA diskret 2<br />

Um nun in der Berechnung diese unterschiedliche effektive Steifigkeit erfassen zu<br />

können, werden diese beiden Längenänderungen gleichgesetzt.<br />

Daraus lässt sich ableiten, dass die Dehnsteifigkeit bei verschmierten Verbindungsmitteln<br />

(=Berechnungsgrundlage des γ-Verfahrens) sich aus der Dehnsteifigkeit von<br />

diskreten Verbindungsmitteln herleiten lässt durch<br />

EA } verschmiert = 2 {{ } π<br />

γ−Verfahren<br />

}{{}<br />

≈0.7<br />

(15)<br />

·EA diskret (16)<br />

• Schubanalogie-Verfahren: Durch die Entwicklung von Brettsperrholz mit mehr als 3<br />

tragenden Schichten war die Anwendung des γ-Verfahrens nicht mehr möglich. Damit<br />

wurdeeinalternativesBerechnungsverfahren notwendig, bei demmehr als3nachgiebig<br />

angeschlossene Schichten abgebildet werden können.<br />

Die Idee hinter dem entwickelten Schubanalogie-Verfahren (siehe z.B. [14]) ist dabei,<br />

dass die Biegesteifigkeit in den Eigenbiegesteifigkeit und den Steineranteil aufgeteilt<br />

wird, wobei beide Anteile die gleiche Verformung aufweisen (vgl. Abb. 14).<br />

Verbundträger<br />

Biegung<br />

Verbund<br />

Biegung<br />

w<br />

Verbund<br />

w<br />

Abbildung 14: Aufteilung der Systeme<br />

Da die Nachgiebigkeit nur den Steineranteil beeinflusst, muss dieses Nachgiebigkeit<br />

auch nur bei dieser Steifigkeit erfasst werden. Die Nachgiebigkeit führt zu einer geringeren<br />

Aktivierung des Normalkraftanteils. Um diese geringere Aktivierung abbilden zu<br />

können, wird dieses Nachgiebigkeit als Schubverformung interpretiert (vgl. Abb. 15).<br />

Durch die Kopplung dieser beiden Anteil lassen sich die Anteile infolge Biegesteifigkeit<br />

(→ System A) und Normalkraftanteil (→ System B) ermitteln. Die Eingangsgrößen<br />

für die Schnittgrößenermittlung sind dabei<br />

– System A<br />

EJ A =<br />

n∑<br />

EJ i (17)<br />

i=1<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


4.3 Ermittlung der Schnittgrößen 19<br />

d<br />

dx β<br />

κ eff<br />

” Schubverformung“<br />

ε starr<br />

ε nachgiebig<br />

Abbildung 15:Reduzierte Schwerpunktsdehnung durch Nachgiebigkeit derVerbindungsmittel<br />

– System B<br />

∗ Biegesteifigkeit<br />

EJ B = ∑ EA·(z i −z s ) 2 (18)<br />

mit z i Schwerpunkt zum einzelnen Bauteil<br />

z s Gesamtschwerpunkt<br />

∗ Schubsteifigkeit<br />

1<br />

GA = 1 ( ∑ 1 ⋆ a · +<br />

2 K i<br />

h<br />

2·G·b +∑ h<br />

G·b +<br />

)<br />

h<br />

2·G·b<br />

(19)<br />

mit GA ⋆<br />

a<br />

K<br />

h i<br />

b i<br />

effektive Schubsteifigkeit<br />

Abstand der Schwerpunkte der äußersten Schichten<br />

Verschmierte Steifigkeit der Verbindungsmittel<br />

Höhe der Schicht i<br />

Breite der Schicht i<br />

Aus den Schnittgrößen der Systeme A und B können dann die Spannungen zurückgerechnet<br />

werden. Die resultierenden Spannungen im Teilquerschnitt setzen sich sowohl<br />

aus den Anteilen des Systems A (=reine Biegetragfähigkeit der Teilquerschnitte) als<br />

auch aus den Anteilen des Systems B (=Verbundtraganteile) zusammen (vgl. Abb.<br />

16).<br />

• Modellierung als Fachwerk: Bei dieser Modellierungsart wird der Betonquerschnitt als<br />

Obergurt und der Holzquerschnitt als Untergurt abgebildet (vgl. Abb. 17).<br />

Um dieselbe Biegelinie beider Verbundpartner zu erhalten, werden der Obergurt und<br />

der Untergurt durch Druckstäbe miteinander gekoppelt (vgl. Abb. 17). Um die Verbindungsmittel<br />

zu modellieren, werden diese als Kragarme abgebildet. Je nach verwendetem<br />

Stabwerkmodell wird entweder dieser Stab als Starrstab mit einer Federsteifigkeit<br />

am Stabende eingegeben, oder aber diesen Kragarmen wird eine effektive Biegesteifigkeit<br />

zugewiesen (vgl. Abb. 18). In diesem Fall bestimmt sich die Biegesteifigkeit des<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


20 4 Kurzzeitverhalten<br />

Verbundträger σ A σ B τ B<br />

∆τ<br />

σ res<br />

τ A<br />

τ res<br />

Abbildung 16: Anteile der einzelnen Systeme an den Spannungen<br />

Beton<br />

Beton<br />

VBM<br />

Holz<br />

Druckstab<br />

Holz<br />

Abbildung 17: Beispiel einer Modellierung von Holz-Beton-Verbunddecken mit Hilfe eines<br />

Stabwerks<br />

F<br />

e2<br />

e1<br />

Abbildung 18: Ersatzsystem für das Verbindungsmittel<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


4.3 Ermittlung der Schnittgrößen 21<br />

Kragarms nach [22] zu (vgl. Abb. 18):<br />

EI Kragarm = K 3 ·(e 3 1 +e3 2<br />

)<br />

(20)<br />

mit K Verbindungsmittelsteifigkeit<br />

e 1<br />

h S<br />

e 2<br />

Abstand vom Schwerpunkt des Teilquerschnitts 1 zum Schwerpunkt der<br />

Verbundfuge, i.d.R.<br />

= h 1+h S<br />

2<br />

Dicke der Zwischenschicht zwischen Holz und Beton<br />

Abstand vom Schwerpunkt des Teilquerschnitts 2 zum Schwerpunkt der<br />

Verbundfuge, i.d.R.<br />

= h 2+h S<br />

2<br />

Damit lassen sich Holz-Beton-Verbunddecken insbesondere bei Verbindungsmittel mit<br />

größerem Abstand berechnen, wenn der Abstand der Druckstäbe ausreichend gering<br />

und die Verbindungsmittel als Kragarme modelliert werden. Mit dieser Stabwerkmodellierung<br />

werden die Schnittgrößen und Verformungen bestimmt. Die Beanspruchung<br />

der Verbindungsmittel ergibt sich aus den Querkräften der Kragarme, die die Verbindungsmittel<br />

modellieren.<br />

Bei der Anwendung des Fachwerks ist allerdings der Schubnachweis insb. im Holzträger<br />

gesondert zu betrachten, denn die Auswertung aus dem Stabwerkprogramm ist<br />

für diese Berechnung nicht ausreichend. Hintergrund ist, dass bei der Modellierung<br />

als Stabwerk davon ausgegangen wird, dass die Normalkraft zentrisch im Querschnitt<br />

eingeleitet wird. Dies ist gleichbedeutend mit der Annahme, dass die Normalspannungen<br />

gleichmäßig über den Querschnitt verteilt sind und damit keine Schubspannungen<br />

entstehen (vgl. Abb. 19).<br />

Verbund<br />

N<br />

M<br />

N<br />

M<br />

A<br />

Druck und Biegung<br />

T = dN/dx<br />

z(τ max )<br />

z(τ max )<br />

Schub infolge M und N<br />

Schub nur infolge M<br />

Abbildung 19: Vergleich der Schubbeanspruchung<br />

Damit ist bei der Modellierung des Verbunds mit Hilfe des Fachwerkträgers notwendig,<br />

die Schubbeanspruchungen nicht aus der automatischen Bemessung der Stabwerksprogramme<br />

zu übernehmen, sondern den Schubnachweis gesondert nachzuweisen.<br />

Wesentlicher Unterschied dabei ist die Ermittlung des statischen Moments.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


22 4 Kurzzeitverhalten<br />

– Ermittlung der Nulllinie<br />

σ = N 2<br />

A 2<br />

+ M 2<br />

J 2<br />

·z 2 = 0 (21)<br />

z 2 = − N 2<br />

A 2<br />

· J2<br />

M 2<br />

(22)<br />

mit z 2 Abstand der Nulllinie vom Schwerpunkt des Querschnitts 2<br />

N 2 Normalkraft im Querschnitt 2<br />

A 2 Fläche des Querschnitts 2<br />

M 2 Moment im Querschnitt 2<br />

J 2 Flächenträgheitsmoment des Querschnitts 2<br />

– Ermittlung des statischen Moments<br />

S y,2 = 1 ( ) 2<br />

2 ·<br />

h2<br />

2 −z 2 ·b 2 (23)<br />

mit S y,2 statisches Moment des Querschnitts 2<br />

h 2 Höhe des Querschnitts 2<br />

z 2 Abstand der Nulllinie vom Schwerpunkt des Querschnitts 2<br />

– Ermittlung der Schubspannung<br />

τ 2 = S y,2 ·V 2<br />

J 2 ·t<br />

(24)<br />

mit τ 2 maximale Schubspannung im Querschnitt 2<br />

S y,2 statisches Moment des Querschnitts 2<br />

V 2 Querkraft im Querschnitt 2<br />

J 2 Flächenträgheitsmoment des Querschnitts 2<br />

t Breite unter Berücksichtigung eventueller Risse<br />

Bei der Verwendung von Brettsperrholz als Holzquerschnitt der Holz-Beton-Verbunddecke<br />

ist nach [7] das Brettsperrholz als geschichtetes Element abzubilden, um die Schubbeanspruchung<br />

zwischen den Schichten erfassen zu können. Dies kann z.B. dadurch erfolgen, indem<br />

die einzelnen Schichten im Fachwerkmodell abgebildet werden. Die Steifigkeit zwischen den<br />

einzelnen Schichten kann entsprechend der Schubanalogie bestimmt werden (siehe auch [14]<br />

und Abb. 20).<br />

4.3.2 Berücksichtigung der spannungslosen Dehnungen z.B. infolge Temperatur,<br />

Schwinden oder Quellen<br />

Ein wesentlicher Unterschied bei Holz-Beton-Verbunddecken im Vergleich zu reinen Holz-<br />

Holz-Verbundträgern ist, dass die spannungslosen Dehnungen wie z.B. infolge Änderung der<br />

Temperatur, infolge Schwinden des Betons und/oder infolge Feuchteänderung im Holz bei<br />

der Berechnung berücksichtigt werden müssen. Dies ist bei den oben vorgestellten Methoden<br />

teilweise direkt möglich. So kann bei der Lösung mit Hilfe der Differentialgleichung die<br />

spannungslose Dehnung als Randbedingung der Lösung berücksichtigt werden. Bei der Modellierung<br />

als Fachwerk kann diese Dehnung als effektive Temperaturdehnung dem jeweiligen<br />

Teilquerschnitt als Last aufgebracht werden. Bei der Schubanalogie kann die Schwinddehnung<br />

durch eine äußeres Moment abgebildet werden.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


4.3 Ermittlung der Schnittgrößen 23<br />

(a) Schichtenmodellierung<br />

• Koppelfeder zwischen den berücksichtigten Schichten (siehe z.B. [14] (NA.41)<br />

& (NA.42))<br />

a 2<br />

GA ⋆ = ∑ 1<br />

k i<br />

+<br />

n−1<br />

h 1<br />

∑<br />

+<br />

2·G 1 ·b 1<br />

i=2<br />

h i<br />

G i ·b i<br />

+<br />

1<br />

=<br />

k eff<br />

(b) Anschlusssteifigkeit zwischen den Schichten<br />

h n<br />

2·G n ·b n<br />

Abbildung 20: Modellierung der Verbunddecke aus Beton und Brettsperrholz<br />

Bei der Modellierung als Fachwerk kann diese Dehnung als effektive Temperaturdehnung<br />

dem jeweiligen Teilquerschnitt als Last aufgebracht werden. Beim γ-Verfahren nach [8],<br />

AnhangBistdieBerücksichtigung derspannungslosen Dehnungnichtoh<strong>new</strong>eiteres möglich.<br />

Um dennoch diese Methode anwenden zu können, wird in [6] Anhang B ein Verfahren<br />

vorgeschlagen, mit dem die spannungslose Dehnung in eine Ersatzlast umgewandelt und eine<br />

wirksame Biegesteifigkeit ermittelt werden kann. An dieser Stelle wird auf [23–27] verwiesen.<br />

Die wirksame Biegesteifigkeit des Verbundquerschnitts bei unterschiedlicher spannungsloser<br />

Dehnung (slD) der Verbundpartner, z. B. aus Schwinden und Temperatur, bestimmt sich<br />

analog [24] zu:<br />

mit<br />

und<br />

(E ·J) eff,slD = C J,slD ·(E ·J) eff (25)<br />

C p,slD ·∆ε slD,d +q d<br />

C J,slD =<br />

E 1·A 1 +E 2·A 2<br />

(26)<br />

E 1·γ 1·A 1 +E 2·A 2<br />

·C p,slD ·∆ε slD,d +q d<br />

(Anwendungsgrenze siehe Gl. (31))<br />

C p,slD = π 2 ·<br />

E 2 ·A 2 ·E 1 ·A 1 ·γ 1<br />

l 2 ·(E 1 ·A 1 +E 2 ·A 2 ) · h 1 +h 2 +2·h ZWS<br />

} {{ 2 }<br />

Abstand Schwerpunkte Holz-Beton<br />

(27)<br />

bzw.<br />

∆ε slD,d = ε H,d,∞ −ε B,d,∞ (28)<br />

mit (E ·J) eff effektive Biegesteifigkeit nach [8]<br />

ε H,d,∞ Spannungslose Dehnung des Holzes zum Zeitpunkt t = ∞<br />

ε B,d,∞ Spannungslose Dehnung des Betons zum Zeitpunkt t = ∞<br />

q d Bemessungswert der äußeren Belastung ohne Berücksichtigung der<br />

Einwirkung infolge spannungsloser Dehnung nach Gl. (29)<br />

Vereinfachend: q d = g d (=dauernd wirkende Last)<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


24 4 Kurzzeitverhalten<br />

Die effektive Verbundträgersteifigkeit wird sowohl durch geometrische Größen als auch durch<br />

das Verhältnis der Schwinddehnung bezogen auf die äußere Last beeinflusst, da Schwinden<br />

einen Schlupf (= Verschiebung zwischen Holz und Beton) entgegen dem Schlupf aus äußerer<br />

Last erzeugt. Da die Verbindungsmittel als Federn idealisiert werden, deren Kraft vom<br />

Schlupf zwischen Holz und Beton abhängt, führt die Abnahme des Schlupfs infolge Schwinden<br />

im Lastfall äußerer Last zu einer Abnahme der Normalkraft und damit zur Abnahme der<br />

effektiven Biegesteifigkeit. Dieser Einfluss wird durch den Steifigkeitsfaktor C J,slD erfasst.<br />

Um die Verformung und Eigenspannungen infolgeder spannungslosen Dehnungen zu bestimmen,<br />

wird diese Dehnung in eine Ersatzlast umgewandelt.<br />

p slD,d = C p,slD ·∆ε slD,d (29)<br />

mit C p,slD nach Gl. (27)<br />

∆ε slD,d nach Gl. (28)<br />

Durch die Bestimmung der Ersatzlast nach Gl. (29) wird sowohl der Einfluss der Geometrie<br />

des Verbundträgers und das Kriechen aller Komponenten als auch der Einfluss der Verbundfuge<br />

für den Lastfall ”Schwinden” berücksichtigt.<br />

Bei einer statisch bestimmten Lagerung des Verbundträgers müssen die Auflagerkräfte aufgrund<br />

der Gleichstreckenlast p slD,d für die Bemessung der lastabtragenden Bauteile nicht<br />

berücksichtigt werden, da spannungslose Dehnungen aufgrund der statisch bestimmten Lagerungen<br />

keine resultierenden Auflagerlasten hervorrufen.<br />

Die Schnittgrößen in den Teilquerschnitten sind daher unter Berücksichtigung der Schwinddehnung<br />

bzw. der inelastischen Dehnung zu erfassen.<br />

• Momentenbeanspruchung in den Teilquerschnitten<br />

M i = EJ i<br />

EJ eff<br />

·M res (q d +0.8·p slD ) (30)<br />

mit M i Moment im Teilquerschnitt i<br />

EJ i Biegesteifigkeit des Teilquerschnitts i<br />

M res (q d +0.8·p slD ) Biegemoment infolge der äußeren Belastung und<br />

80% der Ersatzlast infolge Schwinden<br />

Die Ersatzlast muss in dieser Herleitung nur zu 80% angesetzt werden. Hintergrund für<br />

dieseReduktionist,dassdieSchwinddehnungeinkonstantesMomenterzeugt,während<br />

die äußere Belastung einen parabelförmigen Verlauf hat. Wird nun die Schwinddehnung<br />

in eine Ersatzlast überführt, die die gleiche Verformung erzeugt, muss durch den<br />

parabelförmigen Verlauf des Moments und damit einen Verformungsverlauf einer Parabel<br />

4.Ordnung eine höhere Ersatzlast angesetzt werden, als bei einem konstanten<br />

Moment und dem daraus folgenden parabelförmigen Verlauf der Verformung. Daher<br />

ist beim Verformungsverlauf die volle Ersatzlast angesetzt werden, da diese ja auf der<br />

Verformungsgleichheit hergeleitet wurde. Beim Momentenverlauf muss allerdings die<br />

richtige“ Belastung verwendet werden, da ansonsten die Normalkraft unterschätzt<br />

”<br />

wird. Am Ende bedeutet dies, dass die Belastung mit dem Faktor k N = 8/π 2 ≃ 0.8<br />

multipliziert werden.<br />

Diese Anpassung hat allerdings zur Folge, dass der Beiwert C J,slD nach Gl. (26) zu 0<br />

werden kann, wasgleichbedeutend miteiner Steifigkeit von0ist. Würdeaufden Faktor<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


4.3 Ermittlung der Schnittgrößen 25<br />

k N verzichtet werden bzw. dieser Faktor zu 1,0 gesetzt werden, wäre das Moment<br />

folglich auch bei 0, so dass eine Lösung erzielbar ist. Konkret handelt es sich bei<br />

diesen Fall um den Zustand, bei dem die Schwinddehnung gerade so eingestellt ist,<br />

dass die resultierende Verformung aus Schwinddehnung und Eigengenwicht zu 0 wird.<br />

Um dieses Problem zu umgehen, wird in der Technischen Spezifikation [6] eine Grenze<br />

für die Anwendung dieser Gleichungen angegeben:<br />

0 ≥ C J,slD = ≤ 1.1<br />

≥ 0.9 ·<br />

q d +0.8·p slD,d<br />

q d +0.8·p slD,d·<br />

E 1·A 1 +E 2·A 2<br />

(31)<br />

γ 1·E 1·A 1 +E 2·A 2<br />

Ist der Beiwert C J,slD außerhalb diesen definierten Grenzen, muss eine effektive Biegesteifigkeit<br />

für Schwinden und eine effektive Biegesteifigkeit für die Belastung getrennt<br />

bestimmt werden, indem die vorangegangenen Gleichungen einmal für p slD,d = 0 und<br />

q d = 0 ermittelt werden. Dies führt zu einem höheren Berechnungsaufwand, so dass<br />

trotz dieser Schwäche diese Regelungen aufgenommen wurden.<br />

• Normalkraft: Da die Schnittgrößen sowohl durch äußere Belastung als auch durch<br />

einen Eigenspannungszustand verursacht werden, ist die Normalkraft durch das äußere<br />

Gleichgewicht zu bestimmen<br />

N = M res(q d )− ∑ M i<br />

z<br />

(32)<br />

mit N i Normalkraft im Teilquerschnitt i<br />

M res (q d ) äußeres Biegemoment nur infolge der äußeren Belastung<br />

M i Biegemoment in den Teilquerschnitten i<br />

z Abstand der Schwerpunkte der Teilquerschnitte<br />

• Schubbeanspruchung in der Verbindung: Aufgrund der Herleitung muss dabei zwischen<br />

einer Schubbeanspruchung infolge eines Verkürzens des Betons und eines Verkürzen<br />

des Holzes unterschieden werden.<br />

– Verkürzen der Betonplatte: In diesem Fall ist die äußere Querkraft durch folgende<br />

Kraft infolge Schwinden zu überlagern<br />

∆V = −π ·E 2 ·A 2 ·<br />

E 1 ·J 1 +E 2 ·J 2<br />

(γ 1 ·E 1 ·A 1 +E 2 ·A 2 )·L·a 1<br />

·∆ε (33)<br />

– Verkürzen des unten liegenden Holzquerschnitts: In diesem Fall ergibt sich die<br />

Belastung der Verbindungsmittel zu<br />

F VBM = K (<br />

Mmax,2 ·z<br />

·L· − E 1 ·A 1 +E 2 ·A 2<br />

·N max,2 − ∆ε )<br />

e ef π ·E 2 ·J 2 π ·E 1 ·A 1 ·E 2 ·A 2 2<br />

(34)<br />

4.3.3 Materialverhalten<br />

BeiderErmittlung derSchnittgrößen darfsowohlbeimHolzalsauchbeimBetonunter Druck<br />

von einem elastischen Materialverhalten ausgegangen werden. Das Reißen des Beton unter<br />

Zug muss berücksichtigt werden. Um dies zu erreichen, wird die gerissene Zone iterative<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


26 4 Kurzzeitverhalten<br />

bestimmt, indem eine nichttragende Zwischenschicht eingeführt wird. Für die Ermittlung<br />

dieser als Zwischenschicht gerissenen Zone sind alle Lasten bis zum jeweiligen Zeitpunkt zu<br />

betrachten. Soistesdenkbar, dasszumZeitpunktt = 0dervolleBetonquerschnitt angesetzt<br />

werden darf, während durch das Schwinden des Betons im Lauf der Zeit Risse entstehen.<br />

Damitsind diekurzzeitig wirkenden Lasten zu diesem Zeitpunktebenfallsmitdem gerissenen<br />

Querschnitt zu berechnen (vgl. Abb. 21).<br />

t = 0<br />

OK<br />

h eff (t = 0) ≤ h Ber. (t = 0)<br />

Nicht erfüllt<br />

Schnittgrößenermittlung der<br />

kurzzeitig wirkenden Lasten<br />

Schnittgrößenermittlung der kriecherzeugenden<br />

Lasten, z.B. Eigengewicht<br />

Superposition<br />

der Schnittgrößen<br />

Ermittlung der<br />

Spannungen<br />

Ermittlung<br />

der effektiven<br />

Querschnittshöhe<br />

OK<br />

t = 3−7Jahre<br />

h eff (t = 3−7Jahre) ≤<br />

{<br />

h eff (t = 0)<br />

h Ber. (t = 3−7Jahre)<br />

Nicht erfüllt<br />

Schnittgrößenermittlung der<br />

kurzzeitig wirkenden Lasten<br />

Schnittgrößenermittlung der kriecherzeugenden<br />

Lasten, z.B. Eigengewicht<br />

Superposition<br />

der Schnittgrößen<br />

Ermittlung der<br />

Spannungen<br />

Ermittlung<br />

der effektiven<br />

Querschnittshöhe<br />

t = ∞<br />

⎧<br />

⎪⎨ h eff (t = 0)<br />

h eff (t = ∞) ≤ h eff (t = 3−7Jahre)<br />

⎪⎩<br />

h Ber. (t = ∞)<br />

Nicht erfüllt<br />

Schnittgrößenermittlung der<br />

kurzzeitig wirkenden Lasten<br />

Schnittgrößenermittlung der kriecherzeugenden<br />

Lasten, z.B. Eigengewicht<br />

Superposition<br />

der Schnittgrößen<br />

Ermittlung der<br />

Spannungen<br />

Ermittlung<br />

der effektiven<br />

Querschnittshöhe<br />

Abbildung 21: Angedachter Ablauf der Iteration der Risse<br />

Das lineare Materialverhalten des Betons unter Druck wird auch beim Nachweis berücksichtigt,<br />

da bei diesem Nachweis auf das plastische Verhalten des Betons verzichtet werden darf.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


4.3 Ermittlung der Schnittgrößen 27<br />

Damit ergibt sich für den Nachweis auf der Druckseite<br />

σ c,d ≤ α cc ·f cd (35)<br />

mit σ c,d<br />

α cc<br />

f cd<br />

Druckspannung des Betons unter der Annahme eines linear-elastischen Verhaltens<br />

unter Druck<br />

Faktor zur Berücksichtigung von Langzeiteffekten<br />

i.d.R. = 0.85<br />

Bemessungswert der Druckfestigkeit<br />

4.3.4 Kompatibilität<br />

ZieldervorgestelltenBerechnungsmethodenistes,dieSchnittgrößenindenTeilquerschnitten<br />

zu bestimmen. Mit Hilfe dieser Schnittgrößen der Teilquerschnitte können dann die Nachweise<br />

geführt werden. Die Technischen Spezifikation [6] fordert allerdings beim Nachweis<br />

die Kontrolle der Kompatibilität (vgl. Abb. 22).<br />

Eingangsgrößen<br />

der Berechnung<br />

wie z.B.<br />

Geometrie,<br />

Lasten, Material<br />

Schnittgrößen<br />

im Beton<br />

Belastung der<br />

Verbindungsmittel<br />

Schnittgrößen<br />

im Holz<br />

Nachweis<br />

des Betons<br />

Anwendung<br />

der Berechnungsverfahren<br />

Spannungsnachweis<br />

Ermittlung<br />

der Dehnungsverteilung<br />

Ermittlung der<br />

Druckspannung<br />

Krümmung<br />

κ Holz,Bemessung<br />

Ermittlung<br />

der Bewehrung<br />

Krümmung des<br />

Betonquerschnitts<br />

κ Beton,Bemessung<br />

κ Beton,Bemessung ≡<br />

κ Holz,Bemessung<br />

Abbildung 22: Kompatibilität der Dehnungen und Krümmungen<br />

Hintergrund für diese Regelung ist, dass bei der Ermittlung der Schnittgrößen immer davon<br />

ausgegangen wird, dass die beiden Teilquerschnitte sich nicht voneinander abheben. Damit<br />

haben beide Teilquerschnitte die gleiche Biegelinie und damit die gleiche Krümmung.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


