Die Vorstellung und Beschreibung von Hakenplattenanschlüssen zur vereinfachten Montage im Bereich der Knotenpunkte im Holzskelettbau.

In diesem Beitrag wird der Einfluss der Dachlattung auf das räumliche Tragverhalten einzelner Bereiche zimmermannsmäßig errichteter Dachtragwerke dargestellt. Hierzu werden zuerst prinzipielle Überlegungen zum Tragvermögen der Dachlattung angestellt, anschließend einzelne Prüfungen durchgeführt und zwei Beispielrechnungen dokumentiert.

The proportion of the load-bearing capacity of the roofing lath on the global load transfer of roof structures.
In this contribution, the influence of the roofing lath on the spatial load-bearing behaviour of single areas of carpentry roof structures is pointed out. Therefore, some theoretical background on the load-bearing capacity of roof battens is presented. This is followed by the report of some structural tests and the documentation of two model calculations.

Dieser Beitrag behandelt die zeitlichen, tragfähigkeitsrelevanten Einflüsse auf die Tragsicherheit historischer Dachwerke aus Holz sowie deren Schadenserfassung und Schadensanalyse. Darauf aufbauend wird eine für den Raum Graz entwickelte Methodik für eine nachvollziehbare und dokumentierbare Zustandsbeurteilung von Dachtragwerken dargestellt und anhand von Beispielen illustriert. Das Bewertungsschema ist nicht ohne Weiteres auf andere Bauwerke/Bauwerkstypen übertragbar.

Historic roof structures made of timber in Graz - methodology for site evaluation
This contribution deals with the influences of time and those relevant to bearing capacity on the reliability of historic timber roof structures. Furthermore the evaluation as well as damage analysis of historic roof structures are discussed. Based on this an easily comprehensible and documentable methodology temporarily only for roof structures in the area of Graz is presented and illustrated with examples.

Blätter für Winkel- und Kreuzverbindungen sind wesentliche Bestandteile vieler zimmermannsmäßig errichteter Holztragwerke in Mitteleuropa. Die Anwendung dieser Verbindungen als statisch tragende Anschlüsse nach EN 1995-1-1 bedarf der Kenntnis ihrer Tragfähigkeit und ihres Verformungsverhaltens. In der Normung und Literatur fehlen hierzu Angaben.
Im vorliegenden Beitrag werden daher die Tragfähigkeit und das Verformungsverhalten von druckbeanspruchten Blättern (Winkelverbindungen, hier: Weißschwänze und Überblattungen) behandelt. Die Auswertung der Ergebnisse von 92 zerstörenden Prüfungen werden vorgestellt. Sowohl für die Bemessung dieser Verbindungen als auch für die Ermittlung der Federsteifigkeiten werden Berechnungsvorschläge angeführt.

Load-bearing capacity and load-bearing behaviour of lap joints loaded in compression
Angle and cross joints using laps are important members of a lot of roof structures erected by carpenters in central europe. The structural usage of these joints demands the knowledge of their load-bearing capacity and behaviour according to EN 1995-1-1. Therefore codes and literature lack information.
This contribution deals with the load-bearing capacity and behaviour of lap joints (as angle joints, here: dovetail lap joints and halved joints) loaded in compression. 92 tests were performed and analysed. Both proposals for the design and for the determination of the stiffnesses of these joints are given here.

Kämme für Kreuz- und Eckverbindungen sind wesentliche Bestandteile nahezu jedes zimmermannsmäßig errichteten Holztragwerks in Mitteleuropa. Die Anwendung dieser Verbindungen als statisch tragende Anschlüsse nach EN 1995-1-1 bedarf der Kenntnis der mechanischen Kenngrößen. Umso erstaunlicher ist es, dass in der Literatur bislang Angaben zur Tragfähigkeit und insbesondere zum Verformungsverhalten fehlen.
In diesem Beitrag werden 26 zerstörende Prüfungen an unterschiedlichen Kammverbindungen und deren Auswertungen vorgestellt. Sowohl für die Bemessung dieser Verbindungen als auch für die Ermittlung der Steifigkeiten - abgeleitet aus dem Verformungsverhalten - werden Berechnungsvorschläge angegeben.

