Teil 2 Verbindungsmittel: Tabellen - Formeln - Beispiele Vorbemerkung I n der Folge 1 über Verbindungsmittel (1990) wurden im wesentlichen zimmermannsmäßige Anschlüsse und genormte mechanische Verbindungen (also nach DIN 1052 berechenbare Verbindungen im Holzbau und/oder nach DIN 18 800 Teil 1 berechenbare Stahlbauverbindungen) behandelt. Als Arbeitshilfe für den in der Tragwerksplanung tätigen Ingenieur und den Studierenden wurden für diese Verbindungen Bemessungstabellen erstellt und deren Anwendung durch Rechenbeispiele verdeutlicht.
I n der vorliegenden Folge 2 über Verbindungsmittel werden aus den genannten Gründen die Rechengrundlagen für die Behandlung nachgiebig verbundener Tragsysteme und ein einheitliches genaueres Verfahren für Querzugnachweise bei Anschlüssen mit mechanischen Verbindungsmitteln vorangestellt. Den inhaltlichen Schwerpunkt des vorliegenden Heftes bilden aber Verbindungen und Verbindungssysteme, die nach bestehenden Normen nicht eindeutig nachzuweisen und deshalb durch allgemeine bauaufsichtliche (baurechtliche) Zulassungen geregelt sind. Für die vorgestellten Sonderbauarten werden die Anwendungsbereiche und wesentliche Festlegungen für die Ausführung und Berechnung angegeben. Als Arbeitshilfe für den Anwender werden wiederum Bemessungstabellen bzw. Tabellen mit zulässigen Belastungen erstellt und Rechenbeispiele durchgeführt. Als Produktbezeichnungen werden stets die aus den allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen verwendet.
Bei der großen Gestaltungsfreiheit im Holzbau sind bei gleichzeitig hoher Ausnutzung der Werkstoffestigkeiten die Anschlußbereiche oftmals die kritischen Punkte der Konstruktion; aus Gründen der Sicherheit und der Gebrauchsfähigkeit sind die Anschlüsse also besonders sorgfältig zu untersuchen. Durch eine wirkli chkeitsnahe Berechnung - im Holzbau gehört hierzu u.a. die Berücksichtigung der Nachgiebigkeit mechanischer Verbindungsmittel - können die im System ggf. noch vorhandenen Tragreserven aktiviert werden. Somit sind gleichzeitig mit einer größeren Sicherheit in der Berechnung oftmals auch wirtschaftliche Vorteile verbunden.
Die gültigen bauaufsichtlichen Zulassungen und Typenprüfungen für die behandelten Verbindungsmittel sind im Herstellerverzeichnis zusammengestellt.
Herausgeber
Bearbeitung
Entwicklungsgemeinschaft Holzbau (EGH) in der Deutschen Gesellschaft für Holzforschung, München,
Prof.Dipl.-Ing. Erich Milbrandt, Stuttgart
und Forstabsatzfonds, Bonn in Zusammenarbeit mit: Bund Deutscher Zimmermeister im Zentralverband des Deutschen Baugewerbes (ZDB), Bonn, und Arbeitsgemeinschaft Holz e.V., Düsseldorf
Mitarbeit: Dipl.-Ing.(FH) S.Königer
Technische Anfragen an: Arbeitsgemeinschaft Holz e.V. Füllenbachstraße 6, 4000 Düsseldorf 30, Erschienen: Dez. 1991 I SSN-Nr. 0446-2114
1.1 Verschiebungswerte Die Verschiebung der Verbindungsmittel unter Krafteinwirkung führt zu „nachgiebigen Anschlüssen", die das Trag- und Verformungsverhalten der Holzkonstruktionen maßgeblich beeinflussen können. Die aus den gekrümmten Kraft-Verschiebungslinien abgeleiteten Verschiebungsmoduln C (näherungsweise: „Sekantenmodul" C = F/v) sind von der Größe der Kraft abhängig. Es ist daher geboten, in der statischen Untersuchung für den Tragsicherheitsnachweis den Verschiebungswert bei y-facher Last und für den Gebrauchsfähigkeitsnachweis den Verschiebungswert bei einfacher Gebrauchslast zugrunde zu legen.
I n Tabelle 1.1.1 sind die Regelungen der DIN 1052 zum Ansatz der Verschiebungsmoduln für den Tragsicherheits- und den Gebrauchsfähigkeitsnachweis (Verformungsbzw. Durchbiegungsnachweis) zusammengestellt.
Bild 1.1.1. Definition der Verschiebungsmoduln C und Cy an einem prinzipiell dargestellten Kraft-Verschiebungs-Diagramm für mechanische Verbindungsmittel
Kriechverformungen über das Kriechverhalten mechanischer Verbindungen liegen bislang nur wenige systematische Untersuchungen vor. Für Durchbiegungsberechnungen bei zusammengesetzten Holztraggliedern und auch bei Tragsicherheitsnachweisen nach Theorie II. Ordnung darf - auch zur Vereinfachung der Rechnung - die Kriechzahl cp nach DIN 1052 Teil 1, Abschnitt 4.3 bestimmt werden (siehe hierzu DIN 1052 Teil 1, Abschnitt 8.3.4 und Abschnitt 9.6.1 mit zugehörigen Erläuterungen [01]).
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Verschiebungswerte für Durchbiegungsberechnungen nach DIN 1052 Teil 1, Abschnitt 8.5 Die Verschiebungswerte für Verbindungsmittel nach DIN 1052 Teil 2 sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Bei Anwendung der Werte ist für zul N die zulässige Belastung in N im Lastfall H einzusetzen. Dabei sind alle maßgebenden Abminderungen und Erhöhungen zu berücksichtigen (z.B. Abminderungen bei Feuchteeinwirkungen, Winkel zwischen Kraft- und Faserrichtung, mehrere in Kraftrichtung hintereinanderliegende Verbindungsmittel, Erhöhung bei Vorbohren der Nagellöcher und dergleichen). I st die rechnerische Belastung N größer als die zulässige Belastung im Lastfall H (z. B. im Lastfall HZ), muß die Verschiebung auf V HZ = vH N/zul N erhöht werden. Bei geringerer Belastung ist die Verschiebung entsprechend kleiner.
Verschiebungswerte für Knotenverbindungen nach Abschnitt 3 (Seite 17 ff)
Die Verschiebungsmoduln C für Durchbiegungsberechnungen von Fachwerkkonstruktionen mit Nagelplatten nach DIN 1052 Teil 2, Abschnitt 10 dürfen mit 300 N/mm j e cm2 wirksamer Anschlußfläche angenommen werden. Für die weiteren in Abschnitt 3 vorgestellten Knotenverbindungen wird der Verschiebungsmodul dort angegeben.
Kontaktanschlüsse
Bei Versätzen und sonstigen Kontaktanschlüssen schräg oder rechtwinklig zur Holzfaser wird nach [31] eine Verschiebung v =1,5 mm angenommen, bei faserparallelen Paßstößen kann mit v = 1,0 mm gerechnet werden. Diese Verschiebungen resultieren vor allem aus dem anfänglichen, herstellbedingten Schlupf und sind somit weitgehend unabhängig von der Höhe der Beanspruchung.
Fußnoten zu Tabelle 1.1.3
1) NH = Nadelholz, BSH = Brettschichtholz, LH = Laubholz, BFU = Bau-Furniersperrholz nach DIN 68705 Teil 3, FP = Flachpreßplatten nach DIN 68763, HFM, HFH = mittelharte bzw. harte Holzfaserplatten nach DIN 68754.
2)
Die Werte gelten auch, wenn die Verbindung bei einer Holzfeuchte von > 20% hergestellt wird und die Gleichgewichtsfeuchte im Gebrauchszustand s 1 8% beträgt. Bei einer Gleichgewichtsfeuchte >18% wird bei Nagelverbindungen C = 10• zul N/d~ [N/mm] und v = 0,10 dn [mm].
1.2 Zug- und Druckstäbe mit nachgiebigem Anschluß Berücksichtigung der Anschlußnachgiebigkeiten durch Einführung ideeller Stabquerschnitte Für die statische Berechnung ist es vorteilhaft, die Verschiebungs- bzw. Federsteifigkeiten CN der Anschlüsse und ggf. Stöße mit der Dehnsteifigkeit des Stabes zusammenzufassen:
Der Ersatzstab mit der ideellen Querschnittsfläche A* erfährt die entsprechende Längsverformung
durch Gleichsetzen der Längsverformungen s beider Stäbe ergibt sich daraus
sieren, auch bei spannungslosen Verformungen (z.B. Paßungenauigkeiten, Lochspiel, Schwindmaßen usw.) anwendbar. Die Werte (TN und ggf. N werden geschätzt oder durch eine Vorberechnung ermittelt. I n Tabelle 1.2.1 sind die Verschiebungswerte VN und CN sowie die ideellen Querschnitte A* für die üblicherweise vorkom-
menden Stabanschlüsse zusammengestellt. Eine „genauere" Verformungsberechnung kann allerdings erst nach der endgültigen Festlegung aller Stabquerschnitte und aller Anschlüsse durchgeführt werden, der Aufwand für eine strenge Berechnung ist relativ hoch.
Bild 1.2.1. a) Zug- oder Druckstab mit nachgiebigen Anschlüssen; b) Ersatzstab mit ideellem Querschnitt A* Bei über die Gesamtlänge des Zug- oder Druckstabes konstanter Kraft ergibt sich die Längsverformung zu
Die weitere statische Berechnung kann j etzt vorteilhaft mit dem ideellen Stabquerschnitt A* erfolgen. Damit reduziert sich die genauere Durchbiegungsberechnung für z.B. ein Fachwerksystem bei Anwendung der Arbeitsgleichung auf
Gleichung (1.2.2) ist, wenn nur die Endverformungen eines Tragsystems interes-
Wenn die Größenordnung der Verschiebungen v in den Anschlüssen aus Tabelle 1.1.3 entnommen wird (z.B. bei Dübeln besonderer Bauart <_ 1,0 mm, bei Stabdübeln <_ 0,8 mm, usw.) und wenn die im Bruttoquerschnitt wirkende Zug- bzw. Druckspannung (QN = 0,2 bis ca. 0,8 kN/cm2) abgeschätzt wird, kann der ideelle Querschnitt A* sehr einfach und für die meisten praktischen Fälle hinreichend genau auch mit Hilfe der Tabelle 1.2.2 festgelegt werden.
1.2 Zug- und Druckstäbe mit nachgiebigem Anschluß Beispiel 1.2.1
Ermittlung der ideellen Stabquerschnitte A zur „genaueren" Durchbiegungsberechnung eines Fachwerkträgers aus Nadelholz (Vollholz)
Der Rechenwert für die Verschiebung v bei zul N ergibt sich nach Tabelle 1.1.3 zu v = 0,8 mm = 0,08 cm. Die Stabdübel sind nicht voll ausgenutzt, somit ist die Verschiebung für beide Anschlüsse
Der unter Berücksichtigung der Anschlußnachgiebigkeiten definierte ideelle Stabquerschnitt
Für die Verschiebungen vN in den Stabanschlüssen können die auf Seite 5 zusammengestellten Werte „v bei zul N" als Anhalt und oberer Grenzwert verwendet werden.