28 4 Kurzzeitverhalten<br />

Bei der Bemessung insb. von Stahlbetonbauteilen wird allerdings davon ausgegangen, dass<br />

die Bewehrung anfängt zu fließen und die maximale Druckdehnung erreicht wird. Damit<br />

wird an der Oberseite des Betonquerschnitts von einer Dehnung von etwa ε Beton = −3.5 ◦ / ◦◦<br />

angenommen, während auf der Höhe der Bewehrung von einer Dehnung imStahl bzw. Beton<br />

vonε Bew ≥ 2 ◦ / ◦◦ ausgegangenwird.Durchdiesebeiden,beiderBemessungdesQuerschnitts<br />

angenommenen Dehnungen ergibt sich die in diesem Fall angenommene Krümmung zu:<br />

κ = ε Bew −ε Beton<br />

(36)<br />

d<br />

DadieseKrümmungallerdingsausderBemessungbestimmtwird,musssienichtzwangsläufig<br />

derKrümmungausderSchnittgrößenermittlung übereinstimmen. Hinzukommt, dassdiemaximaleDehnungdesHolzesbegrenztist.Wirdvoncharakteristischen<br />

Festigkeit ausgegangen,<br />

ist die maximale Dehnung im Holz<br />

ε max,Holz = f mk<br />

E mean<br />

C24<br />

{}}{<br />

= 24N/mm2<br />

11500N/mm = 2 2,08◦ / ◦◦ (37)<br />

Damit liegt die maximale Dehnung im Holz im Bereich der Fließdehnung des Stahls. Da das<br />

Holz i.d.R. aber unterhalb der Zugzone des Betons angebracht wird, ist die Dehnung im Holz<br />

– je nach Verbundfaktor γ – größer als die Dehnung in der Bewehrung (vgl. Abb. 23).<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

−5<br />

ε Beton =−3.5 o / oo<br />

Betondeckung<br />

γ=0 γ=1<br />

Beton<br />

starrer Verbund<br />

kein Verbund<br />

maximale Dehnung im Holz<br />

Beton<br />

Holz<br />

ε Bew >2 o / oo<br />

Dehnung in 0/00<br />

−10<br />

−15<br />

Druck Zug<br />

−6 −4 −2 0 2 4 6 8 10 12<br />

Abbildung 23: Verlauf der Dehnung im Verbundquerschnitt<br />

Sollte also zusätzliche Bewehrung als tragendes Bauteil eingebaut werden, stellt sich die<br />

Frage, inwieweit diese Bewehrung aktiviert werden kann, ohne dass die maximale Dehnung<br />

im Holzquerschnitt überschritten wird, bzw. ob die Kompatibilität der Krümmungen und der<br />

Dehnungen im Holz- und Betonquerschnitt auch im Zustand der Bemessung sichergestellt<br />

ist.<br />

In der Regel führt die Berücksichtigung der Kompatibilität zu einer Bewehrung in einem<br />

elastischen Zustand. Durch die häufig geringen Dehnungen im Bereich der Bewehrung führt<br />

dies häufig zu einer recht hohen und damit unwirtschaftlichen Bewehrungsmenge, so dass<br />

eigentlich immer eine Rissiteration empfohlen wird, so dass der Beton dann überdrückt ist<br />

und keine tragende Bewehrung benötigt.<br />

4.3.5 Mittragende Breite<br />

Auf die linienförmigen Holzbauteile werden Flächen aus Beton aufgebracht. Durch die damit<br />

einhergehende Schubverformung des Betons wirkt dieser nicht über die gesamte Breite<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


29<br />

mit. Daher wird üblicherweise immer eine mittragende Breite definiert, mit deren Hilfe eine<br />

äquivalente Spannung im Beton bei Vernachlässigung der Schubverformung erzielt wird.<br />

Bei der Ermittlung dieser mittragenden Breite werden zwei Anteile berücksichitgt<br />

• Scheibenanteil: Dieser Anteil entsteht, indem eine Normalkraft in die Scheibe eingeleitet<br />

wird.<br />

• Plattenanteil: Dieser Anteil berücksichtigt die Ausbreitung eines Biegemoments in der<br />

Platte<br />

Da – wie im vorangegangenen Kapitel gezeigt – die Bewehrung nur eingeschränkt angesetzt<br />

werden kann, ist eigentlich der Scheibenanteil der wesentliche Anteil bei der Schnittgrößenermittlung<br />

von Holz-Beton-Verbunddecken.<br />

Werden die bisherigen Normen [11] und [9] miteinander verglichen, zeigt sich, dass [11] eher<br />

den Scheibenanteil abbildet als [9], so dass in der Technischen Spezifikation [6] für die<br />

Ermittlung der mittragenden Breite auf [11] verwiesen wird.<br />

5 Verbindungsmittel<br />

5.1 Allgemeines<br />

Die Verbindungsmittel stellen ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal bzw. wesentliche<br />

Besonderheiten zu anderen materialreinen Systemen dar. Diese Verbindungsmittel müssen<br />

einerseits die Lasten aus dem Holz ausleiten, andererseits muss eine ausreichende Verankerung<br />

im Beton vorhanden sein. Daher wurden eine Vielzahl an Verbindungsmittel entwickelt,<br />

die häufig über Zulassungen geregelt sind.<br />

In der Technischen Spezifikation [6] wird die Schnittstelle geschaffen, mit dem Ziel, dass die<br />

zukünftige Bemessung der zugelassenen Verbindungsmittel mit Hilfe der Kennwerte aus den<br />

Zulassungen der einzelnen Verbindungsmittel und der Technischen Spezifikation [6] erfolgen<br />

kann. Daher ist zu erwarten, dass es auch nach Einführung einer Bemessungsnorm für Holz-<br />

Beton-Verbundbauteilen weiterhin Zulassungen geben wird, zumal diese Bemessungsnorm<br />

nach aktuellem Stand ”<br />

nur“ zwei Verbindungsmitteltypen regelt.<br />

5.2 Zulassungen<br />

5.2.1 Allgemeines<br />

Da bisher keine eingeführte Norm zur Berechnung von Holz-Beton-Verbund existiert, werden<br />

Holz-Beton-Verbunddecken im Wesentlichen durch Zulassungen geregelt. Diese Regelungen<br />

umfassen dabei i.d.R. nicht nur die Eigenschaften des Verbindungsmittel wie z.B. Tragfähigkeit<br />

und Steifigkeit der Verbindung, sondern auch die Berechnung des gesamten Bauteils.<br />

Diese Berechnungsvorschriften können von der hier vorgestellten Technischen Spezifikation<br />

[6] abweichen. Sie sollen allerdings zukünftig durch die Technischen Spezifikation [6]<br />

abgelöst werden.<br />

Eine Zusammenstellung der aktuellen Zulassungen kann unter z.B. [28] und [29] abgerufen<br />

werden. Im folgenden wird ein Auszug der aktuellen Zulassungen zusammengestellt, die nicht<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


30 5 Verbindungsmittel<br />

den Anspruch auf Vollständigkeit erhebt. Bei Anwendung dieser Zulassungen sind die darin<br />

gegebenen Regelungen zur Berechnung zu verwenden.<br />

5.2.2 Europäische Zulassungen<br />

Auf europäischer Ebene besitzen z.Zt. folgende Systeme eine europäische technische Zulassung<br />

(ETA):<br />

• Verbindungsmittel<br />

– ETA-13/0699: SFS VB Schrauben - SFS VB Schrauben als Verbindungsmittel in<br />

Holz-Beton Verbundkonstruktionen (siehe [30])<br />

• Deckensystem<br />

– ETA-13/0818:SEPA2000wood-concretecompositefloor-Holz-Beton-Verbunddecke<br />

(siehe [31])<br />

– ETA-17/0353: Solaio Compound - Holz-Beton-Verbunddecke (siehe [32])<br />

5.2.3 Allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen<br />

Auf nationaler Ebene sind folgende System zugelassen:<br />

• Schrauben<br />

– Z-9.1-342: SFS VB Schrauben als Verbindungsmittel in Holz-Beton-Verbundkonstruktionen<br />

(siehe [33])<br />

– Z-9.1-445: Timco II und IIISchrauben als Verbindungsmittel für das Timco Holz-<br />

Beton-Verbundsystem (siehe [34])<br />

– Z-9.1-603:TCCSchraubenalsVerbindungsmittelfürdasTCCHolz-Beton-Verbundsystem<br />

(siehe [35])<br />

– Z-9.1-648:WürthASSYplusVGSchraubenalsVerbindungsmittelfürHolz-Beton-<br />

Verbundkonstruktionen (siehe [36])<br />

– Z-9.1-803: SWG Timtec VG Plus - Vollgewindeschrauben als Verbindungsmittel<br />

für Holz-Beton-Verbundkonstruktionen (siehe [37])<br />

– Z-9.1-845:Star-DriveundRAPIDSchraubenalsVerbindungsmittelfürdasSchmid<br />

Schrauben Holz-Beton-Verbundsystem (siehe [38])<br />

– Z-9.1-851:BiFRiVerbund-Anker alsVerbindungsmittel für dasFRIEDRICHHolz-<br />

Beton-Verbundsystem (siehe [39])<br />

– Z-9.1-857:SFix-3 Schubfix-Schraube als Verbindungsmittel für das Elascon Holz-<br />

Beton-Verbund-System (SFix-3 Elascon HBV-System) (siehe [40])<br />

– Z-9.1-861:HobetSchraubenalsVerbindungsmittelfürHolz-Beton-Verbundsysteme<br />

(siehe [41])<br />

– Z-9.1-862: PMJ-6090 Schrauben als Verbindungsmittel in Holz-Beton-Verbundsystemen<br />

(siehe [42])<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


5.3 Regelungen in der Technischen Spezifikation [6] 31<br />

• eingeklebte Stahlbleche<br />

– Z-9.1-557: Holz-Beton-Verbundsystem mit eingeklebten HBV-Schubverbindern<br />

(siehe [43])<br />

• Systeme<br />

– Z-9.1-474: Dennert Holz-Beton Verbundelemente (siehe [44])<br />

5.3 Regelungen in der Technischen Spezifikation [6]<br />

5.3.1 Allgemeines<br />

Im Rahmen der Technischen Spezifikation [6] werden nach heutigem Stand daher nur zwei<br />

Verbindungsmitteltypen abgebildet<br />

• stiftförmige Verbindungsmittel (inkl. eingeklebte Gewindestangen), die im 90 ◦ -Winkel<br />

zur Fuge eingebaut werden<br />

• Kerven (= über die gesamte Breite des Holzes verlaufende ausbetonierte Vertiefung<br />

im Holz)<br />

Geklebte Verbindungen oder Verbundbausystem, die im Wesentlichen die Belastungen durch<br />

Reibung übertragen, werden von dieser Norm nicht erfasst und sind ausgeschlossen. Alle<br />

anderen Verbindungsmittel können prinzipiell verwendet werden, sofern die mechanischen<br />

Kenndaten wie Tragfähigkeit, Verschiebungsmodul im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit<br />

und Verschiebungsmodul im Grenzzustand der Tragfähigkeit z.B. durch Zulassungen<br />

bekannt sind.<br />

Für alle Verbindungsmittel gilt, dass mindestens 10% der Abscherkraft auch rechtwinklig zur<br />

Fuge als öffnende Kraft aufgenommen werden können.<br />

F ⊥,min,d = 0,1·F v,Ed (38)<br />

mit F ⊥,min<br />

F v,Ed<br />

minimale Beanspruchung rechtwinklig zur Fuge<br />

Bemessungswert der Abscherbeanspruchung in der Fuge<br />

Hintergrund für diese Regelung ist, dass z.B. nicht ausgeschlossen werden kann, dass bei einem<br />

Einfeldträger eine unplanmäßige Einspannung durch die Wand entsteht. Damit besteht<br />

prinzipiell die Gefahr, dass sich das Holz vom Beton lösen kann. Hinzu kommt, dass Verkehrsbelastungen<br />

prinzipiell wiederkehrende Belastungen sind.SolltedieseBelastung häufiger<br />

auftreten, kann die Gefahr bestehen, dass sich die Kerve aus dem Holz ”<br />

herausarbeitet“. In<br />

diesem Fall würde sich die Betonplatte ebenfalls vom Holz lösen.<br />

Um das Abheben in diesen Situationen zu verhindern, wird daher pauschal eine gewisse<br />

Beanspruchbarkeit ⊥ zur Fuge gefordert. Der Ursprung dieser Regelung ist allerdings bereits<br />

in [45] zu finden, so dass diese Regelung für die Technischen Spezifikation [6] übernommen<br />

wurde.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


32 5 Verbindungsmittel<br />

5.3.2 Stiftförmige Verbindungsmittel<br />

Tragfähigkeit Die Berechnung der stiftförmigen Verbindungsmittel in Holz-Holz-Verbindungen<br />

und Holz-Stahl-Verbindungen ist in [8] geregelt.<br />

Die Tragfähigkeit dieser Verbindungsmittel basiert auf der Theorie nach [46], der für das<br />

lokale Versagen bei auf Abscheren beanspruchter, stiftförmige Verbindungsmittel sechs Versagensmodi<br />

identifiziert hat (vgl. Abb. 24).<br />

Abbildung 24: Versagensmodi nach [46]<br />

Um die Tragfähigkeit dieser Versagensmodi zu bestimmen, wird das Gleichgewicht an der<br />

Scherfuge unter der Annahme eines (ideal-) plastischen Verhalten der verbundenen Bauteile<br />

und der Verbindungsmittel ermittelt (vgl. Abb. 25).<br />

M y<br />

A A<br />

t 2<br />

f h,2,k<br />

b 1<br />

b 2<br />

M y<br />

f h,1,k<br />

t 1<br />

Abbildung 25: Spannungen am Verbindungsmittel bei Bildung zweier Fließgelenke im<br />

stiftförmigen Verbindungsmittel<br />

Untersuchungen bei Holz-Beton-Verbundbauteilen zeigen, dassdiese Anforderungen auchbei<br />

Holz-Beton-Verbundmittel unddemumgebenden Materialinfolgederlokalen Beanspruchung<br />

erfüllt sind.<br />

Da diese Theorie nach [46] ”<br />

nur“ auf der Lösung der Gleichgewichtsbedingungen an der Fuge<br />

basiert, kann diese Theorieauch bei Holz-Beton-Verbundbauteilen angewandt werden. Einzig<br />

die Lochleibungsfestigkeit des Betons ist bisher nicht eindeutig definiert. In der Technischen<br />

Spezifikation [6] wird davonausgegangen,dass dieTeilflächenpressung des Betonsangesetzt<br />

werden darf, so dass die Lochleibungsfestigkeit dem 3-fachen der Druckfestigkeit entspricht.<br />

Somit sind die Nachweisgleichungen für die stiftförmigen Verbindungsmittel nach [8] direkt<br />

anwendbar.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


5.3 Regelungen in der Technischen Spezifikation [6] 33<br />

Steifigkeit Für die Steifigkeit wird davon ausgegangen, dass die Verformungen im Beton<br />

im Vergleich zu denjenigen im Holz vernachlässigbar sind. Damit stellen sich die gleichen<br />

Verhältnisse wie bei Stahl-Holz-Verbindungen ein.<br />

DadieVerschiebungsmoduln in[8]fürHolz-Holz-Verbindungen gelten, wirddavonausgegangen,<br />

dasssich dasstiftförmigeVerbindungsmittel inbeiden zuverbindende Bauteileeindrückt<br />

(vgl. Abb. 26).<br />

Holz-Holz-Verbindung<br />

Holz-Beton-Verbindung<br />

f h<br />

f h<br />

w<br />

w HBV<br />

M pl<br />

M pl<br />

Abbildung 26: Vergleich der Verschiebung bei Holz-Holz- und Holz-Beton-Verbindungen<br />

Bei einem stiftförmigen Holz-Beton-Verbindungsmittel ist allerdings davon auszugehen, dass<br />

diesesEindrückungnurimHolzstattfindet.Damitist–inderTheorie–dieVerschiebung nur<br />

halbsogroßwiebeieinerHolz-Holz-Verbindung,soferndiegleichenLochleibungsspannungen<br />

herrschen. Ist die Verformung bei gleicher Kraft nur halb so groß, ist damit die Steifigkeit<br />

der Verbindung doppelt so groß.<br />

Daher kann die Steifigkeit der stiftförmigen Verbindungsmittel bei einer Anordnung im 90 ◦ -<br />

Winkel dadurch ermittelt werden, dass die Verschiebungsmoduln der zugehörigen Holz-Holz-<br />

Verbindungen – analog zur Stahl-Holz-Verbindung – verdoppelt werden. Wie üblich im Holzbau<br />

wird auch hier zwischen der Steifigkeit im Grenzzustand der Tragfähigkeit und im Grenzzustand<br />

der Gebrauchstauglichkeit unterschieden.<br />

Somit ergeben sich diese Steifigkeiten auf Abscheren zu<br />

• Nachweis der Gebrauchstauglichkeit<br />

– Stabdübel, Bolzen mit oder ohne Lochspiel, Schrauben, Nägel (vorgebohrt)<br />

K ser = 2· ρ1.5 m ·d<br />

23<br />

(39)<br />

– Nägel (nicht vorgebohrt)<br />

K ser = 2· ρ1.5 m ·d0.8<br />

30<br />

(40)<br />

• Nachweis der Tragfähigkeit: Die Steifigkeit im Grenzzustand der Tragfähigkeit wird –<br />

wie im Holzbau üblich – durch folgende Beziehung bestimmt<br />

K u = 2 3 ·K ser (41)<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


34 5 Verbindungsmittel<br />

Um ein Abheben der Betonplatte vom Holz zu verhindern, ist die Fuge so auszubilden, dass<br />

sie 10% der Abscherkraft als Belastung ⊥ zur Fuge als Zugkraft übertragen kann.<br />

Bei einer Zwischenschicht mit einer Dicke von ≤ 30mm und aus einer Material mit vergleichbarer<br />

Steifigkeit wie Vollholz, muss die Steifigkeit um 30% reduziert werden, sofern keine<br />

genaueren Angaben bekannt sind.<br />

FürDickenderZwischenschichtzwischen30mmund50mmsindkeineWertegegeben.Dicken<br />

der Zwischenschicht über 50mm sind nicht im Rahmen dieser Technischen Spezifikation [6]<br />

zugelassen.<br />

5.3.3 Kerven<br />

Allgemeines Als Kerven werden über die gesamte Breite des Holzbauteils verlaufende<br />

Vertiefungen bezeichnet, die durch den Beton ausgegossen werden. Durch diesen Verguss ist<br />

eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt. Diese Verbindungen werden häufig bei flächigen<br />

Holzbauteilen angewandt, da sie relativ einfach und kostengünstig herstellbar sind.<br />

Anwendungsbereich Aufgrund der vorliegenden Untersuchungen, die nicht den gesamten<br />

möglichen Parameterbereich abdecken können, ist eine Begrenzung des Anwendungsbereichs<br />

notwendig. Für Kerven (vgl. Abb. 27) bedeutet dies, dass nach aktuellem Stand folgende<br />

Mindestanforderungen gestellt werden:<br />

• Betongüte mindestens C20/25 mit einem maximaler Durchmesser des Zuschlagkorns<br />

von 16mm<br />

• Brettschichtholz mind. der Festigkeitsklasse GL24, Vollholz mind. der Festigkeitsklasse<br />

C24 oder Furnierschichtholz; im Rahmen von [7] können Kerven auch bei Brettsperrholz<br />

verwendet werden<br />

• Geometrie der Kerve<br />

– Tiefe h N ≥ 20mm für übliche Belastungen (z.B. Hochbau) und h N ≥ 30mm für<br />

hohe Belastungen (z.B. Brückenbau) , wobei nach [7] eine maximale Tiefe von<br />

50mm zulässig ist;<br />

bei Brettsperrholzdecken darf nach [7] die Tiefe der Kerve maximal 50% der<br />

Decklamellendicke betragen (vgl. Abb. 31);<br />

– rechnerische Länge zur Schubübertragung min(l v ,l s ,8·h N ) wobei aus Gründen<br />

der Duktilität und damit der Robustheit die tatsächliche Vorholzlänge der Kerve<br />

l v ≥ 12.5·t v betragen muss.<br />

– Länge der Kerve im Holz l N ≥ 150mm<br />

– Abhebesicherung durch Schrauben mit Ø ≥ 6mm (nach [7] nur Tellerkopfschrauben)<br />

– Neigungswinkel der Flanken<br />

{<br />

80 ◦ 115 ◦<br />

≤ α ≤ min<br />

90 ◦ +Θ<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken<br />

(42)


5.3 Regelungen in der Technischen Spezifikation [6] 35<br />

Abscheren des Vorholzes<br />

Druckversagen im Holz und Beton<br />

Abscheren des Betons<br />

Abscheren des Zwischenbereichs<br />

Θ<br />

h N<br />

α<br />

Abhebesicherung<br />

Druckstrebe Position der Abhebesicherung<br />

Möglicher Bereich der Druckstrebe<br />

e Abhebesicherung<br />

l v<br />

l N<br />

l s<br />

(a) Prinzipskizze<br />

(b) Beispiel<br />

Abbildung 27: Kerve als Verbindungsmittel<br />

Hintergrund für die Unterscheidung zwischen rechnerischer und tatsächlicher Vorholzlänge<br />

ist, dass die Spannungen lokal vom Beton in das Holz übertragen werden, so dass nicht die<br />

gesamte Länge angesetzt werden darf. Wie Vergleich zu zimmermannsmäßig hergestellten<br />

Versätze zeigen, liefert die Berechnung der Tragfähigkeit mit einer rechnerischen Länge von<br />

8·h N einerecht gute Übereinstimmung mitden Versuchsergebnissen. Eszeigt sich allerdings,<br />

dass bei einer Länge zur Schubübertragung von l v ,l s = 8·h N ein sprödes Versagen auftreten<br />

kann. Daher wird aus Gründen der Robustheit vorgegeben, dass die tatsächliche Länge zur<br />

Schubübertragung mind. 12.5·h N betragen muss.<br />

Die Position der Schraube darf in gewissen Grenzen frei gewählt werden. Diese Grenzen sind<br />

dadurch definiert, indem die Schraube – in diesem Modell – die Umlenkung der Druckstrebe<br />

sicherstellt. Daher hängt der Druckstrebenwinkel von der Position der Schraube ab. Dieser<br />

Druckstrebenwinkel kann prinzipiell zwischen den folgenden Grenzen gewählt werden.<br />

⎧<br />

≤ Θ ⎪⎨ max<br />

( )<br />

nach [9]<br />

h<br />

Θ ≥ arctan N<br />

lN<br />

wg. Einschnitt am unbelasteten Rand<br />

( )<br />

⎪⎩ ≥ arctan 0,5·(hN +h c)<br />

l N +l s<br />

wg. Interaktion zwischen den Kerven<br />

(43)<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


36 5 Verbindungsmittel<br />

DieBegrenzungdesWinkelsΘdientdazu,dassdieDruckstrebenichtdurchdenunbelasteten<br />

Kervenrand eingeschnitten wird und dadurch zusätzliche Umlenkkräfte im Beton entstehen<br />

(vgl. Abb. 28).<br />

F Ohne Schraube<br />

L N<br />

Θ<br />

h N<br />

Abbildung 28: Kräfte bei eingeschnittener Druckstrebe<br />

Die zweite untere Grenze des Winkels Θ soll verhindern, dass die Umlenkkräfte mehrerer<br />

Kerven sich auf eine Abhebesicherung konzentrieren (vgl. Abb. 29).<br />

N 1<br />

N 2<br />

l N<br />

Θ 1<br />

Θ 2<br />

h N<br />

N<br />

Abbildung 29: Druckstreben infolge mehrerer Abhebesicherungen im Einflussbereich der Kerven<br />

Da Steifigkeit Käfte anzieht, wird die der Kerve in Kraftrichtung näher liegende Abehebesicherung<br />

stärker belastet als die weiter entfernt liegende Abhebesicherung (siehe [47]). Wird<br />

nun die Abhebesicherung der Kerve außerhalb der gegebenen Grenzen eingebaut, liegt sich<br />

im Einflussbereich der nächsten Kerve, so dass diese Abhebesicherung die Belastung mehrere<br />

Kerven aufnehmen muss. Damit ist eine gleichmäßige Verteilung der Belastung nicht mehr<br />

gegeben (vgl. Abb. 30). Um diese aufwändige Berechnung zu verhindern, wurden die in Gl.<br />

(43) definierten Grenzen eingeführt.<br />

Der Abstand der Schraube von der kraftübertragenden Kontaktfläche der Kerve bestimmt<br />

sich i.d.R. dann durch<br />

x = h N +h c<br />

2·tanΘ<br />

Der Grund für dieBegrenzung der Kerve beiBrettsperrholz auf50%der Decklamelle ist, dass<br />

mitdieserGrenzesichergestelltist,dassdieersteQuerlagenichtdurcheinelokalepunktförmige<br />

Schubspannung beansprucht wird, sondern eine Lastverteilung in dieser Querlage sichergestellt<br />

wird (vgl. Abb. 31). Weiterhin kann durch die Begrenzung der Einschnitttiefe davon<br />

ausgegangen werden, dass durch die Querschnittreduktion in der Dicke der Decklamelle keine<br />

relevanten Auswirkungen auf die Klassifizierung dieser Decklamelle auftreten werden und<br />

damit der nominelle Wert verwendet werden kann (siehe [48]).<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken<br />

(44)


5.3 Regelungen in der Technischen Spezifikation [6] 37<br />

Abmessungen in mm<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

0<br />

−50<br />

−100<br />

−400 0 400 800 1200<br />

Position der Schraube 1<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0<br />

N Schraube /N Schraube, ohne Interaktion<br />

Fuge Holz Beton<br />

Schraube 1<br />

Schraube 2<br />

Druckstrebe<br />

Druckstrebe<br />

N 1 /N 1,ohne Interaktion<br />

N 2 /N 2,ohne Interaktion<br />

(a) Auswertung der Gleichungen<br />

Höhe Beton h c 160mm<br />

Tiefe Kerve h N 20mm<br />

Länge der Kerve l N 200mm<br />

Lichter Abstand zw. Kerven l s 300mm<br />

Abstand Schraube 2 vom Kervengrund 1 x 2 1000mm<br />

Abstand Schraube 1 vom Kervengrund 1 x 1 variabel<br />

(b) Eingangswert<br />

Abbildung 30: Auswertung der Belastung auf die Schrauben bei unterschiedlicher Position<br />

der Schraube 1<br />

Beton<br />

F rk,Druck<br />

Decklamelle<br />

F rk,Zug<br />

Schub(Druck)<br />

Schub(Zug)<br />

Querlage<br />

Abbildung 31: Definition der Zugkraft in der Decklamelle<br />

Steifigkeit Die Steifigkeit wurde im Wesentlichen aus numerischen und experimentellen<br />