Load-bearing capacity and load-bearing behaviour of notched joints
Cross and corner joints using notches are important members of almost every roof structure erected by carpenters in central europe. The structural usage of these joints demands the knowledge of their load-bearing capacity and behaviour according to EN 1995-1-1. It's even more astonishing, that therefore codes and literature lack information.
This contribution deals with 26 tests of different notched joints and their results. Both proposals for the design and for the determination of the stiffnesses of these joints are given here.

Infraleichtbeton wird seit mehr als 15 Jahren am Fachgebiet Entwerfen und Konstruieren - Massivbau der TU Berlin erforscht. Im Gegensatz zu anderen Dämmbetonen kann man mit Infraleichtbeton, aufgrund seiner Festigkeit, auch mehrgeschossige Gebäude errichten.
Die Kritik am Werkstoff Beton wegen des hohen CO2-Ausstoßes bei der Herstellung von Zement ist aktuell. Infraleichtbeton hingegen unterscheidet sich in vielen grundlegenden Eigenschaften von Normalbeton. In diesem Beitrag werden zunächst die spezifischen Unterschiede im Vergleich zu Normalbeton aufgezeigt. Es folgt die Erörterung des Verbrauchs und der Verfügung von Ressourcen im Vergleich zu Holzbau und zu Wärmedämmverbundsystemen (WDVS), anschließend werden verschiedene Forschungsergebnisse zur Ökobilanz in Bezug auf das Treibhauspotenzial verglichen. Darauf aufbauend wird der bei der Berechnung von Ökobilanzen vernachlässigte Einfluss der Speichermasse auf Kühl- und Heizenergiebedarf genauer betrachtet. Abschließend wird eine erste Einordnung in Bezug auf den Einfluss des Treibhauspotenzials des Werkstoffs Infraleichtbeton im Vergleich mit anderen Werkstoffen bzw. Bauweisen vorgenommen.

Infra-Lightweight Concrete (ILC) for multi-storey housing - Summary and comparison of the current state of research in terms of GWP and thermal storage effects
Infra-lightweight concrete has been an object for research at the chair of conceptual and structural design at the Technical University of Berlin for 15 years. Due to its strength, in contrast to other thermal insulating concretes it is possible to build multi-storey buildings with infra-lightweight concrete. The global warming potential of concrete during production, is more alarming than ever. Infra-lightweight concrete, however, has significantly different properties compared to normal concrete. In this article those differences are explained. The consumption of various building materials and their availability are compared. Further several studies concerning the life cycle assessment of multi-storey housings are discussed. Based on these studies, the often-neglected influence of thermal storage effects is introduced.
Finally, all discussed factors that have a specific effect on the global warming potential of infra-lightweight concrete are summarized in order to be able to make a first classification of infra-lightweight concrete compared with other building materials.

Mit Stand Mai 2020 wurde der überarbeitete Entwurf zur neuen Muster-Holzbaurichtlinie - M-HolzBauRL - auf der Internetseite der Europäischen Kommission (https://ec.europa.eu) im Rahmen der Notifizierung veröffentlicht. Dieser Richtlinienentwurf stellt eine Weiterentwicklung der Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an hochfeuerhemmende Bauteile in Holzbauweise - M-HFHHolzR - (Fassung Juli 2004) in Hinblick auf das Bauen mit Holz in der Gebäudeklasse 5 sowie die Errichtung von Außenwandbekleidungen aus Holz dar. Die Fortschreibung dieser Vorschrift konkretisiert die tw. bereits eingeführten bzw. noch geplanten Erweiterungen der Landesbauordnungen zur Verwendung des Baustoffs Holz für Gebäude bis zur Hochhausgrenze. Dieser Beitrag zeigt Historie, Entwicklung sowie Hintergründe der neuen Richtlinie und gibt einen Ausblick auf notwendige Themenpunkte zur Fortschreibung.

