Gegenstand der Arbeit ist der Entwurf, die statische Berechnung und Bemessung einer Halle, deren Hauptragwerk durch Satteldachbinder mit veränderlicher Trägerhöhe aus Leimholz gebildet wird.
Grundlage der Rechnung ist die neue DIN 1052:2004-08.
Besonderer Schwerpunkt ist die detailierte Lastermittlung, einschließlich Windlast.
Die gesamte Rechnung wird ohne jedes Statik-Programm ausgeführt.
Es wird versucht, durch detaillierte und differenzierte Berechnungen die Abmaße der Hölzer so weit wie möglich zu minimieren.
Aufgabenstellung (Wortlaut):
Es ist eine Halle zu entwerfen. Haupttragwerk ist ein Satteldachbinder mit veränderlicher Trägerhöhe.
Neben der Bemessung der Binder sind auch die Dimensionen für Gerbergelenkpfetten, die Stabilisierung der Halle und die Stützen zu berechnen. Es sind Aussagen zu Wandausbildung, Anschlussdetails und Verbindungspunkten zu erarbeiten und zeichnerisch darzustellen.
Die wesentlichen Detailpunkte sind statisch nachzuweisen.
Teilaufgabe:
• Lastenermittlung
• Statische Nachweise
• Nachweise der Festigkeit nach DIN 1052:2004
• Nachweis der Gebrauchsfähigkeit
• Zeichnungen zur Konstruktion und Details (Verbindungen, Geländer, Anschlüsse, Auflager)
Baustoffe:
Brettschichtholz BSH; Brettschichtholzklasse BS 16 (entspricht nach DIN 1052:2004-08 BS-Holz GL 32h)
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 1.1 Grundlagen
- 2 Ausgangsmaße
- 2.1 Gegebene Werte
- 2.2 Gebäudegeometrie
- 2.2.1 Pfetten
- 2.2.2 Leimholzbinder (Träger)
- 3 Positionsplan
- 4 Position 1 Gerberpfetten
- 4.1 Lastannahme
- 4.1.1 Ständige Einwirkungen – Eigenlasten (charakteristische Werte)
- 4.1.2 Veränderliche Einwirkungen – charakteristische Werte
- 4.1.2.1 Schnee
- 4.1.2.2 Wind
- 4.1.3 Bemessungswerte der Einwirkung Ed für die Gerberpfetten
- 4.2 Bemessungswerte der Beanspruchung
- 4.3 Position 1 Nachweise Gerberpfetten
- 4.3.1 Position 1.1 Normale Gerberpfette (innere Pfette) Nachweise
- 4.3.2 Position 1.2 Traufpfette Nachweise
- 4.3.3 Position 1.3 Firstpfette Nachweise
- 4.3.4 Zusammenfassung Pfettenmaße
- 4.3.5 Position 1.4 Nachweis der Gerbergelenke der Pfetten
- 4.3.6 Position 1.5 Sicherung der Pfetten
- 5 Position 2 Leimholzträger (Binder)
- 5.1 Statisches System
- 5.2 Lastannahme Träger (Binder)
- 5.2.1 Ständige Einwirkungen – Charakteristische Lasten
- 5.2.2 Veränderliche Einwirkungen – Eigenlasten (charakteristische Werte)
- 5.2.3 Bemessungswerte der Einwirkung Ed für die Träger
- 5.3 Bemessungswerte der Beanspruchung Träger (Festigkeiten)
- 5.4 Ermittlung der Biegespannung an den Stellen xap und x0
- 5.5 Position 2 Tragsicherheitsnachweise Hauptträger (Leimholzbinder)
- 5.6 Position 2 Stabilitätsnachweise Hauptträger (Binder)
- 5.7 Position 2 Nachweis der Gebrauchstauglichkeit
- 6 Position 3 Gabellagerung der Träger
- 7 Position 4 Stützen
- 7.1 Belastung der Stützen
- 7.2 Tragsicherheitsnachweise Stützen
- 7.3 Gebrauchstauglichkeitsnachweis Stützen
- 8 Position 5 Gebäudeaussteifung
- 8.1 Position 5.1 Aussteifung Giebelwand
- 8.1.1 Nachweis der Tragfähigkeit auf Zug für die Anschlusstechnik und den Zugstahl
- 8.1.2 Nachweis der Stiele der Giebelwand gegen Knicken
- 8.1.2.1 Belastung der Stiele der Giebelwand
- 8.1.2.2 Nachweis gegen Knicken der Stiele der Giebelwand
- 8.2 Position 5.2 Aussteifung Dach und Gebäudekorpus
- 8.2.1 Lasten auf die Böcke
- 8.2.2 Nachweise der Böcke
- 8.3 Position 5.3 Aussteifung Traufwände
- 9 Zusammenfassung der nachgewiesenen Positionen
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Hausarbeit hat zum Ziel, den Entwurf, die statische Berechnung und Bemessung einer Halle mit einem Satteldachbinder aus Leimholz mit veränderlicher Trägerhöhe zu präsentieren. Die Berechnungen erfolgen ohne die Verwendung von Statikprogrammen. Ein Schwerpunkt liegt auf der Minimierung der Abmessungen der verwendeten Hölzer durch detaillierte Berechnungen.
