Werner Seim - Ingenieurholzbau

1 Cover

2 Titelseite

3 Impressum Autor Prof. Dr.-Ing. Werner Seim Fachgebiet Bauwerkserhaltung und Holzbau Institut für Konstruktiven Ingenieurbau Universität Kassel Kurt-Wolters-Straße 3 Titelbild Kaeng Krachan Elefantenpark, Zoo Zürich (Foto: Wolfram Kübler, Walt Galmarini AG); Grafik: Werner Seim Alle Bücher von Ernst & Sohn werden sorgfältig erarbeitet. Dennoch übernehmen Autoren, Herausgeber und Verlag in keinem Fall, einschließlich des vorliegenden Werkes, für die Richtigkeit von Angaben, Hinweisen und Ratschlägen sowie für eventuelle Druckfehler irgendeine Haftung. Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. © 2022 Wilhelm Ernst & Sohn, Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Rotherstraße 21, 10245 Berlin, Germany Alle Rechte, insbesondere die der Übersetzung in andere Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieses Buches darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form – durch Photokopie, Mikroverfilmung oder irgendein anderes Verfahren – reproduziert oder in eine von Maschinen, insbesondere von Datenverarbeitungsmaschinen, verwendbare Sprache übertragen oder übersetzt werden. Die Wiedergabe von Warenbezeichnungen, Handelsnamen oder sonstigen Kennzeichen in diesem Buch berechtigt nicht zu der Annahme, dass diese von jedermann frei benutzt werden dürfen. Vielmehr kann es sich auch dann um eingetragene Warenzeichen oder sonstige gesetzlich geschützte Kennzeichen handeln, wenn sie nicht eigens als solche markiert sind. Print ISBN 978-3-433-03234-3 ePDF ISBN 978-3-433-60930-9 ePub ISBN 978-3-433-60931-6 oBook ISBN 978-3-433-60929-3 Umschlaggestaltung Stefanie Eckert-Kimmig, stilvoll, Kappelrodeck Satz le-tex publishing services GmbH, Leipzig Gedruckt auf säurefreiem Papier. 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

4 Vorwort

5 1 Theoretische Grundlagen 1.1 Festigkeiten und Maßstabseffekt 1.2 Bruchmechanik – sprödes Versagen 1.3 Plastizitätstheorie 1.4 Berechnungsverfahren für zusammengesetzte Querschnitte – γ-Verfahren 1.5 Verschieblicher Verbund einer geklebten Verbindung 1.6 Berechnung nach Theorie II. Ordnung Literatur

6 2 Bauteile2.1 Träger und Stützen als zusammengesetzte Bauteile 2.2 Weit gespannte Träger 2.3 Platten und Scheiben aus Brettsperrholz 2.4 Rechnerische Modellierung von Bauteilen Literatur

7 3 Anschlüsse und Verbindungen3.1 Formschlüssige Holz-Holz-Verbindungen 3.2 Gelenkige und biegesteife Anschlüsse 3.3 Verbindungen und Anschlüsse mit Brettsperrholz 3.4 Geklebte Verbindungen 3.5 Verstärkung bei Querzugbeanspruchung Literatur

8 4 Tragwerke unter dynamischen Einwirkungen4.1 Dynamik und Schwingungen 4.2 Schwingungsverhalten von Decken 4.3 Erdbebensicheres Bauen Literatur

9 5 Tragwerksentwurf5.1 Mehrgeschossiger Holzbau 5.2 Hallentragwerke 5.3 Brücken Literatur

10 Stichwortverzeichnis

11 End User License Agreement

1 Chapter 1 Abb. 1.1 Kantholz mit Ästen: (a) zugbeansprucht, (b) biegebeansprucht und (c) Sp... Abb. 1.2 (a) Statistische Verteilung unterschiedlicher Festigkeiten von Nadelhol... Abb. 1.3 Balken mit B- und D-Bereichen infolge lokaler Diskontinuitäten. Abb. 1.4 (a) Beanspruchungsmoden und (b) beispielhafte Spannungs-Dehnungs-Bezieh... Abb. 1.5 Eingeschnittener Balken mit zwei Einzellasten. Abb. 1.6 (a) Energiebilanz und (b) Last-Verformungs-Beziehung beim Rissfortschri... Abb. 1.7 Ausgeklinktes Trägerauflager. Abb. 1.8 Einschnittige Holz-Holz-Verbindung (a) Versagensmechanismus mit zwei Fl... Abb. 1.9 Schubfeldmodell: (a) statisches System, (b) Annahme Schubfluss und (c) ... Abb. 1.10 Zusammenwirken von Querschnitten: (a) zwei Einzelquerschnitte ohne Ver... Abb. 1.11 Definition von Kräften und Verschiebungen im Bereich der Verbundfuge. Abb. 1.12 Verbundträger: (a) Seitenansicht im Auflagerbereich, (b) geometrische ... Abb. 1.13 Einfeldträger mit sinusförmiger Linienlast. Abb. 1.14 Verlauf der Biege- und Schubspannungen am unterteilten Verbundquerschn... Abb. 1.15 Beispiel für Verbundansätze mit plastischem Verhalten: (a) Bohrpfahl, ... Abb. 1.16 Eingeklebte Gewindestange mit verschieblichem Verbund: (a) Geometrie u... Abb. 1.17 Eingeklebte Gewindestange mit verschieblichem Verbund: (a) Randbedingu... Abb. 1.18 Berechnung nach Theorie I., II. und III. Ordnung – schematischer Vergl... Abb. 1.19 Ersatzkräfte für Imperfektionen: (a) Druckstab und (b) kippgefährdeter... Abb. 1.20 Imperfektionen: (a) Schiefstellung, (b) Vorkrümmung und (c) Überlageru...