Von der Stadt München wurden im südlichen Teil des Neubaugebiets des Prinz-Eugen-Parks mehrere Baufelder als zusammenhängende ökologische Mustersiedlung ausgezeichnet. Hier entstehen rund 570 Wohnungen bzw. Nutzungseinheiten in Holzbauweise, um den Holzbau innerstädtisch zu etablieren und eine moderne nachhaltige Stadtentwicklung zu forcieren.
Zur Vorbereitung dieses Bauprojekts wurde seitens der Stadt München ein von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt gefördertes Forschungsprojekt in Auftrag gegeben, welches planerische Grundlagen und Zielvorgaben schaffen sollte. Durch die Ruhr-Universität Bochum und die Technische Universität München wurden u. a. Lösungsmöglichkeiten für die zu erwartenden, aus der Holzbauweise resultierenden bauordnungsrechtlichen Abweichungen erarbeitet und mit der lokalen Brandschutzdienststelle abgestimmt.
Durch das Ingenieurbüro Fire & Timber .Ing GmbH wurde für drei Baufelder die vollständige brandschutztechnische Ingenieurleistung (brandschutztechnische Entwurfs-, Genehmigungs- und Ausführungsplanung sowie Fachbauleitung Brandschutz) übernommen. Zusätzlich wurde für ein weiteres Baufeld eine gutachterliche Beurteilung zur Ausführung der brennbaren Fassadenkonstruktion durchgeführt.
In dem nachfolgenden Aufsatz wird auf die verschiedenen eingesetzten Bauweisen mit Blick auf die zugehörigen brandschutztechnischen Anforderungen und Maßnahmen bezüglich der Verwendung von Holz und Holzwerkstoffen eingegangen.

Prinz-Eugen-Park in Munich - diverse fire safety for Germany's greatest wooden construction settlement
The City of Munich awarded several building plots in the southern part of the Prinz-Eugen-Park as a coherent ecological model settlement. Around 570 apartments/units are being built here in timber construction with the aim of establishing timber construction within the city and promoting modern and sustainable urban development.
In preparation for this construction project, the City of Munich commissioned a research project sponsored by the German Federal Environmental Foundation (DBU), which provided the planning basis and objectives for the realization of the timber housing estate. As part of this research work, the Ruhr-University of Bochum in cooperation with the Technical University of Munich (TUM) worked and pointed out possible solutions for the expected deviations from the building regulations resulting from the timber construction. These results were discussed with the Fire Protection Service of the City of Munich.
The engineering office Fire & Timber .Ing GmbH provided the complete fire protection engineering services (fire protection design, approval and implementation planning as well as fire protection site supervision) for three construction sites. In addition, an expert assessment was carried out for the construction of a flammable facade from a fire protection point of view for another construction site.
The following article deals with the various construction methods used with particular regard to the associated fire protection requirements and measures concerning the use of wood and wood-based materials.

Das Trag- und Verformungsverhalten von Verbindungen wird i. d. R. mithilfe von Druck- oder Zugversuchen an einzelnen Bauteilen ermittelt. Diese Bauteile können in der späteren Baupraxis u. a. als Druck- und Zugdiagonalen in Fachwerkträgern eingesetzt werden. Allerdings weisen die Fachwerkknoten, in denen die Diagonalen an die Gurte angeschlossen werden, aufgrund der kombinierten Einleitung von Zug- und Druckkräften ein komplexes Tragverhalten auf. Dieses kann durch Versuche an vollständigen Fachwerkträgern verifiziert werden. Der material- und versuchstechnische Aufwand ist hierbei jedoch sehr hoch, zumal pro Versuchsfachwerk i. d. R. lediglich ein bestimmter Fachwerkknoten untersucht werden kann. Alle übrigen Knoten des Fachwerkträgers dienen allein der Erzeugung der Kräfte in dem zu untersuchenden Knoten. Mit der hier vorgestellten Prüfmethode ist es nun möglich, das Trag- und Verformungsverhalten von Fachwerkknoten praxisnah zu ermitteln, ohne einen kompletten Fachwerkträger prüfen zu müssen. Der Material- und Prüfaufwand reduziert sich dadurch signifikant. Damit ergibt sich die Möglichkeit, verschiedene Einflussparameter mit einer genügenden Anzahl von Einzelversuchen zu untersuchen.

