Traditionelle Holzverbindungen mit abgestirnten Zapfen finden sich häufig bei historischen Holztragwerken zur Verbindung zweier schräg aufeinandertreffender Stäbe, wenn Druckkräfte zu übertragen sind. Bei einer Umnutzung oder bei Schäden wird ein Tragsicherheitsnachweis für diese Verbindungen erforderlich. Um das Tragverhalten dieser Verbindungen besser abschätzen zu können, wurden experimentelle Untersuchungen an Verbindungen mit abgestirnten Zapfen durchgeführt. Ausgehend von diesen Untersuchungen wurde ein Modell entwickelt, mit dem die Tragfähigkeit dieser Verbindungen berechnet werden kann. Dabei werden verschiedene Bruchmechanismen - Abscheren der Lamellen (Rollschubversagen), Versagen der Stirn- und Grundfläche - betrachtet, wobei der Einfluss der Reibung in den Kontaktflächen berücksichtigt wurde. Aufgrund der guten Übereinstimmung der Versuchsergebnisse mit den mithilfe des Modells ermittelten Tragfähigkeiten kann das Modell für die Bemessung von Verbindungen mit abgestirnten Zapfen vorgeschlagen werden. Die relevanten Bemessungsschritte werden dargestellt und an einem Beispiel erläutert.

Investigation on traditional carpentry joints - The tapered tenon.
Traditional carpentry joints with tapered tenons had been used widely in traditional timber structures in middle Europe to connect two structural parts under compression loads, that concur in a somehow diagonal angle. When a change of use is required or when damages are obviously, then an analytical model is needed to prove the structural safety. Experimental investigations were accomplished and an analytical model was developed for this type of joinery. Three types of failure were considered - rolling shear failure, failure of the front side and failure of the bottom face. The influence of friction was observed and determined. Because of the good accordance of the experimental and the analytical results it can be recommended to use the model for structural calculations on tapered tenon joints. The design-steps are documented and explained. A practical example for the calculation is given.

Die Verzahnung ist eine historische Verbindungstechnik, um einzelne Balken schubfest über ihre Längsseite zu einem Träger zu verbinden. Diese Zahnbalken treten heute nur noch im Zuge von Erhaltungsarbeiten an alten Gebäuden in Erscheinung. Aus denkmalpflegerischen Gründen sollen derartige Konstruktionen immer öfter substanzschonend erhalten, repariert oder instandgesetzt werden.
In der modernen Holzbauliteratur fehlen allerdings Angaben zu Entwurf, Herstellung und Berechnung der verzahnten Balken. Regeln zur statischen Berechnung und Konstruktion derartiger Träger finden sich in der Holzbauliteratur im Zeitraum zwischen 1830 und 1970.

Flexural load-bearing capacity of composite beams with teeth joints.
The dovetail connection is a historical joining technology to avoid thrust by joining scantlings to beams. Nowadays those beams are only appearing during renovations of historical buildings. By preservations of monuments and historical buildings these old joinings should be repaired or restored.
There are no codes of practice to these special composite beams in modern literature of timber work. Rules for static calculations are recorded in timber work literature in the period between 1830 to 1970.

Mit der Muster-Holzbaurichtlinie 2004 (M-HFHHolzR) wurde die Möglichkeit geschaffen, Holz als tragendes Element bis zu einer Gebäudehöhe von 13 m einzusetzen. Allerdings wurde gefordert, dass die hölzernen Tragglieder mit einer nichtbrennbaren Bekleidung geschützt werden, die im Normbrand mindestens 60 Minuten lang eine Entzündung des Holzes verhindert. Zudem ist der Einsatz auf die Holztafelbauweise mit nichtbrennbarer Wärmedämmung beschränkt.
Die in den letzten Jahren errichteten mehrgeschossigen Holzbauten wiesen jedoch häufig aus verschiedenen Gründen erhebliche Abweichungen von diesen Anforderungen auf. Um diese Abweichungen auf Basis wissenschaftlicher Untersuchungen beurteilen zu können, wurden am Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz der TU Braunschweig (iBMB) aus Brandversuchen und theoretischen Überlegungen Mindestanforderungen für die Konstruktionen abgeleitet. Mit Hilfe einer Risikoanalyse wurde untersucht, wie die mit der Reduktion der Leistungsfähigkeit der Brandschutzbekleidung einhergehende Erhöhung des Gesamtbrandrisikos im Rahmen von ganzheitlichen, zielorientierten Brandschutzkonzepten durch andere Maßnahmen kompensiert werden kann. Solche Brandschutzkonzepte wurden für den Holztafelbau sowohl mit nichtbrennbarer als auch mit brennbarer Dämmung, mit reduzierter Bekleidung sowie für die Holzmassivbauweise ohne Bekleidung erarbeitet. Die Ergebnisse sind in einem Vorschlag zur Überarbeitung der Muster-Holzbaurichtlinie zusammengefasst worden.