Untersuchungen ermittelt (siehe [21] und [49]).<br />

{<br />

1000kN/mm/mBreite für h N = 20mm<br />

K ser =<br />

(45)<br />

1500kN/mm/mBreite für h N ≥ 30mm<br />

Im Grenzzustand der Tragfähigkeit muss die Steifigkeit der Kerve – im Gegensatz zu anderen<br />

Verbindungsmitteln - nicht auf 2/3 der Steifigkeit im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit<br />

reduziert werden. Daher darf im Grenzzustand der Tragfähigkeit die gleiche Steifigkeit<br />

angesetzt werden wie im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


38 5 Verbindungsmittel<br />

Bei der Verwendung von Kerven in Brettsperrholz ist die Steifigkeit der Kerve durch eine<br />

Grenzwertbetrachtung abzubilden. So sind nach [7] als unter Grenze 80% der Kervensteifigkeit<br />

nach [6] und als obere Grenze 100% der Kervensteifigkeit nach [6] anzuwenden.<br />

Tragfähigkeit Für die Tragfähigkeit der Kerve werden die möglichen Versagensmodi in<br />

den Bemessungsgleichungen abgebildet (siehe [21], [49] und Abb. 27)<br />

• Abscheren der Betonnocke<br />

• Druckversagen der Kervenflanke im Beton<br />

• Schubversagen des Vorholzes, wobei maximal das 8-fache der Kerventiefe als Vorholz<br />

angesetzt werden darf,<br />

• Druckversagen der Kervenflanke im Holz<br />

Diese Versagenmodi lassen sich durch folgende Beziehungen bestimmen<br />

⎧<br />

f v,c,d ·b N ·l N Abscheren der Betonnocke<br />

⎪⎨ f c,d ·b N ·h N Druckversagen Beton<br />

F R,d = k cr ·f v,d ·b N ·min(l v ,l s ,8·h N ) Abscheren des Holzes<br />

} {{ }<br />

de facto 8·h N<br />

⎪⎩<br />

f c,0,d ·b N ·h N Druckversagen Holz<br />

(46)<br />

mit F R,d<br />

f v,c,d<br />

ν<br />

b N<br />

l N<br />

f c,d<br />

h N<br />

f v,d<br />

l v<br />

l s<br />

f c,0,d<br />

Bemessungswert der Tragfähigkeit der Kerve<br />

Schubfestigkeit“ des Betons<br />

” ν·f<br />

= cd<br />

cotanΘ+tanΘ<br />

Reduktionsfaktor der Tragfähigkeit zur Berücksichtigung der Risse im Beton<br />

bei einer Schubbeanspruchung<br />

)<br />

= 0,6·(1− f ck<br />

250<br />

Breite der Kerve<br />

Länge der Betonnocke<br />

Bemessungswert der Druckfestigkeit des Betons<br />

Kerventiefe<br />

Bemessungswert der Schubfestigkeit der Kerve<br />

Vorholzlänge<br />

lichter Abstand zwischen den Kerven im Holz<br />

Bemessungswert der Druckfestigkeit des Holzes parallel zur Faser<br />

In dieser Gleichung werden ”<br />

nur“ Bemessungswerte und keine charakteristischen Werte verwendet.<br />

Grund hierfür ist, dass der Beton und das Holz unterschiedliche Teilsicherheitsbeiwerte<br />

aufweisen, so dass der Vergleich der charakteristischen Werte nicht immer zu den<br />

kleinsten Bemessungswerten der Tragfähigkeit der einzelnen Versagensmodi führt.<br />

Bei der Ermittlung der Bemessungstragfähigkeit der Versagensmodi im Holz ist der k mod -<br />

Wert des Holzes und nicht derjenige der Verbindung nach Gl. (6) zu verwenden, da bei<br />

Kerven keine gemischten Versagensmodi zu berücksichtigen sind und die einzelnen Festigkeiten<br />

des Holzes und des Betons sich nicht gegenseitig beeinflussen. Für die Bestimmung der<br />

Bemessungswerte der Festigkeit sind alsodie Modifikationsbeiwerte der einzelnen Materialien<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


5.3 Regelungen in der Technischen Spezifikation [6] 39<br />

(also z.B. k mod bzw. α cc und nicht die kombinierten Modifikationsbeiwerte nach Gl. (6)) zu<br />

verwenden.<br />

Zusätzlich zu diesen Versagensmodi soll eine abhebende Belastung angesetzt werden, die<br />

sich aus der Druckstrebenneigung ergibt. Für die Abhebesicherung sieht [7] die Verwendung<br />

von Tellerkopfschrauben vor, da bei diesem Schraubentyp die Nachweise gegeben sind.<br />

Die Verankerung und die Lastweiterleitung über die Fuge erfolgt über die Zulassung. Die<br />

Verankerung im Beton erfolgt über die Teilflächenpressung unter dem Tellerkopf.<br />

F ⊥,d = max<br />

{<br />

F ⊥,min,d = 0,1·F E,d nach Gl. (38)<br />

F E,d ·tanΘ<br />

(47)<br />

mit F ⊥,d Beanspruchung rechtwinklig zur Fuge<br />

F ⊥,min,d minimale Beanspruchung rechtwinklig zur Fuge nach Gl. (38)<br />

F E,d auf die Kerve einwirkende Schubkraft<br />

Θ gewählte Druckstrebenwinkel<br />

[7] fordert darüber hinaus den Nachweis des Betonausbruchs und des Nachweis des Spaltens<br />

infolge der durch die Schraube eingeleiteten Belastung nach [50] 7.2.1.1. Versagensmodi b<br />

& d bzw. [50] 7.2.1.1. Versagensmodus e, um sicherzustellen, dass der Tellerkopf nicht zu<br />

nahe am Rand des Betonbauteils eingebaut wird.<br />

Wie aus diesen Gleichungen ersichtlich wird, beeinflusst der Druckstrebenwinkel Θ sowohl<br />

die Tragfähigkeit als auch die abhebende Belastung in der Fuge. So nimmt die Tragfähigkeit<br />

der Betondruckstrebe mit zunehmendem Druckstrebenwinkel zu. Dieser Zuwachs an<br />

Tragfähigkeit wird allerdings durch eine größere abhebende Belastung zwischen den Bauteilen<br />

erkauft. Damit stellt sich die Frage nach einem optimalen Druckstrebenwinkel. Als<br />

optimaler Druckstrebenwinkel wird derjenige Druckstrebenwinkel angesehen, bei dem das<br />

Abscheren des Betons gerade nicht maßgebend wird. Wird die Tragfähigkeit der einzelnen<br />

Versagensmodi mit dem Versagensmodus ”<br />

Abscheren der Betonnocke“ gleichgesetzt, ergibt<br />

sich folgende Beziehung.<br />

F Rd,Abscheren Beton = f v,c,d ·b·l N<br />

= F Rd,min,Ohne Abscheren Beton<br />

⎧<br />

F Rd,Betondruck = f c,d ·b·h N<br />

⎪⎨<br />

(48)<br />

F<br />

= min Rd,Abscheren Holz = k cr ·f v,d ·b·min(l v ,l s ,8·h N )<br />

} {{ }<br />

de facto 8·h N<br />

⎪⎩<br />

F Rd,Drcukversagen Holz = f c,0,d ·b·h N<br />

Wird in diese Gleichung die Schubfestigkeit“ des Betons eingesetzt, kann der Druckstrebenwinkel<br />

bestimmt werden, bei dem nicht das Abscheren des Betons maßgebend wird.<br />

”<br />

√<br />

tanΘ = ν ·f cd ·b N ·l N − (ν ·f cd ·b N ·l N ) 2 −4·FRd,min,Ohne 2 Abscheren Beton<br />

≥ 0.1 (49)<br />

2·F Rd,min,Ohne Abscheren Beton<br />

Der Mindestwert von 0.1 ist aus Gl. (38) abgeleitet.<br />

Anzumerken ist, dass aus der Auswertung von Versuchen teilweise die Rückschlüsse gezogen<br />

werden, dass Abhebesicherungen nicht notwendig wären. Dabei ist allerdings zu beachten,<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


40 6 Langzeitverhalten<br />

dass Versuche nur einen Ausschnitt der Realität darstellen und nicht zwingend alle Einflüsse<br />

berücksichtigt werden können. So werden im Versuch i.d.R. unplanmäßige Einspannungen<br />

durch aufsteigende Wände vernachlässigt und nur statische Belastungen aufgebracht. Ein<br />

Herausarbeiten“ der Kerve durch wiederholende Belastungen wird i.d.R. nicht erfasst. Weiterhin<br />

ist es im Versuch kaum möglich, die Zugfestigkeit des Betons komplett auszuschalten,<br />

”<br />

obwohl für die Bemessung von Stahlbetonbauteilen nach [9] Abs. 6.1.(2) keine Betonzugfestigkeit<br />

berücksichtigt wird. Auch werden die Versuche i.d.R. nach 28 Tagen durchgeführt,<br />

um das Verhalten bei der nominellen Festigkeit bestimmen zu können. Zu diesem Zeitpunkt<br />

ist z.B. bei einer 80mm dicken Betonplatte nur 20% der Schwinddehnung entstanden. Aus<br />

diesen Gründen wurden die experimentellen Untersuchungen mit analytischen Untersuchungen<br />

abgeglichen. Da allerdings die Kervenkraft außerhalb der Kernweite angreift, sind immer<br />

Zugspannungen im Beton vorhanden. Sollte [9] Abs. 6.1.(2) eingehalten werden und damit<br />

keine Zugspannungen im Beton angesetzt werden, ist daher die Abhebesicherung einzubauen.<br />

Sollten allerdings genauere Bemessungsmodelle vorliegen, dürfen diese prinizpiell nach [6]<br />

Abs. 10.3.4.3(3) angewandt werden.<br />

6 Wesentliche Besonderheiten bei der Bemessung von<br />

Holz-Beton in der Technischen Spezifikation [6] im<br />

Hinblick auf das Langzeitverhalten<br />

6.1 Allgemeines<br />

Bei Holz-Beton-Verbunddecken sind alle beteiligten Werkstoffe einem Kriechverhalten unterworfen.<br />

Durch dieses zeitabhängige Verhalten nimmt die Verformung der Decke im Lauf der<br />

Zeit zu. Darüber hinaus werden Spannungen umgelagert, so dass das Kriechen nicht nur aus<br />

Sicht der Gebrauchstauglichkeit, sondern auch im Nachweis der Tragfähigkeit berücksichtigt<br />

werden muss.<br />

Die wesentlichen Unterschiede der Technischen Spezifikation [6] im Vergleich zu den üblicherweise<br />

verwendeten Zulassungen der Verbindungsmittel als Berechnungsrichtlinie sind<br />

• Berücksichtigung eines zusätzlichen Zeitraums<br />

• Berücksichtigung der Auswirkungen der Lastumlagerungen infolge Kriechen<br />

Im Folgenden soll auf diese beiden Punkte näher eingegangen werden.<br />

6.2 Maßgebende Zeitpunkte (oder ”<br />

Steifigkeit zieht Kräfte an“)<br />

Bei der Bemessung von Bauteilen, die ein ausgeprägtes Kriechverhalten aufweisen, werden<br />

i.d.R. die Zeitpunkte t = 0 und t = ∞ nachgewiesen, wobei der Zeitpunkt t = 0 derjenige<br />

Zeitpunkt ist, bei dem das Tragwerk erstmals mit der Bemessungslast belastet wird, und der<br />

Zeitpunkt t = ∞ im Hochbau der Zeitdauer nach 50 Jahren entspricht. Um das Kriechen in<br />

der Berechnung abzubilden, wird der E-Modul modifiziert<br />

E kriechen = E 0<br />

1+k def<br />

(50)<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


6.2 Maßgebende Zeitpunkte (oder ”<br />

Steifigkeit zieht Kräfte an“) 41<br />

mit E kriechen effektiver E-Modul zur Berücksichtigung der Kriechverformung<br />

E 0 E-Modul ohne Kriechen, also zum Zeitpunkt t = 0<br />

k def Deformationsfaktor bzw. Kriechzahl des Materials<br />

Die Steifigkeit des Verbundquerschnitts kann entsprechend dem γ-Verfahren bestimmt werden<br />

durch<br />

EJ eff = E 1 ·J 1 +E 2 ·J 2 +E 1 ·A 1 ·γ 1 ·a 2 1 +E 2 ·A 2 ·a 2 2 (51)<br />

mit EJ eff<br />

E i<br />

J i<br />

A i<br />

γ 1<br />

a i<br />

i<br />

effektive Biegesteifigkeit<br />

E-Modul des Querschnitts i<br />

Flächenträgheitsmoment des Querschnitts i<br />

Querschnittsfläche des Querschnitts i<br />

Verbundfaktor<br />

Abstand des Schwerpunkts des Teilquerschnitts vom Schwerpunkt des Gesamtquerschnitts<br />

Index des Teilquerschnitts, wobei i.d.R<br />

= 1 für oben liegender Betonquerschnitt<br />

= 2 für unten liegender Holzquerschnitt<br />

SolldaseffektiveFlächenträgheitsmomentdarausbestimmtwerden, indemdieseBiegesteifigkeit<br />

durch den Bezugs-E-Modul, z.B. E Beton , geteilt wird, können die Steifigkeitsverhältnisse<br />

n Holz = E Holz /E Beton und n Beton = E Beton /E Beton = 1 eingeführt werden. Es ergibt sich<br />

E Beton ·J eff =E Beton ·n Holz ·J Holz +E Beton ·J Beton +E Beton ·A Beton ·γ 1 ·a 2 Beton<br />

+E Beton ·n Holz ·A Holz ·a 2 Holz<br />

(52)<br />

bzw.<br />

J eff = n Holz ·J Holz +J Beton +A Beton ·γ 1 ·a 2 Beton +n Holz ·A Holz ·a 2 Holz (53)<br />

Werden daraus nun die inneren Schnittgrößen im Holzquerschnitt bestimmt<br />

• Moment<br />

M Holz =<br />

• Normalkraft<br />

M ges<br />

(E v ·J eff ) ·E i ·J i = M ges<br />

J eff<br />

·J Holz ·n Holz (54)<br />

N Holz = M ges<br />

E v ·J eff<br />

·E i ·A i ·γ i ·a i = M ges<br />

J eff<br />

·n Holz ·A Holz ·a Holz (55)<br />

wird deutlich, dass das Steifigkeitsverhältnis n Holz die Schnittgrößen im Holzquerschnitt<br />

direkt beeinflusst.<br />

Wird dieses Steifigkeitsverhältnis für das Langzeitverhalten ausgewertet, ergibt sich folgende<br />

Beziehung<br />

n Holz = E Holz<br />

· 1+ϕ Beton(t,t 0 )<br />

E Beton 1+k def,Holz (t) = E Holz<br />

· 1+ϕ Beton(t = ∞,t 0 )·f Beton (t)<br />

E Beton 1+k def,Holz (t = ∞)·g Holz (t)<br />

(56)<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


42 6 Langzeitverhalten<br />

mit n Holz Steifigkeitsverhältnis<br />

ϕ Beton (t = ∞,t 0 ) Endkriechzahl des Betons<br />

k def,Holz (t = ∞) Endkriechzahl des Holzes<br />

f Beton (t) Zeitfunktion der Entwicklung der Kriechzahl des Betons<br />

g Holz (t) Zeitfunktion der Entwicklung der Kriechzahl des Holzes<br />

Damit hängt das Steifigkeitsverhältnis nicht nur vom jeweiligen E-Modul, sondern auch vom<br />

Verhältnis der jeweiligen Kriechzahl des Teilquerschnitts zum Zeitpunkt t ab. Haben beide<br />

Querschnitte die gleiche Kriechzahl (ϕ Beton (t = ∞,t 0 ) = k def,Holz (t = ∞)) und die gleiche<br />

zeitliche Entwicklung der Kriechzahl (g Holz (t) = f Beton (t)), bleibt das Steifigkeitsverhältnis<br />

konstant, so dass sich keine Änderungen in den Schnittgrößen ergeben.<br />

Weisen die beiden Querschnitte eine unterschiedliche Endkriechzahl, aber eine zeitlich affine<br />

Entwicklung wie z.B. beim Verbund zweier Betonbauteile auf (g Holz (t) = f Beton (t)) kann<br />

gezeigt werden, dass der Extremwert des Steifigkeitsverhältnisses und damit der Extremwert<br />

der Schnittgrößen bzw. Spannungen immer zu den Zeitpunkten t = 0 oder t = ∞ auftreten,<br />

sofern die Kriechzahl stetig ansteigt, indem sie z.B. asymptotisch gegen einen Grenzwert<br />

konvergiert.<br />

Bei Holz-Beton-Verbundkonstruktionen istkeine der beiden obenangesprochenen Annahmen<br />

erfüllt. So haben beide Materialien sowohl unterschiedliche Endkriechzahlen als auch eine<br />

unterschiedliche zeitliche Entwicklung (vgl. Abb. 32).<br />

1,0<br />

φ Beton (t)/φ Beton (t=50Jahre) bzw.<br />

k def (t)/k def (t=50Jahre)<br />

0,8<br />

0,6<br />

0,4<br />

0,2<br />

g Holz (t) basierend auf Hanhijärvi<br />

f Beton (t) basierend auf EC2<br />

0,0<br />

0 10 20 30 40 50<br />

Zeit in Jahren<br />

Abbildung 32: Zeitfunktionen der Kriechzahlen des Betons f Beton (t) und des Holzes g Holz (t)<br />

Werden die Verläufe der Kriechzahlen auf den Endwert normiert und gegenüber gestellt,<br />

zeigt sich, dass innerhalb der ersten 3 bis 7 Jahre der Beton stärker kriecht als das Holz.<br />

Dies bedeutet, dass innerhalb dieses Zeitraums folgende Beziehung gilt:<br />

g Holz (t) < f Beton (t) für t ≤∼ 3Jahre (57)<br />

Damit nimmt das Steifigkeitsverhältnis n Holz in diesem Zeitraum zu (vgl. Abb. 33), so dass<br />

in dessen Folge insbesondere das Moment im Holzquerschnitt ebenfalls zunimmt.<br />

Im Zeitraum von 3 bis 7 Jahren ist die Kriechzahlentwicklung beider Querschnitte annähernd<br />

konstant, so dass gilt<br />

∆g Holz (t) = ∆f Beton (t) für ∼ 3Jahre ≤ t ≤∼ 7Jahre (58)<br />

Damit werden in diesem Zeitraum keine wesentlichen Schnittgrößen umgelagert.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


6.2 Maßgebende Zeitpunkte (oder ”<br />

Steifigkeit zieht Kräfte an“) 43<br />

n Holz (t)/n Holz (t=50a)<br />

1,30<br />

1,20<br />

1,10<br />

φ Beton =1.5<br />

φ Beton =2<br />

φ Beton =2.5<br />

φ Beton =3<br />

φ Beton =3.5<br />

φ Beton =4<br />

1,00<br />

0 10 20 30 40 50<br />

Zeit in Jahre<br />

Abbildung 33: Verlauf des Verhältnisses der effektiven E-Moduli über die Zeit bezogen auf<br />

das Verhältnis nach 50 Jahren für eine Holz-Beton-Verbunddecke im Innern<br />

Nach diesem Zeitraum ist ein Großteil des Kriechens des Betons abgeschlossen, so dass die<br />

Änderungen nach etwa 7 Jahren sich wie folgt beschreiben lassen<br />

∆g Holz (t) > ∆f Beton (t) für t ≥∼ 7Jahre (59)<br />

Damit nimmt das Steifigkeitsverhältnis n Holz wieder ab, so dass die Belastung zurück auf<br />

den Beton übertragen wird bzw. das Moment im Holzquerschnitt abnimmt.<br />

Zusammenfassend ist es bei Holz-Beton-Verbundkonstruktionen also nicht immer ausreichend,<br />

den Spannungsnachweis ”<br />

nur“ zum Zeitpunkt t = 0 und t = ∞ durchzuführen, da<br />

sich auch Zwischenzustände infolge der unterschiedlichen zeitlichen Entwicklung als kritisch<br />

erweisen können.<br />

Dieser zusätzliche Zeitpunkt stellt einen zusätzlich zu führenden statischen Nachweis dar.<br />

Wird dieHolz-Beton-Verbunddecke allerdings imGesamten betrachtet, zeigtsich, dass imeigentlichen<br />

Anwendungsbereich vonHolz-Beton-Verbunddecken häufigder Verformungsnachweis<br />

maßgebend wird. Damit wird einerseits den Tragwerksplanenden ein weiterer Zeitpunkt<br />

aufgebürdet“, der aber andererseits häufig nur eine geringe Auswirkung auf die Abmessungen<br />

haben wird, da die Verformung die Querschnittshöhen bestimmt. Daher wurde mit<br />

”<br />

Hilfe einer Parameterstudie untersucht (siehe Tabelle 1), wie groß denn der Einfluss dieses<br />

zusätzlichen Zeitpunkts auf die Spannungen in Holz-Beton-Verbundkonstruktionen ist.<br />

Im Rahmen der Auswertung der Daten wurde das Verhältnis zwischen der maximalen Spannung<br />

zum Zeitpunkt t = 0 bzw. t = 50 Jahre und der Spannung innerhalb des Intervalls 3<br />

bis 7 Jahre gebildet (vgl. Abb. 34).<br />

Wie aus dieser Untersuchung ersichtlich wird, ist von einem minimalen Verhältnis der Spannungen<br />

zum Zeitpunkt t = 0 bzw. t = 50 Jahre und den Spannungen im Intervall von 3<br />

bis 7 Jahren in der Höhe von etwa 80% auszugehen. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass<br />

Spannungen zum Zeitpunkt t = 0 bzw. t = 50 Jahren um 25% erhöht werden sollten, um<br />

diesen kritischen Zwischenzustand im Intervall zwischen 3 und 7 Jahren mit den bisher üblicherweise<br />

geführten Nachweise zu den Zeitpunkten t = 0 und t = 50 Jahre abdecken zu<br />

können. Diese Spannungserhöhung bezieht sich allerdings nur auf die ständig wirkenden Lasten,<br />

da nur diese die Kriechverformungen und damit die Spannungsumlagerungen erzeugen.<br />

Somit bietet die Technischen Spezifikation [6] als Vereinfachung an, den Zeitraum von 3<br />

bis 7 Jahre zu vernachlässigen, wenn die ständigen Spannungen z.B. infolge Eigengewicht<br />

für die Nachweise zu den Zeitpunkten t = 0 bzw. t = 50 Jahre um 25% erhöht werden.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


44 6 Langzeitverhalten<br />

Tabelle 2: Parameterbereich zur Bestimmung des Einflusses des Zeitpunkts 3 bis 7 Jahre<br />

Parameter<br />

Minimum Maximum Schrittweite<br />

Materialkriechzahl des Betons 1 4 1<br />

Materialkriechzahl des Holzes 0.2 2 0.2<br />

Spannweite in m 4 10 2<br />

Verkehrslast in kN/m 1.5 5 1.5<br />

Steifigkeit der Verbindungsmittel in kN/m 10 1000000 50000<br />

Abstand der Verbindungsmittel in m 0.5<br />

Eigengewicht in kN/m<br />

Interne Bestimmung<br />

Dichte des Betons in kN/m 3 25<br />

Dichte des Holzes in kN/m 3 5<br />

Ausbaulast in kN/m 1.5<br />

Holz<br />

C24<br />

Verhältnis h Beton /h Holz 2:1, 1:1,2:1<br />

Breite des Betonquerschnitts in cm 80<br />

Breite des Holzquerschnitts in cm 8,12,24,80<br />

max(σ(t=0)/σ(t=3−7a);<br />

σ(t=50a)/σ(t=3−7a)<br />

1,00<br />

0,95<br />

0,90<br />

0,85<br />

0,80<br />

b H =8cm; h B :h H =1:2<br />

b H =12cm; h B :h H =1:2<br />

b H =24cm; h B :h H =1:2<br />

b H =80cm; h B :h H =1:2<br />

b H =8cm; h B :h H =1:1<br />

b H =12cm; h B :h H =1:1<br />

b H =24cm; h B :h H =1:1<br />

b H =80cm; h B :h H =1:1<br />

b H =8cm; h B :h H =2:1<br />

b H =12cm; h B :h H =2:1<br />

b H =24cm; h B :h H =2:1<br />

b H =80cm; h B :h H =2:1<br />

0,75<br />

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0<br />

γ−Wert<br />

Abbildung 34: Minimales Verhältnis der Spannungen zum Zeitpunkt t =0 bzw. t =50 Jahre<br />

bezogen auf die Spannungen im Zeitraum 3 bis 7 Jahre<br />

6.3 Kriechen<br />

Um das zeitabhängige Verhalten der Verbunddecke zu beschreiben, werden die Kriechzahlen<br />

der jeweiligen Materialnorm verwendet. Diese Kriechzahlen sind dabei als das Verhältnis der<br />

Kriechverformung zur elastischen Verformung definiert.<br />

k def = w kriechen<br />

w elastisch<br />

(60)<br />

mit k def Materialkriechzahl<br />

w kriechen Kriechverformung<br />

elastische (Ausgangs-)Verformung<br />

w elastisch<br />

Die gesamte Dehnung eines statisch bestimmt gelagerten Bauteils unter Kriechen lässt sich<br />

somit durch folgende Beziehung bestimmen<br />

ε ges = ε elastisch +ε kriechen = ε elastisch ·(1+k def ) (61)<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


6.3 Kriechen 45<br />

Die Dehnung lässt sich durch folgende Beziehung erfassen:<br />

ε ges = σ E ⋆ = σ E ·(1+k def) (62)<br />

so dass sich nach dem Kürzen die übliche Methode zur Abbildung des Kriechens in der<br />

Berechnung der Schnittgrößen ergibt, indem der E-Modul des jeweiligen Materials wie folgt<br />

abgemindert wird.<br />

E ⋆ =<br />

E<br />

1+k def<br />

(63)<br />

Durch die Verwendung des mit der Kriechzahl modifizierten E-Moduls kann also der Endzustand<br />

direkt bestimmt werden, so dass die Schnittgrößen im Endzustand abgeschätzt werden<br />

können. Strenggenommen ist allerdings diese Berücksichtigung des Kriechens nur dann<br />

zulässig, wenn keine z.B. durch angrenzenden Bauteile behinderte Dehnung vorhanden ist.<br />