1.3 Biegesteife Anschlüsse Stützen-Riegel-Anschlüsse mit mechanischen Verbindungsmitteln
Die Nachgiebigkeit der Verbindungsmittel bei biegesteifen Anschlüssen (wie z.B. bei Rahmenecken) kann verschiedene Auswirkungen auf die Gebrauchsfähigkeit und auf die Tragsicherheit der Konstruktion haben. a) Gebrauchsfähigkeit: Durch Momentenumlagerungen aufgrund der verminderten Anschlußsteifigkeiten ergeben sich stets größere Verformungen gegenüber einem System mit starren Anschlüssen (bei der „genaueren" Durchbiegungsberechnung i.S. DIN 1052 Teil 1, Abschnitt 8.5 ist die Nachgiebigkeit aller Anschlüsse und Stöße zu berücksichtigen). b) Tragsicherheit: Die Anschlußmomente werden gegenüber einem System mit starren Anschlüssen (z.B. mit geleimten Verbindungen) in der Regel kleiner, hier führt die Momentenumlagerung zu einer erwünschten Reduzierung der nach Theorie I. Ordnung ermittelten Schnittgrößen. Gleichzeitig wird jedoch die Knicklast des Gesamtsystems gegenüber dem Tragsystem mit starren Verbindungen stets vermindert. Dies wirkt sich bei den erforderlichen Stabilitätsnachweisen in entsprechend vergrößerten Knicklängen der Stäbe aus, siehe hierzu DIN 1052 Teil 1, Abschnitt 9.1.7. Bei Anwendung der Spannungstheorie II. Ordnung, die bei nachgiebig verbundenen Tragsystemen vorteilhaft und oft auch mit wirtschaftlichem Nutzen eingesetzt werden kann, ist der Einfluß der nachgiebigen Anschlüsse (ggf. mit Berücksichtigung des Kriechens) stets zu berücksichtigen, siehe DIN 1052 Teil 1, Abschnitt 9.6.1. Für die Ermittlung der in das statische System einzuführenden Drehfedersteifigkeiten Cd sind die Verschiebungswerte nach Abschnitt 1.1 zugrunde zu legen; die Berechnung der Cd-Werte kann mit den in Tabelle 1.3.1 angegebenen Formeln erfolgen.
Da bei momentenbeanspruchten Anschlußbildern die Verbindungsmittelkräfte veränderliche Richtungen (zwischen 0°-90°) aufweisen, wird empfohlen, zur Berechnung der Verschiebungsmoduln C nach Tabelle 1.1.3 den Wert „zul N" für den Kraft-Faser-Winkel a = 45° zu verwenden.
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Die Einspannung von Holzstützen im Fundament erfolgt häufig über Stahlteile. Während die elastische Verformung der Stahlteile in der Regel vernachlässigbar klein ist, muß die Nachgiebigkeit der Verbindungsmittel und in manchen Fällen auch die Verdrehungssteifigkeit der Gründung (z.B. bei Einzelfundamenten auf bindigem Baugrund) beim Standsicherheitsnachweis berücksichtigt werden [35]. I n Tabelle 1.3.2 sind für die praxisüblichen Einspannkonstruktionen mit Stahlteil en die Formeln für Verformungs- und Standsicherheitsuntersuchungen zusammengestellt. Ausführlichere Darstellungen zu Problemen der Stabilität und Tragsicherheit eingespannter Stützen sind z.B. in [02, Bd.2] und [42] enthalten.
Hinweise zur Bemessung der Fußeinspannung
Die Momente für die Bemessung der Einspannkonstruktionen sind grundsätzlich
unter Berücksichtigung der Verformungen der Stütze und ggf. der Verdrehung der Einspannstelle zu ermitteln. Erfolgt die Berechnung der Stütze nach dem Ersatzstabverfahren mit Spannungsund Stabilitätsnachweisen nach DIN 1052 Teil 1, Abschnitt 9.4 (Theorie (.Ordnung), so muß für die Bemessung der Fußeinspannung ein vergrößertes Moment MEinsp = Mi + OM zugrunde gelegt werden. Nach [34] ergeben sich mit dem Zusatzmoment OM = (N/A) (w-1) • W ausreichende Tragsicherheitenl). Eine genauere und in vielen Fällen auch wirtschaftlichere Bemessung nachgiebig eingespannter Stützen kann als Tragsicherheitsnachweis nach der Spannungstheorie ((.Ordnung entsprechend DIN 1052 Teil 1, Abschnitt 9.6 erfolgen. Formeln für die Berechnung der Momente und der Verformungen nach Theorie ((.Ordnung sind für häufig in der Praxis vorkommende Fälle z.B. in [02, Bd.2] angegeben. 1)
Die allgemeine Berechnung von Stützen und Druckstäben wird in dieser Heftreihe noch gesondert behandelt.
1.3 Biegesteife Anschlüsse Beispiel 1.3.1
Drehfedersteifigkeit einer gedübelten Rahmenecke zur Berechnung der Schnittgrößen eines Zweigelenkrahmens
Beipiel 1.3.2
Drehfedersteifigkeit für einen Stützenfuß-Anschluß entsprechend Tabelle 1.3.2, Zeile 2
Beispiel 1.3.3
Drehfedersteifigkeit am Fußpunkt einer mit Stahllaschen eingespannten Stütze aus Brettschichtholz
Einheitlicher genauerer Querzugnachweis für Anschlüsse mit mechanischen Verbindungsmittelnl)
Für die Bemessung eines Queranschlusses mit Verbindungsmitteln nach DIN 1052 Teil 2 an Bauteile aus Vollholz oder Brettschichtholz wird nach [37] folgendes Berechnungsverfahren vorgeschlagene):
Dabei muß der Abstand von zwei in einer Verbindungsmittelreihe unmittelbar nebeneinanderliegenden Verbindungsmitteln, d.h. der Abstand der Spalten kleiner (0,8 H-a) sein. Ist diese Bedingung nicht erfüllt, so ist die wirksame Anschlußbreite wie folgt zu bestimmen:
1) 2)
Querzugnachweise für Anschlüsse mit Nagelplatten siehe Seite 16. Für Verhältnisse a/H > 0,7 wird der Querzugnachweis in der Regel nicht maßgebend. Queranschlüsse mit a/H <0,2 sollten zur Aufnahme von Hauptlasten auch ausgeführt werden. Bei kurzfristig wirkenden Lasten (z.B. Windsogkräften) kann a/H <0,2 zugelassen werden, wenn auch in diesen Lastfällen mit den zul o - Werten des Lastfalles H gerechnet wird.
2.2 Hilfstabellen Hilfstabellen zum einheitlichen genaueren Querzugnachweis für Anschlüsse mit mechanischen Verbindungsmitteln
Die Durchführung des zuvor angegebenen Nachweisverfahrens nach [ 37] kann durch Einsetzen der werkstoffbedingten und geometrischen Festwerte in die einzelnen Elemente der Gleichung (2.1) für die am häufigsten vorkommenden praktischen Fälle vereinfacht werden zu
Tabelle 2.2.1. Wirksame Anschlußtiefe ef b bei einseitiger Anordnungl) der Verbindungsmittel
2.3 Anschlüsse mit Nagelplatten Für die Bemessung eines Queranschlusses mit Nagelplatten ergeben sich wegen der regelmäßigen Nagelanordnung rechnerische Vereinfachungen gegenüber GI.(2.1). Nach [38] kann die zulässige „Querzuglast" angegeben werden zu
Bei indirekter Krafteinleitung muß ein Schubspannungsnachweis i m querzugbeanspruchten Gurtstab geführt werden.
3.1 Nagelplatten Rechenwerte der Nagelplatten: Zulässige Nagelbelastungen Fn und zulässige Plattenbelastungen FZ,p und Fs siehe z. B. Tabelle 3.1.4 ff. Ausführung
Darstellung auf Ingenieurplänen
Anzahl, Kurzbezeichnung NaPI, Abmessungen b x 1 in mm, ( Plattentyp, Fabrikat)
- Zulässige Spannweiten der Bauteile und Mindestabmessungen der zu verbindenden Hölzer siehe z.B. Tabelle 3.1.6, 3.1.10 und 3.1.14. - Auflagerungen am Obergurt (z.B. bei
parallelgurtigen Fachwerkbindern) sind unzulässig. - Jeder Stabanschluß (auch der eines Nullstabes) und jeder Stoß müssen für eine Mindestzugkraft bemessen sein, und zwar bei Binderstützweiten 1 5 12 m für 1750 N und bei 1 > 12 m für 2500 N. - Die Teile sind gebündelt und bei Längen über 10 m mit einer Traverse zu transportieren.
Berechnung
a) Nachweis der Nagelbelastung:
Fn = Nagelbelastung in N/cm2 infolge Zug, Druck oder Scheren. Formeln zur Ermittlung von Fn sind für verschiedene Anwendungsfälle in Tabelle 3.1.2 zusammengestellt. zul F~ = zulässige Nagelbelastung in N/cm2; siehe Tabelle 3.1.4, 3.1.8 und 3.1.12. Bei Traufpunkten von Dreieckbindern sind die zulässigen Nagelbelastungen abzumindern, siehe Tabelle 3.1.1. b) Nachweis der Plattenbelastung:
Festlegungen in DIN 1052
Die Festlegungen in DIN 1052 Teil 2, Abschnitt 10 über Nagelplattenverbindungen für Holzbauteile aus Nadelholz gelten grundsätzlich für alle bauaufsichtlich zugelassenen Nagelplatten aus verzinktem oder korrosionsbeständigem Stahlblech. DIN 1052 regelt insbesondere den Anwendungsbereich sowie die Berechnung und Ausführung der mit Nagelplatten hergestellten Holzkonstruktionen. Fabrikatsabhängige/herstellbedingte Daten, spezielle Anwendungsbereiche, Regelungen zur Überwachung und Kennzeichnung sowie Rechenwerte für die Nagelplattenbeanspruchungen sind in den zugehörigen allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen [Z1 ] enthalten.
Einige Festlegungen in den allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen Anforderungen an die Nagelplatten:
- Form und Maße der Nagelplatten siehe z.B. Tabelle 3.1.7, 3.1.11 und 3.1.15. - Der Korrosionsschutz muß DIN 1052 Teil 2, Tabelle 1 entsprechen. Eine
Kunststoffbeschichtung ist unzulässig. - Nagelplatten aus nichtrostendem Stahl dürfen in chlorhaltiger Atmosphäre, wie z.B. über gechlortem Wasser in Schwimmhallen, nicht verwendet werden. Kennzeichnung:
Die Nagelplatten sind mit Lieferscheinen auszuliefern, jede Nagelplatte muß mit dem Herstellerkennzeichen versehen sein.
