Wolfram Graubner
Holzverbindungen
Gegenüberstellungen japanischer und europäischer Lösungen
2015 Aktualisierte Neuausgabe. 2015. 176 S. m. 577 Abb. 303 mm, Gebunden
DVA

 

 

Die japanische Zimmermanns- und Schreinerkunst kennt rund 400 sinnvolle Holzverbindungen, die so raffiniert durchdacht und verschränkt sind, dass man sie von außen fast nicht wahrnimmt. Durch eine Gegenüberstellung mit europäischen Holzverbindungen ergeben sich zahlreiche Anregungen für die Weiterentwicklung unserer Holzbauweise. Der Autor erläutert aus seiner Erfahrung als Holzbauer und Schreiner die einzelnen Verbindungen.

Klaus Zwerger, Valerio Olgiati
Das Holz und seine Verbindungen
Traditionelle Bautechniken in Europa, Japan und China
3., erw. Aufl.
2015 328 S. 500 schw.-w. Fotos, 180 schw.-w. Zeichn., 500 Duoton-Fotografien. 190 Zeich, Gebunden
Birkhäuser Berlin

 

 

Das Bauen mit Holz als einem gestalterisch eigenständigen und ökologisch sinnvollen Werkstoff hat eine lange Tradition. Holzarchitektur vermittelt der heutigen Zeit das vielfältige Wissen westlicher und östlicher Kulturen über den schöpferischen Umgang mit diesem unverwechselbaren Material. Deshalb wird in dem Band die Geschichte der Holzarchitektur in ihren technischen, ästhetischen und ökologischen Dimensionen detailgenau anhand von vielen hundert Beispielen aus Japan und 18 europäischen Ländern - in dieser Neuausgabe um ein Kapitel über China erweitert - beschrieben. Die Schönheit der Holzbauten und ihrer Details vermittelt sich in brillanten Schwarzweißaufnahmen. In dreidimensionalen Zeichnungen offenbart sich das geheime Innenleben der Holzverbindungen.

Thomas Bretländer
Zum Trag- und Verformungsverhalten mechanischer Holzverbindungen unter Kurz- und Langzeitbelastung
Schriftenreihe des Lehrstuhls für Baukonstruktion, Ingenieurholzbau und Bauphysik der Ruhr-Universität Bochum, Band 10
1996, 214 S., zahlr. Abb., Kartoniert
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Nach Zusammenfassung des Kenntnisstandes des Trag- und Verformungsverhaltens mechanischer Holzverbindungen unter Kurz- und Langzeitbelastung werden die Versuche, die Versuchsauswertungen und die jeweiligen Empfehlungen zur Bemessung - einerseits nach DIN 1052 und andererseits nach EUROCODE 5 - für Holzverbindungen mit einseitigen Einpreßdübeln und für das Kriechverhalten mechanischer Holzverbindungen dargestellt. Hierbei werden differenzierte Bemessungsgleichungen sowohl zur Bestimmung des Trag- und Verformungsverhaltens von Holzverbindungen mit einseitigen Einpreßdübeln als auch zur Berücksichtigung des Kriechverhaltens mechanischer Holzverbindungen explizit angegeben.

Peter Schmidt
Beitrag zur Bemessung und Berechnung abgewinkelter, quervorgespannter Verbindungen im Ingenieurholzbau unter Berücksichtigung von Kriechen, Quellen und Schwinden
Schriftenreihe des Lehrstuhls für Baukonstruktionen, Ingenieurholzbau und Bauphysik der Ruhr-Universität Bochum, Band 9
1995, 242 S., Kartoniert

 

 

Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der Bemessung und Berechnung geknickter, quervorgespannter Knotenpunkte im Ingenieurholzbau unter Berücksichtigung von Quellen und Schwinden sowie Kriechen. Mit dem geknickten, quervorgespannten Knotenpunkt, der eine biegesteife Verbindung zweier unter einem Winkel aufeinander treffender Träger aus Brettschichtholz herstellt, können größere positive Momente übertragen werden, gleichzeitig verursachen übliche Holzfeuchteänderungen keine Schäden (Schwindrisse, Überbeanspruchung beim Quellen). Durch Vorspannung des Holzquerschnittes quer zur Faser werden Querzugspannungen im Holz, die bei positiver Momentenbelastung durch nach außen gerichtete Umlenkkräfte im Bereich der Knickstelle entstehen oder durch Dehnungsbehinderungen beim Schwinden verursacht werden, überdrückt. Als Vorspannvorrichtung dient dabei eine vorspannbare Zugstange, die sich im Trägerinnern befindet und durch eine zwischengeschaltete Tellerfedersäule dehnweich ausgeführt ist. Die Tellerfedersäule gewährleistet die notwendigen Dehnwege und verhindert beim Quellen eine Überbeanspruchung von Vorspannvorrichtung und Holzquerschnitt und sorgt beim Schwinden und Kriechen des Holzes für eine ausreichende Mindest-Vorspannkraft.

F. Colling, H. J. Blaß, C. Prüfer
Tragfähigkeit von Stabdübelverbindungen
Bauforschung, Band T 3319
2015, 71 S., zahlr. Abb. u. Tab., Kartoniert
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

In Fachkreisen wird seit Jahren intensiv darüber diskutiert, dass die rechnerischen Tragfähigkeiten von Verbindungen mit Stabdübeln nach DIN 1052:2008 oder DIN EN 1995-1-1:2010 (EC 5) z.T. erheblich geringer sind als nach DIN 1052:1988. Nimmt man an, dass das Berechnungsmodell des Eurocode 5 (Johansen-Theorie) korrekt ist, so würde dies bedeuten, dass bei Verbindungen, die nach "alter" DIN 1052:1988 berechnet wurden, teilweise erhebliche Sicherheitsdefizite bestehen. Daher wurde das Forschungsvorhaben vom DIBt in Auftrag gegeben, in dessen Rahmen das Tragverhalten von Stabdübelverbindungen nochmals umfassend untersucht und bewertet werden sollte. Im Rahmen dieses Vorhabens wurden insgesamt 1588 verfügbare Versuche aus 7 verschiedenen Forschungsarbeiten zusammenfassend ausgewertet. Die Auswertung der Kurzzeitversuche deutet darauf hin, dass die nach "alter" DIN 1052 berechneten zulässigen Werte um etwa 20 - 25 Prozent überschätzt wurden und entsprechend unter dem heute geforderten Sicherheitsniveau liegen. Die Auswertungen deuten weiterhin darauf hin, dass nach Eurocode 5 berechnete Tragfähigkeiten als konservativ angesehen werden können. Hier bestehen noch Reserven für höhere rechnerische Tragfähigkeiten. Anhand von Versuchen mit Stabdübeln, die im Zuge von Firmenüberwachungen entnommen wurden, konnte eine modifizierte Gleichung für das Fließmoment My abgeleitet werden, die insbesondere bei Stabdübeln mit größeren Durchmessern höhere rechnerische Tragfähigkeiten ergibt. Diese Versuche zeigten weiterhin, dass die vorhandenen Stahlfestigkeiten z.T. deutlich über den zugehörigen Nennfestigkeiten liegen. Weiterhin zeigten die Untersuchungen, dass bei Stabdübelverbindungen, bei denen sich im Versagensfall zwei Fließgelenke ausbilden, ein zusätzlicher "Schlankheitseffekt" im Sinne einer pauschalen Tragfähigkeitssteigerung angesetzt werden könnte. Die Regelungen zur "alten" DIN 1052 wurden aus Versuchen abgeleitet, bei denen diese beiden Effekte (Schlankheit und Überfestigkeiten) enthalten waren. Das bedeutet, dass in

