07 141106 Musterstatik Im DBU Projekt 30595-25

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LOKAL.PLAN GmbH & Co KG
„Standardisierter Bauteilkatalog für ein beispielhaftes siebengeschossiges Wohnungsund Geschäftsgebäude in Holzbauweise in Plusenergiestandard“
Musterstatik für ein 7-geschossiges Gebäude
Anlage zum
Abschlussbericht über ein Entwicklungsprojekt,
gefördert unter dem Az: 30595-25 von der
Deutschen Bundesstiftung Umwelt
von
Dipl-Ing. Wolfgang Starke,
Dipl-Ing. Andreas Naumann,
Dipl-Ing. (FH) Martin Reichel
M.A. Ondrej Vopravil und
Dr. Dipl.-Phys. Christoph Gerhards
November 2014
Musterstatik im DBU Projekt 30595-25.odt
1/119
Inhaltsverzeichnis
1 Theoretische Grundlagen zu Holzbauwerken............................................................................................................................ 4
1.1 Aus gültigen Vorschriften für Holzbauwerke der DIN EN 1995-1-1:2010-12 in Verbindung mit DIN EN 1995-1-1/NA:201012......................................................................................................................................................................................... 4
1.2 Charakter. Festigkeits-, Steifigkeits- u. Rohdichtekennwerte der zu verwendeten Holzmaterialien.....................................5
1.2.1 für Vollholz C 24 DIN EN 338................................................................................................................................... 5
1.2.2 für Brettschichtholz Gl 24h DIN EN 14080:2013-09................................................................................................. 6
1.2.3 für Brettschichtholz Gl 32c (Gl 28c) DIN EN 14080:2013-09..................................................................................... 7
1.2.4 für Furnierschichtholz Buche-FSH längslagig........................................................................................................... 8
1.2.5 für Holzwerkstoffplatte EUROSTRAND OSB 4 TOP von EGGER.................................................................................. 9
1.3 Erdbebensicherheit von Holzbauwerken........................................................................................................................ 10
1.4 Thematik Druckpressung bei Holz und holzähnlichen Materialien.................................................................................. 11
1.5 Musterstatik.................................................................................................................................................................. 15
1.5.1 Beschreibung zur gewählten Tragwerkskonzeption eines 7-geschossigen Mustergebäudes....................................15
1.5.2 Gebäudeaussteifung............................................................................................................................................ 17
Horizontallasten aus Wind in z- Richtung (auf Außen und Innenlängswände in Längsrichtung des Gebäudes).........18
Horizontallasten aus Wind in y- Richtung (auf Giebelwände und Querinnenwände in Querrichtung des Gebäudes)18
Gesamtstabilität des Gebäudes nach EN 1992-1-1.................................................................................................. 18
1.5.3 Bauteile............................................................................................................................................................... 19
1.5.4 Nachweis Dachdecke............................................................................................................................................ 19
- Pos. Dachdecke Pultdach...................................................................................................................................... 19
- Pos. Dachdecke satteldachförmig.......................................................................................................................... 25
- Pos. Dachdecke mit Einbau RWA Anlage................................................................................................................ 27
- Pos. Dachdecke über Aufzugsraum........................................................................................................................ 27
- Pos. Dach Zwischenbereich................................................................................................................................... 28
- Pos. Dachscheibe.................................................................................................................................................. 28
- Pos. Anschlußkonstruktionen................................................................................................................................ 29
- Pos. Auflagerbohle für Dachelemente in Holzwand............................................................................................... 29
- Pos. Auflagerbohle für Dachelemente an Stahlbetonwand.................................................................................... 30
- Pos. Auflagewinkel für Dachelemente an Unterzug Dach........................................................................................ 30
- Pos. Schott für Unterverkleidung........................................................................................................................... 31
- Pos. Unterzug Dach............................................................................................................................................... 32
- Pos. Mittelstütze Dach unter Unterzug Dach.......................................................................................................... 34
1.5.5 Nachweis Geschossdecken................................................................................................................................... 38
- Allgemeines.......................................................................................................................................................... 38
- Pos. Geschossdecke des Bausystems 3G+............................................................................................................. 38
- Pos. Decke ü. 5. OG bis ü. 3. OG........................................................................................................................... 39
- Pos. Decke ü. 2. OG bis ü. 1. OG........................................................................................................................... 46
- Pos. Decke über Erdgeschoss................................................................................................................................ 48
- Pos. Deckenelement Flur...................................................................................................................................... 48
- Pos. UD Unterdecke.............................................................................................................................................. 48
- Pos. Deckenscheibe zwischen den Elementen....................................................................................................... 54
- Pos. Deckenscheibe.............................................................................................................................................. 54
- Pos. Anschlußkonstruktionen................................................................................................................................ 56
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- Pos. Auflagerbohle für Deckenelemente in Außenwand......................................................................................... 56
- Pos. Auflagewinkel für Deckenelemente an Stahlbetonwand................................................................................. 57
- Pos. Fenstersturzträger FeSt in Außenwand........................................................................................................... 58
- Pos. Unterzüge Decke........................................................................................................................................... 60
A) Pos. Deckengleicher Unterzug............................................................................................................................. 60
B) Pos. Unterzug..................................................................................................................................................... 61
- Pos. Stützen Decke................................................................................................................................................ 62
1.5.6 Nachweis Außenwände........................................................................................................................................ 68
- Pos. Außenwand des Bausystems 3G+.................................................................................................................. 68
- Pos. Wandträger................................................................................................................................................... 70
A) Pos. Wandträger ungestört................................................................................................................................. 70
B) Pos. Fensterträger.............................................................................................................................................. 72
C) Pos. Randwandträger......................................................................................................................................... 73
D) Pos. Wand als Verbundquerschnitt, bestehend aus Wand (Fenster)-träger und OSB 4 TOP Platte.......................73
E) Pos. Wandträger ungestört mit 22 mm OSB Steg................................................................................................. 74
F) Pos. Fensterträger mit 22 mm OSB Steg.............................................................................................................. 74
1.5.7 Nachweis Innenwände......................................................................................................................................... 87
Tragende Wände.................................................................................................................................................... 88
Nichttragende Wände............................................................................................................................................. 95
1.5.8 Hinweise zu Bauteilen in Massivbauweise (Stahlbeton, Mauerwerk)....................................................................98
- Pos. Unterzüge Decke.......................................................................................................................................... 101
- Pos. UZ 1 Unterzug Decke Achse C/1-4................................................................................................................. 101
- Pos. UZ 2 Unterzug Decke Achse 1, 4/~C-D.......................................................................................................... 102
- Pos. UZ 3 Unterzug Decke Achse 4/A-~B............................................................................................................... 103
- Pos. RB als Ringbalken für strassenseitige und hofseitige Außenwand des 1. OG bis 5. OG..................................103
- Pos. Stützen Decke.............................................................................................................................................. 105
- Pos. Treppen...................................................................................................................................................... 105
- Pos. Treppenlauf................................................................................................................................................. 105
- Pos. Zwischenpodest........................................................................................................................................... 106
- Pos. Hauptpodest vor Treppe und Aufzug............................................................................................................ 106
1.5.9 Statische Betrachtungen für Gründung und Bodenplattenausbildung.................................................................107
1.6 Positionspläne............................................................................................................................................................. 110
1.6.1 Positionsplan Dach und Dachgeschoss................................................................................................................ 110
1.6.2 Positionsplan Decke über 5. OG, ü- 4. OG und ü. 3. OG...................................................................................... 111
1.6.3 Positionsplan Decke über 2. OG und ü. 1. OG..................................................................................................... 112
1.6.4 Positionsplan Decke über EG.............................................................................................................................. 113
1.6.5 Positionsplan Ansicht Nord................................................................................................................................. 114
1.6.6 Positionsplan Ansicht Süd................................................................................................................................... 115
1.6.7 Positionsplan Schnitt.......................................................................................................................................... 116
1.7 Baumaterialien............................................................................................................................................................ 117
1.7.1 Baustoffe............................................................................................................................................................ 117
1.7.2 Verbindungsmittel.............................................................................................................................................. 118
1.8 Anlagen....................................................................................................................................................................... 119
3/119
1
Theoretische Grundlagen zu Holzbauwerken
1.1
Aus gültigen Vorschriften für Holzbauwerke der DIN EN 1995-1-1:2010-12 in Verbindung
mit DIN EN 1995-1-1/NA:2010-12
Dach und Geschossdecke: Nutzungsklasse NKL 1
allseitig geschlossene und beheizte Bauwerke
Feuchtegehalt bei 65% rel. Luftfeuchte, (Holzfeuchte 5-15 %); Klima von 20°C ▸ Tab. NA.6 DIN EN 1995-1-1/NA
Einwirkungen auf Geschossdecke ▸DIN EN 1990, DIN EN 1991-1-1 u. DIN EN 1991-1-1/NA
g - ständ. Last aus Eigengew. + Bodenaufbau; γG = 1,35; q - Nutzlast; γQ = 1,50 [NA, Tab.A.1.2]
Klasse der Lasteinwirkungsdauer (KLED) :
ständ. Last
▸ als KLED
ständig (Kmod = 0,6 ) (Vollholz, Brettschichtholz)
ständ. Last
▸ als KLED
ständig (Kmod = 0,4 ) (OSB- Platten)
Nutzlast nach DIN EN 1991-1-1/NA, Tab. 6.1 DE:
Kategorie A 2: Wohn- u. Aufenthaltsräume mit ausreichender Querverteilung ▸ als KLED mittel DIN EN 1991-1-1 Tab. 3.1
Kategorie B 1: z. B. Büroflächen
▸ als KLED mittel (Kmod = 0,8 ) (Vollholz, Brettschichtholz), (Kmod = 0,7 ) (OSB- Platten)
Kategorie C 1: z. B. Schulräume
▸ als KLED kurz (Kmod = 0,9 ) (Vollholz, Brettschichtholz), (Kmod = 0,9 ) (OSB- Platten)
Mannlast auf Dach
▸ als KLED sehr kurz (Kmod =1,10) (Vollholz, BS, OSB)
Kat. T: Treppen u.-podeste
▸ als KLED kurz (Kmod = 0,9)
Kat. Z: Balkone, Terrassen
▸ als KLED kurz (Kmod = 0,9)
Schneelast
▸ als KLED kurz (Kmod = 0,9 ) (Vollholz, Brettschichtholz, OSB- Platten )
Windlast
▸ als KLED kurz/sehr kurz (k./s.k.) (Kmod = 1,0) (Vollholz, Brettschichtholz, OSB- Platten )
(Kmod = Modifikationsbeiwert; abhängig von Holzfeuchte, Lasteinwirkungsdauer)
(mittel = akkumulierte Dauer der char. Einwirkg. ≘ 1 Woche bis 6 Monate)
(kurz = akkumulierte Dauer der char. Einwirkg. ≘ kürzer als 1 Woche)Charakter. Festigkeits-, Steifigkeits- u. Rohdichtekennwerte
Bei Verbindung aus Holzteilen mit unterschiedlichen zeitabhängigen Verhalten:
kmod = √ (kmod,1*kmod,2)
z. B. Kombination OSB/Holz
ständig: √(0,4*0,6)
mittel √(0,7*0,8)
kurz
= 0,49
= 0,75
= 0,90
Rechenbeiwerte
γm = 1,3 für Tragfähigkeit; 1,1 für Verbindg.mittel DIN 1995-1-1/NA, Tab.NA.2
γm = 1,0 für Gebrauchstauglichkeit
Kdef = 0,6 (Vollholz); Kdef = 1,5 (OSB-Pl.) DIN 1995-1-1 Tab. 3.2 (Nkl 1)
Emean,fin = Emean/(1+Kdef)
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1.2
Charakter. Festigkeits-, Steifigkeits- u. Rohdichtekennwerte der zu verwendeten
Holzmaterialien
1.2.1
für Vollholz C 24 DIN EN 338
Biegung
fm,K =
24,0
N/mm²
2,40
kN/cm²
Zug
ft,0,K =
14,0
N/mm²
1,40
kN/cm²
Zug ⊥
ft,90,K =
0,4
N/mm²
0,04
kN/cm²
Druck
fc,0,K =
21,0
N/mm²
2,10
kN/cm²
Druck ⊥
fc,90,K =
2,5
N/mm²
0,25
kN/cm²
fv,K =
4,0*
N/mm²
0,40
kN/cm²
Kcr =
0,5
E-Modul
E0,mean =
11000
N/mm²
1100
kN/cm²
E-Modul ⊥
E90,mean =
370
N/mm²
37
kN/cm²
Schubmodul
Gmean =
690
N/mm²
69
kN/cm²
Rohdichte
ρK =
350
kg/m³
Verformungsfaktor
kdef =
0,6
-
βo = 0,65
βn = 0,80
mm/min
mm/min
Schub
Abbrandrate
DIN EN 1995-12:2012-12,
Tabelle 3.1
Bei Biegung u. Querschnittshöhen h ≤ 150 mm darf fm,K mit kh = min: (150/h)0,2 bzw 1,3 multipliziert werden (DIN EN 1995-1-1,
3.2(3)
5/119
1.2.2
für Brettschichtholz Gl 24h DIN EN 14080:2013-09
Biegung
fm,K =
24,0
N/mm²
2,40
kN/cm²
Zug
ft,0,K =
16,5
N/mm²
1,65
kN/cm²
Zug ⊥
ft,90,K =
0,5
N/mm²
0,05
kN/cm²
Druck
fc,0,K =
24,0
N/mm²
2,40
kN/cm²
Druck ⊥
fc,90,K =
2,7
N/mm²
0,27
kN/cm²
fv,K =
3,5
N/mm²
0,35
kN/cm²
Kcr =
0,714
E-Modul
E0,mean =
11600
N/mm²
1160
kN/cm²
E-Modul ⊥
E90,mean =
390
N/mm²
39
kN/cm²
Schubmodul
Gmean =
720
N/mm²
72
kN/cm²
Rohdichte
ρK =
380
kg/m³
Verformungsfaktor
kdef =
0,6
-
βo = 0,65
βn = 0,70
mm/min
mm/min
Schub
Abbrandrate
DIN EN 1995-12:2012-12,
Tabelle 3.1
h = homogenes BSH = einheitl. Festigkeitsklasse der Lamellen aus C 24 (DIN EN 1194
bei h ≤ 600 mm darf fm,K = 2,4* (600/h)0,14 bzw. 2,4* 1,1 werden!
Beisp. h = 280 mm: (600/280)0,14 = 1,11, d.h. fm,K = 2,4*1,1 = 2,64 kN/cm²
Beisp. h = 320 mm: (600/320)0,14 = 1,09, d.h. fm,K = 2,4*1,09 = 2,62 kN/cm²
6/119
1.2.3
für Brettschichtholz Gl 32c (Gl 28c) DIN EN 14080:2013-09
Biegung
fm,K =
32,0 (28,0)
N/mm²
3,20 (2,80)
kN/cm²
Zug
ft,0,K =
19,5 (16,5)
N/mm²
1,95 (1,65)
kN/cm²
Zug ⊥
ft,90,K =
0,45 (0,40)
N/mm²
0,045 (0,04)
kN/cm²
Druck
fc,0,K =
26,5 (24)
N/mm²
2,65 (2,40)
kN/cm²
Druck ⊥
fc,90,K =
3,0 (2,7)
N/mm²
0,30 (0,27)
kN/cm²
fv,K =
3,5
N/mm²
0,35
kN/cm²
Kcr =
0,714
E-Modul
E0,mean =
13700 (12600)
N/mm²
1370 (1260)
kN/cm²
E-Modul ⊥
E90,mean =
420 (390)
N/mm²
42 (39)
kN/cm²
Schubmodul
Gmean =
780 (720)
N/mm²
78 (72)
kN/cm²
Rohdichte
ρK =
410 (380)
kg/m³
Verformungsfaktor
kdef =
0,6
-
βo = 0,65
βn = 0,70
mm/min
mm/min
Schub
Abbrandrate
DIN EN 1995-12:2012-12,
Tabelle 3.1
Klammermaße gelten für Gl 28c
c = unterschiedliche Festigkeitsklassen; h = homogenes BSH
Gl 32c (kombiniertes BSH) außen Lamellen aus C 40, innen Lamellen aus C 30), (DIN EN 1194)
je ≥ 2 Lamellen C 40 an beiden äußeren Rändern
entspricht je 1/6*h
Gl 28c (kombiniertes BSH) außen Lamellen aus C 30, innen Lamellen aus C 24), (DIN EN 1194)
je ≥ 2 Lamellen C 40 an beiden äußeren Rändern
entspricht je 1/6*h
Gl 28c Mindestabmessung:
Unterzüge mit Mind.breite b ≥ 100 mm
Stützen mit Mind.breite b ≥ 100 mm, Mindestdicke h≥ 100 mm
Gl 32c Mindestabmessung:
Unterzüge mit Mind.breite b ≥ 120 mm
Stützen mit Mind.breite b ≥ 120 mm, Mindestdicke h≥ 120 mm
bei h ≤ 600 mm darf fm,K = 3,2 (2,8)* (600/h)0,14 bzw. 3,2 (2,8)* 1,1 werden!
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1.2.4
für Furnierschichtholz Buche-FSH längslagig
nach Zulassung Z-9.1-838
Biegung [D 40]
fm,K =
65,0
N/mm²
6,50
kN/cm²
Zug
ft,0,K =
70
N/mm²
7,00
kN/cm²
Zug ⊥
ft,90,K =
1,50
N/mm²
0,15
kN/cm²
Druck [D 60]
fc,0,K =
41,6
N/mm²
4,16
kN/cm²
Druck ⊥
fc,90,K =
14,0
N/mm²
1,40
kN/cm²
fv,K =
9,0
N/mm²
0,90
kN/cm²
Kcr =
0,714
E-Modul
E0,mean =
16800
N/mm²
1680
kN/cm²
E-Modul ⊥
E90,mean =
470
N/mm²
47
kN/cm²
Schubmodul
Gmean =
760
N/mm²
76
kN/cm²
Rohdichte
ρK =
680
kg/m³
Verformungsfaktor
kdef =
0,6
-
βo = 0,65
βn = 0,70
mm/min
mm/min
Schub
Abbrandrate
DIN EN 1995-12:2012-12,
Tabelle 3.1
▸
▸
▸
Furnierdicke: 3,7 mm
Phenolharz Klebstoff 7%
Formaldehyd Kl. E 1
▸
Zur Bemessung von Verbindungsmitteln bei Verbindung mit Buche FSH sind die entsprechenden Angaben in o. g. Zul.,
Tabelle 1 zu beachten!
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1.2.5
für Holzwerkstoffplatte EUROSTRAND OSB 4 TOP von EGGER
nach Zulassung Z-9.1-566 für Nenndicke 15 mm, 22 mm (30 mm) und DIN EN 300
Biegung Spanrichtg. Deckschicht
fm,K =
25 (25)
N/mm²
2,5
kN/cm²
Biegung ⊥ Spanrichtg. Deckschicht
fm,K =
15 (15)
N/mm²
1,5
kN/cm²
Zug Spanrichtg. Deckschicht
ft,K =
12 (12)
N/mm²
1,2
kN/cm²
Zug ⊥ Spanrichtg. Deckschicht
ft,K =
10 (10)
N/mm²
1,0
kN/cm²
Druck Spanrichtg. Deckschicht
fc,K =
19 (17)
N/mm²
1,9
(1,7)
kN/cm²
Druck ⊥ Spanrichtg. Deckschicht
fc,K =
16 (15)
N/mm²
1,6
(1,5)
kN/cm²
Schub Spanrichtg. Deckschicht
fv,K =
2 (1,6)
N/mm²
0,2
(0,16)
kN/cm²
Schub ⊥ Spanrichtg. Deckschicht
fv,K =
9 (8)
N/mm²
0,9
(0,8)
kN/cm²
E-Modul Bieg. Spanrichtg.
Deckschicht
Em,mean =
7000 (7000)
N/mm²
700
kN/cm²
E-Modul Bieg.
⊥ Spanrichtg. Deckschicht
Em,mean =
3000 (3000)
N/mm²
300
kN/cm²
E-Modul Druck/ Zug
Spanrichtg. Deckschicht
Ec(t),mean =
4300 (4300)
N/mm²
430
kN/cm²
E-Modul Druck/ Zug
⊥ Spanrichtg. Deckschicht
Ec(t),mean =
3200 (3200)
N/mm²
320
kN/cm²
ρK =
620
kg/m³
kdef =
1,5
-
βo = 0,89
mm/min
bei d = 15 mm
Rohdichte
Verformungsfaktor
Abbrandrate
Kursiv, Fett: maßgebende Werte für Bemessung Verbundquerschnitt
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1.3
Erdbebensicherheit von Holzbauwerken
Die Berechnung der Tragwerke infolge Erdbeben ist im EC 8 geregelt. Im Allgemeinen wird hierfür eine dynamische Berechnung
mit Hilfe von FEM- Programmen gemacht, indem die Massen der decken als Punktmassen zusammengefasst werden.
Für einfache Fälle kann alternativ eine statische Berechnung mit statischen Ersatzlasten gemacht werden. Der Ansatz dieser
statischen Ersatzlasten je Geschoss ist EC 8 zu entnehmen.
Es ist vorab zu ermitteln, ob das zu betrachtende Gebäude im Gebiet einer Erdbebenzone liegt.
Die Erdbebenzonen der BRD sind in einer Landkarte festgelegt (Zone 0, Zone 1, Zone 2, Zone 3).
Es muß dann bei der Festlegung des Aussteifungssystems zur Aufnahme der Windlasten auch das Aussteifungssystem zur
Aufnahme der Erdbebenlasten untersucht werden. Die Duktilität des Aussteifungssystems beeinflußt die ErdbebenBemessungslast (EC 8:Teil 1-1:3.4- Duktilitätsklassen DCL bzw. DCM). Spröde aussteifende Bauteile oder Verbindungen können
bei der Bemessung zur Aufnahme der Erdbebenlasten zu unwirtschaftlichen Ergebnissen führen.
Es sind übermäßige Verformungen zu vermeiden, die zu einem Versagen infolge von Effekten nach Theorie II. Ordnung oder zu
Schäden führen könnten.
Die Kriterien der Regelmäßigkeit des Bauwerkes ist im Rahmen der Planung zu untersuchen.
Die Gründung muß sicherstellen, daß das Gesamtbauwerk einer gleichförmigen Erdbebenanregung ausgesetzt wird. Es ist
aufgrund entsprechender geologischer Karten die Einstufung in die geolog. Untergrundklassen (R, T, S) und Baugrundklassen (A,
B, C) festzulegen.
Sollte der Standort in den Erdbebenzonen 1 bis 3 liegen, ist ein rechnerischer Standsicherheitsnachweis nowendig, da z. B. bei
Erdbebenzone 1 max. ≤ 4 Vollgeschosse einen Verzicht des rechn. Nachweises gestattet.
Besondere Regeln für Beton und Gründung:
Bewehrungsstahl der Klasse B, C
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1.4
Thematik Druckpressung bei Holz und holzähnlichen Materialien
Beim Nachweis der Querpressung von Holz (Beanspruchung Holz quer zur Faserrichtung) treten oft statische Probleme auf, da
hier die Beanspruchung von Holz auch stark begrenzt ist (2,5 bis 3,0 N/mm² als char. Querdruckfestigkeit bei NH, BSH)). Daher
muß bei der Planung darauf geachtet werden, dass solche Beanspruchungsfälle (möglichst) nicht vorkommen oder die Lasten,
durch ein unter anderem niedriges Eigengewicht der Konstruktion, gering gehalten werden. Bei Überschreitung der zul. Werte
ist für eine größere Lastverteilung zu sorgen, z. B. als Querdruckverstärkung mittels Auflagerplatten aus Stahl und
Vollgewindeschrauben in den Bauteilen wie nachfolgende Skizze zeigt.
Alternativ sind auch konstruktive Ausbildungen mittels Schlitzblechen mit Stabdübeln oder über seitliche Beihölzer möglich.
Eine Alternative mit deutlich höherer Querdruckfestigkeit stellt Furnierschichtholz „Buchen-FSH längslagig“ dar, hier wird in der
entsprechenden Zulassung der char. Wert mit 14 N/mm², also dem 4,6 fachen Wert angegeben.
Auch die als Deckschicht bei den Decken und Dachelementen zum Einsatz gelangenden Holzspanplatten OSB 4 TOP von EGGER
haben durch ihre dreischichtig aufgebaute Struktur und kreuzweise verlaufender Orientierungsrichtung der Strands gute
Druckfestigkeitswerte, in der entsprechenden Zulassung wird der char. Wert mit 16 N/mm² angegeben.
Das Bauprodukt Holzfaserdämmplatte GUTEX Standard n wird als lastverteilende Schicht eingesetzt!
Im Bereich der tragenden Innenwände, die auf Grund der Durchlaufwirkung höhere Lasten übernehmen müssen und eine
kleinere Aufstandsfläche haben, wie die Außenwände, sind in den unteren Geschossen (EG, 1., 2. OG bei Gebäuden mit mehr
als 4 Geschossen) 10 mm HFD Standard n einzubauen.
Nachfolgend Diagramme zu Druckprüfung der Firma GUTEX zu 18 mm HFD und 10 mm HFD.
11/119
Rohdichte der Standard n:
Druckspannung:
250 kg/m³.
160 kN/m² (160 kPa) bei 10 % Stauchung
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Rohdichte der Standard n:
Druckspannung:
250 kg/m³.
160 kN/m² (160 kPa) bei 10 % Stauchung
Für Druckpressungen wie sie sich in statischen Nachweisen der Auflagerpressungen von Dach- und Deckenbalken sowie
Fußpunkten von Außen- und Innenwänden ergeben können, ist eine Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung zu beantragen.
In der Anlage A 2 als Musterbeispiel die Konstruktionsbeschreibung für die Beantragung der ZiE für den Einsatz der HFD als
lastverteilende Schicht für ein 6-geschossiges Wohngebäude. Es wurde die ZiE Z14-139 vom 08.09.2014 von der Landesstelle für
Bautechnik Sachsen „Verwendung von Holzfaserplatten als lastverteilende Schicht“ erteilt.
Auszug aus ZiE zu Kennwerten für die statischen Berechnungen des Bauproduktes Holzfaserdämmplatte GUTEX Standard n als
lastverteilende Schicht.
Eigenschaften der Holzfaserdämmplatte GUTEX Standard n
Rohdichte
ϱ = 250 kg/m³
Druckfestigkeit (senkrecht)
fck = 2,50 N/mm²
Elastizitätsmodul feD ≤ 0,8 N/mm² Ec = 2,60 N/mm²
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feD > 0,8 N/mm² Ec = 3,10 N/mm²
Für den Nachweis der Tragfähigkeit „Druckpressung“ in der Nutzungsklasse 1 gilt
kmod = 0,8 (Einwirkung mittel), kmod = 0,4 (Einwirkung ständig), γM,Platte = 1,3.
Für den Nachweis der Endverformung (Zusammendrückbarkeit) in der Nutzungsklasse 1 nach DIN EN 1995-1-1 gilt
kdef = 0,4“.
Im Rahmen jeder Gebäudestatik jedoch sind die Festlegungen projektbezogen zu untersuchen in Abhängigkeit von
Gebäudegeometrie, großen Öffnungen in Wänden und damit zentrierten Lasteintragungen.
In den Abschnitten Bauteil Außenwände, Innenwände, Decken und Dächer sind spezielle Betrachtungen zur Problematik
Pressung gemacht!
14/119
1.5
Musterstatik
1.5.1
Beschreibung zur gewählten Tragwerkskonzeption eines 7-geschossigen Mustergebäudes
Die Tragstruktur eines Gebäudes in Holzbauweise stellt nicht nur die Standsicherheit des Gebäudes sicher, sondern ist auch
elementarer Bestandteil der Wand-, Decken- und Dachaufbauten. Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit ist jederzeit zu
gewährleisten.
Die bautechnischen Unterlagen für die Bauwerke erfordern Nachweise
•
für die Standsicherheit
•
für die Gebrauchstauglichkeit
•
für die Dauerhaftigkeit
▸
▸
▸
▸
▸
▸
▸
▸
▸
Das Bausystem wird durch Einwirkungen wie Lasten aus Eigengewicht, Schnee, Verkehr-(Nutzlast), Wind, Erdbeben
beansprucht. Es treten vorwiegend ruhende Lasten auf.
Die Holzbausysteme unterteilen sich hinsichtlich der Lastabtragung für vertikale und horizontale Beanspruchungen in
stabförmige und flächige Systeme.
Die Aussteifung des Gesamtsystems muß individuell projektbezogen geprüft werden und erfolgt über die kombinierte
Dach-, Wand- und Deckenscheibenwirkung der Bauelemente.
Bei allen Holzbauten besteht die Notwendigkeit, die Verankerung der Konstruktion auf der Unterkonstruktion genau zu
planen und vor Ort zu kontrollieren.
Die verwendeten Verbindungen und Verbindungsmittel müssen genormt oder durch Zulassung, Prüfzeugnis oder
Zustimmung im Einzelfall geregelt sein.
Bei geklebten Verbindungen muß der Hersteller eine sog. Leimgenehmigung besitzen.
Typenstatiken sind wegen der sehr vielfältigen Entwürfe kaum uneingeschränkt verwendbar.
Oft ist die Art der Systeme auch an die Transport- und Montagebedindungen geknüpft. So können bei Vorfertigung
großer Elemente Montage- und Transportzustände bemessungsrelevant werden.
Hochwertige Holzbauten haben eine lange Lebensdauererwartung, die weit über den sonst üblichen Nutzungszeiten
liegen.
Das Mustergebäude wird in Mischbauweise mit einer Tragkonstruktion in Holz und Stahlbeton/Mauerwerk gebildet.
Die Grundfläche des Gebäudes sollte sich z. B. an bestehende Baulücken und Hausabmessungen orientieren.
Es handelt sich um ein Gebäude mit 6 Vollgeschossen und einem zurückgesetzten Dachgeschoss mit Dachterrasse, die hof- und
strassenseitig angeordnet werden könnte.
Die Wohnungen sind über ein innenliegendes Treppenhaus und integrierten Aufzug erreichbar. Der notwendige Treppenraum
ist an die Nordwestseite des Gebäudes positioniert.
Nutzungstechnisch ist im 1. OG bis DG je 1 Wohnung vorgesehen. Die Räume des EG dienen als Garage, Flur, Haustechnikraum
und Abstellräume.
Das Dach ist als Flachdach (DN mind. 2%), Pultdach oder Satteldach möglich.
Das Dach ist als wärmebrückenfreie, hochwärmegedämmte Konstruktion, in Holztafelbauweise als diffusionsoffene Bauweise
mit ca. 50 cm Dämmung aus Zellulose von ISOFLOC im Element und in der Unterdeckenebene, konzipiert.
Die Tragkonstruktion wird dabei aus einem Hohlkastenquerschnitt aus vorgefertigten Dachelementen und Zwischenbereichen,
die vor Ort hergestellt werden, gebildet.
Als statisch tragende Elemente dienen OSB-Flachspanplatten (OSB 4 TOP der Fa. EGGER) in Verbindung mit Kanthölzern als
Längsträgern und Querträger am Elementende und über den Auflagerbereichen, wobei die obere OSB-Platte und die
unterseitige OSB-Platte direkt auf den Trägern befestigt werden. Die Elemente werden in Dachneigung verlegt (in Art
Sparrenpfetten).
Standardabmessungen der Elemente sind Breiten bis max. 2,50 m und Längen transportbedingt bis max. 14 m.
Die untere Verkleidung der Dachkonstruktion erfolgt mit 2 Lagen 10 mm Gipsfaserplatten von FERMACELL, wenn nicht durch
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Brandschutzanforderung anders notwendig.
Die Befestigung dieser Verkleidung erfolgt mit der Dachtragkonstruktion mittels Schotte, in Art Abhänger, die an Unterseite der
Dachelemente quer zur Spannrichtung der Längsträger der Dachelemente im Abstand ≤ 1,25 m angebracht werden.
Die Gesamtdachdicke (ohne Dachdeckung) incl. abgehängte Decke) beträgt ~56 cm.
Der Dachaufbau kann aus verschiedenen Materialien bestehen. Grundsätzlich ist entsprechend Brandschutzanforderung eine
harte Bedachung notwendig.
Diese kann sein:
- aus Abdichtungsbahn und auf Lattung/Konterlattung lagernden Stahltrapezprofilen
- aus einer Kombination 50 mm Blähschiefer und umlaufendem Randstreifen mit Kiesdeckung auf Abdichtungsbahn
- aus Abdichtungsbahn und auf Lattung/Konterlattung lagernden Prefa Dachblechen
Die gesamte Dachkonstruktion ist gemäß den konstruktiven Bedingungen der DIN EN 1995-1-1 auszuführen.
Dächer können für die verschiedenen Schneelastbedingungen in Deutschland ausgelegt werden.
Decken als Holzbalkendecken entkoppelter Bauweise, getrennt in Ober- und Unterdecke (mit separaten Tragbalken)
Geschossweise Drehung der Spannrichtung der Geschossdecken, dies bringt statische Vorteile, da sich die Lastaufteilung auf alle
Außenwände und Innenquer- und aber auch Innenlängswände verteilt.
Längsaußenwände als Gebäudeabschlußwand in Bausystem 3G+ unter Einhaltung der Brandschutzbedingungen REI 90, K 260,
freistehende westl. Giebelwand in Holzbauweise, ebenfalls in Bausystem 3G+ unter Einhaltung der Brandschutzbedingungen als
Brandwand REI 90, K260. Der Treppenhauskern ist in Massivbauweise (Stahlbeton) zu errichten.
Östliche Giebelwand betrachtet als Angrenzung an Nachbarbebauung in Typ Brandwand REI 90, Stoßbelastung. Hier sollte aus
Aussteifungs- und technolog. Gründen die Wand in Massivbauweise (Stahlbeton) hergestellt werden.
In Geschossen i. R. trag. Innenwände nicht über ganze Länge vorhanden. Bei fehlenden Wandauflager Deckenauflager auf
Unterzug oder deckengleichen Unterzug aus Brettschichtholzbalken. Unterzüge, die sich auf Holzstützen absetzen.
Im EG setzen sich die trag. Innenwände der OG nicht komplett fort. Deshalb sind die Wandlasten über Außenwände in
Massivbauweise (Längswände z. B. in Kalksandstein, Giebelwände in Stahlbeton) bzw. Stahlbeton UZ abzutragen.
Nichttragende Innenwände sind in Holzrahmenbauweise herzustellen.
Die Treppenanlage ist als zweiläufige Treppe mit angrenzenden Zwischen- und Hauptpodesten vorgesehen. Die Treppenläufe
sollen als statisches System Einfeldträger, Podeste als Einfeldträger bzw. 3seitig gelagerte Platte ausgeführt werden in
Ortbetonbauweise, alternativ als Stahlbetonfertigteile.
Die Gründung kann aus einer Stahlbetonbodenplatte mit Gurtverstärkungen gebildet werden, die sich unter Bereichen der
Außen- und tragenden Innenwänden befinden. Bereich Aufzug ist eine Unterfahrt erforderlich.
Die Gründung könnte aber auch als Kombination Stahlbetonplatte, d ≥ 65 cm, unter Treppenraum und Streifenfundamente aus
Spannbeton Hohldecken mit Zulassung unter allen tragenden Wänden des Erdgeschosses. Der Boden des Gebäudes wird dann
aus einer gedämmten Holzbodenplatte gebildet, wobei diese Fundamente als Auflager der Bodenplatte dienen.
Die Kombination Holz- und Massivbau zeigt, dass man mit einem massiven Gebäudekern problemlos den statischen
Anforderungen Folge leisten kann, mit einer Aussenwand aus Holz die guten Wärmedämmeigenschaften erfüllen kann und
einer entkoppelten Holzbalkendecke die guten Schallschutzeigenschaften dieser Konstruktion ausnutzen kann.
SONSTIGES
- An der südlichen Außenwand sind Bereiche mit einer Solarfassade bedeckt, die in die Außenwand integriert ist.
- Auf der Flachdachfläche soll eine Photovoltaikanlage aufgestellt werden.
- Balkon
Auf der Hofseite im 1. OG bis 4. OG als auskragende Konstruktion der Geschoßdecke, Abmessung: L/T = 4,40 m/1,45 m.
Auf der Straßenseite optional im 1.OG bis 4. OG als auskragende Konstruktion der Geschoßdecke, Abmessung:
L/T = 4,6 m/1,0 m.
Straßen- und hofseitig wird das Dachgeschoss zurückgesetzt, den Überstand bildet hier jeweils eine Dachterrasse.
16/119
1.5.2
–
Gebäudeaussteifung
Über Gelände sind 7 Vollgeschosse.
Das Gebäude wird in Querrichtung (z-Richtung) durch die Giebelwände, die Treppenhauswände und eine
Innenquerwand ausgesteift.
Baustoff: Stahlbeton; Treppenraum, östl. und westl. Giebelwand (hier Wohnbereich) in Holzverbundbauweise im
Bausystem 3G+. Alle betreffenden Wände gehen vom 1. OG bis DG.
In Längsrichtung (y-Richtung) dienen als Aussteifung der Treppenraum/Aufzugskern in Stahlbeton, sowie in
Holzbauweise die Innenlängswand und die beiden Außenlängswände. Aufgrund der Außermittigkeiten der Anordnung
der vertikalen Aussteifungsbauteile (Torsionsbeanspruchung des Gebäudes) besonders in y-Richtung und damit
verbundener Außermittigkeit zwischen Windresultierenden und Schubmittelpunkt ist die H-Last Verteilung über
Wandlängen mit Rotationsanteilen zu ermitteln, evtl. aber auch über Steifigkeiten, hier ist problematisch
Unterscheidung in Holz und Stahlbetonwände bezüglich der Wanddicken. So müßten für die Holzwände (Schwelle,
Rähm, Ständer und nachgiebig angeschlossene Wandscheibe aus OSB) als Verbundkonstruktion angesetzt werden
(jeweils Bereiche der ungestörten Wände) unter Beachtung der unterschiedlichen E- Module. Der Ansatz der
Windlasten erfolgt nach DIN EN 1991-1-4. Um die i. A. ungleichmäßige Wirkung des Windes zu berücksichtigen, muß
die Windresultierende um 10% der Gebäudebreite, auf die der Wind wirkt, versetzt werden mit positiver und
negativer Ausmitte e = 0,1*B bzw. 0,1*L.
Ly = 14,70 m; ey = 7,35+/-0,1*14,70 = 8,82 m bzw. 5,88 m; Lz = 12,30 m; ez = 6,15+/-0,1*12,30 = 7,38 m bzw. 4,92 m
Die Windlast trifft auf eine Gebäudefront und wird dort je nach Fassadenausbildung direkt über die Fassade in die
Deckenscheiben abgetragen, wobei für jedes Geschoss mit einem Einfeldträger zwischen den Deckenscheiben
gerechnet werden darf.
Stabilisierende Bauteile wie Decken und Rahmenriegel leiten die angreifenden horiz. Lasten wie Wind weiter in die
aussteifenden Bauteile. Aussteifende Bauteile wie Stützen, Wand oder Kern dienen der Weiterleitung von vertikalen u. horiz.
Lasten in den Baugrund. Außerdem stützen sie mit Hilfe der stabilisierenden Bauteile sonstige Bauteile ab, die nicht zur
Aussteifung benutzt werden, wie angehängte Wände oder Stützen.
Der Lastabtrag der horizontalen Kräfte über die Deckenscheiben in die aussteifenden vertikalen Elemente ist nachzuweisen.
Die unterschiedliche Wandgeometrie (DG; OG's, EG) ist bei der Nachweisführung zu berücksichtigen.
Steifigkeiten der Wand- und Deckenscheiben sind unter Berücksichtigung der Verschiebungssteifigkeit der Verbindungen zu
ermitteln.
–
Nachweis der Labilitätszahl αT (Verdrehung) wegen Unverschieblichkeit αT = φ*H*√(R/E*Iw)*(1/12*d²+c²) ≤ 0,6 (Dr.
Brandt)
–
Horizontallasten aus Schiefstellung
Φo = l/200 (Grundwert der Schiefstellung)
2/3 ≤ αh = 2/√lcol ≤ 1 (Abmind.beiwert für Höhe)
αm = √(0,5*(1+1/m); m = Anzahl lotrechter Bauteile/Geschoss
Hφi = φi * Ni;; Hφ1 bis Hφi = φi * A* (gk+qk);
gk aus Decke, Unterzügen und Wänden pro Geschoss
–
Horiz. Aussteifung über die Deckenscheiben-- 2 OSB Platten, je d = 15 mm und die Dachscheiben-- obere OSB Platte,
d = 22 mm, untere OSB Platte, d = 15 mm. Hierzu dienen OSB 4 TOP- Platten (Z-9.1-566 DIBt) von Egger.
–
Die Gründung des Gebäudes erfolgt über eine Stahlbetonbodenplatte (unter tragenden Stützen mit
Gurtverstärkung).
Durch die vorhandene Mischbauweise aus Stahlbeton-/ Holzkonstruktion sollten in beiden Windrichtungen je zwei
Berechnungen zur Ermittlung der Horizontallastverteilung gemacht werden.