Fz,p= Plattenbelastung in N/cm aus Zug oder Druck. Fs = Plattenbelastung in N/cm aus Scheren. Formeln zur Ermittlung von Fz,p,s sind für verschiedene Anwendungsfälle in Tabelle 3.1.3 zusammengestellt. zul Fz,p und zul Fs: zulässige Plattenbelastung in N/cm; siehe Tabelle 3.1.5, 3.1.9 und 3.1.13.
I n der Regel liegt der ungünstigste Schnitt im Bereich der Berührungsfuge der Hölzer. Abweichend davon ist z.B. die Plattenbelastung beim Knotenpunkt H in Bild 3.1.1 im Schnitt II-11 nachzuweisen. Im Firstknoten ist der Schnitt stets rechtwinklig zur zugbeanspruchten Plattenachse zu führen (Schnitt 1-l, Knotenpunkt Ein Bild 3.1.1). c) Querzugnachweis: Das Rechenverfahren für den rechnerischen Nachweis der Querzugspannungen, die durch den Nagelplattenanschluß im Holz entstehen können, wurde in Abschnitt 2 ausführlich dargestellt. d) Verformungsnachweis: Für die Verformungsberechnung unter Gebrauchslast, z.B. Durchbiegungen von Fachwerkkonstruktionen, darf gemäß DIN 1052 Teil 2, Abschnitt 10, der Verschiebungsmodul C zu 300 N/mm je cm2 wirksamer Anschlußfläche angenommen werden.
3.1 Nagelplatten Bezeichnungen für den Nachweis der Nagelbelastung F„
An = Kontaktfläche (brutto) abzüglich der Randstreifen (c > 10 mm). A s = Wirksame Nagelplattenfläche bei
Scherbeanspruchung. Hier zählen nur die Nägel mit, die quer zur Scherfuge nicht weiter als 0,55 l e entfernt sind. max As = (0,55 • le-c) l e
Bemessungsformeln siehe Tabellen 3.1.23.1.3; zulässige Nagelplattenbelastungen und Plattengrößen siehe Tabellen 3.1.83.1.15.
Der Obergurt wird auf den Untergurt aufgesetzt, die Plattenlängsrichtung verläuft parallel zum Untergurt. Die Druckspannungen in der Kontaktfuge 01/U1 sind gering (ohne Nachweis).
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Ausführung
Greimbau ist eine mit Schutzrechten versehene Stahlblech-Holz-Nagelverbindung, die vornehmlich für Fachwerkkonstruktionen mit einteiligen Querschnitten aus Vollholz oder Brettschichtholz eingesetzt wird. Für die Verbindung werden ebene, verzinkte Stahlbleche mit 1,0 bis 1,75 mm Dicke als Knotenbleche verwendet, die in mehrere nebeneinanderliegende Sägeschlitze der zu verbindenden Hölzer eingeschoben und ohne Vorbohren durchgenagelt werden. Herstellung, Anwendungsbereich und Berechnung der Nagelverbindung System Greim zur Verbindung von Holzbauteilen werden durch den Zulassungsbescheid [Z2] geregelt. Die Ausführung der Verbindung erfolgt weitgehend im Werk, einzelne Knotenpunkte (z.B. Montagestöße) können auch auf der Baustelle ausgeführt werden.
a) Holzbauteile: Zugelassen sind zug- und druckfeste Verbindungen von Holzbauteilen aus Nadelholz (Vollholz) mindestens der Güteklasse II ( Sortierklasse S 10) nach DIN 4074 oder Brettschichtholz nach DIN 1052; die Verwendung von Douglasie ist jedoch nicht zulässig. Die Hölzer müssen bei der Herstellung der Verbindung mindestens halbtrocken und im Bereich der Anschlußstellen scharfkantig sein. Die Sägeschlitze in den Hölzern dürfen höchstens 2 mm breit sein. Durch geeignete Maßnahmen (z.B. Durchschlitzen der Hölzer) ist dafür zu sorgen, daß sich kein Oberflächenwasser in den Schlitzen ansammeln kann. Ist ein chemischer Holzschutz nach DIN 68800 Teil 3 erforderlich, so müssen die Hölzer nach dem Schlitzen behandelt werden. Mindestholzdicken siehe Tabelle 3.2.2. b) Knotenbleche: Ebene Bleche aus St 37-2 G nach DIN 1623 Teil 2 mit Blechdicken von 1,0, 1,25, 1,5 oder 1,75 mm. Die Bleche müssen mit einem Hersteller- und dem Greim- Kennzeichen versehen sein. Sie sind symmetrisch zur Querschnittsachse anzuordnen. Zusätzliche außenliegende Knotenbleche dürfen nur paarweise, d.h. symmetrisch
Die Knotenbleche aus Stahl St 37-2G sind feuerverzinkt oder feuerverzinkt und zusätzlich farbchromatiert, die Nägel (runde Drahtstifte) müssen eine mittlere Mindestzinkauflage von 50 g/m2 aufweisen. Der erforderliche Korrosionsschutz richtet sich nach DIN 1052 Teil 2, Tabelle 1.
Darstellung auf Ingenieurplänen
Nägel: Anzahl, Kurzbezeichnung Nä, Nageldurchmesser in 1/10mm x Länge in mm.
c) Nägel: Runde Drahtstifte entsprechend DIN 1052 Teil 2 mit Durchmessern von 2,5-4,2 mm. Die Nägel sind in Faserrichtung des Holzes versetzt anzuordnen, die Nagelabstände sind in Tabelle 3.2.1 angegeben. Die Zuordnungen von Nageldurchmesser dn und Blechdicke t sowie die Mindestwerte der Holzdicken und der Einschlagtiefen nach Tabelle 3.2.2 sind einzuhalten. Die Verbindung ist durch beidseitige Nagelung herzustellen. Bei nur innenliegenden Blechen und Nageldurchmessern <_ 3,1 mm ist auch eine einseitige Nagelung zulässig, wenn die Einschlagtiefe s mindestens der Seitenholzdicke v gemäß Tabelle 3.2.2 entspricht.
Berechnung
a) Nachweis der Nagelbelastung: Die zulässige Belastung eines Nagels im Lastfall H und HZ errechnet sich zu
zul N;
Zulässige Nagelbelastung j e innenliegendem Blech nach Tabelle 3.2.2
Tabelle 3.2.1. Nagelabstände
Die Zulassung erstreckt sich nicht auf Knotenbleche aus nichtrostendem Stahl.
Bleche: Anzahl, Kurzbezeichnung BI, Dicke x Breite x Länge in mm.
zur Querschnittsachse und beidseitig mit gleicher Nagelanzahl, angeordnet werden. Diese Bleche müssen auf 0,8 dn vorgedornt werden.
Bild 3.2.1. Beispiele für Querschnittsausbildungen bei beidseitiger Nagelung
Bild 3.2.2. Beispiele für Querschnittsausbildungen bei einseitiger Nagelung (zulässig bei nur innenliegenden Blechen und dn S 3,1 mm)
nBi zul N au
Anzahl der durchstoßenen innenli egenden Bleche, Zulässige Nagelbelastung bei zusätzlichen außenliegenden Blechen nach Tabelle 3.2.2.
Bei Nagelabständen e1= 5dn können bei Einhaltung der zulässigen Spannungen in den Blechen i.d.R. nicht mehr als 6 Nägel i n Kraftrichtung hintereinander ausgenutzt werden. Gegebenenfalls ist bei mehr als 10 in Kraftrichtung hintereinanderli egenden Nägeln DIN 1052 Teil 2, Abschnitt 6.2.9 zu beachten (siehe [30], Seite 39). Die zulässige Belastung eines Nagels in standardisierten Greimbau-Anschlüssen ist i n Tabelle 3.2.3 angegeben. b) Nachweis der Knotenbleche: Die Lochleibungsspannungen im Holz und in den Kotenblechen brauchen nicht nachgewiesen zu werden. Für den Nachweis der Knotenbleche selbst beträgt die zulässige Spannung bei Zugund Druckbeanspruchung, bezogen auf den Bruttoquerschnitt, einheitlich für Lastfall H und HZ: zul cr = 14 kN/cm2. Bei druckbeanspruchten Verbindungen ist auf Kontaktanschluß der Hölzer und gegebenenfalls auf eine ausreichende Beulsicherheit der Bleche zu achten. c) Nachweis der Hölzer im Anschlußbereich: Bei quer oder schräg zur Faserrichtung anzuschließenden Zugkräften, z.B. bei Fachwerkuntergurten mit angehängten Unterdecken, kann ein Querzugnachweis für die 1 zur Faserrichtung wirkende Lastkomponente nach Abschnitt 2 (Seite 13ff) erforderlich werden. Querschnittsschwächungen der Hölzerdurch die Nägel brauchen nicht berücksichtigt zu werden.
d) Verformungsnachweise: Für Verformungsberechnungen unter Ge-
brauchslasten, z.B. Durchbiegungen von Fachwerkkonstruktionen, darf als Rechenwert für den Verschiebungsmodul je innenliegendem Blech C; = 2100 N/mm und für außenliegende Bleche C ar =0,42100 N/mm angenommen werden.
Fußnoten zu Tabelle 3.2.2 und 3.2.3
1) Die Verwendung von Douglasie ist nicht zulässig 2) Die ( )-Einschlagtiefen gelten für einseitige Nagelung nach Bild 3.2.2
Ausführung a) Holzbauteile:
Zugelassen sind Zug- und druckfeste Verbindungen von Holzbauteilen aus Nadelholz (Vollholz) mindestens der Güteklasse II (Sortierklasse S 10) nach DIN 4074 oder Brettschichtholz nach DIN 1052; die Verwendung von Douglasie ist jedoch nicht zulässig.
Die Paslode-Bauweise eignet sich zur rationellen Herstellung leistungsfähiger Verbindungen zwischen einteiligen Querschnitten aus Vollholz oder Brettschichtholz, das Hauptanwendungsgebiet sind fachwerkartige Holzkonstruktionen. Für die Verbindungen werden ebene, verzinkte Stahlbleche mit 2,0 bis 3,0 mm Dicke als Knotenbleche verwendet, die in mehrere nebeneinanderliegende Sägeschlitze der zu verbindenden Hölzer eingeschoben und mit einem geeigneten Eintreibgerät (z.B. Paslode GN 130 S) gemeinsam, ohne Vorbohren durchgenagelt werden.
Herstellung, Anwendungsbereich und Berechnung der Paslode-Nagelverbindung für Bauteile mit vorwiegend ruhender Belastung werden durch den Zulassungsbescheid [Z3] geregelt. Die Ausführung der Verbindung erfolgt weitgehend im Werk, einzelne Knotenpunkte (z.B. Montagestöße) können auch auf der Baustelle ausgeführt werden. Die Knotenbleche aus Stahl St 37-2G sind feuerverzinkt oder feuerverzinkt und zusätzlich farbchromatiert, die zu verwendenden Nägel (Paslode Pastho-Nägel) bestehen aus gehärtetem Stahl. Der erforderliche Korrosionsschutz richtet sich nach DIN 1052 Teil 2, Tabelle 1. Die Zulassung erstreckt sich nicht auf Knotenbleche aus nichtrostendem Stahl. Darstellung auf Ingenieurplänen
Bleche: Anzahl, Kurzbezeichnung BI, Dicke x Breite x Länge in mm.