A new test method for timber truss nodes
The load-bearing and deformation behaviour of connections is usually determined by means of compression or tensile tests on single structural elements. These components can be used later in structural applications, for example as compression or tension diagonals in timber trusses. However, the nodes, where diagonals are connected with the chords, show complex load-bearing behaviour due to the combined introduction of tensile and compression forces. This can be verified by tests with complete trusses. However, the material and experimental effort is very high, especially for the examination of the load-bearing behaviour of a single node. All other nodes of the test truss only generate the forces in the node to be examined. With the presented test method, it is now possible to determine the load-bearing and deformation behaviour of truss nodes in a practical manner, without testing complete trusses. The material and testing effort is significantly reduced. Consequently, various influencing parameters with sufficient number of individual experiments may be studied.

In diesem Beitrag wird die Verwendungsmöglichkeit axial beanspruchter Verbindungsmittel in Fachwerkträgern aus Buchenfurnierschichtholz mithilfe experimenteller Untersuchungen genauer betrachtet. Die zur Bemessung benötigten Festigkeits- und Steifigkeitskennwerte und die notwendigen konstruktiven Randbedingungen (Mindestabstände, Einbindelänge) werden ermittelt, diskutiert und mit dem derzeitigen Stand der Technik verglichen. Zur Verifizierung der ermittelten Parameter sowie des Tragverhaltens der untersuchten Verbindungsmittel in Gesamttragsystemen werden im Anschluss Versuche an Fachwerkträgern (Spannweite 10 m, statische Höhe 1,25 m) mit unterschiedlichen Knotenpunktausbildungen vorgestellt. Besonderes Augenmerk wird, neben der Tragfähigkeit, auf die Steifigkeit der geprüften Träger gelegt und somit die Leistungsfähigkeit der vorgestellten Verbindungsmittel herausgearbeitet.

Trusses made of beech-LVL
The suitability of axially loaded fasteners in trusses made of beech-LVL is studied by experimental investigations. The strength and stiffness properties and the structural boundary conditions (minimum distances, penetration length) are determined, discussed and compared with the state of the art. To verify the parameters as well as the load-bearing behavior of the investigated fasteners, results of full-scale tests with trusses (span 10 m, static height 1.25 m) with different node configurations are presented. In addition to the load-bearing capacity, the stiffness of the tested trusses is under special attention to clarify the performance of the presented connections.

Beim “Bauen im Bestand” müssen Planer von Baumaßnahmen häufig die Entscheidung treffen, nach welchem Rechtsstand das zu bewertende Gebäude oder Bauteil zu beurteilen ist. Nicht immer muss die Bausubstanz nach den heute geltenden Vorschriften eingestuft werden. Unter bestimmten Voraussetzungen kann der bauliche Bestand unverändert erhalten bleiben. Beispielhaft wird der “Bestandsschutz” von Holztreppen in diesem Artikel am Berliner Baurecht untersucht. Hierzu werden die Baupolizei- bzw. Bauordnungen im historischen Wandel sowie die Änderungen der geografischen Gültigkeitsbereiche dieser Ordnungen durch die Stadtentwicklung Berlins beschrieben. In praxisbezogenen Beispielen wird die materielle Legalität bzw. Illegalität von Holztreppen aufgrund des zur Zeit der Errichtung gültigen Baurechts überprüft. Die prinzipielle Vorgehensweise, die hier beschrieben wird, kann auch auf andere Bundesländer und andere Bauteile übertragen werden.