Investigations for a proposal to revise the model guideline for fire protective requirements on multi-storey timber buildings.
With the 2004 model guideline for fire protective requirements on multi-storey buildings made of timber it is now possible to construct buildings out of timber up to a height of 13 m. The building code requires for these types of houses, that the load bearing timber elements are protected by a non-combustible cladding against ignition over a standard fire exposure of 60 minutes (classification K260). Furthermore, combustible insulation materials are not allowed inside the timber frame construction.
Multi-storey timber buildings which were built in the last few years often had significant differences to these regulations. To evaluate these differences on the basis of scientific research many fire tests and theoretical considerations were made at the iBMB which resulted in a catalogue of minimum requirements for the constructions. With a risk index method it was analyzed how it is possible to reduce the non-combustible cladding of the timber elements so the fire risk of the building does not increase. Based on these studies, different fire safety concepts for timber structures have been elaborated which compensate for a decrease of the cladding and the related increase of the fire risk by other preventive measures and therefore avoid a reduction of the presently accepted fire safety level. The results are summarized in a proposal to rework the model guideline for fire protective requirements on multi-storey buildings made of timber.

Aufgrund ansteigender Nutzlaubholzbestände sind die physikalisch-mechanischen Eigenschaften sowie mögliche Verwendungsbereiche von Laubholz in den letzten Jahren wieder verstärkt Inhalt verschiedener Forschungsarbeiten. Die meisten Laubholzarten haben einen wesentlich höheren Elastizitätsmodul und deutlich höhere Quell-und Schwindmaße als Nadelhölzer, was in Klebfugen bei Feuchteänderungen zu höheren Spannungen führt. Die nachfolgenden Untersuchungen wurden an dreischichtigen Massivholzplatten durchgeführt, die völlig bzw. teilweise aus Laubholz gefertigt wurden. Die Einzellagen der Platten wurden sowohl in den Holzarten als auch in den Schichtdicken variiert. Kern der Untersuchungen war, ob und in welchem Maße durch Variation der Klebstoffart und der Fugendicke feuchteinduzierte Spannungen kompensiert werden können, die aufgrund unterschiedlicher Plattenaufbauten hervorgerufen werden. Die im Zuge erhöhter relativer Luftfeuchten auftretenden Dehnungen und Spannungen innerhalb der Massivholzplatten wurden durch drei Versuchsanordnungen geprüft. Die Ergebnisse zeigten einen deutlichen Einfluss der Verklebung auf das Quellverhalten der Platten.

Investigation on bonding of three-layer cross laminated timber using hardwood.
Because of growing hardwood quantity the physical-mechanical properties as well as possible application areas of hardwoods are increasingly topic of different research projects. The following investigations were carried out on three-layer cross laminated timber which was partially or totally made from hardwood. The respective layers were varied in wood species as well as in thickness. The main point of the work was to determine how far strains, induced by the bigger swelling of hardwood compared to softwood, can be compensated in elastic glue joint. Occurred strains into the panels were determined by three test set-ups. The results showed influences of the used glue joint on swelling behaviour of the panel configurations.