Nägel: Anzahl, Kurzbezeichnung PNä, Nagellänge in mm.
Die Hölzer müssen bei der Herstellung der Verbindung mindestens halbtrocken und im Bereich der Anschlußstellen scharfkantig sein. Die Sägeschlitze in den Hölzern dürfen höchstens 1 mm breiter als die vorgesehene Blechdicke sein, sie sind symmetrisch zur Querschnittsachse anzuordnen. Durch geeignete Maßnahmen (z.B. Durchschlitzen der Hölzer) ist dafür zu sorgen, daß sich kein Oberflächenwasser in den Schlitzen ansammeln kann. I st ein chemischer Holzschutz nach DIN 68800 Teil 3 erforderlich, so müssen die Hölzer nach dem Schlitzen behandelt werden. Mindestholzdicken siehe Bilder 3.3.1 und 3.3.2.
b) Knotenbleche:
Ebene Bleche aus St 37-2G nach DIN 1623 Teil 2 (oder Bleche nach DIN 17162 Teil 2) mit Blechdicken von vorzugsweise 2, 2,5 und 3 mm. Die Bleche sind mit Werksbescheinigung nach DIN 50 049-2.3 zu beziehen. Sie sind entsprechend Bild 3.3.1 und Bild 3.3.2 anzuordnen. Außenliegende Bleche sind nicht zulässig.
c) Nägel:
Paslode Pastho-Nägel (flüssigkeitsgehärtete Stahlnägel) mit einem Durchmesser d~ = 3,8 mm und Nagellängen von In = 80 bis 120 mm. Die Nägel sind mit einer Werksbescheinigung nach DIN 50 049-2.1 zu beziehen. Sie sind in Faserrichtung versetzt anzuordnen. Mindesteinschlagtiefen siehe Bilder 3.3.1 und 3.3.2, die Nagelabstände sind in Tabelle 3.3.1 angegeben. Bei Verwendung von 2 mm dicken Blechen dürfen bis zu 2 Bleche von einer Seite durchgenagelt werden, bei dickeren Blechen darf von einer Seite nur ein Blech durchgenagelt werden. Es dürfen keine Nagellöcher vorgebohrt werden. Die Nagelung darf nur mit einem dafür geeigneten Eintreibgerät erfolgen (z.B. mit Paslode Druckluftnagelgerät GN 130S).
Berechnung
a) Nachweis der Nagelbelastung:
Die zulässige Belastung eines Nagels errechnet sich nach DIN 1052 Teil 2, Abschnitt 7.2.2 für den Lastfall H zu
zul N1 = 0,65 kN je Scherfläche 1,3 kN je durchstoßenem Blech Abminderung von zul N1:
- bei Holzdicken a < 40 mm (nur zulässig,
wenn 2 Bleche von einer Seite durchgenagelt werden), um 20%; - bei Einschlagtiefen s < 30 mm (nur zulässig, wenn 2 Bleche von einer Seite durchgenagelt werden) darf die der Nagelspitze benachbarte Scherfläche nur mit 50% in Rechnung gestellt werden. Die zulässige Nagelbelastung zul N1 ist für die üblicherweise verwendeten Holzdicken in Tabelle 3.3.2 angegeben.
Bei Nagelabständen el = 5dn können bei Einhaltung der zulässigen Spannungen in den Blechen i.d.R. nicht mehr als 6 Nägel in Kraftrichtung hintereinander ausgenutzt werden. Gegebenenfalls ist bei mehr als 10 in Kraftrichtung hintereinanderli egenden Nägeln DIN 1052 Teil 2, Abschnitt 6.2.9 zu beachten (siehe [30], Seite 39). b) Nachweis der Knotenbleche:
Die Lochleibungsspannungen im Holz und in den Blechen brauchen nicht nachgewiesen zu werden. Für die Bemessung der Bleche selbst gilt DIN 1052 Teil 2, Abschnitt 7.2.3: bei druckbeanspruchten Verbindungen ist auf Kontaktanschluß der Hölzer und gegebenenfalls auf eine ausreichende Beulsi-
cherheit der Bleche zu achten; bei Zuganschlüssen ist die Einhaltung der zulässigen Spannungen in den Blechen unter Berücksichtigung der Schwächung durch die Nagellöcher nachzuweisen. c) Nachweis der Hölzer im Anschlußbereich:
Bei quer oder schräg zur Faserrichtung anzuschließenden Zugkräften, z.B. bei angehängten Unterdecken, kann ein Querzugnachweis für die 1 zur Faserrichtung wirkende Lastkomponente nach Abschnitt 2 (Seite 13ff) erforderlich werden. Querschnittsschwächungen der Hölzer durch die Nägel brauchen nicht berücksichtigt zu werden. d) Verformungsnachweise:
Für Verformungsberechnungen unter Gebrauchslasten, z. B. Durchbiegungen von Fachwerkkonstruktionen, darf als Rechenwert für den Verschiebungsmodul
Tabelle 3.3.2. Standardisierte Paslode-Nagelanschlüsse an Vollholz i> oder Brettschichtholz l). Zulässige Belastungen zul N 1 je Nagel i m Lastfall H
Ausführung
a) Holzbauteile:
Zugelassen sind zug- und druckfeste Verbindungen von Holzbauteilen aus Nadelholz ( Vollholz) mindestens der Güteklasse II ( Sortierklasse S 10) nach DIN 4074,
Brettschichtholz nach DIN 1052 und KertoSchichtholz nach Zulassungsbescheid Z-9.1-100 [Z8]; die Verwendung von Douglasie ist jedoch nicht zulässig. Multi-Krallen-Dübel (MKD) sind hochbelastbare Großdübel in Form von schweren Doppelnagelplatten. Das Dübelsystem ist als Knotenverbindung für zwei- oder dreiteilige Stäbe aus Vollholz, Brettschichtholz oder aus Kerto-Schichtholz (Furnierschichtholz) geeignet. Wegen der verdeckt li egenden Verbindungsteile wird das MKDSystem insbesondere auch für sichtbare Holzkonstruktionen (z. B. Fachwerksysteme) vorteilhaft eingesetzt. Multi-Krallen-Dübel bestehen aus einer 1 0 mm dicken Grundplatte aus Stahl, auf der beidseitig 50 mm lange profilierte Nägel mit rechteckigem Querschnitt 3 mm x 4 mm aufgeschweißt sind. Die Grundplatte muß in ihrer Form der Stabverbindung entsprechen. Herstellung, Anwendungsbereich und Berechnung des MKD-DübelsystemszurVerbindung von Holzbauteilen bei vorwiegend ruhender Belastung werden durch den Zulassungsbescheid [Z4] geregelt. Die Ausführung der Verbindung durch Verpressen darf nur im Werk mit geeigneten Einrichtungen erfolgen, die Herstellbetriebe müssen einen Eignungsnachweis für diese Bauart erbracht haben. Die MKD aus Baustahl St 52-3 werden nach Abschluß der Schweißarbeiten verzinkt, wahlweise können sie aus nichtrostendem Stahl ausgeführt werden. Der erforderli che Korrosionsschutz richtet sich nach DIN 1052 Teil 2, Tabelle 1. MKD aus nichtrostendem Stahl dürfen nicht in chlorhaltiger und chlorwasserstoffhal-
tiger Atmosphäre, wie z. B. über gechlortem Wasser in Schwimmhallen, verwendet werden.
Darstellung auf Ingenieurplänen Kurzbezeichnung MKD, Plattenbreite / Nagelanzahl (beids.)
Die Holzfeuchte bei der Herstellung darf bei Vollholz höchstens 20%, bei Brettschichtholz und Kerto-Schichtholz höchstens 15% betragen. I st ein chemischer Holzschutz nach DIN 68800 Teil 3 erforderlich, so müssen die Hölzer vor der Ausführung der Verbindung behandelt werden.
Die Stäbe müssen zwei- oder dreiteiligen Querschnitt und Mindestholzabmessungen nach Bild 3.4.1 haben. Sie sind mittig i .S. DIN 1052 Teil 1, Abschnitt 6.6 anzuschließen (zentrierte Fachwerkknoten). b) Multi-Krallen-Dübel (MKD):
Ebene, 10 mm dicke Bleche aus Baustahl St 52-3 oder nichtrostendem Stahl der Werkstoff-Nr. 1.4401 K 700. Die Verbindung muß symmetrisch zur Schwerachse der Gesamtquerschnitte ausgeführt werden. Je Stabanschluß sind mindestens fünf Nagelreihen nebeneinander mit je 2 Nägeln j e Plattenseite in Kraftrichtung hintereinander anzuordnen, siehe Bild 3.4.2.a). Die Nagel-Längsseite von 4 mm muß immer parallel zur Faserrichtung des anzuschließenden Holzes liegen. c) Anschlußbilder:
Die Anordnung der Nägel entspricht Bild 3.4.2.b). Dabei sind die MKD so einzupressen, daß die Nagelabstände von den Holzrändern nach DIN 1052 Teil 2 für nicht vorgebohrte Nagellöcher eingehalten werden. d) Montagestöße/Baustellenverbindungen: Die im Stoßbereich überstehende Grundplatte eines MKD dient als Stoßlasche für einen Stabdübel- oder Paßbolzenanschluß nach Bild 3.4.3. Bei Druckstößen ist DIN 1052 Teil 1, Abschnitt 9.5 zu beachten.
Berechnung
a) Nachweis der Nagelbelastung:
Die zulässige Belastung des Einzelnagels zul N111 auf Abscheren ist in Tabelle 3.4.1 angegeben. Diese Werte sind in den i n DIN 1052 Teil 2, Abschnitt 3 genannten Fällen (z.B. Feuchteeinwirkung, Lastfall HZ u.a.) abzumindern oder zu erhöhen.