Research on the conservation of the status quo of wooden stairs from the fire protection perspective in the Berlin building law
Within the refurbishment of existing buildings, planners often need to decide which legal basis is valid for the relevant building or structural component under consideration. Not necessarily these buildings do always require a classification according to the current building law. The principle procedure described in this article can also be applied to the laws in other German federal states, as well as to different building components. With a focus on wooden stairs this article discusses the aspect of the conservation of the status quo in context of the current Berlin building law.
For this purpose, the development in the historic Berlin construction planning and building regulations, as well as the changes in the geographical scope of these regulations, are described in detail. The legality or illegality of wooden stairs are investigated on basis of the building law valid at the time of erection for real cases.

Für die "Spandau-Arcaden" in Berlin, eine Hallenkonstruktion mit einem Tragwerk aus Bogenbindern in Brettschichtholzbauweise, wird eine Biegedrillknickuntersuchung durchgeführt. Für diesen Stabilitätsfall existiert im Ingenieurholzbau kein geschlossen-analytisches Berechnungsverfahren, daher geschieht die Berechnung mit Hilfe der Methode der Finiten Elemente. Der Nachweis auf Biegedrillknicken wird schließlich mit einer Berechnung nach der klassischen Stabilitätstheorie erbracht, es wird das zugrundeliegende Eigenwertproblem mittels einer Finite-Elemente-Analyse gelöst. Die bauliche Situation, die verschiedenen Herangehensweisen an die Problematik sowie die zugehörige Modellbildung und die Ergebnisse der Finite-Elemente-Berechnungen werden in diesem Beitrag ausführlich besprochen.

Hilfsdiagramme zur schnellen Bemessung und Konstruktion von Knotenpunkten mit Stabdübel im Holzbau.

In der vorliegenden Arbeit werden, aufbauend auf die Bemessungsdiagramme für einen Biegeträger einer Dachkonstruktion mit homogenem Stabquerschnitt [1], die Erweiterung um den inhomogenen Stabquerschnitt (geschichteter Verbundquerschnitt) sowie die Implementierung der Schwingungsnachweise gezeigt. Während bei den Bemessungsdiagrammen für den homogenen Stabquerschnitt sowohl die ULS- als auch die SLS-Nachweise von Relevanz waren, treten bei Erweiterung um die Schwingungsnachweise sowie aufgrund der Einflüsse des inhomogenen Querschnittsaufbaues vorrangig die SLS-Nachweise auf. Das Schwingungsverhalten von Deckentragwerken wird wesentlich durch die Lagerungsbedingungen beeinflusst. Die Einspanneffekte im Bereich des Anschlussdetails Wand-Decke zufolge der Geschossauflasten werden bei der Bestimmung der Eigenfrequenz berücksichtigt.

Design charts for a single spanned timber beam under bending - Part 2: Floor structures with inhomogeneous beam cross-section
This paper presents an application of design charts for inhomogeneous cross-sections (layered composite section) and the implementation of vibration design criteria as extension of the charts for beams with homogeneous cross-sections in roof-structures according to selected European Design Standards published in [1]. While ULS and SLS criteria were nearly equally governing for the homogeneous cross-section, mainly SLS criteria are now governing due to the extension with vibrations and the influences of the inhomogeneous cross-sections. The vibrational behavior of floors is essentially influenced by the support conditions. Effects of moment restraints at the wall-floor-wall detail, activated by wall-loads from stories above, are systematically being taken into account.