Der aus Sicht der Tragwerksplaner interessanteste und auch für die Besucher spektakulärste Teil des Projekts Metropol Parasol ist die 150 m lange und bis zu 28 m hohe, begehbare Holzkonstruktion aus mehrlagig verklebten Furnierschichtholzscheiben. Die Realisierung gelang nur dank einiger konstruktiver Innovationen, wie der 2 bis 3 mm dicken Polyurethan-Beschichtung, montageoptimierten Verbindungsdetails und der weltweit erstmals im Holzbau eingesetzten Temperung des für das Einkleben der Gewindestangen verwendeten Epoxid-Harzes. Außerdem erläutert der Bericht besondere Fragestellungen zur statischen Berechnung, der Herstellung und der Montage.

New concepts in timber structures with LVL plates - The timber structure of Metropol Parasol in Seville.
The most impressive part of the Metropol Parasol from a structural engineer’s point of view as well as from the visitor’s perspective is the 150 m long and up to 28 m high timber structure of the parasols made of multi-glued laminated veneer lumber (LVL) panels. Realisation succeeded due to several constructive innovations like 2-3 mm thick polyurethane coating, easy to install node details and the world premiere of tempered epoxy resin for glued-in rods in a timber construction. Beyond this, the article elucidates special questions concerning the structural design, production and assembly.

Der Aufsatz behandelt typisierte Stabtragwerke aus Holz, die in der DDR ab 1955 entwickelt wurden. Als Anwendungsgebiete galten überwiegend landwirtschaftliche Nutzbauten, aber auch Lagerhallen und Dächer von Schulen und anderen Gesellschaftsbauten. Nach Kenntnis der Autoren handelt es sich um den ersten Versuch, derartige typisierten DDR-Tragkonstruktionen vergleichend darzustellen. Dieser Aufsatz schließt sich thematisch dem Aufsatz im Heft 8/2011 der BAUTECHNIK über typisierte stählerne Stabtragwerke in der DDR an.

Typified wooden frame structures in the GDR from 1955 until 1990.
This article outlines typified wooden frame structures, which were developed in the former GDR from 1955 until 1990 primarily for farming facilities, but also for storage buildings and roofs of social buildings. From the level of the author’s awareness this is the first publication discussing typified structures of the GDR in a comparative way. This article completes the article published in the issue No. 8/2011 of BAUTECHNIK about typified steel frame structures in the GDR.

Faserverstärkte Kunststoffe werden immer häufiger als tragende Bauteile im Bauwesen verwendet. Der Beitrag beleuchtet kurz aktuelle Anwendungsschwerpunkte und die geforderten Eigenschaften der Werkstoffe. Mit der BÜV-Empfehlung “Tragende Kunststoffbauteile im Bauwesen” (2010-08) wird eine Hilfestellung für Tragwerksplaner und Prüfingenieure für die statische Berechnung und Bemessung von Tragwerken aus Kunststoffen vorgestellt. Es wird dabei besonders auf die Nachweise der Dauerstandfestigkeit und auf die Analogie zu den Nachweiskonzepten im Ingenieurholzbau eingegangen. Ein einfaches Bemessungsbeispiel für ein Dachtragwerk aus glasfaserverstärktem Polyesterharz rundet den Beitrag ab.

The new BÜV-code for structural design of polymers in load bearing structures (2010-08).
Fibre-reinforced polymer composites (FRP) have found a growing market in the construction sector. In special fields of application FRP offer high strength to weight ratio, excellent corrosion resistance, high thermal insulation and electrical isolation. With the BÜV-code ”polymers in load bearing structures” (2010-08) a guideline for structural analysis and design of FRP is presented. Special focus is laid on the ”duration of load”-effect and the necessary design checks compared with the codes for timber structures. The paper ends with a short worked example of the structural design of a FRP-beam used as load bearing structure in a roof.

