Beschreibung des Moduls
Gratsparren
Mit dem Programm Gratsparren sind Sie in der Lage Gratsparren mit bis zu zehn Feldern und beidseitigem Kragarm nach Eurocode 5 zu bemessen. Die Lastannahmen (Ermittlung der Einwirkungen) erfolgen voll automatisiert nach Eurocode 1.
System
Systemdarstellung:
Systemeingabe:
Die Eingabe des Systems ist selbsterklärend. Jede Anpassung wird direkt im Vorschaufenster angezeigt, so dass jederzeit größtmögliche Kontrolle gegeben ist.
Grundlagen
Berechnungsgrundlagen
Mit dem vorliegenden Programm können Gratsparren mit bis zu zehn Feldern und beidseitigem Kragarm nach DIN 1052 (2004) bemessen werden.
Mit Hinblick auf die Anforderungen der DIN 1055-4 (Windlasten) wird als Dachform ein Walmdach angesetzt.
Sämtliche Lasten sind auf die neue DIN 1055 bezogen. So gilt für Schneelasten die DIN 1055-5(2005) und für Windlasten die DIN 1055-4 (2006). Für Eigengewichtslasten und Nutzlasten ist die DIN 1055-3 (2003) maßgebend.
Die Bemessung erfolgt für Biegung + Längskraft an der Stütze und im Feld. Zudem wird die Beschränkung der Durchbiegung überprüft.
Für die Bemessung wird der Kernquerschnitt zugrundegelegt.
Achtung:
Sollten z.B. aus Zusatzlasten sehr große Druckkräfte im Sparren auftreten, dann muß ggf. eine zusätzliche Stabilitätsuntersuchung erfolgen. Gleiches gilt für große Querkräfte, da die Schubspannung nicht ermittelt und geprüft wird, was bei normalen Sparren auch nicht gefordert ist.
Materialien
Folgende Holzarten können berücksichtigt 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 γM anzugeben. Damit ist fast jedes Holz - Material erfassbar. Eigene Materialien können in einer Datenbank gespeichert werden.
Lasten
Folgende Lastfälle werden erfasst:
- Eigengewicht
- Schneelast
- Windlast
- sonstige Verkehrslast
Die Lastfallüberlagerung erfolgt ausschließlich nach DIN 1052 (2004) und nicht nach DIN 1055-100 (Vereinfachung ohne Berücksichtigung der Psi,2-Werte)!
Die Belastung aus den Sparren (Schiftern) wird ohne eine Durchlaufwirkung angesetzt. Dies liefert im Allgemeinen größere Schnittgrößen für die Bemessung des Gratsparrens, ist jedoch auf der sicheren Seite.
Bei Schiftern am unteren Kragarm, welche eine große Kragarmlänge und nur eine kurze Feldlänge aufweisen, können am Anschluss zum Gratsparren abhebende Lagerreaktionen auftreten, was auch beim Gratsparren zu abhebenden Lasten führen kann. Dies muss konstruktiv berücksichtigt werden.
Die automatisierte Lastermittlung in den Dachprogrammen:
Die Ermittlung der Lasten in den Dachprogrammen erfolgt automatisch über die Eingabe der Standortdaten und Randparameter. In den Grundlasten/Lastparametern werden die Eigengewichte, die Schneelasten und die Windlasten definiert. Den Programmen liegt eine komplexe Datenbank mit über 14.000 Datensätzen zugrunde, die beliebig erweitert werden kann. Über die Eingabe des Ortes oder der Postleitzahl werden alle relevanten Parameter geladen und die Lasten werden entsprechend angepasst:
Hinweis zu Windlasten:
Das Programm ermittelt eigenständig alle notwendigen cpe-Werte. Der Nutzer hat jedoch die Möglichkeit, für die Bemessung des Sparrens eine feste Größe für die Windlast wk anzugeben. Dann wird für die Bemessung keine Einteilung in Bereiche (F, G und H) vorgenommen.
Man kann auch auswählen, ob bei Sattel-/Walm- oder Pultdächern im Bereich F, G und H die positiven oder negativen Werte für cpe angesetzt werden. Weiterhin kann man festlegen, ob der Bereich F oder der Bereich G von der Traufkante oder von der Hauskante aus angesetzt werden (nur interessant bei Dachüberstand).
Das Programm ermittelt alle Auflagerreaktionen für die Windlastfälle (Anströmung 90° und 180° sowie ggfs. Leeseite). Diese Lagerreaktionen können wahlweise mit ausgedruckt werden.
Der Windstaudruck q kann nach Angabe der notwendigen Werte wie Höhe über Gelände, Windlastzone und ggfs. Geländekategorie vom Programm automatisch ermittelt werden
Hinweis zu Schneelasten:
Die Schneelast sk kann nach Angabe der notwendigen Werte wie Höhe über NN und Schneelastzone vom Programm automatisch ermittelt werden.
Nachweise
Folgende Nachweise werden geführt :
- Nachweis der Biegespannungen aus Biegung + Normalkraft
- Nachweis der Durchbiegungen
- Nachweis der Schubspannung (Querkraft)
Bei den Spannungs - und Durchbiegungsnachweisen werden die Ausnutzungsgrade eta ermittelt, welche stets kleiner oder gleich 1,00 sein müssen.
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.
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Beispiel: Gratsparren mit Zusatzlast |
Das Programm Gratsparren wird regelmäßig weiterentwickelt. Folgende Tabelle zeigt den aktuellen Entwicklungsstand:
16/05.1
• nun Grundwinkel ungleich 90° möglich
• nun Brandbemessung möglich
• in Systemgrafik Abmessungen Balken ergänzt
• Festigkeiten Brettschichtholz nun nach DIN EN 14080:2013-09
• Brettschichtholz GL30c / GL30h ergänzt, GL36c / GL36h entfernt
15/12.1
• Abminderung NKL 2/3 bei 70% Anteil g nicht bei nur g (Auslegung NABau)
15/09.1
• nun zul. Durchbiegungen manuell frei wählbar
13/02.1
• Änderungen nach DIN EN 1995-1-1/NA/A1 eingearbeitet
• Eigengewicht der Sparren / Kehlbalken kann nun mit spez. Gewicht vorgegeben werden
• Winddruck q und Schneelast sk können nun manuell vorgegeben werden
• Winddruck q kann auch nach genauem Verfahren ermittelt werden (Deutschland)
12/10.1
• Lager werden in der Grafik nun nummeriert
12/08.1
• (NA Österreich): Korrektur bei Schneelastermittlung in Mischgebieten (wenn Mittel aus zwei Zonen)
12/04.1
Umstellung / Ergänzung auf Eurocode
10/12.1
• Hinweis auf Abminderung Schnee an Traufe nach MLTB Bayern entfernt
• Last aus Schneefang wird nun gemäß NABau nicht mehr angesetzt, nur Mue = 0,80
10/07.1
• Korrektur der Grafik bei sehr unterschiedl. DN
Änderungen / Erweiterungen vor 2010 werden hier nicht aufgelistet. Für Informationen über Versionen 09/11.1 und älter klicken Sie bitte hier.