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Mit dem Programm Verstärkter Holzträger 3.0 sind Sie in der Lage, die nach DIN 1052(2008) erforderlichen Nachweise für Holzträger mit und ohne Verstärkung zu führen. Es sind maximal 4 Felder möglich. Optional kann je Träger ein Momentengelenk vorgesehen werden. Zusätzlich können am rechten und linken Trägerende Kragarme berücksichtigt werden. Randeinspannun-gen sind dabei mit dem Programm nicht erfassbar.

Grundlagen, Hintergründe:

Die Berechnung des verstärkten Trägers erfolgt nach dem Verfahren nach Topole/Topole in Heft 2, Bautechnik 74 (1997). Dabei werden die Dübel über ihre Verschiebungsmodule Kser nach DIN 1052 (2004), Anhang G, Tabelle G1 als Federelemente erfasst und bilden somit eine elastische Kopplung zwischen Holzträger und Verstärkung. Dabei ist frei wählbar, welches Feld verstärkt werden soll.

Kragarme können nur verstärkt werden, wenn das angrenzende Feld ebenfalls verstärkt ist. Die Verstärkungen werden normalerweise über die gesamte Feldlänge angesetzt, allerdings kann man wählen, ob die Verstärkung am Lager aufliegt oder nicht. Somit sind auch „schwebende“ Verstärkungen zu erfassen. Felder, in denen ein Gelenk angeordnet ist, können nicht mit einer Verstärkung versehen werden. Falls Verstärkungen in mehreren benachbarten Feldern vorhanden sind, kann man wählen, ob die Verstärkungen durchlaufend oder am Lager durch ein Momentengelenk getrennt sind. Beispielsysteme zur Erläuterung:

Folgende Holzarten können für den Hauptträger verwendet werden :

• Nadelholz C14 bis C50
• Laubholz D30 bis D70
• Brettschichtholz Gl24h bis Gl36c
• KERTO-S® Träger
• jedes beliebige andere Material ist erfassbar indem der Nutzer die Werte für die Festigkeiten, den E-Modul und den Schubmodul eingibt. Zusätzlich ist der Sicherheitsfaktor gM anzugeben. Damit ist fast jedes Holz - Material erfassbar.

Folgende Verstärkungen sind möglich :

Gelenk möglich:

Es ist möglich, ein Gelenk an dem Holzträger anzuordnen. Falls ein Gelenk vorhanden ist, können hierfür auch die entsprechenden Detailnachweise vom Programm geführt werden.

Ausführungsvarianten für das Gelenk:

Folgende Nachweise werden geführt :

• Nachweise Biegung für Holzträger
• Nachweise Querkraft für Holzträger
• Nachweise Auflagerpressung für Holzträger
• Nachweis der Verformungen für Holzträger
• Nachweis des Gelenks (wahlweise)
• Nachweis Biegung für Verstärkung
• Nachweis Querkraft für Verstärkung
• Nachweis Verbindungsmittel

Schnittgrößenermittlung:
Die Schnittgrößen werden als min/max – Überlagerung auch beim Ansatz von feldweiser Lastanordnung unter Berücksichtigung der Sicherheitsbeiwerte gF ermittelt. Dabei werden die Bemessungslastkombinationen vereinfachend nach DIN 1052 (2004) und nicht nach DIN 1055(100) gebildet. Lediglich beim Nachweis von außergewöhnlichen Bemessungssituationen (z.B. Schnee in norddeutscher Tiefebene) wird die Überlagerung nach DIN 1055(100) unter Berücksichtigung der y – Werte durchgeführt. Für die Biegebemessung wird keine Momentenumlagerung durchgeführt.

Bemessung:
Bei der Bemessung werden alle Einwirkungskombinationen einzeln untersucht. Dies ist notwendig, da der Faktor k,mod an die einzelnen Einwirkungen bzw. deren KLED (Klasse der Einwirkungsdauer) gekoppelt ist. Bei außergewöhnlichen Einwirkungskombinationen wird der Sicherheitsbeiwert gM für die Materialseite automatisch auf 1,00 gesetzt.