So sind zur Ermittlung der H-Kräfte nur:
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- a) die Stahlbetonwände anzusetzen, um hier die max. Werte für diese Wände zu erhalten. Die Konstruktionen sind
entsprechend über Steifigkeiten mit Rotationsanteilen mit einheitlichem E- Modul Beton C 25/30 = 26700 N/mm² zu berechnen.
- b) Alle aussteifenden Wandscheiben über Wandlängen mit Rotationsanteilen zu berechnen. Um die max. H- Kräfte für die
vertikalen Aussteifungswände aus Holz zu erhalten, ist für die vorhandenen Stahlbetonwände auch der E- Modul OSB 4 TOP
(EGGER) mit E = 4300 N/mm² (E-Modul Druck/ Zug Spanrichtg. ║Deckschicht) anzusetzen.
Für die Wandscheiben aus Holz dienen ebenfalls die OSB 4 TOP- Platten von EGGER. Am Boden dient die Gründungsplatte aus
Stahlbeton zur Aufnahme der H- Kräfte.
Horizontallasten aus Wind in z- Richtung (auf Außen und Innenlängswände in Längsrichtung des Gebäudes)
0-10 m
10-18 m
18-24 m
±1,3*0,65 = ±0,85 kN/m²
±1,3*0,80 = ±1,04 kN/m²
±1,3*0,90 = ±1,17 kN/m²
Horizontallasten aus Wind in y- Richtung (auf Giebelwände und Querinnenwände in Querrichtung des Gebäudes)
0-10 m
10-18 m
18-24 m
±1,3*0,65 = ±0,85 kN/m²
±1,3*0,80 = ±1,04 kN/m²
±1,3*0,90 = ±1,17 kN/m²
Gesamtstabilität des Gebäudes nach EN 1992-1-1
Erf Iges. [m4]
Erf Iges.≥ H3*L*B/α (nach DIN EN 1992-1-1)
Es werden nur die Stahlbetonwände berücksichtigt!
Ausreichende Anzahl horizontaler und vertikaler Scheiben dienen zur Aufnahme der vorhandenen horiz. Einwirkungen aus Wind
und evtl. Schiefstellungen
bei 7 Stockwerken ist α = 1.400.000
Ierf
> ~23,6³*14,8*13,8/1.400.000 = 1,9 m³
Gesamtlast ist zu ermitteln aus
Dach
5 x Decke ü.5.OG bis 1.OG
1 x Decke ü. EG
Stb. Bodenplatte
Treppe/Podeste
Balkone/Terrasse
Holzaußenwände DG bis 1.OG
Holzinnenwände DG bis 1. OG
Stb.Wände DG bis 1.OG
Stb.Wände EG
Stb.Stützen/Unterz. EG
gk = 1,65 kN/m²; sk = 0,68 kN/m²
gk = 1,16+~0,92 = 2,08 kN/m²; qk = 1,50 kN/m²
gk = 1,16+~1,04 = 2,20 kN/m²; qk = 1,50 kN/m²
gk = 0,50*25 = 12,50 kN/m²; qk = 1,50 kN/m²
gk ~ 6,00 kN/m²; qk = 3,00 kN/m²
gk =~ 1,20 kN/m²; qk = 4,00 kN/m²
Gk = ~0,89*3,22*24 = 69 kN
Gk = über Trennwandzuschlag = 0,80*143= 114 kN
Gk = 0,18*25*3,22*~41,5 = 595 kN
Gk = 0,18*25*3,35*80 = 1206 kN (incl. KS Wände)
Gk = 50+47 = 97 kN
γF = 1,0 = Gebrauchszustand
vorh. Fv,E,d
Gk = 1,27*145+5*2,08*143+1*2,20*143+12,50*182+6*6,0*14+1*1,20*42+5*1,20*4,5+5*69+6*114+4*86+5*595+1*1206+1*97
~ 10500 kN
Qk = 0,68*145+7*1,5*143+3,0*16*6+4,0*46,5 ~ 2100 kN (Dachterrasse vereinfacht als Wohnfläche angesetzt)
vorh. Fv,E,d = 12,6 MN
18/119
Nachweis für Translation
Translation in z- Richtung (Biegung um y), Translation in y- Richtung (Biegung um z)
Ki = K1 = 0,31 im Allg.; Ecm = 31000 N/mm² (C 25/30); Ecd = 31000/1,2 = 25833 N/mm²; Iywände, IzWände[m4]
Translationssteifigkeit in z- und y Richtung: Fv,E,d ≤ Ki*[ns/(ns+1,6)]*(Ecd*∑Ic)/L²,
Es ist nachzuweisen, daß das Gebäude „unverschieblich in z-Richtung“ bzw. „unverschieblich in y-Richtung“ ist!
Nachweis Rotationssteifigkeit
[(1/L)*√(Ecd*Iω)/ Fv,E,d*d²/12+c²)]+[1/2,28√(Gcd*IT/ Fv,E,d*d²/12+c²)] > 1/(k*)0,5
⇒ Es ist nachzuweisen, daß das Gebäude „Ausreichende Verdrehungssteifigkeit“ besitzt
1.5.3
Bauteile
Es wurden Detaillösungen unter anderem für das Dach- und die Geschossdeckenkonstruktion erarbeitet, die baupraktisch
umsetzbar sind. Ebenso wird auch den Anforderungen an die Statik und Bauphysik (Schall- unfd Wärmeschutz) sowie den
Forderungen der Landesbauordnungen der Länder nachgekommen. Weiterhin wurden bereits die Hüllbauteile wie Außenwand
und Decke von der MfPA Leipzig auf die Einhaltung der Brandschutzanforderungen erfolgreich geprüft, so dass ein
entsprechender Brandschutznachweis für die Bauteile vorliegt. Bei der MfPA Leipzig bzw. der HTWK Leipzig wurden statische
Versuche durchgeführt.
Vorzüge des Einsatzes von vorwiegend Baustoff Holz liegen u. a. im Brandschutz, der Bauphysik und besonders ökologischen
Aspekten.
Neben diesen Vorteilen sind aber auch Nachteile zu nennen, wo der Einsatz von Holz nicht sinnvoll erscheint.
Z. B. sind beim Bauen mit Holz konstruktive und statische Grenzen gesetzt. So sind Deckenspannweiten > 7 m unter den
Bedingungen der Gebrauchstauglichkeit (Durchbiegungen, Schwingungen) unwirtschaftlich, ebenso sind Stützen, die Lasten aus
mehr als 4 Geschossen über Unterzüge tragen müssen auf Grund der Knickproblematik nicht sinnvoll.
Lastabtragende Bauteile in der Dach-sowie Deckenkonstruktion sind i. R. Brettschichtholzträger, z. T. auch Konstruktionsvollhölzer
verschiedener Dimensionen. Die in der Außenwand notwendigen Wandträger sind aus Kombination Konstruktionsvollhölzer mit
OSB. Weitere für die Statik und Bauphysik relevanten Baumaterialien sind OSB-, Holzfaserdämm- und Gipsfaserplatten. Die
Hohlräume der Bauteile werden hauptsächlich mit Zelluloseeinblasdämmung aufgefüllt.
In den Bauteilen Decke und Dach könnte der Einsatz von Laubholz Buchen-FSH, längslagig aufgrund deutlich höherem E- Modul
(1,5 fach zu C 24, 1,45 fach zu Gl 24h) und höherer zulässiger Biegespannungen (2,7fach), Druck- und Querdruckspannungen
(4-fach bzw. 5,6-fach zu C 24) in dem Fall eine Alternative zum Massivbauteil sein!
1.5.4
Nachweis Dachdecke
Die Dachelemente spannen in Längsrichtung.
-
Pos. Dachdecke Pultdach
Die Dachneigung ist mit 5° festgelegt. Hochpunkt Nordseite, Tiefpunkt Südseite
Es werden 2 Varianten untersucht:
Var. A: aus zweimal 1 Feldträger über ges. Gebäudelängsrichtung mit dazwischen dachgleichen Unterzug
Var. B: aus Zweifeldträger über gesamte Gebäudelängsrichtung mit unterlegtem Dachunterzug
Die Berechnung erfolgt somit Var. A als Einfeldträger und Var. B als Mehrfeldträger
Für die Lastweiterleitung auf die tragenden vertikalen Tragglieder (Giebelwände aus Holz bzw. Stahlbeton und
Treppenraumwand aus Stahlbeton und Unterzug aus Holz) erfolgt die Ermittlung der Auflagerkräfte mit Breite 1 m. Das Auflagern
der Dachdecke erfolgt als gelenkige Lagerung. Die Auflagerung an den Wänden erfolgt über Auflagerbohlen. Am erwähnten
dachgleichen Unterzug lagern die Dachträger seitlich auf einem Auflagewinkel aus Stahl bzw. bei durchlaufendem Dachelement
direkt auf dem Unterzug.
19/119
BEFESTIGUNG DER TEILE HÖLZERNER DACHKONSTRUKTIONEN
Sämtliche tragenden Holzteile sind untereinander ausreichend zug- und druckfest zu verbinden, insbesondere an den
Dachrändern und Dachecken wegen der erhöhten Windsogkräfte.
Lastannahmen
Dachaufbau
Eigenlast
~ 50 mm
Trapezblechprofile (z. B. 48,5/250, t = 1,0 mm)
0,09 kN/m²
82 mm
Lattung 100/40;e ≤ 80 cm
Konterlattung 60/40; e ≤ 62,5 cm
Abdichtung Solitex UD, Folie
0,08 kN/m²
22 mm
Dachplatte OSB 4 TOP, EGGER (ρ = 620 kg/m³)
0,14 kN/m²
Zellulosedämmung ISOFLOC (ρ = 50 kg/m³)
0,14 kN/m²
Dachträger~100/280, Gl 24h; (ϱ = 600 kg/m 3); e ≤ 62,5 cm
0,27 kN/m²
Dachplatte OSB 4 TOP, EGGER (ϱ = 620 kg/m3)
0,09 kN/m²
220 mm
0,11 kN/m²
(58) mm
Lattung 60/40, NH C 24; e ≤ 35 cm, 18 mm
Holzfaserdämmplatte HFD Standard-n (ϱ = 250 kg/m3)
0,04 kN/m²
20 mm
Gipsfaserplatten, FERMACELL (10+10) (ϱ =1150 kg/m 3)
0,23 kN/m²
(280) mm
280 mm
15 mm
gk/1 =
1,19 kN/m² DF
gk/2 =
1,35 kN/m² DF
Die Dachdeckung mit o. g. Trapezblechprofilen ist eine Aufbauvariante.
Eine weitere Dachdeckung wäre in der Kombination 50 mm Blähschiefer (ρ = 600 kg/m³) und umlaufender Randstreifen
b = 50 cm mit Kiesdeckung 16/32, (ρ = 2000 kg/m³), jeweils auf Abdichtung Schutzvlies + Tectofin RV (2 kg/m²). Hier
Dachaufbau
Eigenlast
50 mm
Blähschiefer (ρ = 600 kg/m³)
Randstreifen b 80 cm mit Kiesdeckung 16/32
(ρ = 2000 kg/m³)*
0,30 kN/m²
(1,00) kN/m²
10 mm
Abdichtung Schutzvlies + Tectofin RV (2 kg/m²)
0,05 kN/m²
22 mm
Dachplatte OSB/4-top, EGGER (ρ = 620 kg/m³)
0,14 kN/m²
0,14 kN/m²
Dachträger 100/280, Gl 24h; (ϱ = 600 kg/m3); e ≤ 79 cm
0,22 kN/m²
Dachplatte OSB/4-top, EGGER (ϱ = 620 kg/m 3)
0,09 kN/m²
(280) mm
280 mm
15 mm
20/119
(max.350) mm
(58) mm
24 mm
0,18 kN/m²
Lattung 60/40, NH C 24; e ≤ 35 cm,
18 mm Holzweichfaser Standard-n (ϱ = 250 kg/m 3)
0,04 kN/m²
Gipsfaserplatten, FERMACELL (10+10) (ϱ =1150 kg/m 3)
mit Zwischenlage aus Glasfasergewebe
0,23 kN/m²
gk/1 =
1,39 kN/m² DF
gk/2 =
2,09 kN/m² DF
Eine weitere Dachdeckung wäre mit Prefa Dachblechen auf Abdichtung Schutzvlies + Tectofin RV möglich, daraus entsteht ein
Flächengewicht von 0,15 kN/m²
PV Anlage:
beispielhafte Aufstellung als Aufdachdachsystem 5° DN incl. Unterkonstruktion
gkPV = 32 kg/m², gkUnterk. = 8 kg/m²; ∑ 40 kg/m²= 0,40 kN/m² incl. Ballastierung
- Variante A:
Nachfolgend eine Komplettberechnung eines Dachelementes als Einfeldträger mit SL = 7,93 m als Verbundelement aus
Vollholzbalken u. oberer und unterer OSB 4 TOP Platte, mit nachgiebigen Verbund der beiden OSB-Platten
SL = 7,93 m (für Auflagerkräfte), SL = 7,78 m (Für Schnittkräfte, Durchbiegung), in DN 5°
Längsträger, Querträger über Auflager, horiz. angeordnete obere OSB-Platte und untere OSB-Platte
▸
char. Belastung
ständige Last
g1/1 k+PV = 1,65 kN/m² (Ansatz mit Dachaufbau aus Trapezblechen+0,06 Zuschl. Dämmg.) (γG = 1,35)
Nutzlast
Qk
= 1,00 kN (γQ = 1,50) nicht maßgebend
Schneelast
sk
= 0,68 kN/m² (γQ = 1,50)
Windlast
[wzk
= 0 kN/m², (Θ= 0°, Ber. H), max. Soglast gem. -1,3*0,9 = -1,17 kN/m², Θ= 90°, Ber. F/G/H/I,
entlastend]
▸
char. Auflagerkräfte zur Weiterleitung
char. Auflagerkräfte [kN/m]
g
s
Wd/Ws
Azk
6,54
2,70
Bzk
6,54
2,70
Weiterltg. an
0/-4,64 Auflagerbohle
- dachgleicher Unterzug
▸
Schnittkräfte design (mit Lastfaktoren)
Lastfallkombination
LF 1:
(1,35*1,59)/0,6= 3,58 kN/m² maßgebend KLED ständig
LF 2:
(1,35*1,59+1,5*0,68)/0,9 = 3,52 kN/m²
LF 3:
1,35*(1,59+0,68)/0,9 = 3,41 kN/m²
21/119
daraus Mfyd = (1,35*1,65)*7,78²/8 = 16,85 kNm/m; Vd = (1,35*1,65)*7,78/2 = 8,66 kN/m
- Bemessung
LT gew. b/h = □ 120/280 Gl 24h ; e ≤ 62,5 cm
und oben 22 mm OSB 4 TOP (EGGER), unten 15 mm OSB 4 TOP (EGGER)
Myfd’ = Myfd*e = 16,85*0,63 = 10,62 kNm; Vd’ = Vd*e = 8,66*0,63 = 5,46 kN
bm = b’+b2 = 0,9* 50,5 + 12 = 57,4 cm
A1 = 57,4*2,2 = 126,3 cm² (obere Plattendicke: 2,2 cm); A 3 = 57,4*1,5 = 86,1 cm² (untere Plattendicke: 1,5 cm)
A2 = 12*28 = 336 cm²
I1 = 2,2³*57,4/12 = 50,9 cm4; I3 = 1,5³*57,4/12 = 16,1 cm4; I2 = 28³*12/12 = 21952 cm4
E1 = 430 kN/cm² (Zug, Druck in Pl.ebene, parallel Strands); E3 = 320 kN/cm² (Zug, Druck in Pl.ebene, quer Strands)
Nachw. Tragfähigkeit mit: E1 = Eo,mean/γM = 430/1,3 = 331 kN/cm² (OSB oben); E3 = Eo,mean/γM = 320/1,3 = 246 kN/cm²; (OSB
unten); E2 = 1160/1,3 = 892 kN/cm²
Nachw. Gebrauchstauglichkeit mit E1 = 430 kN/cm² und E3 = 320 kN/cm²; E2 = 1160 kN/cm²
nach DIN 1995-1-1, nach Bild B.1 Verbindungsmittel:
Klammer, d mit 1,83 mm angenommen
ρmean = 418 kg/m³ (siehe in Theoret. Grundlagen, Abschn. 5.1; 1,1*380)
Kser = (ϱmean1,5*d0,8 /80) = (4181,5*1,830,8/80) = 173 N/mm
Abstand der Verb.mittel:
gew. s1 = 10 cm; s3 = 10 cm
▸
für Nachweis Grenztragfähigkeit
Ku,mean = 2*Kser/3 = 115 N/mm; k1/3 = Ku,mean /γM = 115/1,3 = 88,9 N/mm = 0,89 kN/cm
γ1 = 1/[1+(π²*E1*A1*s1) /(L²*K1)]; γ1 = 1/[1+(π²*331*126,3*10)/((778²)*0,89)] = 0,116
γ3 = 1/[1+(π²*E3*A3*s3) /(L²*K3)]; γ3 = 1/[1+(π²*331*86,1*10)/((778²)*0,89)] = 0,205
yu = 0,205*86,1*0,75+0,116*126,3*30,6+246*15,5/278,30 = 15,4 cm; y o = 16,3 cm; a2 = 0,1~0 cm; a1 = 15,2 cm; a3 = 14,7 cm
- Biegesteifigkeit: (E*Iy)ef = (E1*I1) +(E3*I3) + (E2*I2) + (γ1*E1* A1*a1²) + (E2* A2*a2²) + (γ3*E3* A3*a3²)
(E*Iy)ef = (331*50,9) + (246*16,1) + (892*21952) + (0,116*331*126,3*15,2²) + (892*336*0) + (0,205*246*86,1*14,7²)
(E*Iy)ef = 21.660.669 kNcm², Iyef = 21660669/892 = 24283 cm4
- Tragfähigkeitsnachweise
Randspanng. Zugseite OSB: σt,1,d = 1062*331*(0,116*15,2+1,1)/21.660.669 = 0,046 kN/cm²
Komb. Holz/OSB: kmod = √(kmod,1* kmod,2) = √(0,4*0,6) = 0,49 (KLED ständig)
ft,3,d = ft,k* kmod/ γm = 1,2*0,49/1,3 = 0,452 kN/cm² (OSB)
σt,3,d = 0,046 kN/cm² < ft,3,d = 0,452 kN/cm²
Randspannung Balken:
σmy,2,d = 1062*14,1/24283 = 0,617 kN/cm²; fm,d = fm,k* kmod/ γm = 2,40*0,6/1,3 = 1,108 kN/cm² (Auslastung: 56%)
Schubspannung:
τ2,max, d = Vmax,d* [γ1*E1*A1*a1+ 0,5*E2*b2*(h2/2+a2)²]/(E*Iy)ef *b2
τ2,max, d = 5,46* (0,116*331*126,3*15,1+0,5*892*12*(14,1²)/(21.660.669*12) = 0,024 kN/cm²; fv,d = 0,6*0,714*0,35/1,3 = 0,115
kN/cm² (Auslastung: 21%)
▸
Verbindungsmittel
gewählt Klammerverbindung OSB mit Dachträger mit Kl. Q 1,8 x 63 x 11,1 (Reich), alt. Q 25 BAB 1,83 x 63,5 x 11,4 oder
Q 63x11,2x1,56[1,87]; e = 100 mm/ Balken; Eindringtiefe t 2: Klammer 1,80 x 63 in h = 280 mm;
obere Platte: t2 = 41,0 mm; untere Platte: t2 = 48,0 mm; min t = 8*dK = 14,4 < 41,0
- Char. Wert Klammertragfähigkeit Fv,RK = 777 N (ohne Δ Fv,Rk)
- Bem.wert Klammertragfähigkeit Fv,Rd = (kmod*FK/γm) = 0,49*0,777/1,1 = 0,35 kN
F1,d = Vmax,d* (γ1*E1*A1*a1*s1/(E*Iy)ef = F1,d = 5,46*(0,116*331*126,3*15,1*10)/21.454.651 = 0,18 kN
22/119
Nachweis: F1,d = 0,18 kN < Fv,Rd = 0,35 kN
Es werden zusätzlich an den Endauflager und in Feldmitte je 3 Teilgew. Sr 6,0 x 80, e ≤ 100 mm von OSB in Balken vorgesehen.
▸
Gebrauchstauglichkeitsnachweis
t = 0:
gK = 1,65*0,625 = 1,03 KN/m; sk+wk = (0,68+0)*0,625 = 0,43 KN/m,; L = 7,78 m
- K1 = Kser = 1,73 kN/m
- A1 = 126,3 cm²; A3 = 86,1 cm²; A2 = 336 cm²; I1 = 50,9 cm4; I3 = 16,1 cm4;I2 = 21952 cm4
- E1 = 430 kN/cm²; E2 = 1160 kN/cm²; E3 = 320 kN/cm²
- s1 = 10 cm; γ1 = 1/[1+(π²*430*126,3*10)/(778)²*1,73 = 0,164
- s3 = 10 cm; γ3 = 1/[1+(π²*320*86,1*10)/(778)²*1,73 = 0,278
yu = 0,278*86,1*0,75+0,164*126,3*30,6+336*15,5/380,65 = 15,4 cm; y o = 16,3 cm; a2 = 0,1 cm; a1 = 15,2 cm; a3 = 14,7 cm
(E*Iy)ef = (430*50,9) + (320*16,1) + (1160*21952) + (0,164*430*126,3*15,2²) + (1160*336*0,1²) + (0,278*320*86,1*14,7²)
(E*Iy)ef = 29.208.187 kNcm²; Iyef = 29208187/1160 = 25179 cm 4
Durchbiegung:
uinst,G = (5gk*L4)/384 E*I bzw. uinst,Q. = (5qk*L4)/384 E*I
uinst,G = (5*1,03 kN/m * 7,784 m4 * 106)/(384 * 1160 kN/cm² * 25179 cm4) = 1,68 cm
uinst,Q. = (5*0,43 kN/m * 7,784 m4 * 106)′(384 * 1160 kN/cm² * 25179 cm4) = 0,70 cm
Anfangsverformung ständ. Last: uinst,G = 1,68 cm
Anfangsverformung veränd. Last: uinst,Q,1 = 0,70 cm
Endverformung ständ. Last: ufin,G = uinst,G * (1+Kdef)
ufin,G = 1,68*(1+1,05) = 3,44 cm
[ufin,G = 1,68*(1+1,9) = 4,87 cm) EN 1995, 2.3.2.2 (4)] wird nicht weiter
verfolgt!
nach EN 1995, 2.3.2.2 (4) ist ufin,G bei 2 verschiedenen Kriecheigenschaften (Kdef = 0,6 Holz und
1,5 OSB in NKL 1) zu rechnen mit
Kdef = 2*√(kdef1*kdef2) = 1,90, nach DIN 1052-2008
dagegen mit Kdef = (0,6+1,05/2) = 1,05
Endverformg. veränd. Last: ufin,Q,1 = uinst,Q,1 * (1+ψ2,1 *Kdef) =
= 0,70* (1+0) = 0,70 cm
ψ2 = 0-Nutzlast Kat. H
Endverformung des Balkens: ufin = ufin,G+ufin,Q,1 = 3,44+0,70 = 4,14 cm
Grenzwert Anfangsdurchbiegung des Balkens: Winst = uinst,G-+ uinst,Q,1 = 1,68+0,70 = 2,38 cm (l/327) max zul L/300 eingehalten!
Grenzwert Enddurchbiegung des Balkens: Wnet,fin = ufin,G- + uinst,Q,1 *Ψ2*(1+ Kdef) – wc = 3,44+0*0,3*2,9-0 = 3,44 cm (l/226) ~ max
zul l/250 = 778/250 = 3,11 cm, da Dach, wird Wert als unbedenklich gesehen!
Grenzwert gesamte Enddurchbiegung des Balkens:
wfin = ufin,G + ufin,Q,1 = 3,44+0,70 = 4,14 cm (l/188) ~ max zul l/200 = 778/200 = 3,89 cm
▸
Gebrauchstauglichkeitsnachweis statt
Längsträger Brettschichtholz Einsatz Längsträger aus Furnierschichtholz Buche-FSH längslagig (nach Zulassung Z-9.1-838)
uinst,G = (5*1,03 kN/m * 7,784 m4 * 106)/(384 * 1680 kN/cm² * 25179 cm4) = 1,16 cm
uinst,Q. = (5*0,43 kN/m * 7,784 m4 * 106)′(384 * 1680 kN/cm² * 25179 cm4) = 0,48 cm
ufin,G = 1,16*(1+1,05) = 2,38 cm, ufin,Q,1 = = 0,48* (1+0) = 0,48 cm, Winst = uinst,G-+ uinst,Q,1 = 1,16+0,48 = 1,64 cm (l/474) < l/350,
Wnet,fin = 2,38 cm (l/327) < max zul l/300, wfin = ufin,G + ufin,Q,1 = 2,38+0,48 = 2,86 cm (l/272) ≤ max zul l/200
▸
Ber. OSB-Stoß obere Platte: darunter im Element OSB/4-Lasche, b = 200 mm; - Ber. OSB-Stoß untere Platte: darunter
OSB/4-Stoßlasche, b = 200 mm
▸
QT
wird zw. Längsträger eingebaut am Endauflager als Auflagerträger
23/119
QT zw. LT gew. b/h = □ 60/280 Gl 24h
Befestigung QT mit den Längsträgern erfolgt über die ober- und unterhalb angebrachte OSB- Platte und je 2 x SPAX VG 6,0 x 160
mit Senkkopf Zul. Z-9.1-519 als Kreuzverschraubung QT/LT
▸
Anschluss Dachbalken am Auflager:
Zur Aufnahme der Schubkraft am Elementeende dient der genannte Querträger 60/280
Belastung
aus Wind: we,k,Druck = 0,8*0,9 = 0,72 kN/m², Lasteinflußhöhe: h = 2 m, Einflußlänge: L = 6,80 m, Einflußbreite: 8,20/2 = 4,10 m
Ad = 1,5* we,k,Druck*h*b1 = 1,5*0,72*2*4,10/6,80 = 1,30 kN/m
aus Eigenlast gd∥ = 1,35*0,11*4,10 = 0,61 kN/m
aus Schneelast sd∥ = 0,5*1,5*0,087*0,996*0,68 4,10 = 0,18 kN/m
Fd = 2,09 kN/m
a) Verbindung des Querträgers von der Auflagerbohle mit VSG 8,0 x 240 ; e ≤ 250 mm (vorgebohrt)
(My,,Rk = 16700 Nmm, fh,1,k = 24,03 N/mm², Fk = √(2*My,Rk*fh,k*d) = √(2*16700*24,03*8) = 2534 N)
Fv,,Rd = 2,534*0,9/1,1 = 2,07 kN (LF kurz)] > 2,09*0,25 = 0,52 kN
b) an Unterzug: Verbindung des Querträgers vom horizontalen Schenkel eines Auflagewinkels mit Teilgew. Sr 6,0 x 100 ; e ≤ 250
mm in Holzprofil; Rd,tot = 1,90 kN > vorh Fd = 0,52 kN
- Sognachweis: Fd,abheb. = 1,5*Fw-0,9*Fg = 1,5*4,64-0,9*6,54 = 1,07 kN/m, mit Verschraubung unter a) und b) abgedeckt
▸
Statische Betrachtungen zur Auflagerpressung
Endauflager auf Auflagebohle und Zwischenlage aus 18 mm Holzfaserdämmstreifen (Standard- n von GUTEX)
Fgd = 1,35*4,09 = 5,52 kN
σc,90,d = 5,52/6*12 = 0,077 kN/cm² = kc,90,d* fc,90,d = 0,4*0,25/1,3 = 0,077 kN/cm² (kc,90,d mit 1,0 angesetzt)
Fqd = 1,50*1,69 = 2,54 kN
σc,90,d = 8,06/6*12 = 0,112 kN/cm² < kc,90,d* fc,90,d = 1,0*0,9*0,25/1,3 = 0,17 kN/cm²
Endauflager an Unterzug auf 18 mm Holzfaserdämmstreifen aus Standard- n von GUTEX auf horiz. Schenkel von Auflagewinkel
Ad = 1,35*4,09 = 5,52 kN
σc,90,d = 5,52/8,2*12 = 0,056 kN/cm² < fc,90,d = 1,0* 0,4*0,25/1,3 = 0,077 kN/cm² (für HFD kc,90,d mit 1,0 angesetzt, KLED ständig)
- Variante B:
▸
Zweifeldträger; SL1 = 7,93 m; SL2 = 6,40 m
▸
char. Belastung wie bei Variante A.
▸
g
s
Ak
5,16
Bk
14,91
Ck
3,57
Weiterltg. an
2,13 GW_W
6,15 Unterzug (evtl. IW_Q)
1,47 GW_O
▸
Msgd = -14,8 kNm/m; Vgd = 10,7 kN/m maßgebend KLED ständig
- Bemessung
LT gew. b/h = □ 120/280 Gl 24h ; e = 62,5 cm und 2 x 15 mm OSB 4 TOP (EGGER)
▸
für Nachweis Grenztragfähigkeit:
Biegespannung Auslastung: 49%; Schubspannung Auslastung: 24%
24/119
▸
Gebrauchstauglichkeitsnachweis
infolge g: Winst = 1,68 cm = l/340 ~ l/350 ; Wnet,fin = 2,69 cm = l/460 < l/300; wfin = 2,69 cm = l/268 < l/200
infolge g + s: Winst = 2,37 cm = l/340 ~ l/350 ; Wnet,fin = 2,69 cm = l/460 < l/300; wfin = 3,38 cm = l/268 < l/200
Schlußfolgerung aus den 2 Varianten:
In Bezug auf Grenztragfähigkeit Auslastung annähernd gleich, aber in bezug auf Gebrauchstauglichkeit = Durchbiegung
ist Variante B (Zweifeldträger) vorzuziehen. Als Nachteil ist das höhere Montagegewicht, die größere Elementelänge
und der in den Raum hineinragende Unterzug zu sehen. Diese Faktoren sind auf die örtl. Gegebenheiten bzw. die
räumliche Nutzung jeweils abzustimmen.
Detailzeichnungen
⋙ DaGrund, DaPult5-Aw, DaOrt-Aw, Da-IwStb, Da-Uz, Da-First_Trap, Da-Ort-AwStb_A, Da-Ort-AwStb_B, DaTra-AwStb
-
Pos. Dachdecke satteldachförmig
▸
Lage
über Teil des Treppenraumes mit Dachneigung von 21,5°
▸
System
Einfeldträger, SL ≅ 2,60 m (Biegung) [2,40 m Auflager].
Längsträger, Querträger über Auflager, in DN angeordnete obere OSB-Platte und untere OSB-Platte
▸
char. Belastung
ständige Last
g1/3 k
= 1,19 kN/m²;
g1/3 zk
= 1,11 kN/m²
g1/3 yk
= 0,44 kN/m² (γG = 1,35)
Nutzlast
Qk
= 1,00 kN (γQ = 1,50) nicht maßgebend
Schneelast
sk
= 0,68 kN/m²;
szk = 0,59 kN/m² syk = 0,23 kN/m²(γQ = 1,50)
Windlast
wzk
= 0,36*0,9 = 0,32 kN/m² (γQ* Ψ0 = 0,6*1,50 = 0,90) Wind von Nord, gem. Ber. F/G/H (LF 1)
wvk
= wzk *cos α = 0,30 kN/m²
wHk = wzk *sin α = 0,12 kN/m²
▸
Azk/Ayk
AVk
Bzk/Byk
BVk
g
s
wd
Weiterltg. an
~1,33/~0,53
~0,71/0,28
~0,38 Außenwand, Auflagerbohle
~1,43
~0,76
(AHk ~ 0,14)
~1,33/~0,53
~0,71/0,28
~1,43
~0,76
(BHk = ~0,14)
▸
Lastfallkombination
zul. fmd Gl 24h:
2,4*0,6/1,3 = 1,108 kN/m²
LF 1:
(1,35*1,11)/0,6= 2,50 kN/m²
LF 2:
(1,35*1,11+1,5*0,59+1,5*0,6*0,42)/0,9 = 3,07 kN/m²
LF 3:
1,35*(1,11+0,59+0,42)/0,9 = 3,18 kN/m² maßgebend KLED kurz
Mfyd = 1,35*(1,11+0,59+0,32)*2,60²/8 = 2,30 kNm/m; Mfzd = 1,35*(0,44+0,23)*2,40²/8 = 0,76 kNm/m
Vzd = 1,35*(1,11+0,59+0,32)*2,40/2 = 3,54 kN/m; Vyd = 1,35*(0,44+0,23)*2,40/2 = 1,21 kN/m
25/119
▸
Bemessung LT
LT gew. b/h = □ 80/280 Gl 24h ; e ≤ 60 cm
oben 22 mm OSB 4 TOP (EGGER), unten 15 mm OSB 4 TOP (EGGER)
max Mfyfd’ = Mfyd*e = 2,30*0,60 = 1,38 kNm; max Mfzd’ = Mfzd*e = 0,76*0,60 = 0,46 kNm
Vyd’ = Vyd*e = 1,21*0,60 = 0,73 kN; Vzd’ = Vzd*e = 3,54*0,60 = 2,12 kN
▸
Biegespannung σmy,d = Myfd’/Wy = 138*6/8*28² = 0,13 kN/cm², σmz,d = Mzfd’/Wz = 46*6/8²*28 = 0,15 kN/cm²
(ohne Berücksichtigung der OSB- Platten)
σmz,d + 0,7*σmy,d = 0,15+0,7*0,13 = 0,24 kN/cm² < fm,d = 0,9 *2,4/1,3 = 1,662 kN/cm²
Schubspannung:
kcr = 0,714*fv,k; fv,k = 3,50 N/mm² (gilt für Gl-Holz)
Tyd = 1,5*Vyd’/A = 1,5*0,73/8*28 = 0,010 kN/cm², Tzd = 1,5*Vzd’/A = 1,5*2,12/8*28 = 0,014 kN/cm²
fv,d = 0,9*0,714*0,35/1,3 = 0,173 kN/cm²
(Tyd/fv,d)² + (Tzd/fv,d)² = (0,01/0,173)²+(0,014/0,173)² = 0,02 ≤ 1 (ohne Berücksichtigung der OSB- Platten)
▸
Gebrauchstauglichkeitsnachweis:
Aufgrund der geringen Spannweite treten max. Verformungen von kleiner 0,20 cm auf.
▸
QT
wird zw. Längsträger eingebaut am Endauflager als Auflagerträger
QT zw. LT gew. b/h = □ 60/280 Gl 24h
Befestigung QT mit den Längsträgern erfolgt über die ober- und unterhalb angebrachte OSB- Platte und je 2 x SPAX VG 6,0 x 160
mit Senkkopf Zul. Z-9.1-519 als Kreuzverschraubung QT/LT
▸
Verbindungsmittel
wie bei Variante A mit Kl. Q 1,8 x 63 x 11,1; e = 100 mm/ Balken
Bem.wert Klammertragfähigkeit Fv,Rd = (kmod*FK/γm) = 0,49*0,777/1,1 = 0,35 kN
F1,d = Vmax,d* (γ1*E1*A1*a1*s1/(E*Iy)ef = F1,d = 5,46*(0,116*331*126,3*15,1*10)/21.454.651 = 0,18 kN
Nachweis: F1,d = 0,18 kN < Fv,Rd = 0,35 kN
Es werden zusätzlich an den Endauflager je 3 Teilgew. Sr 6,0 x 80, e ≤ 100 mm von OSB in Balken vorgesehen.
▸
Anschluss Dachbalken am Auflager:
Zur Aufnahme der Schubkraft am Elementeende angeordneter Querträger 60/280
Belastung
aus Wind: we,k,Druck = 0,8*0,9 = 0,72 kN/m², Lasteinflußhöhe: h ~ 2 m, Einflußlänge: L ~ 3 m, Einflußbreite: 2,40/2 = 1,20 m
Ad = 1,5* we,k,Druck*h*b1 = 1,5*0,72*2*1,20/3,0 = 0,86 kN/m
aus Eigenlast gd∥ = 1,35*0,44 kN/m²*3,45 = 0,51 kN/m
aus Schneelast sd∥ = 0,5*1,5*0,087*0,996*0,68 3,45 = 0,15 kN/m
Fd = 1,52 kN/m
▸
Auflagerpressung auf HFD, max. auf Auflagerbohle:
Fgd = 1,35*1,55 = 2,09 kN; σc,90,d = 2,09/18*8 = 0,01 kN/cm² < kc,90,d* fc,90,d = 0,4*0,25/1,3 = 0,077 kN/cm²
Detailzeichnungen
⋙ DaGrund, DaGrund_Trap, DaOrt-AwStb_B, DaTra-AwStb
26/119
-
Pos. Dachdecke mit Einbau RWA Anlage
▸
Lage
über Teil des Treppenraumes mit Dachneigung von 5°
▸
System
Einfeldträger, SL = 4,18 m
Hier erfolgt nur der Nachweis aufgrund der Öffnung im Element für RWA Anlage
▸
char. Belastung
ständige Last
g1/2 k+PV = 1,59 kN/m² (γG = 1,35)
Schneelast
szk
= 0,68 kN/m² (γQ = 1,50)
Windlast
max wzk = 0,18 kN/m² (Ber. J)
maßgebender LF = ständ. Last mit kmod = 0,6
d)
Schnittkräfte design und Grenztragfähigkeit
LT Bereich RWA: li LT 80/280 mit Bgd = 1,35*1,59*0,65*0,91 = 1,27 kN (Auflagerkraft design auf WT)
re LT 80/280 mit Agd = 1,35*1,59*0,65*0,67 = 0,93 kN (Auflagerkraft design auf WT)
WT 60/280 mit max Md = 1,27*1,29/4 = 0,41 kNm; σm,d = 41*6/6*28² = 0,05 kN/cm²; Vd = 0,64 kN
durchgehend LT 80/280 neben RWA
design Belastg. gd = 1,35*1,59*0,30 = 0,64 kN/m; G1d = 0,64 kN (x = 1,77 m); G2d = 0,47 kN (x = 2,90 m);
gd = 1,35*1,59*0,33 = 0,71 kN/m (x = 0-1,77 u. 2,90-4,18)
max Md = 3,64 kNm; σm,d = 346*6/8*28² = 0,33 kN/cm² < 0,6*24/1,3 = 1,108; Vd = 3,45 kN
sonst. LT 80/280 max Md = 1,35*1,59*0,51*4,18²/8 = 2,39 kNm; σ m,d = 239*6/8*28² = 0,23 kN/cm²
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Bemessung LT
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a)
b)
c)
LT gew. b/h = □ 80/280 Gl 24h, 2 x Wechselträger gew. b/h = □ 60/280 Gl 24h
oben 22 mm OSB 4 TOP (EGGER), unten 15 mm OSB 4 TOP (EGGER)
e) Anschluss LT an QT: vorh Zd = 1,27/cos 45° = 1,80 kN, gew. je 1 x VG 6,0 x 120 oben und unten (unter 45°)
f) Anschluss QT an LT: vorh Zd = 0,64/cos 45° = 0,90 kN, gew. oben Kreuzverschraubg. 2 x VG 6,0 x 120 (unter 45°)
Auflagerpressung auf HFD, max. auf Auflagerbohle u. Zwischenlage aus 18 mm Holzfaserdämmstreifen aus Standardn von GUTEX
Bd’ ≅ 4,15 kN
σc,90,d = 4,15/6*8 = 0,086 kN/cm² > fc,90,d = 0,4*0,25/1,3 = 0,077 kN/cm² (kc,90,d mit 1,0 angesetzt, KLED ständig)
Ansatz des LT/RLT, Spannungsüberschreitung wird über Verbindung LT,RLT mit QT mittels Kreuzverschraubung Sr 6,0 x 160 erzielt
Δ Fd = 0,45 kN
Gipsfaserplattenbeplankung ist Bereich Lichtkuppel bis Dachhaut wegen Gewährleistung K 260 zu führen.
Detailzeichnungen
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⋙ DaGrund, DaGrund_Trap, DaOrt-AwStb_B, Da-RWA, Da-IwStb
-
Pos. Dachdecke über Aufzugsraum
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System
Für eine Montagehalterung für den Aufzugsbauer für den Fall Wartung/Instandhaltung/Reparatur sind in der Schachtdecke 20
kN Montagelast zu berücksichtigen. Da dies an den Holzdachelementen konstruktiv nicht ausführbar ist, ist entweder unter dem
Holzdachelement ein Zusatzelement aus einer Stahlbetondecke (hier für Montagebefestigung sind in Unterseite der Decke zwei
27/119
Halfenschienen einzubauen) oder alternativ ein Montageträger aus Stahl notwendig.