Werden in Stößen und Anschlüssen mehr als 3 Nägel (das entspricht 6 Nagelreihen) in Kraftrichtung hintereinander angeordnet, dann ist die wirksame Anzahl der Nägel mit Mehr als 6 in Kraftrichtung hintereinanderliegende Nägel (das entspricht 12 Nagelreihen) dürfen nicht in Rechnung gestellt werden. Die Nägel dürfen für Beanspruchungen auf Herausziehen nicht in Rechnung gestellt werden. Für standardisierte zweischnittige MKDAnschlüsse an Vollholz oder Brettschichtholz sind die zulässigen Belastungen zul F1 ~ in Tabelle 3.4.2 zusammengestellt.
b) Nachweis der Stahlplatten:
Für die Regelfälle, Verbindungen mit Zugoder Druckkräften <_ zul FM nach Tabelle 3.4.2, erübrigen sich rechnerische Nachweise für die MKD. Ansonsten, z.B. bei Montagestößen, gelten die Festlegungen in DIN 18800. Bei MKD aus nichtrostendem Stahl ist außerdem der Zulassungsbescheid Nr. Z-30.44.1 [Z7] zu beachten. c) Nachweis der Hölzer im Anschlußbereich:
Bei quer oder schräg zur Faserrichtung anzuschließenden Zugkräften, z.B. bei Fachwerkuntergurten mit angehängten Unterdecken, kann ein Querzugnachweis für die 1 zur Faserrichtung wirkende Lastkomponente nach Abschnitt 2 (Seite 13ff) erforderlich werden. Querschnittsschwächungen durch die Nägel
brauchen nicht berücksichtigt zu werden. d) Verformungsnachweise:
Für Verformungsberechnungen unter Gebrauchslasten, z.B. Durchbiegungen von Fachwerkkonstruktionen, darf als Rechen-
wert für den Verschiebungsmodul C = 2,0 zul N1 [N/mm] angenommen werden (hierbei ist zul N 1 in N einzusetzen).
Tabelle 3.4.1. Zulässige Nagelbelastung zul N1,, auf Abscheren bei Kraftrichtung parallel der Faserrichtung im Lastfall H
Ausführung
Die BSB-Knotenverbindung ist eine leistungsfähige Stahlblech-Holz-Verbindung für einteilige Stäbe aus Brettschichtholz, die sich insbesondere für fachwerkartige Konstruktionen eignet und hierbei hohen gestalterischen Anforderungen gerecht wird. Das BSB-System beruht auf dem Stabdübelprinzip und beschränkt sich auf wenige standardisierte Typen. Die Verbindung erfolgt durch in Sägeschlitze eingelassene Knotenbleche mit 5 mm Dicke und Stahlstiften mit 6,3 mm Durchmesser. Herstellung, Anwendungsbereich und Berechnung des BSB-Systems zur Verbindung von Holzbauteilen aus Brettschichtholz nach DIN 1052 bei vorwiegend ruhender Belastung werden durch den Zulassungsbescheid [Z5] geregelt. Die Ausführung der Verbindung erfolgt stets im Werk, die Herstellbetriebe müssen einen Eignungsnachweis für diese Bauart erbracht haben. Die Stahlbleche aus Baustahl St 37-2 werden nach dem Stanzen der Löcher verzinkt, die zugehörigen Stahlstifte sind feuerverzinkt. Wahlweise können die Bleche und die Stifte aus nichtrostendem Stahl ausgeführt werden. Der erforderliche Korrosionsschutz richtet sich nach DIN 1052 Teil 2, Tabelle 1. Bleche und Stifte aus nichtrostendem Stahl dürfen nicht in chlorhaltiger und chlorwasserstoffhaltiger Atmosphäre, wie z.B. über gechlortem Wasser in Schwimmhallen, verwendet werden.
a) Holzbauteile: Es darf nur Brettschichtholz nach DIN 1 052 Teil 1 verwendet werden. Ausgeführt werden standardisierte Querschnittsabmessungen mit jeweils 40 mm Breiten- und Höhenabstufung. Der kleinste Querschnitt beträgt bei Kreisanschlüssen b/h = 120x160 mm, bei Reihenanschlüssen b/h = 120x80 mm. Die größte Stabbreite (bei 8 Blechen) beträgt 360 mm. I st ein chemischer Holzschutz nach DIN 68800 Teil 3 erforderlich, so müssen die Hölzer vor der Ausführung der Verbindung behandelt werden. b) Stahlbleche: Ebene, 5 mm dicke Bleche aus St 37-2 nach DIN 17100 oder nichtrostendem Stahl der Werkstoff-Nr.1.4571. Die Bleche sind symmetrisch zur Querschnittsachse anzuordnen, der Mittenabstand der Bleche untereinander und vom Rand beträgt > 40 mm. Die Abstände der gestanzten Löcher müssen Tabelle 3.5.2 entsprechen. Bei ebenen Fachwerken sind sämtliche Stäbe eines Knotens mit der gleichen Anzahl von Knotenblechen (maximal 8 Bleche) anzuschließen. c) Stahlstifte: Stiftdurchmesser dst = 6,3 mm. Kaltgezogener Stahl 9 S Mn Pb 36 nach DIN 1651 (zu Blechen aus St 37-2 gehörig) oder nichtrostender Stahl der Gruppe A4 nach DIN 267 (zu Blechen aus nichtrostendem Stahl gehörig). d) Anschlußbilder: Kreisanschlüsse sind nur für den Anschluß i m Gurtbereich von Fachwerken vorzusehen, sonst (an den Stabenden und auch bei Gurtstößen) werden Reihenanschlüsse ausgeführt, siehe Bild 3.5.1.
Kreisanschlüsse: Die Stahlstifte sind auf den Kreisrißlinien so anzuordnen, daß die Stifte einer Kreisrißlinie denselben Abstand haben und in Faserrichtung nebeneinanderliegende Löcher der Kreisrißlinien (zur Faserrichtung angeordnet sind. Je Anschluß sind mindestens 2 und höchstens 6 Kreisrißlinien anzuordnen, das entspricht mindestens 14 und höchstens 54 Stahlstiften.
Tabelle 3.5.3. Standardisierte BSB-Kreisanschlüsse an Brettschichtholzbauteile. Mindestabmessungen und zulässige Belastungen zul FMi) in kN im Lastfall H
Reihenanschlüsse: Es dürfen nicht mehr als 6 Stahlstifte (12 Stiftreihen) in Kraftrichtung hintereinander angeordnet werden. Praxisübliche, standardisierte BSBReihenanschlüsse werden zumeist mit 6 Stiftreihen gemäß Tabelle 3.5.4. ausgeführt. e) Montagestöße/Baustellenverbindungen: I m Stoßbereich werden übergreifende Stahlbleche eingebaut und mit 12 mm Montagebolzen oder mit Stahlbauschrauben verbunden, siehe Bild 3.5.2. Bei einem Montagestoß darf der Mittenabstand der Schlitze vom Rand bis auf 35 mm reduziert werden. Bei Druckstößen ist DIN 1052 Teil 1, Abschnitt 9.5 zu beachten.
Berechnung
a) Nachweis der Stahlstifte: Die zulässigen Belastungen zul F~1 im Lastfall H sind für BSB-Standardanschlüsse in den Tabellen 3.5.3 und 3.5.4 angegeben. Diese Werte sind in den in DIN 1052 Teil 2, Abschnitt 3 genannten Fällen (z.B. Feuchteeinwirkung, Lastfall HZ u.a.) abzumindern oder zu erhöhen. b) Nachweis der Stahlbleche: Für die Regelfälle, d.h. Verbindungen mit Zug- oder Druckkräften < zul F~~ nach den Tab. 3.5.3 und 3.5.4 erübrigen sich rechnerische Nachweise für die Stahlbleche. Bei Montagestößen gelten die Festlegungen in DIN 18800. Bei nichtrostendem Stahl ist außerdem der Zulassungsbescheid Nr. Z 30.44.1 [Z7] zu beachten. c) Nachweis der Hölzer im Anschlußbereich: Bei quer oder schräg zur Faserrichtung anzuschließenden Zugkräften, z.B. bei angehängten Unterdecken, kann ein Querzugnachweis für die 1 zur Faserrichtung wirkende Lastkomponente nach Abschnitt 2 (Seite 13ff) erforderlich werden. Die Querschnittsschwächungen durch Stahlbleche und Stahlstifte sind nach DIN 1052 Teil 1, Abschnitt 6.4 zu berücksichtigen. d) Verformungsnachweise: Für Verformungsberechnungen unter Gebrauchslasten, z. B. Durchbiegungen von Fachwerkkonstruktionen, darf als Rechenwert für den Verschiebungsmodul C = 0,7 zul N [N/mm] angenommen werden (hierbei ist zul N in N einzusetzen).
Tabelle 3.5.4. Standardisierte BSB-Reihenanschlüsse an Brettschichtholzbauteile. Mindestabmessungen und größte zulässige Belastungen zul FM1) in kN bei je 6 Stiftreihen im Lastfall H
3.6 Beispiele zu den Abschnitten 3.2 bis 3.5 Für den dargestellten Fachwerkträger aus Brettschichtholz nach DIN 1052 soll der Obergurt-Knotenpunkt II mit den auf den Seiten 26-33 beschriebenen Bauarten bemessen werden. DerObergurt sei durch Verbände gegen seitliches Ausweichen gesichert.
Variante 1: Nagelverbindung System Greim (s. Abschnitt 3.2)
Einteilige Holzquerschnitte mit 180 mm Breite. Knotenausführung mit 6 innenliegenden Blechen, Bemessung nach Tabelle 32.3 Zeile 5.
Variante 3: Multi-Krallen-Dübel (MKD) (siehe Abschnitt 3.4) Zweiteilige Holzquerschnitte mit je 100 mm Breite, Knotenbemessung nach Tabelle 3.4.2.
Bei Bemessung nach Tabelle 3.4.2 erübrigen sich rechnerische Nachweise für die Stahlplatten.
Verschiebungen im Knotenbereich:
Mit C = 2,0• zul N1 in N/mm (siehe Seite 31) ergeben sich die
Verschiebungssteifigkeiten CN für Anschluß D3 zu 2460 kN/cm, für Anschluß D4 zu 1910 kN/cm und für Anschluß 01,2 zu 3060 kN/cm. Die Verschiebungen in den Knotenblech-Anschlüssen D3, D4 und 01,2 betragen somit VN; = N;/CN; = 0,5 mm.
JANEBO Haken- und Widerlagerplatten bilden ein montagefreundliches Bausystem für Trägeranschlüsse an Stützen und Querträger (Hauptträger); das für ebene und auch für räumliche Knotenausbildungen verwendet wird, siehe Bilder 4.1.1 und 4.1.2. Träger und Stützen sind einteilige Querschnitte aus Brettschichtholz Güteklasse II oder 1 nach DIN 1052 Teil 1. Die Haken- und Widerlagerplatten bestehen aus Baustahl St 37 und St 52, als Korrosionsschutz wird im Standardlieferprogramm eine galvanische Verzinkung und Chromatierung ausgeführt. Der JAN EBO-Anschluß mit statischer Typenprüfung [T1 ] durch das Prüfamt für Baustatik der Landesgewerbeanstalt Bayern ist in der Lage, Querkräfte (Vertikalkräfte) und auch Längskräfte (Horizontalkräfte) zu übertragen.
Ausführung
a) Holzbauteile (Brettschichtholz):
Die Mindestmaße der Nebenträger ergeben sich aus Tabelle 4.1.1. Die Obergurte (Druckgurte) der Träger sind in horizontaler Richtung gegen Kippen auszusteifen.
träger (Hauptträger). Bei Stützenanschlüssen ist wegen der erforderlichen Nagelabstände stets ein statischer Einzelnachweis zu führen. Kombinierte Beanspruchung:
Als Mindestbreite für Stützen wird 160 mm angegeben, Stützenbreiten b = 180 mm sind möglich, der Haken ragt dann entsprechend weiter aus der Trägerstirn. Für Stützenbreiten 240-260 mm sind Sonderplatten zu verwenden.