Im vorliegenden Aufsatz werden Bemessungstafeln zur Vorbemessung von Bauteilen aus Holz - Ermittlung der erforderlichen Querschnittshöhe - in Abhängigkeit definierter Eingangsparameter (Einwirkungen, Geometrie, Systemdefinitionen, Materialeigenschaften) vorgestellt. Eine allgemeingültige Aussage, welcher ULS- bzw. SLS-Nachweis die relevante Bemessungssituation für die Dimensionierung eines Bauteiles widerspiegelt, kann aufgrund der Vielzahl an Einflussparametern, wie z. B. der Materialkennwerte, der Trägerspannweite und der Belastung, a priori nicht eindeutig getätigt werden. Für die effiziente Vorbemessung gemäß ÖNORM EN 1995-1-1 [1] liegen bis dato keinerlei nutzbare Bemessungsdiagramme für biegebeanspruchte Stäbe mit wissenschaftlicher Aussagekraft vor.

Design charts for a single spanned timber beam under bending - Part 1: Roof beam with a homogeneous rectangular beam cross-section
In the presented paper design charts for the preliminary design of components made of timber (determination of the required cross-sectional height) are shown. The charts are given as functions of several defined input parameters like loads, system geometry and material behavior. A generally valid statement, which kind of verification (ULS or SLS) reflects the relevant design situation for the design of a timber component is not possible. This may occur due to numerous influencing parameters. Currently no design charts for the efficient preliminary design according to ÖNORM EN 1995-1-1 [1] are available.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Das Sprengwerk als statisches System, wie es in der Verhangenheit oft vor allem bei Holzbrücken zum Einsatz kam.

In einigen Kreisen der Bauwirtschaft besteht die Tendenz, auf einen chemischen Holzschutz zu verzichten und die Möglichkeiten des konstruktiven Holzschutzes voll auszuschöpfen. Treten dann aber unvorhergesehene Befeuchtungen auf, können erhebliche Schäden entstehen. Bei bewußtem Verzicht auf chemische Schutzmaßnahmen werden gleichzeitig häufig Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen verwendet, die gegen Insektenbefall geschützt und mit einem Feuerschutzmittel ausgestattet sein müssen. Hier werden meist Borsalze eingesetzt, die beide Aufgaben hervorragend bewältigen können und auch als Holzschutzmittel seit Jahrzehnten bewährt sind. Für den Brandschutz werden dabei vielfach höhere Mengen an Borsalzen benötigt als für den Holzschutz erforderlich sind. Daher soll in der vorliegenden Arbeit untersucht werden, ob bei außerplanmäßiger Befeuchtung ein ausreichender Holzschutz durch die Diffusion von Bor aus borhaltigen Dämmstoff in die angrenzenden, befeuchteten Holzbauteile erreicht werden kann. Die Untersuchungen wurden an praxisgerechten Rahmenelementen durchgeführt.

Der Bericht beleuchtet Ansätze, Strategien und Instrumente zur CO2-Reduktion in der gebauten Umwelt. Dabei wird hier die frühzeitige Einbindung der CO2-Thematik in der Leistungsphase 0 bzw. Projektkonzeption betrachtet, in der die Zielsetzung eines Projekts festgelegt wird. In dieser Phase können ausschlaggebende Leitlinien zur Reduktion grauer sowie Betriebsemissionen formuliert werden, die wesentlich die Ausschreibung und Umsetzung eines Projekts beeinflussen. Ebenso wird erläutert, wie im weiteren Fortschritt das Erreichen von CO2-Zielen unterstützt und auch gewährleistet werden kann. Dabei liegt der Fokus auf der Berechnung des globalen Erwärmungspotenzials (GWP) von Tragwerkskonstruktionen, da CO2 hier in besonderem Maße durch seine Baumasse relevant ist. Es wird diskutiert, in welcher Leistungsphase solche Berechnungen und Betrachtungen sinnvoll sind, um einen Beitrag zur CO2-Reduktion zu leisten. Anhand eines aktuell in der Erstellung befindlichen Bürogebäudes werden Tragwerkskonzepte in Bezug auf ihre Ökobilanz gegenübergestellt. Die Bauindustrie ist verantwortlich für ca. 40 % der globalen CO2-Emissionen. Als Ingenieur:innen haben wir die Verantwortung und Möglichkeiten, diesen Wert wesentlich zu beeinflussen. Buro Happold als interdisziplinäres Beratungs- und Planungsbüro kann dabei auf fachübergreifende Expertise zurückgreifen, die es erlaubt, Projekte von der ersten Idee bis zur Umsetzung zu begleiten. Somit kann ein möglichst großer positiver Einfluss hinsichtlich Nachhaltigkeit und CO2-Fußabdruck erzielt werden. Die Autorin und der Autor mit ihrem Hintergrund aus Tragwerksplanung und Nachhaltigkeitsberatung zeigen das Potenzial dieses integrierten Ansatzes auf.