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Bemessung als Decke
gew. h = 200 mm; Beton ≥ C 25/30, B 500A
gew. Asu = Aso = Q 335 A
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Bemessung als Montageträger
gew. IPE 140 S 235 JR+AR DIN 1025-5
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Schnittkräfte design und Grenztragfähigkeit
Md = 1,50*20*1,60/4 = 12 kNm; σR,d = 1200/77,3 = 15,5 kN/cm² < 23,5 kN/cm²
An beiden Schachtwänden ein Stahleinbauteil (Anschlußplatte Bl. 12 x 200 x 120 S 235 JR+AR mit
2 Nelson Kopfbolzen KB 10 x 50 aus Stahl S235 J2+C450).
-
Pos. Dach Zwischenbereich
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Lage
zwischen den Dachelementen und am Rand zu den parallel zur Spannrichtung der Dachelemente verlaufenden Außenwänden
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System
Einfeldträger, SL ≤ 0,55 m, in DN
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Bemessung
gew. oben 22 mm OSB 4 TOP (EGGER) und unten 15 mm OSB 4 TOP (EGGER)
-
Pos. Dachscheibe
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System
als Dreifeldträger, aufgelagert auf den Dachträgern, SL ≤ 0,83 m angesetzt
- char. Belastung:
LF1:
gK = 0,31+0,40 = 0,71 kN/m² (mit Photovoltaik); q K = sk+wdk = (0,68+0)= 0,68 kN/m² (sonst Windsog)
LF2: Mannlast
Qk = 1,00 kN
tx = 0,20 m, b= 5 m, e ≤ 83,3 cm, t= 0,7*l = 58 cm
gK = 0,71*0,58 = 0,41 kN/m; Qk = 1,00/0,20 = 5 kN/m (Feld 1); qK = 0,68*0,58 = 0,39 kN/m (Feld 2, 3)
▸
char. Schnittkräfte:
LF 1: Msk = 0,16 kNm/m; Msgk ≅ 0,06 kNm/m; Msqk≅ 0,06 kNm/m; Vk = 1,40 kN/m;
LF 2: Msk = 0,13 kNm; ; Msgk ≅ 0,03 kNm/m; Msqk≅ 0,07 kNm/m
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Bemessung
gew. 22 mm OSB 4 TOP (EGGER)
kmod = 0,4 (für g), 0,7 (für q); 1,10 (für Q) (kurzzeitige Last)
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LF 1:
W= 100*2,2²/8 = 80,7 cm³/m;
γ *σm = (1,35*6/0,4*80,7)+(~1,5*6/0,7*80,7) = 0,26+0,16 = 0,42 kN/cm² < 2,5/1,3 = 1,92 (Hauptspanrichtung OSB
quer zu Längsträgern
Td ≅ 1,5*~1,43*1,40/220 = 0,014 KN/cm² < fv,d = ~0,55*0,20/1,3 = 0,085 KN/cm²
LF 2:
W= 58*2,2²/6 = 47 cm³
γ *σm = (1,35*3/0,4*47)+(1,5*7/1,1*47) = 0,42 kN/cm² < 2,5/1,3 = 1,92
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Td ≅ 1,5*1,1*1,0/2,2*58 = 0,012 KN/cm²
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E-Modul: 700 kN/cm² (Biegung Spanrichtung Deckschicht)
Anfangsverformung veränd. Last LF 1: uinst,Q,1 = 0,05 cm
Anfangsverformung veränd. Last LF 2: uinst,Q,1 = 0,23 cm,
(kurzzeitige Last, deshalb nicht maßgebend)
= 0,05*2,5 = 0,13 cm
Kdef = 1,50
Endverformung veränd. Last: ufin,Q,1 = uinst,Q,1 * (1+ψ2,1 *Kdef)
= 0,05* (1+0) = 0,05 cm
Endverformung der Platte: ufin = ufin,G+ufin,Q,1 = 0,13+0,05 = 0,18 cm
Grenzwert Anfangsdurchbiegung der Platte: Winst = uinst,G-+ uinst,Q,1 = 0,05+0,05 = 0,10 cm ≤ l/350 = 83,3/350 = 0,24 cm
Grenzwert Enddurchbiegung des Balkens: Wnet,fin = ufin,G- + uinst,Q,1 *Ψ2*(1+ Kdef) – wc = 0,13+0*0,3*1,6-0 = 0,13 cm ≤ l/300 =
83/300 = 0,28 cm
wfin = ufin,G + ufin,Q,1 = 0,13+0,05 = 0,18 cm ≤ l/200 = 83/200 = 0,42 cm
Verbindung der Platte mit den Dachbalken mit Klammer Q 1,8 x 63 x 11,1 (Reich), alt. Q 25 BAB 1,83 x 63,5 x 11,4 oder
Q 63x11,2x1,56[1,87];Q 63 x 11,2 x 1,56 [1,87]; e ≤ 100 mm/ Träger
-
Pos. Anschlußkonstruktionen
- Pos. Auflagerbohle für Dachelemente in Holzwand
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System
als Durchlaufträger auf den Wandträgerinnengurt aufgesetzt.
Der Innengurt wird ausgeklinkt. Die Befestigung der Bohle erfolgt an der OSB- Platte und am Steg des Doppel- T- Trägers.
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char. Belastung:
aus Dachelement
gk = 6,54 kN/m, g1k = 0,06 kN/m, sk = 2,70 kN/m, wk = entlastend
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char. Auflagerkräfte und Schnittkräfte design (mit Lastfaktoren):
(als Fünffeldträger)
char. Auflagerkraft
Bk = (1,132*6,60+1,218*2,70) 1,28 = 13,77 kN
max. Auflagerkraft design
Bd: = (1,132*6,60* 1,35)*1,28 = 10,09 kN (LF ständig)
Bd: = (1,132*6,60* 1,35+1,218*2,70*1,50)*1,28 = 19,22 kN (LF kurz)
max. Querkraft design
Vd = (0,605*6,60*1,35)*1,28 = 6,90 kN (LF ständig), Vdred = 4,81 kN
Vd = (0,605*6,60*1,35+0,62*2,70*1,50)*1,28 = 10,11 kN (LF kurz)
max. Moment design
Msd = (0,105*6,60*1,35)*1,28² = 1,53 kNm (LF ständig)
Msd = (0,105*6,60*1,35+0,12*1,50*2,70)*1,28² = 2,33 kNm (LF kurz)
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Bemessung
gew. b/h = □ 60/160 KVH C 24
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Biegespannung σm,d = 233*6/6*16² = 0,91 kN/cm² < fm,d = 0,9*2,4/1,3 = 1,66 kN/cm² (KLED kurz)
Schubspannung Td = 1,5*4,81/6*16 = 0,075 kN/cm² < fv,d = 0,6*0,5*0,40/1,3 = 0,092 kN/cm²
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Statische Betrachtungen zur Auflagerpressung::
Die Auflagerbohle lagert auf den Außenwandträgern (2 x Innengurt+30 mm Steg = 6+6+3 = 15 cm)
σc,90,d = 19,22/6*(15+2*3) = 0,152 kN/cm² (A ef = Gurtbreite + 2 x Ü); < kc,90,d * fc,90,d = 1,25*0,9*0,25/1,3 = 0,216 kN/cm²
konstr. Halterung der Bohle: mit 2 vertikalen Reihen RiNä 2,5 x 60, alt. Kl. Q 1,8 x 63 x 11,1 (Reich); e ≤ 250 mm von Wand OSB
Rd,tot = (0,9*0,522/1,1)*2*100/25 = 3,42 kN/m und von Bohle 2 x Teilgew. Sr 5,0 x 100 in Wandsteg,
Rd,tot = (0,9*0,878/1,1)*2*100/128 = 1,12 kN/m,
Der Querträger des Dachelementes liegt flächig auf der Auflagerbohle auf und wird durch die Wand OSB mit Schrauben
lagegesichert.
Detailzeichnungen
⋙ Detail DaOrt-Aw
- Pos. Auflagerbohle für Dachelemente an Stahlbetonwand
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System
Die Auflagerbohle dient als Endauflager der Dachelemente an den Stahlbetonwänden. Dies trifft für Treppenraumwand zu und
für Giebelwand Ost, wenn Brandschutzforderung Massivwand einzuhalten ist.
Sie wird an diese Wände angedübelt, alt. auf Wand aufgesetzt.
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char. Belastung:
aus Dachelement
gk = 3,57 kN/m, g1k = 0,06 kN/m, sk = 1,47 kN/m, wk = entlastend
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Auflagerkraft designVd: = 1,35*3,57+1,50*1,47 = 7,02 kN/m; Md = 7,02*4,8 = 34 kNcm/m
Zd = 34/7 = 4,8 kN/m
▸
Bemessung Auflagerbohle
gew. b/h = □ 60/160 KVH C 24
▸
Nachweis Verdübelung:
auf Abscheren mit vorh. FV,Rd = 7,02 kN/m; auf Zug mit vorh. Fax,Rd = 4,8 kN/m
gew. 2 Reihen z. B. Fix Anker W-FAZ/A4 M 8 x 165 (Würth); e ≤ 250 mm mit aufn. Zd = 4*2,4 = 9,6 kN u. aufn Vd = 8*7,4 = 59,2 kN
Komb. Beanspruchung:
(7,02/59,2)² + (4,8/9,60)² = 0,26 < 1
Detailzeichnungen
⋙ Detail DaOrt-AwStb_A, Da-IwStb, DaOrt-AwStb_B
- Pos. Auflagewinkel für Dachelemente an Unterzug Dach
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System
Der Auflagewinkel dient als Endauflager der Dachelemente bei dachgleichem Holzunterzug. Die Dachelemente erhalten am
Auflager zwischen den Längsträgern einen dazwischen liegenden Querträger als □ 60/280 Gl 24h.
An die Seitenfläche der Unterzüge wird ein Winkelprofil angeschraubt, auf dem dann auf dem horiz. Schenkel
Längsträger/Querträger/untere OSB Platte und 18 mm Holzfaserdämmstreifen Standard n auflagern.
Befestigung Teilgew. Sr 6,0 x 100; e ≤ 250 vom unteren Winkelschenkel in Holzträger
▸
Nachweis Winkelprofil u. Befestigung am UZ
max. Auflagerkräfte
aus Dachelement
gk = 6,54 kN/m; sk = 2,70 kN/m
für Stahlwinkel:
Vgd+qd = 1,35*6,54+1,5*2,70 = 12,88 kN/m
30/119
My,Ed = 12,88*4,8 = 61,8 kNcm/m (e = 18+30 = 48 mm)
für Verschraubung:
Vgd = 1,35*6,54 = 8,83 kN/m
(maßgebend LF ständig, da 1,35*6,54/0,6 = 14,7 > 1,35*6,54+1,5*2,70 = 12,88/0,9 = 14,3)
My,Ed = 8,83*4,8 = 42,4 kNcm/m (e = 18+30 = 48 mm)
▸
Bemessung
gew. L 150 x 100 x 10, S 235 JR, verz., DIN EN 10056-1 über die Elementbreite
▸
zul Mc,Rd = Mel,Rd = welmin*fy/γMo; fy = 23,5 kN/cm²; γMo = 1,0; Welmin = 100*1,0²/6 = 16,7 cm³
Mc,Rd = 23,5*16,7 = 392 kNcm/m; My,Ed/Mc,Rd = 61,8/392 = 0,16 < 1,0
▸
Nachweis Verschraubung
A) auf Abscheren
vorh. FV,Rd = 8,83 kN/m
zu Abscheren Stahlblech/Holz- Verbindg., dickes Stahlblech t = 10 mm
(dünnes Stahlblech t = 10 mm nicht ≤ 0,5*d = 4 mm, dickes Stahlblech t ≥ d)
Verschraubung mit Vollgewindeschrauben WÜRTH Zylinderkopf
My,,Rk = 7900 Nmm (z. B. Sr 6- Würth ASSY VG plus, Vollgewindeschraube , Zul. Z-9.1-614) ab L = 80 mm
gew. Sr 6,0 x 100 mit fh,1,k = 29,39 N/mm² (t = 100 mm, 65*6,0-0,7*1000,1)
t1 = 100-10 = 90 mm ≥ t1,req = 1,15*4* √(My,k/fh,1,k*d) = 30,8 mm
(A = 1,4- Bl. innenliegend oder dick u. außen liegend), F k = 1,4* √(2*My,Rk*fh,k*d) = 1,4* √(2*7900*29,39*6) = 2337 N
Erford. Holzdicke (Bl. dick, außen liegend) = 10*d = 60 mm
Fv,,Rd = 2,337*0,6/1,1 = 1,27 kN/Sr 6,0 (LF ständig)
gew. Sr 6,0 x 100; e ≤ 150 als Würth ASSY VG plus Vollgewindeschraube, n = 6 Stk./m+Reihe
aufn Fv,,Rd = 2*(100/15)*1,27 = 16,93 kN-LF ständig)
B) auf Zug
vorh. Fax,Rd = 8,83*48/70 = 6,05 kN/m
Lt. Zulassungen Schrauben ist bei Stahlblech/Holzverbindung Zugtragfähigkeit maßgebend
Rt,u,k = 11,3 kN (Sr 6- Würth ASSY VG plus, Zul. Z-9.1-614)
Fax,,Rd = 11,3*0,6/1,3 = 5,22 kN/Sr 6,0 (LF kurz)
gew. Sr 6,0 x 100; e ≤ 150 als Würth ASSY VG plus Vollgewindeschraube, n = 6 Stk./m obere Reihe
aufn Fax,,Rd = (100/15)*5,22 = 34,80 kN-(LF ständig)
Komb. Beanspruchung:
(8,83/16,93)² + (6,05/34,80)² = 0,30 < 1
Detailzeichnungen
⋙ Detail DaOrt-AwStb
- Pos. Schott für Unterverkleidung
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Lage
An Unterseite Dachelemente quer zur Spannrichtung der Längsträger der Dachelemente im Abstand ≤ 1,25 m ist
Schott (Art Abhänger) zur Befestigung der Unterdecke vorzusehen.
Schott besteht aus 15er OSB Steg, oberen u. unteren Gurtholz als Art Z-Träger
Oberes Gurtholz mit Teilgew. Sr 6,0 x 120 an jedem Längsträger
Verschraubg. OSB Schott an beide Gurthölzer mit Teilgew. Sr 5,0 x 60, e ≤ 250 mm
An unterem Gurtholz wird dann 18 mm HFD Standard n angeklammert und danach wird daran die Trockenbaulattung 60/40
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KVH C 24, e ≤ 35 cm mit 1 Jamo plus Sr 6,0 x 100 (Würth) an dem Gurt befestigt
▸
Bemessung
gew. 2 x □ 60/40 KVH C 24 + 15 mm OSB 4 TOP (EGGER); h = 160 mm
Detailzeichnungen
⋙ Detail DaGrund_Aus
-
Pos. Unterzug Dach
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Lage
Infolge fehlenden Wandauflagers für die Dachelemente ist ein dachgleicher Unterzug (hier nur für Variante A der
Dachelemente) oder ein unter den Dachelementen liegender Unterzug (beide Varianten möglich) notwendig. Vorgesehen über
Gebäudetiefe des DG, denkbar wäre auch den Unterzug am Rand der Innenquerwand auf einem Randständer enden zu lassen.
▸
System
Zweifeldträger; SL1 ≅ 5,15 m; SL2 ≅ 3,83 m als dachgleicher Unterzug zwischen den Dachelementen, dadurch seitlich gehalten,
▸
char. Belastung
aus Dachelementen Feld 1 mit gk = 6,30+5,09 = 11,39 kN/m (ständ. Last); s k = 2,70+2,18 = 4,88 kN/m (Schnee); wk = 0 kN/m,
da nur Windsog)
Feld 2 mit gk = 6,54+5,28 = 11,82 kN/m (ständ. Last); sk = 2,70+2,18 = 4,88 kN/m (Schnee); wk = 0 kN/m,
da nur Windsog) (x = 0-2,73 m) und
mit gk = 3,03+5,60 = 8,63 kN/m (ständ. Last); sk = 1,18+2,18 = 3,36 kN/m (Schnee); wk = 0 kN/m,
da nur Windsog) (x = 2,73-5,15 m)
aus egTräger
egk ≅ 0,35 kN/m
▸
char. Auflagerkräfte
char. Auflagerkräfte [kN]
Gk
Sk
Weiterltg. an
Ak
14,67
6,22 S 5.5
Bk
65,64
26,49 S 5.6
Ck
19,62
7,43 S 5.1
▸
min Myd = Mysd = 40,42 kNm; Vzdred = 39,67 kN (KLED ständig)
▸
Bemessung
gew. b/h = □ 140/400 Gl 28c
▸
Biegespannung: σm,y,d = 4042*6/14*40² = 1,083 kN/cm²
Biegedrillknicken: kcrit = 1,0 (λrel,m ≤ 0,75); horiz. Aussteifung durch angrenzende Dachelemente
fm,d = 0,6*2,8/1,3 = 1,292*1,058 = 1,367 kN/cm²
Nachweis: σm,y,d = 1,083 kN/cm² < kcrit* fm,d = 1,0*1,367 = 1,367 kN/cm² (Auslastung: 79 %)
Schubspannung: Td = 1,5*39,67/14*40 = 0,106 kN/cm² < fv,d = 0,714*0,35*0,6/1,3 = 0,115 kN/cm² (Auslastung: 92 %)
▸
E = 1260 kN/cm²; I = 74667 cm4
32/119
Anfangsverformung veränd. Last: uinst,Q,1 = 0,19 cm
Kdef = 0,6
= 0,53*1,6 = 0,84 cm
= 0,19*(1+0) = 0,19 cm
Grenzwert Anfangsdurchbiegung des Balkens: Winst = uinst,G-+ uinst,Q,1 = 0,53+0,19 = 0,72 cm ≤ l/350 = 515/350 =
1,47 cm (Auslastung: 49%)
Grenzwert Enddurchbiegung des Balkens: Wnet,fin = ufin,G- + uinst,Q,1 *Ψ2*(1+ Kdef) – wc = 0,84+0*0,3*1,6-0 = 0,84 cm ≤ l/300 =
515/300 = 1,72 cm (Auslastung: 49 %)
wfin = ufin,G + ufin,Q,1 =0,84+0,19 = 1,03 cm ≤ l/200 = 515/200 = 2,58 cm ( Auslastung: 40%)
Verbindg. Unterzug mit Querträger Dach erfolgt über Auflagewinkel aus Stahl
▸
Alternativ könnte statt des BSH Holzes auch das bereits erwähnte Buche Furnierschichtholz längslagig eingesetzt
werden.
Bei Mysd = 40,42 kNm und Vzdred = 39,67 kN (KLED ständig)
gew. b/h = □ 140/300 Buche FSH längslagig
Biegespannung: σm,y,d = 4042*6/14*30² = 1,92 kN/cm² < fm,d = 0,6*6,5/1,3 = 3,0 kN/cm² (Auslastung: 64 %)
Schubspannung: Td = 1,5*39,67/14*30 = 0,14 kN/cm² < fv,d = 0,90*0,6/1,3 = 0,415 kN/cm² (Auslastung: 34 %)
E = 1680 kN/cm²; I = 31500 cm4, Wnet,fin = 0,84*1,78 = 1,5 cm < 1,72 cm (Auslastung: 87 %)
▸
Statische Betrachtungen zur Auflagerpressung:
auf den Randstützen (140/100); max Cd = 1,35*19,62 kN
σc,90,d = 19,62/14*(10+3) = 0,145 kN/cm² < kc*fc,90 = 1,75*0,6*0,27/1,3 = 0,218 kN/cm² (KLED ständig)
Befest. Unterzug /Stütze über Außenwand OSB mit 4 Sr 5,0 x 100 schräg in UZ, Stütze Sr 5,0 x 60, e ≤ 150
beidseitig UZ und Stütze zur Gabellagerung 15 mm OSB 4 Laschen h/b = 250/100 (100 mm an UZ mit je 2 Sr 6,0 x 80, 150 mm
von OSB in UZ und an Stütze mit je 3 Sr 6,0 x 80 von OSB in Stütze)
auf der Mittelstütze (200/140); max Bd = 1,35*65,64 = 88,61 kN
σc,90,d = 88,61/14*20+2*3 = 0,243 kN/cm² > kc*fc,90 = 1,75*0,6*0,27/1,3 = 0,218 kN/cm² (LF ständig)
Infolge Überschreitung der Querdruckpressung ist Auflager mit Querdruckverstärkung notwendig, z. B. dzurch Verwendung von
SPAX- Vollgewindeschrauben nach Zul. Z-9.1-519 u. Kopfplatte zw. Stütze u. Unterzug zur Krafteinleitung in die Schrauben, in
Stütze konstr. Schlitzblech mit Stabdübeln.
gewählt: 4 Stück SPAX Vollgewindeschrauben 10,0 x 240 mm unter Einhaltung der lt. Zul. festgelegten Mindestabstände
f1,k = 80*10-6*380² = 11,552 N/mm²; Fax,d = 1,0*11,552*10,0*240*(0,6/1,3)*10-3 = 12,80 kN
Fki,d = 16,3 kN (Ausknicken, ρk = 380 kg/m³-Gl 28c)
Querdruck der Auflagerfläche
kc,90*B*lef,1*fc,90,d = 1,0*14*(20+2*3)*0,125 = 45,50 kN+Ausknicken der Schrauben
33/119
n*min { Fax,d; Fki,d }, n*16,3 = 4*16,3 = 65,20 kN; ∑ = 45,50+65,20 = 110,70 kN
Querdruck in Höhe der Schraubenspitzen: B*lef,2*fc,90,d = 14*(7,5+2*24)*0,125 = 97,13 kN
Vd = 88,61 kN < F90,d = 97,13 kN; a1 = 75 mm, a2 = 50 mm > 25, a3,c = 62,5 mm, a4,c = 45 mm > 40
Auflagerplatte Bl. 8 x 300 x 140, S 235 JR+AR (mit 2 Sr 6,0 x 60 in UZ befestigen)
In Stütze: Schlitzblech Bl. 8 x 170 x 80 S 235 JR+AR (angeschweißt an Auflagerplatte) mit 2 Stabdübel Sdü ∅ 10 x 140
S 235 JR
Detailzeichnungen
⋙ Detail DaUz, UzDa-Stü
-
Pos. Mittelstütze Dach unter Unterzug Dach
▸
System
als gelenkige Stütze
▸
char. Belastung
aus Unterzug
Gk = 65,64 kN; Sk = 26,49 kN; (Wk = 0 kN, nur Sog, nicht maßgebend)
aus eg Stütze
g1k = 0,20*0,14*3,15*6 = 0,53 kN
Nk = 92,66 kN; min iz = 4,04 cm (in y- Richtung maßgebend); Sk ≅ 3,15 m; max λz = 315/4,04 = 78; kc = 0,59 (nach Tab.)
Ngd = 1,35*66,17 = 89,33 kN (LF ständig)
▸
Bemessung
gew. b/h = □ 200/140 Gl 32c
▸
σc,o,d = 89,33/14*20 = 0,319 kN/cm²; f c,d = 0,6*2,65/1,3 = 1,223 kN/cm² (LF ständig)
Nachw.: σc,o,d = 0,319 kN/cm² < kc*fc = 0,59*1,223 = 0,722 kN/cm²
Stütze soll nicht verkleidet werden, somit ist Brandschutzbemessung notwendig. Stütze im DG muß R 30 erfüllen (über DG kein
Aufenthaltsraum)
▸
Nachweis nach DIN EN 1995-1-2
nach vereinfachten Verfahren (über Abbrand)
- vierseitige Brandbeanspruchung
- Abbrandrate β = 0,7 mm/min, damit Abbrandtiefe def = 0,7*30 = 21 mm+7 mm Sicherheitszuschlag = 28 mm
- Knicken in y- Richtung iz = 2,42 cm (maßgebend); max λz = 315/2,42 = 129,9; kc = 0,23 (nach Tab.)
damit Auslastung η = 0,92 < 1,0
▸
Auflagersituation am Fußpunkt Stütze:
Auflagerplatte Bl. 20 x 456 x 140, S 235 JR+AR (mit 2 Wiener Sr 6,0 x 80 in OSB/Holzbalken befestigen), Lage Platte auf 1. Lage
15 mm OSB = Elementelage), zw. OK Aufl.platte und OK Innenwand ist in Ebene der Decke ein Füllholz 456 x 140 x 280 als
Zwischenlage einzubauen.
S 235 JR
Hinweis:
Lastweiterleitung über Füllholz in Decke auf Ständer der Innenquerwand IW_Q des 5. OG, ebenso sind die
Randstützen unter dem Unterzug (char. Auflast ca. 18 kN) über Füllholz in Decke auf Rähm und Ständer der
Innenquerwände IW_Q des 5. OG abzusetzen.
Detailzeichnungen
⋙ Stü-De
34/119
Nachfolgend eine Übersichtstabelle mit Optimierung der Dachbalken unter Einhaltung der Kriterien Tragfähigkeit und
Gebrauchstauglichkeit.
Einfeldträger
Balkenabstand gewählt: 83,3 cm, (62,5 cm), fmd = 0,6*2,4/1,3 = 1,108 kN/cm² (LF ständig, da maßgebend bei Dach)
Eigenlast Dach gemittelt mit qGK = 2,41*0,833 = 2,01 kN/m, zugrunde gelegt.
q aus Schnee und Winddruck mit
qk = (0,68+0,2*0,65)*0,833 = 0,67 kN/m
qd = (1,5*0,68+1,5*0,6*0,13)*0,833 = 0,95 kN/m
Grenzwert Anfangsdurchbiegung des Balkens: Winst = uinst,G-+ uinst,Q,1 ≤ l/350
▸(5*2,41*b*L4*106/384*E*I)
b/d (mm)
I (cm4)
Güte/E (MN/m²)
Myd
(kNm)
σmyd
(kN/cm²)
max SL (m)
Winst (cm) <
zul l/350 (cm)
80/240
9216
KVH C 24/11000
8,35
1,088
4,50
1,27 < 1,29
100/240
11520
KVH C 24
11000
9,50
0,99
4,80
1,31 < 1,37
100/240
11520
Buche FSH längslagig
16800
13,63
1,42
5,30
1,48 < 1,51
80/280
14635
Gl 24 h
11600
11,59
1,108
5,30
1,46 < 1,51
80/280
14635
16800
15,99
1,53
5,75
1,62 < 1,64
100/280
18293
Gl 24 h
11600
13,40
1,026
5,70
1,56 < 1,63
100/280
18293
16800
18,47
1,41
6,15
1,69 < 1,75
120/280
21952
Gl 24 h
11600
15,35
0,979
6,10
1,71 < 1,74
120/280
21952
Gl 32 c
13700
16,90
1,078
fmd = 0,6*3,2/1,3 =
1,477
6,40
1,75 < 1,83
120/280
18293
16800
20,84
1,33
6,50
1,79 < 1,85
∑md = 248 kg/m
12,70
0,81
6,40
1,81 < 1,83
(Balkenabstand
= 62,5 cm)
120/280
21952
Gl 24 h
11600
35/119
Maßgebend Nachweis der Gebrauchstauglichkeit
Einhaltung lt. Abschnitt 7.2, Tab 2 DIN EN 1995-1-1:2010-12
Grenzwert Anfangsdurchbiegung des Balkens: Winst = uinst,G-+ uinst,Q,1 ≤ Empfehlung: l/350
Grenzwert Enddurchbiegung des Balkens: Wnet,fin = ufin,G- wc ≤ Empfehlung: l/300
Grenzwert gesamte Enddurchbiegung des Balkens: wfin = ufin,G + ufin,Q,1 - wc ≤ Empfehlung: l/200
Zweifeldträger/(Dreifeldträger)
Balkenabstand gewählt: 83,3 cm, (62,5 cm), fmd = 0,6*2,4/1,3 = 1,108 kN/cm² (LF ständig, da maßgebend bei Dach)
Grenzwert Enddurchbiegung des Balkens: Wnet,fin = ufin,G- wc ≤ l/300 ▸ maßgebend
L1/L2
b/d (mm)
I (cm4)
Güte
E (MN/m²)
Myd
(kNm)
σmyd
(kN/cm²)
wnet,fin (cm) <
zul l/300 (cm)
3,50/5,00
80/240
9216
KVH C 24
11000
-8,61
1,12*
1,36 < 1,67
3,50/5,95
80/240
9216
16800
-12,90
1,68
1,96 < 1,98
4,50/5,50
100/240
11520
KVH C 24
11000
-11,22
1,169*
1,51 < 1,83
4,50/6,45
100/240
11520
16800
-15,92
1,66
2,12 < 2,15
3,00/6,00
80/280
14635
KVH C 24
11000
-11,77
1,126*
1,74 < 2,00
3,00/6,90
80/280
14635
16800
-17,37
1,66
2,26 < 2,30
3,00/7,00
120/280
21952
Gl 24 h
11600
-16,12
1,028
2,13 < 2,33
3,00/7,90
120/280
21952
16800
-23,53
1,50
2,63 0 2,63
* Reserve durch obere 22 mm OSB/4 TOP und untere 15 mm OSB/4 TOP als Verbundquerschnitt mit nachgieb. Verbund
Anschlüsse:
a) an Holzwände
Die Auflagerbohle (i. R. □ 60/160 KVH C 24) dient als Endauflager der Dachelemente.
Als Durchlaufträger auf den Wandträgerinnengurt aufgesetzt, dabei wird der Innengurt ausgeklinkt. Die Befestigung der Bohle
36/119
erfolgt an der OSB- Platte und am Steg des Doppel- T- Trägers.
b) an Stahlbetonwände
Die Auflagerbohle (i. R. □ 60/160 KVH C 24) dient als Endauflager der Dachelemente an den Stahlbetonwänden.
Sie wird an diese Wände angedübelt.
c) an z. B. dachgleiche Unterzüge
Endauflager der Dachelemente bilden Auflagewinkel (L 150 (200) x 100 x 10, S 235 JR, verz., DIN EN 10056-1), die am
Dachunterzug (Holz) angeschraubt werden mittels Vollgewindeschrauben Sr 6,0 x 100; e ≤ 150 (z. B. Würth ASSY VG plus mit
Zulassung Z-9.1-614). Die Dachelemente erhalten am Auflager zwischen den Längsträgern einen dazwischen liegenden
Querträger. Auf dem horiz. Schenkel des Auflagewinkels ist Zwischenlage aus 18 mm Holzfaserdämmstreifen Standard
n, darauf lagern dann die Dachelemente.
Versuche unter statischen Gesichtspunkten
Es wurden hierfür keine gesonderten Versuche durchgeführt, da sich es sich beim Dachaufbau um Holzverbundbau handelt. Der
statische Nachweis der tragenden Holzteile (Dachbalken, OSB-Platten) ist nach den Vorgaben der DIN EN 1995-1-1, 1-1/NA2010-12 zu führen.
37/119
1.5.5
Nachweis Geschossdecken
-
Allgemeines
Die Decken sind entsprechend DIN EN 1995-1-1, Abschn. 2.2.2 im Grenzzustand der Tragfähigkeit nachzuweisen (Ermittlung der
Schnittgrößen am unverformten System, Theorie I. Ordnung, Schnittgrößen mit linear elastischen Baustoffverhalten,
Spannungen auf Grundlage der Elastizitätstheorie.
Nachweise sind Biegung, Schub und bei bestimmten Bauteilen wie Unterzüge auf Biegedrillknicken.
Daneben sind entsprechend DIN EN 1995-1-1, Abschn. 2.2.3 die Nachweise der Gebrauchstauglichkeit und der Schwingungen
zu führen.
So ergeben sich für die Durchbiegungen nach DIN EN 1995-1-1, Abschn. 7.2 und DIN EN 1995-1-1 /NA, NCI zu 2.2.3,
NDP zu 7.2 (2) nachfolg. Grenzwerte für beidseitig aufgelagerte Biegestäbe
Winst
Elast. Anfangsdurchbiegung aus ständ. und veränderlicher Last zw. L/300 u. L/500, gew. l/300 bzw. l/350
als charakt. Kombination
wcreep
Durchbiegung infolge Kriechen
wnet,fin Verformung aus ständ. Last incl. Kriechen zw. L/250 u. L/350, gew. l/300
als quasi ständ. Kombination (Enddurchbiegung abzügl. Überhöhung)
wfin
gesamte Enddurchbiegung aus ständ. und veränderlicher Last zw. L/150 u. L/300, gew. l/200
als charakt. Kombination
wc
Überhöhung falls vorhanden
Bei Bauteilen aus Materialien mit unterschiedl. Kriecheigenschaften (z. B. Vollholz und Holzwerkstoff mit unterschiedl. Kdef ist
nach DIN EN 1995-1-1, 2.2.3 Absatz 4, die Endverformung mit abgeänderten Steifigkeitswerten (E-Modul, Schubmodul,
Verschiebungsmodul) zu ermitteln.
So für die Schwingungen nach DIN EN 1995-1-1, Abschn. 7.3 und DIN EN 1995-1-1 /NA, NCI zu 7.3.1
a) Eigenfrequenz
f1 = kf2 * (π/2L2)* √[(E*I)L/m*b] (Hz ≘1/sec.)
f1 ≥ 8 Hz bei Wohnungsdecken mit mehr als 1 Nutzungseinheit
f1 ≥ 6 Hz bei Wohnungsdecken mit 1 Nutzungseinheit
b) Steifigkeitsanforderung
Begrenzung der Durchbiegung für 1 kN Belastung
wF = [(F*L³)/(48*E* Ilängs)* (1,1/L* 4√E* Iquer/ (E*Ilängs) ≤ 1,5 mm/kN
c) Resonanzuntersuchung
n40 = {[(40/ f1)²-1]*(b/L)4* [(E*IL) / (E* I)b)}0,25
d) Schwingbeschleunigung a,grenz ≤ 0,1 (m/s²) (normal, Wohlbefinden)
mit ξ = 0,015 – Holzbalkendecke mit OSB mit mechan. Verb.mitteln
Hinweis:
Die Begrenzung der Schwingungen sollte in der Planungsphase im Hinblick auf die Nutzung mit dem Bauherrn
abgestimmt werden!
In dem Projekt „Entwicklung entkoppelter Holzbalkendecken gemäß DIN 1052:2008-12“ in Zusammenarbeit mit Firma EGGER,
Produktionsbereich Wismar und deren finanzieller Unterstützung, wurden die die Schwingungskriterien untersucht am Beispiel
eines Einfeldträgers mit 7 m Spannweite unter Nutzlast von q = 3,00 kN/m² (Kat. C) und q = 2,30 kN/m² (Kat. A mit Trennwandzuschlag) (sh. Auszug S. 13-15,57-59 in Anlage A 1)
-
Pos. Geschossdecke des Bausystems 3G+
▸
System
Bei den Geschossdecken handelt es sich um schalltechnisch entkoppelte Holzbalkendecken als Ober- und Unterdecke, d. h. die
Unterdecke wird dabei als separate Konstruktion mit eigenen Tragbalken gebildet. Diese Decke besitzt einen Rahmen. An diesem
38/119
Rahmen werden Balkenschuhe befestigt.
Die Decken werden vorgefertigt, als großformatige Elemente auf die Baustelle geliefert, um beste Bedingungen für Genauigkeit
und Qualitätskontrolle zu gewährleisten. Zwischen den Elementen werden Zwischenbereiche vorgesehen, die vor Ort mit oberer
OSB Platte geschlossen werden. In Zwischenbereichen werden auf tragenden Wänden (Deckenauflager) zur besseren
Lastverteilung Querträger eingebaut.
Decken sind sofort begehbar, dienen ohne Hilfskonstruktion als Arbeitsbühne für das nächste Geschoss.
Die Deckenelemente werden mit allen konstruktiven Ausbildungen für Öffnungen wie z. B. Aussparungen für die Haustechnik
versehen. An den Tragbalken der Unterdecke erfolgt die Befestigung der Trockenbaulattung incl. eines Holzfaserdämmstreifens
und daran wird dann die Unterverkleidung befestigt.
Als statisch tragende Elemente dient eine Lage 15 mm OSB-Flachspanplatten (OSB 4 TOP der Fa. EGGER) in Verbindung mit
Kanthölzern als Längsträgern, Kopfbalken am Elementende und Querträgern über den Zwischenauflagerbereichen.
Neben der Elementebeplankung wird vor Ort über die ganze Decke eine 2. Lage 15 mm OSB 4 TOP aufgebracht. Beide
Plattenlagen haben zueinander gedrehte Hauptspanrichtungen. Beide Lagen, oberhalb der Balken, werden mit allen Tragbalken
vernagelt bzw. verschraubt.
Standardabmessungen sind Breiten bis ca. 2,50 m und Längen sind transportbedingt bis max. 14 m möglich.
Die untere Bekleidung erfolgt mit 2 Lagen FERMACELL Gipsfaserplatten. Die Dicke der Platten ist in Abhängigkeit der
Brandschutzanforderungen festgelegt. Hier sind entsprechend AbP P-SAC 02/III-319 vom 02.01.2009 der MFPA Leipzig 2 x 18
mm GF Platten vorzusehen, damit wird REI 90, K260 erreicht. Die Elektroverteilung kann z. B. in einer zusätzlich separaten
Installationsebene unter der erwähnten Bekleidung erfolgen. Die Unterbekleidung der Decke und der Bodenaufbau werden vor
Ort eingebaut. Die Geschossdecken werden komplett mit Zellulose von ISOFLOC ausgedämmt.
Die Gesamtdeckendicke (ohne Bodenaufbau) beträgt ~46 cm.
Randbereiche der Decke über 5. OG (außen vor den Außenwänden des Dachgeschosses) werden straßen- und hofseitig als
Dachterrasse genutzt.
▸
char. Belastung
Deckenaufbau Oberdecke
REI 90
Eigenlast
20 mm
12 mm Fliesen incl. Klebemörtel, Heizmatten
0,29 kN/m²
Abdichtung, 2 x 12,5 mm Gipsfaserplatten, FERMACELL
(ϱ = 1150 kg/m3)*
0,33 kN/m²
Mineralwollepl. Steinfaser, z. B. Rockwool
Floorrock 21/20*
0,02 kN/m²
2 x 15 mm
Deckenplatte OSB 4 TOP, EGGER (ϱ = 620 kg/m3)
0,18 kN/m²
280 mm
Deckenträger 120/280, Gl 24h; (ϱ = 600 kg/m3);
e ≤ 62,5 cm
0,34 kN/m²
25,5 mm
20 mm
gk =
1,16 kN/m²*
* Dieser Bodenaufbau ist bei BS Forderung E 90, K260 erforderlich
qK = 2,30 kN/m²; QK = 2,00 kN; QTUD = 0,92*3,22 = 2,96 kN/m (Feld 2, x = 3,30 m)
- Pos. Decke ü. 5. OG bis ü. 3. OG
Die Deckenelemente sind zum Gebäudegrundriss längsgespannt.
39/119
Var. A: aus 1 Feldträger und aus 2 Feldträger über Gebäudelängsrichtung
Var. B: aus 2 Feldträger über gesamte Gebäudelängsrichtung
Var. C: 3 Feldträger über gesamte Gebäudelängsrichtung
Die Tragbalken sind somit als Ein-, Zwei- und Dreifeldträger statisch zu bemessen. Für die Lastweiterleitung auf die tragenden
vertikalen Tragglieder (Giebelwände, trag. Innenquerwände aus Holz, Treppenraumwand aus Stahlbeton) erfolgt die Ermittlung
der Auflagerkräfte als Einfeld- bis Dreifeldträger mit Breite 1 m. Das Auflagern der Geschossdecke erfolgt als gelenkige Lagerung.
Die Tragbalken der Unterdecke werden generell als Einfeldträger (i. d. R. raumweise) statisch bemessen.
Variante A:
Komplettberechnung eines Deckenelementes als Zweifeldträger mit nachfolgend gewählten Spannweiten SL1 = 4,32 m und SL2 =
6,44 m als Verbunddecke aus Vollholzbalken u. 2 aufliegenden OSB 4 TOP Platten
▸
g
q
Weiterltg. an
Ak
0,93
4,47 IW_Q
Bk
10,32
15,97 IW_Q
Ck
4,20
▸
6,30 GW_O
Mfd1 = 7,41 kNm/m; Mfd2 = 22,75 kNm/m; Msd = 23,12 kNm/m; Vd = 21,70 kN/m
▸
Bemessung
Verbundquerschnitt aus nachgiebig miteinander verbundenen Teilen nach DIN EN 1995-1-1, Anhang B
gew. LT b/h = □ 100/280 Gl 24h ; e = 57,5 cm und 2 x 15 mm OSB 4 TOP (EGGER)
a) die beiden Lagen OSB/4-top
bM = b’+b2 = 0,9*47,5+10 = 52,7 cm (b’ mit 0,9 bf angen.)