Bei gleichzeitiger Belastung der Anschlüsse durch Querkräfte Q und Längskräfte Z, D ist grundsätzlich ein statischer Einzelnachweis zu führen. Für einzelne Plattentypen sind in [T1 ] die zulässigen Längskräfte bei Q = zul 0(H) und Q = 0,7 zul Q(H) berechnet.
b) Haken- und Widerlagerplatten:
Torsionsnachweis:
Widerlagerplatten für Stützenanschlüsse sind wie Hakenplatten ebene, 10 mm dicke Stahlbleche. Platten der Serie P-a/b- nach Tabelle 4.1.3 mit einem Schlitz oben (-a) oder unten (-b): die Schlitzung ermöglicht die räumliche Ausbildung von zusammengesteckten Widerlagern zu Eckstücken, T-förmigen Abzweigen und Kreuzplatten für
terleitung der Kräfte aus dem Versatzmoment ist in der Regel nachzuweisen.
Hakenplatten sind ebene 10 mm dicke Stahlbleche aus St 37 bzw.St 52, Plattentypen siehe Tabelle 4.1.1 und 4.1.5. Sie werden in mittige, 11 mm breite Sägeschlitze des Nebenträgers eingelegt und mit Stabdübeln an diesen angeschlossen.
4 Auflager (siehe Tabelle 4.1.6). Platten der Serie P-v- nach Tabelle 4.1.2 sind nicht an bestimmte Stützenquerschnitte gebunden.
Widerlagerformteile für Querträger- und Stützenanschlüsse bestehen aus der 8 mm dicken Platte und aus dem 10 mm dicken Hakenblech aus St 37 bzw. St 52. Die Formteile der Serie D und DE nach Tabelle 4.1.4 und 4.1.5 sind nicht an bestimmte Stützenquerschnitte gebunden. c) Verbindungsmittel:
Hakenplatten und ebene Widerlagerplatten werden mit Stabdübeln 012 mm an die Holzbauteile angeschlossen, für den Anschluß der Widerlagerformteile an Querträger und Stützen sind Sondernägel 0 4,0x60 mm der Tragfähigkeitsklasse III zu verwenden. Für die Verbindungsmittel gelten die Festlegungen in DIN 1052 Teil 2.
Berechnung
Die zulässigen Querkräfte (Auflagerkräfte der Nebenträger) sind für JANEBO-Hakenplatten und -Widerlager in Tabelle 4.1.1 bis 4.1.5 angegeben. Bei den Widerlagerformteilen mit Nagelanschluß gelten die angegebenen zulässigen Belastungen nur für den Anschluß an Quer-
Beim einseitigen Anschluß eines Nebenträgers muß das Versatzmoment, durch das der Hauptträger (Querträger) auf Torsinn beansprucht wird, beim Nachweis des Hauptträgers besonders berücksichtigt werden, soweit nicht durch besondere Maßnahmen ein Verdrehen verhindert wird. Die Wei-
Tabelle 4.1.1. Hakenplatten Serie -H-. Zulässige Belastung zul Q im Lastfall H für Trägerbreite BN >_ 154 mm1), Mindesthöhe HN des anzuschließenden Trägers.
Tabelle 4.1.4. Widerlager-Formteile Serie D. Zulässige Belastung zul Q im Lastfall H für den Anschluß an Querträger, sowie Loch(Nagel-)anzahl je Widerlager-Formteil.
Tabelle 4.1.2. Ebene Widerlagerplatten Serie P -v-. Zulässige Belastung zul 0 im Lastfall H für Stützenanschlüsse.
Tabelle 4.1.5. Hakenplatte Serie -HE 110- und Widerlagerformteil Serie -DE 1-12-. Zulässige Belastung zul Q im Lastfall H für Trägerbreite BN >_ 154 mmi) und Mindestträgerhöhe.
Tabelle 4.1.3. Ebene Widerlagerplatten Serie P -a/b-. Zul ässige Belastung zul 0 im Lastfall H für Stützenanschlüsse, Stützenbreite B = 160 oder 180 mm.
Tabelle 4.1.6. Zusammengesteckte Widerlager zu Eckstücken (E), T-förmigen Abzweigen (T) und Kreuzplatten für 4 Auflager (K).
BOZE 1 1 Balken-Z-Profile dienen zum stirnseitigen Anschluß von Nebenträgern an Hauptträger; verdeckt eingebaute Verbinder werden vorteilhaft auch für sichtbare Holzkonstruktionen eingesetzt. Die Profile des Typs SK aus Baustahl St 52-3 werden durch Warmverformung aus Breitflachstahl hergestellt. Der Schwächungskanal (SK) begrenzt die tragende Länge des unteren Auflagerschenkels. Einbaufertige Profile sind mit den in Tabelle 4.2.1 angegebenen Abmessungen lagervorrätig. Der Korrosionsschutz der Stahlteile muß grundsätzlich DIN 1052 Teil 2, Tabelle 1 entsprechen. Profile aus dem Standardlieferprogramm sind galvanisch verzinkt und chromatiert.
Ausführung
Die Z-Profile sind, evtl. mit eingelassener Stirnplatte, in scharfkantige Vollholzbalken oder Brettschichtholzträger einzubauen (bei sichtbaren Konstruktionen sollte, um eine weitgehende Rissefreiheit und Formstabilität zu erreichen, nur trockenes, kernfreies Vollholz oder Brettschichtholz verwendet werden). Die Stirnenden der Nebenträger müssen paßgenau (ohne Spiel) ausgeführt werden, die Sägeschlitze zur Aufnahme des unteren Auflagerschenkels dürfen höchstens 9 mm breit sein. Hauptträger und Nebenträger sind gegen Kippen und seitliches Verschieben zu sichern.
Die Zugverankerung des unteren Auflagerschenkels (Zuglasche) im Nebenträger erfolgt durch 2 Stabdübel gemäß Tabelle 4.2.2; die Stabdübel müssen unterhalb und oberhalb der Zuglasche mindestens 20 mm i n das Holz einbinden. Zusätzliche Nägel oder Holzschrauben (z.B. für Montagezwekke oder zur Lagesicherung) können in der Stirnplatte und im oberen Auflagerschenkel der Profile angeordnet werden.
Berechnung
Die nach DIN 1052 Teil 1 und Teil 2 rechnerisch ermittelten zulässigen Querkräfte (= Auflagerkräfte der Nebenträger) für Balken aus Vollholz und aus Brettschichtholz sowie die nach DIN 18800 Teil 1 ermittelten zulässigen Werte für die BOZETT Stahlprofile sind in Tabelle 4.2.2 angegeben. Die Aufnahme und Weiterleitung der Auflagerkräfte (z. B. Torsionsnachweise bei einseitigen Anschlüssen an den Hauptträger nach [41]) ist in jedem Einzelfall nachzuweisen.
38
Oberkantenbündiger Anschluß eines Dekkenbalkens BN/HN =120/180 mm aus Nadelholz (Vollholz) an einen BSH-Hauptträger. Die anzuschließende Auflagerkraft im Lastfall H beträgt QN = 5,0 kN. gewählt: BOZETT Stahl SK 156, Profilbreite B = 80 mm, 2 Stabdübel Q 8 x 55 mm. Aus Tabelle 4.2.2 ergibt sich für BNx HN = 120 x 180 mm und a1 = 24 mm: zul QN = 4,46.120/100 = 5,35 kN und zul Qz = 6,40 80/100 = 5,12 kN
Anschluß der Integralverbinder
Zum Anschluß an die Hauptträger dürfen nur Sondernägel nach DIN 1052 Teil 2 der Tragfähigkeitsklasse III mit den den einzelnen Integralverbindern zugeordneten Nagelgrößen (dnxln) verwendet werden. Die Nebenträger sind mit Stabdübeln nach DIN 1 052 Teil 2 mit 12 mm Durchmesser anzuschließen.
Bild 4.3.1. Trägeranschluß mit Integral-
verbinder. Bezeichnungen und Maße
Die Verwendung und Berechnung von GH-Integralverbindern für Auflageranschlüsse von Voll- und Brettschichtholzbauteilen bei Tragwerken mit vorwiegend ruhender Belastung wird durch Zulassungsbescheid [Z6] geregelt. Die Verbinder bestehen aus verzinktem Stahlblech mit 3 mm Blechdicke oder aus nichtrostendem Stahl. Integralverbinder aus nichtrostendem Stahl dürfen i n chlorhaltiger Atmosphäre, wie z.B. über gechlortem Wasser in Schwimmhallen, nicht verwendet werden.
Ausführung
Die Integralverbinder sind entsprechend Bild 4.3.1 anzuordnen, die hierin angegebenen Maße und alle Festlegungen in Tabelle 4.3.1 müssen eingehalten werden. Die Nebenträger sind mit ihrer Oberkante stets bündig mit der Oberkante der Hauptträger anzuschließen. Der Schwerpunkt des Stabdübelanschlusses muß in der Stabachse des Nebenträgers liegen. Der Integralverbinder darf nicht über Zwischenhölzer an den Hauptträger angeschlossen werden. Zwischen dem Stirnende des Nebenträgers und dem Stirnblech des I ntegralverbinders darf ein Zwischenraum von höchstens 3 mm sein. Maße der Nebenträger:
Die Breite BN muß mindestens 60 mm betragen, die Höhe HN i st nach Tabelle 4.3.1 auszuführen. Maße der Hauptträger:
Die Hauptträger müssen bei beidseitiger Anordnung der Integralverbinder eine Breite von mindestens BH = 2 s + 4 mm (s = Nageleinschlagtiefe) aufweisen, bei einseitiger Anordnung muß BH mindestens der Nebenträgerbreite BN entsprechen. Die Höhe HH des Hauptträgers ist unter Berücksichtigung der Mindestrandabstände der Nägel festzulegen.
Für Integralverbinder aus nichtrostendem Stahl dürfen nur Nägel und Stabdübel aus nichtrostendem Stahl verwendet werden. Für Integralverbinder aus verzinktem Stahlblech dürfen keine Nägel und Stabdübel aus nichtrostendem Stahl verwendet werden. Alle vorhandenen Nagellöcher und alle Stabdübellöcher der Interalverbinder sind mit Verbindungsmitteln gemäß Tabelle 4.3.1 zu versehen. Berechnung
Es ist nachzuweisen, daß die zu übertragende Anschlußkraft (Auf lagerkraft des Nebenträgers) die zulässigen Belastungen nach Tabelle 4.3.1 nicht überschreitet.