2 Chapter 2 Abb. 2.1 Zusammengesetzte Querschnitte.Abb. 2.2 (a) Wellstegträger mit aufgelösten Stegen infolge Feuchteeinwirkung (Qu...Abb. 2.3 (a) Steg- und Kastenträger mit flächiger Verklebung, (b) Biegespannunge...Abb. 2.4 Tafelelement als Verbundquerschnitt: (a) Definition der mitwirkenden Br...Abb. 2.5 (a) Hohlkastenelement Lignotrend, (b) Schubverformung der Querlage und ...Abb. 2.6 Querschnittsformen von HBV-Decken.Abb. 2.7 Anschauungsmodelle mit unterschiedlichen HBV-Verbindern: (a) mit eingek...Abb. 2.8 Holzschrauben als Verbindungsmittel für Holz-Beton-Verbundträger: (a) s...Abb. 2.9 (a) HBV-System mit eingeklebtem Streckmetall als Schubverbinder und (b)...Abb. 2.10 Spannungsverteilung am Holz-Beton-Verbundquerschnitt: (a) Beton überdr...Abb. 2.11 Anwendung Holz-Beton-Verbund: (a) Sanierung einer Decke mit HBV (Quell...Abb. 2.12 Holz-Beton-Verbund mit Stahlbetonfertigteilen: (a) Kunststoffhülsen fü...Abb. 2.13 Zusammengesetzte Druckstäbe: (a) mit kontinuierlicher Verbindung, (b) ...Abb. 2.14 Zusammengesetzte Druckstäbe mit kontinuierlicher Verbindung: (a)–(d) m...Abb. 2.15 Zweiund dreiteilige gespreizte Druckstäbe: (a) mit Zwischenhölzern und...Abb. 2.16 Gespreizte Stäbe – Beanspruchung der Bindehölzer (Zwischenhölzer sinng...Abb. 2.17 Gespreizte Stützen: (a) mit N-förmiger und (b) mit V-förmiger Vergitte...Abb. 2.18 Krümmung einer Brettlamelle.Abb. 2.19 Balkenelement aus einem gekrümmten Träger: (a) Dehnungen und Biegespan...Abb. 2.20 (a) Gekrümmter Träger, (b) Satteldachträger und (c) Satteldachträger m...Abb. 2.21 Satteldachträger mit gekrümmtem Untergurt: (a) aufgesetzter First und ...Abb. 2.22 Beispielhafte Anschlüsse für Fachwerkträger.Abb. 2.23 Geometrische Größen für Fachwerke.Abb. 2.24 Gebäude in Brettsperrholzbauweise.Abb. 2.25 Aufbau einer Brettsperrholzplatte – vom Einzelbrett zum Brettsperrholz...Abb. 2.26 Herstellung von Brettsperrholzelementen: (a) Klebstoffauftrag und (b) ...Abb. 2.27 Wandelemente aus Brettsperrholz: (a) CNC-gesteuerter Abbund und (b) mi...Abb. 2.28 Definition der Schnittgrößen und Spannungen für Platten und Scheiben a...Abb. 2.29 Verteilung der Biegespannungen für schubstarren und nachgiebigen Verbu...Abb. 2.30 Geometrische Zusammenhänge und Übergang zum effektiven Querschnitt.Abb. 2.31 Verformung der Lagen infolge Schub, Ermittlung der Ersatzschubsteifigk...Abb. 2.32 Biege- und Schubspannungen bei Brettsperrholzplatten: (a) Haupttragric...Abb. 2.33 Brettsperrholzplatten unter Schubbeanspruchung: (a) Schubbeanspruchung...Abb. 2.34 Schnittgrößen (Biegemomente mx , my ) und Auflagerkräfte einer Platte: (...Abb. 2.35 Bereiche mit konzentrierter Lasteinleitung – Querdruck unter Einzellas...Abb. 2.36 Lasteinleitung, kritischer Schnitt und mitwirkende Breite: (a) zentral...Abb. 2.37 Wandscheibe aus Brettsperrholz unter horizontaler Beanspruchung in der...Abb. 2.38 BSP-Wandelemente unter Schubbeanspruchung: (a) Mechanismus – reiner Sc...Abb. 2.39 Brettsperrholzelement – kombinierte Beanspruchung aus Normalkraft und ...Abb. 2.40 Modellierung von Tragwerken mit formschlüssigen Verbindungen – Stütze-...Abb. 2.41 Modellierung von Tragwerken mit mechanischen Verbindungsmitteln: (a) T...Abb. 2.42 Wandtafel: (a) Ersatzbiegesteifigkeit und (b) Ersatzschubsteifigkeit.Abb. 2.43 Verformung u ϕinfolge der Rotation des BSP-Elements.