A1/1 = 52,7*1,5 = 79 cm²; A1/2 = 52,7*1,5 = 79 cm²
I1/1 = 1,5³*52,7/12 = 14,8 cm4 = I1/2
E1/1 = E∥ = 430 kN/cm²; E1/2 = E⊥= 320 kN/cm²
nach DIN EN 1995-1-1:
ϱK = √ϱK1 * ϱK2 bzw. bei Holzwerkstoff/ Holz- Verb.= ϱKHolz
Abstand der Verb.mittel: e = 1 x 30/2 x 25 cm
∅ e = 100/(4+2*4) = 8,8 cm = s1
ρmean = 418 kg/m³ (siehe in Kap. Theoret. Grundlagen, Abschn. 5.1; 1,1*380)
Kser1 = (ϱmean1,5*d/23) = (4181,5*4,6/23) = 1709 N/mm
Kser1 = (ϱmean1,5*d/23) = (4181,5*4,2/23) = 1561 N/mm;
gem. Kser ~ (4*1709+8*1561/12 = 1610 N/mm
- γ1 = 1/[1+(π²*430*79,0*8,8)/(0,8*644)²*16,10] = 0,592
[bei Durchlaufträger L = (4/5)*L, bei Kragträger L = 2*Lk], Nachweis Verbundquerschnitt
erfolgt für Feld als Zweifeldträger für max. Spannweite
- a1/2 = 0,75 cm; a1/1 = 0,75 cm
40/119
- (E*Iy)ef = (430*14,8) + (320*14,8) + (0,592*430*79,0*0,75²) +
(320*79,0*0,75²)= (E*Iy)ef = 36632 kNcm²
vereinfacht weiter gerechnet als Vergleich mit:
Ief1 = (bM*t3/12) = 52,7*3³/12 = 118 cm4
E1 = E3 = (E1*Iyef1)/(bM*t3/12)
= 36632/118 = 310 kN/cm² < 430/1,3 = 331 kN/cm²
bei einer OSB Platte (für weitere Berechnung Tragfähigkeit
wird E = 310 kN/cm² angesetzt)
A1 = bM*t = 52,7*3 = 158,1 cm²; A2 = 10*28 = 280 cm²; I2 = 18293 cm4; E2 = 1260/1,3 = 969 kN/cm²
Kser,ax = 780*d0,2*lef0,4 = 6106 N/mm, Umrechnung auf Kontaktfuge zw. OSB und Holz mit
Kser,ax*cos α² = 6106*0,5 = 3053 N/mm (α = 45°)
Ku,mean = 2*Kser/3 = 2035 N/mm; k1/3 = Ku,mean /γM = 2035/1,3 = 1566 N/mm = 15,66 kN/cm
- s1 = 25 cm ▸ es wird hier nur die Verschraubung angesetzt, zusätzlich ist von 1. Plattenlage noch Verklammerung in Balken
vorhanden (Verbindung 15 mm OSB mit LT, RLT + KB mit Klammer Q 1,8 x 63 x 11,1 (Reich) o. glw., e ≤ 100 mm)
s1 = 25 cm
- γ1 = 1/[1+(π²*308*158,1*25) /(0,8*644)²*15,66] = 0,257
- yu = (969*280*14+0,257*308*158,1*29,5)/283835 = 14,7 cm
- a2 = 0,7 cm; a1 = 14,8 cm
- (E*Iy)ef = (308*118) + (969*18293) +(0,257*308*158,1*14,8²) + (969*280*0,7²)
Biegesteifigkeit: (E*Iy)ef = 20.636.398 kNcm²; Iyef = 20.636.398/969 = 21297 cm4 (entspricht b/h = 11,6/28 cm)
▸
Feld:
Randspanng. Druckseite OSB
σt,1,d = (2312*0,575)* 0,5*308*(0,139*17,0+1,5)/20.328.850 = 0,039 kN/cm² (maßgebend Msd)
fc,1,d = fc,k* kmod/ γm = 1,2*0,75/1,3 = 0,69 kN/cm² (OSB)
Komb. Holz/OSB; kmod = √(kmod,1* kmod,2) = 0,75
σt,1,d = 0,039 kN/cm² < ft,y,d = 0,69 kN/cm²
Randspannung Balken
σmy,2,d = (2312*0,575)*12,5/20979 = 0,792 kN/cm²
fm,d = fm,k*kmod/γm = 2,4*0,8/1,3 = 1,477*1,1 = 1,62 kN/cm²
Nachweis: (σmy,d + kred * σmz,d) = 0,792 kN/cm² < fm,d = 1,62 kN/cm² (49 % Auslastung)
aufn Md = 1,62*20979/0,575*12,5*10-2 = 47,28 kNm/m
Schubspannung
τ2,max, d = Vmax,d* (γ1*E1*A1*a1+ 0,5*E2*b2*h²)/(E*Iy)ef *b2
τ2,max, d = (21,70*0,575) (0,139*308*158,1*17,0+0,5*969*10*12,5²)/20.328.850*10) = 0,054 kN/cm²
fv,d = 0,8*0,714*0,35/1,3 = 0,154 kN/cm²
Nachweis: Td = 0,054 kN/cm² < fv,d = 0,154 kN/cm²(35 % Auslastung)
aufn Vd = 35,60/0,575 = 61,92 kN/m
▸
Nachweis Verbindungsmittel
F1,d / Rd < 1
41/119
gew. ASSY PLUS VG 6,0 x 100 von Würth, ETA -11/0190
Bem.wert Tragfähigkeit pro VG 6,0: Fv,Rd = 1,64 kN (LF mittel)
Zusätzlich ist noch eine Verklammerung zw. OSB und Deckenbalken vorh., die beim Verb.mittelnachweis mit berücksichtigt wird
aus Theor. Grdlg. 5.6- Fv,RK = 0,777 kN; Fv,Rd = 0,75*0,777/1,1 = 0,53 kN (Klammer Q 1,8 x 63 x 11,1; e = 100 mm)
Tragfähigkeit Verbindungsmittel: ∑ Fv,Rd = 1,64+0,53 = 2,17 kN
F1,d = Vmax,d* (γ1*E1*A1*a1*s1/(E*Iy)ef
F1,d = Vmax,d* (0,257*308*158,1*14,8*25/20.636.398 = 0,224
s1 mit 25 cm angesetzt
Vorh. Querkräfte design:
Lager 1:
Vd= 4,98 kN (Vd= 0 bei x = 1,42 m Feld 1)
Lager 2 li:
Vd= 10,12 kN
Lager 2 re:
Vd= 13,56 kN (Vd= 0 bei x = 3,80 m Feld 2)
Lager 3:
Vd= 9,44 kN
aufn Vd = 2,17/0,224 = 9,67 kN > als bei Lager 1 und 3
bei Lager 2 wird Schraubenabstand auf 17,5 cm festgelegt (ohne
erneuten Nachweis von E*I)!
(F1,d = Vmax,d* (0,257*308*158,1*14,8*17,5/~20.636.398 = 0,157
aufn Vd = 2,17/0,157 = 13,82 kN)
Schraubenanordnung:
ASSY PLUS VG 6,0 x 100 ; e = 250 mm (x = 0-4,00 m)
ASSY PLUS VG 6,0 x 100 ; e = 175 mm (x = 4,00-5,60 m)
ASSY PLUS VG 6,0 x 100 ; e = 250 mm (x = 5,60-10,71 m)
▸
I1 = (E1*Ief1)/(bM*t3/12) = 36302/118 = 308 kN/cm²; A1 = bM*t = 52,7*3 = 118 cm²; A2 = 10*28 = 280 cm²; I2 = 18293 cm4
E2 = 1260 kN/cm²; Kser = 1709 N/mm (Sr 4,6); k1 = Ku,mean = 1709 N/mm = 17,09 kN/cm
s1 vereinfacht mit 30 cm gerechnet
- γ1 = 1/[1+(π²*308*158,1*30/(0,8*644)²*17,09)] = 0,240
- yu = (1260*280*14+0,240*308*158,1*29,5)/364487 = 14,5 cm
- a2 = 0,5 cm; a1 = 15,0 cm
- (E*Iy)ef = (308*118) + (1260*18293) +(0,24*308*118*15,0²) + (1260*280*0,5²)
Biegesteifigkeit
(E*Iy)ef = 25.136.300 kNcm²; Iyef = 25.136.300/1260 = 19949 cm 4 (entspricht b/h = 10,9/28 cm)
Durchbiegung im Feld:
Anfangsverformung ständ. Last: uinst,G = 1,09*0,575 = 0,63 cm Anfangsverformung veränd. Last: uinst,Q,1 = 1,42*0,575 = 0,82 cm
= 0,63*1,6 = 1,01 cm
Kdef = 0,6
= 0,82*(1+0,6*0,3) = 0,97 cm
Ψ2 = 0,3-Nutzlast Kat. A
42/119
Grenzwert Anfangsdurchbiegung des Balkens: Winst = uinst,G-+ uinst,Q,1 = 0,63+0,82 = 1,45 cm < l/300 = 644/300 = 2,15 cm
(Auslastung 67%)
Grenzwert Enddurchbiegung des Balkens: Wnet,fin = ufin,G- + uinst,Q,1 *Ψ2*(1+ Kdef) – wc = 1,01+0,82*0,3*1,6-0 = 1,40 cm ≤ l/300 =
644/300 = 2,15 cm (Auslastung 65%)
wfin = ufin,G + ufin,Q,1 = 1,01+0,97 = 1,98 cm ≤ l/200 = 644/200 = 3,22 cm (Auslastung 61%)
Schwingungsnachweis für Wohnungsdecke f1 = 8,86 Hz > 8 Hz
Anfangsdurchbiegung bei 1 kN: vorh a = 1,60 mm/kN ~ 1,50 mm/kN
▸
Kippnachweis
Kippen verhindert durch 2 x OSB 4 TOP Deckenplatte, je d = 15 mm, aufgeklammert/ aufgeschraubt.
▸
Anschlüsse Element
Anschluss Längsträger an Kopfbalken mittels Balkenschuh BSDI 100x240 STRONG TIE
durch einseitigen Queranschluss entsteht Torsionsmoment: M tor,x,d ≈ max Md/80; ey(tor) = l/320 = 644/320 = 2,0 cm
Mtor,d ≈ Fv,d*ey(tor); Fv,d = (1,35*4,20+1,50*6,30)*0,575 = 8,69 kN; φ = 0,005; ey(φ) = 0,005*28 = 0,14 cm; ey(tor, φ) = 2,0+0,14 = 2,14 cm
Mtor,x,d = 8,69*2,14 = 18,61 kNcm
Wtor = h*b²/η*3 = 28*10²/1,27*3 = 735 cm³ ( η nach Möhler/Hemmer, h/b = 28/10 = 2,80, daraus η = 1,27)
Тtor,x,d = 18,61/735 = 0,025 kN/cm² < kshape*fv,d = 1,42*0,154 = 0,219 kN/cm² (k shape = min (1+0,15*h/b) bzw. (2,0)
Тd = (Тd/fv,d)²+(Тtor,d/kshape*fv,d) = (0,054/0,154)²+(0,025/0,219) = 0,24<1
Nachweis Balkenschuh⇒
Gd = 1,35*4,20*0,575 = 3,26 kN; Qd = 1,50*6,30*0,575 = 5,43 kN;
GD+QD = 8,69 kN = F1,d (KLED: mittel)
Hauptträger BH x HH = 100 x 280 mm Brettschichtholz Gl 24h
(RQT = Kopfbalken)
Nebenträger BH x HH = 100 x 280 mm Brettschichtholz Gl 24h (LT)
Beanspruchung zum Bodenblech hin, der Nebenträger schließt
oberkantenbündig an den Hauptträger an
Bemessung Balkenschuh
gew. SIMPSON STRONG -TIE BSDI Balkenschuh B x H 120x240 nach Zul. Z.9.1-468, ETA 06/0270
mit 22 Kammnägel CNA 4,0 x 50 in Kopfbalken und 12 Kammnägel CNA 4,0 x 50 in Längsträger als Teilausnagelung
Nachweis
HH = 280 mm, oberster Nagel 10 mm OK Balkenschuh; oberster Nagel bis OK HT = 50 mm
Abstand oberster Nagel bis UK Hauptträger: 230 mm ⇒ a = 230 mm
a/HH = 230/280 = 0,82 > 0,7 ⇒kein Querzugnachweis erforderlich
gew. CNA 4,0 x 50 Kammnägel
Teilausnagelung mit nH = 22; nN = 12; Fv,Rd = 19,0 kN (kmod = 0,8; nach Katalog STRONG TIE: 31,0*0,8/1,3 = 19,0 kN)
Nachw.: F1,d = 8,69 kN < Fv,Rd = 19,0 kN
Anschluß Randlängsträger an Kopfbalken
mit ASSY plus VG 8,0 x 300 schräg (45°) je 1 x oberseitig von RLT in KB und von KB in RLT
43/119
Querträger anzuordnen über Innenwand IW_Q
mit Teilgewinde Sr 6,0 x 120 schräg (45°) je 1 x oberseitig von QT in LT und von LT in QT
▸
Maßgebend ist die Situation beim Randlängsträger, da hier der Randbereich des Elementes ist, beim Kopfbalken ist eine
größere Lastverteilung gegeben.
a) als RLT z. B. auf Auflagewinkel auf 18 mm Holzfaserdämmstreifen (Standard- n von GUTEX) als Endauflager
char. Auflagerpressung;
Fk,g = 4,20*0,75 = 3,15 kN; Fk,g+q = 10,50*0,75 = 7,88 kN
σc,k = 3,15/10*7,5 = 0,042 kN/cm² = 420 kN/m² (unter ständ. Last LF 1)
σc,k = 7,88/10*7,5 = 0,105 kN/cm² = 1050 kN/m²
(unter ständ. Last und veränd. Last aus Nutzlast LF 2) < f c,k = 2500 kN/m²
nach Kurventafel Kleinversuch GUTEX
wäre unter LF 2:
P = 0,08*0,08*1050 = 6,7 kN (Grundlage Probekörper 80 x 80 mm), daraus
Zusammendrückung c = 7,3 mm
nach Entlastung Eindrückung unter LF 1:
P = 0,08*0,08*420 = 2,7 kN, daraus Zusammendrückung c = 3,2 mm
unter Kriecheinfluß aus ständ. Last + 30% Nutzlast c' = 4,4*(1+0,4) = 6,2 mm
mit Ad = 10,15 kN; Auflagertiefe mit 7,5 cm gerechnet, daraus Auflagerpressung
σC,90,d = 10,15/7,5*(10+3) = 0,10 kN/cm 2 < kc,90,d* fc,90,d = 1,0* 0,8*0,25/1,3 = 0,154 kN/cm²
b) als RLT auf Rähm IW_Q auf 18 mm Holzfaserdämmstreifen (Standard- n von GUTEX)
Fk,g = 10,32*0,75 = 7,74 kN; Fk,g+q = 26,29*0,75 = 19,72 kN
σc,k = 7,74/10*10 = 0,077 kN/cm² = 770 kN/m² (unter ständ. Last LF 1)
σc,k = 19,72/10*10 = 0,197 kN/cm² = 1970 kN/m²
(unter ständ. Last und veränd. Last aus Nutzlast LF 2) < f c,k = 2500 kN/m²
nach Kurventafel Kleinversuch GUTEX
wäre unter LF 2:
P = 0,08*0,08*1970 = 12,6 kN (Grundlage Probekörper 80 x 80 mm), daraus
nach Entlastung Eindrückung unter LF 1:
P = 0,08*0,08*770 = 4,9 kN, daraus Zusammendrückung c = 6 mm
unter Kriecheinfluß aus ständ. Last + 30% Nutzlast c' = 7,0*(1+0,4) = 9,8 mm
Bd = (1,35*10,32+1,50*15,97)*0,68 = 25,76 kN; Auflagertiefe mit ~ 10 cm gerechnet, daraus Auflagerpressung
σC,90,d = 25,76/10*(10+3) = 0,198 kN/cm2 > kc,90,d* fc,90,d = 1,0* 0,8*0,25/1,3 = 0,154 kN/cm²
Ansatz des RLT, Spannungsüberschreitung ist über Schraubverbindung RLT mit QT durch Lastverteilung auszugleichen,
Δ Fd = 0,044*130 = 5,72 kN, z. B. mit Vollgewindeschrauben ASSY PLUS von Würth, ETA -11/0190.
gew.
2 x ASSY PLUS VG 8,0 x 200
Fax,90,Rd = fax,90,d*d*lef = 4,80 kN (fax,90,k = 9,8 N/mm², fax,d = 0,8*9,8/1,3 = 6,0 N/mm², d = 8,0 mm, l ef = 100 mm)
aufn Vd,1 = Fax,45,Rd*(sin45+0,25*cos45) = 4,80*0,884 = 4,24*2 = 8,48 kN > max vorh. ΔFd= 5,72 kN
Variante B:
▸
System
als Zweifeldträger; SL1 = 7,89 m; SL2 = 6,44 m
▸
char. Belastung
wie bei Variante A.
▸
g
q
Ak
3,40
Bk
12,37
Weiterltg. an
7,82 GW_W
20,77 IW_Q
44/119
3,81
Ck
6,57 GW_O
▸
Mfd = 16,6 kNm; Msd = -22,1 kNm; Vd = 15,2 kN
▸
Bemessung
▸
Biegespannung Auslastung: 82 %; Schubspannung Auslastung: 38 %
▸
Durchbiegung
Winst = 2,31 cm = l/340 ~ l/350 ; Wnet,fin = 1,71 cm = l/460 < l/300; wfin = 2,95 cm = l/268 < l/200
Schwingungsnachweis für Wohnungsdecke
f1 = 8,5 Hz > 8 Hz
Anfangsdurchbiegung bei 1 kN: vorh a = 2,59 mm/kN n < 1,50 mm/kN
Hinweis:
Durch zusätzlichen Einbau von Querträgern im Feld 1, 2 wird o.g. Wert das Steifigkeitskriterium (vorh a) sich
nicht so einstellen.
Statische Betrachtungen zur Auflagerpressung gelten sinngemäß von Variante A
Variante C:
▸
System
als Dreifeldträger; SL1 = 3,57 m; SL2 = 4,32 m; SL3 = 6,44 m
▸
char. Belastung wie bei Variante A
▸
g
q
Weiterltg. an
Ak
1,94
4,19 GW_W
Bk
3,27
10,94 IW_Q
Ck
10,17
15,84 IW_Q
Dk
4,21
6,29 GW_O
▸
▸
Bemessung
▸
▸
Durchbiegung
Winst = 1,93 cm = l/334 ~ l/350 ; Wnet,fin = 1,86 cm = l/346 < l/300; wfin = 2,63 cm = l/245 < l/200
f1 = 12,7 Hz > 8 Hz
45/119
Anfangsdurchbiegung bei 1 kN: vorh a = 1,91 mm/kN n> 1,50 mm/kN
Hinweis:
Durch Einbau von Querträger im Feld 3 wird o.g. Wert vorh a sich nicht so einstellen
Deckenbalken unter Außenwand des DG in Decke ü. 5. OG
belastet aus Anteil Dach, Wand DG und Geschossdecke
über 5. OG
Deckenträger b/h = □ 240/280 Gl 24h
Schlußfolgerungen aus den 3 Varianten:
Variante B hat eine um 25 % höhere Auflagerkraft (design) auf die Innenquerwand. Da Decken in 3 Geschossen so auflagern,
hat dies größere Ständer in der Innenwand zur Folge (mind. im 3. OG). Ebenso ist bei dieser Variante die Eigenfrequenz
(Hauptschwingungskriterium) gerade so rechnerisch erfüllt und aufgrund der zwei großen Spannweiten ist die
Anfangsdurchbiegung bei 1 kN deutlich überschritten, sodass zur Erfüllung hierfür zusätzlich konstr. Maßnahmen (mit Hilfe von
Querträgern Schaffung eines Trägerrostes) notwendig werden. Größte Trägerbreite mit 120 mm.
Somit sind Varianten A und C zu favorisieren. Wenn technologisch Deckenelemente über gesamte Gebäudelänge möglich, sollte
Variante C bevorzugt werden. Hier ist mit Trägerbreite 80 mm die geringste notwendig, was bei 3 Geschossen eine nicht
unerhebliche Materialeinsparung bedeutet.
Vorteil von Variante B ist, dass Auflager auf einer Innenwand entfällt, die im EG nicht mehr vorhanden ist. Bei den anderen
beiden Varianten ist deshalb eine Abfangung im 1. OG zu konstruieren oder aber im EG ein zusätzlicher Unterzug vorzusehen.
Variante A günstige Transportlänge und Gewicht, Variante B, C Elementelänge max. ca. 14 m, damit höhere Montagelast.
- Pos. Decke ü. 2. OG bis ü. 1. OG
Die Deckenelemente sind zum Gebäudegrundriss quergespannt.
Var. D: Einfeldträger mit einseitig Kragarm und Einfeldträger über Gebäudequerrichtung
Var. E: als Zweifeldträger mit einseitigem Kragarm über ges. Gebäudequerrichtung
Die Tragbalken sind somit als Ein-, Zweifeldträger statisch zu bemessen. Für die Lastweiterleitung auf die tragenden vertikalen
Tragglieder (Außenlängswände und Innenflurwand aus Holz) erfolgt die Ermittlung der Auflagerkräfte als Einfeld- bis
Zweifeldträger mit Breite 1 m. Das Auflagern der Geschossdecke erfolgt als gelenkige Lagerung.
Die Tragbalken der Unterdecke werden generell als Einfeldträger (i. d. R. raumweise) statisch bemessen.
Variante D:
▸
System
Einfeldträger mit Kragarm: ; SL1 = 6,52 m; SLK = 1,83 m
▸
char. Belastung
Feld:
gK = 1,16 kN/m²; qK = 2,30 kN/m²
Kragarm: gKKragarm = 1,00 kN/m²; qKKragarm = 4,00 kN/m²
QTUD = 0,88*3,06*1,1/0,625 = 4,74 kN/m (x = 1,35 m)
▸
g
q
Weiterltg. an
46/119
Ak
5,87
15,85 AW_N
Bk
3,52
7,50 IW_L
bei B kommt von dem anderen Feld g = 2,90 kN/m, q = 5,75 kN/m hinzu.
▸
Mfd = 16,0 kNm; Msd = 7,7 kNm; Vd = 11,4 kN
▸
Bemessung
Bereich Auskragung (Balkon) □ 140/160 [100]
▸
▸
Durchbiegung
Winst = 1,62 cm = l/400 < l/350 ; Wnet,fin = 1,32 cm = l/490 < l/300; wfin = 2,11 cm = l/309 < l/200
f1 = 8,64 Hz > 8 Hz
Anfangsdurchbiegung bei 1 kN: vorh a = 1,94 mm/kN n < 1,50 mm/kN
Hinweis:
Durch zusätzlichen Einbau des Querträgers im Feld wird o.g. Wert vorh a sich nicht so einstellen
Variante E:
▸
System
Zweifeldträger mit Kragarm; SL1 = 4,98 m; SL2 = 6,52 m; SLK = 1,83 m
▸
char. Belastung
Feld:
gK = 1,16 kN/m²; qK = 2,30 kN/m²
Kragarm: gKKragarm = 1,00 kN/m²; qKKragarm = 4,00 kN/m²
QTUD = 0,88*3,06*1,1/0,625 = 4,74 kN/m (x = 5,17 m, Feld 1)
▸
g
q
Weiterltg. an
Ak
5,75
15,07 AW_N
Bk
12,71
16,77 IW_L
Ck
1,45
5,49 AW_S
▸
▸
Bemessung
Bereich Auskragung (Balkon) □ 100/160 [100]
▸
▸
47/119
Durchbiegung
f1 = 8,6 Hz > 8 Hz
Anfangsdurchbiegung bei 1 kN: vorh a = 1,55 mm/kN n ~ 1,50 mm/kN
Schlußfolgerungen aus den 2 Varianten:
Variante E ist zu favorisieren, hier ist der Nachweis der Anfangsdurchbiegung bei 1 kN erfüllt und es ergibt sich eine bessere
Auslastung der Tragfähigkeit und der Durchbiegungswerte. Einzig die Elementelänge wäre mit ca. 13,5 m zu beachten.
Bei Var. D ist durch den Einbau von Querträgern zu einer Art Trägerrost die Anfangsdurchbiegung reduzierbar. Nachteilig ist bei
dieser Var. infolge der Querschnittsbreite der Deckenträger von 140 mm gegenüber der Var. E mit b = 100 mm die Materialintensität.
Detailzeichnungen
⋙ DeEntk, De-AwT, De-AwNt;De-Wstb, Durch-De, Stoß_Bo+De, BoAuf
-
Pos. Decke über Erdgeschoss
Ausbildung sinngemäß wie Decke ü- 5. OG bis ü. 3. OG außer über Eingangsflur, da es sich hier um den 1. Rettungsweg handelt
und aus Brandschutzanforderung eine Decke aus nichtbrennbarem Material zum Einsatz kommen muß.
-
Pos. Deckenelement Flur
▸
System
als Einfeldträger mit SL ≅ 2,02 m
▸
char. Belastung
aus Eigengewicht Decke
g1k = 0,10*25 = 2,50 kN/m²
aus Fußbodenaufbau bzw. aufliegender Decke De 0.2 bis De 0.4
g2k ~ 1,20 kN/m²
gk = 3,70 kN/m²; qk = 2,30 kN/m²
▸
Ak = Bk = 6,06 kN/m (3,74/2,32)
▸
Mfd = 4,31 kNm/m; Vd = 8,53 kN/m
▸
Bemessung
gew. h = 100 mm; Beton C 25/30, B500A
▸
gew. Asu = R 257 A, (alt. ∅ 8/25,0 (2,01 cm²/m); asq = ∅ 6/25,0 B500A)
Biegeschlankheit: vorh l/d = 31,08 < zul l/d = 35
-
Pos. UD Unterdecke
Unterdeckenbalken UDB
▸
System
Einsatz bei entkoppelter Decke, Einfeldträger, max SL ≤ 4,32 m
in Abhängigkeit von den Brandschutzanforderungen werden unterschiedliche untere Bekleidungen angebracht.
▸
char. Belastung
48/119
Lastfall
Lastfall 1
Lastfall 2
Brandschutzanforderungen
≥ REI 90 [bnb]
REI 90 [bnb]
Bekleidungsplatten
18 mm GF Fermacell
18 mm GF Fermacell
10 mm GF Fermacell
18 mm GfP Fermacell
18 mm GfP Fermacell
0,92 kN/m² (siehe bei I 2.1)
gkUnterdecke
0,76 kN/m²
Max. Abstand der Unterdeckenbalken: ≤ 1,15 m entsprechend Ausführungen im AbP P-SAC 02/III-537 von MFPA Leipzig, vom
30.08.2011 somit max gK aus LF 1 ~ 1,15 kN/m
Trockenbaulattung aus 60/≥ 40, C 24, im Abstand von 35 cm (31 cm) vorgesehen, Befestigung der Trockenbaulattung mit JAMO
Schraube 6,0 x 130 (110) am Unterdeckenbalken befestigt, wobei sich zwischen Lattung und Balken ein 18 mm GUTEX
Holzfaserdämmstreifen Standard n (alt. 20 mm Thermofloor) befindet. Die Bekleidung wird an der Trockenbaulattung
angebracht, i. R. mit Verklammerung nach Herstellerangaben bzw. nach Angaben lt. AbP
▸
char. Auflagerkräfte und Schnittkräfte design (mit Lastfaktoren)
Lastfall
Lastfall 1
Char. Auflagerkraft Ak (kN)
2,48
Moment design Mfy,d (γ = 1,35)
3,62
Querkraft design Vy,d (γ = 1,35)
3,35
▸
Bemessung
gew. b/h = □ 100/200 KVH C 24; e ≤ 125 cm
Wy = 666 cm³; Wz = 333 cm³; Iy = 6667 cm4; Iz = 1667 cm4, A = 200 cm²
▸
zul. Biegespannung
fm,K = 24 N/mm²; Kmod = 0,6 ( NKL 1, ständig ); γm = 1,3; fm,d = 24*0,6/1,3 = 11,08 N/mm²
zul. Schubspannung
fvk = 4,0 N/mm²; Kcr = 2,0/4,0 = 0,5; Kmod = 0,6; γm =1,3; fv,d = 0,6*0,5*0,40/1,3 = 0,092 kN/cm²
Lastfall
Lastfall 1
Biegespannung σm,d (kN/cm²)
0,543
Schubspannung τd (kN/cm²)
0,025
▸
Uinst,G = (5*gk*l4*106)/384*E*I
Anfangsverformung uinst,G (cm)
Begrenzung
Endverformung
ufin,G = uinst,G * (1+Kdef) (cm)
L = 4,32 m; E = 1100 kN/cm²; I = 6667 cm4
0,71
l/607 < l/350
1,14
49/119
(Kdef = 0,6)
Begrenzung wfin
L/379 < l/200
Grenzwert Enddurchbiegung wnet,fin
1,14 cm = l/379 < l/250
Die Größe der Durchbiegung ist mit dem Hersteller FERMACELL abzustimmen!
- Max. mögliche Spannweiten bei Einhaltung der Durchbiegung mit Wnet,fin mit l/250 bei max gK = 1,15 kN/m
Lastfall
Max. Länge
Lastfall 1
Wnet,fin
Begrenzung
L ≤ 4,95 m
1,226*1,6 = 1,96 cm
L/253
Bei L = 5,15 m
Unterdeckenbalkenabstand
e ≤ 1,10 m, gK = 1,01 kN/m
1,26*1,6 = 2,02 cm
L/255
Unterdeckenbalkens 100/200 KVH C 24 alternativ als
100/180 Furnierschichtholz Buche-FSH längslagig (nach Zulassung Z-9.1-838)
- Anschluss mit Balkenschuh mit Teilausnagelung GSE 500/4X, B x H 120 x 190 x 4 (nur am Kopfbalken, nicht am UD)
Beispielhaft Decke über 5. OG, sinngemäß gleiche Situation in allen anderen Decken.
Es gilt der statische Nachweis für den Balkenschuh u. die Trockenbaulattung somit auch
für die anderen Decken.
- Berechnung Balkenschuh als Näherungsrechnung:
Nachfolgende Nachweise beruhen auf LUD = 4,32 m
• Nachweis Bodenblech Balkenschuh:
gk = 0,92 kN/m²; Balkenabstand: 1,25 m; gk’ = 0,92*1,25 = 1,15 kN/m
FD = 1,15* 2,475*1,35 = 3,84 kN/ Balken
beidseitig Einspannung durch Körper mit l = 12 cm
FD’ = 3,84/0,10 = 38,4 kN/m
Mfd = 2,29 kNcm; Msd = 4,43 kNcm, Vd = 1,93 kN
Nachfolgende Nachweise beruhen auf LUD = 4,95 m
t = 4 mm
Nachweis: σd = 4,43*6/10*0,4² = 16,61 kN/cm² < 23,5 bei S 235 sinng. S
250)
Td = 1,93/0,4*10 = 0,48 kN/cm² < 13,6 bei S 235 (sinng. S 250)
Vd = 1,93/8 = 0,24 kN/ Verb.mittel+ Schenkel
Hd = 1,93*~(2,5+1,0+0,4+1,0+1,2) = 1,94*6,1/7 = 1,68 kN/4
= 0,42 kN/ Verb.mittel+ Schenkel
Rd = √(Vd²+Hd²) = √(0,24²+0,42²) = 0,48 kN
Mkd = Vd *(5+1,4) = 1,93*(5+1,4) = 12,35 kNcm/ Schenkel
Zd = Mkd/7,0 = 12,35/7,0 = 1,76 kN/4 = 0,44 kN/ Verb.mittel = Dd
50/119
Balken Bereich Balkenschuh ausklinken
UK Balkenschuh UDB = UK BS Tragdecke
gew. SIMPSON STRONG TIE Balkenschuh GSE 500/4x (B x H 120/190) ETA -07/0150
beide Aufl.seiten mit Kammnägel CNA 4,0 x 75 in Kopfbalken, alternativ Schraube CSA 5,0 x 50
• Nachweis Querzug
HH = 280 mm; oberste Schraube 10 mm von OK Balkenschuh, oberste
Schraube bis OK HT = 130 mm
Abstand oberste Schraube bis UK Hauptträger: a = 150 mm
a/HH = 150/280 = 0,54 n. > 0,7 ▸ Querzugnachweis erforderlich
Detail Balkenschuh
Nachweis Querzugbeanspruchung bei a/h ≤ 0,7; F90,Rd = ks*kr*[6,5+(18*a²/h²)]*(tef*h)0,8*ft,90,d
gew. 16 CNA 4,0 x 75
ks max = {0,7+(1,4*17,2/28) = 1,56
kr = n/(h1/hi)²
n = 8; h1 = 13 cm; t = 10-0,5 = 9,5 cm
kr = 8/(13/13)²+(13/14)²+(13/15)²+(13/16)²+(13/20)²
+(13/21)²+(13/22)²+(13/23)²; kr = 1,68
tef = min { b; 2t; 15d = 15*0,6 = 9 cm}
ft,90,d = kmod*ft,90,k/γm = 0,6*0,04/1,3 = 0,018 kN/cm²
= 0,18 N/mm² (C 24)
Detail Anschluss am Auflager
F90,Rd = 1,56*1,68*[6,5+(18*15²/28²)]*(90*280) 0,8*0,18 = 18270 N = 18,27 kN
Nachw.: F90,d = 1,35*0,92*1,25*4,95/2 = 3,84 kN < 0,5*F90,Rd = 9,14 kN
- Nachweis Verbindungsmittel:
vorh. Fd = 0,48 kN (Abscheren); vorh. Fz = 0,44 kN (Herausziehen)
a) Kammnagel:
8 CNA 4,0 x 75 pro Schenkel
Laut Katalog Strong Tie bei 2 mm Blech Kammnagel CNA 4,0 x 75 (ETA 04/0013); k mod = 0,6; ρk = 350 kg/m³; Fv,R,d = 0,98 kN/Na
51/119
(Abscheren); Fax,Rd = 0,74 kN/Na (Zug) (nicht vorgebohrte Löcher, Blech lt. Zul. Z-9.1-629 als dickes Blech eingestuft)
b) Schraube
8 CSA 5,0 x 50 pro Schenkel (ETA 04/0013)
Nachweis Kopfdurchziehen nicht maßgebend, da Stahlblech vorhanden!
Berechnung nach DIN EN 1995-1-1
• Abscheren in Abhängigkeit, ob dünnes oder dickes Stahlblech vorhanden:
Stahlblech/ Holz- Verbindung: RK = √2* √(2*MyK*fhK*d); vorh. 4 mm Stahlblech; ts = 4 mm > 0,5*d = 2,5 mm bzw. < d = 5 mm
fh,k = 0,082*ρ*d-0,3 = 0,082*350*5,0-0,3 = 17,71 N/mm²; My,k = 0,3*fuk*d2,6 = 0,3*400*5,02,6 = 3940 Nmm
Fv,RK = √(2*3940*17,71*5) = 835 N bzw. √(2)*√(2*3940*17,71*5) = 1181 N; β = 1,0 gesetzt
RK = 1181 N; zul Fv,Rd = 0,6*1,181/1,1 = 0,64 kN (Abscheren)
Einzelnachweis: vorh. Fd < zul Fv,Rd = 0,48 < 0,64 (pro Schenkel 8 Sr)
Mind.abstand ⊥ zur Faser; vorh. a2 = 20 mm > erf (5d*0,5) = 5*4*0,5 = 10 mm
Mind.holzdicke: treq = 1,15*4* √(MyK/fhK*d) = 1,15*4*√(3940/17,71*5) = 30,7 < 100
Schraubeneinschraubtiefe 50-4 = 46 mm > erf t = 4*d = 4*5 = 20 mm
vorh a2 = 20 mm > min a2 = 5*d*0,5 = 12,5 mm
• Beanspruchung auf Herausziehen:
pro CSA 5,0 x 50 (Tragfähigkeitsklasse 2A, DIN 7998); Fa,x,k = f1,k*d*lef;; f1,k = 70*10-6*350² = 8,575 N/mm²
Fa,x,k = 8,575*5,0*46 = 1972 N; Fa,x,Rd = 0,6*1,972/1,3 = 0,91 kN (Zug)
Einzelnachweis: vorh Fz = 0,44 kN < zul Fa,x,Rd = 0,91 (pro Schenkel 8 Sr)
Kombination Abscheren/ Herausziehen
Nachweis Nagel: (0,48/0,98)² + (0,44/0,74)² = 0,59 < 1
Nachweis Schraube:
(0,48/0,64)² + (0,44/0,91)² = 0,80 < 1
m=2
Trockenbaulattung
i. R. gew. b/h = □ 60/40 bzw. 60/60 NH C 24; e ≤ 35 cm
(Dicke Lattung abhängig von Haustechnik)
max SL = 1,25 m, max gd = 1,35*0,92*0,35 = 0,43 kN/m, Md = 0,43*1,25²/8 = 0,085 kNm, Vd = 0,43*1,25/2 = 0,27 kN
Berechnung für 60/40:
σmd = 8,5*6/6*4² = 0,53 kN/cm² < 0,6*2,4/1,3 = 1,108
E = 1100 kN/cm²; uinst,G = 0,43*1,25²/52,8*0,04 = 0,31 cm; ufin,G = 0,31*1,6 = 0,49 cm = l/255 ~ l/300
Max. Auskragung der Lattung bei 60/40:
lk = 45 cm; Gk = 0,29*0,45 = 0,13 kN; uinst,G = 0,13*45³/3*1100*32 = 0,11 cm; ufin,G = 0,11*1,6 = 0,18 cm = l/250 < l/175
Querträger
i. R. gew. b/h = □ 80/280 Gl 24h u. Bohle 250/40 Gl 24h, alt. KVH C 24
Bei Länge Unterdecke > 4,95 m bzw. unter Raumtrennwänden (nichttragend) wird zwischen den Balken LT der Tragdecke ein
Querträger QT angeordnet. Dieser erhält unterseitig eine Bohle 250/40, die verschraubt wird mit QT und LT, auf der dann der
Unterdeckenbalken, unterlegt mit Holzfaserdämmstreifen, auflagert.
• Nachweis Bohle:
max. Einflußlänge aus beidseitigen Unterdeckenbalken: angesetzt mit 5 m/2 = 2,50 m
Auflagerkraft Vd = 0,92*1,35*2,5*1,25 = 3,88 kN; max Md = 3,88*0,625/4 = 0,61 kNm; σmd = 61*6/25*4² = 0,91 kN/cm² <
0,6*2,4/1,3 = 1,108
Zusätzliche Sicherheit durch nachgieb. Verbund mit QT!
52/119
• Verschraubung Bohle/ QT mit ASSY 3,0 Teilgew. Sr 6,0 x 120 unter 45° Schrägschraubung (pro Feld 4 Sr)
• Verschraubung Bohle/ LT mit ASSY VG plus Sr 8,0 x ≥ 180 unter 45° Schrägschraubung (2 Stk./LT) und Bohle/LT
• Verschraubung Bohle/ QT/ LT mit ASSY VG plus Sr 8,0 x 240 unter 45° Schrägschraubung (1 Stk./LT)
• Verschraubung oben QT und LT mit ASSY VG plus Sr 8,0 x ≥ 180 unter 45° Schrägschraubung (je 1 Stk.)
Nachweis Schraube auf Zug:
α zw. 30° + 90°; α zw. Schraubenachse und Holzfaserrichtung
lef,1 = 71 mm (geringste Länge), lef,2 = 110 mm; d = 8,0 mm; dK = 10 mm; My,k = 16700 Nmm (Zul. Würth)
fu,k = My,k /0,3*dSchaft2,6 = 16700/0,3*5,02,6 ~ 847 N/mm; Rt,u,k = 847*3,14*5,0²/4 = 16622 N = 16,6 kN
f1,k = 80*10-6*ρk² = 80*10-6*380² = 11,55 N/mm²
Rax, α,k = min {(f1,k*d*lef)/(sin² α+1,33*cos² α) bzw. Rt,u,k
Rax, α,k = min {(11,55*8,0*71)/(0,5+1,33*0,5) = 5607 N bzw. 16600 N, maßgebend = 5,61 kN
VG,2,K = 2*Rax, α,k* sin α = 2*5,61*0,707 = 7,93 kN; VG,2,d = 0,6*7,93/1,3 = 3,66 kN/Sr
Nachweis: Vd /VG,2,d = 3,88/3,66*4 = 0,27 < 1
- Hinweis zur Schallentkopplung:
Hierzu dienen in Balkenschuh eingelegte Gummilager, t = 8 mm am Kopfende des Balkens und seitlich zwischen BS Körper
zwischen OK Bodenblech BS und UK UDB Gummilager, t = 8 mm und darauf PUR Elastomerlager (Sylomer)
Auflagerpressung für Sylomer: σd = 3,35/100*~80 = 0,42 N/mm² < σd = 0,45 N/mm² bei SR 450-12 (stat. Einsatz- bereich)
Datenblatt
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Vorteile Entkoppelter Decke zu normaler Holzbalkendecke
Durch die reduzierte Last auf die Konstruktion der Oberdecke sind ist die Gebrauchstauglichkeit deutlich besser als bei einer
herkömmlichen Decke. So werden die Durchbiegungen deutlich geringer und die Schwingungswerte wie besonders
Eigenfrequenz erhöhen sich.
Durch die vierfache Entkopplung der Decke (Trittschallplatte, weiches Deckenauflager, weiche Lagerung der Unterdeckenbalken
und Holzfaserdämmstreifen unter Querlatten) wird auch ein sehr guter Schallschutz erreicht.
Detailzeichnungen
⋙ Detail DeEntk
-
Pos. Deckenscheibe zwischen den Elementen
▸
System
Decken OSB aus 2 x 15 mm OSB mit b ≤ 80 cm, als Einfeldträger
▸
char. Belastung
max gK = 0,82 KN/m²; max qK = 2,30 KN/m²
▸
Md = (1,35*0,82+1,50*2,30)*0,80²/8 = 0,36 kNm/m; Vd = (1,35*0,82+1,50*2,30)*0,40 = 1,82 kN/m
▸
Bemessung
gew. 2 x d = 15 mm OSB 4 TOP (EGGER)
I ~(1,5³*100/12)*2 = 56 cm4 (2 Platten vereinf. ohne Verbund angen.)
