Diese Untersuchung hatte zum Ziel, die Kraftverteilung in Gewindebolzen, die als Bewehrung quer zur Faser in Satteldachträger mit gekrümmtem Untergurt eingeklebt wurden, zu bestimmen. Dazu wurden die Bolzen, die im Firstquerschnitt eingeklebt wurden, mit Dehnungsmeßstreifen versehen. Die so gewonnene Kraftverteilung wurde numerischen Berechnungen gegenübergestellt und mit dem Bemessungskonzept des Entwurfes der DIN 1052 verglichen.

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Bundwände dienen dem vertikalen Lastabtrag in der Mehrzahl der historischen Gebäude im mitteldeutschen Raum, insbesondere in der Leipziger Region. Im Zuge derzeitiger Sanierungsmaßnahmen stellt sich oft die Frage nach der Tragfähigkeit dieser Verbundkonstruktion aus Mauerwerk und Holz. Separate Nachweise für den Mauerwerks- und Holzbau (DIN 1053/EC 6, DIN 1052/EC 5) berücksichtigen nicht den Verbund beider Komponenten und schlagen in der Praxis oft fehl, was im schlimmsten Fall bis zum Abriß ganzer Gebäude führt. Die Beachtung der Verbundwirkung ermöglicht eine realistische Einschätzung des Tragverhaltens und eine wirtschaftlichere Nachweisführung. Ausgehend von der Tragwirkung der Konstruktion wird nachfolgend ein Berechnungsmodell auf Grundlage der Finite-Elemente-Methode vorgestellt und an einem in-situ durchgeführten Belastungsversuch verifiziert. Auf Grundlage der möglichen Grenzzustände für die Tragfähigkeit der Verbundkonstruktion wird abschließend ein Bemessungsvorschlag umrissen.

Diese Untersuchung hatte zum Ziel, das Trag- und Verformungsverhalten von Verbundträgern aus Brettschichtholz und kohlenstoffaserverstärkten Kunststoff(CFK)-Lamellen zu untersuchen, die durch vertikale Anordnung eine günstigere Übertragung von Scherspannungen ermöglichen bzw. durch eine Abreißfolie eine optimierte Oberflächenbeschaffenheit besitzen. Die CFK-Lamelle mit Abreißfolie muß auf der Folienseite nicht angerauht werden und benötigt keine Reinigung vor der Applikation und kann somit effizienter appliziert werden. Es wurde die Lamelle Carboplus (R) 160/2800, Fa. Bilfinger Berger Aktiengesellschaft in zwei Ausführungsvarianten für diese Untersuchung verwendet.

Das Verformungsverhalten von Holz-Verbundträgern kann im linear-elastischen Bereich durch die Lösung der Differentialgleichung oder mittels Näherungsverfahren (Differenzenmethode, Gamma-Verfahren) berechnet werden. Das ? -Verfahren eignet sich vorwiegend für Belastungen mit parabel- oder sinusförmigem Momentenbild. Es werden FE-Modelle erstellt und die Lösungen der analytischen Verfahren mit den Ergebnissen des linearen FE-Modells verglichen. Im zweiten Schritt wird das FE-Modell durch aus Versuchen bzw. FE-Analysen bekannte nichtlineare Dübelkennlinien und durch geeignete Materialmodelle erweitert, um Aussagen zum nichtlinearen Last-Verformungsverhalten und zur Traglast der Verbundkonstruktion machen zu können. Zur Verifizierung werden die Ergebnisse vorab getätigter Versuche im FE-Modell abgebildet und die Lösung mit den Versuchsergebnissen verglichen.

Dieser Aufsatz befaßt sich mit den bei Verwendung von Rippenplatten aus MERK-Dickholz (sogenanntes Brettsperrholz) auftretenden Fragestellungen hinsichtlich der Spannungs- und Steifigkeitsermittlung. Auf der Grundlage umfangreicher numerischer Simulationsrechnungen an Rippenplatten wird ein empirisches Bemessungsverfahren entwickelt, welches zu einer Vereinfachung der Nachweisführung in der Baupraxis beitragen kann. An einem Beispiel werden die Vorgehensweise erläutert und die Ergebnisse gegenüber gestellt.

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Die Vorteile des Mauerns mit Planelementen werden immer stärker erkannt und in der Praxis angewendet. Neben den größeren Formaten und der Anwendung des Dünnbettmörtels bringt die Vorbereitung von der Planung bis zum Versetzen weitere Rationalisierungspotentiale mit sich. Mit den Vorteilen der Bauweise lassen sich erhebliche, wirtschaftliche Effekte erzielen, sofern die Randbedingungen bereits bei der Planung Berücksichtigung finden.
Der Beitrag stellt die Bauweise vor, erläutert die Vorteile und zeigt Voraussetzungen und Grenzen der Anwendung auf. Beim Einsatz hochfester Baustoffe wird die Anwendung des genaueren Berechnungsverfahrens nach DIN 1053-1 notwendig. Berechnungsbeispiele zeigen die einfache Anwendung desselben auf.