Das primäre Ziel der vorliegenden Untersuchungen besteht darin, wesentliche Grundlagen für die Bemessung biegebeanspruchter Verbundbauteile aus Holz und hochfesten bzw. ultrahochfesten Betonen (UHPC) mit geklebtem Verbund zu ermitteln. Weiterhin wird ein Testverfahren für die experimentelle Untersuchung der Verbundfestigkeit geklebter Holz-Beton-Verbunde vorgeschlagen. Es werden zwei mechanische Modelle zur Beschreibung des Verbundverhaltens vorgestellt. Neben der Theorie des Verschieblichen Verbunds, die bereits 1953 von Volkersen hergeleitet wurde, wird in diesem Zusammenhang die linear elastische Bruchmechanik (LEBM) herangezogen. Der Versuchsaufbau und die wesentlichen Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen werden vorgestellt. Die Verbundversuche belegen, dass das Verbundversagen in den meisten Fällen im Holz, nahe der Klebfuge auftritt. Auf der Grundlage der Verbundversuche wird ein Vorschlag für die Bemessung biegebeanspruchter Bauteile angegeben. Dieser wird mit Hilfe zweier Vierpunkt-Biegeversuche im Bauteilformat validiert.

Bonded Timber-Concrete-Composite Structures with high- resp. ultrahigh performance Concretes.
The main ambition of the present investigations is to develop the basic information for the design of adhesive bonded composite members from timber and UHPC. Furthermore, a standard test setup for the experimental determination of the bond strength of timber-concrete composites will be derived. Two mechanical models for the description of the bond behaviour will be documented. The theory of the compliant bond, which was already introduced by Volkersen in 1953 and the linear elastic fracture mechanics (LEFM) are possible approaches for this purpose. The setup and the main results from experimental investigations on the bond behavior will be presented. It is found that the bonding failure occurs in timber close to the bond-line in most cases. In general, the ultimate loads can be estimated by Volkersen’s theory. On the basis of the bond investigations, recommendations for the design of bending members are given. These recommendations are validated by two full-scale bending tests. Additional strain- and deformation-measurements proved, that the assumptions which were taken for the design of bending members are sound.

Holz zeigt eine hohe Beständigkeit gegenüber den meisten Chemikalien in allen drei Aggregatzuständen. Aus diesem Grund wird es häufig für Baukonstruktionen von chemischen Fabriken oder Lagerhallen für chemische Stoffe eingesetzt. Der Beitrag befasst sich mit dem aktuellen Stand der Erfassung der Korrosion und ihres Einflusses auf die Festigkeit von Holz und Brettschichtholz. Es wird die Berücksichtigung derartiger Einflüsse durch einen Modifikationsbeiwert” “Aggressive Medien” bei der Bemessung von Holzbauteilen erläutert.

Studies on the strength and ultimate limit design of timber under the influence of chemically aggressive media.
Timber has a high resistivity to chemically aggressive agents. This is one of the reasons why timber structures are frequently being used in the construction of storage halls for chemical materials or of industrial buildings with aggressive environment. In this paper the state of the art of corrosion in timber and the consideration the chemical action by using a modification factor in the limit state design is presented.

Kleben von tragenden Bauteilen ist im Holzbau auf wenige Anwendungsgebiete beschränkt. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Brettschichtholz oder zur Ertüchtigung bestehender Strukturen eingesetzt. Um Kleben als Alternative zu stiftförmigen mechanischen Verbindungsmitteln einzusetzen, muss die Bemessung geklebter Anschlüsse ermöglicht werden. Holzspezifische Faktoren wie Anisotropie, Streuung der mechanischen Eigenschaften und sprödes Versagen erschweren eine genaue Vorhersage. Aufgrund der auftretenden Spannungsspitzen ist ein deterministischer Spannungsnachweis nicht geeignet. Eine Alternative zur Bestimmung der Tragfähigkeit geklebter Anschlüsse bietet die in diesem Beitrag vorgestellte probabilis tische Methode, die es erlaubt, die Spannungsverteilungen in geklebten Verbindungen mit ihren Spannungsspitzen und die Streuungen der Festigkeitswerte des Werkstoffes zu erfassen. Im Rahmen der vorgestellten Arbeit wurden geklebte Doppel-Laschenanschlüsse sowohl experimentell als auch numerisch betrachtet, wobei der Einfluss der überlappungslänge, der Klebschichtdicke und des Klebstoff-E-Moduls betrachtet wurde. Im Anschluss wurde ein probabilistisches Bemessungsverfahren angewendet und eine gute übereinstimmung zwischen experimentellen und theoretischen Traglasten erreicht. Das Verfahren kann unmittelbar für die Bemessung geklebter Anschlüsse angewandt werden.