▸
σmd = 36*1,5/56 = 0,96 kN/cm² < fmd = 0,8*2,5/1,3 = 1,54 kN/m²;
Td = 1,5*1,82/100*1,5*2 = 0,01 kN/cm² < f vd = 0,8*0,16/1,3 = 0,098 kN/m²
Auflagerung auf den Randlängsträger der Elemente, Auflagerbreite mind. 3,5 cm, Verbindung mit Randträger Kl; Q 1,8 x 63 x
11,1 (Reich), alt. RiNä 2,5 x 60; e ≤100 mm
Detailzeichnungen
⋙ Detail DeEntk
-
Pos. Deckenscheibe
▸
System
als Vierfeldträger, aufgelagert auf den Deckenträgern, SL = 0,63 m
▸
char. Belastung
max gK = 0,80 kN/m²; max qK1 = 4,00 kN/m² (maximale Belastung bei z. B. Balkon oder Dachterrasse), q K2 = 1,50+0,80 = 2,30
kN/m² in Wohnbereichen)
▸
char. Schnittkräfte:
max Mfgk = 0,026 kNm/m; min Msgk = 0,039 kNm/m; max Mfqk = 0,16 kNm/m; min Msqk = 0,187 kNm/m
max Vgk = 0,31 kN/m; max Vqk = 1,56 kN/m
- Schnittkräfte design (mit Lastfaktoren)
max Mfd =(1,35*0,026+1,5*0,16)= 0,28 kNm/m; min M sd = (1,35*0,039+1,5*0,187) = 0,33 kNm/m
max Vsd = (1,35*0,31+1,5*1,56) = 2,76 kN/m
▸
Bemessung
gew. 2 x 15 mm OSB 4 TOP (EGGER)
54/119
Auf der OSB-Platte der Deckenelemente (in Hauptspanrichtung) wird noch eine 15 mm OSB- Platte aufgeschraubt. Die
Spanrichtung dieser Platte ist quer zur Spanrichtung der OSB- Elementeplatte. Am Stoß der Elemente ist diese OSB-Platte nicht
zu stoßen!
Verbundquerschnitt aus nachgiebig miteinander verbundenen Teilen (b m = 1,0 m)
A1 = 100*1,5 = 150 cm²; A2 = 100*1,5 = 150 cm²; I1 = I2 = 1,5³*100/12 = 28,13 cm4
E1 = 300 kN/cm² (E-Modul Biegung ⊥); E2 = 700 kN/cm² ( E-Modul Biegung ||)
nach DIN EN 1995-1-1, nach Bild B.1
Abstand der Verbindungsmittel e = 25/4 = 6,25 cm
Kser1 = (ϱmean 1,5*d/23) = (6201,5*4,2/23) = 2819 N/mm
γ1 = 1/[1+(π²*300*150*6,25)/(0,8*63)²*28,19 = 0,025
yu = (150*0,75+0,025*150*2,25)/153,75 = 0,79 cm; a 2 = 0,04 cm, yo = 2,21 cm; a1 = 1,46 cm
(E*Iy)ef = (300*28,13)+ (700*28,13) + (0,025*300*150*1,46²) +(700*150*0,04²) = 30.696 kN/cm²;
Iyef = 43,8 cm4 bei E = 700 kN/cm²
▸
Biegespannung
σm,d,o = 33*300(0,025*1,46+0,75)/30.696 = 0,254 kN/cm² < f m,d = 0,8*1,5/1,3 = 0,92 kN/cm²
σm,d,u = 33*700*0,79/30.696 = 0,595 kN/cm² < fm,d = 0,8*2,5/1,3 = 1,54 kN/cm²
Schubspannung
Td ≅1,5*2,76/150 = 0,028 kN/m² < fv,d =0,8 *0,16/1,3 = 0,098 KN/cm2
▸
Gebrauchstauglichkeit
Anfangsverformung veränd. Last als Kurzzeitlast : uinst,Q,1 =
0,204 cm
Kdef = 1,50*2
= 0,027*2,5 = 0,07 cm
= 0,204* (1+0,45) = 0,296 cm
Ψ2 = 0,3-Nutzlast Ansatz Kat. A, da für Kat. Z kein Wert in der
Norm angegeben ist
Endverformung der Platte: ufin = ufin,G+ufin,Q,1 = 0,07+0,296 = 0,366 cm (3,6 mm)
Grenzwert Anfangsdurchbiegung der Platte: Winst = uinst,G + uinst,Q,1 = 0,027+0,204 = 0,231 cm = l/273 n ≤ l/350 = 63/350
= 0,18 cm*3
Grenzwert Enddurchbiegung des Balkens: Wnet,fin = ufin,G- + uinst,Q,1 *Ψ2*(1+ Kdef) – wc = 0,07+0,204*0,3*1,6-0 = 0,168 cm ≤ l/300 =
63/300 = 0,21 cm
wfin = ufin,G + ufin,Q,1 = 0,07+0,296 = 0,366 cm ≤ l/200 = 63/200 = 0,315 cm* 1
*1 = Im Falle Balkon bzw. Dachterrasse kann Überschreitung vertreten werden, da es sich um eine Kurzzeitlast (i.R. ohne
Mobilar), sodass Ψ2 < 0,3 wäre.
*2 = Der Kriecheinfluß (kdef) wird für die verwendete OSB 4 TOP vom Hersteller geringer eingeschätzt.
*3 =Für den Grenzwert winst wird empfohlen zw. l/300 bis l/500 (l/300 = 2,1 mm ~ vorh. 2,3 mm)
Bei einer Nutzlast von qk2 = 2,30 kN/m² wird uinst,Q,2 = 0,117 cm, daraus Winst = uinst,G + uinst,Q,1 = 0,027+(0,117*1,45) = 0,197 cm =
l/320
Verbindung der Platte mit den Deckenbalken mit Klammer Kl. Q 1,8 x 63 x 11,1 (Reich), alt. Q 25 BAB 1,83 x 63,5 x 11,4 oder
55/119
Q 63x11,2x1,56[1,87]; e ≤ 100 mm/ Träger, Platte mit Platte mit Teilgew. Sr 4,2 x 32 (STRONG TIE) im Raster 250 mm/250 m
Detailzeichnungen
⋙ Detail DeEntk
-
Pos. Anschlußkonstruktionen
Anschlüsse an Wände
a) auf Außenwand Bausystem 3G+
auf Auflagerbohle i. R. □ 60/240 KVH C 24 mit Zwischenlage aus 18
mm Holzfaserdämmstreifen (Standard- n von GUTEX).
b) auf Holzinnenwände
auf Rähm mit Zwischenlage aus 18 mm Holzfaserdämmstreifen
(Standard- n von GUTEX) und vom Rähm verschraubt.
- Pos. Auflagerbohle für Deckenelemente in Außenwand
▸
Lage
Durch den Wechsel der Spannrichtung der Decken ist die Bohle jeweils in den Außenwänden der Geschosse, wo die Decke
aufliegt, vorzusehen (ü. 5. OG bis ü. 3. OG in Giebelwand West, ü. 2. OG/1. OG in nördl. u. südl. Holzaußenwand)
▸
System
als i. R. Durchlaufträger auf den Wandträgerinnengurt aufgesetzt. Die Befestigung der Bohle erfolgt an der OSB- Platte und am
Steg Wandträger. Der Innengurt wird im Bereich Bohle ausgeklinkt.
▸
char. Belastung:
max gk = 5,75 kN/m (Oberdecke), qk = 15,07 kN/m (Oberdecke); gk = 0,92*2,50 = 2,30 kN/m (Unterdecke)
g1k = 0,09 kN/m (Bohle)
▸
char. Auflagerkräfte und Schnittkräfte design (mit Lastfaktoren):
(als Zweifeldträger)
char. Auflagerkraft:
Bk = (1,25*8,14+1,25*15,07) 1,28 = 37,14 kN
design max. Auflagerkraft:
Bd = (1,25*8,14*1,35+1,25*15,07*1,50)*1,28 = 53,75 kN
design max. Querkraft:
Vd = (0,625*8,14*1,35+0,625*15,07*1,5)*1,28 = 26,88 kN
Vdred = 26,88-33,59*(0,075+0,24) = 16,30 kN
design max. Moment
Msd = (0,125*8,14*1,35+0,125*15,07*1,5)*1,28² = 6,88 kNm
- Bemessung
gew. b/h = □ 60/240 Gl 24h
▸
Biegespannung σm,d = 688*6/6*24² = 1,20 kN/cm² < fm,d = 0,8*2,4/1,3 = 1,477 kN/cm²
Schubspannung Td = 1,5*16,30/(6+1,5)*24 = 0,136 kN/cm² < f v,d = 0,714*0,35*0,80/1,3 = 0,154 kN/cm² (15er OSB mit
angesetzt)
▸
Auflagerpressung:
Die Auflagerbohle lagert auf den Außenwandträgern (2 x Innengurt+30 mm Steg = 6+6+3 = 15 cm Ber. Fensterträger 1 x
Innengurt+30 mm Steg = 6+3 = 9 cm)
σc,90,d = 53,75/6*(9+2*3) = 0,597 kN/cm² (Aef = Gurtbreite + 2 x Ü) > kc,90,d * fc,90,d = 1,50*0,8*0,27/1,3 = 0,249 kN/cm²
aufn Fc,90,d = 0,249*6*15 = 22,43 kN; Δ Fc,90,d = 31,32 kN ist über Halterung der Bohle: mit 2 x Teilgew. Sr 6,0 x 60; e ≤ 125 mm
und 2 vertikalen Reihen RiNä 2,5 x 60, alt. Kl. Q 1,8 x 63 x 11,1 (Reich); e ≤ 75 mm von Wand OSB zu sichern
Fv,RdSr = 0,8*0,921/1,1 = 0,67 kN/Sr, (KLED mittel); (k1 = 0,8, k2 = 0,599)
56/119
(ΔFv,RdSr = 0,25*60*10-6*380²*12²*0,8/1,1 = 227 N) ∑ Fv,RdSr = 0,90 kN
Fv,RdNä = 0,8*0,522/1,1 = 0,38 kN/Nä, (KLED mittel); (k 1 = 0,8, k2 = 0,986)
Rd,tot = (2*0,90*128/12,5)+(0,38*2*128/7,5) = 31,4 kN
und von Bohle 2 x Teilgew. Sr 5,0 x 100 in Wandsteg, F v,RKSr = 0,878 kN;
Fv,RdSr = 0,8*0,878/1,1 = 0,64 kN/Sr (KLED mittel); (k1 = 0,8, k2 = 0,744)
Rd,tot = (0,8*0,878/1,1)*3 = 1,92 kN
gesamt aufn Fv,Rd = 33,32 kN > erf Fc,90,d = 31,32 kN
Der Kopfbalken des Deckenelementes liegt flächig auf der Auflagerbohle auf und wird durch die Wand OSB mit Schrauben
lagegesichert.
Detailzeichnungen
⋙ sinngemäß Detail De-AWT
- Pos. Auflagewinkel für Deckenelemente an Stahlbetonwand
▸
Lage
Der Auflagewinkel dient als Endauflager der Deckenelemente an den Stahlbetonwänden. Dies trifft für Treppenraumwand zu
und für Giebelwand Ost, wenn Brandschutzforderung Massivwand einzuhalten ist.
▸
System
Die entkoppelten Deckenelemente erhalten am Endauflager einen Kopfbalken, an den die Längsträger angeschuht sind.
An der Seitenfläche der Stahlbetonwände wird ein Winkelprofil angeordnet, der vertikale Schenkel bildet gleichzeitig die
Außenkante Wand. Das Winkelprofil wird als Stahleinbauteil in den Wänden vorgesehen.
Auf dem horiz. Schenkel lagern Kopfbalken und 18 mm Holzfaserdämmstreifen Standard n auf. An den vertikalen Schenkel sind
3 Kopfbolzen anzuschweißen.
Befestigung 4 Sr 6,0 x 100 von
Winkelschenkel in Träger (zur
Lagesicherung u. Aufnahme der horiz.
Windkräfte auf die Deckenscheibe
Fv,Rd = 1,26 kN/Sr)
▸
max. Auflagerkräfte
- aus Oberdecke:
max gk =
4,20 kN/m; max qk = 6,30 kN/m
(Einflußbreite ~1,61 m)
- aus UDB
max gk = 0,92*1,75 = 1,61 kN/m
- Winkel:
Vgd+qd = (1,35*5,81+1,5*6,30)*1,61 = 27,84 kN
My,Ed = 27,84*5,3 = 148 kNcm (e = 37,5+15 = 52,5 mm)
▸
Bemessung
gew. L 150 x 100 x 10, S 235 JR+AR, verz., DIN EN 10056-1 Länge: 400 mm je 2 x pro Element
▸
für Nachweis Grenztragfähigkeit Winkelprofil:
zul Mc,Rd = Mel,Rd = welmin*fy/γMo; fy = 23,5 kN/cm²; γMo = 1,0; welmin = 40*1,0²/6 = 6,7 cm³
Mc,Rd = 23,5*6,7 = 157 kNcm/m
My,Ed/Mc,Rd = 148/157 = 0,94 < 1,0
▸
Nachweis Verankerung im Beton:
Ankerplatte Bl. 10 x 200 x 450, S 235 JR, verz., DIN EN 10029 mit 3 Nelson Kopfbolzen KB 10 x 50 aus Stahl S235 J2+C450 nach
ETA-03/0041 in Betonwand
57/119
A) auf Abscheren
vorh. NSd = 27,84/3 = 9,28 kN < NRk,s/γMs = 35/1,54 = 22,7
B) auf Zug
vorh. NSd = 27,84*52,5/70 = 20,88/2 = 10,4 kN< NRk,p/γMc = 30/1,20 = 25,0
Nachweis Kopfbolzen: (Nsd/ NRd)1,5 + (Vsd/ VRd)1,5 = (9,28/22,7)1,5 + (10,4/25,0)1,5 = 0,5 < 1,0
Daran vom Holzbauer Stahlbauteil aus Anschlußwinkel L 150 x 100 x 10, l = 400 mm, S 235 JR, DIN EN 10056 angeschweißt an
Ankerplatte mit 4 mm Rundumkehlnaht.
Detailzeichnungen
⋙ De-WStb
- Pos. Fenstersturzträger FeSt in Außenwand
▸
System
als Einfeldträger mit SL = 2,57 m, zusammengesetzt aus Bohle in Ebene Innengurt Wand Träger und Bohle in Ebene
Außenlattung.
Beide Hölzer sind über eine horiz. OSB- Platte an der Unterseite miteinander verbunden, d. h. somit als Verbund als liegender
U- Querschnitt. Zusätzlich wirkt die aufgehende Wand OSB.
Zur Vereinfachung wird die Belastung über dem Sturz anteilig auf die äußere Bohle und die innere Bohle aufgeteilt.
Bei nur Wandlastanteil Sturz (keine Deckenlasten) kann die Sturzkonstruktion wie nachfolgend konstruktiv gewählt werden.
innen: □ 60/140 KVH C 24 , außen: □ 30/140 OSB 4 TOP (EGGER)
Treten zusätzlich Belastungen aus der Geschossdecke und Wandlasten von darüber liegenden Geschossen auf, sind
rechnerische Nachweise notwendig. Dabei kann vereinfacht die Lastaufteilung mit 70% auf den Innensturz und 30% auf den
Außensturz angesetzt werden, da innen i. R. durch die Deckenauflasten größere Anteile auftreten.
▸
char. Belastung
aus Decke ü. 2.OG, Var. D
gk = 5,87 kN/m; qk = 15,85 kN/m
aus Wand über Sturz
gwk = 0,7*1,17 = 0,82 kN/m
aus Unterdecke
gk = 2,7 kN/m
∑ gk = 9,39 kN/m; ∑ qk = 15,85 kN/m
Hinweis: Öffnungen liegen übereinander, sodass immer nur Lastanteil aus einer Decke u. Sturz besteht.
▸
Ak = Bk = 32,44 kN (Gk = 12,07 kN; Qk = 20,37 kN)
▸
Mfd = (1,35*9,39+1,50*15,85)*2,57²/8 = 30,09 kNm; Vd = (1,35*9,39+1,50*15,85)*2,57/2 = 46,84 kN
anteilige Aufteilung der Schnittkräfte
Mid = 0,70*30,09 = 21,07 kNm; Vid = 0,70*46,84 = 32,79 kN; Vdred = 32,79-36,45*(0,045+0,36) = 18,03 kN
Mad = 0,30*30,09 = 9,03 kNm; Vad = 0,30*46,84 = 14,05 kN
▸
Bemessung
gew. Innen: □ 60/360 Gl 24h , außen: □ 30/400 OSB 4 TOP (EGGER)
▸
a) innen: 60/360 + (15 Wand OSB 4 TOP)
Biegespannung σm,d = 2107*6/(6+1,5)*36² = 1,30 kN/cm² < fm,d = 0,8*2,4/1,3 = 1,477 *1,09 = 1,61 kN/cm²
zul. Spannung Holz angesetzt, Verbg. OSB/Holz sh. Befestigungen
Schubspannung Td = 1,5*18,03/7,5*36 = 0,10 kN/cm² < fv,d = 0,714*0,35*0,80/1,3 = 0,154 kN/cm²
Alternativ Einsatz einer Bohle aus Buchen FSH längslagig Innen: □ 80/220
58/119
Hinweis: Lt. Hersteller Pollmeier Fertigung Holz ab Breite 80 mm, durch die 20 mm größere Breite ist die Unterkonstruktion für
die Gipsfaserplattenbekleidung auf 28 mm zu reduzieren (z. B. 18+10 HFD ohne horiz. Lattung).
σm,d = 2107*6/8*22² = 3,26 kN/cm² < fm,d = 0,8*6,5/1,3 = 4,0 kN/cm²
Td = 1,5*18,03/8/22 = 0,15 kN/cm² < f v,d = 0,90*0,80/1,3 = 0,55 kN/cm²
b) außen: 30/400 OSB 4 TOP (Hauptspanrichtung horiz.)
- Spanng. Nachweise:
σm,d = 903*6/3*36² = 1,394 kN/cm² < fm,d = 0,8*2,5/1,3 = 1,538 kN/cm²
Td = 1,5*14,05/3*36 = 0,195 kN/cm² < fv,d = 0,8*0,80/1,3 = 0,49 kN/cm²
- Befestigungen:
- untere OSB mit 30/360 bzw. 60/360 mit je Teilgew. Sr 5,0 x 60; e ≤ 200 mm
- 60/360 von aufgeh. Wand OSB mit oben 1 Reihe Teilgew. Sr 5,0 x 60; e ≤ 200 mm u. darunter 4 vert. Reihen Ri Nä 2,5 x 60;
e ≤ 200 mm
- 30/360 von OSB Bohle 30/360 mit je Außengurt Wand mit 12 x Teilgew. Sr 8,0 x90
Teilgew. Sr 8,0 vorgebohrt: My,RK = 26743 Nmm; fh1k = 21,30 N/mm²; t1req = 48,0; k2 = 30/48 = 0,62; Fv,RK =
0,8*0,62*√(2*26743*21,30*8= 1497 N; ΔFV,RK ~ 0,25*(60*10-6*350²*14,5²) = 386 N; ∑ = 1,88 kN/Sr;
Fv,Rd = 0,8*1,88/1,1 = 1,37 kN (LF mittel); n = 14,05/1,37 = 10,3; aufn F v,Rd = 12*1,37 = 16,44 kN > 14,05
▸
Auflager:
Neben den Öffnungen kommt es zu einer zentrierten lastintensiven vertikalen Beanspruchung der Wandträger.
Um einen einfachen Anschluss der Fensterrahmen zu erreichen, muß der Wandträger im Bereich der Öffnung entsprechend
angepaßt werden. Am Wandträger von Innengurt 1 x 60/60 abgetrennt wegen Fensteranschluß
Aufgrund der Lastsummierung nach unten ist in den unteren Geschossen der Träger mit vollem Querschnitt auszuführen.
Auflagerpressung:
σc,90,d = 32,79/6*(9+3) = 0,455 kN/cm² > 1,75*0,8*0,27/1,3 = 0,291 kN/cm²
Zusatzständer 80/60 KVH C 24 unter FeSt
σc,90,d = 32,79/6*(8+9+3) = 0,273 kN/cm² < 0,291 kN/cm²
Verb. Wandträger + FeSt mit Schrägschrauben mit 3 Vollgew. Sr 6,0 x 160 in FeSt und in Zusatzständer 80/60 mit 3 Vollgew. Sr
6,0 x 140 befestigt wird.
Detailzeichnungen
⋙ Detail FeSt
59/119
-
Pos. Unterzüge Decke
A) Pos. Deckengleicher Unterzug
▸
Lage
In den Geschossdecken über 5. OG bis ü. 3. OG ist Infolge fehlenden Wandauflagers im Bereich des Flures für die
Deckenelemente ein deckengleicher Unterzug notwendig. Ein unter der Decke angeordneter Unterzug wäre auch denkbar, hier
ist die noch verbleibende lichte Raumhöhe zu beachten und evtl. haustechnische Leitungsführungen und Gesichtspunkte des
Schallschutzes.
Nachfolgend als Musterbeispiel der deckengleiche Unterzug zwischen den 2 Innenquerwänden aus Holz
▸
System
Einfeldträger; SL = 1,05 m innerhalb eines Deckenelementes
▸
char. Belastung
aus Oberdecke
gk = 10,32 kN/m (ständ. Last)
qk1 = 15,97 kN/m (Nutzlast)
aus Unterdecke
gk = 0,92*(2,16+1,63) = 3,49 kN/m (Unterdecke)
aus egTräger
egk = 0,15+0,06 = 0,21 kN/m
▸
char. Auflagerkräfte [kN]
Gk
Qk1
Weiterltg. an
Ak
7,36
8,38 S 4.6
Bk
7,36
8,38 S 4.2
▸
Mfd = (1,35*14,02+1,50*15,97)*1,05²/8 = 5,91 kNm; Vd = (1,35*14,02+1,50*15,97)*1,05/2 = 22,51 kN
▸
Bemessung
gew. b/h = □ 100/280 Gl 24h+ oben 15 mm OSB 4 TOP u. unten Bohle 250/40
▸
Biegespannung
σm,y,d = 591*6/10*28² = 0,452 kN/cm² < 1,477 kN/cm²
Schubspannung
Td = 1,5*22,51/(10*28+25*4) = 0,089 kN/cm² < f v,d = 0,714*0,35*0,8/1,3 = 0,154 kN/cm²
Der Unterzug soll als deckengleich,d.h. OK UZ = OK Deckenträger, ausgebildet werden.
Um das Deckenelement aber als durchlaufend als Zweifeldträger zu belassen, wird im Bereich Einbindung der Deckenträger
Ober u. Unterdecke der UZ als Verbundträger ausgeführt, bestehend aus der OSB- Platte des Elementes (ohne Stoß!) als
Druckgurt und unter dem UZ 100/280 erfolgt als Zuggurt die Anordnung einer unteren Bohle 250/40 (KVH C 24). Im
Kreuzungsbereich zw. UZ und durchlaufenden Deckenträgern wirkt somit der Querschnitt in Art Viereendelträger, d.h. Im Bereich
der Unterbrechung des UZ-Trägers ist statisch eine Aufteilung in Druck- und Zugstab aus vorh. M d und vorh Vd vorzusehen, sonst
Vollquerschnitt aus 100/280, oben 15 mm OSB 4 TOP und unten 250/40 Bohle. Die OSB-Platte ist hier beidseitig des 100/280 je
≥ 25 cm ohne Stoß auszuführen, sodass eine mitwirkende Plattenbreite der OSB-Platte von 25+10+25 = 60 cm angenommen
werden kann. Der Unterzug verläuft im Bereich des Elementes und des Zwischenbereiches (OSB Platte ist am Element zu
verbreitern). Aufgrund der geringen Spannweite des UZ erfolgt nur der Nachweis der Zugbohle
Zd = 591/(28+2+0,75) = 19,22 kN; σt,3,d = 19,22/25*4 = 0,192 kN/cm² < f t,3,d = 0,8*1,4/1,3 = 0,86 kN/cm²
Verbindungsmittel:
a) von 15er OSB in 100/280
gew. ASSY III von Würth, Einschraubtiefe ≥ 4*d, Sr 6,0 x 80 ; e ≤ 150 mm in UZ Schrägschrauben + 2 Sr 6,0 x 140 von OSB in LT
Fv,Rd = 0,75*0,921/1,1 = 0,63 kN; kmod = 0,7 (OSB), 0,8 (Vollholz); gem Kmod = 0,75
60/119
b) von 250/40 in 100/280
Zwischen 2 LT unter 45°
2 x 3 Sr Würth ASSY plus VSG 6,0 x 140 (Senkkopf) + 3 Sr VSG 6,0 x 140 in jeden LT
- Auflager:
auf Ständer der Innenquerwand
Detailzeichnungen
⋙ Detail sinngemäß DeUz-StüStb
B) Pos. Unterzug
▸
Lage
Der Unterzug ist erforderlich in Decke ü. 2. OG und 1. OG, da hier die Geschossdecke aufliegt (Bereich Wohnen/Küche als
Trennglied im Flur).
▸
System
als Einfeldträger, SL = 4,30 m
▸
char. Belastung
aus Decke
gK = 12,71 kN/m; qK = 16,77 kN/m, gK = 0,92*3,20 = 2,94 kN/m (Unterdecke)
aus Eig. UZ
eg = 0,5 kN/m
▸
Md = (1,35*16,15+1,50*16,77)*4,30²/8 = 108,5 kNm; Vd = (1,35*16,15+1,50*16,77)*2,15 = 100,96 kN, Vredd = 78 kN
▸
Bemessung
gew. b/h = □ 200/400 Gl 32c
▸
σmd = 10850*6/20*40² = 2,034 kN/cm² < fmd = 1,1*0,8*3,2/1,3 = 2,166 kN/m²;
Td = 1,5*78/20*40 = 0,146 kN/cm² < fvd = 0,8*0,25/1,3 = 0,154 kN/m²
▸
Durchbiegung
Winst = uinst,G-+ uinst,Q,1 = 1,0 cm = l/430 < l/350; Wnet,fin = ufin,G- + uinst,Q,1 *Ψ2*(1+ Kdef) – wc = 1,03 = 1,58 cm = l/417 < l/300
wfin = ufin,G + ufin,Q,1 = 1,39 cm = l/309 < l/200
▸
Alternativ könnte statt des BSH Holzes auch das bereits erwähnte Buche Furnierschichtholz längslagig eingesetzt
werden.
Bei Myd = 109 kNm und Vzd = 101 kN (KLED mittel)
gew. b/h = □ 200/340 Buche FSH längslagig
Biegespannung: σm,y,d = 10900*6/20*34² = 2,62 kN/cm² < fm,d = 0,8*6,5/1,3 = 4,0 kN/cm² (Auslastung: 66 %)
Schubspannung: Td = 1,5*101/20*34 = 0,22 kN/cm² < f v,d = 0,90*0,8/1,3 = 0,55 kN/cm² (Auslastung: 40 %)
E = 1680 kN/cm²; I = 54613 cm4, Winst = 1,0*1,22 = 1,22 cm < 1,23 cm = l/350
▸
Auflagerpressung
Auflager auf Holzstütze (160/160); max Bd = 101 kN im 2. OG
σc,90,d = 101/16*(16+3) = 0,332 kN/cm² < kc*fc,90 = 1,75*0,8*0,30/1,3 = 0,323 kN/cm²
Befest. Unterzug/Stütze mit Winkelverbinder Typ A WV 105 x 105x 90 mit Rippe von Würth o. glw. mit je Schenkel
10 CNA 4,0 x 40
Holzstütze des 2. OG lagert auf Unterzug des 1. OG, hier Unterzugauflager auf Holzstütze (200/200) mit
61/119
Bd = 2*101+0,5 = 202,5 kN im 1. OG
σc,90,d = 202,5/20*(20+3) = 0,44 kN/cm² > kc*fc,90 = 1,75*0,8*0,30/1,3 = 0,323 kN/cm² (KLED mittel)
Infolge Überschreitung der Querdruckpressung ist Auflager mit Querdruckverstärkung notwendig, z. B. durch Verwendung von
SPAX- Vollgewindeschrauben nach Zul. Z-9.1-519 u. Kopfplatte zw. Stütze u. Unterzug zur Krafteinleitung in die Schrauben, in
Stütze konstr. Schlitzblech mit Stabdübeln.
gewählt: 8 Stück SPAX Vollgewindeschrauben 10,0 x 240 mm unter Einhaltung der lt. Zul. festgelegten Mindestab-stände
f1,k = 80*10-6*410² = 13,45 N/mm²; Fax,d = 1,0*13,45*10,0*240*(0,8/1,3)*10-3 = 19,86 kN
Fki,d = 17,0 kN (Ausknicken, ρk = 410 kg/m³-Gl 32c)
Querdruck der Auflagerfläche
kc,90*B*lef,1*fc,90,d = 1,0*20*(20+3)*0,185 = 85,10 kN+Ausknicken der Schrauben
n*min { Fax,d; Fki,d }, n*17,0 = 8*17,0 = 102 kN; ∑ = 85,10+136 = 221,1 kN
Querdruck in Höhe der Schraubenspitzen: B*lef,2*fc,90,d = 20*(7,5+2*24)*0,185 = 205,4 kN
Vd = 202,5 kN < F90,d = 205,4 kN; a1 = 75 mm, a2 = 50 mm > 25, a3,c = 62,5 mm, a4,c = 45 mm > 40
Auflagerplatte Bl. 8 x 300 x 200, S 235 JR+AR (mit 2 Sr 6,0 x 60 in UZ befestigen)
S 235 JR
-
Pos. Stützen Decke
Stütze unter Unterzug des 2. OG
▸
System
▸
char. Belastung
aus UZ Gk = 34,72 kN; Qk = 36,06 kN
aus eg Stütze g1k = b*d* Sk*6 = 0,160*0,16*3,16*6 = 0,49 kN
▸
Schnittkräfte
Nd = (1,35*35,21+1,50*36,06) = 101,62 kN
▸
Bemessung
min i = 4,62 cm; Sk ≅ 3,16 m; max λ = 316/4,62 = 68; kc = 0,689
gew. b/h = □ 160/160 Gl 24h
▸
σc,o,d = 101,62/16² = 0,397 kN/cm²
fc,d = 0,8*2,40/1,3 = 1,477 kN/cm²
Nachw.: σc = 0,397 kN/cm² < kc*fc = 0,689*1,477 = 1,018 kN/cm²
▸
Fußpunktauflager:
Stütze lagert auf Unterzug Decke ü. 1. OG
σc,90,d = 101,62/16² = 0,397 kN/cm² > kc*fc,90 = 1,5*0,8*0,30/1,3 = 0,277 kN/cm² (KLED mittel)
Krafteinleitung u. Querdruckverstärkung für OK UZ mit Fußplatte u. in Stützenfuß zur Halterung Schlitzblech
Fußplatte Bl. 8 x 200 x200 S 235 JR+AR, daraus σc,90,d = 101,62/20² = 0,254 < 0,277
Nachweis Fußplatte: Δ Nd = (4/20)*101,62 = 20,32 kN; Md = 20,32*2,0 = 40,6 kNcm; σr,d = 40,6*6/20*0,8² = 19,0 kN/cm² < 23,5
In Stütze: Schlitzblech Bl. 8 x 170 x 80 S 235 JR+AR (angeschweißt an Fußplatte) mit 2 Stabdübel Sdü ∅ 10 x 160
S 235 JR
62/119
Stütze unter Unterzug des 1. OG
▸
System
▸
char. Belastung
aus Stütze 2. OG Gk = 35,21 kN; Qk = 36,06 kN
aus UZ
Gk = 34,72 kN; Qk = 36,06 kN
aus eg Stütze
g1k = b*d* Sk*6 = 0,20*0,20*3,16*6 = 0,76 kN
▸
Schnittkräfte
Nd = (1,35*70,69+1,50*72,12) = 203,61 kN
▸
Bemessung
min i = 5,77 cm; Sk ≅ 3,16 m; max λ = 316/5,77 = 55; kc = 0,858
gew. b/h = □ 200/200 Gl 24h
▸
σc,o,d = 203,61/20² = 0,509 kN/cm²
fc,d = 0,8*2,40/1,3 = 1,477 kN/cm²
Nachw.: σc = 0,509 kN/cm² < kc*fc = 0,858*1,477 = 1,267 kN/cm²
▸
Fußpunktauflager:
Stütze lagert im EG auf Stahlbetonunter-/überzug mittels Fußplatte aus Stahl, die an diesen Unterzug angedübelt wird.
In Stütze: Schlitzblech Bl. 8 x 170 x 80 S 235 JR+AR (angeschweißt an Fußplatte) mit 2 Stabdübel Sdü ∅ 10 x 200
S 235 JR
Nachfolgend eine Übersichtstabelle mit Optimierung der Deckenbalken unter Einhaltung der Kriterien Tragfähigkeit bzw.
Gebrauchstauglichkeit/Schwingung
A) Einfeldträger
Balkenabstand gewählt: 62,5 cm, fmd = 0,8*2,4/1,3 = 1,477 kN/cm² (LF mittel)
maßgebend Grenzwert Anfangsdurchbiegung des Balkens: Winst = uinst,G-+ uinst,Q,1 ≤ l/300
▸(5*gk*L4*106/384*E*I)+(5*qk*L4*106/384*E*I); gk = 1,16*0,625 = 0,73 kN/m, qk = 2,30*0,625 = 1,44 kN/m
Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit
b/d (mm)
I (cm4)
Güte
E (MN/m²)
Myd
(kNm)
σmyd
(kN/cm²)
max SL (m)
Winst (cm)
zul l/300 (cm)
120/200
8000
KVH C 24
11000
8,69
1,09
4,70
1,57
120/240
13824
KVH C 24
11000
12,55
1,09
5,65
1,89
80/240
9216
Gl 24 h
11600
9,83
1,28
5,00
1,65
100/240
13824
Gl 24 h
11600
11,47
1,19
5,40
1,80
120/240
Gl 24 h
13,00
1,13
5,75
1,93
63/119
11520
11600
80/280
14635
Gl 24 h
11600
13,39
1,28
5,70
1,85
100/280
18293
Gl 24 h
11600
15,77
1,21
6,15
2,03
120/280
21952
Gl 24 h
11600
17,65
1,13
6,70
2,24
120/320
32768
Gl 24 h
11600
23,01
1,12
7,65
2,55
120/360
46656
Gl 24 h
11600
26,48
1,02
7,85
2,18
bei l/350
120/400
64000
Gl 24 h
11600
33,20
1,04
8,75
2,48
bei l/350
120/280 u. 2 x 15 mm
Gl 24 h
11600
20,99
1,08
7,00
2,35 mit l/298
18,83
0,97
6,63
1,89 mit l/350
OSB 4 TOP
(EGGER)
27379
Bei Einhaltung der Gebrauchstauglichkeitsgrenzen (Durchbiegungen) beträgt die Biegeauslasung i. R. 65 % bis max. 75 %!
Schwingungen
Kriterium:
Einhaltung 1. Eigenfrequenz f1 = 8,0 Hz bei Häusern mit mehreren NE, f1 = 6,0 Hz bei Häusern mit einer NE
- Ermittlung zul L
e = 62,5 cm, mit g1k = sh. unten, g2k = 82 kg/m², qk = 230 kg/m² (z. B. Wohnräume mit Trennwandzuschlag)
b/d
(mm)
eg Balken = g1
(kg/m)
I
(cm4)
Güte
E (MN/m²)
M’
(kg/m)
f1
(Hz)
zul L
(m)
120/200
16
8000
KVH C 24
11000
163
6,00
5,40
120/240
17
13824
KVH C 24
11000
171
6,00
6,15
120/240
17
13824
KVH C 24
11000
171
8,00
4,70*
120/280
20
21952
Gl 24 h
11600
179
8,00
5,20*
120/320
23
32768
Gl 24 h
11600
184
8,00
5,70*
64/119
120/360
26
46656
Gl 24 h
11600
190
8,00
6,20*
120/400
29
64000
Gl 24 h
11600
195
8,00
6,65*
120/280 u.
20
27379
Gl 24 h
11600
179
8,00
5,50*
2 x 15 mm
OSB 4 TOP
Fa. EGGER
* Bei Vergleich Einhaltung Durchbiegung/Eigenfrequenz 8 Hz ist hier Nachweis Eigenfreuenz maßgebend
B) Zweifeldträger/(Dreifeldträger)
Balkenabstand gewählt: 62,5 cm, fmd = 0,8*2,4/1,3 = 1,477 kN/cm² (LF mittel)
maßgebend Grenzwert Anfangsdurchbiegung des Balkens: Winst = uinst,G-+ uinst,Q,1 ≤ l/350
gk = 1,16*0,625 = 0,73 kN/m, qk = 2,30*0,625 = 1,44 kN/m
Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit
L1/L2
b/d (mm)
I (cm4)
Güte
E (MN/m²)
Myd
(kNm)
σmyd
(kN/cm²)
Winst (cm)
zul l/350 (cm)
3,00/5,20
120/200
8000
KVH C 24
11000
8,45
1,06
1,48
3,00/5,45
80/240
9216
KVH C 24
11000
9,15
1,19
1,53
3,00/5,90
100/240
11520
KVH C 24
11000
10,80
1,13
1,68
3,00/6,25
120/240
13824
KVH C 24
11000
12,24
1,06
1,77
3,00/6,55
80/280
14635
Gl 24 h
11600
13,29
1,27
1,87
3,00/7,00
100/280
18293
Gl 24 h
11600
15,42
1,18
1,95
3,00/7,45
120/280
21952
Gl 24 h
11600
17,77
1,13
2,09
5,00/8,35
120/320
32768
Gl 24 h
11600
22,54
1,10
2,36
5,00/7,85
120/280 u.
Gl 24 h
11600
20,29
1,04
2,24
2 x 15 mm
OSB 4 TOP
Fa. EGGER
65/119
Schwingungen
Kriterium:Zweifeldträger mit L1 = 3 m
Einhaltung f1 = 8,0 Hz bei Häusern mit mehreren NE, f1 = 6,0 Hz bei einer NE
- Ermittlung zul L2
e = 62,5 cm, mit g1k = sh. unten, g2k = 82 kg/m², qk = 230 kg/m² (z. B. Wohnräume mit Trennwandzuschlag)mit q = 2,30 kN/m²
(z. B. Wohnräume+ Trennwandzuschlag)
b/d
eg Balken = g1
(kg/m)
I
(cm4)
Güte
E (MN/m²)
M’
(kg/m)
F1
(Hz)
zul L2
(m)
120/200
16
8000
KVH C 24
11000
163
6,00
6,20
120/240
17
13824
KVH C 24
11000
171
8,00
5,20*
120/280
20
21952
Gl 24 h
11600
179
8,00
5,85*
120/320
23
32768
Gl 24 h
11600
184
8,00
6,50*
120/280 u.
2*15 mm
OSB 4 TOP
20
26243
Gl 24 h
11600
179
8,00
6,20*
* Bei Vergleich Einhaltung Durchbiegung/Eigenfrequenz 8 Hz ist hier Nachweis Eigenfreuenz maßgebend
Im Jahr 2009 wurde ein Versuchselement hergestellt, Abmessungen 7,0 x 2,5 m als Einfeldträger (prüfstandbedingt), ohne
Unterdecke und bei HTWK Leipzig in bezug auf Durchbiegung und Schwingung geprüft.
Durchbiegung Prüfprotokoll von HTWK vom 24.3.2009
Auswertung und Ergebnisse Durchbiegung, siehe Auszug aus Projekt „Entwicklung entkoppelter Holzbalkendecken gemäß DIN
1052:2008-12“ S. 70-73 in Anlage A 1.
Schwingung Prüfprotokoll von HTWK vom 9.4.2009
Auswertung und Ergebnisse Durchbiegung, siehe Auszug aus Projekt „Entwicklung entkoppelter Holzbalkendecken gemäß DIN
1052:2008-12“ S. 74-79 in Anlage A 2.
Hinweise zu auskragenden Balkonen
▸
Lage:
i. R. bei Grenzbebauung zur Straßenseite, wo eine vertikale Abstützung mit Stützen bis auf OK Gelände wegen z. B. Gehweg-/
Straßenbereich nicht möglich.
Innerhalb des betreff. Grundstück evtl. auch bei Verlängerung der inneren Deckenträger über die Außenwand. Hier konstruktive
Stützenabstützung an den Balkonenden/-ecken.
▸
System:
Variante A
auskragende Balkontragkonstruktion (Tragträger) spannt in Richtung senkrecht verlaufender Tragbalken der
inneren Geschossdecke.
Tragkonstruktion bestehend aus Balkonträgern mit dazwischen angeordneten Querträgern.