Die aktuelle Musterbauordnung vom Oktober 2002 sieht die Gleichstellung tragender Baukonstruktionen in der neuen Gebäudeklasse 4 vor, d. h. bis zu einer Gebäudehöhe von 13 m dürfen diese Konstruktionen in Massivbauweise oder Holzbauweise errichtet werden. Aufgrund des damit verbundenen erhöhten Brandrisikos im Geschoßwohnbau wurde die Erarbeitung einer Muster-Holzbaurichtlinie mit neuen Konstruktionsvorschriften für den mehrgeschossigen Holzwohnbau notwendig. Damit sollen die bestehenden Schwachstellen im Geschoßwohnbau beseitigt werden. Daß diese Vorgehensweise dringend erforderlich ist, haben die vorliegenden Untersuchungen an bestehenden Gebäuden bestätigt. Die vorgestellten Untersuchungsergebnisse zeigen, daß das Risikopotential durch das Ereignis "Brand" im Wohnbau in starker Abhängigkeit von der Art der Bauweise steht. Die Möglichkeit der gestalterischen Freiheit, die Planern und Bauherren mit den neueren Entwicklungen in den Rechtsgrundlagen geboten werden, erfordern verantwortungsbewußte Planung, um nicht ein Absinken des Sicherheitsniveaus zu riskieren. Die Verwendung von brennbaren Stoffen in mehrgeschossigen tragenden Gebäudekonstruktionen erfordert die Betrachtung der Tragfähigkeit des Gesamtsystems und nicht der Brandwiderstandsdauer einzelner Bauteile. Dies betrifft vor allem den Mehrgeschoßbau, da das Versagen einzelner Bauelemente und deren Verbindungen katastrophale Folgen für das gesamte Gebäude haben kann. Die gültigen Normen DIN 4102 und ÖNORM B 3800 sowie die betreffenden Eurocodes berücksichtigen bereits weitgehend, daß Bauteile nicht isoliert betrachtet werden dürfen. Dazu sind grundlegende Kenntnisse über den Brandschutz erforderlich, insbesondere sind die konstruktiven Schwachpunkte wie Anschlüsse und Verbindungen zu beachten und zu bewerten.

Die ARGEBAU (Konferenz der für das Bauwesen zuständigen Minister und Senatoren der Länder) hat im November 2002 eine neue Musterbauordnung verabschiedet. Neben der Änderung der Verfahrensvorschriften wurden auch die Brandschutzvorschriften der Musterbauordnung überprüft. Ziele waren dabei die Angleichung der Ländervorschriften, die Berücksichtigung der harmonisierten europäischen Brandschutznormen und der Abbau ungerechtfertigter Hindernisse für den Holzbau auf der Basis von Forschungsvorhaben über die Holzbauweise.

Die Tragfähigkeit von Stabdübel- und Nagelverbindungen in senkrecht zur Faser belasteten Anschlüssen hängt nicht allein von der Tragfähigkeit der Verbindungsmittel ab. Insbesondere bei Queranschlüssen, welche unterhalb der Schwerachse des Trägers angeordnet sind, ergeben sich aus der Lasteinleitung selbst Beanspruchungen, welche die Tragfähigkeit des Trägers begrenzen.
Aufgrund lokaler Lastkonzentration treten im Bereich der Lasteinleitung quer zur Faser hohe Spannungsintensitäten auf, wobei die globale Tragfähigkeit von der Bruchzähigkeit beeinflußt wird. Das hier zur Abschätzung der Tragfähigkeit derartiger Anschlüsse verwendete Berechnungsmodell basiert auf Konzepten der Linear-Elastischen Bruchmechanik (LEBM).

Zur Bestimmung der Umlagerungsgrößen in Holz in der Zeit wurde nach der Theorie des viskoelastischen Körpers für das Kriechen des Holzes eine Volterra-Integralgleichung der zweiten Art abgeleitet. Für die Lösung dieser Gleichungen wird eine analytische Methode vorgeschlagen, die Laplacesche Transformationen ausnützt. Die Anwendung wird an einem Beispiel gezeigt.