CO2-Reduction in the built environment - from strategic guidelines until planning and implementation
The paper highlights approaches, strategies and instruments for CO2 reduction in the built environment. The authors examine the early integration of CO2 reduction aspects at stage 0 or at concept stage, during which the objective of a project is being determined. At this stage, decisive guidelines for the reduction of embodied and operational emissions can be formulated, which have a significant influence on the tendering process and implementation of a project. It is also explained how the achievement of CO2 targets can be supported and guaranteed throughout further stages. With CO2 being embodied in the construction mass, the particular focus is on the calculation of the Global Warming Potential (GWP) of load bearing structures. It is discussed at what stage such calculations and considerations are meaningful, in order to make a contribution to the CO2 reduction. Based on an office building currently under construction, structural concepts are compared regarding their life cycle assessment. The construction industry is responsible for about 40 % of global CO2 emissions. Engineers have the responsibility and possibilities to influence this value significantly. As an international, integrated engineering consultancy, Buro Happold can draw on interdisciplinary expertise that allows us to accompany projects from the initial idea to implementation. Thus, the greatest possible positive impact in terms of sustainability and carbon footprint can be achieved. The authors with their background in structural engineering and sustainability consulting demonstrate the potential of this integrated approach.

Aufgrund des hohen und zunehmenden Ressourcenverbrauchs von Gebäuden ist der Bausektor einer der Hauptverursacher von Umweltbelastungen. Als Folge dessen wächst die Aufmerksamkeit für ressourcenschonende und nachhaltige Werkstoffe, Konstruktionen und Lösungen. Holzbauweisen bieten hierbei zahlreiche ökologische und konstruktive Anknüpfungspunkte. Ihre spezifischen stofflichen, konstruktiven und fertigungstechnischen Merkmale sind bereits Gegenstand bauphysikalischer Untersuchungen, die sich aktuell mehr und mehr auf massive Holzbauteile sowie neue Impulse der Verarbeitungs- und Vorfertigungstechnik ausweiten. Im Rahmen einer ganzheitlichen Betrachtung werden in diesem Beitrag sowohl die wärme-, feuchte- und schalltechnischen als auch die ökologischen Eigenschaften von Flächenbauteilen in Holzrahmen- und Holzmassivbauweise gegenübergestellt. Im Vergleich mit Stahlbetonkonstruktionen wird gezeigt, dass die vorhandenen Daten und Methoden Planungsentscheidungen nach bauphysikalischen und ökologischen Kriterien unterstützen können. Zugleich werden Potenziale der Bauweisen erkennbar, die sich durch Weiterentwicklung einlösen lassen.