Die Balkon- und die Querträger bilden eine Art Trägerrost, die QT werden mittels Schrägverschraubung (45°)
66/119
Variante B
Variante C
mit den Balkonträgern verbunden mit je 2 Vollgewindeschrauben unten und oben
Die Balkonträger sind vor Ort an das Deckenelement anzuschliessen. Um ein Abkippen zu verhindern, gehen
sie deshalb bis zum RLT des Elementes. In Verlängerung der Balkonträger werden im Deckenelement
zwischen den durchlaufenden Längsträgern Querträgerstücke eingebaut. Die Balkonträger liegen
höhenmäßig Oberkante = OK Deckenträger. Aufgelagert und verschraubt werden die Balkonträger in der
Außenwand. QT-Zwischenstücke und LT werden durch Schrägverschraubung je 2 Sr 6,0 x 140 oben und
unten miteinander verbunden. An Unterseite der Balkonträger und dem Deckenelement wird eine
Auflagerbohle als Druckgurt angeordnet. Und oben wird in Ebene der ersten OSB Lage = Elementelage ein
Stahlblech als Zuggurt aufgeschraubt. Stützen sind nicht erforderlich.
Decke spannt parallel zur Außenwand, Balkontragkonstruktion (Tragträger) als Einfeldträger
Vorderseitiges Balkonende Balkontragkonstruktion (Tragträger) auf Stützen. An Außenwand Anordnung von
Randträger, der wiederum mit Bohle, z. B. 60/200 in Ebene Außengurte Wand kontinuierlich verschraubt
wird. Bohle wird mit horiz. Lattung, hier 30/200 (vor Gurt) verschraubt. Lattung wird mit Außengurte
befestigt.
Auskragender Balkon spannt wie Tragbalken der inneren Geschossdecke. Hier kann
Balkonträgerkonstruktion in Deckenelement integriert werden. Stützen sind nicht zwingend erforderlich.
67/119
1.5.6
Nachweis Außenwände
-
Pos. Außenwand des Bausystems 3G+
Die Konstruktion der Außenwände ist eine wärmebrückenfreie, hochwärmegedämmte Konstruktion in Holztafelbauweise mit
Wandträger aus Doppel-T-Trägern, die sich aus 4 Gurthölzern in Vollholz (je ≥ 60/60) und einem Steg aus 30 mm OSB 4 TOP von
EGGER zusammensetzen. Mit dem Doppel-T-Träger ist eine maximale Ausnutzung der statischen Eigenschaften bei gleichzeitig
minimalen Holzanteil gegeben. Der Trägerabstand ist bis max. 1,28 m möglich. Zwischen die Trägerstege ist eine Wandscheibe
aus 15 mm OSB 4 TOP von EGGER eingespannt. Die Platte wird an Innenseite des Innengurtes Holzträger angenagelt oder
angeklammert, sodass sich ein Verbundquerschnitt ergibt. Der Verbindungsmittelabstand e sollte ≤ 100 mm betragen. In
Abhängigkeit von den Aussteifungskräften ist auch ein Abstand von 50 mm denkbar, evtl. sogar noch mit zusätzlichen
Schraubenverbindungen.
Zusätzlich wird die OSB-Wandplatte noch 1-fach durch Stützen □ 60 x 60 ausgesteift. Sie sind zur Lagesicherung an den OSBPlatten ebenfalls mit Rillennägel oder Klammern zu befestigen.
Zwischen dem Gurt der Träger und den OSB-Platten ist eine Dichtung aus Butylkautschuk, 15 x 1,5 mm angebracht.
Zur Auflagerung der Tragdecke (Decke spannt ⊥ zur Wand) ist in Ebene der Innengurte eine Auflagerbohle einzubauen. Bei ∥
Spannrichtung der Decke sind Rähmhölzer beidseitig der OSB-Wandplatte als Auflager der Decken OSB notwendig.
Am Fußpunkt der Wand befinden sich Schwellhölzer 2x i. R. □ 60 x 60. Darunter befinden sich ein 18 mm
Holzfaserdämmplattenstreifen (Standard n von GUTEX) und i. R. die Konstruktion der Geschossdecke bzw. ganz unten der
Bodenplatte aus zwei Lagen 15 mm OSB-4 TOP Platten die erwähnten Rähmhölzer oder Tragbalken, mit denen die Schwellhölzer
durch Verschrauben mit der Decke (Bodenplatte) bzw. dem Wandteil in dem darunter liegenden Geschoss verankert sind.
Zur Zugverankerung (Zd mit γ = 1,50 > Gkd mit γ = 0,90, d. h. abhebende Kräfte) ist nach exaktem statischen Nachweis
die genaue Ausbildung der Verankerung festzulegen (Verschraubung u. evtl. zusätzlich Flachstahlanker am jeweiligen Wandende
(neben Öffnungen). Konstruktiv sollte auch bei nicht abhebenden Kräften Verschraubung mit je 1 Sr 6,0x160; e ≤200 von beiden
Schwellhölzern in Auflagerkonstruktion darunter erfolgen (F ax,Rd = 0,8*4,221/1,3 = 2,60 kN/Sr).Im Falle einer Stahlbetonbodenplatte ganz unten kann sinngemäß verfahren werden, z. B. Verbindung mittels Verdübelung.
Zur Aufnahme der Windbeanspruchung parallel zur Wand ist eine Verschraubung von äußerem Schwellholz 60/60 in inneres
Schwellholz 60/60 mit Sr 6,0x120; e ≤ 200 einzubringen.
Unter den Wandständern seitl. neben Fenstertüröffnungen ist zur Vermeidung größerer Eindrückungen eine Verteilungsbohle
180/30/225 unter Außengurt und Steg anzuordnen.
Wenn OSB-Wandplatte im Geschoss zu stoßen ist, hat der horizontale Beplankungsstoß mit 15 mm OSB 4 TOP und
kontinuierlicher Befestigung zu erfolgen.
An Wandecken, wo die Holztafelaußenwand auf eine Massivwand (Stahlbeton, evtl. Mauerwerk) stößt, hat eine Halterung der
Wand mit der Massivwand über einen speziellen Holzträger (Randwandträger) zu erfolgen. Befestigung an den Stahlbetonwänden erfolgt mittels Verdübelung. Vom Trägersteg sind mind. 4 Dübel pro Geschoss Fix- Anker W-FAZ/A4 M 8 x 165, ,
anzubringen.
Außenbeplankung und Innenbeplankung komplettieren die Wände.
Außen wird an den Trägern eine Horizontallattung angebracht. Die Wandelemente werden in Werksfertigung hergestellt. Die
Bauweise ist diffusionsoffen mit insgesamt 35 cm Dämmung aus Zellulose von ISOFLOC, die auf der Baustelle eingeblasen wird..
Die Innenbekleidung wird aus 2 Lagen FERMACELL Gipsfaserplatten gebildet. Die Dicke der Platten ist in Abhängigkeit der
Brandschutzanforderungen festzulegen.
Aufgund der Einstufung der tragenden Wände bei einem 7-geschossigen Gebäude in REI 90 und Einhaltung des Kapselkriteriums K260 ist eine feuerbeständige Bekleidung vorzusehen. So werden innen nach AbP P-SAC 02/III-320, Abschn. 2.4 von
FERMACELL 2 x 18 mm GF (Einhaltung des Kapselkriterium K260) vorgesehen. Als äußere Beplankung dient nach AbP
P-SAC 02/III-320, Abschn. 2.4 von FERMACELL ein Wärmedämmputz (mineralisch) auf 40 mm Steinfaser (≥1000°, ϱ ≥ 70
kg/m³), 12,5 mm GF Platte und Unterkonstruktion (Einhaltung des Kapselkriterium K260).
Die Gesamtwanddicke beträgt ca. 47 cm.
68/119
Im letzten Geschoss, dem Dachgeschoss, ist brandschutztechnisch nur REI 30 erforderlich, somit kann die Innenbeplankung mit
2 x 10 mm GF erfolgen. Außen kann der nachfolgende beispielhafte Wandaufbau gewählt werden.
Die Wände sollten in geschossweiser Bauweise errichtet werden.
Lastannahmen
Beispiel Wandaufbau Außenwand
in REI 90 bnb, K260
Eigenlast
10 mm
Putz (ϱ = 1450 kg/m3)
0,15 kN/m²
40 mm
Mineralwolledämmung aus Steinfaser
(ϱ = 70 kg/m3)
0,03 kN/m²
Gipsfaserplatten, FERMACELL (ϱ = 1150 kg/m3)
0,14 kN/m²
Horizontale Lattg. 30/80, OSB 4 TOP, EGGER;
e ~ 62,5 cm
0,04 kN/m²
(300 mm)
Doppel-T-Träger, e ≤ 1,28 m
aus 30 mm Steg, OSB 4 TOP und aus 4 x 60/60
Gurt, KVH C 24
0,11 kN/m²
255 mm
Zellulosedämmg. ISOFLOC (ϱ = 52 kg/m3)
(von horiz. Lattg. bis OSB-Platte)
0,13 kN/m²
15 mm
OSB-Platte OSB 4 TOP, Wandplatte EGGER,
(ϱ = 620 kg/m3)
0,09 kN/m²
108 mm
Zellulosedämmg. ISOFLOC (bzw. Stütze 60/60;
e = 64 cm; bzw. Lattg. 80/30 und HFD 18 mm)
0,06 kN/m²
18 mm
0,21 kN/m²
18 mm
0,21 kN/m²
12,5 mm
(30 mm)
gk =
Ermittlung Schwerpunkt Wand (Eigengewicht ohne Deckeneinfluß)
10 mm Putz
0,15 kN/m²
40 mm Steinfaser
0,03 kN/m²
12,5 mm GF Pl.
0,14 kN/m²
30 mm horiz. Lattg.
0,08 kN/m²
300 mm Wandträger
0,11 kN/m²
15 mm OSB
0,09 kN/m²
255 mm Zellulosedämmung
0,13 kN/m²
Lattg., HFD, 108 mm Zellulosedämmung
0,06 kN/m²
2 x 18 mm GF
0,42 kN/m²
1,17 kN/m²
1,17 kN/m²
x = 0,5 cm
x = 3,0 cm
x = 5,6 cm
x = 7,7 cm
x = 24,2 cm
x = 32,5 cm
x = 19,0 cm
x = 38,7 cm
x = 45,8 cm
69/119
x = (0,15*0,5+0,03*3,0+0,14*5,6+0,08*7,7+0,11*24,2
+0,09*32,5 +0,13*19,0+0,06*38,7+0,42*45,8)/1,17 =
26,6 cm
-
Pos. Wandträger
Ursprünglich im Wandsystem als DOKA H 30N Holzbauträger mit AbZ Z-9.1-432.
Holzbauträger mit Gurten aus Vollholz und Stegen aus 31,8 mm dicken Dreischichtenplatten
Genannte Zulassung wurde nicht mehr verlängert, d. h. Träger kann somit als Bauträger nicht mehr eingesetzt werden!
Die auf dem Markt angebotenen Holzträger wurden untersucht.
So gibt es fertige Wandelemente, so von Fa. Lignatur als Kastenelemente (Flächen- u. Schalungselemente), Kastenträger von
elkage (Gurthölzer aus Vollholz mit beidseitigen Stegplatten aus OSB). Hier wirkt nachteilig durch die Geschlossenheit die
mangelnde Kontrollierbarkeit.
Weitere Träger sind u. a. die Wellstegträger und die Nailweb-Träger.
Aufgrund des geringen Gewichtes, des geringen Materialaufwandes, einem hohen Trägheits- und Widerstandsmoment und
Reduzierung von Wärmebrücken sind die Doppel-T-Träger zu favorisieren.
Hier gibt es u. a. den TJI Träger (Gurthölzer aus Furnierschichtholz, Steg aus OSB), nachteilig ist der Trägerabstand < 62,5 cm bis
z. T. 30 cm, das dünne Stegmaterial erfordert bei Biegeträger i. R. Auflagerverstärkungen.
Weiterhin gibt es den Finnjoist Träger (Gurthölzer aus Kertoholz, Steg aus OSB), den Steico Träger (Gurthölzer aus Nadelholz
oder Furnierschichtholz, Steg aus Hartfaserplatte), den U*psi-Lignotrend ((Gurthölzer aus Brettsperrholz, Steg nur als
Distanzhalter)
Die Träger der Firmen TJI, Finnwood und Steico wurden für die Verwendung als tragende Stütze entwickelt und können hohen
statischen Belastungen stand halten. Allerdings besitzen sie gegenüber dem H30N-Träger der Firma DOKA einen entscheidenden
Nachteil. Der H 30N-Träger ist als einziger für ein Rastermaß von 1,28 m zugelassen.
Nachfolgende Tabelle Vergleich der zul. Normalkräfte design ohne Knickeinfluß
DOKA H 30N
NR,d [kN]
175,87
TJI 350/302
134,04
FJI 89/300
124,58
Steico joist SJ 90
103,15
U*psi
181,44
Durch die oben erwähnte Produktionseinstellung war es notwendig, einen neuen Träger mit dem Leistungsprofil des H30N zu
entwickeln, der in Eigenfertigung hergestellt werden kann. Er bildet die Grundlage für das Wandbausytem, welches für den einbis mehrgeschossigen und öffentlich genutzten Holzbau eingesetzt werden kann. Bautiefe des Trägers: 30 cm.
A)
Pos. Wandträger ungestört
2x □ 60/60 KVH C 24 Außengurt; 2x □ 60/60 KVH C 24 Innengurt;
70/119
30 mm OSB 4 TOP (EGGER) Steg , h = 300 mm; e ≤ 1,280 m
als Doppel-T-Wandträger mit nachgieb. Verbund nach DIN EN
1995-1-1, Abschn. 9.1.3, 9.1.4, Anhang B Bild B.1, Anhang C
yu = 15 cm; a2 = 0; a1 = a3 = 12 cm
I1 = I3 = 2*64/12 = 216 cm4; I2 = 3,0*30³/12 = 6750 cm4
E1 = E3 = 1100/1,3 = 846,2 kN/cm²; E2 = 430/1,3 = 330,8 kN/m²
L = 293 cm; A1= A3 = 72 cm²; A2 = 90 cm²
ρmean = 350*1,2 = 420 kg/m³ (nur Holz angesetzt)
Kser = 4201,5*6,0/23*10²= 22,45 kN/cm;
Kumean= 2/3 Kser = 14,95 kN/cm; K1= K3 = 14,95/1,3 = 11,50 kN/cm
γ1= γ3 = 1/[1+(π²*846,2*72*15)/316²*11,50] = 0,113
(Verschraubung e = 150 mm (A1 =A3 = je 2 x aller 300 mm)
E*Iyef = 846,2*216*2+330,8*6750+0,113*846,2*72*2*12,0² =
4.581.247 kNcm²; Iy = 4.581.247/846,2 = 5414 cm4
n1 = n3 = 1,0; n2 = 0,39
- Normalspannung Gurte (Zug)
aufn. Md = σtd *(E*I)ef /E1*(γ1*a1 + h1*0,5) = 0,86*(4.581.247 )/846,2*(0,113*12,0+3,0)
aufn. Md = 1069 kNcm = 10,69 kNm
- Nachweis Stegbeulen (OSB 4 TOP von EGGER)
n = 1; hw = 18 cm; bw = 3,0 cm; hf,t = hf,c = 6 cm
fv,o,d = fv,u ⊥ = 0,9*0,8/1,3 = 0,554 kN/cm²
hw + 0,5*(hf,t + hf,c) = 18+0,5*(6+6)= 24,0 cm < 70 bw = 210 cm
hw = 18 cm < 35 bw = 105 cm
aufn Vd = n*bw*hw*[1+0,5*(hf,t+hf,c)/hw]* fv,o,d = 1*3,0*18*[1+0,5*(12/18)]*0,554 = 39,89 kN
- Nachweis Verb.mittel:
fh,1,k = 65*6-0,7*600,1 = 27,93 N/mm²; fh,2,k = 0,082*620*6-0,3 = 29,70 N/mm²; ß = 1,064
My,k = 0,30*400*6,02,6 = 12658 Nmm
t1,req = 24,28 mm < 60 mm; t2,req = 73,12 mm < 90 mm (aus 30 mm OSB+60 mm Gurt)
Fv,RK = 1,0*1,0*√(2*12658*27,93*6,0) = 1060 N = 1,06*n = 1,06*2 = 2,12 kN (Zweischnittigkeit, da Schraube durch OSB u.
anderen Gurt geht, Eindringtiefe in Gurt ~ 45 mm)
Fa,x,RK =60*10-6*350²*11,7² = = 1006 N, daraus Δ Fv,RK = 0,25*1,01 = 0,25 kN
Fv,Rd = 0,8*(2,12+0,25)/1,1 = 1,72 kN
vorh Vd = 2,91 kN
F1,d = 2,91*(0,113*846,2*72*12*15/4.581.247 ) = 0,79 kN < 1,72 kN; zul. Vd = (1,72/0,79)*2,91 = 6,34 kN
aufn. Vd = 6,34 kN
- Knicken um y-Achse:
hw = 3,00 m; Sk = 3,00+2*0,08 = 3,16 m; λy = 316/5,50 = 57; iy = √(5414/179,1) = 5,50 cm; Aef = 72+0,39*90+72 = 179,1 cm²;
Kc,y = 0,709 (C 24)
fc,o,d = 0,8*2,1/1,3 = 1,292 kN/cm² (fc,o,k von C 24), fc,o,k von OSB nicht berücksichtigt, da hier keine Knickbeiwerte bekannt
zul Fc,o,d = 0,709*1,292*179,1 = 164 kN
aufn Fc,o,d = 164 kN
71/119
- Knicken um z-Achse:
I2 = 30*3,0³/12 = 67,5 cm4 (nur Träger); I1= I3 = 2*64/12 = 216 cm4 (nur Träger)
efIz = 216*2+(330,8/846,2)* 67,5 + 72*4,5² = 1916 cm 4 (nur Träger)
Knicken in z-Richtung verhindert durch 15 mm Wandscheibe OSB 4 TOP!
- Verschraubung Würth ASSY plus Teilgewinde Sr 6,0 x 140 (nicht vorgebohrt); s = 15 cm (jedes Gurtholz s = 30 cm)
Gurtverschraubung als Schrägverschraubung mit OSB Steg. Kernseite des Gurtholzes zum Steg nach außen und innen zeigend
verschraubt. Somit entsteht eine bewegungsarme Konstruktion.
B)
Pos. Fensterträger
1x □ 60/60 KVH C 24 u. 1 x □ 30/60 KVH C 24 Außengurt; 1x □ 60/60 KVH C 24 Innengurt;
sinngemäß nach DIN EN 1995-1-1, in Anlehnung an Bild B.1
I1 = (64/12)+(3*6³/12)= 162 cm4; I2 = 3*30³/12 = 6750 cm4; I3 = (64/12) = 108 cm4
E1 = E3 = 1100/1,3 = 846,2 kN/cm²; E2 = 430/1,3 = 330,8 kN/cm²; A1 = 54 cm²; A2 = 90 cm²; A3 = 36 cm²
L = 316 cm
Kser= 22,45 kN/cm; Kumean = 14,95 kN/cm; K1= K3 = 11,50 kN/cm
γ1 = 1/1+[(π²*846,2*54*15)/(316²*11,50)] = 0,145 (Verschraubung e = 150 mm (A1 = 2 x aller 300 mm)
γ3 = 1/1+ [(π²*846,2*36*20)/(316²*11,50)] = 0,160 (Verschraubung e = 200 mm (A3 = 1 x aller 200 mm)
yu = 15,05 cm
a1 = 11,95 cm
a2 = 0,05 cm
a3 = 12,05 cm
(E*I)ef =
846,2*(162+108)+330,8*6750+0,145*846,2*54*11,95²+330,8*90*0,05²+0,160*846,2*36*12,05² = 4.115.355 kNcm²
IY = 4.115.355/846,2 = 4863 cm 4
zul. Md = 0,86*(4.115.355)/846,2*(0,145*11,95+3) = 884 kNcm
aufn. Md = 8,84 kNm
Nachweis Verb.mittel:
Fv,Rk = 1,06 kN (einschnittig), Δ Fv,RK = 0,25 kN; Fv,Rkd = 0,8*(1,06+0,25)/1,1 = 0,95 kN; (t1,req = 24,28 mm < 30 mm)
vorh Vd = -1,2*0,80*1,28*1,5*3,16/2 = 2,91 kN (max V durch erhöhten Windsog)
F1,d = 2,91*(0,145*846,2*54*11,95*15/4.581.247 ) = 0,84 kN < 0,95 kN
zul. Vd = (0,95/0,84)*2,91 = 3,29 kN
aufn. Vd = 3,29 kN
Knicken um y-Achse
hw = 3,00 m; Sk = 3,00+2*0,08 = 3,16 m; λy = 316/6,23 = 51; iy = √(4863/125,1) = 6,23 cm; Aef = 54+0,39*90+36 = 125,1 cm²;
Kc,y = 0,782 (C 24)
72/119
vorh Ndmax = 13,56 kN < zul Fc,o,d = 0,782*1,292*125,1 = 126 kN
aufn. Fc,o,d = 126 kN
- Knicken um z-Achse:
Knicken in z-Richtung verhindert durch 15 mm Wandscheibe OSB 4 TOP!
- Verschraubung Würth ASSY plus Teilgewinde äußere Gurthölzer Sr 6,0 x 110 (nicht vorgebohrt); s = 30 cm, inneres Gurtholz
vom Steg s = 20 cm)
C)
Pos. Randwandträger
1x □ 60/60 KVH C 24 Außengurt; 1x □ 60/60 KVH C 24 Innengurt
30 mm OSB 4 TOP (EGGER) Steg , h = 300 mm
als nachgieb. Verbundquerschnitt, Querschnittsform in DIN EN 1995-1-1 nicht bildlich enthalten, deshalb erfolgt angepaßter
Nachweis ohne Berücksichtigung des Stegquerschnittes (dient nur als Verbinder der beiden Gurte)
A1 = 36 cm²; A2 = 36 cm²; I1 = (64/12) = 108 cm4; I2 = (64/12) = 108 cm4
E1 = E2 = 1100/1,3 = 846,2 kN/cm²; L = 316 cm
γ1 = 1/1+[(π²*846,2*36*20)/(316²*11,50)] = 0,16
(Verschraubung e = 200 mm = γ2
yu = 15 cm; a2 = 0; a1 = a3 = 12 cm
(E*I)ef = 846,2*(108+108)+(0,16*846,2*36*12²)+(0,16*846,2*36*12²)
= 1.586.523 kNcm²
IY = 1.586.523/846,2 = 1875 cm4
zul. Md = 0,86*(1.586.523)/846,2*(0,16*12,0+3) = 327 kNcm
aufn. Md = 3,27 kNm
Nachweis Verb.mittel:
Fv,Rk = 1,06 kN (einschnittig), Δ Fv,RK = 0,25 kN; Fv,Rkd = 0,8*(1,06+0,25)/1,1 = 0,95 kN; (t1,req = 24,28 mm < 30 mm)
F1,d = 1,14*(0,16*846,2*36*12,0*20/1.586.523 ) = 0,84 kN < 0,95 kN
zul. Vd = (0,95/0,84)*1,14
aufn. Vd = 1,29 kN
Knicken um y-Achse
hw = 3,00 m; Sk = 3,00+2*0,08 = 3,16 m; λy = 316/5,10 = 62; iy = √(1875/72) = 5,10 cm; Aef = 72 cm²;
Kc,y = 0,648 (C 24)
fc,o,d = 0,8*2,1/1,3 = 1,292 kN/cm² (fc,o,k von C 24)
zul Fc,o,d = 0,684*1,292*72 = 63,63 kN
aufn. Fc,o,d = 63,6 kN
- Verschraubung Würth ASSY plus Teilgewinde Gurthölzer Sr 6,0 x 80 (nicht vorgebohrt); s = 20 cm, vom Steg
D)
Pos. Wand als Verbundquerschnitt, bestehend aus Wand (Fenster)-träger und OSB 4 TOP Platte
d =15 mm. Platte ist an Innenseite des Innengurtes Holzträger vernagelt o. verschraubt.
Nachweis mit Fensterträger, Bereich Doppelfenster
73/119
gew. wird hier Verbindung Platte mit Gurtholz mit RiNä 2,5x60; e = 5 cm.
bef = bcef +bw; bw = 9 cm; bcef = 0,25*l = 0,25*~285 = 71 cm
bef = 80 cm
A1 = 80*1,5 = 120 cm²; A2 = 125,1 cm²
E1 = 430/1,3 = 331 kN/cm²; E2 = 846,2 = 331 kN/cm²; n1 = 331/846,2 = 0,39
Aef = 0,39*120+125,1 = 172 cm²
L = 316 cm; hf = 1,5 cm²; I1 = 80*1,5³/12 = 22,5 cm4
I2 = 4863 cm4; h1 = 1,5 cm; hs = 30 cm
γ1 = 1/[1+(π2*331*120*5/11,50*3162)] = 0,227
a2 = 1/2 * [0,227*331*120*(1,5+30)]/(0,227*331*120+1,0*846,2*125,1) = 1,24
Y1 = 15+1,24 = 16,24 cm; a1 = 30-6,75-16,24 = 7,01 cm
(E*I)ef = (331*22,5+0,227*331*120*7,01²)+(846,2*4109+846,2*125,1*1,24²) = 4.090.322 kNcm 2
Ief = (22,5+0,227*120*7,01²)+(4109+125,1*1,24²) = 5662 cm²
ef i = = 5,74 cm; ef λy = 320/5,74 = 56; Kc = 0,72
Fc,o,d = 0,72*1,292*172 = 160 kN
Nd = 113,52 kN
bei Einfluß von 1,28 m bzw.
Nd = 113,52*1,92/1,28 = 170,28 kN
bei Einfluß von 1,92 m
E)
cm;
Pos. Wandträger ungestört mit 22 mm OSB Steg
2x □ 40/60 KVH C 24 Außengurt; 2x □ 40/60 KVH C 24 Innengurt;
Einsatz z. B. im Dachgeschoss bzw. Außenwänden mit Last aus max. 2 Geschossen (nur anteiliger Deckenlast, d. h. parallel
gespannter Decke)
als Doppel-T-Wandträger mit nachgieb. Verbund nach DIN EN 1995-1-1, Abschn. 9.1.3, 9.1.4, Anhang B Bild B.1, Anhang C
yu = 15 cm; a2 = 0; a1 = a3 = 12 cm
I1 = I3 = 2*44/12 = 144 cm4; I2 = 2,2*30³/12 = 4950 cm4
E1 = E3 = 1100/1,3 = 846,2 kN/cm²; E2 = 430/1,3 = 330,8 kN/m²
L = 270 cm; A1= A3 = 48 cm²; A2 = 66 cm²
Kser ~ 11 kN/cm; Kumean= 7,3 kN/cm; K1= K3 = 5,6 kN/cm
γ1= γ3 = 0,064
E*Iyef = 2.629.829 kNcm²; Iy = 3108 cm4; n1 = n3 = 1,0; n2 = 0,39
Sk = 2,70 m; λy = 270/5,05 = 54; iy = 5,05 cm;
Aef = 48+0,39*66+48 = 121,7 cm²;
Kc,y = 0,745 (C 24)
fc,o,d = 0,8*2,1/1,3 = 1,292 kN/cm² (fc,o,k von C 24), fc,o,k von OSB
nicht berücksichtigt, da hier keine Knickbeiwerte bekannt
zul Fc,o,d = 0,745*1,292*121,7 = 117 kN
aufn Fc,o,d = 117 kN
F)
Pos. Fensterträger mit 22 mm OSB Steg
1x □ 40/60 KVH C 24 u. 1 x □ 30/60 KVH C 24 Außengurt; 1x □ 40/60 KVH C 24 Innengurt;
74/119
Einsatz siehe unter E
sinngemäß nach DIN EN 1995-1-1, in Anlehnung an Bild B.1
I1 = (4*6³/12)+(3*6³/12)= 126 cm4
I2 = 2,2*30³/12 = 4950 cm4
I3 = (4*6³/12) = 72 cm4
E1 = E3 = 1100/1,3 = 846,2 kN/cm²
E2 = 430/1,3 = 330,8 kN/cm²
A1 = 54 cm²; A2 = 90 cm²; A3 = 36 cm²
L = 270 cm
Kser= 11 kN/cm; Kumean = 7,3 kN/cm; K1= K3 = 5,6 kN/cm
γ1 = 0,072; γ3 = 0,093; yu = 15,05 cm
E*Iyef = 2.444.727 kNcm²; Iy = 2889 cm4; n1 = n3 = 1,0; n2 = 0,39
Sk = 2,70 m; λy = 270/5,61 = 48; iy = 5,61 cm; Aef = 42+0,39*66+24 = 91,7 cm²; Kc,y = 0,812 (C 24)
zul Fc,o,d = 0,812*1,292*91,7 = 96 kN
aufn Fc,o,d = 96 kN
Einbauhinweise zu den Wandträgern:
▸
Geschossweiser Einbau der Träger
▸
Im Geschoss Bereich Wandträger keine Stöße zulässig!
▸
Wenn erforderlich horizontaler Beplankungsstoss der 15er Wand OSB mit Lasche aus 15 mm OSB 4 TOP
▸
Unter den Wandständern seitl. neben Fenstertüröffnungen ist zur Vermeidung größerer Eindrückungen in die HFD
Unterlage eine Verteilungsbohle 180/30/225 unter Außengurt und Steg anzuordnen, befestigt mit zusätzlichen Beiholz
60/60/165 am Steg, das wiederum vom Steg verschraubt wird. Außengurt und Steg ist im Bereich OSB 30 mm
auszuklinken.
Nachfolgende Tabelle Vergleich der zul. Normalkräfte design ohne Knickeinfluß
Wandträger
30er OSB Steg
NR,d [kN]
231,40
Fensterträger
30er OSB Steg
161,63
Fensterträger Randwandträger Wandträger
30er OSB Steg 30er OSB Steg 22er OSB Steg
Mitwirk. 15er
Wand OSB
222,22
93,02
157,24
Fensterträger
22er OSB Steg
118,48
Der bei der Brandschutzprüfung bei der MfPA Leipzig, AbP P-SAC 02/III-335 vom 09.10.2009, gewählte Wandaufbau erfolgte
noch mit dem Wandträger DOKA H 30N.
Im folgenden der Vergleich zwischen dem H 30N und dem neu entwickelten Wandträger, woraus hervorgeht, dass durch den
neuen Träger keine brandschutztechnischen und statischen Einschränkungen auftreten.
Gegenüberstellung der Wandträger
75/119
A) DOKA Träger als Wandträger bei den Brandversuchen
DOKA H 30N nach Zulassung Z- 9.1-432
76/119
* Die zugrunde gelegten zul. char. Festigkeitswerte sind für C 24 angesetzt
Dieser Träger wird nicht mehr gefertigt. Die Zulassung Z-9.1-432 hat nur ein Gültigkeitsdauer bis 31.12.2011. Diese wurde aus
o.g. Gründen nicht mehr verlängert. Deshalb mußte ein gleichwertiger Träger entwickelt werden!
B) Zusammengesetzter Doppel-T- Träger als Wandträger
Bei diesem Holzträger handelt es sich um einen Doppel- T- Träger aus nachgiebigem Verbund mit beidseitiger Verschraubung
der Gurthölzer.
- Als Wandträger ungestört:
Gurthölzer 4 x ≥60/60 Gurthölzer aus Nadelholz KVH C 24, Steg aus 30 mm OSB 4 TOP, h = 300 mm (EGGER), Zul. Z- 9.1-566
Als Anschlußträger neben Fensteröffnung:
Gurthölzer außen 1 x ≥60/60 u. 1 x 30/60 Nadelholz KVH C 24, Gurtholz innen 1 x ≥60/60 Nadelholz KVH C 24, Steg aus 30 mm
OSB 4 TOP, h = 300 mm (EGGER), Zul. Z- 9.1-566
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Der Träger benötigt keine Zulassung, denn er kann nach DIN EN 1991-1-1 als Verbundträger statisch bemessen werden!
In Bezug auf die Brandschutzbeanspruchung erfolgt der Vergleich der Gurthölzer:
Bei Brandbeanspruchung auf Außenseite Wand sind die Außengurte maßgebend!
Versuchsträger DOKA H 30N:
5,4*9,7 = 52,38 cm²
Normaler Wandträger:
2*6,0*6,0 = 72 cm² (+Anteil Steg 3,0*6,0 = 18 cm²)
Fensterträger:
6,0*6,0+3,0*6,0 = 54 cm² (+Anteil Steg 3,0*6,0 = 18 cm²)
C) Lastzusammenstellung
Gegenüberstellung zwischen Prüflast von 82 kN/m und der tatsächlichen Belastung der betreffenden Wände mit Belastg. aus
Dachanteil, 5 Decken und Eigenlast Wand der AW:
gk = ~2,2 + 8,0*5+17,5 = 59,7 kN/m; qk = 0,8+11*5*0,82 = 45,9 kN/m; Fc,k = 106 kN/m > Fprüfl. = 82 kN/m
Deshalb ist eine geschossweise Drehung der Spannrichtung der Decken vorzunehmen! Damit entsteht auch eine gleichmäßige
Lastaufteilung auf die 4 äußeren Außenwände.
Dachanteil, 3 Decken und Eigenlast Wand der AW:
gk = ~2,2 + 8,0*3+17,5 = 43,7 kN/m; qk = 0,8+11*3 = 33,8 kN/m
Fc,k = 78 kN/m < Fprüfl. = 82 kN/m
Statische Nachweise der im Mustergebäude auftretenden Holzaußenwände Bausystem 3G+
Hierbei handelt es sich um die nördl.- und die südl. Außenwand, die westliche Giebelwand vom 1. OG bis Dachgeschoss.
Im EG sollten diese Wände in Massivbauweise errichtet werden. So die Außenwände in Kalksandstein und die Giebelwand in
Stahlbeton. Bei keiner Grenzbebauung handelt es sich bei diesen Wänden, um Brandschutztyp raumabschließende tragende
Wände, die in Gebäudeklasse 5 innen und außen REI 90 nb erfüllen müssen. , Aufgrund von Brandschutzprüfungen und den
daraus resultierenden AbPs in Kombination von P-SAC 02/III-335 v. 09.10.2009 u. P-SAC 02/III-320 v. 02.01.2009 mit dem
Ergebnis REI 90 bnb, K260 ist der Einsatz der Holzwand in Gebäudeklasse 5 aus brandschutztechnischen Gründen trotzdem
vertretbar (Aufbau sh. vorherig unter Lastannahmen). Sollte die Giebelwand an Grundstücksgrenze ohne angrenzende
Nachbarbebauung stehen wird die raumabschließende Wand zum Typ Brandwand, hier ist die Wand dann in Massivbauweise
78/119
REI 90-M [nb] auszuführen, es sei denn, die für das jeweilige Objekt zuständige Brandschutzbehörde gestattet den Einsatz der
erwähnten Holzwand (Schutzziele sind überzuerfüllen mit Kompensationsmaßnahmen). Bei Angrenzung an bestehende
Nachbarbebauung, so wie als Variante für die östliche Giebelwand, ist in allen Geschossen die Wand in Stahlbeton (sh. Kapitel
Bauteile in Massivbauweise) herzustellen. Als Trennmaterial zwischen Bestandswand und neuer Brandwand ist Mineralwolle (≥
30 mm Steinfaser - A-Baustoff, Schmelzpunkt 1000° C) einzubringen.
Da die Tragkonstruktion des Daches parallel zu der nördl.- und der südl. Außenwand spannt, sind diese Wände im DG unter
dem Gesichtspunkt Brandschutz als nichttragende Außenwände mit der Brandschutzforderung EI 30 bnb einzustufen.
A)
AW-N
Lastzusammenstellung auf UK 3. OG und 1. OG
max. Wandlast mit Fensteröffnung + Wandbereich
vert. Belastung: (char.)
aus Decke ü. 5. OG/4. OG/ 3. OG anteilig als Streichlast, b = 45 cm
gk = 0,52 kN/m; qk = 4,19 kN/m gUDk = 0,41 kN/m
aus ½ Balkon
gk = 0,6*0,73 = 0,44 kN/m; qk = 4,0*0,73 = 2,92 kN/m
aus Decke ü. 2. OG/1. OG mit Balkon
gk = 5,87 kN/m; qk = 15,85 kN/m, gUDk = 0,92*2,5 = 2,30 kN/m
aus Decke ü. 2. OG/1. OG ohne Balkon
aus Wandlast
gkwand = 1,17*16 = 18,7 kN/m (1,17*9,7 = 11,3) (Fensterflächen mit Wandlast übermessen)
UK 3. OG
gk = 3*1,37+11,3 = 15,4 kN/m; qk = 3*7,11 = 21,3 kN/m (mit Balkon)
UK 3. OG
gk = 3*0,93+11,3 = 14,1 kN/m; qk = 3*4,19 = 12,6 kN/m (ohne Balkon)
UK 1. OG
gk = 3*1,37+2*8,17+18,7 = 39,2 kN/m; qk = 3*7,11+2*15,85 = 53,0 kN/m (mit Balkon)
UK 1. OG
gk = 3*0,93+2*6,08+18,7 = 33,7 kN/m; qk = 3*4,19+2*7,5 = 27,6 kN/m (ohne Balkon)
Ber. I (Achse D)
Ber. II
Ber. III (Achse C)
Ber. IV
B = 1,70 m
B´= 0,57 m
B = 2,76 m
B´= 1,02 m
B = 3,86 m
B´= 2,12 m
B = 1,54 m
B´= 0,41 m
UK 3. OG
[kN/m]
gk/qk
42/38
38/34
28/39
58/80
[kN]
Gk/Qk
24/21
39/35
59/82
24/33
Summe
gd+qd
114
103
96
198
Summe
Gd+Qd
auf 2 WT: 64
auf 2 WT: 105
auf 3 WT: 203
auf 2 WT: 82
Druckkraft design: Ndmax = 203/3 = 68 kN/Träger (aufgrund der Geschosswandhöhe Annahme gleichmäß. Lastverteilung auf alle
Wandträger im jeweiligen Bereich), maßgebend Bereich III, evtl. Brüstungbereiche wurden nicht berücksichtigt
Nachweis Wandträger (Typ E):
vorh Nd = 68 kN < zul Fc,o,d = 117 kN (Auslastung: 58 %)
Nachweis Fensterträger (Typ F):
Hinweis:
Durch die parallel zur Wand spannenden Decken ü. 5. OG bis ü. 3. OG ist der Einsatz der Träger mit 22er
OSB Steg und 40/60 Gurten statisch möglich.
Ber. I (Achse D)
Ber. II
Ber. III (Achse C)
Ber. IV
79/119
B = 1,70 m
B´= 0,57 m
B = 2,76 m
B´= 1,02 m
B = 3,86 m
B´= 2,12 m
B = 1,54 m
B´= 0,41 m
UK 1. OG
[kN/m]
gk/qk
101/82
91/75
71/97
147/199
[kN]
Gk/Qk
57/47
93/76
151/205
60/82
Summe
gd+qd
259
235
241
497
Summe
Gd+Qd
auf 2 WT: 147
auf 2 WT: 240
auf 3 WT: 511
auf 2 WT: 204
Druckkraft design: Ndmax = 511/3 = 170 kN/Träger (aufgrund der
Geschosswandhöhe Annahme gleichmäß. Lastverteilung auf alle
Wandträger im jeweiligen Bereich), maßgebend Bereich III
Nachweis Wandträger (Typ A):
vorh Nd = 170 kN ~ zul Fc,o,d = 164 kN (Auslastung: 103 %)
Vertretbar da, zusätzlich beidseitig Wand OSB einbindet
Nachweis Fensterträger (Typ B):
vorh Nd = 170 kN > zul Fc,o,d = 126 kN, Überschreitung der
Grenztragfähigkeit Knicken, deshalb muß im 1. OG der
Fensterträger analog dem Aufbau vom ungestörten Wandträger
(mit 4 Gurten) ausgeführt werden, alt. würde auch mit einer
Verbreiterung des Innen- u. Außengurtes b~ 120 mm die zul.
Knicklast erfüllt.
Im Bereich I, II; IV ist der Fensterträger (B) einbaubar. Im Bereich I
ist der Randwandträger (C) einbaubar, im Bereich IV hingegen
müßten die beiden Gurte auf b = 100 mm verbreitert werden.
B)
AW-S
Lastzusammenstellung auf UK 3. OG und 1. OG
vert. Belastung: (char.), es wird der Wandbereich betrachtet, der am höchsten belastet wird, Wandstück zwischen 3-fach Fenster
und 2-fach Fenster
aus Decke ü. 5. OG/4. OG/ 3. OG anteilig als Streichlast, b = 45 cm
aus Wandlast
gkwand = 1,17*16 = 18,7 kN/m (1,17*9,7 = 11,3)
UK 3. OG
gk = 3*0,93+11,3 = 14,1 kN/m; qk = 3*4,19 = 12,6 kN/m
Betreff. Bereich B = 3,74 m, B´= 1,10 m
gk/qk = 48/43 kN/m; Gk/Qk = 53/47 kN; gd+qd = 130 kN/m; Gd+Qd = 143 kN auf 2 Fensterträger
Nachweis Fensterträger (Typ F):
Hinweis:
Durch die parallel zur Wand spannenden Decken ü. 5. OG bis ü. 3. OG ist der Einsatz der Träger mit 22er
OSB Steg und 40/60 Gurten statisch möglich.