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Die aktuelle Musterbauordnung vom Oktober 2002 sieht die Gleichstellung tragender Baukonstruktionen in der neuen Gebäudeklasse 4 vor, d. h. bis zu einer Gebäudehöhe von 13 m dürfen diese Konstruktionen in Massivbauweise oder Holzbauweise errichtet werden. Aufgrund des damit verbundenen erhöhten Brandrisikos im Geschoßwohnbau wurde die Erarbeitung einer Muster-Holzbaurichtlinie mit neuen Konstruktionsvorschriften für den mehrgeschossigen Holzwohnbau notwendig. Damit sollen die bestehenden Schwachstellen im Geschoßwohnbau beseitigt werden. Daß diese Vorgehensweise dringend erforderlich ist, haben die vorliegenden Untersuchungen an bestehenden Gebäuden bestätigt. Die vorgestellten Untersuchungsergebnisse zeigen, daß das Risikopotential durch das Ereignis "Brand" im Wohnbau in starker Abhängigkeit von der Art der Bauweise steht. Die Möglichkeit der gestalterischen Freiheit, die Planern und Bauherren mit den neueren Entwicklungen in den Rechtsgrundlagen geboten werden, erfordern verantwortungsbewußte Planung, um nicht ein Absinken des Sicherheitsniveaus zu riskieren. Die Verwendung von brennbaren Stoffen in mehrgeschossigen tragenden Gebäudekonstruktionen erfordert die Betrachtung der Tragfähigkeit des Gesamtsystems und nicht der Brandwiderstandsdauer einzelner Bauteile. Dies betrifft vor allem den Mehrgeschoßbau, da das Versagen einzelner Bauelemente und deren Verbindungen katastrophale Folgen für das gesamte Gebäude haben kann. Die gültigen Normen DIN 4102 und ÖNORM B 3800 sowie die betreffenden Eurocodes berücksichtigen bereits weitgehend, daß Bauteile nicht isoliert betrachtet werden dürfen. Dazu sind grundlegende Kenntnisse über den Brandschutz erforderlich, insbesondere sind die konstruktiven Schwachpunkte wie Anschlüsse und Verbindungen zu beachten und zu bewerten.

Basierend auf dem in Teil 1 (Bautechnik 80 (2003), Heft 3) näher beschriebenen einfachen Rechenmodell werden Bruchlasten für praxisübliche, mit stiftförmigen Verbindungsmitteln ausgeführte Queranschlüsse abgeschätzt. Dabei werden ausschließlich Versagenskriterien der Linear-Elastischen Bruchmechanik herangezogen. Das Rechenmodell wurde zunächst bezüglich der hinreichend genauen Berücksichtigung der wesentlichen Eigenschaften und Parameter des physikalischen Modells überprüft. Für die weiteren Berechnungen wurden dann geeignete Annahmen und Vereinfachungen getroffen und argumentativ unterlegt. Im Focus dieser Betrachtungen stehen Überlegungen zur Annahme einer kritischen Rißlänge. Diese wird sowohl durch bekannte theoretische Ansätze wie auch durch Verifizierung mit experimentellen Untersuchungen abgesichert. Schließlich können Grenztraglasten für praxisübliche Queranschlüsse angegeben werden. Unter den Voraussetzungen des verwendeten Rechenmodells hängt die Grenztraglast dieser Anschlüsse i. w. von der Konfiguration der Verbindungsmittelanordnung ab. Bei Trägern mit geringer Bauteilhöhe können ausschließlich auf bruchmechanischen Konzepten basierende Rechenmodelle u. U. die Traglast dieser Anschlüsse überschätzen.

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Die Tonnenschale für die HanseMesse bildet eines der größten Holzlamellendächer und zeigt, daß sich die Zollingerbauweise bei Verwendung moderner Mittel auch für große Spannweiten eignet. Dieser Artikel beschreibt Entwurf, Konstruktion und Bau dieses Daches.

Seit einiger Zeit wurde die Idee wieder aufgegriffen, die bautechnisch günstigen Eigenschaften von Beton und Holz in Verbundträgern zu kombinieren. Dabei ist die Ausführung der Verbundfuge sowohl für die Tragfähigkeit und Steifigkeit als auch die wirtschaftliche Herstellung des Bauteils von Bedeutung. Brettstapelelemente bestehen aus hochkant aneinandergereihten Brettern, so daß es bei Verwendung stiftförmiger Verbindungsmittel zur Herstellung des Schubverbundes Schwierigkeiten bereitet, den an den Schmalseiten benötigten Randabstand einzuhalten. Im Rahmen dieses Beitrages wird eine Verbindung mittels sogenannter Flachstahlschlösser (Z-9.1-473) vorgestellt. Als Flachstahlschlösser werden hier verzinkte Flachstähle bezeichnet, die quer zur Spannrichtung der Brettstapelelemente in Sägeschnitte eingetrieben werden. Die Tragfähigkeit und der Verschiebungsmodul der Flachstahlschlösser sind im Vergleich zu stiftförmigen Verbindungsmitteln sehr hoch. In dieser Arbeit werden die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen zur Bestimmung der Kraft-Verschiebungs-Charakteristika an zwei Ausführungsvarianten der Verbundelemente vorgestellt. Auf der Basis der Versuchsergebnisse wird ein für die baupraktische Anwendung geeignetes Bemessungskonzept abgeleitet.