Ulrike Kuhlmann, Frank Brühl
Robustheit durch duktile Anschlüsse im Holzbau
Bauforschung, Band T 3312
2015, 125 S., zahlr. Abb. u. Tab., Kartoniert
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Robustheit gegenüber außergewöhnlichen Einwirkungen ist eine Forderung an Tragwerke, die immer mehr an Bedeutung gewinnt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Auslegung von duktilen Anschlüssen, um einem sicherheitsgefährdenden, spröden Anschlussversagen entgegenzuwirken. Des Weiteren wird die Anschlussduktilität im Hinblick auf die Robustheit eines Tragwerkes am Beispiel einer seismischen Belastung bewertet. Duktile Anschlüsse entziehen sich durch Verformungen einer weiteren Belastung. Dadurch sind derartige Systeme in der Lage, durch Schnittgrößenumlagerung außergewöhnliche Belastungen zu kompensieren. Um Kenntnisse über die Verformbarkeit von Verbindungsmitteln zu erhalten, sind verschiedene Verbindungsmittel hinsichtlich ihres duktilen Verhaltes untersucht worden. Hierbei zeigte sich, dass neben stiftförmigen Verbindungsmitteln auch Dübel besonderer Bauart über eine beachtliche Verformbarkeit verfügen. Aufgrund der Bestimmungen nach DIN EN 26891 wurden die Versuche jedoch bei einer Verformung von 15 mm abgebrochen, sodass die ermittelte Kenngröße nicht das gesamte Verformungsvermögen widerspiegelt. Im Rahmen eines weiteren Forschungsvorhabens wurden Stabdübelanschlüsse entworfen und hinsichtlich ihres plastischen Verhaltens ausgewertet. Dabei wurde der Stabdübeldurchmesser sowie die Anordnung der Verbindungsmittel variiert. Die Versuchsergebnisse zeigten ein ausgeprägtes Verformungsverhalten. Basierend auf den vorangegangenen Untersuchungen wurden im Rahmen dieses Forschungsvorhabens, quasi-statisch, zyklische Verbindungen geprüft, um duktile Anschlüsse unter einer seismischen Belastung bewerten zu können. Es zeigte sich, dass derartige Verbindungen neben einer ausgeprägten statischen Verformbarkeit ebenfalls über eine beachtliche Verformbarkeit unter einer zyklischen Beanspruchung verfügen. Holz besitzt streuende Materialeigenschaften, die das Trag- und Verformungsverhalten beeinflussen. Neben dem Einfluss des streuenden E-Moduls auf die Trägerendrotationen wurde ein erster Faktor bestimmt, der sicherstellt

Simon Aicher
Langzeitbeständigkeit und Sicherheit Harnstoffharz-verklebter tragender Holzbauteile. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3298
Enthält CD mit zahlreichen Anlagen.
2013, 276 S., zahlr. Abb. u. Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden zunächst rd. 200 einschlägige Publikationen und Institutsberichte ausgewertet und divergierende Schlussfolgerungen zum Leistungsspektrum von Harnstoff-Formaldehyd(UF-)Verklebungen aufgezeigt. Die Untersuchungen gliederten sich sodann in mechanisch-technologische und mikroskopische Untersuchungen zur Klebfugenfestigkeit und -beständigkeit von labormäßig hergestellten Proben und, des Weiteren, in umfangreiche Begutachtungen harnstoffharzverklebter Bestandsbauten einschließlich Probenahmen. Die Laborverklebungen wurden mit sechs UF-Verklebungskonfigurationen mit fünf deutlich unterschiedlichen UF-Klebstoff- und Härtertypen hergestellt. Die Klebefugen wurden überwiegend im Untermischverfahren und in einem Fall mittels getrennten Harz-Härterauftrags nach dem sogenannten Härter-Vorstreichverfahren hergestellt.