80/119
UK 1. OG
gk = 3*0,93+2*5,18+18,7 = 31,9 kN/m;
qk = 3*4,19+2*5,73 = 24,0 kN/m (ohne Balkon)
Betreff. Bereich B = 3,74 m, B´= 1,10 m
gk/qk = 108/82 kN/m; Gk/Qk = 119/90 kN;
gd+qd = 269 kN/m; Gd+Qd = 296 kN
auf 2 Fensterträger
Nachweis Fensterträger (Typ B):
vorh Nd = 148 kN > zul Fc,o,d = 126 kN
(Auslastung: 75 %)
Überschreitung der Grenztragfähigkeit Knicken,
deshalb muß im 1. OG der Fensterträger analog
dem Aufbau vom ungestörten Wandträger (mit 4
Gurten) ausgeführt werden, alt. würde auch mit
einer Verbreiterung des Innen- u. Außengurtes
b~ 100 mm die zul. Knicklast erfüllt. In den anderen Bereichen ist der Fensterträger (B) einbaubar. Im Randbereich zur GW-O ist
der Randwandträger (C) mit Gurten b = 100 mm einbaubar.
C)
GW-W
als freistehende Raumabschlußwand im Bausystem 3G+
aus Dach
gk = 6,54 kN/m; sK = 2,13 kN/m (Variante A)
aus Decke ü. 5. OG/4. OG/ 3. OG
gk = 1,94 kN/m; qk = 4,19 kN/m gUDk = 0,92*1,79 = 1,65 kN/m (Variante C)
aus Decke ü. 2. OG/1. OG anteilig als Streichlast, b = 45 cm
gk = 0,52 kN/m; qk = 1,04 kN/m, gUDk = 0,41 kN/m
aus Wandlast
gkwand = 1,17*20,4 = 23,9 kN/m
Einflussbreite im 1.OG b = 7,98 m; b’= 7,98 m, da keine Öffnungen
gk = (6,54+3*1,94+3*1,65+2*0,52+2*0,41+23,9) = 38 kN/m; q k = (2,13+3*4,19+2*1,04) = 17 kN/m
Druckkraft design: Ndmax = (1,35*38+1,5*17)*1,28 = 99 kN/Träger
Nachweis Wandträger (Typ A):
Statische Erläuterungen zur Pressung am Wandfuß
Maßgebend Fußpunkte des Wandsystems.
Wandsystem wird wie bereits erwähnt i. R. geschossweise aufgebaut, sodass pro Geschoss an Kopf- bzw. Fußpunkt der gleiche
Wandaufbau vorhanden ist.
Durch die kontinuierliche Verbindung zwischen Wand OSB und Wandträger wird sich über die jeweilige Geschosshöhe eine
gleichmäßige Lastverteilung am Fußpunkt ausbilden.
Während die Trägergurte (KVH) auf Druck ∥ zur Faser, Trägersteg bzw. Wandplatte (OSB 4 TOP) auf Druck auf kreuzlagige
Spanrichtung mit relativ hohen zul. Druckspannungen keine problematischen Beanspruchungen erhalten, sind die Schwellhölzer
Druckbeanspruchung quer zur Faser in ihrer Belastung begrenzt.
zul. fc,k,90 = 0,25 kN/cm² bei C 24, zul. fc,d,90 = 0,8*0,25/1,3 = 0,154 kN/cm² (KLED mittel)
Lastverteilung von OK Wand im Geschoss auf Fußpunkt erfolgt nicht nur auf den Wandträger, sondern auch anteilig auf die
Wand OSB durch kontinuierliche Vernagelung/Verklammerung bzw. wenn erforderlich Verschraubung. Es ist über die
Wandhöhe von ca. 2,80 – 3,00 m eine Lastverteilung gegeben.
Auflagerflächen:
Träger
Aef1/1 = 234 cm² (Doppel T); Aef1/2 = 162 cm² (U); Aef1/3 = 180 cm² (Z); Wand OSB = Aef2 = 1,5*(b´-6);
Schwelle Ber. Innengurt =Aef3 = 6*(b´-18); Schwelle Ber. Steg = Aef4 = 6*(b´-6)
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Nachweis der Pressung auf Schwellhölzer UK 3. OG:
Brüstungsbereiche zur Druckfläche anteilig berücksichtigt
Druckfläche Aef
Schwellendruck: σc,90,d = Fc,90,d/Aef <
fc,90,d = 1,25* Kc,90 * fc,90,K*0,8/1,3
= 0,19 kN/cm²
AW-N
UK 3. OG
Bereich I
b ~ 51 cm
162+180+68+200+270+1188 (Brüstg.fl.) = 2068 cm²
64/2068 = 0,03
Bereich II
b ~ 95 cm
180*2+133+460+532+1188 (Brüstg.fl.)+810 (Brüstg.fl.)
= 3483 cm²
105/3483 = 0,03
Bereich III
b ~ 204 cm
180*2+234+293+1028+810 (Brüstg.fl.) = 2725 cm²
203/2725 = 0,08
Bereich IV
b ~ 41 cm
162+180+52+138+216 = 748 cm²
82/748 = 0,11 < 0,19
b ~103 cm
180*2+145+510+582 = 1597 cm²
143/1597 = 0,09
AW-S
UK 3. OG
Nachweis der Pressung auf 18 mm HFD Standard n Unterlage:
82/748 = 0,11 kN/cm² < 1,0*0,8*0,25/1,3 = 0,154 kN/cm² (Lt. der vorliegenden ZiE ist zul. f c,k = 2500 kN/m²)
Zusammendrückung: σc,90,K = Fc,,K/Aef = 57/748 = 0,076 kN/cm², daraus FK = 0,076*8*8 = 4,9 kN
Zusammendrückung unter ständ. Last+Nutzlast s = 5,9 mm (sh. nachsteh. Kurventafel)
Zusammendrückung unter ständ. Last+30% Nutzlast (ständig) σ c,90,K = 33,9/748 = 0,045 kN/cm², FK = 0,045*8*8 = 2,9 kN, daraus
s = 3,6 mm
Nachweis der Pressung auf Schwellhölzer UK 1. OG:
Brüstungsbereiche zur Druckfläche anteilig berücksichtigt
Druckfläche Aef
Schwellendruck: σc,90,d = Fc,90,d/Aef <
fc,90,d = 1,25* 0,25*0,8/1,3
= 0,19 kN/cm²
AW-N
UK 1. OG
Bereich I
b ~ 51 cm
162+180+68+200+270+1188 (Brüstg.fl.) = 2068 cm²
147/2068 = 0,071
Bereich II
b ~ 95 cm
180*2+133+460+532+1188 (Brüstg.fl.)+810 (Brüstg.fl.)
= 3483 cm²
240/3483 = 0,069
Bereich III
b ~ 204 cm
180*2+234+293+1028+810 (Brüstg.fl.) = 2725 cm²
511/2725 = 0,188
Bereich IV
b ~ 41 cm
162+180+52+138+216 = 748 cm²
Bereich IV
204/748 = 0,273 > 0,19
Schwellhölzer aus Gl 32 c
0,273 < 1,5*0,30*0,8/1,3 = 0,277
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alternativ aus Furnierschichtholz
Buche-FSH längslagig
0,273 < 1,4*0,8/1,3 = 0,86
AW-S
UK 1. OG
b ~103 cm
180*2+145+510+582 = 1597 cm²
b = 128 cm
234+187+678+750 = 1849 cm²
296/1597 = 0,185
GW-W
UK 1. OG
99/1849 = 0,054
204/~800 = 0,255 kN/cm² n < 1,0*0,8*0,25/1,3 = 0,154 kN/cm²
Vorhanden ist praktisch eine größere Aufstandsfläche durch die gesamte Wandkonstruktion (Innen- und Außenverkleidung).
Es entsteht eine gleichmäß. Eindrückung. Die HFD funktioniert als Feder, druckverteilend und elastisch.
Zusammendrückung: σc,90,K = Fc,,K/Aef = 142/~800 = 0,177 kN/cm², daraus FK = 0,177*8*8 = 11,3 kN
Zusammendrückung unter ständ. Last+Nutzlast s = 9,3 mm (sh. nachsteh. Kurventafel)
Zusammendrückung unter ständ. Last+30% Nutzlast (ständig) σ c,90,K = 60+0,3*82 = 84,6, 84,6/800 = 0,106 kN/cm²,
FK = 0,106*8*8 = 6,8 kN, daraus s = 7,3 mm, um die absolute Zusammendrückung zu reduzieren, sollte hier eine 10 mm HFD
Standard n Unterlage eingesetzt werden. Zusammendrückung unter ständ. Last+Nutzlast s = 5,7 mm (sh. nachsteh. Kurventafel)
Zusammendrückung unter ständ. Last+30% Nutzlast (ständig) s = 4,7 mm.
Absolute Zusammendrückungen dann annähernd wie im 3. OG. Alternativ wäre eine Verbreiterung des in Stegebene
liegenden Schwellholzes und eines weiteren Schwellholzes in Ebene des Außengurtes denkbar, dadurch entsteht eine größere
Druckfläche auf die HFD und die Zusammendrückung wird sich weiter verringern.
bei 18 mm HFD Standard n
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Anschlüsse
Anschluß an Außenwandecken:
a) Wandecke mit Anschluss an Holztafelwand
In der am stärksten belasteten Außenwand ist an der Gebäudeecke ein Wandträger ungestört anzuordnen. Die Wand OSB ist bis
Außenkante Wand zu verlängern.
Die Wand OSB der anderen Außenwand ist an dem Innengurt des genannten Wandträger kontinuierlich über die Wandhöhe zu
befestigen (Klammern, alt. Schrauben). Bei wechselseitigem Deckeneinfluß macht beidseitig ein Wandträger statisch Sinn.
b) Wandecke mit Anschluss an massive Stahlbetonwand
Am Wandende der Holzwand wird ein Randwandträger angeordnet. Dieser ist an der Massivwand, i. R. Stahlbeton mittels
Verdübelung befestigt, z. B. mit Fix-Anker W-FAZ/A4 (Würth) M 8 x 165, pro Geschoss mind. 4 x.
Verschiedene äußere Wandaufbauten:
wie z. B.
▸
Plattenfassade mit ÖkoSkin Verkleidung
13 mm ÖkoSkin Platte auf senkrechter Lattung mit Luftschicht, darunter Wandschalungsbahn (Solitex Fronta Quattro), darunter
darunter ZSP Platte und bei BS Forderung REI 90, K260 zwei Lagen 18 GF. Gipsfaserplatten befestigt an horiz. Lattung.
▸
Holzfassade
Holzverschalung auf senkrechter Lattung mit Luftschicht, darunter Wandschalungsbahn (Solitex Fronta Quattro),
REI 30 eine Lage 12,5 GF bzw. bei BS Forderung REI 90, K260 zwei Lagen 18 GF. Gipsfaserplatten befestigt an horiz. Lattung.
▸
ZSP- Fassade
12 mm zementgebundene Holzspanplatte (AMROC) auf senkrechter Lattung, zwischen Platte und Lattung Wandschalungsbahn
(Solitex Fronta Quattro), darunter bei BS Forderung REI 90, K 260 zwei Lagen 18 GF. Gipsfaserplatten befestigt an horiz. Lattung.
▸
Solarfassade
Solaranlage völlig in Außenwand integriert. Auf entsprechend angepaßtem Wandträger (Ständerquerschnitt außen zu
reduzieren) und Horizontallattung bei BS Forderung REI 90, K260 zwei Lagen 18 GF. Darauf 20 mm Steinfaser mit Schmelzpunkt ≥
1000°C. Darauf der eigentliche Aufbau der Solarfassade, bestehend aus Absorberblech, umlaufender Holzrahmen und als
äußerer Abschluss Fassadenprofil (z. B. Fa. Gutmann) und Absorberglas.
Eine Solarfassade wurde bei der Außenwandprüfung mitgeprüft, (siehe Prüfbericht PB III / 08-063 vom 22.02.2008 der MFPA
Leipzig).
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Die Standsicherheit beim Einsatz von Verglasungen in Verkehrsbereichen, die nicht gesondert abgeschirmt sind, muß die
erforderliche Verkehrssicherheit durch das Glaserzeugnis sichergestellt werden (bruchsicher, bruchhemmend). Deshalb müssen
die Kollektoren mit einem Einscheiben-Sicherheitsglas ausgebildet sein. Diese Diamant ESG mit Dicke 4 mm bzw. 5 mm sind
geprüft mit Heißlagerungstest. Die dort max. geprüften Glasscheibenflächen 1,50 x 2,50 m sind einzuhalten. Die Gläser halten
kurzzeitig (stundenweise) Temperaturen bis 200°C ohne Probleme aus.
Nach TRLV (linienförmig gelagerte Verglasung) bei max. Scheibenabmessung B x H = 2,20 m x 1,10 m = 2,42 m²,
Verglasungshöhe bis 18 m ü. Gelände
- Windlast
0-10 m
0,65 kN/m²
10-18 m
0,80 kN/m²
cp = 1,2, daraus wd1 = 1,2*0,65 = 0,78 kN/m²; wd2 = 1,2*0,80 = 0,96 kN/m²
- Glasdickengrundwert nach Diagramm (TLRV): 3,9 mm
- Berechnungsfaktor:
bis 10 m: 1,00, daraus t = 1,0*3,9 ~ = 4 mm
bis 18 m: 1,27, daraus t = 1,29*3,9 ~= 5 mm
Die Halterung der Verglasung erfolgt mit Teilen des Fassadensystems Gutmann LARA GF.
▸
Solarbrüstung
Lage:
An der Fassade der Straßenseite (Südfassade) wird im oberen Bereich des 5. OG und der Brüstung der Dachterrasse
eine thermische Solaranlage angebracht. Sie ist mit der Balkonbrüstung integriert und hat einen Neigungswinkel von ≤ 75°,
lt. Bauregelliste B, Teil 2-Ausgabe 2013/1, Nr. 1.5.2.1. Neben CE Kennzeichen ist wegen Brandschutz Schwerentflammbarkeit
nachzuweisen.
Sie dient zur Warmwasserbereitung (keine stromführenden Bauteile). Eingebaut können z. B. Flachkollektoren Fera der Fa Solvis
eingebaut werden. Der Solarkollektor hält die Anforderungen der Druckgeräterichtlinie 97/23/EG ein und verfügt über ein CE
Kennzeichen. Es sind 3 Kollektoren Typ F-652 (CE 0036), aneinandergereiht, pro Kollektor Kollektormaße: 4722 = Fußmaß (4735)
x 1467 = Fußmaß (1480) mm. Absorber aus 0,2 mm Alublech, umlaufender [-Profilrahmen (Alu), rückwärt. Dämmung aus
Steinfaser, Glasscheibe aus 3,2 mm ESG Glas, sie wird vor Ort montiert. Es liegt der Prüfbericht KTB Nr. 2003/08 von Fraunhofer
Institut Freiburg, vom 16.04.2003 vor.
Gewicht eines Kollektors (nach Angabe Herstellers): 132 kg, d. h. = 132/6,9 = 19,1 kg/m² = 0,20 kN/m
Die Kollektorelemente sind an einem bauseitig abgewinkelten Stahlblech z. B. Fl. 120 x 12, S 235 JR+AR, feuerverz., zu
befestigen. Pro Kollektor werden 3 bis 4 solcher Stahlhaltekonstruktionen vorzusehen, entsprechend max. Abstände des
Solarherstellers (nach Tabelle SOLVIS bei Schneelastzone 2, Windlasten bis Gebäudehöhe von 20 m, Geländehöhe < 300 m ü.
NN, Einstufung in Belastungsklasse A, daraus bei Neigungswinkel > 41° Achsabstand der Stahlrahmen (Tragprofil) mit ~1630
mm und Randabstand mit ≤700 mm. Zwischen dem Tragrahmen und dem U förmigen Kollektorrahmen aus Alu ist aus
Korrosionsgründen eine Trennung mittels einer Gummidichtung vorzusehen.
Die Befestigung des Kollektorrahmens am oberen und unteren Rand erfolgt am Stahlrahmen über den horiz. Schenkel eines
Stahlwinkels mit 4 Linsenblech-Schrauben Form C mit Spitze aus A 2 (Edelstahl), z. B. 4,8 x 19 (DIN 7981), AW 25/Stahlrahmen.
Der vertikale Schenkel wird am Stahlrahmen angeschweißt.
Der horizontale Teil des abgewinkelten Stahlbleches lagert auf der Decke ü. 5. OG und ist mit den Deckenbalken 240/280 (unter
der Außenwand DG) und den Rähmhölzer der Außenwand, hier 80/80, mit Vollgewindeschrauben zu befestigen.
Am oberen Ende der Brüstung ist ein Handlauf vorzusehen, der statisch nachzuweisen ist mit einer char. Horizontalkraft von 0,50
kN/m.
Detailzeichnungen
⋙ AwGrund_Putz, AwStä, Aw-Aw_pos, Aw-AwStb, (AwGrund_ÖkoS, AwSolar)
▸
85/119
-
Wand geprüft mit Wandträger aus DOKA H 30N, Zul. AbZ Z-9.1-432, und Beplankung aus 22 mm OSB/4
Flachpressplatten von NEXFOR, Zul. Z-9.1-275
Prüfabmessung: B x H = 1,28 x 2,80 m, Trägerachsabstand: 1,28 m
Prüfbericht Nr. 311000798/1/00 von HFB ENGINEERING GMBH von 2000
Ergebnisse:
max. aufn. vert. Gesamtlast: FvK2 = 342/1,28 = 267 kN/m (es wurde keine Bruchgrenze erreicht)
max. aufn. horiz. Last am Kopfpunkt in Scheibenebene ohne Auflast: F HK = 39,6/1,28 = 30,9 kN/m
max. aufn. horiz. Last am Kopfpunkt mit Auflast von 68 kN in Scheibenebene: F HK = 69,6/1,28 = 54,2 kN/m
daraus entstand die Zul. AbZ Z-9.1-475 vom 12. Juli 2001, deren Geltungsdauer bis 30. Juni 2006 galt. Auf Grund neuer
Materialien wie z. B. 15 mm OSB- Platte von EGGER erfolgte keine Verlängerung.
-
Wand geprüft mit Wandträger aus DOKA H 30N, Zul. AbZ Z-9.1-432, und Beplankung aus 15 mm OSB-4 TOP
Flachpressplatten von EGGER, Zul. Z-9.1-566
Prüfabmessung: B x H = 1,38 x 3,02 m, Trägerachsabstand: 1,28 m
Prüfbericht Nr. S 2.3/06-408 von MfPA Leipzig, vom 26.01.2007
Ergebnisse:
max. aufn. vert. Deckenlast: FvK1 = 251,16/1,28 = 196 kN/m
max. aufn. vert. Gesamtlast: FvK2 = 526,18/1,28 = 411 kN/m
max. aufn. horiz. Last am Kopfpunkt: FHK = 29,41/1,28 = 23 kN/m
Wandscheibentragfähigkeit: FVK3 = 69/1,28 = 54,6 kN/m; FHK3 = 42/1,28 = 32,8 kN/m
-
neu entwickelter Wandträger als Wandträger ungestört und als Fensterträger geprüft
Prüfabmessung: H = 3,00 m
Untersuchungsbericht U 11 1090-05/11 von HS Wismar vom 14.06.2011
Ergebnisse:
Wandträger ungestört
FvK = 533,5 kN (Knicken)
MK = 18,59 kNm; VK ~ 30 kN
Fensterträger
FvK = 290,7 kN (Knicken)
FvK = 335,5 kN (Knicken mit mitwirkender Wand OSB)
Statische Betrachtungen zu Fenster u. Türen
Es wurde ein ökologisch passivhaustaugliches Holzfenster entwickelt in Bauweise Kastenfenster mit 4facher Verglasung .
Für diese Kastenfenster liegt eine Zertifizierung vom Passivhausinstitut mit verschiedenen Einbausituationen vor.
Lastannahmen
4 x 4 mm
260 mm
Glas (ϱ = 2500 kg/m3) 0,016*25
0,40 kN/m²
Rahmen (0,07*0,25*6) = 0,11 kN/m
2 Flügel 0,08²*6*2 = 0,08 kN/m
0,50 kN/m²
bei Fenster b/h = 1,20/2,10 (0,11*~6,6+0,08*~5,8)/2,4
gem. gk =
0,45 kN/m²
Die Fensterprofile sind i. R. 68er verleimte Holzrahmen, der Rahmen ist als Z- Querschnitt ausgeführt.
Befestigung Fensterrahmen an Tragkonstruktion der Wand:
Seitlich in Wandgurte mit Holzfaserdämmstreifen zwischen Fensterrahmen und Wandkonstruktion mittels Amo Schrauben
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(Würth), bei Fenstertür
5 Stk. Amo III-Sr 7,5 x 182 (102) Typ 2 mit AW 25 je Seite (H Fenstertür sollte nicht über 2,40 m sein
wegen der Bänder), bei Brüstungsfenster sind 3 Stk.x je Seite ausreichend (Typ Sr wie bei Fenstertür)
Der untere Rahmenbereich sitzt auch auf HFD Streifen, während oben ein berührungsfreier Einbau zur Wand OSB zu erfolgen
hat.
Bei BS Forderung REI 90, K260 ist die Wand umlaufend an der Öffnung zusätzlich mit nichtbrennbaren Beplankungsplatten
einzuhausen (2 x 18 mm GF). Statt der HFD sind Steinfaserstreifen vorzusehen. Der Hohlraum zwischen Rahmen und
Wandständer ist mit dicht ausgestopfter Steinfaser zu füllen.
Hinweise zur Fensteranordnung
bei Fenstertüren und auch Brüstungsfenstern sind max. 2 Flügel nebeneinander möglich
ohne zusätzlichen Zwischenrahmen.
Bei > 2 nebeneinander geplanten Fenstern ist ein Zusatzständer erforderlich.
Bei Einhaltung des Rasters des Bausystems von 1,28 m ist keine gesonderte Sturzausbildung
notwendig. Der Sturzbereich wirkt über die Wand OSB als Wandartiger Träger.
Bei größeren Fensteröffnungen sind Fensterüberdeckungen aus Fensterstürzen
(wärmebrückenfrei) zu bilden, die als Einfeldträger, zusammengesetzt aus Bohle in Ebene
Innengurt Wandträger und Bohle in Ebene Außenlattung bestehen
Beide Hölzer sind über eine horiz. OSB- Platte an der Unterseite miteinander verbunden,
sodass als Verbund ein liegender U- Querschnitt entsteht. Zusätzlich wirkt noch die
aufgehende Wand OSB.
Bei nur Wandlastanteil Sturz (keine Deckenlasten) kann die Sturzkonstruktion wie
nachfolgend konstruktiv gewählt werden.
innen: □ 60/140 KVH C 24 , außen: □ 30/140 OSB 4 TOP (EGGER)
Treten zusätzlich Belastungen aus der Geschossdecke und Wandlasten von darüber liegenden Geschossen auf, sind
rechnerische Nachweise notwendig. Dabei kann vereinfacht die Lastaufteilung mit 70% auf den Innensturz und 30% auf den
Außensturz angesetzt werden, da innen i. R. durch die Deckenauflasten größere Anteile auftreten.
innen: □ 60/>>140 KVH C 24 , außen: □ 30/>>140 OSB 4 TOP (EGGER)
Neben den Öffnungen kommt es zu einer zentrierten lastintensiven vertikalen Beanspruchung der Wandträger.
Um einen einfachen Anschluss der Fensterrahmen zu erreichen, muß der Wandträger im Bereich der Öffnung entsprechend
angepaßt werden. Aufgrund der Lastsummierung nach unten ist in den unteren Geschossen der Träger mit vollem Querschnitt
auszuführen.
Auch die Haustür ist als Kastentür entwickelt. Die Türprofile sind i. R. 68er verleimte Holzrahmen, der Rahmen ist als CQuerschnitt ausgeführt. Befestigung Türrahmen an Tragkonstruktion der Wand seitlich in Wandgurte mit Holzfaserdämmstreifen
zwischen Fensterrahmen und Wandkonstruktion mittels Amo Schrauben (Würth), 5 Stk. Amo III-Sr 7,5 x 152 (102) Typ 2 mit AW
25 je Seite.
Detailzeichnungen Fenster u. Türen
⋙ Fe_K, Fe_K-voll, FeReih_K, HtK, FeSt
1.5.7
Nachweis Innenwände
- Tragende und nichttragende Innenwände in Rahmenbauart mit Beplankung und Bekleidung.
Vorgefertigt Ständer/ Rähm/Türstürze/Schwellholz/einseitige Beplankung aus aussteifender Wandscheibe aus OSB 4 TOP von
EGGER. Bekleidung und Dämmung werden auf Baustelle angebracht. Auf der einen Seite erfolgt eine OSB Beplankung und
zusätzlich eine Bekleidung mit FERMACELL Gipsfaserplatten, auf der anderen Seite i. R. entkoppelt aus Holzfaserdämmstreifen,
Lattung und FERMACELL Gipsfaserplatten. Das Rastermaß beträgt ≤ 62,5 cm.
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Standardabmessungen sind Breiten bis ca. 6 m und Wandhöhen bis 3 m. Die Gesamtwanddicke beträgt ca. 20 cm.
Für die Verlegung von Haustechnik, besonders Lüftung gibt es Installationswände.
Tragende Wände
Lastannahmen
Trag. Innenwand REI 90, K260 IwA
Eigenlast
36 mm
Gipsfaserplatten FERMACELL (2 x 18 GF);
(ϱ = 1150 kg/m3)
0,42 kN/m²
15 mm
(ϱ = 620 kg/m3)
0,09 kN/m²
(120 mm)
Wandständer 140/120, KVH C 24 (Gl 24h); e = 62,5 cm
0,16 kN/m²
168 mm
Zellulosedämmg. ISOFLOC (ϱ = 52 kg/m3) Lattung, HFD
0,08 kN/m²
Gipsfaserplatten FERMACELL (2 x 18 GF);
ϱ = 1150 kg/m3)
0,42 kN/m²
36 mm
gk =
1,17 kN/m²
Rähm
gew. □ 100,120,140 (Breite abhängig von Dicke Wandständer)/ ≥100, i. R. KVH C 24
- Belastung
gk = 15,52+0,94 = 16,46 kN/m (0,80 Wand); qk = 16,77 kN/m
gd = 1,35*16,46 = 22,22 kN/m; qd = 1,50*16,77 = 25,05 kN/m
- Schnittkräfte design
Nachweis als Mehrfeldträger mit je SL = 0,625 m auf Wandstützen
Msd = (0,107*22,22+0,121*25,05)*0,625² = 2,11 kNm
Vd = (0,605*22,22+0,620*25,05)*0,625 = 18,11 kN;
Vdred = Vd-(gd+qd)*(h+0,5*bStänder) = 18,11-(47,27)*0,17
= 10,07 kN
- Spannungsnachweise
σm,d = 211*6/12*10² = 1,06 kN/cm² < 1,48 kN/cm²
τd = 1,5* 10,07/12*10 = 0,126 kN/cm² ~ 0,123 kN/cm²,
Mitwirkg OSB 4 TOP nicht berücksichtigt
- Auflagerpressung
max Bd = (1,132*22,22+1,218*25,05)*0,625 = 34,79 kN
σc,90,d = 34,79/12*(10+3) = 0,223 kN/cm² < Kc,90 *fc,90,d =
1,50*0,8*0,25/1,3 = 0,231 kN/cm²
Bei Überschreitung der zul. Querdruckspannung
(z. B. neben Türöffnung)
zusätzl. seitl. der Ständer Anordnung von Beihölzern
(≥ 60/≥ 250/dStänder), jedes Beiholz verschraubt mit
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Ständer Sr 6,0 x ≥ 100 und mit Rähm,
Sr 6,0x160 schrägverschraubt.
- Befestigung 15 mm OSB 4 TOP-Platte mit Rähm 1 vert. Reihe RiNä 2,5 x 60; e H ≤ 100 mm von OSB von OSB
Schwellholz
gew. □ 100,120,140 (Breite abhängig von Dicke Wandständer)/100 , KVH C 24
Schwellenpressung: zusätzlich über Verbindungsmittel OSB- Wandbeplankung
Befestig. 15 mm OSB- Platte an Schwellholz: 1 vert. Reihe RiNä 2,5 x 60; eH ≤ 100 mm von OSB
Wenn Querdruckpressung Holz überschritten,
ist zusätzl. seitl. der Ständer Anordnung von Beihölzern,
(≥ 60/≥ 250/dStänder) vorzusehen, jedes Beiholz
verschraubt mit Stütze Sr 6,0 x ≥ 100 und mit Schwellholz
Sr 6,0x160 schrägverschraubt.
Türsturz zw. den Wandständern
gew. □ 100,120,140 (Breite abhängig von Dicke Wandständer)/100 , KVH C 24
Verschraubung OSB/Sturzholz mit 2 horiz. Reihen RiNä 2,5 x 60, je e ≤ 150 mm von OSB und Rähm oberhalb Sturz 1 horiz.
Reihe RiNä 2,5 x 60, e ≤ 100 mm von OSB
oberer u. seitl. Öffnungsabschluß bei Forderung REI 90, K 260:
2 x 18 mm GF+18 mm HFD zur Türzarge
Nachweis Ständer in Innenwand längs (Flurwand) IW-L
Mittelstütze Dach (50 % Last gehen in angrenzende Flurwand des 5. OG, 50 % Last gehen in angrenzende Querwand des 5. OG)
Gk = 0,5*65,64 = 32,82 kN, Qk = 0,5*26,49 = 13,25 kN
aus Decke ü. 5. OG/4. OG/3. OG anteilig als Streichlast, b = 45 cm
aus Decke ü. 2. OG/1. OG mit Balkon
gk = 1,16*6,10 = 7,08 kN/m; qk = 2,30*6,10 = 14,0 kN/m, gUDk = 0,92*3,05 = 2,81 kN/m
aus Wandlast
gkwand = 1,17*15,9 = 18,60 kN/m (UK 2. OG), 1,17*19,1 = 22,40 kN/m (UK 1. OG)
89/119
Ber. I
Ber. II
Ber. III
Ber. IV
Ber. V
UK 2. OG
Ber. III
b = 2,26 m; b´= 1,80 m (Faktor 1,26)
b = 1,11 m; b´= 0,65 m (Faktor 1,70)
b = 1,66 m; b´= 1,20 m (Faktor 1,38 mit Balkon Nord)
b = 2,67 m; b´= 1,74 m (Faktor 1,53 ohne Balkon N)
b = 2,07 m; b´= 1,61 m (Faktor 1,29)
gk = (35,6/1,2)+3*0,93+15,52+ 18,6 = 61,5 kN/m; qk = (13,25/1,2)+3*1,04+16,77 = 30,9 kN/m (mit Balkon)
gk'/qk' = 73,7/38,5 kN/m; Gk/Qk = 88/46 kN; gd+qd = 157,2 kN/m; Gd+Qd = 188,6 kN
Druckkraft design: Ndmax = 104*0,625 = 65 kN/Ständer
Ständer gew. □ 100/120, e ≤ 625 mm, KVH C 24 (Ber. I, II, III, V)
Nachweis:
β = 1,0; h = 2,90 m;I = 1440 cm4; i = √[(1440)/(10*12)] = 3,46 cm; λ = 290/3,46 = 84; kc = 0,438
σc,0,d = 65/10*12 = 0,54 kN/cm² < kc*fc,0,d= 0,438*0,8*2,1/1,3 = 0,57 kN/cm²
Ber. IV gk = 3*0,93+9,89+18,6 = 31,3 kN/m; qk = 3*1,04+14,0 = 17,1 kN/m (ohne Balkon)
gk/qk = 47,9/26,2 kN/m; Gk/Qk = 83/46 kN; gd+qd = 104 kN/m; Gd+Qd = 181 kN
Druckkraft design: Ndmax = 157,2*0,625 = 98 kN/Ständer
Ständer gew. □ 140/120, e ≤ 625 mm, KVH C 24
Nachweis:
β = 1,0; h = 2,90 m;I = 2016 cm4; i = √[(2016)/(14*12)] = 3,46 cm; λ = 290/3,46 = 84; kc = 0,438
σc,0,d = 98/14*12 = 0,58 kN/cm² ~ kc*fc,0,d= 0,438*0,8*2,1/1,3 = 0,57 kN/cm²
UK 1. OG
Ber. III gk = 61,5+12,71+3,8 = 78,0 kN/m; qk = 30,9+16,77 = 47,7 kN/m (mit Balkon)
gk'/qk' = 96,5/61,8 kN/m; Gk/Qk = 116/73 kN; gd+qd = 223 kN/m; Gd+Qd = 267,6 kN
Druckkraft design: Ndmax =223*0,625 = 139,4 kN/Ständer
Ständer gew. □ 120/140, e ≤ 625 mm, Gl 24h (Ber. I, II, III, V)
Nachweis:
β = 1,0; h = 2,90 m;I = 2744 cm4; i = √[(2744)/(12*14)] = 4,04 cm; λ = 290/4,04 = 72; kc = 0,649
σc,0,d = 139,4/12*14 = 0,83 kN/cm² < kc*fc,0,d= 0,649*0,8*2,4/1,3 = 0,958 kN/cm²
Ber. IV gk = 31,3+9,89+3,8 = 45 kN/m; qk = 17,1+14,0 = 31,1 kN/m (ohne Balkon)
gk/qk = 68,9/47,6 kN/m; Gk/Qk = 120/83 kN; gd+qd = 164 kN/m; Gd+Qd = 286 kN
Ständer gew. □ 140/140, e ≤ 625 mm, Gl 24h (Ber. I, II, III, V)
Nachweis:
β = 1,0; h = 2,90 m;I = 3201 cm4; i = √[(3201)/(14*14)] = 4,04 cm; λ = 290/4,04 = 72; kc = 0,649
σc,0,d = 179/14*14 = 0,91 kN/cm² < kc*fc,0,d= 0,649*0,8*2,4/1,3 = 0,958 kN/cm²
Wand steht im EG auf Stahlbetonunterzug UZ 1
90/119
Nachweis Ständer in Innenwand quer Achse B- IW-Q (1)
aus Decke ü. 5. OG/4. OG/ 3. OG
gk = 3,27 kN/m; qk = 10,94 kN/m gUDk = 0,92*1,79 = 1,65 kN/m (Var. C)
aus Wandlast
gkwand = 1,17*16 = 18,7 kN/m
UK 1. OG b = b´= 5,10 m
gk = 3*4,92+2*0,93+ 18,7 = 35,3 kN/m; qk = 3*10,94+2*1,04 = 34,9 kN/m; gd+qd = 100 kN/m
Rähm
gew. □ 120/100, KVH C 24
Ständer
Schwellholz als Überzug
gew. □ 120/640, Furnierschichtholz Buche-FSH längslagig
Md = 100*5,1²/8 = 325 kNm, Vd = 100*2,55 = 255 kN
- Spannungsnachweise
σm,d = 32500*6/12*64² = 3,97 kN/cm² < 0,8*6,5/1,3 = 4,0 kN/cm²
τd = 1,5* 255/12*64 = 0,50 kN/cm² < 0,8*0,90/1,3 = 0,55 kN/cm²
Durchbiegung
Alternativ wäre auch ein Stahlträger IPE 360 S 355 DIN 1025-1 möglich
σm,d = 32500/1090 = 29,8 kN/cm² < σR,d = 35,5 kN/cm²
Wand steht im EG auf Stahlbetonunterzug UZ 3 bzw. UZ 1
Auflagerkraft char.: Gk = 35,32*2,55 = 90,1 kN, Qk = 34,9*2,55 = 89,0 kN
91/119
Nachweis Ständer in Innenwand quer Achse C IW-Q (2)
Mittelstütze Dach Gk = 0,5*65,64 = 32,82 kN, Qk = 0,5*26,49 = 13,25 kN, verteilt über Wandlänge, somit
gk = 32,82/5,1 = 6,44 kN/m; qk = 13,25/5,1 = 2,60 kN/m
Randstütze Dach Gk = 15 kN, Qk = 6 kN, verteilt über Wandlänge, somit
gk = 15/5,1 = 2,94 kN/m; qk = 6/5,1 = 1,18 kN/m
aus Decke ü. 5. OG/4. OG/3. OG/EG (angesetzt Var. A)
gk = 10,32 kN/m; qk = 15,97 kN/m gUDk = 0,92*(2,14+1,53) = 3,38 kN/m
aus Wandlast
gkwand = 1,17*12,4 = 14,5 kN/m (2.OG)/1,17*16 = 18,7 kN/m (1.OG)/1,17*19,5 = 22,8 kN/m (EG)
b = b´= 5,10 m
UK 2. OG
gk = 6,44+2,94+3*13,70+0,93+ 14,5 = 65,9 kN/m; q k = 2,60+1,18+3*15,97+1,04 = 52,7 kN/m, g d+qd = 168 kN/m
Nachweis:
β = 1,0; h = 2,90 m;I = 2016 cm4; i = √[(2016)/(14*12)] = 3,46 cm; λ = 290/3,46 = 84; kc = 0,438
σc,0,d = 105/14*12 = 0,625 kN/cm² bzw. mit Mitwirkg. 15er OSB
σc,0,d = 105/14*(12+1,5) = 0,555 kN/cm² < kc*fc,0,d= 0,438*0,8*2,1/1,3 = 0,57 kN/cm²
UK 1. OG
gk = 65,9+0,93+ 4,2 = 71,0 kN/m; qk = 52,7+1,04 = 53,8 kN/m, gd+qd = 176,6 kN/m
Druckkraft design: Ndmax = 176,6*0,50 = 88,3 kN/Ständer
σc,0,d = 88,3/14*12 = 0,53 kN/cm² < kc*fc,0,d= 0,438*0,8*2,1/1,3 = 0,57 kN/cm²
Rähm, Schwellholz
gew. □ 120/100, KVH C 24
UK EG
gk = 71,0+13,7+4,1 = 88,8 kN/m; qk = 53,8+15,97 = 69,8 kN/m, gd+qd = 224,6 kN/m
Druckkraft design: Ndmax = 224,6*0,625 = 140 kN/Träger
Nachweis:
β = 1,0; h = 3,25 m;I = 4096 cm4; i = √[(4096)/(16*12)] = 4,62 cm; λ = 325/4,62 = 70; kc = 0,55
σc,0,d = 140/16*12 = 0,729 kN/cm² ~ kc*fc,0,d= 0,55*0,8*2,1/1,3 = 0,71 kN/cm²
Rähm, Schwellholz
gew. □ 160/100, KVH C 24
92/119
Schwellhölzer erhalten Druckbeanspruchung quer zur Faser und sind daher in ihrer Belastung begrenzt.
zul. fc,k,90 = 0,25 kN/cm² bei C 24, zul. fc,d,90 = 0,8*0,25/1,3 = 0,154 kN/cm² (KLED mittel)
Schwellenpressung:
Lastverteilung von OK
Wand im Geschoss auf
Fußpunkt erfolgt nicht
nur auf den
Wandständer, sondern
auch auf die Wand OSB
durch kontinuierliche
Vernagelung/
Verklammerung
und Verschraubung. Es
ist über die Wandhöhe
von ca. 2,80 m eine volle
Verteilung gegeben.
Wand
vorh. max Fc,d,90 [kN/m]
bSchwellholz [mm]
vorh σc,90,d [kN/cm²]
zul Kc,90 *fc,90,d [kN/cm²]
KLED mittel
IW-L (UK 2. OG)
157,2
120
157/100*12 = 0,131
1,25*0,8*0,25/1,3 = 0,193
IW-L (UK 1. OG)
223
140
223/100*14 = 0,159
0,193
IW-Q (1)
(UK 1. OG)
100
120
100/100*12 = 0,08
0,8*1,40/1,3 = 0,86
(Furnierschichtholz)
IW-Q (2)
(UK 1. OG)
177
120
177/100*12 = 0,148
0,193
IW-Q (2)
(UK EG)
225
160
225/100*16 = 0,141
0,193
Zusammendrückung unter ständ. Last+100% Nutzlast und Zusammendrückung unter ständ. Last+30% Nutzlast (ständig) mit
(g+0,3*q)
93/119
Wand
vorh. max Fc,d,90 [kN]
L*B
vorh σc,90,d [kN/cm²]
zul fc,90,d [kN/cm²]
KLED mittel
IW-L (UK 2. OG)
188,6
(120+10)*12
188,6/1560 = 0,121
0,8*0,25/1,3 = 0,154
IW-L (UK 1. OG)
267,6
(120+10)*14
267,6/1820 = 0,147
0,154
IW-Q (1)
(UK 1. OG)
100
100*12
100/1200 = 0,083
0,154
IW-Q (2)
(UK 1. OG)
177
100*12
177/100*12 = 0,148
0,154
IW-Q (2)
(UK EG)
225
100*16
225/100*16 = 0,141
0,154
Ermittlung der Zusammendrückung nach Kurventafel
Es werden die max. Werte betrachtet, diese treten bei IW-L, UK 1.OG und IW-Q (2), IK 1. OG auf.