Wird das Bauteil in seiner Kriechverformung komplett behindert, wird dies als Relaxation<br />

bezeichnet. In diesem Fall ist die gesamte Verformung konstant über die Zeit.<br />

bzw.<br />

ε ges = ε elastisch +ε kriechen = konstant (64)<br />

d<br />

dt ε ges(t) = d dt ε elastisch(t)+ d dt ε kriechen(t) = 0 (65)<br />

Die Ableitung der elastischen Dehnung lässt sich durch folgende Beziehung bestimmen<br />

d<br />

dt ε elastisch = 1 E · d σ(t) (66)<br />

dt<br />

während die Ableitung der Kriechverformung sich durch folgende Beziehung ermitteln lässt<br />

d<br />

dt ε kriechen(t) = σ(t)<br />

E · d<br />

dt k def(t) (67)<br />

Diese drei Gleichungen ineinander gesetzt, liefert die Differentialgleichung für die Ermittlung<br />

der Spannung bei Relaxation (siehe [51])<br />

1<br />

E · d<br />

dt σ + σ(t)<br />

E · d<br />

dt k def(t) = 0 (68)<br />

Die Lösung dieser Differentialgleichung lautet<br />

σ(t) = σ 0 ·e −k def(t)<br />

(69)<br />

Wird nun der effektive E-Modul bestimmt, ergibt sich für die Relaxation ein effektiver E-<br />

Modul von<br />

E ⋆ = E<br />

e k def =<br />

E<br />

1+ϕ Verbund } {{ }<br />

e k def −1<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken<br />

(70)


46 6 Langzeitverhalten<br />

5<br />

Verbundkriechzahl<br />

4<br />

3<br />

2<br />

Wertebereich<br />

Verbund<br />

1<br />

Kriechen<br />

Relaxation<br />

0<br />

0 1 2 3 4 5<br />

Materialkriechzahl<br />

Abbildung 35: Wertebereich der effektiven Kriechzahl bei reinem Kriechen und Relaxation<br />

Dieser weicht deutlich vom reinen Kriechfall ab (vgl. Abb. 35).<br />

In einem Holz-Beton-Verbundsystem werden allerdings die beiden Fälle ”<br />

Kriechen“ und ”<br />

Relaxation“<br />

nichterreicht. Weder handeltessich umeinereineKriechverformung, dadiebeiden<br />

Querschnittsteile Holz und Beton sich gegenseitig beeinflussen; noch handelt es sich um eine<br />

Relaxation, da die Steifigkeiten des Holz- bzw. Betonquerschnitts endliche Werte aufweisen<br />

und damit immer eine Verformung einhergehen wird. Dies hat zur Folge, dass sich die effektive<br />

Verbundkriechzahl zwischen der Kriechzahl des reinen Kriechens und der effektiven<br />

Kriechzahl bei Relaxation einstellt.<br />

DiesesPhänomentrittnichtnurimHolz-Beton-Verbundbauauf.[52]entwickelte eineLösung<br />

für die Lastumlagerungen bei Betonbauteilen mit nachträglich aufgebrachten Betonquerschnitten.<br />

Als Annahme wurde ein affines Kriechverhalten beider Komponenten vorausgesetzt,<br />

d.h. die auf den Endwert der jeweiligen Kriechdehnung bezogene zeitabhängige Kriechdehnung<br />

ist für beide Teilquerschnitte zu jedem Zeitpunkt gleich. [53] (siehe [54]) erweitert<br />

dieses Verfahren für den Holz-Beton-Verbund insbesondere hinsichtlich der Nachgiebigkeit in<br />

der Verbundfuge unter der Annahme einer verschmierten Verbindungsmittelsteifigkeit. Um<br />

nun die in Abb. 32 dargestellte unterschiedliche zeitliche Entwicklung der Kriechdehnungen<br />

zu erfassen, wird in [24] die Lösung nach [53] in einzelne Intervalle zerlegt (vgl. Abb. 36).<br />

Innerhalb dieser Intervalle kann von einem näherungsweise linearen Zusammenhang zwischen<br />

den Kriechdehnungen des Holzes und des Betons ausgegangen werden.<br />

Damit erhält man Bestimmungsgleichungen für die effektive Kriechzahl ϕ beider Komponenten<br />

unter Berücksichtigung der Auswirkungen der Verbundtragwirkung, des Einflusses<br />

der unterschiedlichen zeitlichen Entwicklung und des Einflusses der Nachgiebigkeit in der<br />

Verbundfuge (vgl. [24] und Gl. (71)).<br />

(<br />

1+∆ϕ w,M,i<br />

∆ϕ u,V,i = ∆ϕ u,M,i ·<br />

∆ϕ w,M,i −e −∆ψ i ·(∆ϕw,M,i −∆ψ i ) − 1 )<br />

∆ψ i<br />

mit δ 1,i<br />

ϕ i<br />

Flexibilität der Komponente i<br />

Materialkriechzahl der Komponente i<br />

Als Eingangswerte in Gl. (71) sind folgende Größen erforderlich:<br />

(71)<br />

• Systemkriechzahl ∆ψ i :<br />

ψ = δ 1,o ·ϕ o +δ 1,w ·ϕ w<br />

δ 1,o +δ 1,w<br />

(72)<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


6.3 Kriechen 47<br />

Bezogene Entwicklung der Kriechzahl<br />

des Betons φ(t)/φ(t=50Jahre)<br />

1,0<br />

0,8<br />

0,6<br />

0,4<br />

0,2<br />

(0.4,0.85)<br />

(0.6,1.0) (1.0,1.0)<br />

2. Intervall<br />

1. Intervall<br />

3. Intervall<br />

0,0<br />

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0<br />

Bezogene Entwicklung der Kriechzahl<br />

des Holzes k def (t)/k def (t=50 Jahre)<br />

Verlauf der Kriechdehnungen<br />

linearisierter Verlauf<br />

affiner Verlauf<br />

Abbildung 36: Kriechzahlentwicklung des Betons in Abhängigkeit der Kriechzahlentwicklung<br />

des Holzes<br />

• Flexibilität der Komponente Holz<br />

δ H,1,1 =<br />

1<br />

· l<br />

E H ·A H 2 + e 2<br />

· l<br />

E H ·J H 2<br />

(73)<br />

und der Komponente Beton<br />

δ B,1,1 =<br />

1<br />

· l (z −e)2<br />

+ · l<br />

E B ·A B ·γ B 2 E B ·J B 2<br />

(74)<br />

mit e Abstand vom Schwerpunkt der Teilfläche 2 zum Biegesteifigkeitsschwerpunkt<br />

(vgl. Abb. 37)<br />

= z ·<br />

1<br />

1+ EJ B<br />

EJ H<br />

z Abstand der Schwerpunkte der Teilquerschnitte<br />

(= innerer Hebelarm)<br />

γ B<br />

= ε B,nachgiebig<br />

ε B,starr<br />

= 1<br />

1+k<br />

nach [8]<br />

z −e<br />

Gesamtschwerpunkt<br />

e<br />

z<br />

Schwerpunkt der Teilflächen<br />

Abbildung 37: Definition des Abstands e<br />

• die Materialkriechzahlen innerhalb der einzelnen Intervalle nach Tab. 3 und Abb. 36<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


48 6 Langzeitverhalten<br />

Tabelle 3: Intervalle der vereinfachten Berechnung<br />

Zeitpunkt t = 3−7a t = ∞<br />

Intervall ∆ϕ H ∆ϕ B ∆ϕ H ∆ϕ B<br />

1 0,40·ϕ H,M,∞ 0,85·ϕ B,M,∞ 0,40·ϕ H,M,∞ 0,85·ϕ B,M,∞<br />

2 0,10·ϕ H,M,∞ 0,05·ϕ B,M,∞ 0,20·ϕ H,M,∞ 0,15·ϕ B,M,∞<br />

3 0,0·ϕ H,M,∞ 0,0·ϕ B,M,∞ 0,40·ϕ H,M,∞ 0,0·ϕ B,M,∞<br />

mit ∆ϕ o,M,i<br />

ϕ o,M,∞<br />

∆ϕ o,V,i<br />

Materialkriechzahl des Werkstoffs o im Intervall i<br />

Materialkriechzahl des Werkstoffs o zum Zeitpunkt t = ∞<br />

Verbundkriechzahl des Werkstoffs o im Intervall i<br />

∼= resultierende Kriechzahl unter Berücksichtigung der<br />

gegenseitigen Beeinflussung im Verbundsystem<br />

Die resultierende Kriechzahl des jeweiligen Verbundpartners bestimmt sich dann durch<br />

ϕ o,V = ∑ i<br />

∆ϕ o,M,i (75)<br />

mit ∆ϕ o,V,i Verbundkriechzahl des Werkstoffs o im Intervall i nach Gl. (71)<br />

Wird das Langzeitverhalten von Holz-Beton-Verbunddecken mit Hilfe der Verknüpfung der<br />

rheologischen Modelle von Holz, Verbindungsmittel und Beton unter Berücksichtigung der<br />

Nachgiebigkeit der Verbindungsmittel erfasst (siehe u.a. [24], [55], [56] oder [57]), zeigt<br />

sich, dass dieser deutliche Unterschied zwischen der Materialkriechzahl und der effektiven<br />

Kriechzahl im Verbund sich auch aus den Ergebnissen dieser Simulationen ermitteln lässt<br />

(vgl. Abb. 38).<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


6.3 Kriechen 49<br />

numerisch ermittelte<br />

Verbundkriechzahl des Holzes<br />

1,2<br />

1,1<br />

1,0<br />

0,9<br />

0,8<br />

0,8 0,9 1,0 1,1 1,2<br />

Materialkriechzahl des Holzes<br />

nach Hanhijaervi<br />

errechnete Werte<br />

Verbundkriechzahl = Materialkriechzahl<br />

numerisch ermittelte<br />

Verbundkriechzahl des Betons<br />

5,0<br />

4,0<br />

3,0<br />

2,0<br />

1,0<br />

0,0<br />

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0<br />

Materialkriechzahl des Betons nach EC2<br />

errechnete Werte<br />

Verbundkriechzahl = Materialkriechzahl<br />

50% Abweichung<br />

Holz<br />

Beton<br />

(a) Vergleich der reinen Materialkriechzahlen mit den aus den rechnerisch ermittelten effektiven<br />

Verbundkriechzahlen (bisher übliches Vorgehen)<br />

Verbundkriechzahl basierend<br />

auf analytischer Lösung<br />

1,2<br />

1,0<br />

0,8<br />

0,6<br />

0,4<br />

0,2<br />

0,0<br />

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2<br />

numerisch ermittelte<br />

Verbundkriechzahl des Holzes<br />

Multilinearer Ansatz; analytische Lösung<br />

Numerisches Ergebnis = analytische Lösung<br />

Verbundkriechzahl basierend<br />

auf analytischer Lösung<br />

6,0<br />

5,0<br />

4,0<br />

3,0<br />

2,0<br />

1,0<br />

0,0<br />

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0<br />

numerisch ermittelte<br />

Verbundkriechzahl des Betons<br />

multilinearer Ansatz; analytische Lösung<br />

Numerisches Ergebnis = analytische Lösung<br />

Holz<br />

Beton<br />

(b) Vergleich der Verbundkriechzahlen unter Berücksichtigung des nicht affinen Verlaufs der<br />

Kriechentwicklungen mitdenausdenrechnerisch ermittelten effektivenVerbundkriechzahlen<br />

Abbildung 38: Vergleich der Ermittlung der Kriechzahlen<br />

So ist bei den in Abb. 38a dargestellten Kriechzahlen ein deutlicher Unterschied zwischen<br />

der reinen Materialkriechzahl und der im numerischen Modell ermittelten Verbundkriechzahl<br />

vorhanden, während dieser Unterschied bei der Verwendung der analytisch ermittelten Verbundkriechzahlen<br />

unter Berücksichtigung der unterschiedlichen zeitlichen Entwicklung der<br />

Kriechzahl eine recht gute Übereinstimmung zwischen den numerisch und den analytisch<br />

ermittelten Werten erreicht wird (siehe Abb. 38b).<br />

Allerdings sind diese Bestimmungsgleichungen für die Bemessung z.T. aufwendig, so dass<br />

Vereinfachungen angestrebt werden. Dazu wird in Anlehnung an [11] die Kriechzahl mit<br />

einem Beiwert ψ multipliziert.<br />

DieserVergrößerungsfaktorderMaterialkriechzahl( ∼ =EndkriechzahlohneBehinderungdurch<br />

den Verbund; Endkriechzahlen nach den jeweiligen Normen) bestimmt sich zu:<br />

ψ i = ϕ i,Verbund<br />

ϕ i,Material<br />

(76)<br />

Für die Ermittlung dieser ψ-Beiwerte wurden umfassende Parameteruntersuchungen für typische<br />

Fälle durchgeführt (vgl. Abb. 39).<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


50 6 Langzeitverhalten<br />

Ψ Beton<br />

0,6<br />

0,5<br />

0,4<br />

0,3<br />

0,2<br />

0,1<br />

0,0<br />

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0<br />

γ−Wert nach EN 1995 Anhang B<br />

Ψ Beton<br />

3,0<br />

2,5<br />

2,0<br />

1,5<br />

1,0<br />

0,5<br />

0,0<br />

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0<br />

γ−Wert nach EN 1995 Anhang B<br />

φ=2 für Intervall t=3−7a<br />

φ=2.5 für Intervall t=3−7a<br />

φ=3 für Intervall t=3−7a<br />

φ=3.5 für Intervall t=3−7a<br />

φ=4 für Intervall t=3−7a<br />

φ=2 für Intervall t=3−7a<br />

φ=2.5 für Intervall t=3−7a<br />

φ=3 für Intervall t=3−7a<br />

φ=3.5 für Intervall t=3−7a<br />

φ=4 für Intervall t=3−7a<br />

Holz<br />

(a) t=3 bis 7 Jahre<br />

Beton<br />

Ψ Holz<br />

1,2<br />

1,0<br />

0,8<br />

0,6<br />

0,4<br />

0,2<br />

0,0<br />

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0<br />

γ−Wert nach EN 1995 Anhang B<br />

φ=2 für Zeitpunkt t=50a<br />

φ=2.5 für Zeitpunkt t=50a<br />

φ=3 für Zeitpunkt t=50a<br />

φ=3.5 für Zeitpunkt t=50a<br />

φ=4 für Zeitpunkt t=50a<br />

Ψ Beton<br />

3,5<br />

3,0<br />

2,5<br />

2,0<br />

1,5<br />

1,0<br />

0,5<br />

0,0<br />

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0<br />

γ−Wert nach EN 1995 Anhang B<br />

φ=2 für Zeitpunkt t=50a<br />

φ=2.5 für Zeitpunkt t=50a<br />

φ=3 für Zeitpunkt t=50a<br />

φ=3.5 für Zeitpunkt t=50a<br />

φ=4 für Zeitpunkt t=50a<br />

Holz<br />

(b) t=50 Jahre<br />

Beton<br />

Kriechzahl des Holzquerschnitts: k def = 0.6<br />

E-Modul des Holzes: 10.000N/mm 2<br />

E-Modul des Betons: 30.000N/mm 2<br />

Höhe des Holzquerschnitts 10cm ... 30cm<br />

Breite des Holzquerschnitts 12cm ... 20cm und 100cm<br />

Höhe des Betonquerschnitts 6cm ... 18cm<br />

Breite des Betonquerschnitts 100cm<br />

(c) Parameter der Vergrößerungsfunktion<br />

Abbildung 39: Ausgewählte Fälle der Vergrößerungsfunktion ψ für Beton (links) und Holz<br />

(rechts)<br />

Für eine Berechnung ist diese Vielzahl an möglichen Parameter zu umfassend. Daher wurde<br />

diese Ansatzfunktionen für vier verschiedene Kombinationen ausgewertet, zwischen denen<br />

linear interpoliert werden darf. An die sich daraus ergebenden ψ-Beiwerte wurden Funktionen<br />

angepasst (vgl. Abb. 40), die in Tab. 4 gegeben ist.<br />

Für den Zeitpunkt t = 0 sind alle ψ-Werte zu 0 zu setzen.<br />

Damit ergibt sich die effektive Verbundkriechzahl der jeweiligen Komponente zu den maßgebenden<br />

Zeitpunkten zu:<br />

ϕ i,Verbund = ψ i ·ϕ i,Material (77)<br />

Um das Kriechen nun in der Schnittgrößenermittlung berücksichtigen zu können, wird also<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


6.3 Kriechen 51<br />

Ψ Beton<br />

3,0<br />

2,5<br />

2,0<br />

1,5<br />

1,0<br />

0,5<br />

0,0<br />

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0<br />

γ−Wert nach EN 1995 Anhang B<br />

φ=3.5 für Intervall t=3−7a<br />

φ=3.5 für Zeitpunkt t=50a<br />

Vorschlag für t=50a<br />

Vorschlag für t=3−7a<br />

(a) k def = 0.6;ϕ = 3,5<br />

Ψ Beton<br />

2,0<br />

1,8<br />

1,6<br />

1,4<br />

1,2<br />

1,0<br />

0,8<br />

0,6<br />

0,4<br />

0,2<br />

0,0<br />

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0<br />

γ−Wert nach EN 1995 Anhang B<br />

φ=2.5 für Intervall t=3−7a<br />

φ=2.5 für Zeitpunkt t=50a<br />

Vorschlag für t=50a<br />

Vorschlag für t=3−7a<br />

(b) k def = 0.8;ϕ = 2,5<br />

Abbildung 40: Ausgewertete Parameter<br />

Tabelle 4: Verbundfaktoren zur Ermittlung der Verbundkriechzahl für Deckensysteme (b H =<br />

b B , 1/5 < A B,eff /A H < 1 ) und für Balken (b H


52 6 Langzeitverhalten<br />

mit E(t) E-Modul zum jeweilig betrachteten Zeitpunkt inkl. der fiktiven Abnahme zur<br />

Berücksichtigung des Kriechens<br />

E 0 E-Modul des Materials ohne Kriechen<br />

K Verbindungsmittelsteifigkeit<br />

K 0 Verbindungsmittelsteifigkeit ohne Kriechen<br />

ψ Vergrößerungsfaktoren der Kriechzahl infolge der Umlagerung (siehe Tab. 4)<br />

k def Materialkriechzahl des Holzes nach [8]<br />

ϕ Materialkriechzahl des Betons nach [9]<br />

Die effektive Kriechzahl des Verbindungsmittels bestimmt sich zu:<br />

k ′ def = 2·k def (81)<br />

mit k def ′ effektive Kriechzahl des Verbindungsmittels<br />

k def Endkriechzahl des Holzes<br />

ϕ Beton (t = ∞) Endkriechzahl des Holzes<br />

Die Vergrößerung der Kriechzahl bei den Verbindungsmittel um den Faktor 2 beruht auf der<br />

Tatsache, dass lokal eine höhere Beanspruchung im Bereich der Verbindungsmittel auftreten<br />

kann, so dass hier größere Verformungen auftreten. Ein Einfluss des Kriechens des Betons<br />

wird hier vernachlässigt, da der elastische Anteil des Betons an der Verformung relativ gering<br />

ist, so dass – unter der Annahme eines linearen Kriechens – der Kriecheinfluss des Betons<br />

auf die Steifigkeit im Vergleich zum Einfluss der Holzes ohne größere Auswirkungen ist.<br />

Bei der Bestimmung der effektiven Kriechzahlen mit Hilfe des ψ-Werts ist der Verbundfaktor<br />

γ 1 eine wesentliche Eingangsgröße. Da allerdings auch andere Verfahren zur Anwendung<br />

kommen können, bei denen die Nachgiebigkeit nicht über den γ 1 -Wert nach [8] Anhang<br />

B abgebildet wird. Da in diesen alternativen Verfahren die Schnittgrößen ermittelt werden,<br />

kann mit Hilfe dieser Schnittgrößen der Verbundfaktor abgeschätzt werden.<br />

γ 1 ≈<br />

EA tim ·EJ tim ·N<br />

EA conc ·(EA tim ·M tim ·z −EJ tim ·N)<br />

mit γ 1 Verbundfaktor (eigentlich nach [8], Anhang B)<br />

EA tim Dehnsteifigkeit des Holzes zum Zeitpunkt t = 0<br />

EJ tim Biegesteifigkeit des Holzes zum Zeitpunkt t = 0<br />

N Normalkraft im Teilquerschnitt Holz zum Zeitpunkt t = 0 ohne Berücksichtigung<br />

von spannungslosen Dehnungen<br />

M Biegemoment im Teilquerschnitt Holz zum Zeitpunkt t = 0 ohne Berücksichtigung<br />

von spannungslosen Dehnungen<br />

EA conc effektive Dehnsteifigkeit des Betons zum Zeitpunkt t = 0 unter Berücksichtigung<br />

des Reißen des Betons als nichttragende Schicht und damit als<br />

Schicht ohne Steifigkeit<br />

Diese Bestimmungsgleichung wurde aus dem γ-Verfahren abgeleitet, indem für den zweiteiligen<br />

Verbundquerschnitt die Normalkraft und das Moment nach [8], Anhang B bestimmt<br />

werden.<br />

Unter Berücksichtigung der Kompatibilität ergibt sich der Dehnungsverlauf<br />

(82)<br />

ε(z) = κ·z +γ i ·ε Schwerpunkt,QS2 (83)<br />

Damit können dann diese Gleichungen ineinander gesetzt werden. Da drei Gleichungen (Normalkraft,<br />

Moment und Kompatibilität) zur Verfügung stehen, können die drei Unbekannten<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


53<br />

EJ eff ,γ 1 ,a 1 ermittelt werden, so dass sich die o.g. Gleichung zur Bestimmung des γ 1 -Werts<br />

hergeleitet werden kann.<br />

In diese Berechnungsgleichung gehen die Schnittgrößen des Holzes N tim und M tim ein.<br />

Diese Schnittgrößen können prinzipiell aus jedem beliebigen Lastfall bzw. jeder beliebigen<br />

Lastfallkombination unter der Annahme eines linear-elastischen Verhaltens des Systems mit<br />

Hilfe des gewählten Berechnungsvrfahren (z.B. Fachwerkmodellierung) ermittelt werden.<br />

Da Kriechen und Schwinden sich gegenseitig beeinflussen können, bzw. die Auswirkungen<br />

des Schwindens durch das Kriechen teilweise reduziert werden, ist entsprechend [24], das<br />

Schwinden des Betons für die jeweiligen Zeitpunkte zu modifizieren.<br />

• Zeitraum 3 bis 7 Jahre<br />

ε eff,Schwinden = 0.5·ε Schwinden (84)<br />

• Zeitraum t = ∞<br />

ε eff,Schwinden = 0.8·ε Schwinden (85)<br />

UmdieseWerteallerdingsanwenden zukönnen, wäreeinTeilsicherheitsbeiwert vonγ F = 1,5<br />

notwendig, da bei der Ermittlung der Schwinddehnung nach [9] die Mittelwerte und nicht<br />

die 95%-Fraktilwerte verwendet werden. Um dennoch mit einem Teilsicherheitsbeiwert für<br />

ständigeBelastungenγ F = 1,35rechnen zukönnen,wirdinderTechnischen Spezifikation [6]<br />

vorgeschlagen, die Schwinddehnung mit dem Verhältnis der Teilsicherheitsbeiwerte (γ F =<br />

1,5)/(γ F = 1,35) zu multiplizieren, so dass sich folgende zu verwendende Werte ergeben<br />

• Zeitraum 3 bis 7 Jahre<br />

ε eff,Schwinden = 0.6·ε Schwinden (86)<br />

• Zeitraum t = ∞<br />

ε eff,Schwinden = 0.9·ε Schwinden (87)<br />

Als Schwindbeginn ist auch im Fall der Herstellung der Decke auf einer Schalung bzw.<br />

Rüstung immer der Zeitpunkt des Endesder Nachbehandlung. Hintergrund dafür ist, dassdie<br />

SchwinddehnungEigenspannungenerzeugt,dienichtdurchKriecheninnerhalbdesZeitraums<br />

der Lagerung nennenswert abgebaut werden können. Damit hat der Herstellungsablauf für<br />

die Schwinddehnung keine größeren Auswirkungen.<br />

7 Bemessungsablauf<br />

In Abb. 41 und Abb. 42 ist der Bemessungsablauf im Grenzzustand der Tragfähigkeit bzw.<br />

im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit dargestellt, wobei die wesentlichen Neuerungen<br />

der Technischen Spezifikation [6] im Vergleich zu einer Bemessung nach Zulassung in rot<br />

markiert sind.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


54 7 Bemessungsablauf<br />

Nur bei variablem Klima<br />

Jährliche Temperaturschwankung<br />

Nur bei variablem Klima<br />

Temperaturunterschied<br />

zwischen Bauund<br />

Endzustand<br />

Schwinddehnung<br />

des Betons ε Beton<br />

entsprechend<br />

DIN EN 1992<br />

Jährliche Feuchteschwankungen<br />

entsprechend der<br />

Technischen Spezifikation<br />

Anhang A<br />

Lasten<br />

Schwind/Quelldehnung<br />

des<br />

Holzes ε Holz<br />

entsprechend<br />

der Technischen<br />

Spezifikation<br />

Anhang A<br />

Differenz<br />

der Dehnung<br />

zwischen Holz<br />

und Beton ∆ε =<br />

ε Beton − ε Holz<br />

Kurzzeit<br />

kurzzeitig<br />

wirkende Last wie<br />

z.B. Verkehrslast,<br />

Schnee, Wind<br />

E-Modul E;<br />

Steifigkeit K u ;<br />

mittragende Breite<br />

nach EN 1994<br />

Ständig wirkende<br />

Last wie z.B.<br />

Eigengenwicht,<br />

ständiger Anteil<br />

der Verkehrslast<br />

Im Lauf der<br />

Zeit entstehende<br />

Lasten wie z.B.<br />

Schwinden<br />

t=50Jahre bzw. 3-7 Jahre<br />

E-Modul E/(1+<br />

ψ · k def ) bzw.<br />

E/(1 + ψ · ϕ)<br />

; Steifigkeit<br />

K u /(1+2·ψ·k def );<br />

mittragende Breite<br />

nach EN 1994<br />

Schnittgrößenermittlung unter Berücksichtigung<br />

der Nachgiebigkeit der<br />

Verbindungsmittel, z.B. γ-Verfahren,<br />

Schubanalogie-Verfahren. Fachwerk<br />

Anpassung<br />

der effektiven<br />

Betonhöhe, bis<br />

σ Rand,Beton ≤<br />

f ctd (≃ 0N/mm 2 )<br />

Schnittgrößenermittlung unter Berücksichtigung<br />

der Nachgiebigkeit der<br />

Verbindungsmittel, z.B. γ-Verfahren,<br />

Schubanalogie-Verfahren. Fachwerk<br />

Schnittgrößen<br />

bzw. Spannungen<br />

infolge ständig<br />

wirkender Last<br />

Schnittgrößen<br />

bzw. Spannungen<br />

infolge kurzzeitig<br />

wirkende Last<br />

Schnittgrößen<br />

bzw. Spannungen<br />

infolge ständig<br />

wirkender Last<br />

+25%<br />

Kombination der<br />

Schnittgrößen<br />

bzw. Spannungen<br />

unter Berücksichtigung<br />

der Klassen<br />

der Lasteinwirkungsdauern<br />

Nachweise der<br />

Querschnitte<br />

und der Verbindungsmittel<br />

Zeitpunkt t=0a<br />

Nachweis<br />

Zeitraum t=3<br />

bis 7 Jahre<br />

nein<br />

Nachweis Holz<br />

mit um 25%<br />

erhöhter<br />

ständiger Last für<br />

alle Lastfallkombinationen<br />

eingehalten?<br />

Kombination der<br />

Schnittgrößen<br />

bzw. Spannungen<br />

unter Berücksichtigung<br />

der Klassen<br />

der Lasteinwirkungsdauern<br />

Nachweise der<br />

Querschnitte<br />

und der Verbindungsmittel<br />

Zeitpunkt t=50a<br />

+25%<br />

ja<br />

Nachweis<br />

Zeitraum t=3<br />

bis 7 Jahre nicht<br />

maßgebend<br />

Abbildung 41: Bemessungsablauf für den Grenzzustand der Tragfähigkeit<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