Beim einseitigen Anschluß von Integralverbindern muß das Versatzmoment M~ = FN BH/2, durch das der Hauptträger
auf Torsinn beansprucht wird, beim Nachweis des Hauptträgers besonders berücksichtigt werden, soweit nicht durch konstruktive Maßnahmen ein Verdrehen verhindert wird. Dies gilt auch für zweiseitige Anschlüsse, bei denen sich die Auflagerkräfte FN einander gegenüberliegender Nebenträger um mehr als 20% unterscheiden. Wird das Verdrehen durch konstruktive Maßnahmen verhindert, so ist die Weiterleitung der Kräfte aus dem Versatzmoment nachzuweisen [41].
Beispiel 4.3.1
Beidseitiger Integralverbinderanschluß an einen Brettschichtholzträger
Berechnung
Die Tragfähigkeit der Sparrenpfettenanker bei vorwiegend ruhender Belastung ist gemäß DIN 1052 Teil 2, Abschnitt 7.3 unter Berücksichtigung aller Querschnittsschwächungen und Ausmittigkeiten rechnerisch nachzuweisen. Die statische Berechnung muß den Nachweis der Nagelbelastung, den der Stahlblechformteile und den Querzugnachweis für die Holzbauteile enthalten.
Bild 5.1.1. Anhängen eines rechtwinklig kreuzenden Balkens Sparrenpfettenanker sind winkelförmige Stahlblechformteile, die vorwiegend zur zugfesten Verbindung zweier sich im Grundriß rechtwinklig kreuzenden Balken aus Nadelholz (Vollholz) oder Brettschichtholz eingesetzt werden. Sie eignen sich zur Übertragung ständiger Lasten wie z.B. beim Anschluß untergehängter Balkenlagen an Pfetten oder Binder und ebenso zur Befestigung bzw. Lagesicherung von Dachbauteilen (Sparren und Sparrenpfetten) zur Aufnahme von Windsoglasten. Sparrenpfettenanker bestehen aus verzinktem Stahlblech (Stahlsorten St 37 und St 52) mit 2 mm Blechdicke; bei Verwendung i n Feuchträumen oder im Freien ist ein zusätzlicher Korrosionsschutz gemäß DIN 1 052 Teil 2, Tabelle 1 erforderlich. Ausführung
Die Sparrenpfettenanker sind, um Zusatzbeanspruchungen aus Verdrehen der Holzbalken zu vermeiden, stets paarweise und symmetrisch anzuordnen (am besten diagonal versetzt). Wenn ausnahmsweise einseitige Anschlüsse ausgeführt werden sollen (z.B. gemäß Bild 5.1.5), sind die Balken gegen Verdrehen zu sichern. Der lichte Abstand zwischen zwei nebeneinanderliegenden Queranschlüssen soll > 2 • H betragen. Bei geringeren Abständen i st die zulässige Querzugbelastung des Holzes nach dem in Abschnitt 2 angegebenen Berechnungsverfahren zu überprüfen. Die Holzbreite muß bei einseitiger oder diagonaler Anordnung der Sparrenpfettenanker > s und bei beidseitiger (gegenüberliegender) Anordnung >_ 2 s betragen (s = Nageleinschlagtiefe). Der Anschluß der Sparrenpfettenanker erfolgt mit Sondernägeln nach DIN 1052 Teil 2 der Tragfähigkeitsklasse III, die Nagelrandabstände müssen DIN 1052 Teil 2 entsprechen. 40
Die in Tabelle 5.1.1 angegebenen zulässigen Zugkräfte für jeweils ein Paar mit GH Sparrenpfettenankern RL ergeben sich aus den Festlegungen in DIN 1052 Teile 1 und 2, DIN 18800 Teil 1 und aus den Querzugnachweisen gemäß Abschnitt 2. Bei den Querzugnachweisen wurde, vereinfachend und auf der sicheren Seite liegend, die am stärksten querzuggefährdete Fuge bezüglich der Trägerhöhe zugrunde gelegt (a/H = 0,4). Queranschlüsse mit a/H <0,2 sollen zur Aufnahme von Hauptlasten nicht ausgeführt werden [37]; aus dieser Bedingung ergeben sich die in Tabelle 5.1.1 angegebenen Richtwerte für die den einzelnen Sparrenpfettenankern zugeordneten größten Trägerhöhen. Bei kurzfristig wirkenden Lasten (z.B. Windsogkräften) können dagegen die angegebenen zul FZ-Werte des Lastfalles H auch bei größeren Trägerhöhen in Rechnung gestellt werden (siehe hierzu auch Abschnitt 2.1). Für den Abhebenachweis mit Berücksichtigung der Windsogspitzen nach DIN 1055 Teil 4 darf als „Tragkraft" der Sparrenpfettenanker der 1,8-fache zulässige Wert des Lastfalles H angesetzt werden (siehe DIN 1052 Teil 2, Abschnitt 3).
Beispiel 5.1.1.
Abhebenachweis für eine Hallendachpfette ( Koppelpfette) bei Windsogkräften im Dachrandbereich nach DIN 1055 Teil 4
5.2 Flachstahlanker Flachstahlanker mit hakenförmigen Ausnehmungen zum Einhängen in einbetonierte Ankerschienen oder in Stahlträgerflansche werden vorteilhaft für zugfeste Balkenanschlüsse an Stahlbeton- oder an Stahlbauteile entsprechend den Bildern 5.2.1 und
Tabelle 5.2.1. GH-Profilanker. Abmessungen und zulässige Belastungen zul FZ für ein Ankerpaar bei beidseitiger Anordnung in Nadelholz (Vollholz) oder Brettschichtholz gemäß Bild 5.2.1; Ankerschienen in Stahlbeton B251)
5.2.2 verwendet. Die Anker aus Stahl St 37 (Materialdicken 3 mm) sind verzinkt; bei Verwendung in Feuchträumen oder im Freien ist ein
zusätzlicher Korrosionsschutz gemäß DIN 1 052 Teil 2, Tabelle 1 erforderlich. Ausführung und Berechnung
Die Einsatzmöglichkeiten und Ausführungsbedingungen entsprechen sinngemäß denen der zuvor dargestellten Sparrenpfettenanker. Die in den Tabellen 5.2.1 und 5.2.2 angegebenen zulässigen Zugkräfte für jeweils ein Ankerpaar wurden analog wie beim Sparrenpfettenanker rechnerisch ermittelt. Dabei sind in der Regel die zulässigen Lasten für die einbetonierten Ankerschienen oder die Stahlspannungen in dem durch die hakenförmigen Ausklinkungen geschwächten Querschnitten maßgebend. Die Aufnahme und Weiterleitung der Lasten in den Beton- oder Stahlbauteilen ist in jedem Einzelfall gesondert nachzuweisen.
Tabelle 5.2.2. GH T-Träger-Anker. Abmessungen und zulässige Belastungen zul Fz für ein Ankerpaar bei diagonaler Anordnung in Nadelholz (Vollholz) oder Brettschichtholz gemäß Bild 5.2.2
Bild 5.2.2. GH T-Träger-Anschluß an Profilstahl-Überzug, Beispiel
42
Berechnung und Ausführung
Die zulässigen Zugkräfte der Spannschlösser richten sich nach den entsprechenden Werten für die Anschweißenden bzw. der anzuschließenden Rundstahl-Zugstangen mit i.d.R. geschnittenem Gewinde (Berechnung der zulässigen Zugkraft nach DIN 18800 Teil 1). Spannschlösser nach DIN 1478- s.Tabelle 6.1.1 - bestehen aus der Spannschloßmutter und zwei Anschweißenden nach DIN 1480 mit Rechts- und Linksgewinde. Spannschloßmuttern bis M 48 sind aus Rohr (Werkstoff St 35 nach DIN 1629), Spannschloßmuttern der Größen M 56 bis M 80 sind aus Rundstahl (Werkstoff St 50-2 nach DIN 17100) gefertigt.
Spannschloßmuttern nach DIN 1479 - siehe Tabelle 6.1.2 - werden in der Regel ohne Anschweißenden geliefert. Sie bestehen aus Sechskant-Stahl mit mindestens 330 N/mm2 Zugfestigkeit.
Geschmiedete Spannschlösser (offene Form) nach DIN 1480- siehe Tabelle 6.1.3- mit zwei Anschweißenden nach Tabelle 6.1.4 mit Rechts- und Linksgewinde. Spannschlösser aus Stahl mit mindestens 330 N/mm2 Zugfestigkeit.
Anschweißenden. Evtl. erforderliche Sechskantmuttern (z.B. als Kontermuttern) mit Rechts- oder Linksgewinde sind besonders zu bestellen.
Sofern die Zugstäbe (z.B. Rundstahldiagonalen) im Spannungsquerschnitt mit höheren als den zulässigen Zugkräften für Schrauben der Festigkeitsklasse 4.6 bzw. / -Rau stahl St 37 ausgenutzt werden sollen, ) sind nur Spannschlösser mit einer ent-
sprechenden Werksbescheinigung (z. B. nach DIN 50049) zu verwenden. Der Korrosionsschutz der Spannschlösser und Anschweißenden soll mindestens den Anforderungen der DIN 55928 (Korrosionsschutz von Stahlbauten) entsprechen.
Hinweis Spannschlösser für nicht genormte Gewindegrößen (metrische Gewinde und Zollausführungen) mit großen Durchmessern bei gleichzeitig hohen Werkstoff-Festigkeiten sind im einschlägigen Fachhandel erhältli ch.
BESISTA sind Ankerkörperzum Anschluß von runden Zugstäben aus Stahl. Sie bestehen aus einem Gußstück mit Gewindehülse und gabelförmigen Augenstablaschen. Der anzuschließende Zugstab wird in die Gewindehülse eingeschraubt, über die gabelförmigen Augenstablaschen wird der Stabanker durch einen Steckbolzen mit dem Anschlußblech (Knotenblech) der Konstruktion verbunden. Die Stabanker mit statischer Typenprüfung [T2] durch das Prüfamt für Baustatik der Landeshauptstadt Stuttgart sind nur für vorwiegend ruhende Belastung bestimmt.
Werkstoffe
Anker: Gußeisen GGG 40.3 nach DIN 1693 Zugstab: St 37 bzw. St 52 nach DIN 17100 Bolzen: Schraubenstahl 10.9 nach DIN 6914 oder St 52-3 Anschlußblech: St 37,St 52 nach DIN 17100 oder GGG 40 nach DIN 1693
Die möglichen Werkstoffkombinationen sind in Tabelle 6.2.1 angegeben. Der Korrosionsschutz soll mindestens den Anforderungen der DIN 55928 (Korrosionsschutz von Stahlbauten) entsprechen.
Maße
Die Maße der Stabanker, Anschlußbleche und Bolzen sind in Tabelle 6.2.1 zusammengestellt. Der erforderliche Randabstand 15 der Bohrungen für den Querbolzen im Anschlußblech darf nicht unterschritten werden. Die Höhe des Anschlußbleches sollte mindestens der Ankerhöhe entsprechen.