- Entwurf einer Halle mit Satteldachbinder aus Leimholz
- Statische Berechnung des Tragwerks
- Bemessung der Binder, Pfetten und Stützen nach DIN 1052:2004-08
- Nachweis der Gebrauchstauglichkeit
- Detaillierte Betrachtung der Lastannahmen und deren Auswirkungen
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung beschreibt den Wortlaut der Aufgabenstellung, welche den Entwurf und die statische Berechnung einer Halle mit Satteldachbindern aus Leimholz mit veränderlicher Trägerhöhe beinhaltet. Die Teilaufgaben umfassen Lastenermittlung, statische Nachweise nach DIN 1052:2004, Nachweis der Gebrauchstauglichkeit und die Erstellung von Zeichnungen. Der verwendete Baustoff ist Brettschichtholz (BSH) der Klasse BS 16.
1.1 Grundlagen: Dieser Abschnitt erläutert die Grundlagen der verwendeten DIN 1052:2004-08, ein semiprobabilistisches Verfahren zur Bemessung nach Grenzzuständen der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit. Es wird die Trennung von Einwirkungs- und Beanspruchungsseite sowie die Vereinfachung der Lastkombinationen durch eine direkte Relevanzuntersuchung beschrieben.
2 Ausgangsmaße: Hier werden die gegebenen Maße der Halle (Länge, Breite, Binderabstand, Dachneigung, Pfettenabstand) und Lasten (Dacheindeckung, Schneelast) aus der Aufgabenstellung aufgeführt. Diese Angaben bilden die Basis für die nachfolgenden Berechnungen.
2.1 Gegebene Werte: Dieser Abschnitt listet die aus der Aufgabenstellung gewonnenen Abmessungen und Lasten der Halle auf.
2.2 Gebäudegeometrie: Die Geometrie der Pfetten und der Leimholzbinder wird detailliert beschrieben und grafisch dargestellt. Es werden Abmessungen, Winkel und Berechnungen zur Geometrie des gekrümmten Trägers präsentiert.
3 Positionsplan: Ein Positionsplan listet alle relevanten Bauteile der Halle auf, um die einzelnen Berechnungen zu strukturieren.
4 Position 1 Gerberpfetten: Dieses Kapitel behandelt die statische Berechnung und Bemessung der Gerberpfetten. Es werden Lastannahmen, Berechnungen der Bemessungswerte und schließlich die Nachweise der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit durchgeführt. Die Analyse umfasst verschiedene Pfettentypen (normale, Trauf-, Firstpfetten).
5 Position 2 Leimholzträger (Binder): Dieses Kapitel befasst sich mit der Berechnung und Bemessung der Leimholzträger (Binder). Es werden das statische System, die Lastannahmen, die Bemessungswerte, die Tragsicherheitsnachweise und der Nachweis der Gebrauchstauglichkeit ausführlich behandelt. Der Fokus liegt auf der Analyse der Biegespannungen und des Schubs.
6 Position 3 Gabellagerung der Träger: Hier wird die Verbindung von Trägern und Stützen mittels Laschen aus Leimholz und Passbolzen detailliert beschrieben und nachgewiesen. Es werden Nachweise zur Unterlegscheibenpressung, Streckung und Scherung der Passbolzen durchgeführt, sowie die Stabilität der Laschen geprüft.
7 Position 4 Stützen: In diesem Kapitel werden die statischen Berechnungen und Nachweise für die Stützen der Halle durchgeführt. Es werden sowohl Pendelstützen als auch eingespannten Stützen betrachtet, wobei die Lasten, die Tragsicherheitsnachweise und die Gebrauchstauglichkeitsnachweise detailliert beschrieben werden.