55<br />

Nur bei variablem Klima<br />

Jährliche Temperaturschwankung<br />

Nur bei variablem Klima<br />

Temperaturunterschied<br />

zwischen Bauund<br />

Endzustand<br />

Schwinddehnung<br />

des Betons ε Beton<br />

entsprechend<br />

DIN EN 1992<br />

Jährliche Feuchteschwankungen<br />

entsprechend der<br />

Technischen Spezifikation<br />

Anhang A<br />

Lasten<br />

Schwind/Quelldehnung<br />

des<br />

Holzes ε Holz<br />

entsprechend<br />

der Technischen<br />

Spezifikation<br />

Anhang A<br />

Differenz<br />

der Dehnung<br />

zwischen Holz<br />

und Beton ∆ε =<br />

ε Beton − ε Holz<br />

Kurzzeit<br />

kurzzeitig<br />

wirkende Last wie<br />

z.B. Verkehrslast,<br />

Schnee, Wind<br />

E-Modul E mean ;<br />

Steifigkeit K ser ;<br />

mittragende Breite<br />

nach EN 1994<br />

Ermittlung der Verformung unter<br />

Berücksichtigung der Nachgiebigkeit der<br />

Verbindungsmittel, z.B. γ-Verfahren,<br />

Schubanalogie-Verfahren. Fachwerk<br />

Ständig wirkende<br />

Last wie z.B.<br />

Eigengenwicht,<br />

ständiger Anteil<br />

der Verkehrslast<br />

Anpassung<br />

der effektiven<br />

Betonhöhe, bis<br />

σ Rand,Beton ≤<br />

f ctd (≃ 0N/mm 2 )<br />

t=50Jahre<br />

Im Lauf der<br />

Zeit entstehende<br />

Lasten wie z.B.<br />

Schwinden<br />

E-Modul<br />

E mean /(1+ψ·k def )<br />

bzw. E/(1+ψ·ϕ)<br />

; Steifigkeit<br />

K ser /(1 + 2 ·<br />

ψ · k def ); mittragende<br />

Breite<br />

nach EN 1994<br />

Ermittlung der Verformung unter<br />

Berücksichtigung der Nachgiebigkeit der<br />

Verbindungsmittel, z.B. γ-Verfahren,<br />

Schubanalogie-Verfahren. Fachwerk<br />

Verformungen<br />

infolge ständig<br />

wirkender Last<br />

Verformungen<br />

infolge kurzzeitig<br />

wirkende Last<br />

Verformungen<br />

infolge ständig<br />

wirkender Last<br />

Kombination der<br />

Verformungen<br />

Vergleich<br />

mit Grenzwert<br />

w inst,max<br />

Kombination der<br />

Verformungen<br />

Vergleich mit<br />

Grenzwert w fin<br />

und w fin,n<br />

Abbildung 42: Bemessungsablauf für den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit<br />

Im Vergleich zu einer Bemessung von reinen Holzbauteilen ist ein wesentlicher Unterschied,<br />

dass Belastungen in kriecherzeugende Belastungen und kurzzeitig wirkende Belastungen aufgeteiltwerden.<br />

FürdiesebeidenGruppenwerden dieSpannungenundVerformungen getrennt<br />

berechnet. Lediglich die Schnittgrößen der kriecherzeugenden Belastungen sind mit den Steifigkeiten<br />

zum Zeitpunkt t =3 bis 7 Jahre bzw. t = 50 Jahre zu berechnen.<br />

Nach der Schnittgrößenermittlung mit den u.U. unterschiedlichen Steifigkeiten werden die<br />

Schnittgrößen der beiden Gruppen überlagert und der Nachweis geführt.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


56 8 Entwurfsgrundsätze<br />

8 Entwurfsgrundsätze<br />

8.1 Allgemeines<br />

Die Aufbauten der Holz-Beton-Verbundbauteile sind im Wesentlichen relativ ähnlich. So<br />

bestehen alle Decken aus einem Holzbauteil, das über Verbindungsmittel mit der Betonplatte<br />

verbunden. Im folgenden sollen diese Bauteile näher beschrieben werden und daraus<br />

Entwurfsgrundsätze abgeleitet werden. Diese Entwurfsgrundsätze sind allerdings nicht als<br />

dogmatische Regelungen zu verstehen, so dass Abweichungen von diesen Grundsätzen prinzipiell<br />

möglich sind, sondern diese Entwurfsgrundsätze sollen eine einfache Realisierbarkeit<br />

und eine einfache Anwendung unterstützen.<br />

8.2 Holzbauteile<br />

Als Holzbauteile können alle Holzbauteile nach [8] verwendet werden. Anzumerken ist allerdings,dassbeiderVerwendung<br />

derHolzartdaraufzuachtenist,dassdieseHolzartverträglich<br />

mit den Anforderungen im Holz-Beton-Verbundbau sein muss.<br />

So stellt sich z.B. die Frage, ob Buche mit dem wesentlich ausgeprägteren Quell- und<br />

Schwindverhalten in Holz-Beton-Verbundbauteilen eingesetzt werden kann, da während des<br />

Betoniervorgangs mit einer deutlichen Feuchteerhöhung im Fugenbereich zu rechnen ist.<br />

Auch ist die Verträglichkeit der metallischen Verbindungsmitteln mit eventuell auftretenden<br />

Gerbsäuren sicherzustellen. Vergleichbares giltauch für Holzarten, die den Erhärtungsporzess<br />

des Betons beeinflussen können, wie z.B. Lärche (siehe [25]).<br />

Aus Sicht des Querschnitts sind allemöglichen Querschnitte verwendbar. Die Besonderheiten<br />

der jeweiligen Aufbauarten, wie z.B. Schubnachgiebigkeit der Querlagen bei Brettsperrholz,<br />

sind allerdings auch bei der Schnittgrößenermittlung zu berücksichtigen.<br />

8.3 Schalung<br />

Da Holz häufig als linienförmige Bauteile realisiert werden, muss der Abstand zwischen den<br />

Bauteilen durch eine Schalung überbrückt werden. Diese Schalung dient im Wesentlichen<br />

dazu, den Beton während des Betonierens in seiner Lage zu halten. Dabei werden im Wesentlichen<br />

zwei verschiedene Ausführungsarten der Schalung verwendet (vgl. Abb. 43)<br />

• durchgängige Schalung (vgl. Abb. 43(a))<br />

• unterbrochene Schalung (vgl. Abb. 43(b))<br />

(a) durchgehende Schalung<br />

(b) unterbrochene Schalung<br />

Abbildung 43: Prinzipielle Unterschiede in der Ausführung der Schalung<br />

Die Vorteile der durchgängigen Schalung im Vergleich zur unterbrochenen Schalung sind:<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


8.4 Trennfuge zwischen Holz und Beton 57<br />

• einfachere Montage der Schalung<br />

• geringeres Risiko von durchdringendem Betonanmachwasser<br />

• mittigeBefestigungenaufdenBalkenmöglich,sodassgeringeBalkenbreitenverwendet<br />

werden können<br />

Nachteile der durchgängigen Schalung im Vergleich zur unterbrochenen Schalung sind:<br />

• bei stiftförmigen rechtwinklig zur Fuge eingebrachten Verbindungsmittel sinkt die Steifigkeit<br />

um 30% (siehe [25]).<br />

• bei stiftförmigen rechtwinklig zur Fuge eingebrachten Verbindungsmittel wird dieTragfähigkeitdurchdiesenichttragendeZwischenschichtbeeinflusst.EinepauschaleAbminderung<br />

der Tragfähigkeitist in [25] gegeben. Eine genauere Berechnung kann nach [58]<br />

durchgeführt werden.<br />

• Kerven sind nicht ausführbar, da dieses Verbindungsmittel die Kräfte über direkten<br />

Kontakt abträgt<br />

• Zu weiche Schalungen können die Eigenschaften der geneigt eingebrachten Schrauben<br />

stark reduzieren (siehe Abs. 8.7), so dass in [25] gefordert wird, dass diese Zwischenschichten<br />

eine mindestens dem verwendeten Holz entsprechende Dehnsteifigkeit<br />

rechtwinklig zur Fuge aufweisen.<br />

Somit ist die Ausführung der Schalung bereits bei der Bemessung der Decken zu berücksichtigen<br />

und kann bei abweichender Ausführung einen tragsicherheitsrelevanten Einfluss haben.<br />

8.4 Trennfuge zwischen Holz und Beton<br />

Der Beton wird i.d.R. nass auf das Holz aufgebracht und härtet dort aus. Daher stellt sich<br />

die Frage, wie die Trennfuge zwischen Beton und Holz auszuführen ist.<br />

Mit der Ausbildung der Trennfuge werden mehrere Ziele verfolgt<br />

• Verhinderung der übermäßigen Wasseraufnahme des Holzes, so dass prinzipiell die<br />

Gefahr besteht, dass dem Beton zum Erhärten zu wenig Wasser zur Verfügung steht.<br />

• ”<br />

Abdichtung“ der Fugen der Holzkonstruktion, so dass Betonanmachwasser nicht<br />

durch die Decke hindurch dringt.<br />

Um diese Ziele zu erreichen, haben sich zwei verschiedene Arten herausgebildet:<br />

• T-förmige Bauteile: Bei diesen Bauteilen kommt i.d.R. eine Folie zum Einsatz, zumal<br />

dies häufig in den Zulassungen gefordert wird. Wird die Belastung über konzentriert<br />

angebrachteVerbindungsmittel übertragen, empfiehltessich, inden ”<br />

freien“ Bereichen<br />

ohne Verbindungsmittel konstruktiv Abhebesicherungen in Form von Schrauben einzubauen,<br />

da durch die Folie eine wirkliche Trennung zwischen Beton und Holz vorhanden<br />

ist. Damit besteht die Gefahr, dass sich beide Querschnitte voneinander abheben, was<br />

auch Auswirkungen auf den Schallschutz haben kann.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


58 8 Entwurfsgrundsätze<br />

Freie Länge<br />

Konstruktive Verbindung<br />

Konzentrierte Verbindung<br />

Abbildung 44: Konstruktiv eingebaute Schrauben zur Sicherstellung einer gleichen Verformung<br />

von Holz und Beton<br />

• Flächige Holzbauteile: Bei flächigen Holzbauteilen sind i.d.R. die Anzahl der Stöße<br />

geringer als bei einer Ausführung eines T-förmigen Querschnitts mit Schalung. Damit<br />

ist bei flächigen Holzbauteilen per se das Holztragwerk ”<br />

dichter“ als bei den T-förmigen<br />

Querschnitten. Aus diesem Grund wird bei diesen flächigen Bauteilen häufig das<br />

Holz 2x vorgenässt, um durch lokales Quellen einerseits die Fugen zu verschließen,<br />

andererseits zu verhindern, dass das Holz dem Beton teilweise zu viel Wasser für das<br />

Abbinden entzieht. Teilweise wird dafür nicht reines Wasser sondern eine Zementschlempe<br />

verwendet. Diese Schlempe hat den Vorteil, dass sie erhärtet und damit eher<br />

Fugen abdichtet als Wasser, das im Lauf des Bearbeitungsprozesses trocknen kann<br />

(vgl. Abb. 45).<br />

(a) Aufbringen der (b) Kerve nach Aufbringen der Zementschlempe<br />

Zementschlempe<br />

Abbildung 45: Zementschlempe (Bilder: M. Gerold, Harrer Ingenieure Karlsruhe)<br />

8.5 Betonplatte und Bewehrung<br />

Im Hinblick auf die Geometrie wird empfohlen, das Verhältnis der Höhe des Betons zur Höhe<br />

des Holzes wie folgt zu wählen:<br />

h Beton ≤ 0.5·h Holz (88)<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


8.5 Betonplatte und Bewehrung 59<br />

Hintergrund für diese Empfehlung ist, dass durch dieses Verhältnis i.d.R. der Betonquerschnitt<br />

im Druckbereich ist, so dass das Reißen des Betons einen geringeren Einfluss hat.<br />

Die Betonplatte selbst ist den Regelungen entsprechend [9] auszuführen. Dazu zählt auch der<br />

Einbau der Bewehrung zur Reduktion der Rissweite in der Betonplatte durch das Schwinden.<br />

Diese Mindestbewehrung stellt auch sicher, dass eventuelle Risse im Bereich der Verbindungsmittel<br />

nicht zu einem kompletten Versagen der Verbindung führen, da ansonsten die<br />

Belastungen am Verbindungsmittel durch die Schwindverformungen des Betons verstärkt<br />

werden, so dass große, unkontrollierte Risse die Eigenschaften des Verbindungsmittels beeinflussen<br />

können. Daher sollte immer eine Mindestbewehrung eingelegt werden (siehe [25]).<br />

Schub<br />

Spannung im Beton<br />

Druckstrebe<br />

Zug in der Platte<br />

Konzentrierte Lasteinleitung des VBM<br />

Abbildung 46: Querbewehrung infolge Lastausbreitung in der Betonplatte bei T-förmigen<br />

Querschnitten<br />

Hinzu kommt, dass gerade bei den T-förmigen Querschnitten die Lastausbreitung in der<br />

Betonplatte ebenfalls eine Querbewehrung erfordert (siehe [25] und Abb. 46).<br />

Daher sind in[25]Mindestbewehrungsgrade angegeben (vgl.Tab.5), mitdenen dieRissweite<br />

gesteuert werden kann. Die Beanspruchungen infolge der Querverteilung der Druckspannungen<br />

sind über diese Angaben nicht abgedeckt und müssen gesondert nachgewiesen werden.<br />

Tabelle 5: Mindestbewehrung zur Einhaltung der Rissweite (aus [25])<br />

CON-<br />

CRETE<br />

CLASS<br />

C<br />

12/15<br />

C<br />

16/20<br />

C<br />

20/25<br />

C<br />

25/30<br />

C<br />

30/37<br />

C<br />

35/45<br />

C<br />

40/50<br />

C<br />

45/55<br />

RC DECK THICKNES [cm]<br />

5 6 7 8 10 12 14 16 18<br />

a 0,80 Ø5/150 a 0,80 Ø5/150 a 0,80 Ø5/150 a 0,80 Ø5/150 a 0,80 Ø5/150 a 0,80 Ø5/150 0,90 Ø5/150 1,03 Ø5/150 1,16 Ø5/150<br />

Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150<br />

a 0,80 Ø5/150 a 0,80 Ø5/150 a 0,80 Ø5/150 a 0,80 Ø5/150 a 0,80 Ø5/150 0,92 Ø5/150 1,07 Ø5/150 1,22 Ø5/150 1,37 Ø6/150<br />

Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø6/150<br />

a 0,80 Ø5/150 a 0,80 Ø5/150 a 0,80 Ø5/150 a 0,80 Ø5/150 0,88 Ø5/150 1,06 Ø5/150 1,24 Ø5/150 1,41 Ø6/150 1,59 Ø6/150<br />

Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø6/150 Ø6/150<br />

a 0,80 Ø5/150 a 0,80 Ø5/150 a 0,80 Ø5/150 0,84 Ø5/150 1,04 Ø5/150 1,25 Ø5/150 1,46 Ø6/150 1,67 Ø6/150 1,88 Ø7/150<br />

Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø6/150 Ø6/150 Ø7/150<br />

a 0,80 Ø5/150 a 0,80 Ø5/150 0,82 Ø5/150 0,93 Ø5/150 1,16 Ø5/150 1,40 Ø6/150 1,63 Ø6/150 1,86 Ø6/150 2,09 Ø7/150<br />

Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø6/150 Ø6/150 Ø6/150 Ø7/150<br />

a 0,80 Ø5/150 a 0,80 Ø5/150 0,90 Ø5/150 1,03 Ø5/150 1,28 Ø5/150 1,54 Ø6/150 1,80 Ø6/150 2,05 Ø7/150 2,31 Ø7/150<br />

Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø6/150 Ø6/150 Ø7/150 Ø7/150<br />

a 0,80 Ø5/150 0,84 Ø5/150 0,98 Ø5/150 1,12 Ø5/150 1,40 Ø6/150 1,68 Ø6/150 1,96 Ø7/150 2,24 Ø7/150 2,52 Ø7/150<br />

Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø6/150 Ø6/150 Ø7/150 Ø7/150 Ø7/150<br />

a 0,80 Ø5/150 0,92 Ø5/150 1,07 Ø5/150 1,22 Ø5/150 1,52 Ø6/150 1,83 Ø6/150 2,13 Ø7/150 2,44 Ø7/150 2,74 Ø8/150<br />

Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø6/150 Ø6/150 Ø7/150 Ø7/150 Ø8/150<br />

C 0,82 Ø5/150 0,99 Ø5/150 1,15 Ø5/150 1,32 Ø6/150 1,64 Ø6/150 1,97 Ø7/150 2,30 Ø7/150 2,63 Ø8/150 2,96 Ø8/150<br />

50/60<br />

Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø6/150 Ø6/150 Ø7/150 Ø7/150 Ø8/150 Ø8/150<br />

C 0,84 Ø5/150 1,01 Ø5/150 1,18 Ø5/150 1,35 Ø6/150 1,68 Ø6/150 2,02 Ø7/150 2,36 Ø7/150 2,69 Ø8/150 3,03 Ø8/150<br />

55/67<br />

Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø6/150 Ø6/150 Ø7/150 Ø7/150 Ø8/150 Ø8/150<br />

C 0,88 Ø5/150 1,06 Ø5/150 1,24 Ø5/150 1,41 Ø6/150 1,76 Ø6/150 2,12 Ø7/150 2,47 Ø7/150 2,82 Ø8/150 3,17 Ø8/150<br />

60/75<br />

Ø5/150 Ø5/150 Ø5/150 Ø6/150 Ø6/150 Ø7/150 Ø7/150 Ø8/150 Ø8/150<br />

a Minimum reinforcement governed by Paragraph 11.3.3(3)<br />

Areq [cm²/m']<br />

REBAR DIAMETER [mm] / AXIAL DISTANCE [mm]<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


60 8 Entwurfsgrundsätze<br />

Die Betondeckung ist ebenfalls entsprechend den Regelungen in [9] einzuhalten. Dies hat zur<br />

Folge, dass bei den üblichen Betondicken von 70mm bis 100mm häufig nur eine einlagige<br />

Mattenbewehrung zur Anwendung kommt. Bei größeren Betonplattendicken als 100mmwird<br />

eine zweilagige Bewehrung empfohlen (siehe [25]).<br />

Generell gilt jedoch, dass die Bewehrung so angeordnet werden soll, dass die Bewehrung<br />

unterhalb oder auf gleicher Höhe wie die Verankerung der Verbindungsmittel eingebaut wird<br />

(vgl. Abb. 47(a)). Damit soll verhindert werden, dass das Verbindungsmittel die Betonplatte<br />

abschält (vgl. Abb. 47(b)).<br />

(a) Bewehrung unterhalb der Verankerung der Schraube<br />

Riss<br />

(b) Bewehrung oberhalb der Verbindungsmittel mit Gefahr des Abscherens<br />

Abbildung 47: Lage der Bewehrung<br />

8.6 Querschnittsform<br />

Die Holz-Beton-Verbunddecke findet auch bei bei einer Instandsetzung von bestehenden<br />

Holzbalkendecken Anwendung. Dabei stellt sich allerdings die Schwierigkeit, dass die bestehenden<br />

Türöffnungen, Brüstungshöhen und Geschosshöhen durch den Bestand vorgegeben<br />

sind. Daher besteht der Wunsch, die Bauteilhöhe zu reduzieren. Ein Ansatz ist dabei, die<br />

Betonplatte zwischen den Holzbalken eingebaut werden.<br />

Diese Bauweise ist allerdings über die aktuelle Regelungen aus folgenden Gründen nicht<br />

erfasst:<br />

• Die Beanspruchung in der Fuge ist nicht nur parallel zur Spannrichtung, sondern auch<br />

vertikal (vgl. Abb. 49). Die Verbindungsmittel sind allerdings i.d.R. nur für eine einaxiale<br />

Beanspruchung ausgelegt.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


8.6 Querschnittsform 61<br />

(a) geregelte Ausführung<br />

(b) nicht geregelte Ausführung<br />

Abbildung 48: Querschnittsformen<br />

Belastung<br />

Systen<br />

Querschub<br />

Laengsschub<br />

Abbildung 49: Beanspruchungen in der Verbundfuge<br />

• Die Lastausbreitung in der Betonplatte erfordert eine Rückverankerung der Kräfte<br />

durch quer zur Spannrichtung eingebauten Bewehrung. Diese Bewehrung lässt sich<br />

allerdings nicht in dieser Konstellation einbauen (vgl. Abb. 50). Ein Durchbohren der<br />

Balken und ein anschließendes Durchstecken der Bewehrung wird nicht empfohlen, da<br />

einerseits der tragende Querschnitt des Bestandsbalkens durch diese Lochschwächung<br />

reduziert wird, andererseits der Korrosionsschutz der Bewehrung in diesem Bereich<br />

aufgrund des fehlenden Betons nicht mehr gegeben ist.<br />

Durchgehender Balken<br />

Balken<br />

Betonplatte<br />

Druckstrebe<br />

VBM-Beanspruchung<br />

Druckspannung im Beton<br />

Zug ⊥ Fuge<br />

Abbildung 50: Kräfte in der Betonplatte<br />

• Durch den Einbau der Verbindungsmittel in der Stirnseite der dünne Betonplatte<br />

können Spaltzugkräfte auftreten, die in der normalen Konfiguration nicht erfasst sind.<br />

Der Einbau einer Bewehrung, die diesen Spaltzug aufnehmen kann, ist aufgrund der<br />

i.d.R. relativ dünnen Betonplatte aber kaum möglich.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


62 8 Entwurfsgrundsätze<br />

• Durch den horizontalen Einbau der Verbindungsmittel besteht die Gefahr, dass die<br />

Verbindungsmittel im Bauteil kollidieren. Dies könnte durch den Einbau von kurzen<br />

Verankerungslängen im Holz erreicht werden. Dies führt allerdings zu kleinen Steifigkeiten<br />

und Tragfähigkeiten des Verbindungsmittels.<br />

Aufgrund dieser offenen Punkte ist der Einbau zwischen den Balken bisher nicht erfasst. Im<br />

Rahmen einer Anwendung müssten daher u.a. die o.g. Parameter untersucht werden, bevor<br />

dieses Deckensystem zur Anwendung kommen kann.<br />

8.7 Verbindungsmittel<br />

Ziel der Verbindung ist es, den Beton mit dem Holzbauteil zu verbinden. In [25] sind ”<br />

nur“<br />

Stabdübel und Kervenverbindungen geregelt. Darüber hinaus kommen häufig unter einem<br />

Winkel eingedrehte Schrauben zum Einsatz. Mit Ausnahme der gekreuzten Schrauben ist die<br />

Einschraubrichtung bzw. die Lage der Abhebesicherung von großer Bedeutung.<br />

Bei Einfeldträgersystemen werden die Schrauben so eingebaut, dass sie unter Zugbeanspruchung<br />

belastet werden. Dies hat zur Folge, dass üblicherweise dieses Schrauben nach<br />

außen geneigt werden (vgl. Abb. 51(a)) und daher beim Querkraft-Nulldurchgang (beim<br />

Einfeldträger = Feldmitte) die Einschraubrichtung gedreht werden muss.<br />

(a) Schrauben<br />

Kerve 1<br />

Abhebesicherung Kerve 1<br />

(b) Kerven<br />

Abbildung 51: Typische Anordnung der Schrauben bei verschiedenen Verbindungsmittel<br />

Damit wird die Belastung über die Zugbeanspruchung übertragen. Um das Kräftegleichgewicht<br />

zu schließen, entsteht eine Druckkraft rechtwinklig zur Fuge. Damit sind Zwischenschichten<br />

mit einer dem verwendeten Holz entsprechenden Dehnsteifigkeit bzw. E-Modul<br />

rechtwinklig zur Fuge zu verwenden, da ansonsten diese Nachgiebigkeit die Eigenschaften<br />

der Verbindung beeinflussen können.<br />

Wie Vorstudien zeigen (siehe [59]), führt ein Einbau der Schrauben unter einer planmäßigen<br />

Druckbeanspruchung inkl. der dafür notwendigen Abhebesicherungen zu einer deutlichen<br />

Reduktion der Steifigkeit, so dasswährend der MontageaufdieEinbaurichtung zu achten ist.<br />

Weiterhin ist sicherzustellen, dass die Richtung der Schrauben am Querkraftnulldurchgang<br />

gedreht wird. In Bereichen mit wechselnden Vorzeichen der Querkraft hat dies dann zur<br />

Folge, dass die Schrauben in beide Richtungen einzubauen sind.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