Probabilistic design of adhesively bonded timber joints.
The use of adhesive bonding in structural timber engineering is limited to the production of laminated wood and the toughening of existing structures. To use adhesives as an alternative to mechanical fasteners, an accurate and reliable design method has to be developed. Characteristic material properties of wood such as anisotropy, large scattering of mechanical values and brittle failure complicate the capacity prediction of bonded joints. A deterministic approach is not able to deal with the stress peaks inside the joints. With the probabilistic concept, an alter native solution is presented, which allows for a strength prediction under consideration of the complex stress distributions and the stress peaks in the joint, as well as the scatterings of the mechanical properties of the material. Adhesively bonded double lap joints were investigated both experimentally and numerically under consideration of various parameters such as overlap length, adhesive layer thickness and type of adhesive. The probabilistic design method was applied and good agreement between experimental and theoretical failure loads was obtained. The proposed method has immediate actionable application for the dimensioning of adhesively bonded timber joints.

Holz-Beton-Verbundkonstruktionen weisen als hybride Tragwerke gegenüber reinen Holz- bzw. Stahlbetonkonstruktionen zahlreiche Vorteile auf. Wesentlich für die Effizienz der Hybridbauweise ist die Ausbildung der Verbundfuge. Der vorliegende Beitrag stellt ein neues Verbundelement für Straßenbrücken in Holz-Beton-Verbundbauweise vor, welches im Rahmen eines Forschungsprojekts an der Bauhaus-Universität Weimar entwickelt wurde. Die rechnerische Analyse der Verbundkonstruktion erfolgt  -  abweichend von den im Hybridbau bisher üblichen Berechnungsmethoden  -  unter Anwendung von Energiemethoden und Nutzung von Algorithmen der mathematischen Optimierung.

Calculation of timber-concrete composite structures using mathematical optimization methods.
Timber-concrete composite structures have many advantages over conventional timber and re inforced concrete structures. The efficiency of such hybrid structures significantly depends on the properties of the com posite joint. This article presents a novel structural element for the joint of timber-concrete composite bridges, which was developed as part of a research project at the Bauhaus-Universität Weimar. In contrast to standard calculation methods, an energy method and the mathematical optimization is applied for the numerical analysis of the hybrid structure.

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.

In den Jahren 2007/2008 entstand im deutschen Alpenraum ein Museumsbau außergewöhnlichen Formats. Ein auf einer einzelnen Stütze stehendes Bauwerk von 34 m Länge ragt etwa 7 m über eine Felskante hinaus, so dass ein ungehinderter Blick auf das 1300 m tiefer gelegene Mittenwald ermöglich wird. Dieser Beitrag beschreibt Konzeption, Tragwerksplanung und Bauausführung für ein Bauwerk, das in einer für deutsche Verhältnisse ungewöhnlichen Umgebung unter ungewöhnlichen Witterungs- und Arbeitsverhältnissen errichtet wurde.

The telescope in the Alps
During 2007/2008 an extraordinary building structure was erected which serves as a museum in the German Alps. A building supported on only one column being 34 meters long and cantilevers 7 meters from the edge of the mountain top. This construction enables the visitor to overlook freely the town and landscapes of Mittenwald 1300 meters beneath. This paper describes the conception, the planning of structural framework and the construction itself concerning a building in an unusual environment and under exceptional weather and working conditions.

Aufgrund vieler Untersuchungen zur Standsicherheit von Eissporthallen wurde festgestellt, dass diese in unterschiedlichem Maße saniert werden müssen. Die Holzfeuchtigkeit der Tragkonstruktionen betrug meistens langanhaltend über 20 %. Daher wurden Untersuchungen zu den Ursachen hoher Holzfeuchten in Eissporthallen durchgeführt. Eine der Ursachen liegt in dem Strahlungsaustausch zwischen der Hallendecke und der Eisfläche. Zu dieser Problematik wurden Versuche durchgeführt und daraus mögliche Verbesserungsvorschläge für Eissporthallen abgeleitet.