Hans Joachim Blaß, T. Uibel
Rechnerische Nachweise für das Spaltversagen von Holz in Haupt-Nebenträger-Anschlüssen. Tl. 2: Überprüfung und Erweiterung des Rechenmodells
Bauforschung, Band T 3263/2
2011, 169 S., zahlr. Abb. u. Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Holzbau steht für die Anschlüsse von Hauptträgern an Nebenträger eine Vielzahl von unterschiedlichen Verbindern zur Verfügung, deren Bemessung i.d.R. in allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen geregelt wird. Die Bemessungsmethoden beruhen zumeist auf den Ergebnissen umfangreicher Versuche an Haupt-Nebenträger-Verbindungen im Bauteilmaßstab. Durch eine rechnerische Ermittlung der Tragfähigkeit dieser Verbinder ließe sich der Versuchsaufwand erheblich reduzieren. Die meisten Versagensarten, die bei Haupt-Nebenträger-Verbindungen auftreten, lassen sich bereits rechnerisch erfassen. Dieses gilt jedoch nicht für ein Versagen des Holzes durch Aufspalten aufgrund von zu geringen Verbindungsmittelabständen, die bei solchen Anschlüssen durchaus üblich sind. Als Verbindungsmittel werden häufig selbstbohrende Holzschrauben eingesetzt, welche z.T. mit geringen Abständen angeordnet werden können, ohne dass das Holz durch Aufspalten versagt. Die erforderlichen Mindestabstände und Mindestholzdicken für diese Schrauben müssen durch aufwändige konventionelle Einschraubversuche bestimmt werden. Die Versuchsergebnisse lassen sich aufgrund abweichender Schraubenausbildung und Schraubengeometrien nicht auf andere Schraubentypen oder Schraubendurchmesser übertragen. Im Rahmen des ersten Teils des Forschungsvorhabens wurde ein Rechenmodell auf Grundlage der Methode der finiten Elemente entwickelt, mit dem die Rissbildung im Holz beim Eindrehen einer Schraube abgeschätzt werden kann. Dieses Modell wurde so erweitert, dass das Spaltverhalten für unterschiedliche Schraubenbilder ermittelt werden kann. Die resultierenden Rissflächen können nun für mehrere, faserparallel hintereinander angeordnete Schrauben in Abhängigkeit unterschiedlicher Abstände und Holzdicken berechnet werden. Des Weiteren ist eine Übertragung des Modells auf Anschlüsse mit mehreren Schraubenreihen möglich. Die Prüfmethode zur Erfassung verbindungsmittelspezifischer Einflüsse auf das Spaltverhalten wurde verbessert und durch eine Vielzahl von experimentellen und

Hans Joachim Blaß, T. Uibel
Rechnerische Nachweise für das Spaltversagen von Holz in Haupt-Nebenträger-Anschlüssen. Tl. 1: Entwicklung eines Rechenmodells
Bauforschung, Band T 3263/1
2011, 185 S., zahlr. Abb. u. Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Holzbau steht für die Anschlüsse von Hauptträgern an Nebenträger eine Vielzahl von unterschiedlichen Verbindern zur Verfügung, deren Bemessung i.d.R. in allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen geregelt wird. Die Bemessungsmethoden wurden zumeist auf Grundlage umfangreicher Versuche an Haupt-Nebenträger-Verbindungen abgeleitet. Durch eine rechnerische Ermittlung der Tragfähigkeit dieser Verbinder ließe sich der Versuchsaufwand erheblich reduzieren. Die meisten Versagensarten, die bei Haupt-Nebenträger-Verbindungen auftreten, lassen sich bereits rechnerisch erfassen. Dieses gilt jedoch nicht für ein Versagen des Holzes durch Aufspalten aufgrund von zu geringen Verbindungsmittelabständen, die bei solchen Anschlüssen durchaus üblich sind. Als Verbindungsmittel werden neben Nägeln häufig selbstbohrende Holzschrauben eingesetzt, welche z.T. mit geringen Abständen angeordnet werden können, ohne dass das Holz durch Aufspalten versagt. Die erforderlichen Mindestabstände und Mindestholzdicken für diese Schrauben müssen durch aufwändige Einschraubversuche bestimmt werden. Die Versuchsergebnisse lassen sich aufgrund abweichender Schraubenausbildung und Schraubengeometrien nicht auf andere Schraubentypen oder Schraubendurchmesser übertragen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde ein Rechenmodell auf Grundlage der Methode der finiten Elemente entwickelt, das es erlaubt, das Spaltverhalten von Holz beim Eindrehen von Schrauben abzuschätzen. Bei unterschiedlichen Abständen und Holzdicken können die resultierenden Rissflächen berechnet werden. Hierbei werden materialspezifische Einflüsse des Holzes auf das Spaltverhalten wie u.a. die Rohdichte berücksichtigt. Die für das Aufspalten relevante Querzugtragfähigkeit des Holzes wird mit Hilfe von Federelementen modelliert, deren nicht lineares Materialgesetz auf Grundlage von Versuchen mit CT-Proben bestimmt wurde. Zur Erfassung verbindungsmittelspezifischer Einflüsse auf das Spaltverhalten wurde eine Prüfmethode entwickelt, mit der Kräfte ermittelt werden, die beim Einschraub