8.7 Verbindungsmittel 63<br />

Zug<br />

N Platte<br />

Druck<br />

N Platte<br />

Druck ⊥ Fuge<br />

Zug ⊥ Fuge<br />

Druck ⊥ Fuge<br />

Zug<br />

Druck<br />

Zug ⊥ Fuge<br />

N Platte<br />

(a) Zug beanspruchte Schraube<br />

N Platte<br />

(b) Druck beanspruchte Schraube<br />

Abbildung 52: Kräftegleichgewicht an der Schraube<br />

Bei den Kervenverbindungen dagegen dienen die Schrauben als Abhebesicherung infolge der<br />

Druckstrebe (vgl. Abb. 53). Damit sind bei Einfeldträgern die Schrauben immer zur Mitte<br />

hin zu versetzen (vgl. Abb. 51(b)). Der Abstand der Schrauben von der Last übertragenden<br />

Kervenwange ist wesentlicher Eingangswert des Nachweises der Tragfähigkeit der Kerve, so<br />

dass die Anordnung der Schraube und die spätere Ausführung bemessungsrelevant sind und<br />

daher nicht verändert werden können.<br />

Abscheren des Vorholzes<br />

Druckversagen im Holz und Beton<br />

Abscheren des Betons<br />

Abscheren des Zwischenbereichs<br />

Θ<br />

h N<br />

α<br />

l v<br />

l N<br />

l v<br />

Druckstrebe<br />

Abhebesicherung<br />

(a) Prinzipskizze<br />

(b) Beispiel<br />

Abbildung 53: Kerve als Verbindungsmittel<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


64 8 Entwurfsgrundsätze<br />

8.8 Integrierte Leitungen<br />

Leitungen bildet ein Teil der notwendigen Infrastruktur eines Gebäudes, um die Nutzung<br />

des Bauwerks zu ermöglichen. Leider beanspruchen diese Leitungen einen gewissen Raum,<br />

so dass im üblichen Stahlbetonbau häufig diese Leitungen in die Bauteile integriert werden.<br />

Bei der Holz-Beton-Verbundbauweise dagegen sind die Wahl der Leitungstrassen dabei u.a.<br />

durch folgende Gesichtspunkte zu beachten:<br />

• Tragfähigkeit der Decke: Die Tragfähigkeit der Decke darf nicht durch das Einlegen<br />

der Leitungen beeinflusst werden. Bei üblichen Stahlbetondecken werden dazu häufig<br />

die Leerrohre auf die untere Bewehrungslage aufgelegt und durch den Verguss in die<br />

Betonplatte eingebunden. Damit sind diese Leitungen i.d.R. im Zugbereich der Betonplatte<br />

angebracht, der zur Tragfähigkeit keinen Beitrag liefert.<br />

Bei Holz-Beton-Verbunddecken dagegen wird diese gerissene Zone durch das Holz ersetzt,<br />

so dass die gesamte Betonplatte unter Druck steht und für die Tragfähigkeit<br />

angesetzt wird. Damit beeinflusst eigentlich jede eingebrachte Leitung das Trag- und<br />

Verformungsverhalten der Decke, so dass aus Sicht der Tragfähigkeit ein Verlegen<br />

der Leitungen rechtwinklig zur Spannrichtung nicht möglich ist. Leitungen parallel zur<br />

Spannrichtung der Decke können prinzipiell eingebaut werden, sofern die Betonplatte<br />

nicht zur Querverteilung der Belastung notwendig wird.<br />

Neben dem Einfluss auf die Tragfähigkeit des Betons werden in die Betonplatte integrierte<br />

Leitungen auch die Eigenschaften der Verbindungen beeinflussen, da diese<br />

Leitungen im Bereich der Verankerung den Betonquerschnitt deutlich schwächen.<br />

Leitung<br />

Dämmung (Schall)<br />

Kollision mit VBM<br />

Reduzierter Querschnitt<br />

Abbildung 54: Auswirkungen der Leitungen auf die tragsicherheitsrelevanten Kenngrößen<br />

• Bauphysikalische Eigenschaften z.B. Schallschutz: Leitungen – insbes. zur Wasserversorgung<br />

oder Luftver- bzw -entsorgung – können eine Schallquelle darstellen, die den<br />

Schall direkt in die Betonplatte einleitet. Daher wird empfohlen, diese Leitungen durch<br />

z.B. eine Isolierung vom eigentlichen Tragwerk zu entkoppeln. Durch diese Isolierung<br />

wird allerdings die notwendige Bauteildicke erhöht. Aufgrund der geringen Betonplattendicken<br />

bei der Holz-Beton-Verbunddecke von 7cm bis etwa 12 cm reicht die zur<br />

Verfügung stehende Bauteilhöhe der Betonplatte häufig nicht aus, um den Anforderungen<br />

nach [9] u.a. an die Betondeckung der Bewehrung zu genügen.<br />

• Auswirkungen von Fehlfunktionen der Leitungen: Die Lebensdauer dieser Leitungen<br />

ist begrenzt. Im Fall einer Leckage kann Wasser in das Bauteil eindringen. Gerade<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


8.8 Integrierte Leitungen 65<br />

bei flächigen Holzbauteilen, wie z.B. Brettsperrholzdecken wird dieser Feuchteeintrag<br />

u.U. von unten nicht erkannt. Damit wird die Holzfeuchte erhöht und die Dauerhaftigkeit<br />

der Bauteile stark eingeschränkt. Um dieses Risiko zu entgehen, sollten die<br />

Versorgungsleitungen durch eine Hüllrohr eingepackt werden. Dieses Hüllrohr sollte<br />

an verschiedenen Stellen überprüfbar sein, so dass Leckage der im Hüllrohr liegenden<br />

Leitung rechtzeitig erkannt werden kann.<br />

• Nachhaltigkeit: Die Anforderungen an ein Bauwerk müssen während der gesamten<br />

Lebensdauer erfüllt werden. Diese Anforderungen setzen sich einerseits aus statischen,<br />

andererseits aus nutzungsbedingte Anforderungen zusammen.<br />

Nach [60] lässt sich die Lebensdauer der einzelnen Komponenten zu der in Tab. 6<br />

zusammengestellten Lebensdauern abschätzen. Wie daraus ersichtlich wird, ist die Le-<br />

Tabelle 6: Lebensdauern der einzelnen Komponenten eines Bauwerks (Auszug aus [60])<br />

Bauteil<br />

Lebenserwartung mittlere Lebensvon<br />

– bis [a] erwartung [a]<br />

Tragkonstruktion<br />

2. Außenwände/-stütze<br />

Beton, Betonstein, Ziegel, Kalksandstein, 100-150 120<br />

bekleidet<br />

Weichholz bewittert 60-80 70<br />

3. Innenwände/-stütze<br />

Beton, Betonstein, Ziegel, Kalksandstein 100-150 120<br />

Weichholz bewittert 50-80 70<br />

Installationen und betriebstechnische Anlagen<br />

35. Wasseranlagen<br />

Kaltwasserleitungen 30-60 40<br />

Warmwasserleitungen 15-30 25<br />

Sanitärobjekte 20-30 25<br />

36. Heizungsanlagen<br />

Heizleitungen 30-50 40<br />

37. Raumlufttechnische Anlagen<br />

Filteranlagen, allgemein 12- 20 15<br />

Luftleitungen 30-40 35<br />

bensdauer der Bauteile des Tragwerks etwa doppelt so lang, wie die Lebensdauer der<br />

Leitungen. Somitistdavonauszugehen, dassdieLeitungen mindestens einmalwährend<br />

der Lebensdauer des Bauwerks ausgetauscht werden müssen. Um diesen Austausch zu<br />

ermöglichen, sind daher die Leitungen so zu führen, dass sie von Außen zugänglich<br />

sind. Daher ist eine Integration der Versorgungsleitungen in die Tragstruktur nicht zu<br />

empfehlen.<br />

Wie aus dieser Zusammenstellung ersichtlich wird, ergibt sich, dass eine Integration der<br />

Leitungen in die tragende Struktur nicht empfohlen wird. Daher ist die Leitungsführung<br />

optimalerweise in einer gesonderten Ebene zu realisieren.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


66 8 Entwurfsgrundsätze<br />

8.9 Auflager<br />

Die Lagerung der Holz-Beton-Verbunddecke soll unter der Annahme von Belastungen in Eigengewichtsrichtung<br />

an der Unterseite der Verbunddecke – üblicherweise am Holzträger –<br />

erfolgen. Dabei kann einerseits durch das Auflegen der Balken der Holz-Beton-Verbunddecke<br />

auf Lagerbauteile erfolgen, andererseits durch die Lastabtragung der gesamten Auflagerkraft<br />

über die Stirnfläche des Holzbauteils z.B. durch Balkenschuhe, Schwalbenschwanzverbindungen<br />

oder unter 45 ◦ eingedrehte Schrauben (vgl. Abb. 55).<br />

Kein Biegemoment<br />

Nur Querdruck<br />

Auflager zur Aufnahme der Toleranz<br />

Randbalken<br />

Abbildung 55: Mögliche, prinzipielle Lagerung der Holz-Beton-Verbunddecke<br />

links: Auflegen der Decke auf Bauteile<br />

rechts: Abnahme der Querkraft über Stirnfläche des Holzes z.B. über Balkenschuhe, Schwalbenschwanzverbindungen<br />

oder unter 45 ◦ eingedrehte Schrauben<br />

Vorteil der Verbindungen, die die Belastung über die Stirnseite übertragen ist, dass keine<br />

Unterzüge die Raumhöhe einschränken. Nachteilig bei den selbstbohrenden Schrauben und<br />

den vorgefertigten Schwalbenschwanzverbindungen ist allerdings, dass Toleranzen im System<br />

kaum aufgenommen werden können.<br />

Bei einer Auflagerung der Betonplatte und nicht des Holzträgers entsteht dagegen Querzug<br />

in der Fuge, so dass die Verbindungsmittel sowohl den Längsschub als auch den Querzug<br />

übertragen müssen (vgl. Abb. 56(a)). Hinzu kommt, dass diese dünne Betonplatte sowohl<br />

die Querkraft als auch das aus der Exzentrizität entstehende Biegemoment übertragen muss<br />

(vgl. Abb. 56(b)).<br />

Um diese Belastungen bestimmen zu können, könnte prinzipiell ein einfaches Modell herangezogen<br />

werden. Allerdings ist bei diesem Modell die Lage des Druckpunkts nicht bekannt.<br />

Diese Größe beeinflusst jedoch maßgeblich die Belastungen in der Abhebesicherung. Umfassende<br />

Untersuchungen hierzu sind allerdings nicht bekannt. Neben der unbekannten Kraft<br />

in der Abhebesicherung zeigt sich weiterhin, dass diese Lagerung oft nicht nachweisbar ist,<br />

da die Betonplatte relativ dünn ist, so dass bei der einlagigen, oft mittig angebrachten Bewehrung<br />

kein nennenswerter innerer Hebelarm d vorhanden ist. Aus diesen Gründen ist diese<br />

Lagerung in [25] nicht erfasst.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


8.10 Statische Systeme 67<br />

Biegemoment<br />

Querzug in Fuge<br />

Auflagerlast<br />

A<br />

(a) Verbindung<br />

e L?<br />

innerer Hebelarm d<br />

Auflagerlast<br />

(b) Betonplatte<br />

Druckpunk<br />

Abhebesicherung<br />

Abbildung 56: Auswirkungen der Lagerung der Betonplatte<br />

Neben der Lastweiterleitung von der Verbunddecke in den Auflagerträger stellt sich auch<br />

die Frage, wie die Belastung aus den darüber liegenden Wänden übertragen werden kann.<br />

Bei Holzwänden werden i.d.R. die Stützen durchgehend ausgeführt bzw. so ausgeführt, dass<br />

die Lasten aus den darüber liegenden Geschossen nicht über Querdruck abgetragen werden<br />

müssen. Bei der Kombination von Wänden aus mineralischen Werkstoffen und Holz-Beton-<br />

Verbunddecken lässtsichdieQuerdruckbeanspruchungimHolzdadurchkompensieren,indem<br />

die Holzelemente im Auflagerbereich unterbrochen werden und sich damit ein Betonkern<br />

zwischen den Holzelementen einstellt (vgl. Abb. 57).<br />

Als Folge dieser Ausführung können allerdings keine Durchlaufwirkungen der Holz-Beton-<br />

Verbunddecke mehr erreicht werden (siehe hierzu z.B. [61]).<br />

8.10 Statische Systeme<br />

Holz wird i.d.R. als einaxial spannendes System bedingt durch den Wuchs realisiert. Durch<br />

die Holz-Beton-Verbundplatte wird zwar eine gewisse Querverteilung zwischen den einzelnen<br />

Bauteilen bei konzentrierten (Einzel-)Lasten erreicht (siehe z.B. [62]). Allerdings ist die<br />

Steifigkeit dieser Platte i.d.R. so gering, dass keine wesentliche 2-axiale Tragwirkung erreicht<br />

wird.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


68 8 Entwurfsgrundsätze<br />

Belastung aus den darüber liegenden Geschossen<br />

Auflagerlast<br />

Abbildung 57: Möglichkeit der Ausführung zur Reduktion des Einflusses der Querdrucktragfähigkeit<br />

des Holzes<br />

In Abb. 58 ist die mit Hilfe des Programms Sofistik ermittelten Mittendurchbiegung einer<br />

Holz-Beton-Verbunddecke dargestellt. Obwohl die Decke quadratisch ist und an allen vier<br />

Seiten aufgelagert ist, zeigt sich, dass ab dem 2 Träger die Verformung relativ ähnlich sind.<br />

Wie<br />

(a) Isometrie des Modells<br />

(b) Mittendurchbiegung<br />

Abbildung 58: Modellrechnung eines 8×8m-Deckenfelds (Holzträger C24 b/h=200/280mm,<br />

Achsmaß 80cm; Betonplatte C20/25, t=80mm) unter quasi ständiger Belastung<br />

Bei Brettsperrholz als Holzbauteil gilt ähnliches. Zwar hat das Brettsperrholzelement eine<br />

2-axiale Tragwirkung. Allerdings sind die Elemente lieferbedingt durch die Transportabmessungen<br />

in der Breite begrenzt. Damit sind die Holzbauteile zu stoßen. Für diesen Stoß gibt<br />

es leider bisher noch keine Lösung zur Realisierung von biegesteifen Anschlüssen und ausreichend<br />

steife Anschlüsse zur Normalkraftübertragung, so dass nach heutigem Stand auch<br />

bei diesen Elementen immer Momentengelenke auftreten. Damit ist die 2axiale Tragwirkung<br />

reduziert, so dass am Ende auch dieses Systeme im Wesentlichen als einaxiale Systeme<br />

aufzufassen sind.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


8.10 Statische Systeme 69<br />

Zug?<br />

Abbildung 59: Typische Stoßausbildung bei Brettsperrholz<br />

Diese Schwäche im Hinblick auf den zwei-axialen Lastabtrag führt dazu, dass die Decken<br />

immer als im Wesentlichen einaxial gespannt anzusehen sind, und damit eine Linienlagerung<br />

zu realisieren ist. Als dessen Folge können mit Holz-Beton-Verbunddecken keine wirklichen<br />

punktgestützen Platten realisiert werden.<br />

Um dennoch die Raumhöhe nicht durch Unterzüge zu realisieren, können deckengleiche<br />

Unterzüge eingebaut werden, wobei diese deckengleichen Unterzügen aus Holz und Stahl<br />

sein können (vgl. Abb. 60). Bei der Realisierung der Unterzüge aus Beton stellt sich die<br />

Frage der Lastweiterleitung aus der Verbunddecke in den Unterzug, da in die Belastung über<br />

das unten liegende Bauteil übertragen werden muss (siehe auch Abs. 8.9).<br />

Abbildung 60: Beispiele für Linienlager infolge der im Wesentlichen einaxialen Lastabtragung<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


70 9 Anschlüsse zwischen Decke und Wand<br />

9 Anschlüsse zwischen Decke und Wand<br />

9.1 Anschluss an eine Wand aus Mauerwerk - vertikale und horizontale<br />

Belastung<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

01<br />

15<br />

02<br />

01<br />

04<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

10<br />

09<br />

11<br />

Detail A<br />

05<br />

06<br />

07<br />

08<br />

04<br />

05<br />

06<br />

07<br />

08<br />

09<br />

10<br />

01<br />

02<br />

03<br />

02<br />

06<br />

07<br />

03<br />

08<br />

15<br />

09<br />

10<br />

11<br />

12<br />

01<br />

13<br />

14<br />

15<br />

01<br />

01 12 11 14 02 13<br />

01. Beplankung, Putz<br />

02. Mauerwerk<br />

03. Randdämmstreifen<br />

04. Fußbodenbelag<br />

05. Trittschalldämmung<br />

06. Estrich<br />

07. PE-Folie an Wand hochgezogen<br />

08. Holzfaserdämmung<br />

09. Bewehrung<br />

10. Stahlbeton<br />

11. Brettschichtholz<br />

12. Unterkonstruktion<br />

13. Hirnholzschutz<br />

14. Mürtel<br />

15. Steinwolle<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


9.2 Anschluss an eine Stahlbetonwand - vertikale und horizontale Belastung 71<br />

9.2 Anschluss an eine Stahlbetonwand - vertikale und horizontale<br />

Belastung<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

03<br />

01<br />

02<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

11<br />

09<br />

10<br />

12<br />

09<br />

08<br />

02<br />

03<br />

05<br />

06<br />

07<br />

Schnitt A-A<br />

Detail A<br />

05<br />

06<br />

07<br />

08<br />

09<br />

10<br />

11<br />

01<br />

02<br />

03<br />

04<br />

01<br />

05<br />

06<br />

04<br />

07<br />

09<br />

08<br />

14<br />

11<br />

02<br />

02<br />

09<br />

12<br />

03<br />

13<br />

14<br />

15<br />

16<br />

03<br />

12 13 10 09 16 15<br />

01. Steinwolle<br />

02. Stahlbeton<br />

03. Beplankung, Putz<br />

04. Randdämmstreifen<br />

05. Fußbodenbelag<br />

06. Trittschalldämmung<br />

07. Estrich<br />

08. Holzfaserdämmung<br />

09. PE-Folie an Wand hochgezogen<br />

10. Schalung<br />

11. Bewehrung<br />

16. EPDM<br />

12. Brettschichtholz<br />

13. Unterkonstruktion<br />

14. Rckbiegeanschluss<br />

15. Hirnholzschutz<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


72 9 Anschlüsse zwischen Decke und Wand<br />

9.3 Anschluss an eine Holzständerwand - vertikale und horizontale<br />

Belastung<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

14<br />

13<br />

09<br />

02<br />

Schnitt A-A<br />

13<br />

03<br />

13<br />

02<br />

01<br />

15<br />

06<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

Detail A<br />

11<br />

07<br />

10 08<br />

09 09<br />

03<br />

02<br />

01<br />

02<br />

06<br />

03<br />

07<br />

02<br />

08<br />

04<br />

09 05<br />

02<br />

15<br />

10<br />

11<br />

06<br />

07<br />

08<br />

04<br />

09<br />

02<br />

05<br />

10<br />

11<br />

09<br />

01<br />

12<br />

03<br />

09<br />

13<br />

12<br />

02<br />

13<br />

14<br />

09<br />

13<br />

01 12 02 03 12<br />

01. Beplankung, Putz<br />

02. Holzfaserdämmung<br />

03. HWS<br />

04. Randdämmstreifen<br />

05. Schwelle<br />

06. Fußbodenbelag<br />

11. Stahlbeton<br />

07. Trittschalldämmung<br />

12. Balken<br />

08. Estrich<br />

13. Unterkonstruktion<br />

09. PE-Folie an Wand hochgezogen 14. Fassade<br />

10. Bewehrung<br />

15. Sockelleiste<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


9.4 Anschluss an eine Außenwand aus Brettsperrholz - vertikale und horizontale Belastung 73<br />

9.4 Anschluss an eine Außenwand aus Brettsperrholz - vertikale<br />

und horizontale Belastung<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

13<br />

12<br />

09<br />

02<br />

03<br />

Schnitt A-A<br />

12<br />

02<br />

01<br />

05<br />

06<br />

07<br />

Schnitt A-A<br />

11<br />

10<br />

03<br />

06<br />

09<br />

02<br />

Schnitt A-A<br />

Detail A<br />

06<br />

07<br />

08<br />

09<br />

02<br />

10<br />

11<br />

01<br />

02<br />

03<br />

04<br />

05<br />

06<br />

07<br />

04<br />

08<br />

09<br />

02<br />

10<br />

11<br />

14<br />

12<br />

03<br />

01<br />

03<br />

02<br />

12<br />

12<br />

13<br />

09<br />

03 12 01 02 03<br />

01. Beplankung, Putz<br />

02. Holzfaserdämmung<br />

03. BSP<br />

04. Randdämmstreifen<br />

05. Sockelleiste<br />

06. Fußbodenbelag<br />

07. Trittschalldämmung<br />

08. Estrich<br />

09. PE-Folie an Wand hochgezogen<br />

10. Bewehrung<br />

11. Stahlbeton<br />

12. Unterkonstruktion<br />

13. Fassade<br />

14. Klebeband<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


74 9 Anschlüsse zwischen Decke und Wand<br />

9.5 Anschluss an eine Außenwand aus Mauerwerk - vertikale Belastung<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