About the humidity problem in ice rinks. After expertising the structural safety of several ice rinks, it was detected that the constructions of several buildings have to be redeveloped. The long lasting wood moisture of the main structure was predominantly over 20 %. Therefore research into the reason of high wood moisture in ice rinks was made. One fact is the exchange of radiation between the ceiling and the ice. This problem was analysed in tests and suggestions for improvement are made.

Die alte Idee einer hölzernen Brücke mit einem Tragwerk aus polygonalen Stabbögen wurde im 17. Jh. wiederbelebt und zieht sich von da an durch die Fachliteratur zum Bauwesen. Praktische Anwendungen der Idee finden sich jedoch erst in der zweiten Hälfte des 18. Jh., und zwar vor allem im Lehrgerüstbau. Der Beitrag verfolgt einen Entwurf Claude Perraults und einen Konkurrenzvorschlag, nämlich den hölzernen Stabbogen nach Vorlage der Trajansbrücke über die Donau, durch die Literatur und zeigt auf, dass die Propaganda für hölzerne Bogenbrücken eng verzahnt ist mit den ersten Versuchen einer “Modellstatik”: Das Tragwerk wird im Modell gebaut und belastet, und anhand der Traglast des Modells wird auf jene der Originalbrücke hochgerechnet. Während die Geschichte der Bogenstatik schon oft untersucht worden ist, schlägt der vorliegende Beitrag ein bisher wenig beachtetes Kapitel der frühen Ingenieurwissenschaft auf.

Arched timber bridges and structural analysis by scale models. Timber bridges based on the principle of polygonal arches are an idea which received increased attention from the 17th century onwards. However, the idea remained mostly academic. It was intimately connected to early attempts at structural analysis using scale models. The present contribution discusses the evolution of the arched timber bridge and the associated model-based considerations on the load-bearing capacity of such structures. When Euler had finally figured out precisely how model-based analysis could be employed, the high tide of model-building was already over, and analytical methods came to dominate the scene.

Die Schraubenpressklebung ist eine Methode zum Herstellen tragfähiger geklebter Verbindungen, welche in der neuen überarbeiteten DIN 1052:2008, Abschnitt 14 geregelt ist. Bei der Anwendung dürfen jedoch ausschließlich selbstbohrende Schrauben mit Teil gewinde zum Aufbringen des nötigen Pressdrucks benutzt werden. Im Rahmen grundlegender Untersuchungen wurde die Nagelschraube als Alternative zur bisher geregelten Schraube geprüft. Für die insgesamt drei untersuchten Klebstoffe wurden Verklebungen zwischen Brettschichtholz und Vollholz, Sperrholz, sowie Furnierschichtholz untersucht. Zusammen wurden 932 Prüfkörper in Anlehnung an DIN EN 392:1996 auf deren Klebfugenfestigkeiten hin getestet.
Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass mit Nagelschrauben hergestellte Klebungen hinreichende Festigkeiten erzielen, um eine Schrauben-Pressklebung nach DIN 1052:2008 herzustellen.

Screw-press-bonding with nail screws.
The screw-press-bonding is a method to manufacture glued wooden joints. This technology is regulated in the new revised standard DIN 1052:2008 (which is based on the Eurocode 5). In practice it is only allowed to use self-drilling screws with partial thread to generate the required (contact) pressure. Based on different experiments the nail screw was tested as an alternative method. Three adhesives in all were used to make bonding between glued-laminated timber (BSH) and solid wood (VH), plywood (SH) and also laminated veneer lumber (LVL). Altogether, there were tested 932 specimens on their bonding strength on the basis of DIN EN 392:1996.
The results of this experiments show that bonded joints, which were manufactured with nail screws, generate enough strength to make a screw-press-bonding on the basis of DIN 1052:2008.