Nachweis Biegung Holzträger:
Beim Nachweis der Biegung wird an allen Stellen des Trägers die vorhandene Biegespannung sm mit der zulässigen Festigkeit fm,d verglichen (Ausnutzung h). Die maximale Ausnutzung wird angezeigt. Für Brettschichtholz mit einer Trägerhöhe 600 mm kann der Wert für fm,d wahlweise automatisch erhöht werden. Für Träger aus KERTO-S mit einer Trägerhöhe > 300 mm kann der Wert für fm,d wahlweise entsprechend abgemindert werden.

Nachweis Querkraft Holzträger (Schub):
Beim Nachweis der Querkraft (Schub) kann der Nutzer wählen, ob der Nachweis im Abstand x = h geführt wird, oder an der Auflagerkante bemessen wird. Zusätzlich kann optional der Wert für fv,d um 30% erhöht werden, wenn die Bemessungsstelle min. 1,50m vom Hirnholzende entfernt ist (DIN 1052 10.2.9(4)).

Nachweis Auflagerpressung:
Beim Nachweis der Auflagerpressung können wahlweise die nach DIN 1052 zulässigen Überstände ü = 30 mm angesetzt werden. Das Programm setzt dabei an Endauflagern automatisch nur einmal ü an, wenn kein Kragarm vorhanden ist. Der Nutzer kann zudem den Beiwert kc,90 wählen (standardmäßig ist dieser Wert auf 1,00 gesetzt)

Nachweis Durchbiegungen:
Beim Nachweis der Durchbiegungen werden die Durchbiegungen für die quasi-ständige und die seltene Bemessungssituation unter Berücksichtigung der y0 – Werte bzw. y2 – Werte ermittelt. Bei Kragarmen werden wahlweise nur die positiven Durchbiegungen angesetzt. Zudem kann der Nutzer optional vorgeben, dass der Deformationsbeiwert k,def bei Holz, welches feucht eingebaut wird und nachträglich trocknet um 1,00 erhöht wird.

Nachweis Biegung Verstärkung:
Der Nachweis für Biegung wird bei Verstärkungen aus Stahl nach DIN 18800 und für Verstärkungen aus KERTO-S nach DIN 1052 (2004) geführt. Bei Stahlprofilen wird der Nachweis elastisch – elastisch geführt. Der Beiwert a,pl wird dabei nicht angesetzt.

Nachweis Querkraft Verstärkung (Schub):
Der Nachweis für Querkraft wird bei Verstärkungen aus Stahl nach DIN 18800 und für Verstärkungen aus KERTO-S nach DIN 1052 (2004) geführt. Dabei wird bei KERTO – Platten wahlweise der Nachweis im Abstand x = h vom Auflager geführt.

Nachweis Vergleichsspannung Verstärkung:
Falls die Ausnutzung für Sigma und Tau jeweils über 50% liegt, wird der Nachweis der Vergleichsspannung nach DIN 18800 geführt.

Nachweis Dübelverbindungen:
Die Verbindungen zwischen Holzträger und Verstärkung werden als Dübel besonderer Bauart nachgewiesen. Dabei erfolgt der Nachweis nach DIN 1052(2004). Es werden die Ausnutzungen für jeden Dübel geführt. Die maximale Ausnutzung wird dann massgebend.

Informativ:

Grafische Gegenüberstellung: Holzträger mit / ohne Verstärkung

Screenshots:

Systemeingabe ohne Verstärkung (Bruch)

Systemeingabe mit Verstärkung (2 x Flachstahl)

Lasteingabe

Bemessungsparameter

Verstärkung definieren

Verbindungsmittel definieren

Beispielausdrucke:

• Beispielausdruck Verstärkung durch Flachstahl - Langform
• Beispielausdruck Verstärkung durch Flachstahl - Kurzform
• Beispielausdruck Verstärkung durch U-Profile
• Beispielausdruck Verstärkung durch Kerto