Berechnung
Die zulässigen Zugkräfte der BESISTA sind für die verschiedenen Werkstoffkombinationen in Tabelle 6.2.1 angegeben. Der Nachweis des Zugstabes, des Gußankers mit Querbolzen und des Anschlußbleches im Bereich des Querbolzens ist durch die Typenprüfung erbracht. Der Nachweis der Weiterleitung der Kräfte im Anschlußblech und im Zugstab, falls dieser am anderen Ende nicht wieder durch einen Gußanker angeschlossen wird, ist in jedem Einzelfall gesondert zu führen.
Besondere Hinweise
Der Zugstab muß so weit in die Gewindehülse des Ankers eingeschraubt sein, daß sein Gewindeende am „Kontrolloch" des Ankers sichtbar wird. Die Stabanker dürfen in keiner Weise verformt werden. Grundsätzlich sind nur die vom Hersteller mitgelieferten Bolzen zu verwenden.
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Bild 6.2.1. Bezeichnungen am Betschart-Sicherheits-Stabanker (BESISTA)
Das RODAN-Zugstabsystem besteht aus dem Rundstab mit aufgerolltem oder geschnittenem Gewinde, den beiden Gußankerteilen sowie individuell gefertigten Innenlaschen. Der Zugstab wird in die Ankerteile eingeschraubt, diese werden über die gabelförmigen Augenstablaschen durch Bolzen mit den an der Konstruktion angeschweißten Innenlaschen verbunden. Das RODAN-Zugstab-System mit statischer Typenprüfung [T3] durch das Regierungspräsidium Karlsruhe darf nur bei vorwiegend ruhender Belastung verwendet werden.
Werkstoffe
GGG 400 nach DIN 1693 St 52 nach DIN 17100 Stahl 9 S Mn Pb 28K bzw. für RDA > 30 Stahl 45 S 20 nach DIN 1651 I nnenlasche: St 37 nach DIN 17100
Ankerteil: Rundstab: Bolzen:
Der Korrosionsschutz soll mindestens den Anforderungen der DIN 55928 (Korrosionsschutz von Stahlbauten) entsprechen.
Maße
Die Maße der Ankerteile, der Innenlaschen und der zugehörigen RODAN-Muffen sind in Tabelle 6.3.1 angegeben. Die Maße der Innenlaschen können bis auf die vorgegebene Dicke tL frei gewählt werden. Der erforderliche Randabstand r der Boh-
rungen für den Bolzen ist einzuhalten, Beispiele für verschiedene Formen der I nnenlasche (Augenplatte) sind in der RODAN-Informationsmappe enthalten.
Berechnung
Die zulässigen Zugkräfte des RODANZugstab-Systems sind in Tabelle 6.3.1 angegeben. Die Typenprüfung beinhaltet den Nachweis des Rundstabes, des Bolzens, des Gußankerteiles, der Innenlasche sowie der Muffe. Der Nachweis der Weiterleitung der Kräfte im Rundstab (falls dieser nicht
wieder durch ein RODAN-Ankerteil angeschlossen wird) und in der Innenlasche i st in jedem Einzelfall gesondert zu führen.
Besondere Hinweise
Der Rundstab ist mindestens mit der vollen Gewindelänge in das Gußankerteil einzuschrauben. Das Justieren im eingebauten Zustand erfolgt durch Drehen des Stabes mit Hilfe zweier Maulschlüssel. Grundsätzlich sind nur komplette, vom Hersteller gelieferte Zugstabsysteme einschließlich der Anschlußteile und Bolzen zu verwenden.
7. Normen, Verzeichnisse, Literatur 7.3 Literatur Prüfbericht Nr. Ty 1/91, Landeshauptstadt Stuttgart, Prüfamt für Baustatik; (31.5.1992)
[T3] RODAN Zugstab-System: Dipl.-Ing.R. Danz, Cheruskerstr. 13, 7036 Schönaich. Vertrieb: DETEC Fertigung GmbH, Breslauer Str.3, 6080 Gross-Gerau, Tel.(06152)8006-0, Prüfbericht Nr. 50/89, Reg.-präs. Karlsruhe; (30.6.1996) Weitere Verbindungssysteme BOZETT Balken-Z-Profile: BULLDOG Beratungs- und Vertriebs-GmbH, Postfach 1 451, 2808 Syke 1, Tel. 04242/5196
Sparrenpfettenanker und Flachstahlanker: BILD-Ernst Bierbach GmbH & Co.KG, Rudolph-Diesel-Straße 2, 4750 Unna, Tel. 02303/2802-0 BMF-Baubeschläge, Bentsen GmbH & Co. KG, Neustadt 10, 2390 Flensburg Tel. 0461/44442 GH-Baubeschläge Hartmann GmbH, Hinterm Schloß 8, 4970 Bad Oeynhausen 2, Tel. 05731/52036-37
Ankerschienen: Frimeda-Ankerschienen: Siegfried Fricker GmbH, Wurmbergstraße 30-34, 7135 Wirnsheim, Tel. 07041/4860 Halfeneisen-Ankerschienen: Halfeneisen GmbH & Co., Harffstraße 47-51, 4000 Düsseldorf 13, Tel.021 1/7775-0 Jordahl-Ankerschienen: Deutsche Kahneisen Ges. West GmbH, Nobelstraße 49/55, 1 000 Berlin 44, Tel.030/689708-0
Bücher (siehe auch Folge 1)
Veröffentlichungen
[01] Brüninghoff,H. u.a.: Holzbauwerke. Eine ausführliche Erläuterung zu DIN 1 052 Teil 1 bis Teil 3, Ausgabe April 1988. Hrsg.:DIN,Dt.lnst.für Normung e.V.; Dt.Ges.für Holzforschung e.V.-Berlin,Köln: Beuth; Wiesbaden, Berlin:Bauverl.,1989 [02] v.Halasz,R.;Scheer,C.: Holzbau-Taschenbuch. Bd.1:Grundlagen,Entwurf und Konstruktionen, 8.Aufl.1986. Bd.2:DIN 1052 und ErläuterungenFormeln-Tabellen-Nomogramme, 8.Aufl.1989. Berlin:Ernst & Sohn, Verlag für Architektur und techn. Wissenschaften [03] Cziesielski,E.; Friedmann,M.; SchelIi ng,W.: Holzbau, statische Berechnungen. Düsseldorf: Holzwirtschaftlicher Verlag der Arbeitsgemeinschaft Holz e.V., 1988 [04] Ehlbeck,J.;Steck,G.:lngenieurholzbau i n Forschung und Praxis, Karlsruhe: Bruderverlag, 1982 [05] Dräge,G.; Stoy,K.-H. :Grundzüge des neuzeitlichen Holzbaues. Bd.1:Konstruktionselemente, Berechnung und Ausführung, Berlin: Ernst&Sohn, 1981 [06] Werner,G.:Holzbau. Teil 1 (Werner, G.;Steck,G.):Grundlagen, 4.AufI.1991. Teil 2:Dach- und Hall entragwerke, 3.Aufl.1987. Düssel-
[ 30] Milbrandt,E.;Königer,S. u.a.: holzbau handbuch, Reihe 2 Tragwerksplanung, Teil 2 Verbindungsmittel, Folge 1. In: [20], 1990 [31] Möhler,K.:Verschiebungsgrößen mechanischer Holzverbindungen der DIN 1052 Teil 2 (Entwurf 1984), In: [22]
dorf :Werner-Verlag [07] Fritzen,K. u. a.: Holzbau-Praxis.Hinweise für die Ausführung nach DIN 1052/Bund Deutscher Zimmerer im Zentralverband des Deutschen Baugewerbes. Karlsruhe, Bruderverlag
Zeitschriften [20] Informationsdienst HoIz,Entwickl ungsgemeinschaft Holzbau (EGH) in der Deutschen Gesellschaft für Holzforschung (DGfH),München (Hrsg.) in Zusammenarbeit mit Bund Deutscher Zimmermeister im Zentralverband des Deutschen Baugewerbes (ZDB), Bonn, und Arbeitsgemeinschaft Holz e.V., Düsseldorf [21] Holzbau-Statik-Aktuell. Informationen zur Berechnung von Holzkonstruktionen. Arbeitsgemeinschaft Holz e.V., Düsseldorf (Hrsg.) [ 22] bauen mit holz. Karlsruhe, Bruderverlag [23] Bauingenieur. Berlin:Springer [24] Bautechnik. Berlin:W.Ernst&Sohn, Verlag für Architektur und technische Wissenschaften [25] Holz als Roh- und Werkstoff. Berlin: Springer
88 (1986), S.206-214 [32] Milbrandt,E.: Zur Berechnung nachgiebig verbundener Holztragwerke. I n: Holzbau `91, Fachtagung für Bauingenieure in Leinfelden. Arbeitsgemeinschaft Holz e.V. und Landesbeirat Holz Baden-Württemberg [ 33] Heimeshoff,B.: Berechnung von Rahmenecken mit Dübelanschluß (Dübelkreis). In: [21] Folge 2 (1977) [ 34] Moers,F.: Standsicherheit eingespannter Stützen aus Holz. In: [22] 79 (1977), S.571-574 [35] Heimeshoff,B.: Bemessung von Holzstützen mit nachgiebigem Fußanschluß, In: [21] Folge 3(1979) [36] Möhler,K.;Freiseis,R.: Untersuchungen zur Bemessung von Holzstützen mit nachgiebigem Fußanschluß. In: [21] Folge 7(1983), S.5-10 [37] Ehlbeck,J. ;Görlacher,R. ;Werner,H.: Empfehlung zum einheitlichen genaueren Querzugnachweis für Anschlüsse mit mechanischen Verbindungsmitteln. I n: [22] 93 (1991), S.825-828 [38] Ehlbeck,J.;Gärlacher,R.: Querzuggefährdete Anschlüsse mit Nagelplatten. In: [21] Folge 8(1987), S.8-12 [39] Ehlbeck,J.;Görlacher,R.: Zum Querzugnachweis bei Anschlüssen mittels Stahlblechformteilen. In: [22] 87 (1985), S.468-473 [40] MähIer,K.;Siebert,W.: Ausbildung und Bemessung von Queranschlüssen bei Brettschichtträgern oder Vollholzbalken. In: [211 Folge 6 (1981) [41] Mähler,K.;Hemmer,Kl.: Rechnerischer Nachweis von Spannungen und Verformungen aus Torsinn bei einteiligen Vollholz- und Brettschichtholzbauteilen. In: [21] Folge 2 (1977) [42] Heimeshoff,B.: Probleme der Stabilitätstheorie und Spannungstheorie II. Ordnung im Holzbau. In: [21] Folge 9 (1987), S.1-16 [43] Lischke,N.;Ewald,G.: Die am Fußpunkt eingespannte Holzstütze. In:[23] 58 (1983), S.223-230 sowie Zuschrift in [23] 60 (1985), S.64 [44] Scheer,C.;Bauer,J.: Bemessungsverfahren und Bemessungshilfen zu DIN 1 052 Teil 1 und Teil 2. In: [02] Band 2(1989), 5.37ff [45] Irmschler,H.-J.: Allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen im Holzbau; I n: [22] 93 (1991), S.835-848