8 Position 5 Gebäudeaussteifung: Die Gebäudeaussteifung wird hier mittels der verschiedenen Abspannungen (Giebelwand, Dach und Gebäudekorpus, Traufwände) erläutert. Für jedes dieser Systeme werden die Lastannahmen, Berechnungen und entsprechenden Nachweise detailliert dargestellt. Es wird dabei auf die Verwendung von Simpson Strong-Tie® Windverbandanschlüssen eingegangen.
Schlüsselwörter
Halle, Leimholzbinder, veränderliche Trägerhöhe, Satteldachbinder, Gerberpfetten, Statik, Bemessung, DIN 1052:2004-08, Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit, Lastannahme, Windlast, Schneelast, Biegespannung, Schub, Knicken, Aussteifung, Simpson Strong-Tie®
Häufig gestellte Fragen zur Hausarbeit: Statische Berechnung und Bemessung einer Halle mit Satteldachbinder aus Leimholz
Was ist das Thema der Hausarbeit?
Die Hausarbeit behandelt den Entwurf, die statische Berechnung und Bemessung einer Halle mit einem Satteldachbinder aus Leimholz mit veränderlicher Trägerhöhe. Die Berechnungen erfolgen ohne die Verwendung von Statikprogrammen, mit Fokus auf der Minimierung der Abmessungen der verwendeten Hölzer.
Welche DIN-Norm wurde verwendet?
Die Berechnungen basieren auf der DIN 1052:2004-08, einem semiprobabilistischen Verfahren zur Bemessung nach Grenzzuständen der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit.
Welche Bauteile werden in der Hausarbeit berechnet und bemessen?
Die Hausarbeit umfasst die Berechnung und Bemessung von Gerberpfetten (inklusive normaler, Trauf- und Firstpfetten), Leimholzträgern (Bindern), Gabellagerungen der Träger, Stützen (Pendel- und eingespannt) und der Gebäudeaussteifung (Giebelwand, Dach und Gebäudekorpus, Traufwände).
Welche Lasten wurden berücksichtigt?
Die Berechnungen berücksichtigen ständige Einwirkungen (Eigenlasten) und veränderliche Einwirkungen wie Schnee- und Windlasten. Die charakteristischen und Bemessungswerte dieser Lasten werden detailliert ermittelt und angewendet.
Welche Nachweise wurden durchgeführt?
Für jedes Bauteil wurden Tragsicherheitsnachweise und Nachweise der Gebrauchstauglichkeit durchgeführt. Zusätzlich wurden spezifische Nachweise wie z.B. der Nachweis der Gerbergelenke der Pfetten, der Nachweis gegen Knicken der Stützen und der Nachweis der Zugfestigkeit der Anschlusstechnik der Aussteifung durchgeführt.
Welche Materialien wurden verwendet?
Der verwendete Baustoff ist Brettschichtholz (BSH) der Klasse BS 16. Für die Anschlüsse wird auf Simpson Strong-Tie® Windverbandanschlüsse eingegangen.
Wie ist die Hausarbeit strukturiert?
Die Hausarbeit ist in Kapitel gegliedert, beginnend mit einer Einleitung und Grundlagen, gefolgt von der Beschreibung der Ausgangsmaße und der Geometrie des Gebäudes. Die Hauptteile behandeln die einzelnen Positionen (Gerberpfetten, Leimholzträger, Gabellagerung, Stützen und Gebäudeaussteifung) mit detaillierten Berechnungen und Nachweisen. Eine Zusammenfassung der Ergebnisse schließt die Arbeit ab.
Welche Schlüsselwörter beschreiben die Hausarbeit?
Schlüsselwörter sind: Halle, Leimholzbinder, veränderliche Trägerhöhe, Satteldachbinder, Gerberpfetten, Statik, Bemessung, DIN 1052:2004-08, Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit, Lastannahme, Windlast, Schneelast, Biegespannung, Schub, Knicken, Aussteifung, Simpson Strong-Tie®.
Gibt es grafische Darstellungen?
Die Hausarbeit enthält grafische Darstellungen der Gebäudegeometrie und der einzelnen Bauteile (obwohl diese nicht explizit im HTML-Code enthalten sind).
Wo finde ich detailliertere Informationen zu den einzelnen Berechnungen?
Die detaillierten Berechnungen und Nachweise sind im vollständigen Dokument der Hausarbeit enthalten. Dieser HTML-Auszug dient nur als Übersicht.
- Arbeit zitieren
- Werner Söhner (Autor:in), 2009, Entwurf und Bemessung einer Halle mit Leimholzbindern mit veränderlicher Trägerhöhe, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/143906