IW-L, UK 1.OG
Fk,g = 116 kN; Fk,g+q = 73 kN, σc,k = 189/0,182 = 1038 kN/m² (unter g+q)
nach Kurventafel Kleinversuch GUTEX ist P = 0,08*0,08*1038 = 6,6 kN (Grundlage Probekörper 80 x 80 mm), daraus
Fk,g+0,3*q = 138 kN, σc,k = 138/0,182 = 758 kN/m² (unter g+0,3*q)
nach Kurventafel Kleinversuch GUTEX ist P = 0,08*0,08*758 = 4,8 kN, daraus Zusammendrückung c = 5,7 mm
Der Unterschied Zusammendrückung unter Außenwand bzw. Innenwand liegt im Millimeterbereich.
94/119
IW-Q (2), UK 1.OG
Fk,g = 89 kN; Fk,g+q = 70 kN, σc,k = 159/0,12 = 1325 kN/m² (unter g+q)
nach Kurventafel Kleinversuch GUTEX ist P = 0,08*0,08*1325 = 8,5 kN, daraus Zusammendrückung c = 8 mm
Fk,g++0,3*q = 110 kN, σc,k = 110/0,12 = 917 kN/m² (unter g+0,3*q)
nach Kurventafel Kleinversuch GUTEX ist P = 0,08*0,08*917 = 5,9 kN, daraus Zusammendrückung c = 6,4 mm, wird als statisch
vertretbar eingeschätzt!
Es wurden hierfür keine gesonderten Versuche durchgeführt, da sich es sich beim Wandaufbau um normalen Holzrahmenbau
handelt. Der statische Nachweis der tragenden Holzteile (Rähm, Ständer, Schwellholz, Sturz, Wand OSB) ist nach den Vorgaben
der DIN EN 1995-1-1, 1-1/NA-2010-12 zu führen. Bei Herstellern wie FERMACELL oder auch KNAUF sind getypte Wandaufbauten
mit max. Belastung aufgelistet.
Nichttragende Wände
Lastannahmen
Nichttrag. Innenwand IwA (Nt)
in EI 30
Eigenlast
10 mm
Gipsfaserplatten FERMACELL (ϱ = 1150 kg/m3)
0,12 kN/m²
15 mm
(ϱ = 630 kg/m3)
0,09 kN/m²
(80 mm)
Wandständer 60/80, KVH C 24; e = 62,5 cm
0,07 kN/m²
128 mm
0,07 kN/m²
Lattung, HFD
20 mm
Gipsfaserplatten, FERMACELL (10+10)
0,24 kN/m²
95/119
(ϱ = 1150 kg/m3)
gk =
0,59 kN/m²
In Bauart Holzständerwände (Vollholzständer u. einseitige OSB 4- Platte (OSB 4 TOP von EGGER), Zellulosedämmung ISOFLOC
Auf der Seite 15 mm OSB erfolgt Bekleidung aus 1 Lage 10 mm Gipsfaserplatten (FERMACELL) und die andere Seite erhält 2
Lagen Gipsfaserplatten, d = 12,5 mm u. 10 mm (FERMACELL) auf entkoppelter horizontaler Lattung (30/80 OSB 4 u. 18 mm
Holzfaserdämmplattenstreifen Standard n von GUTEX).
Rähm: gew. □ 80/60, KVH C 24, Schwellholz: gew. □ 80/60, KVH C 24, Ständer: gew. □ 60/80, KVH C 24, e ≤ 625 mm
Nichttrag. Innenwand IwB Nt)
zweischalig in EI 30
Eigenlast
10 mm
0,12 kN/m²
15 mm
(ϱ = 620 kg/m3)
0,09 kN/m²
(60 mm)
Wandständer KVH C 24; 60/80; e = 62,5 cm
0,03 kN/m²
240 mm
0,12 kN/m²
(60 mm)
Wandständer KVH C 24; 60/80; e = 62,5 cm
0,03 kN/m²
15 mm
(ϱ = 620 kg/m3)
0,09 kN/m²
20 mm
Gipsfaserplatten FERMACELL (10+10) (ϱ = 1150 kg/m3)
0,23 kN/m2
gk =
0,71 kN/m²
In Bauart Holzständerwände als 2 entkoppelte Wände.
Nt Seite Vollholzständer u. OSB 4- Platte (OSB 4 TOP von EGGER) und 1 Lage 10 mm Gipsfaserplatten (FERMACELL)
Vw Seite Vollholzständer und 1 Lage 10 mm Gipsfaserplatten (FERMACELL), gedämmt mit Zellulosedämmung ISOFLOC
Nt Seite:
Rähm: gew. □ 60/60, KVH C 24; Schwellholz: gew. □ 60/60, (mind. 160, wenn kein Deckenbalken darunter) KVH C 24;
Ständer: gew. □ 60/60, KVH C 24, e ≤ 625 mm
Vw Seite:
Rähm: gew. □ 60/60, KVH C 24; Schwellholz: gew. □ 60/60, KVH C 24, Ständer: gew. □ 60/60, KVH C 24, e ≤ 625 mm
Nichttrag. Innenwand IwC
(Nt) in EI 30
Eigenlast
10 mm
0,12 kN/m²
96/119
15 mm
(ϱ = 620 kg/m3)
0,09 kN/m²
(60 mm)
Wandständer 80/60, KVH C 24; e = 62,5 cm
0,05 kN/m²
60 mm
Zellulosedämmg. ISOFLOC (ϱ = 52 kg/m3), Lattung, HFD
0,03 kN/m²
15 mm
(ϱ = 620 kg/m3)
0,09 kN/m²
10 mm
Gipsfaserplatten, FERMACELL
0,12 kN/m²
gk =
0,50 kN/m²
in Bauart Holzständerwände (tragende Vollholzständer, beidseitige Beplankung aus 1 Lage 15 mm OSB 4 Platte (OSB 4-TOP von
EGGER); Zellulosedämmung ISOFLOC und beidseitige Bekleidung aus 1 Lage 10 mm Gipsfaserplatten (FERMACELL)
Rähm: gew. □ 60/80, KVH C24, Schwellholz: gew. □ 60/80 KVH C24, Ständer: gew. □ 80/60, KVH C24; e≤ 625 mm
Wandanschlüsse
a) an Holzinnenwände
Randständer vorsehen, in anderer Wand Wandständer und evtl. Zusatzständer für Befestigung der Trockenbaulattung.
Trennung beider Innenwände mittels umlaufender Zwischenlage aus 18 HFD Streifen. Verschraubung Ständer Wand mit Ständer
der anderen Wand mit Sr 6,0 x 160; e ≤ 500 mm
b) an Außenwand Bausystem 3G+
Randständer vorsehen, Verschraubung entweder mit Innengurte des Wandträgers der Außenwand oder in Zusatzständer in der
Außenwand. Trennung Innenwand mit Außenwand mittels Zwischenlage aus 18 HFD. Verschraubung Ständer Wand mit Sr 6,0 x
160; e ≤ 500 mm
c) an Stahlbetonwände
Randständer vorsehen, Verdübelung Ständer mit Stahlbetonwand mittels Rahmendübel WE 10-≥ 135 (Würth); ; e ≤ 500 trag.
Holzwand), e ≤ 750 mm (nichttrag. Holzwand)
Detailzeichnungen
⋙ IwA, IwB, IwA-Aw, IwA-IwA, IwA-Stb, IwKopf+Fuß+Elt, It, IwC
97/119
1.5.8
Hinweise zu Bauteilen in Massivbauweise (Stahlbeton, Mauerwerk)
Die Treppenraumquer- und Treppenraumlängswände, die hofseitige Treppenraumaußenwand und die Aufzugswände sind als
Stahlbetonwände zu errichten. Die Außenwände des Erdgeschosses sind in Stahlbeton- bzw Kalksandstein zu fertigen. In der
Hauptsache könnten die Wände in Ortbetonbauweise hergestellt werden, besser als Fertigteile, z. B. als Hohlwandelemente, da
hier ohne große Zeitverzögerung die darüberliegenden Wände aufgesetzt werden können und nicht die statisch erforderliche
Betondruckfestigkeit (7 Tage Festigkeit) einzuhalten ist.
Die Wände erhalten keine großen Längenänderungen, da die Wandlängen nicht über 12 m hinausgehen. Deshalb sind keine
Dehnungsfugen anzuordnen. Auswirkungen aus Temperatur, Schwinden und Kriechen müssen nicht gesondert berücksichtigt
werden.
Die innen liegenden Treppenraumumfassungswände erhalten eine gedämmte Vorwandschale aus wärme- und
schalltechnischen Gründen. Die Außenseiten der Außenwände des Treppenraumes, des Aufzuges erhalten einen
Vollwärmeschutz.
▸
Systembeschreibung
Wände gew. als Fertigteil-Hohlwandelemente, h = 180 [200] mm; Beton ≥ C 25/30, B 500A
Hinweise zur Dauerhaftigkeit von Bauteilen:
Die Dauerhaftigkeit eines Bauwerkes kann während der Nutzungsdauer beeinflusst werden durch:
- direkte chemische oder physikalische Einwirkungen auf Beton und Stahl
- indirekte Einwirkungen wie Verformung oder Rissbildung
Bemerkungen zu Expositionsklassen (Art des vorh. Angriffs für Beton und Stahl):
- Bewehrungskorrosion:
XC, XD, XS
- Betonangriff:
XF, XA, XM
Nach den Umweltbedingungen Einteilung in:
1. Innenwände in Expos.klasse XC 1; Nutzungsklasse B
somit Betondeckung cnom = cmin+Δ cdev = 10+10 = 20 mm; Beton ≥ C 16/20
2 Außenwände: Einstufung als Außenbauteile, dann in Expos.klasse XF 1
(lt. DIN EN 206:2012-03 senkr. Betonoberflächen, die Regen und Frost ausgesetzt sind bzw. in
XC 3 (mäßige Feuchte; Bauteile, zu denen die Außenluft häufig oder ständig Zugang hat,z.B. offene Hallen, Innenräume
mit hoher Luftfeuchtigkeit z.B. in gewerblichen Küchen, Bädern, Wäschereien, in Feuchträume, von Hallenbädern und
in Viehställen); Nutzungsklasse B
Außenwände können in Expositionsklasse XC 1 eingestuft werden, da:
vollflächige Außenwandbekleidung als Wärmedämmverbundsystem vorgesehen wird (nach DafStb, Heft 600, S. 36).
Relativ gute Dichtheit gegeben durch rißsichernde Armierung im Grundputz. Wechselnder Zugang von Feuchtigkeit und
Sauerstoff ausreichend behindert. Auch an der östlichen Gebäudeabschlußwand zur Nachbarbebauung kann kein
Feuchteanfall auftreten, da oberseitig eine Abdeckung vorgesehen wird und Nachbarbebauuung vorhanden ist und
somit eine Beaufschlagung von Niederschlag auszuschließen ist.
Im Falle eines Abrisses des Nachbarhauses (wurde in den letzten Jahren saniert, deshalb erscheint ein Abriss eher
unwahrscheinlich) wäre dann während des Freistehens der Wand ein zusätzlicher Witterungsschutz notwendig!
Es gilt somit Betondeckung cnom = cmin+Δ cdev = 15+10 = 25 mm; Beton ≥ C 20/25
(nach Anhang E der DIN EN 1992-1-1/NA, Tab. E.1DE Indikative Mindestfestigkeitsklassen, in Anlehnung an
Expositionsklasse XC 3 bzw. XF 1).
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▸
Lastannahmen
- aus Eigenlast Wand mit Vollwärmeschutz
10 mm Außenputz
0,15 kN/m²
180 mm Steinfaserdämmung
0,18 kN/m²
180 mm Stahlbeton 0,18*25 =
4,50 kN/m²
10 mm Innenputz
0,15 kN/m²
Wandeigenlast
g1k =
4,98 kN/m²
bei Geschoßhöhe: 3, m; g1k’ = 14,4 kN/m
- aus Dachdecke
gK = 1,65 kN/m² (als Einfeld- und Zweifeldträger mit Einflußbreite b bei Auflag. Dachdecke auf
betreff. Wand); sK = 0,68 kN/m² und wK = 0,18 kN/m²
gk = 0,45*1,65 = 0,74 kN/m (bei parallel zur betreff. Wand spannender Dachdecke mit Streichlast
von b = 0,45 m)
- aus Geschossdecke
gK = 1,16 kN/m² (Oberdecke als Einfeld- und Mehrfeldträger mit Einflußbreite b bei Auflag. Decke
auf betreff. Wand)
gk = 0,45*1,16 = 0,52 kN/m (bei parallel zur betreff. Wand spannender Decke mit Streichlast von
b = 0,45 m)
gUDk = 0,92 kN/m² Unterdecke bei Auflag. Decke an Wand, b = ½ Raumbreite des angrenzenden
Raumes
gUDk = 0,92*0,45 = 0,41 kN/m bei ∥ Decke mit Streichlast von b = 0,45 m
qK= 1,50+0,80 (Trennwandzuschlag)= 2,30 kN/m²
- aus Podesten
gK = 6,14 kN/m² und qTPk = 3,00 kN/m²
- aus Lasten der Stabilitätsberechnung (Wind, Schiefstellung) nach genauer Lastaufteilung auf die aussteifenden Wände
1) Östliche Giebelwand GW_O
Lastzusammenstellung auf OK Stahlbetonbodenplatte (Gründung)
aus Dach, 4 x Decke, 2 x Decke Streichlast und Wandgewicht
Ngk = = 5,3+4*4,2+4*3,0+2*0,52+2*0,41+4,73*24 = 150 kN/m; N gk = 2,70+4*6,3+2*1,04 = 30 kN/m (Zusatzl. aus Stabilität)
2) Treppenraumquerwand AW_IW-Tr-O (Komb. Außen- und Innenwand)
99/119
aus Dach, 4 x Decke, 2 x Decke Streichlast, 6 x Zwischenpodest, 6 x Hauptpodest (aus dreis. Platte) und Wandgewicht
Ngk = = 7+4*2+4*1,6+2*0,52+2*0,41+6*5,5+6*7,2+4,98*22 = 209 kN/m; N gk = 2,6+4*4+2*1,04+6*1,8+6*2,8 = 48 kN/m, (Zusatzl.
aus Stabilität), Momente aus ungleicher Lastverteilung
3) Treppenraumquerwand AW_IW-Tr-W (Komb. Außen- und Innenwand)
aus Dach, 6 x Zwischenpodest Lasten aus Aufzug und Wandgewicht
Ngk = = 7+6*5,5+4,98*22 = 150 kN/m; N gk = 2,6+6*1,8 = 14 kN/m, (Zusatzl. aus Stabilität), Momente aus ungleicher
Lastverteilung
4) Aufzugsaußenwand AW-Auf
aus Streichlast Dach, evtl. Lasten aus Aufzug und Wandgewicht
Ngk = = 0,60+4,98*22,7 = 114 kN/m; Ngk = 0,50 kN/m, (Zusatzl. aus Stabilität)
5) Treppenraumaußenwand AW-Tr-N
aus Streichlast Dach, Streichlast aus 6 Zwischenpodesten und Wandeigengewicht
Ngk = = 0,9+6*3,4+4,98*22,4 = 133 kN/m; N gk = 0,70+6*1,8 = 12 kN/m, (Zusatzl. aus Stabilität)
6) Giebelwand Treppenraum/Aufzug GW_Tr
aus Dach, 6 x Hauptpodest (aus dreiseit. Platte), Lasten aus Aufzug und Wandgewicht
Ngk = = 3,3+6*4,5+4,98*24 = 150 kN/m; Ngk = 1,8+6*2,6 = 18 kN/m, (Zusatzl. aus Stabilität)
Momente aus ungleicher Lastverteilung
7) Treppenraumlängswand IW-Tr
aus Dach Streichlast, 4 x Decke (dgl. UZ), 2 x Decke, 6 x Hauptpodest (aus dreis. Platte) und Wandgewicht
Ngk = 1,5+ 4*0,8+4*0,41+2*3,9+2*1,1+6*10,4+4,8*(3,1/4,2)*22,5 = 160 kN/m; N gk = 0,6+4*2,6+2*2,8+6*4,8 = 45 kN/m,
(Zusatzl. aus Stabilität)
8) Aufzugswand IW_Auf
Lastzusammenstellung auf OK Stahlbetonbodenplatte (Gründung Aufzugsplatte)
aus Dach Streichlast , evtl. Lasten aus Aufzug und Wandgewicht (Türsturz)
Ngk = = 0,9+4,65*22,2 = 104 kN/m; Ngk = 0,70 kN/m
▸
Betonspannungen:
Aus den Schnittkräften (design) Nd in kN/m und Md in kNm/m hat dann der Nachweis der Betonspannungen zu erfolgen.
max σcd muß < fcd = α*fck/γc = 0,70*25/1,5 = 11,7 MN/m² sein
- bei Zugbeanspruchung Bemessung Bewehrungsstahl auf Zug:
max AsL = max Zd /43,5
Ansonsten
AsL konstr. gew. innen und außen ∅10/200 (3,93 cm²/m), alt. Q 335 A
ASH = 0,5 ASL= 1,87 cm²/m; gew. innen und außen∅8/250 (3,93 cm²/m), alt. Q 335 A,
an Wandende ASL= 4∅12 (5. OG bis 3. OG), 4∅14 (2. OG bis EG); Steckbgl. ∅8/200
▸
Zugbewehrung
- Türstürze b/d = 18/ > 50 cm
gew. Asu = Aso = 4 ∅ 12, Bgl. ∅ 8/15
100/119
-
Pos. Unterzüge Decke
- Pos. UZ 1 Unterzug Decke Achse C/1-4
▸
Lage
im EG über ganze Länge des Gebäudes (sh. Pos.plan EG)
▸
System
Vierfeldträger; SL1 = 2,32 m, SL2 = 2,12 m SL3 = 3,55 m, SL4 = 6,20 m
▸
char. Belastung
aus Streichlast De ü. 5.OG/4.OG/3.OG u. EG
gk = 4*0,93 = 3,72 kN/m, qk = 4*4,19 = 16,76 kN/m
aus De ü. 2.OG/1.OG
gk = 2*6,08 = 12,16 kN/m, qk = 2*7,50 = 15,00 kN/m
aus Wandlast
gk = 1,17*16 = 18,7 kN/m
aus egTräger
egk ~ 2,25 kN/m
aus Wand IW-Q (1)
Gk = 2,55*35,32 = 90,1 kN, Qk = 2,55*34,90 = 89,0 kN (Feld 2,x = 1,02 m)
▸
Feld 4: max MEfd1 = 412 kNm; min MEsd = -408 kNm; VEd = 452 kN; vorh l/d = 17,22 ~ zul l/d = 17,2, max. Aufl.kraft F d = 614 kN
▸
Bemessung
gew. b/h = 400/400 mm; Beton C 30/37, B 500A
max Asu = 31,4 cm²; max Aso = 31,0 cm², max asw = 19,2 cm²/m
▸
Auflager
5 x auf Stahlbetonstützen 250/250 (auch am Endauflager innerhalb der Giebelwände)
101/119
- Pos. UZ 2 Unterzug Decke Achse 1, 4/~C-D
▸
Lage
im EG als Öffnungsüberdeckung der Tore Nord- und Südseite
▸
System
Einfeldträger; Lw = 4,30 m, SL = 4,45 m
▸
char. Belastung
aus Streichlast De ü. 5.OG/4.OG/3.OG u. EG
aus De ü. 2.OG/1.OG
aus Wandlast
aus egTräger
gk = 4*0,93 = 3,72 kN/m, qk = 4*4,19 = 16,76 kN/m
gk = 2*6,08 = 12,16 kN/m, qk = 2*7,50 = 15,00 kN/m
gk = 18,7 kN/m
egk ~ 2,25 kN/m
▸
MEfd = 241 kNm; VEd = 217 kN; vorh l/d = 12,4 < zul l/d = 12,8
▸
Bemessung
gew. b/h = 225/400 mm; Beton C 25/30, B500A
Asu = 18 cm²; Aso = 8,4 cm²; asw = 8,6 cm²/m
▸
Auflager
beidseitig auf Stahlbetonstützen 200/200
102/119
- Pos. UZ 3 Unterzug Decke Achse 4/A-~B
▸
Lage
im EG als Öffnungsüberdeckung der Eingangssituation Südseite Achse A bis ~B
▸
System
Einfeldträger; SL = 4,43 m
▸
char. Belastung
aus Decke ü. 5. OG/4. OG/ 3. OG, EG anteilig als Streichlast, b = 45 cm
aus Wandlast
gkwand = 1,17*16 = 18,7 kN/m
UK 1. OG
gk = 4*0,93+2*5,18+18,7 = 33 kN/m; qk = 4*4,19+2*5,73 = 28,2 kN/m (ohne Balkon)
aus egTräger
egk ~ 4,25 kN/m (Eigengew. und Dämmung)
aus Wand IW-Q (1)
Gk = 2,55*35,32 = 90,1 kN (x = 3,70 m)
Qk = 2,55*34,90 = 89,0 kN (x = 3,70 m)
▸
MEfd = 339 kNm; VEd = 418 kN; vorh l/d = 12,66 < zul l/d = 13,2, max. Aufl.kraft F d = 418 kN
▸
Bemessung
gew. b/h = 350/400 mm; Beton C 25/30, B500A
Asu = 26,2 cm²; Aso = 8,5 cm²; max asw = 23,2 cm²/m, sonst asw = 9,3 cm²/m
▸
Auflager
beidseitig auf Stahlbetonstützen 250/250 (in Giebelwand West, in Innenquerwand KS)
- Pos. RB als Ringbalken für strassenseitige und hofseitige Außenwand des 1. OG bis 5. OG
▸
System
Schwellhölzer der Wand werden verschraubt über 18 HFD, 2 x 15 mm OSB 4 TOP in Ringbalken mit Sr 6,0 x 160, e = 200 mm
Ringbalken liegt vollflächig auf darunter befindlicher tragender Mauerwerkswand (Kalksandstein Vollziegel, SFK 8, z. B. MG II)
mit Zwischenlage aus 18 HFD. Ringbalken wird verankert mittels Verdübelung mit dem Mauerwerk, mit zugelassenen Dübeln für
Mauerwerk, Abstand ≤ 50 cm.
▸
char. Belastung
maßgebend Nordseite Wandpfeiler III und IV
vertikal aus Wandlast u. Decken UK 1. OG
gd+qd = 241 kN/m bzw. Gd+Qd =511 kN (sh. AW-N, Ber. III)
gd+qd = 497 kN/m bzw. Gd+Qd =204 kN (sh. AW-N, Ber. IV)
horiz. aus Wind auf Wand
aus exakter Stabilitätsberechnung
▸
Bemessung
gew. □ 240/160 KVH C 24
▸
Auflagerpressung
Schwellendruck auf Ringbalken: σc,90,d = Fc,90,d/Aef; Lastverteilung unter Wandpfeiler
bei Ber. III auf l = 212+2*11 = 234 cm; σ c,90,d = 511/234*24 = 0,09 kN/cm² < 0,19 kN/cm²
bei Ber. IV auf l = 41+11 = 52 cm; σ c,90,d = 204/52*24 = 0,163 kN/cm² < fc,90,d = 1,25* Kc,90 * fc,90,K*0,8/1,3 = 0,19 kN/cm²
103/119
Druckpressung auf 18 HFD unter Ringbalken:
bei Ber. III; σc,90,d = 511/(234+2*16)*24 = 0,08 kN/cm² < 0,8*0,25/1,3 = 0,154 N/cm²
bei Ber. IV; σc,90,d = 204/(52+16) = 0,125 kN/cm² < 0,154
Nachweis der darunter befindlichen Mauerwerkswand
nach vereinfachten Verfahren DIN EN 1996-3 mit nat. Anhang
Vorraussetzungen nicht erfüllt, da Gebäudehöhe > 20 m, max. Stützweite der Decken nicht gegeben, da angrenzende
Holzdecken. Lichte Wandhöhe müßte mind. 12*d sein, also bei h = 3,40 m, d erf = 340/12 > 28,3, d. h. d wäre dann 30 cm.
Daher nach genaueren Verfahren nach DIN 1996-1-1/NA
- Bemessung
gew. Mauerwerk KS SFK 8-1,6/MG II, h = 240 mm
Pfeiler unter Außenwand AW-N 1. OG Ber. IV:
b = 41+11+16+2 = 70 cm; t = 24 cm, fk = 0,42 kN/cm², h = 3,40 m, eg Wand = 0,27*18*3,40*1,35 = 22 kN; NEd = 226 kN,
NEd' = 226/0,70 = 323 kN/m
NRd' = A*fd*φ = A*(0,85*fk/γM)* φ = 100*24*(0,85*0,42/1,5)*0,6 = 343 kN/m (φ mit 0,60 angesetzt)
Nachweis:
NEd' = 323 kN/m < NRd' = 343 kN/m
Über Fensteröffnung KS Flachsturz (Hintermauersturz 175/71) vorsehen nach AbZ Z-17.1-978 vom 17.03.2008
Mindestauflagerlänge: 115 mm auf Mörtelbett DM, Öffnung der KS Formsteine nach oben
104/119
-
Pos. Stützen Decke
▸
Lage
Stütze unter Unterzug UZ 1, UZ 2, UZ 3
▸
System
als gelenkige Stütze, SL ~ 3,60 m
▸
char. Belastung
max. Auflagerkraft aus UZ 1 mit Fgk = 256 kN und Fqk = 179 kN
aus eg Stütze g1k = b*d* Sk*25 = 0,25*0,25*3,60*25 = 5,63 kN
▸
Bemessung
gew. by/bz = 250/250 Beton C 25/30, B500A
As,erf,tot = 9,2 cm²; μ = 1,5 %
einzuhalten ist REI 90, daraus vorh μ,fi = 3,4 > zul μ,fi = 0,35, Bemessung mit erhöhten Lasten notwendig!
As,erf,tot = 21 cm², vorh a = 25+8+8 = 41 mm > erf a = 38 mm
Auflagerung auf Fundamentplatte, in Fundamentplatte z. B. 2 x Hüllwellrohr ( ∅50, l = 20 cm)
aus Stütze Stahldollen 2 ∅ 16 als Übergreifungsstoß mit Verguß
-
Pos. Treppen
- Pos. Treppenlauf
▸
System
spannt von Zwischenpodest zu Hauptpodest als Einfeldträger
▸
Lastannahmen
z. B. Stg. 17,7/28,4, α = 31,9°
Fliesenbelag + Mörtel 20 mm
0,44 kN/m²
Betonstufen 0,177*25/2
2,21 kN/m²
Stahlbeton 0,18*25/cos α
5,30 kN/m²
Putz
0,20 kN/m²
Eigenlast
g1k = 8,15 kN/m²
Nutzlast
qk = 3,00 kN/m²
Die Treppenplatten werden durch quergespannte Treppenpodeste unterstützt. Unterstützung durch Podestplatte ist mittelbar u.
elastisch. Deshalb wird zu waagerechter Länge der Treppenlaufplatte LT jeweils 1/3 der Podestbreite b P zugeschlagen, anteilige
Podestbreite bei Belastung der Treppenlaufplatte lastfrei anzusetzen.
Festlegung über Bauausführung: als Fertigteile oder als Ortbetonkonstruktionen
- Bemessung
gew. h = 180 mm; Beton C 25/30, B500A
Bewehrung:
Asu = ∅ 10/20 (3,93 cm²/m); asq = ∅ 8/25, alternativ Q 424 A
Einspannmoment am Knick aso = ∅ 10/25,0 (3,14 cm²/m); asq = ∅ 8/25
105/119
Auflager beidseitig auf Podestkonsol, Ausklinkung Treppenlauf:
Auflagertronsole von Schöck: BS Linie, max. Auflagerkraft zul Vd = 66 kN/m
- Pos. Zwischenpodest
▸
System
als Einfeldträger, alt. als dreiseitige Platte
▸
▸
Lastannahmen
Plattenbelag + Mörtel 20 mm
Stahlbeton 0,22*25
Putz
0,44 kN/m²
5,50 kN/m²
0,20 kN/m²
Eigenlast
g1k = 6,14 kN/m²
Nutzlast
Podest mit Ansatz Treppenlauf
Bemessung
qk = 3,00 kN/m²
gew. h = 220 mm; Beton C 25/30, B500A
Bewehrung:
38 cm Tragstreifen am Rand zum Treppenlauf
Asu = 3∅ 12 (3,39 cm²/0,38 m); Aso = 2∅ 10; zur Knicksicherung der Druckstäbe konstr. gew. Bgl. ∅ 8/25
übriges Podest Asu = ∅ 10/25 (3,14 cm²/m); asq = ∅ 8/25, alt. Q 257 A
Randbewehrg. an Treppenlauf: 4∅ 12, Steckbgl. ∅ 8/20
Auflagerseiten: 2∅ 12, Steckbgl. ∅ 8/20
▸
Auflager:
auf Stahlbetonwand mit je 2 x Schöck Tronsole Typ QW-Z-W
zul VRd = 2*28 = 56 kN (Bewehrung nach Schöck)
- Pos. Hauptpodest vor Treppe und Aufzug
▸
System
als dreiseitig gelagerte finite Platte (gelenk. Lag.), Auflager Treppenlauf = freier Rand
▸
Lastannahmen
wie Zwischenpodest
▸
Bemessung
gew. h = 220 mm; Beton C 25/30, B500A
Bewehrung:
38 cm Tragstreifen am Rand zum Treppenlauf
Asu = 3∅ 12 (3,39 cm²/0,38 m); Aso = 2∅ 10; zur Knicksicherung der Druckstäbe konstr. gew. Bgl. ∅ 8/25
übriges Podest Asu = Q 424 A; Aso = Q 335 A
Randbewehrg. an Treppenlauf: 4∅ 12, Steckbgl. ∅ 8/20
Auflagerseiten: 2∅ 12, Steckbgl. ∅ 8/20
▸
Auflager:
dreiseitig auf Stahlbetonwand mit je 2 x Schöck Tronsole Typ QW-Z-W zul V Rd = 2*28 = 56 kN (Bewehrung nach Schöck)
106/119
1.5.9
Statische Betrachtungen für Gründung und Bodenplattenausbildung
Es muß ein Baugrundgutachten vorliegen, aus der Angaben zur Baugrundschichtung hervorgehen. Desweiteren Angaben zu
höchstem Grundwasserstand unter Gelände und evtl. Schichtenwasser, Angaben zulässiger Bodenpressung.
Festzulegen sind Frostempfindlichkeit, Betonaggressivität, Mindestbetondeckung, Anzusetzende Expos. Klasse.
Unter der Gründung ist ein Bodenpolster, d > 50 cm aus i. R. Betonrecycling oder Mineralgemisch 0/45, vorzusehen, mit
schichtenweisem Einbau (z. B. Verdichtungsgrad Dpr ≥ 100%, Ev2 ≥ 70 MN/m²). Darauf 15 cm Glasschaumschotter, Verdichtung
1,3:1 und PE Folie.
Es ist zu klären, dass das Gebiet zu keiner Erdbebenzone gehört.
Gründung ist in 2 Varianten denkbar.
A) Kompletter Unterbau für Gebäude aus Stahlbetonplatte, d ≥ 40 cm. Im Bereich unter Stahlbetonstützen des EG, der EG
Innenquerwand und unter dem Treppenraum ist die Platte mit Gurtverstärkung, d ≥ 65 cm, zu versehen.
Die Bemessung erfolgt mit dem Bettungszahlverfahren.
Die Wände sind entsprechend mit dieser Platte zu verankern, Stahlbetonwände durch Anschlußbewehrung, Mauerwerk u.
Holzwände durch Verdübelung und Stahlbauteilverankerungen.
Angabe im Baugrundgutachten zu Tiefenlage Grundwasser unter GOK, daraus Einstufung in Expositionsklassen.
Lastzusammenstellung an OK Fundament aus Wand-, Stützenlasten
Gk ≅ 9,3 MN; Qk ≅ 2,7 MN, Zusatzlasten aus Stabilität
B) Unterbau für Gebäude als Kombination Stahlbetonplatte, d ≥ 65 cm, unter Treppenraum und Streifenfundamente unter allen
tragenden Wänden des Erdgeschosses und Zwischenbereich des Bodens aus Holzbodenplatte.
Streifenfundament aus Spannbeton Hohldecken mit Zulassung
gew.: z. B. Spannbeton- Hohlplatte Typ VARIAX, C 45/55
nach Statik: V 8/160; d = 0,16 m, V 8/200, V 5/265, V 4/320, V 4/400
Heidelberger Betonelemente GmbH & Co.KG o. glw.
z. B. V 8/160:
oder nach genauer Statik V 5/265 , b = 90-120 cm
In Plattenlängsrichtung sind sie bewehrt mit Spannstahl-Litzen. Es sind Längen bis 16 m möglich. Elemente sind i. R. 1197 mm
breit. Die Plattentragfähigkeit wird mit fiktiver Belastung ermittelt und ist mit der reelen Beanspruchung zu vergleichen.
Berechnung als elastisch gebetteter Balken, Bettungsziffer C nach Angabe Baugrundgutachten.
Wenn nur Steifemodul Es bekannt, dann Ermittlung der Bettungsziffer C nach Hahn (Durchlaufträger, Rahmen, Platten und
Balken auf elastischer Bettung) mit C = ζ * E s / (1-νs²) * b; ζ abhängig von L/B
107/119
Bei Negativmomente wird die obere Spannstahlbewehrung angepaßt bzw. die Platten sind gedreht einzubauen!
Bei einer Überschreitung der Grenzquerkräfte sind die Hohlräume im überschrittenen Bereich auszubetonieren.
Vergußbeton ≥ C 25/30. Sollte unter den Stützen des EG trotzdem noch eine Überschreitung der Grenztragfähigkeit der
Streifenfundamente auftreten, sind hier bewehrte Ortbetoneinzelfundamente unter dem Streifenfundament vorzusehen mit
Anschlußverbindung zu diesen Fundamenten (Verdübelung, sinngemäß Detail Fu-Bo-AwAnker).
Holzbodenplatte:
Bodenelemente sind aus einem Hohlkastenquerschnitt gebildet. Bodenplattenelemente als Längsbalkenkonstruktion, als
Durchlaufträgersystem. Am Elementeende 2 Vierkanthölzer oben 100/60 und unten 60/60 und Außenabschluss mit 15 mm OSB
Streifen. Horiz. angeordnete obere OSB- Platte und untere OSB- Platte, je OSB 4 TOP von EGGER. Zwischen den
Bodenplattenelementen ist ein Zwischenbereich angeordnet, der am Objekt geschlossen wird.
Die Bodenplatte ist als wärmegedämmte Holzträgerkonstruktion ausgebildet. Die Dämmung der Hohlräume erfolgt mit Zellulose.
Das Element wird auf den Streifenfundamenten über Auflagerstreifen aus 18 mm Holzfaserdämmstreifen, Standard n,
aufgesetzt.
Auf der Baustelle werden dann noch außen seitlich an den Bodenelementen bis ca. UK Fundament 15 mm OSB 4 TOP und
12 mm Amrocplattenbekleidung angebracht.
108/119
Zur Vermeidung großer Querdruckpressungen der Traghölzer innerhalb der Bodenplatte sollten die tragenden Wände bis auf OK
Streifenfundament gehen. Ansonsten muß der Fußpunkt Außenwand auf Bodenplatte statisch untersucht werden, mit welchen
Hölzern oder durch Querdruckverstärkung (Stahlauflagerplatte u. Vollgewindeschrauben) die Bodenplatte doch als Zwischenlage
möglich ist.
So könnte ein Auflagerträger in der Bodenplatte unter den Schwellhölzern der Wand aus Furnierschichtholz Buche eingesetzt
werden, der gegenüber einem Vollholz oder BSH 4-fach höhere Druckpressung ⊥ zur Faser aufnimmt (zul. fc,90,k = 1,40 kN/cm²)
Detailzeichnungen für Gründung und Böden
⋙ BoGrund, Stoß_Bo+De, Bo-Aw
109/119
1.6
Positionspläne
1.6.1
Positionsplan Dach und Dachgeschoss
110/119
1.6.2
Positionsplan Decke über 5. OG, ü- 4. OG und ü. 3. OG
111/119
1.6.3
Positionsplan Decke über 2. OG und ü. 1. OG
112/119
1.6.4
Positionsplan Decke über EG
113/119
1.6.5
Positionsplan Ansicht Nord
114/119
1.6.6
Positionsplan Ansicht Süd
115/119
1.6.7
Positionsplan Schnitt
116/119
1.7
Baumaterialien
1.7.1
Baustoffe
Material
Hersteller
Zulassung. Prüfzeugnis, Norm
Holzwerkstoffplatte
OSB 4 TOP, d = 15/22/30 mm
EGGER
Z-9.1-566
Furnierschichtholz aus Buche
Pollmeier
Z-9.1-838
Wärmedämmstoffe aus Holzfasern
- Standard-n, d = 18/10 mm
- Thermofloor, d = 20 mm
- Thermowall gf N+F, d = 40 mm
GUTEX
Z-23.15-1404
GipsfaserplatteFERMACELL
d = 10/12,5/15/18 mm
FERMACELL; Xella Trockenbau-Systeme
GmbH
ETA-03/0050
Zellulosedämmung
Isofloc L
ISOFLOC
Z-23.11-280, ETA -05/0226
Mineralwolle- Steinfaser
Floorock GP, d = 20 mm
Floorrock SE, d = 20 mm
Coverrock plus, d ≥ 60 mm
ROCKWOOL
Z-23.15-1468
Z-23.15-1468
Z-33.40-92
Mineralisch gebundene Flachpressplatte AMROC
d = ≥ 10 mm
Z-9.1-285
Tectofin RV
WOLFIN
AbP 1.3-SKZ-334
Herakustikplatte Heradesign fine
d = 25 mm
HERADESIGN DECKENSYSTEME
Z-23.15-1562
Textilglasgittergewebe GW 545-500
d = 1,5 mm
P-D GLASSEIDEN GmbH Oschatz
Gummimatte aus recycltem
Gummigranulat, d = 10 mm
Elastomerlager Sylomer SR.450-12,
d = 12,5 mm
GETZNER, RRG Industrietechnik GmbH
Butylband DS
BOSIG
Klebeband Tescon Nr. 1
PRO CLIMA
Unterdeckbahn Solitex UD, d = 0,6 mm
PRO CLIMA
117/119
Wandschalungsbahn Solitex Fronta
Quattro, d = 0,6 mm
PRO CLIMA
Anputzleiste SCHIWA proofi
SCHILL & WALTHER GmbH
Schaumglasschotter, d≥ 120 mm
GEOCELL
Prefalz500
PREFA GmbH
Z-23.34-1579
Stahltrapezprofil 48,5/250, t = 1 mm
Halfenschienen
HALFEN Vertriebsgesellsch. mbH
Sonic 3000
ALUJET GmbH
Elastomerlager Serie 4300 unbewehrt
SPEBA Bauelemente GmbH
1.7.2
PB III/S-02-142
Verbindungsmittel
Material
BSDI-Balkenschuhe
Hersteller
SIMPSON STRONG TIE
GSE Balkenschuhe
Zulassung. Prüfzeugnis, Norm
ETA-06/0270
ETA-07/0150
Vollgewindeschrauben, d = 6/8/10 mm
WÜRTH
Z-9.-614
Vollgewindeschrauben, d = 8/10 mm
SPAX
Z-9.1-519
ASSY 3,0 mit Teilgewinde
d = 5/6/8 mm
WÜRTH
Z-9.1-361, Z-9.1-426
CSA-Schrauben, CNA Kammnägel
SIMPSON STRONG TIE
ETA.04/0013
Teilgewindeschrauben, d = 4,2/4,6
WSC32E, WWSNTL76E
SIMPSON STRONG TIE
AMO III Schrauben, d = 7,5 mm
WÜRTH
JAMO PLUS Schrauben, d = 6,0 mm
WÜRTH
Ringnutnägel (Rillennägel) 2,5 x60
REICH
Einstufung
Klammer Q 1,8 x 63 x 11,1
REICH
VHT-3.4.2/37
Klammer Q 25 BAB 1,83 x 63,5 x 11,4
SENCO
Klammer Q 63 x11,2 x 1,56[1,87]
WÜRTH
Stahldraht Breitrückenklammer
BS 75 x 2,0 x 27,0 Edelstahl A 2
REICH
BS Prüfung 3174-0649-2
118/119
Stahldraht Breitrückenklammer
HAUBOLD
Fix-Anker W-FAZ/A4
WÜRTH
ETA-99/0011
Kunststoff-Rahmendübel
MFR SB 14 TX
WÜRTH
ETA-07/0337, ETAG 020
Rahmendübel HRD-UGT 14
HILTI
Hohlraumdübel
KUNKEL
1.8
Z-21.1-701
Anlagen
- Anlage A 1
Auszug aus Projekt „Entwicklung entkoppelter Holzbalkendecken gemäß DIN 1052:2008-12“
Auswertung und Ergebnisse Durchbiegung u. Schwingung, Seite 13-15, 57-59, 62-79
- Anlage A 2
Erläuterung für Antrag ZiE GUTEX Standard n
-Anlage A 3
Deckblatt von ZiE Z14-139, vom 08.09.2014 von Landesstelle für Bautechnik Sachsen
119/119

07 141106 Musterstatik Im DBU Projekt 30595-25

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