11<br />

10<br />

12<br />

Detail A<br />

06<br />

07<br />

08<br />

09<br />

01<br />

15<br />

02<br />

01<br />

05<br />

05<br />

06<br />

07<br />

08<br />

09<br />

10<br />

11<br />

01<br />

02<br />

03<br />

04<br />

05<br />

06<br />

04<br />

07<br />

08<br />

09<br />

12<br />

13<br />

01<br />

14<br />

03<br />

15<br />

01<br />

01 13 12 03 14 11 10<br />

01. Beplankung, Putz<br />

02. Mauerwerk<br />

03. Mürtel<br />

04. Randdämmstreifen<br />

05. Fußbodenbelag<br />

06. Trittschalldämmung<br />

07. Estrich<br />

08. PE-Folie an Wand hochgezogen<br />

09. Holzfaserdämmung<br />

10. Bewehrung<br />

11. Stahlbeton<br />

12. Massivholz<br />

13. Unterkonstruktion<br />

14. Hirnholzschutz<br />

15. Steinwolle<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


9.6 Anschluss an eine durchgehende Außenwand aus Stahlbeton - vertikale Belastung 75<br />

9.6 Anschluss an eine durchgehende Außenwand aus Stahlbeton -<br />

vertikale Belastung<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

01<br />

11<br />

02<br />

03<br />

01<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

03<br />

10<br />

08<br />

12<br />

Detail A<br />

05<br />

06<br />

07<br />

08<br />

09<br />

05<br />

06<br />

07<br />

08<br />

09<br />

10<br />

03<br />

01<br />

02<br />

03<br />

01<br />

04<br />

03<br />

05<br />

06<br />

04<br />

08<br />

09<br />

10<br />

03<br />

08<br />

12<br />

01<br />

11<br />

12<br />

08<br />

13<br />

14<br />

01<br />

11<br />

14<br />

13<br />

01. Beplankung, Putz<br />

02. Steinwolle<br />

03. Stahlbeton<br />

04. Randdämmstreifen<br />

05. Fußbodenbelag<br />

06. Trittschalldämmung<br />

07. Estrich<br />

08. PE-Folie an Wand hochgezogen<br />

09. Holzfaserdämmung<br />

10. Bewehrung<br />

11. Brettschichtholz<br />

12. Schalung<br />

13. Balkenschuh<br />

14. Unterkonstruktion<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


76 9 Anschlüsse zwischen Decke und Wand<br />

9.7 Anschluss an eine Außenwand in Holzständerbauweise - vertikale<br />

Belastung<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

01<br />

03<br />

11<br />

02<br />

03<br />

Schnitt A-A<br />

11<br />

02<br />

01<br />

05<br />

03<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

10<br />

09<br />

08<br />

02<br />

Detail A<br />

06<br />

07<br />

08<br />

03<br />

05<br />

06<br />

07<br />

08<br />

03<br />

09<br />

10<br />

01<br />

02<br />

03<br />

02<br />

03<br />

04<br />

05<br />

06<br />

04<br />

08<br />

07<br />

03<br />

10<br />

09<br />

08<br />

12<br />

01<br />

11<br />

12<br />

02<br />

08<br />

13<br />

03<br />

12<br />

14<br />

03<br />

01<br />

11 01 12 02 14 03<br />

01. Beplankung, Putz<br />

02. HWS<br />

03. Holzfaserdämmung<br />

04. Randdämmstreifen<br />

05. Fußbodenbelag<br />

06. Trittschalldämmung<br />

07. Estrich<br />

08. PE-Folie an Wand hochgezogen<br />

09. Bewehrung<br />

10. Stahlbeton<br />

11. Unterkonstruktion<br />

12. Balken<br />

13. Schwelle<br />

14. Rähm<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


9.8 Anschluss an eine Außenwand aus Brettsperrholz - vertikale Belastung 77<br />

9.8 Anschluss an eine Außenwand aus Brettsperrholz - vertikale<br />

Belastung<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

13<br />

02<br />

02<br />

03<br />

02<br />

09<br />

Schnitt A-A<br />

10<br />

05<br />

01<br />

06<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

Detail A<br />

12<br />

07<br />

11 08<br />

03<br />

09<br />

10<br />

01<br />

06 02<br />

07<br />

03<br />

08<br />

04<br />

09 05<br />

10<br />

11<br />

12<br />

06<br />

07<br />

08<br />

04<br />

09<br />

10<br />

11<br />

14<br />

10<br />

02<br />

03<br />

01<br />

10<br />

02<br />

09<br />

02<br />

13<br />

12 02 01 02 03<br />

03<br />

01. Beplankung, Putz<br />

02. Unterkonstruktion<br />

03. BSP<br />

04. Randdämmstreifen<br />

05. Sockelleiste<br />

06. Fußbodenbelag<br />

07. Trittschalldämmung<br />

08. Estrich<br />

09. PE-Folie an Wand hochgezogen<br />

10. Holzfaserdämmung<br />

11. Bewehrung<br />

12. Stahlbeton<br />

13. Fassade<br />

14. Klebeband<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


78 9 Anschlüsse zwischen Decke und Wand<br />

9.9 Gebäudetrennwand aus Mauerwerk<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

08<br />

04<br />

11<br />

06<br />

07<br />

03<br />

02<br />

01<br />

Schnitt A-A<br />

Detail A<br />

06 01<br />

07<br />

02<br />

08<br />

03<br />

09<br />

04<br />

10<br />

05<br />

11<br />

12<br />

02<br />

04<br />

06<br />

07<br />

08<br />

09<br />

10<br />

05<br />

16<br />

15<br />

13<br />

14<br />

01<br />

15<br />

16<br />

17<br />

03 02 11 12 16 17 01<br />

14<br />

01. Beplankung, Putz<br />

06. Fußbodenbelag<br />

11. Bewehrung<br />

16. Mürtel<br />

02. Mauerwerk<br />

07. Trittschalldämmung<br />

12. Stahlbeton<br />

17. Hirnholzschutz<br />

03. Steinwolle<br />

08. Estrich<br />

13. Unterkonstruktion<br />

04. Sockelleiste<br />

09. PE-Folie an Wand hochgezogen<br />

14. BSP<br />

05. Randdämmstreifen<br />

10. Holzfaserdämmung<br />

15. HBV-Verbindung<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


9.10 Gebäudetrennwand in Stahlbetonbauweise 79<br />

9.10 Gebäudetrennwand in Stahlbetonbauweise<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

06<br />

11<br />

07<br />

08<br />

Detail A<br />

03<br />

02<br />

01<br />

04<br />

06<br />

07<br />

08<br />

09<br />

10<br />

11<br />

02<br />

01<br />

02<br />

03<br />

04<br />

05<br />

04<br />

06<br />

07<br />

08<br />

09<br />

05<br />

10<br />

03<br />

02<br />

12<br />

13<br />

14<br />

01 12 14 13 11 02<br />

01. Beplankung, Putz<br />

02. Stahlbeton<br />

03. Steinwolle<br />

04. Sockelleiste<br />

05. Randdämmstreifen<br />

06. Fußbodenbelag<br />

07. Trittschalldämmung<br />

08. Estrich<br />

09. PE-Folie an Wand hochgezogen<br />

10. Holzfaserdämmung<br />

11. Bewehrung<br />

12. Brettschichtholz<br />

13. Hirnholzschutz<br />

14. EPDM<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


80 9 Anschlüsse zwischen Decke und Wand<br />

9.11 Gebäudetrennwand in Holzständerbauweise<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

Schnitt A-A<br />

04<br />

01<br />

01<br />

04<br />

03<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

Detail A<br />

07<br />

11<br />

08<br />

09<br />

02<br />

03<br />

02<br />

01<br />

08<br />

09<br />

10<br />

04<br />

11<br />

12<br />

01<br />

02<br />

03<br />

02<br />

04<br />

01<br />

04<br />

05<br />

06<br />

07<br />

03<br />

07<br />

08<br />

06<br />

09<br />

10<br />

04<br />

11<br />

13<br />

10<br />

01<br />

03<br />

02<br />

13<br />

14<br />

03 13 02 10 12 05 14<br />

01. Beplankung, Putz<br />

02. HWS<br />

03. Unterkonstruktion<br />

04. Holzfaserdämmung<br />

05. Schwelle<br />

06. Randdämmstreifen<br />

07. Fußbodenbelag<br />

08. Trittschalldämmung<br />

09. Estrich<br />

10. PE-Folie an Wand hochgezogen<br />

11. Bewehrung<br />

12. Stahlbeton<br />

13. Balken<br />

14. Rähm<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


9.12 Gebäudetrennwand in Brettsperrholzbauweise 81<br />

9.12 Gebäudetrennwand in Brettsperrholzbauweise<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

01<br />

01<br />

04<br />

02<br />

Schnitt A-A<br />

Detail A<br />

07<br />

11<br />

08<br />

09<br />

03<br />

02<br />

01<br />

06<br />

07<br />

08<br />

09<br />

10<br />

04<br />

11<br />

12<br />

01<br />

02<br />

03<br />

01<br />

04<br />

05<br />

06<br />

02<br />

07<br />

08<br />

05<br />

09<br />

10<br />

04<br />

11<br />

12<br />

13<br />

13<br />

03<br />

02<br />

01<br />

04<br />

01<br />

01<br />

03<br />

03<br />

02<br />

01<br />

01. Beplankung, Putz<br />

02. Unterkonstruktion<br />

03. BSP<br />

04. Holzfaserdämmung<br />

05. Randdämmstreifen<br />

06. Sockelleiste<br />

07. Fußbodenbelag<br />

08. Trittschalldämmung<br />

09. Estrich<br />

10. PE-Folie an Wand hochgezogen<br />

11. Bewehrung<br />

12. Stahlbeton<br />

13. Klebeband<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


82 9 Anschlüsse zwischen Decke und Wand<br />

9.13 Tragende Innenwand aus Mauerwerk - vertikale und horizontale<br />

Belastung<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

06<br />

02<br />

01<br />

05<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

11<br />

10<br />

13<br />

Schnitt A-A<br />

Detail A<br />

05<br />

06<br />

07<br />

08<br />

09<br />

10<br />

11<br />

01<br />

02<br />

03<br />

04<br />

01<br />

02<br />

05<br />

06<br />

07<br />

04<br />

08<br />

09<br />

03<br />

11<br />

10<br />

12<br />

13<br />

01<br />

14<br />

15<br />

10<br />

13<br />

15<br />

02<br />

01. Beplankung, Putz<br />

02. Mauerwerk<br />

03. Mürtel<br />

04. Randdämmstreifen<br />

05. Fußbodenbelag<br />

06. Trittschalldämmung<br />

11. Stahlbeton<br />

07. Estrich<br />

12. HBV-Verbindung<br />

08. PE-Folie an Wand hochgezogen 13. Brettschichtholz<br />

09. Holzfaserdämmung<br />

14. Unterkonstruktion<br />

10. Bewehrung<br />

15. EPDM<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


9.14 Tragende Innenwand aus Stahlbeton - vertikale und horizontale Belastung 83<br />

9.14 Tragende Innenwand aus Stahlbeton - vertikale und horizontale<br />

Belastung<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

12<br />

02<br />

09<br />

08<br />

07<br />

06<br />

Schnitt A-A<br />

Detail A<br />

05<br />

01<br />

10<br />

02<br />

05<br />

06<br />

07<br />

08<br />

09<br />

10<br />

02<br />

01<br />

02<br />

03<br />

04<br />

01<br />

05<br />

06<br />

03<br />

07<br />

08<br />

09<br />

02<br />

04<br />

10<br />

08<br />

02<br />

11<br />

12<br />

13<br />

01<br />

14<br />

01<br />

13<br />

11<br />

12<br />

14<br />

01. Beplankung, Putz<br />

02. Stahlbeton<br />

03. Randdämmstreifen<br />

04. Rckbiegeanschluss<br />

05. Fußbodenbelag<br />

06. Trittschalldämmung<br />

07. Estrich<br />

08. PE-Folie an Wand hochgezogen<br />

09. Holzfaserdämmung<br />

10. Bewehrung<br />

11. HBV-Verbindung<br />

12. BSP<br />

13. Unterkonstruktion<br />

14. Stahlwinkel (L-Winkel)<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


84 9 Anschlüsse zwischen Decke und Wand<br />

9.15 Tragende Innenwand in Holzständerbauweise - vertikale und<br />

horizontale Belastung<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

09<br />

01<br />

03<br />

03<br />

12<br />

Schnitt A-A<br />

Detail A<br />

06<br />

10<br />

07<br />

08<br />

02<br />

12<br />

02<br />

01<br />

06<br />

07<br />

08<br />

09<br />

03<br />

10<br />

11<br />

01<br />

02<br />

03<br />

02<br />

03<br />

04<br />

05<br />

06<br />

07<br />

05<br />

08<br />

09<br />

03<br />

10<br />

11<br />

09<br />

04<br />

09<br />

02<br />

03<br />

01<br />

12<br />

13<br />

14<br />

02 14 03 13<br />

01. Beplankung, Putz<br />

02. HWS<br />

03. Holzfaserdämmung<br />

04. Schwelle<br />

05. Randdämmstreifen<br />

06. Fußbodenbelag<br />

07. Trittschalldämmung<br />

08. Estrich<br />

09. PE-Folie an Wand hochgezogen<br />

10. Bewehrung<br />

11. Stahlbeton<br />

12. Unterkonstruktion<br />

13. Balken<br />

14. Rähm<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


9.16 Tragende Innenwand aus Brettsperrholz - vertikale und horizontale Belastung 85<br />

9.16 Tragende Innenwand aus Brettsperrholz - vertikale und horizontale<br />

Belastung<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

06 03<br />

Schnitt A-A<br />

09<br />

10<br />

Detail A<br />

11<br />

07<br />

08<br />

02<br />

01<br />

05<br />

06<br />

07<br />

08<br />

09<br />

10<br />

11<br />

12<br />

01<br />

02<br />

03<br />

04<br />

05<br />

05<br />

01<br />

02<br />

06<br />

07<br />

04<br />

08<br />

09<br />

10<br />

11<br />

12<br />

14<br />

13<br />

03<br />

01<br />

14<br />

03 03 02 01 02<br />

01. Beplankung, Putz<br />

02. Unterkonstruktion<br />

03. BSP<br />

04. Randdämmstreifen<br />

05. Sockelleiste<br />

06. Fußbodenbelag<br />

07. Trittschalldämmung<br />

08. Estrich<br />

09. PE-Folie an Wand hochgezogen<br />

10. Holzfaserdämmung<br />

11. Bewehrung<br />

12. Stahlbeton<br />

13. HBV-Verbindung<br />

14. Klebeband<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


86 9 Anschlüsse zwischen Decke und Wand<br />

9.17 Tragende Innenwand aus Stahlbeton<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

07<br />

06<br />

05<br />

Schnitt A-A<br />

Detail A<br />

04<br />

01<br />

09<br />

02<br />

04<br />

05<br />

06<br />

07<br />

08<br />

09<br />

02<br />

01<br />

02<br />

03<br />

01<br />

04<br />

05<br />

03<br />

07<br />

06<br />

08<br />

09<br />

02<br />

07<br />

10<br />

02<br />

07<br />

10<br />

11<br />

12<br />

13<br />

01<br />

11<br />

01<br />

12<br />

11<br />

13<br />

01. Beplankung, Putz<br />

02. Stahlbeton<br />

03. Randdämmstreifen<br />

04. Fußbodenbelag<br />

05. Trittschalldämmung<br />

06. Estrich<br />

07. PE-Folie an Wand hochgezogen<br />

08. Holzfaserdämmung<br />

09. Bewehrung<br />

10. Schalung<br />

11. Balken<br />

12. Balkenschuh<br />

13. Unterkonstruktion<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


9.18 Tragende Innenwand in Holzständerbauweise 87<br />

9.18 Tragende Innenwand in Holzständerbauweise<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

09<br />

01<br />

03<br />

03<br />

12<br />

Schnitt A-A<br />

Detail A<br />

06<br />

10<br />

07<br />

08<br />

02<br />

12<br />

02<br />

01<br />

06<br />

07<br />

08<br />

09<br />

03<br />

10<br />

11<br />

01<br />

02<br />

03<br />

02<br />

03<br />

04<br />

05<br />

06<br />

07<br />

05<br />

08<br />

09<br />

03<br />

03<br />

13<br />

10<br />

11<br />

09<br />

09<br />

02<br />

13<br />

12<br />

14<br />

01 15<br />

15 14 03 02 01<br />

01. Beplankung, Putz<br />

02. HWS<br />

03. Holzfaserdämmung<br />

04. Schwelle<br />

05. Randdämmstreifen<br />

06. Fußbodenbelag<br />

11. Stahlbeton<br />

07. Trittschalldämmung<br />

12. Unterkonstruktion<br />

08. Estrich<br />

13. HBV-Verbindung<br />

09. PE-Folie an Wand hochgezogen 14. Balken<br />

10. Bewehrung<br />

15. Rähm<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


88 9 Anschlüsse zwischen Decke und Wand<br />

9.19 Tragende Innenwand aus Brettsperrholz<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

06 03<br />

11<br />

02<br />

09<br />

07<br />

01<br />

10<br />

08<br />

05<br />

Schnitt A-A<br />

Detail A<br />

06<br />

07<br />

08<br />

09<br />

10<br />

11<br />

12<br />

01<br />

02<br />

03<br />

04<br />

05<br />

05<br />

01<br />

02<br />

06<br />

07<br />

04<br />

08<br />

09<br />

10<br />

11<br />

12<br />

14<br />

13<br />

03<br />

01<br />

14<br />

03<br />

03<br />

02<br />

01<br />

02<br />

01. Beplankung, Putz<br />

02. Unterkonstruktion<br />

03. BSP<br />

04. Randdämmstreifen<br />

05. Sockelleiste<br />

06. Fußbodenbelag<br />

07. Trittschalldämmung<br />

08. Estrich<br />

09. PE-Folie an Wand hochgezogen<br />

10. Holzfaserdämmung<br />

11. Bewehrung<br />

12. Stahlbeton<br />

13. HBV-Verbindung<br />

14. Klebeband<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


9.20 Anschluss an einen Betonunterzug 89<br />

9.20 Anschluss an einen Betonunterzug<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

Schnitt A-A<br />

11<br />

10<br />

01<br />

02<br />

03<br />

Schnitt A-A<br />

Detail A<br />

04<br />

09<br />

08<br />

04<br />

05<br />

07<br />

Schnitt A-A<br />

01<br />

02<br />

03<br />

04<br />

05<br />

06<br />

07<br />

01<br />

02<br />

03<br />

04<br />

05<br />

07<br />

06<br />

10<br />

08<br />

04<br />

09<br />

10<br />

11<br />

12<br />

09 08 04 12 11<br />

01. Beplankung, Putz<br />

02. Trittschalldämmung<br />

03. Estrich<br />

04. PE-Folie an Wand hochgezogen<br />

05. Holzfaserdämmung<br />

06. Bewehrung<br />

07. Stahlbeton<br />

08. HBV-Verbindung<br />

09. Brettschichtholz<br />

10. Stahlbetonsttze<br />

11. EPDM<br />

12. Stahlbetonunterzug<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


90 9 Anschlüsse zwischen Decke und Wand<br />

9.21 Anschluss an eine Stütze und Unterzug<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

Schnitt A-A<br />

02<br />

06<br />

07<br />

Schnitt A-A<br />

Schnitt A-A<br />

04<br />

03<br />

01<br />

Detail A<br />

11 08<br />

10 05<br />

05 09<br />

06<br />

07<br />

08<br />

05<br />

09<br />

10<br />

11<br />

01<br />

02<br />

03<br />

04<br />

05<br />

06<br />

07<br />

08<br />

05<br />

09<br />

10<br />

11<br />

05<br />

04<br />

03<br />

02<br />

01<br />

01. Brettschichtholz<br />

02. Pfosten<br />

03. Brettschichtholz<br />

04. HWS<br />

05. PE-Folie an Wand hochgezogen<br />

06. Fußbodenbelag<br />

07. Trittschalldämmung<br />

08. Estrich<br />

09. Holzfaserdämmung<br />

10. Bewehrung<br />

11. Stahlbeton<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


9.22 Anschluss in einem Stahl-Skelettbau 91<br />

9.22 Anschluss in einem Stahl-Skelettbau<br />

3D Bild<br />

Grundriss<br />

Schnitt A-A<br />

11<br />

05<br />

06<br />

07<br />

Schnitt A-A<br />

Detail A<br />

03<br />

04<br />

12<br />

03<br />

08<br />

10<br />

Schnitt A-A<br />

05<br />

06<br />

05<br />

06<br />

07<br />

03<br />

08<br />

09<br />

10<br />

01<br />

02<br />

03<br />

04<br />

07<br />

03<br />

08<br />

09<br />

02<br />

10<br />

11<br />

03<br />

01<br />

04<br />

12<br />

11<br />

12<br />

01. Stahlsttze<br />

02. Randdämmstreifen<br />

03. PE-Folie an Wand hochgezogen<br />

04. Brettschichtholz<br />

05. Fußbodenbelag<br />

06. Trittschalldämmung<br />

07. Estrich<br />

08. Holzfaserdämmung<br />

09. Bewehrung<br />

10. Stahlbeton<br />

11. HBV-Verbindung<br />

12. Stahlträger<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


92 9 Anschlüsse zwischen Decke und Wand<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


93<br />

10 Zusammenfassung und Ausblick<br />

Die Holz-Beton-Verbundbauweise wurde bereits vielfach untersucht und auch angewendet.<br />

So sind einige Verbindungsmittel mittlerweile zugelassen, so dass einer Anwendung von Holz-<br />

Beton-Verbund auf Basis dieser Zulassungen nichts im Wege steht. Um allerdings eine von<br />

den Zulassungen losgelöste Anwendung zu ermöglichen, ist mit der nächsten Generation der<br />

Eurocodes daran gedacht, den Holz-Beton-Verbundbau normativ zu erfassen. Dazu wurde<br />

eine Technischen Spezifikation [6] erstellt, die als Basis für einen zukünftigen Normenteil<br />

dienen kann.<br />

Diese Technischen Spezifikation [6] unterscheidet sich im Vergleich zu den üblicherweise<br />

vorhandenen Regelungen der Zulassungen im wesentlichen in folgenden Punkten<br />

• Einwirkung : In der Technischen Spezifikation [6] werden die Einwirkungen infolge unterschiedlicher<br />

Ausdehnung z.B. durch Temperaturänderung und/oder Feuchteänderungen<br />

explizit bestimmt. Damit kann die Bemessung der Bauteile auf die jeweiligen<br />

Randbedingungen angepasst werden. Die dafür notwendigen Teilsicherheitsbeiwerte<br />

und Modifikationsfaktoren sind gegeben.<br />

• Berechnungsverfahren : Ein häufig verwendetes Berechnungsverfahren zur Berücksichtigung<br />

der Nachgiebigkeit der Verbindungsmittel im Verbundträger ist das sog. γ-<br />

Verfahren, das in [8] Anhang B geregelt ist. Allerdings kann in diesem Verfahren nicht<br />

die unterschiedliche Dehnungen infolge Schwinden, Feuchteänderung und/oder Temperatur<br />

abgebildet werden. Daher wird eine Erweiterung dieses Verfahrens eingeführt,<br />

bei dem diese Dehnungen in eine Ersatzlast umgewandelt werden können<br />

• Verbindungsmittel : In dieser Technischen Spezifikation [6] sind im 90 ◦ zur Fuge<br />

eingebaute, stiftförmige Verbindungsmittel auf Abscheren und Kerven geregelt. Die<br />

Kennwerte für die Berechnung wie Verschiebungsmodul und Tragfähigkeit sind zusammengestellt.<br />

• Langzeitverhalten : Im Hinblick auf das Langzeitverhalten sind u.U. ein zusätzlicher<br />

Zeitraum nachzuweisen und die Auswirkungen der Lastumlagerungen auf die effektive<br />

Kriechzahl zu berücksichtigen.<br />

Offen ist zur Zeit allerdings, wie [6] baurechtlich eingeführt werden kann. Aktuell wird daher<br />

ein Nationaler Anhang entwickelt, sodass diese Technische Spezifikation über die MVVTB<br />

baurechtlich eingeführt werden kann. Zum heutigen Zeitpunkt kann daher nicht ausgeschlossen<br />

werden, dass bei der Anwendung dieser Technischen Spezifikation [6] nach heutigem<br />

Stand immer noch eine vorhabenbezogene Bauartgenehmigung notwendig wird.<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


94 10 Zusammenfassung und Ausblick<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


95<br />

Anmerkung<br />

Die Unterlagen dienen als Fortbildungsunterlagen.<br />

Darin werden Nachweise der für den Holzbau relevanten Normen wie z.B. [6] vorgestellt und<br />

erläutert. Trotz größter Sorgfalt besteht die Möglichkeit, dass sich der ”<br />

Fehlerteufel 1 “ eingeschlichen<br />

hat. Aus diesem Grund wird dringend empfohlen, für eine praktische Anwendung<br />

die jeweilige Fachnorm als Grundlage heranzuziehen.<br />

Hinzu kommt, dass die Bemessungsnormen sich gerade in der Überarbeitung befinden. Daher<br />

wird sukzessive dieses Skript überarbeitet und die Änderungen eingearbeitet. Diese Änderungen<br />

werden im Skript vermerkt, so dass teilweise schon Regelungen enthalten sind, die noch<br />

nicht in der aktuellen Bemessungsnorm enthalten sind und damit auch noch nicht zur Anwendung<br />

kommen dürfen.<br />

Haftungsausschluss<br />

Dieses Skript ist nach bestem Wissen und Gewissen erstellt worden und wird ständig verbessert<br />

und aktualisiert. Der Inhalt dient ausschließlich der Wissensvermittlung und des Selbststudiums.<br />

Dieser kann nicht als tragfähige Rechtsgrundlage herangezogen werden.<br />

Die Hochschule Biberach, das Institut für Holzbau sowie die Autoren übernehmen deshalb<br />

keineHaftungfürdieAktualität,KorrektheitundVollständigkeitderbereitgestellten Informationen.<br />

Sollte direkt durch Nutzung oder indirekt infolge der Nutzung von Ergebnissen oder<br />

Teilergebnissen ein Schaden entstehen, ist jeglicher Schadensersatzanspruch ausgeschlossen.<br />

Mit der Verwendung von Ergebnissen aus dieser Arbeit gilt dieser Haftungsausschluss als<br />

akzeptiert.<br />

1 Hinweise dazu gerne an schaenzlin@hochschule-bc.de<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


96 10 Zusammenfassung und Ausblick<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


Literatur 97<br />

Literatur<br />

[1] FMPA: BelastungsversuchaneinemHolz-Beton-Verbundelement. 1996.– Forschungsbericht<br />

[2] Braun, H.-J. ; Schaal, W. ; Schneck, F.: Der Brettstapel als Verbundelement -<br />

Vorschlag für einen Berechnungsansatz. In: Bautechnik 75 (1998), Nr. 8, S. 539–547<br />

[3] Jung, P.: Holz-Beton-Verbunddecken in der Praxis und ihre Wirtschaftlichkeit. In:<br />

Holz-Beton-Verbunddecken inTheorieundPraxis, Hrsg.: BauundWissen, CH-Wildegg,<br />

2012<br />

[4] Gerold, M. ; Kuhlmann, U. ; Risio, T. D. ; Sulzberger, L. ; Schänzlin, J.:<br />

Verformungs- und Dehnungsmessungen von Brettstapel-Beton-Verbunddecken. Institut<br />

für Konstruktion und Entwurf, Universität Stuttgart, 2001 (Mitteilung 2001-5X)<br />

[5] Graf, J.: Integrale HBV-Brücken zur LandesgartenschauIntegrale HBV-Brücken zur<br />

Landesgartenschau. In: bauen mit holz (2014), Nr. 4, S. 16–23<br />

[6] DIN CEN/TS 19103: Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten -<br />

Berechnung von Holz-Beton-Verbundbauteilen - Allgemeine Regeln und Regeln für den<br />

Hochbau; Deutsche Fassung CEN/TS 19103:2021. 2022<br />

[7] DIN CEN/TS 19103/NA: Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter<br />

- Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten - Berechnung von Holz-<br />

Beton-Verbundbauteilen - Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau; Deutsche<br />

Fassung CEN/TS 19103:2021. Entwurf 2024<br />

[8] DIN EN 1995-1-1: Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten -<br />

Teil 1-1: Allgemeines- Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau. DIN-Deutsches<br />

Institut für Normung e.V., 2010<br />

[9] DIN EN 1992-1-1: 2010: Eurocode2:Bemessung undKonstruktion vonStahlbetonund<br />

Spannbetontragwerken - Teil1-1:Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln fürden<br />

Hochbau; Deutsche Fassung EN 1992-1-1:2004+ AC:2010. DIN-Deutsches Institut für<br />

Normung e.V., 2010<br />

[10] DIN EN 1995-2 / NA: 2011 - 08: NationalerAnhang-Eurocode5:Bemessung und<br />

Konstruktion von Holzbauten - Teil 2: Brücken. DIN-Deutsches Institut für Normung<br />

e.V., 2011<br />

[11] DIN EN 1994-1-1: 2010: Eurocode 4: Bemessung und Konstruktion von Verbundtragwerken<br />

aus Stahl und Beton - Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Anwendungsregeln<br />

für den Hochbau; Deutsche Fassung EN 1994-1-1:2004 + AC:2009.<br />

DIN-Deutsches Institut für Normung e.V., 2010<br />

[12] DIN EN 1991-1-1: 2010 - 12: Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-1:<br />

Allgemeine Einwirkungen auf Tragwerke - Wichten, Eigengewicht und Nutzlasten im<br />

Hochbau. DIN-Deutsches Institut für Normung e.V., 2010<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


98 Literatur<br />

[13] DIN EN 1991-1-5: 2010 - 12: Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil<br />

1-5: Allgemeine Einwirkungen, Temperatureinwirkungen. DIN-Deutsches Institut für<br />

Normung e.V., 2010<br />

[14] DIN EN 1995-1-1 / NA: 2013: Nationaler Anhang - Eurocode 5: Bemessung und<br />

Konstruktion von Holzbauten - Teil 1-1: Allgemeines- Allgemeine Regeln und Regeln<br />

für den Hochbau. DIN-Deutsches Institut für Normung e.V., 2013<br />

[15] Eurocode 2: DIN EN 1992-1-1:2011-01 Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion<br />

von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken; Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln<br />

und Regeln für den Hochbau; Deutsche Fassung EN 1992-1-1:2004 + AC:2010. 2011<br />

[16] DIN EN 1990: Eurocode 0: Eurocode: Grundlagen der Tragwerksplanung. EN<br />

1990:2002 + A1:2005 + A1:2005/AC:2010<br />

[17] DIN EN 1992-1-1/NA: 2010: Nationaler Anhang-Nationalfestgelegte Parameter -<br />

Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken<br />

- Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau. DIN-Deutsches<br />

Institut für Normung e.V., 2010<br />

[18] Dabaon, M. ; Tschemmernegg, F. ; Hassen, K. ; Lateef, T. A.: Zur Tragfähigkeit<br />

von Verbundträgern bei teilweiser Verdübelung. In: Stahlbau 62 (1993), S. 3–9<br />

[19] Fries, J.: Beitrag zum Tragverhalten von Flachdecken mit Hutprofilen, Institut für<br />

Konstruktion und Entwurf Universität Stuttgart (Mitteilung 2001-1), Dissertation, Dezember<br />

2001<br />

[20] Eurocode 5: DIN EN 1995-1-1 Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten;<br />

Teil 1-1: Allgemeines - Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau. 2010<br />

[21] Michelfelder, B.: Trag- und Verformungsverhalten von Kerven bei Brettstapel-<br />