Building physical and ecological potentials of buildings in timber construction
Due to the high and increasing resource consumption of buildings, the construction sector is one of the major sources of environmental pollution. As a result, attention is growing for resource-saving and sustainable materials, constructions and solutions. Timber construction methods offer numerous ecological and constructive linking points. Their specific material, constructional and manufacturing characteristics are already the subject of investigations into building physics which are currently being extended more and more to solid timber components and new impulses in processing and prefabrication technology. Within the framework of a holistic approach, this article compares the thermal, moisture and sound properties as well as the environmental quality of timber-frame and solid timber construction elements. In comparison with reinforced concrete constructions, it is shown that the available data and methods can support planning decisions according to building physical and environmental criteria. At the same time, potentials of the construction methods become apparent, which can be realised through further development.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Bei der Bemessung von druckbeanspruchten Bauteilen im Holzbau ist die Zunahme der Beanspruchungen infolge der sich einstellenden Verformungen zu berücksichtigen. Die Zusatzbeanspruchungen aus dem nichtlinearen Anwachsen der Verformungen müssen rechnerisch immer dann berücksichtigt werden, wenn sich die Schnittgrößen infolge des geometrischen nichtlinearen Tragverhaltens (Theorie II. Ordnung) um mehr als 10% vergrößern. Zur Erfassung der Zusatzbeanspruchungen nach Theorie II. Ordnung sieht die DIN 1052 zwei Verfahren vor. Der Nachweis kann mit einer Ermittlung der Schnittgrößen am unverformten System mit einer anschließenden Bemessung nach dem Ersatzstabverfahren erfolgen.
Alternativ zum Nachweis nach dem Ersatzstabverfahren können die Schnittgrößen nach Theorie II. Ordnung ermittelt und anschließend eine Bemessung des Querschnitts für Biegung mit Druck durchgeführt werden.
In diesem Beitrag werden die Unterschiede der beiden alternativen Nachweise aufgezeigt, und es wird eine Vorgehensweise vorgeschlagen, bei der beide Verfahren unter Berücksichtigung des Modifikationsbeiwertes für einfache Fälle gleiche Traglasten ergeben.

Die Ermittlung von Stabilisierungslasten für Aussteifungsverbände erfolgt üblicherweise nach einem vereinfachten Verfahren der Holzbaunorm. Im vorliegenden Aufsatz werden zwei Verfahren für eine genaue Ermittlung der Stabilisierungskräfte vorgestellt. Das eine Verfahren beruht auf der Energiemethode und ist gültig für gabelgelagerte Einfeldträger mit kontinuierlicher seitlicher Stützung. Für Einfeldträger mit Belastung durch konstante Normalkräfte oder Biegemomente können hieraus Gleichungen für die Ermittlung der Seitenlast ermittelt werden. Eine weitere Nachweismöglichkeit ist die Ermittlung der Seitenlasten nach der Biegetorsionstheorie II. Ordnung für den räumlich belasteten und punktuell seitlich gestützten Stab für beliebige Lagerung und Belastung unter Verwendung des Übertragungsverfahrens. Die Ergebnisse beider Verfahren werden anhand von Beispielen verglichen.

Bei Holzkonstruktionen mit größeren Stützweiten werden zumeist Brettschichtholzträger mit Rechteckquerschnitt verwendet. Zur Aufnahme horizontaler Wind- und Stabilisierungslasten werden zwischen den Brettschichtholzträgern horizontal liegende Fachwerkverbände angeordnet. Da die Anschlußebene des Verbandes i.d.R. nicht mit der Schwerachse des Brettschichtholzträgers übereinstimmt, entsteht eine räumliche Tragwirkung des Systems, die zu einer höheren Verformung führt. Durch eine rechnerische Reduzierung der Querschnittsfläche des Brettschichtholzbinders in Abhängigkeit von der Anschlußebene des Verbandes kann das räumliche Tragsystem auf ein ebenes System zurückgeführt werden. Hiermit gelingt eine realitätsnahe Erfassung der auftretenden Verformungen auch für Systeme mit veränderlichen Steifigkeiten.

Es werden zulässige Momente von zusammengesetzten Querschnitten aus Holzprofilen und Stahlprofilen mit U-förmigem Querschnitt angegeben, wie sie z.B. bei Dachkonstruktionen für Pfetten Verwendung finden.