Mit Einführung der neuen DIN 1052 kommen nun auch im Holzbau das semiprobabilistische Sicherheitskonzept sowie neue Bemessungsregeln und zum Teil erheblich abgeminderte Festigkeitswerte im Vergleich zur alten Norm zur Anwendung. Um die Auswirkungen der niedrigeren Querdruckfestigkeiten aufzuzeigen, werden Vergleichsrechnungen am Beispiel einer eingespannten Stütze und eines Einfeldträgers durchgeführt und einige kritische Anmerkungen zu den in vielen Fällen erforderlichen Verstärkungsmaßnahmen gemacht. Bei Holzbalkendecken wird dargestellt, dass die neu aufgenommenen Empfehlungen zum Schwingungsnachweis die erforderliche Konstruktionshöhe bestimmen und damit Holzbalkendecken für größere Spannweiten unwirtschaftlich werden. Insgesamt zeigt sich bei Anwendung der neuen DIN 1052, dass der Planungsaufwand gegenüber der alten Norm erheblich anwächst.

Experience in application of the new German code DIN 1052 in comparison with the previous standard.
With the new German code DIN 1052 the semi-probabilistic safety concept has been introduced for timber constructions as well as new design procedures and to some extent considerably reduced strength properties in comparison to the previous standard. For illustration of the impact of the low lateral pressure strength comparative calculations are performed using a clamped column and a simply supported beam and some critical comments are given for strengthening measurements required in many cases. For timber beam ceilings it is shown that the new recommendations for vibration control govern the required construction height und make such constructions inefficient for longer span lengths. In general, the complexity applying the new DIN 1052 is considerably higher than designing on the basis of the previous standard.

Bei der Bemessung stiftförmiger Verbindungsmittel des Holzbaus gab es im Zuge der Umstellung auf eine neue Normengeneration einen Paradigmenwechsel. Für das einzelne Verbindungsmittel muss eine ganze Reihe von Nachweisen auf der Grundlage einer deutlich verfeinerten Versagenstheorie geführt werden. Zudem wird das Zusammenwirken mehrerer Verbindungsmittel an einem Knotenpunkt mit wesentlich größeren Reduktionsfaktoren belegt, als dies bisher der Fall war.

Dowel type fasteners for timber construction in comparison of design codes.
The change to new design codes for timber constructions led to a paradigm shift in the dimensioning of dowel type fasteners. For the single fastener a series of regulations have to be obeyed on a basis of a much more detailed theory of failure. In addition to this the interaction of fasteners in a joint is backed with much higher reduction factors than before.

Es werden die Grundlagen zur Aussteifung von Holztragwerken dargelegt und an Beispielen erläutert.
DIN 1052:2008-12 - New basics for design, calculation and dimensioning of timber structures, Part 5 (2): Construction of bracing in wooden structures.
Basics of bracing in wooden structures are given and amplified by several examples. (Continuation of part 5 (1), number 7/09)

Es werden die Grundlagen zur Aussteifung von Holztragwerken dargelegt und an Beispielen erläutert.

DIN 1052:2008-12 - New basics for design, calculation and dimensioning of timber structures, Part 5: Construction of bracing in wooden structures.
Basics of bracing in wooden structures are given and amplified by several examples.

Stiftförmige Verbindungsmittel im Holzbau werden gemäß aktueller Normung europaweit einheitlich nach der rechenaufwendigen Johansen -Theorie bemessen. Deren effiziente Umsetzung verlangt eine Auswertung mit der EDV. Dadurch kann der Blick für die Zusammenhänge erschwert werden. In diesem Beitrag wird eine Auswertung mit Hilfe von Diagrammen vorgestellt, die als Ergänzung und Alternative den Umgang mit den neuen Regelungen erleichtern soll.