Beton-Verbunddecken, Universität Suttgart, Institutfür Konstruktion und Entwurf, Dissertation,<br />

2006. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:93-opus-28911<br />

[22] Grosse, M. ; Hartnack, R. ; Lehmann, S. ; Rautenstrauch, K.: Modellierung<br />

von diskontinuierlich verbundenen Holz-Beton-Verbundkonstruktionen. In: Bautechnik<br />

80 (2003), S. 534–541 und 693–701<br />

[23] Schänzlin,J.;Fragiacomo, M.: Extension ofEC5-AnnexBformulasforthedesign<br />

of timber-concrete compositestructures. In: CIB-40-10-1, 2007 (International council<br />

for research and innovation in building and construction– working commission W 18 –<br />

timber structures)<br />

[24] Schänzlin,J.: ZumLangzeitverhaltenvonBrettstapel-Beton-Verbunddecken, Institut<br />

für Konstruktion und Entwurf, Universität Stuttgart, Dissertation, 2003<br />

[25] Dias, A. ; Fragiaocomo, M. ; Harris, R. ; Kuklic, P. ; Rajicic, V. ; Schänzlin,<br />

J.: Technical Specification – 2nd Draft - Eurocode 5: Design of Timber Structures<br />

- Part 1-3: Structural design of timber concrete composite structures – Working Draft<br />

/ Project Team CEN/TC 250-SC5.T2. 2017. – Forschungsbericht<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


Literatur 99<br />

[26] Dias, A. ; Fragiaocomo, M. ; Harris, R. ; Kuklic, P. ; Rajicic, V. ; Schänzlin,<br />

J.: Hintergrundbericht zur Technical Specification – Final Draft - Eurocode 5:<br />

Design of Timber Structures - Part 1-3: Structural design of timber concrete composite<br />

structures. 2018<br />

[27] Dias, A. (Hrsg.) ; Schänzlin, J. (Hrsg.) ; Dietsch, P. (Hrsg.): Design of timberconcrete<br />

composite structures: A state-of-the-artreport by COST Action FP1402 / WG<br />

4. Shaker Verlag Aachen, 2018 https://www.costfp1402.tum.de/home/<br />

[28] https://www.dibt.de/de/Service/Service-Suche.html<br />

[29] https://www.oib.or.at/de/datenbanken/eta-expert<br />

[30] ETA-13/0699: SFS VB Schrauben - SFS VB Schrauben als Verbindungsmittel in<br />

Holz-Beton Verbundkonstruktionen. SFS intec AG FasteningSystems, Rosenbergsaustrasse<br />

10, 9435 Heerbrugg, Schweiz,<br />

[31] ETA-13/0818: SEPA 2000wood-concrete composite floor - Holz-Beton-<br />

Verbunddecke. Sepa Oy, Vesannontie 7, 72600 Keitele, Finnland,<br />

[32] ETA-17/0353: Solaio Compound - Holz-Beton-Verbunddecke. Coperlegno s.r.l., Via<br />

Ardeatina 933; 00178 Roma, Italien,<br />

[33] Z-9.1-342: SFS VB Schrauben als Verbindungsmittel in Holz-Beton-<br />

Verbundkonstruktionen. SFS intec AG, Rosenbergsaustraße 10, 9435 Heerbrugg,<br />

Schweiz,<br />

[34] Z-9.1-445: Timco II und III Schrauben als Verbindungsmittel für das Timco Holz-<br />

Beton-Verbundsystem. Sieglinde Amrath – Timco II Vertrieb Deutschland, Kratellen<br />

15, 78355 Hohenfels,<br />

[35] Z-9.1-603: TCC Schrauben als Verbindungsmittel für das TCC Holz-Beton-<br />

Verbundsystem. Com-Ing AG, Alpsteinstrasse 15 , 9050 Appenzell, Schweiz,<br />

[36] Z-9.1-648: Würth ASSYplus VG Schrauben als Verbindungsmittel für Holz-Beton-<br />

Verbundkonstruktionen. Adolf Würth GmbH & Co.KG, Reinhold-Würth-Straße 12-17,<br />

74653 Künzelsau-Gaisbach,<br />

[37] Z-9.1-803: SWG Timtec VG Plus - Vollgewindeschrauben als Verbindungsmittel für<br />

Holz-Beton-Verbundkonstruktionen. Schraubenwerk Gaisbach GmbH, Am Bahnhof 50<br />

, 74638 Waldenburg,<br />

[38] Z-9.1-845: Star-Drive und RAPID Schrauben als Verbindungsmittel für das Schmid<br />

Schrauben Holz-Beton-Verbundsystem. Schmid Schrauben Hainfeld GmbH, Landstal<br />

10, 3170 HAINFELD, Österreich,<br />

[39] Z-9.1-851: BiFRi Verbund-Anker als Verbindungsmittel für das FRIEDRICH Holz-<br />

Beton-Verbundsystem. FRIEDRICHUGVerbundsysteme, HoferStraße21,95233Helmbrechts,<br />

[40] Z-9.1-857: SFix-3 Schubfix-Schraube als Verbindungsmittel für das Elascon Holz-<br />

Beton-Verbund-System (SFix-3 Elascon HBV-System). Elascon GmbH, Am Rosengarten<br />

4F, 79183 Waldkirch,<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


100 Literatur<br />

[41] Z-9.1-861: Hobet Schrauben als Verbindungsmittel für Holz-Beton-Verbundsysteme.<br />

SIHGA GmbH, Gewerbepark Kleinreith 4, 4694 Ohlsdorf, Österreich,<br />

[42] Z-9.1-862: PMJ-6090 Schrauben als Verbindungsmittel in Holz-Beton-<br />

Verbundsystemen. PMJ-tec AG, Industriestrasse 34, 1791 Courtaman, Schweiz,<br />

[43] Z-9.1-557: Holz-Beton-Verbundsystem mit eingeklebten HBV-Schubverbindern. Ti-<br />

ComTec GmbH, Goethestraße 60 , 63808 Haibach,<br />

[44] Z-9.1-474: Dennert Holz-Beton Verbundelemente. Veit Dennert KG, Veit-Dennert-<br />

Straße 7, 96132 Schlüsselfeld,<br />

[45] DIN EN 1995-2: 2010: Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten<br />

- Teil 2: Brücken. DIN-Deutsches Institut für Normung e.V., 2010<br />

[46] Johansen, K. W.: Theory of timber connections. 1949<br />

[47] Schänzlin, J.: Begrenzung der Druckstrebenneigung / Hochschule Biberach, Institut<br />

für Holzbau. 2019. – Forschungsbericht<br />

[48] Schänzlin, J.: Notwendigkeit der Anpassung der Festigkeitsklassen infolge Einschnitt<br />

bei Kerven in Brettsperrholz-Beton-Verbundbiegebauteilen? / NA 005-04-01-01 AK01-<br />

01 EC5 AG 1-02. 2024. – Persönlicher Beitrag als Hintergrund zu Regelungen des<br />

Nationalen Anhangs zu DIN CEN/TS 19103<br />

[49] Kudla, K.: Kerven als Verbindungsmittel für Holz-Beton-Verbundstraßenbrücken, Institut<br />

für Konstruktion und Entwurf, Diss., 2017<br />

[50] DIN EN 1992-4: 2019: Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbetonund<br />

Spannbetontragwerken - Teil 4: Bemessung der Verankerung von Befestigungen in<br />

Beton; Deutsche Fassung EN 1992-4:2018. DIN-Deutsches Institut für Normung e.V.,<br />

2019<br />

[51] Dischinger,F.: Elastische und plastische Verformungen der Eisenbetontragwerke und<br />

insbesondere der Bogenbrücke. In: Der Bauingenieur 14 (1939), Nr. 5 u. 6, S. 53–63<br />

[52] Kupfer, H. ; Kirmair, H.: Verformungsmoduln zur Berechnung statisch unbestimmter<br />

Systeme aus zwei Komponenten mit unterschiedlichen Kriechzahlen. In: Bauingenieur<br />

62 (1987), S. 371–377<br />

[53] Kreuzinger, H.: Verbundkonstruktionen Holz / Beton. 1994<br />

[54] Blass, H.-J. ; Ehlbeck, J. ; Linden, M. v. d. ; Schlager, M.: Trag- und Verformungsverhalten<br />

von Holz-Beton-Verbundkonstruktionen. 1995 (T2710)<br />

[55] Fragiacomo, M.: Comportamento a lungo termine di travi composte legnocalcestruzzo,<br />

Universität Trieste, Dissertation, 2000<br />

[56] Bou Said, E.: Contribution à la modelisation des effets différes du bois et du béton<br />

sous conditions climatiques variables. Application auxstructures mixtes bois-béton, Dissertation,<br />

2003<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


Literatur 101<br />

[57] Khorsandnia, N. ; Schänzlin, J. ; Valipour, H. ; Crews, K.: Time-dependent<br />

behaviour of timber-concrete composite members: Numerical verification sensitivity and<br />

influence of material properties. In: Construction and Building Materials 66 (2014),<br />

S. 192–208. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.05.079. – DOI<br />

10.1016/j.conbuildmat.2014.05.079<br />

[58] Blaß, H.J. ; Laskewitz, B.: Tragfähigkeit von Verbindungen mit stiftförmigen Verbindungsmittel<br />

und Zwischenschichten. In: bauen mit holz (2003), Nr. 1 & 2, 26 bzw.<br />

30. http://holz.vaka.kit.edu/public/31.pdf abgerufen am 01.10.2016<br />

[59] Schänzlin, J.: Abschätzung der Steifigkeit der Verbindung mit unter Druck beanspruchten<br />

Würth Assy Plus VG-Schrauben bei Holz-Beton-Vverbunddecken / Institut<br />

für Holzbau, Hochschule Biberach. 2020. – Forschungsbericht<br />

[60] BMVBW: Leitfaden Nachhaltiges Bauen - Anlage 6: Bewertung der Nachhaltigkeit<br />

von Gebäuden und Liegenschaften). Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen,<br />

2013<br />

[61] Kuhlmann, U. ; Schänzlin, J. ; Merkle, R. ; Bux, H.: Brettstapel-Beton-<br />

Verbunddecken mit integrierten Slim-Floor-Profilen / Institut für Konstruktion und<br />

Entwurf Universität Stuttgart. 2006. – Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben<br />

Deutsche Bundesstiftung Umwelt AZ 21168<br />

[62] S. Monteiro,S.R.: Loaddistribution ontimber-concrete compositefloors, University<br />

of Coimbra, Portugal, PhD-Thesis, Oktober 2015<br />

Zur Bemessung von HBV-Decken


Westdeutsche Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau HTK 2025<br />

Anschlüsse im Ingenieurholzbau | M. Götz 1<br />

Anschlüsse im Ingenieurholzbau<br />

«toleranzloser» Hauptträgeranschluss<br />

mit Schadenspotential<br />

Erfahrungsbericht<br />

Dachtragwerksanschlüsse<br />

von Schwimmbädern<br />

Matthias Götz<br />

Grossmann-Bau<br />

Rosenheim, Deutschland


2<br />

Anschlüsse im Ingenieurholzbau | M. Götz<br />

Westdeutsche Fachtagung Tragwerksplanung im Holzbau HTK 2025


Forum Holzbau<br />

Tragwerk & Konstruktion<br />

Anschlüsse im Ingenieurholzbau<br />

„toleranzloser“ Hauptträgeranschluss<br />

mit Schadenspotential<br />

Erfahrungsbericht<br />

Dachtragwerksanschlüsse von Schwimmbädern


Anschlüsse<br />

allgemein


Hauptträgeranschlüsse<br />

„Lieblingsanschluss“


Hauptträgeranschlüsse<br />

Keilzinkenanlage


Hauptträgeranschlüsse<br />

Lamellensortierung auf 10 +- 2%<br />

im Mittel ca. 10%<br />

Herstellfeuchte<br />

Brettschichtholz


Gleichgewichtsfeuchte Nadelholz<br />

Hauptträgeranschlüsse<br />

zu erwartende Holzfeuchte:<br />

Ausgleichsfeuchte


Beispielrechnung Quellen und Schwinden<br />

• Trägerhöhe am Auflager 1600mm<br />

• Holzfeuchte Herstellung u=12%<br />

• Feuchteaufnahme Bauzustand +3% (15%)<br />

• Ausgleichsfeuchte Endzustand 8% (-7%)<br />

Hauptträgeranschlüsse<br />

Schwindberechnung<br />

• Mittelwert tangential / radial für Fichte nach Norm mit 0,25<br />

• Delta_h = 0,25 x 7% x 1600mm = 28mm schwinden in<br />

Höhenrichtung


Hauptträgeranschlüsse<br />

Taschenmontage<br />

vormontiert


Hauptträgeranschlüsse<br />

Hochbautoleranz<br />

DIN 18202<br />

maßgebend ist oft die geringer erlaubte Schiefstellung der FT-Stützen


Stützenhöhen>6m – Abweichung 16mm<br />

beide Stützenseiten dürfen unabhängig vorverdreht sein!<br />

Hauptträgeranschlüsse<br />

Hochbautoleranz<br />

DIN 18202<br />

Einbauteiltoleranzen sind nicht Bestandteil der DIN 18202 aber<br />

der DIN 1045-4


Hauptträgeranschlüsse<br />

Toleranzen<br />

Betonfertigteile


Hauptträgeranschlüsse<br />

„vorinstallierte“<br />

Anschlüsse<br />

2x16mm aus Schiefstellung<br />

2x ca.14mm aus Einbauteillage<br />

=<br />

30+30 = ca. 60mm erlaubte Toleranz vom Rohbauer!!!<br />

Keine Eignung für die Vorfertigung ohne terminlich berücksichtigtem Aufmaß !


Schwimmbaddächer<br />

Normen<br />

Zulassungen


Korrosionsschutz<br />

IN EN 1993:1-4+A1<br />

Ergänzung A1 aus 2015:<br />

(korrespondiert mit DIN EN 14592:2022-08)<br />

Stahlklassen in Kontakt mit Atmosphären von Schwimmhallen,<br />

um Spannungsrisskorrosion zu verhindern sind:<br />

- 1.4565<br />

- 1.4529<br />

- 1.4547<br />

Stahl-Stahl mit Unterspannung – Bolzen feuerverzinkt und C4-lang<br />

beschichtet –zur Unterbindung der Kontaktkorrosion (kein VA-Bolzen)


Zulassung<br />

Z 30.3-6<br />

„nichtrostende<br />

Stähle“


DIN EN ISO<br />

12944-2


DIN EN ISO<br />

12944-5


DIN EN ISO<br />

12944-5


geschlossener<br />

Gabelkopf !<br />

Hersteller prüfen!<br />

C4 / C5 erreichbar, aber kein<br />

Nachspannen mehr möglich<br />

Zugstabsystem<br />

Korrosionsschutz<br />

Gewinde C3-hoch<br />

Kein Schutz vor Spaltkorrosion<br />

auch Abdeckhülse mit<br />

Dichtmittel verfüllt


Korrosionsschutz<br />

DIN EN 1995-1-1<br />

Kap. 4.2 + NAD


Korrosionsschutz<br />

DIN SPEC 1052-100<br />

Tab. 1 _ 2013


Informationsdienst<br />

Holz<br />

Spezial Korrosion<br />

2013


Informationsdienst<br />

Holz<br />

Spezial Korrosion<br />

2013


Verbindungsmittel<br />

DIN EN 14592:2022


Schwimmbäder:<br />

Stahlteile und<br />

Verbindungsmittel


Schweißeignung<br />

Forderung<br />

der<br />

Ausschreibung


Schweißeignung<br />

Hersteller<br />

bzw.<br />

Lieferant


Überlegung<br />

durchgängiger<br />

Korrosionsschutz


C4 für Schwimmhallen mit gechlortem Leitungswasser<br />

Anforderung der Norm richtet sich an die Korrosionsschäden von<br />

nichtrostenden Stählen.<br />

Korrosionsschutz<br />

„gutachterlicher“<br />

Ansatz<br />

Nicht ausreichend legierte Stähle haben meist:<br />

- Lochkorrosion<br />

- Spannungsrisskorrosion --> spontanes Versagen!<br />

Unlegierte Stähle mit Verzinkung (und ggf. Beschichtung):<br />

- Keine Loch- oder Spannungsrisskorrosion<br />

- gleichmäßige, sehr langsame Flächenkorrosion<br />

EMPA und MPA Stuttgart<br />

- Zinkabtrag 0,2 m/Jahr im Hallenbad gemessen (>15J-Versuche):<br />

- Zinkabtrag 0,6…0,8 m/Jahr im Freien<br />

- Zinkabtrag 1,0 m/Jahr = Rechenwert nach DIN EN ISO 9223<br />

Folgerung mit Sicherheitsfaktor 2<br />

2x 0,2 = 0,4 m/Jahr wäre ausreichend für Stabdübel etc.<br />

30J: 12 m, 50J: 20 m (fv Sdü >> 50m, keine gv Produkte!)


• Vollgewindeschrauben aus nicht rostendem Stahl im Innenbereich<br />

mit Atmosphärenzugang (alt. C4-hoch Beschichtung)<br />

• Fischer-FAZ Schwerlastanker und FIS-Gewindestangen<br />

in HCR bzw. X3 nach ETA (Bemessungsprogramm)<br />

Schrauben,<br />

Stabdübel,<br />

Schwerlastanker<br />

• Innenliegende Querdruck- und Querzugverstärkung<br />

sowie nicht exponierte Holz-Holzverschraubungen wie<br />

Dachplatte auf Binder ohne gesonderten Korrosionsschutz,<br />

da Holzüberdeckungen und über Fußplatte und Elastomer<br />

versiegelt (lange Vollgewindeschrauben / eingedrehte<br />

Gewindestangen für den Holzbau in den erforderlichen<br />

Abmessungen sind auf dem Markt auch nicht in den<br />

Edelstahllegierungen verfügbar …)<br />

• Stabdübel feuerverzinkt sodass bei C4-lang keine Kontaktkorrosion mit VA auftritt (>55m, besser<br />

bis 110m)<br />

• Korrosivitätsklasse KKL4 für Schwimmhalle<br />

• Für VM >4mm reicht feuerverzinkt – nach DIN EN 14592 Schichtdick 110m (anstatt 55m), da Stabdübelende unter dem<br />

10mm Holzstopsel ggf. als Atmosphäre und nicht im Holz gilt<br />

• Bolzen(-köpfe) und U-Scheiben mit Feuerverzinkung >=110m<br />

• Sdü aus nicht rostendem Stahl nur in Kombination miteinem Schlitzblech aus dem gleichen Material


Stahlteil<br />

beschichtet<br />

Einbauüberwachung<br />

durch Gutachter


Schraubenköpfe im<br />

Druckbereich mit<br />

Butylbänder vor<br />

Atmosphäre geschützt<br />

Stahlteil<br />

beschichtet<br />

Einbauüberwachung<br />

durch Gutachter


Duplex, da ggf. Kontaktkorrosion<br />

mit nicht rostendem Stahl<br />

somit fv-Verbindungsmittel.<br />

Außenliegende Köpfe und<br />

U-Scheiben nachbeschichtet<br />

Stahlteil<br />

beschichtet<br />

U-Scheiben vorbeschichtet<br />

Bauüberwachung<br />

durch Gutachter


Stahlteil<br />

beschichtet<br />

Schweißüberwachung<br />

durch<br />

Gutachter


Stahlteil<br />

beschichtet<br />

überwachte<br />

Beschichtung durch<br />

Gutachter


Stahlteil<br />

beschichtet<br />

Einbauüberwachung<br />

durch Gutachter


Stahlteil<br />

beschichtet<br />

Bauüberwachung<br />

durch Gutachter


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INTELLO LO / INTE LO PLUS<br />

Luftdichtungsbahn<br />

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Klebeband<br />

S. 90<br />

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• Au schreibungstexte<br />

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Hydrosafe® Hochleistungs-<br />

Dampfbremse für faserförmige<br />

Ma ten- und Pla tendämmstoffe<br />

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S. 92<br />

INTE LO PLUS<br />

Armierte Hydrosafe® Hochleistungs-Dampfbremse<br />

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faserförmigen Dämmstoffe<br />

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Grundierung<br />

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S. 82<br />

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Armierte Allround Hydrosafe®<br />

Hochleistungs-Dampfbremse<br />

Technische Daten:<br />

Lieferformen:<br />

optimal bei Einblasdämmstoff<br />

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Armierte Hydrosafe® Dampfbremse<br />

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Dämmung in der Tragkonstruktion, z. B. mit<br />

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Armierte / Hydrosafe® Hochleistungs-Dampfbremse für faserförmige Ma ten- und Plattendämmstoffe<br />

Einsatz in Dach, Wand, Decke und Boden in außen diffusionsoffenen sowie in diffusionsdichten Konstruktionen z. B. Flach-/<br />

Steildächern und Gründächern nach Beme sung.<br />

✔ Bester Schutz vor Bauschäden und Schimmel, weil feuchtevariabel mit mehr als 100-facher Spreizung<br />

✔ INTE LO PLUS: Testsieger bei Stiftung Warentest 4/2012<br />

✔ Dauerhaft sicher: Funktion amtlich geprüft und bestätigt (ETA-18/ 146)<br />

✔ Sichere Winterbauste len durch Hydrosafe®-Funktion<br />

✔ Mit allen ma ten- und pla tenförmigen faserförmigen Dämmstoffen kombinierbar (INTE LO PLUS: auch Einblasdämmungen)<br />

Luftdichtung i nen / INTE LO, INTE LO PLUS<br />

INTE LO INTE LO PLUS<br />

Vlies Polypropylen Polypropylen<br />

Membran Polyethylen-Copolymer Polyethylen-Copolymer<br />

Armierung – Polypropylen-Gelege<br />

Flächengewicht DIN EN 1849-2 85 g/m2 10 g/m2<br />

s d -Wert / feuchtevariabel DIN EN 1931 / DIN EN ISO 12572 14 / 0,25 - >25 m 14 m / 0,25 - >25 m<br />

Hydrosafe-Wert DIN 6 8 0-2 2 m 2 m<br />

Höchstzugkraft längs/quer DIN EN 123 1-2 110 N/5 cm / 80 N/5 cm 340 N/5 cm / 20 N/5 cm<br />

Temperaturbeständigkeit dauerhaft -40 °C bis +80 °C dauerhaft -40 °C bis +80 °C<br />

Länge: 20 m; 50 m; Breite: 1,50 m; 3, 0 m<br />

Weitere Bahnen und mehr Informationen zu INTELLO / INTELLO PLUS<br />

optimal bei Einblasdämmstoff optimal bei Einblasdämmstoff<br />

INTE LO INTE LO PLUS DB+


Focus<br />

Design: UPPERCUT.at | Photos: © Duncan McNichol, Adobe Stock<br />

Contact<br />

HASSLACHER group<br />

T +43 4769 22 49-0<br />

info@hasslacher.com<br />

VISIT US<br />

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03<br />

hasslacher.com


DIE RICHTIGE<br />

LÖSUNG FÜR IHRE<br />

PROJEKTE<br />

VERBINDUNGSTECHNIK<br />

LUFTDICHTHEIT UND BAUABDICHTUNG<br />

SCHALLDÄMMUNG<br />

ABSTURZSICHERUNG<br />

WERKZEUGE UND MASCHINEN<br />

Rothoblaas hat sich als multinationales Unternehmen der<br />

technologischen Innovation verpflichtet und avancierte<br />

innerhalb weniger Jahre zum weltweiten Bezugspunkt im<br />

Bereich Holzbau und Sicherheitssystemen. Dank unserem<br />

umfassenden Sortiment und einem engmaschigen und technisch<br />

kompetenten Vertriebsnetz sind wir in der Lage, unseren<br />

Kunden unser Know-how im Bereich Holzbau zur Verfügung<br />

zu stellen und Ihnen als starker Partner zur Seite zu stehen. All<br />

diese Aspekte tragen zu einer neuen Kultur des nachhaltigen<br />

Bauens bei, die auf die Steigerung des Wohnkomforts und die<br />

Verringerung der CO 2<br />

-Emissionen ausgelegt ist.<br />

Für weitere Informationen:<br />

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SIGA Wetguard ist die neue vollflächig selbstklebende<br />

Feuchteschutz-Membrane und kann<br />

bereits werkseitig, in der Vorfertigung, oder auf<br />

der Baustelle montiert werden.<br />

SIGA Wetguard 200 SA schützt vorgefertigte<br />

Holzelemente zuverlässig vor Feuchtigkeit und<br />

Beschädigungen während Lagerung, Transport,<br />

Montage und der Bauphase und verhindert damit<br />

Feuchteschäden wie Verfärbungen im Sichtbereich<br />

oder Spannungen und Massungenauigkeiten<br />

durch Aufquellen der Elemente.<br />

Über Wetguard<br />

SIGA Wetguard ist diffusionsfähig und mit einer<br />

rutschfesten und wasserdichten Spezialbeschichtung<br />

ausgerüstet. Das robuste Vlies schütz vor<br />

mechanischer Beschädigung und der vollflächig<br />

aufgebrachte SIGA-Hochleistungsklebstoff sorgt für<br />

sichere Haftung auf Holzoberflächen. Mit der transparenten<br />

Optik von SIGA Wetguard bleiben nicht nur<br />

im Werk angebrachte Markierungen oder Durchdringungen<br />

sichtbar, sondern auch die charakteristische<br />

Oberflächenstruktur des Werkstoffes Holz.<br />

Die Folie ist robust gegenüber mechanischer<br />

Belastung und auch bei Nässe rutschfest. Der<br />

formstabile Träger ermöglicht einfaches, schnelles<br />

und faltenfreies Verlegen und ist sofort dicht verklebt.<br />

SIGA Wetguard ist in drei Produktdimensionen<br />

(1560mm / 780mm / 390mm x 50m) erhältlich.<br />

Für spezielle Anwendungen können nach Kundenwunsch<br />

verschiedene Dimensionen und Ausführungen<br />

hergestellt werden.<br />

SIGA Wetguard sorgt für maximale Sicherheit<br />

über den gesamten Bauablauf und erspart dem<br />

Handwerker zusätzliche Arbeitsschritte und Zeit.<br />

Damit ist sie die ideale Abdichtung während der<br />

Bauzeit, ob für einfache oder herausfordernde<br />

Holzbauprojekte.<br />

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Inhalte rund um neue Produkte und Lösungen,<br />

Referenzprojekte und aktuelle Themen aus der<br />

Holzbaubranche.<br />

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T +41 32 372 20 00<br />

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