Selbstbohrende Vollgewindeschrauben ermöglichen wirkungsvolle Verstärkungen und Versteifungen sowie leistungsfähige Fügungen von Holzbauteilen. Dabei werden gezielt die hohe axiale Zugfestigkeit und Dehnsteifigkeit sowie der kontinuierliche Verbund der Schrauben genutzt, um ähnlich einer Bewehrung im Stahlbetonbau die schwachen Tragrichtungen des Holzes senkrecht und schräg zur Faserrichtung zu ertüchtigen. Die Bemessung der verschiedenen Schraubenkonfigurationen kann mit Hilfe der aus dem Stahlbetonbau bekannten Stabwerkmodelle erfolgen, die den inneren Kraftfluss im Bauteil bzw. im Anschluss nachbilden und eine einfache Dimensionierung der Schrauben ermöglichen.
In mehreren Versuchsreihen mit Bauteilverstärkungen und -fügungen im Jahr 2007 an der RWTH Aachen konnte die erfolgreiche Anwendung dieses Konstruktionsprinzips gezeigt werden. Darauf aufbauend wurden in einem Fortsetzungsprojekt im Jahr 2008 veränderte und verfeinerte Schraubenkonfigurationen konstruiert und auf ihr Festigkeitsverhalten hin untersucht. Versuche an stahllamellenverstärkten Brettschichtholz-Trägern und biegesteifen Rahmenecken unter positiver und negativer Momentenbelastung zeigten eine hohe Leistungsfähigkeit, die das Potential der Methode nachdrücklich untermauert.

Konstruktion und Tragverhalten historischer Bauwerke haben schon öfter im Zentrum von Forschungsprojekten gestanden, zuletzt ganz besonders intensiv im Karlsruher DFG-Sonderforschungsbereich 315 (Erhalten historisch bedeutsamer Bauwerke). Der hier vorliegende Beitrag ist einem Thema gewidmet, das bei allen diesen Forschungen bisher am Rande gestanden hat, nämlich den barocken Holzkonstruktionen. Die Autoren haben in den letzten Jahren eine große Anzahl barocker Dachwerke in Bayern untersucht, vorwiegend weitgespannte Kirchendächer. Der Bestand solcher Dächer gerade im Gebiet südlich der Donau ist nahezu unüberschaubar groß, und die statische Beurteilung und Ertüchtigung solcher Dächer stellt für den Bauingenieur eine sowohl praktisch und ökonomisch relevante als auch in der Modellbildung anspruchsvolle Aufgabe dar. Bei der Untersuchung der bayerischen Barockdächer hat es sich herausgestellt, dass die dort anzutreffenden Tragkonstruktionen in erheblichem Maße von den typischen mittelalterlichen Dachwerken oder auch von barocken Dachwerken anderer Regionen abweichen: Die barocken Dachtragwerke Süddeutschlands haben - in markantem Unterschied zum mittelalterlichen Dach mit seiner Reihung identischer, voneinander nahezu völlig unabhängiger Gespärre - ausgeprägte firstparallele Tragwirkung. Noch wichtiger - gerade auch im Hinblick auf notwendige Sanierungen - ist aber das äußerst häufige Fehlen eines Zugbandes in Form einer durchgehenden Anker- oder Zerrbalkenlage auf Höhe der Dachtraufe. Die oft weit in den Dachraum ragenden, meist aus Ziegeln gemauerten Gewölbe und Kuppeln machen komplizierte, vielfach statisch unbestimmte Konstruktionen zur Aufnahme der Schubkräfte der Gespärre notwendig. In diesem Beitrag werden typische Konstruktionsvarianten zur Lösung dieser barocken Aufgabe vorgestellt und deren Tragverhalten beleuchtet. Bei allen wichtigen Konstruktionsvarianten stellt sich heraus, dass diese Tragwerke bei der statischen Berechnung im Gegensatz zum klassischen Sparrendachwerk mit Zugband auf Traufenhöhe sehr sensibel auf Modellierungsannahmen reagieren, vor allem auf die angesetzten Steifigkeiten der Verbindungen und Auflager. Nichtlineare Modelle für Verbindungen (z. B. Berücksichtigung der herstellungs- und schwindbedingten Klaffungen) könnten einen wesentlichen Beitrag zum Verständnis des Lastabtrags und zum Nachweis der verbleibenden Standsicherheit solcher Tragwerke liefern.

Es werden Holzbau- Verbindungsmittel beschrieben und die Regeln für die Bemessung erklärt.

Es werden Holzbau-Verbindungsmittel beschrieben und die Regeln für die Bemessung erklärt.