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13. März 2024

Berechnung einer Holztafelwand mit dem Dickentyp Balkenscheibe

In diesem Beitrag wird die Berechnung einer Holztafelwand mit dem Dickentyp Balkenscheibe einer Handrechnung gegenübergestellt.

System

  • Material Ständer = C24
  • ϱm,s (C24) = 420 kg/m³
  • Querschnitt Ständer = 6/16 cm
  • Material Beplankung = OSB 3
  • ϱk,p (OSB) = 550 kg/m³
  • t = 15 mm einseitig beplankt
  • Verklammerung d = 1,5 mm, t = 50 mm
  • Abstand Verklammerung av = 75 mm (einreihig)
  • Raster = 62,5 cm
  • Wandlänge = 2,56 m
  • Wandhöhe = 2,75 m
  • Belastung 8 kN horizontal
  • Belastung 5 kN/m vertikal
  • Nutzungsklasse 1

Verschiebungsmodul kser

Im Generierer der Balkenscheibe wird bei einer Berechnung nach Eurocode 5 der Verschiebungsmodul gemäß Tabelle 7.1 berechnet. In diesem Beitrag wird dies für Klammern erläutert.

Gemäß EN 1995-1-1 wird die Quadratwurzel des Mittelwerts der Rohdichte der Beplankung und der Ständer zur Berechnung der Nachgiebigkeit verwendet. Wenn der Mittelwert der Rohdichte nicht zur Verfügung steht, wird der charakteristische Wert der Materialdatenbank gemäß ÖNORM EN 1995-1-1 (NA.7.1-E1) mit dem Wert 1,15 multipliziert. Dieser Wert kann in den Materialparametern benutzerdefiniert eingestellt werden.

Da eine Klammer zwei Nägel besitzt, ermittelt sich der Verschiebungsmodul folgendermaßen.

In der angehängten Datei wird dieser Wert auch bei der Balkenscheibe berechnet.

Die Beplankung der Holztafelwand wird linear elastisch nachgiebig an die Holzständer angeschlossen.

Aufgeteilt auf einen Meter Länge ergibt dies:

1000 mm / 75 mm = 13,33 Verbinder

→ 13 Verbinder x 404,6 N/mm = 5260 kN/m²

Der Zuganker wird nicht berücksichtigt!

Belastung

  • LF1 Eigengewicht 5 kN/m (vertikal)
  • LF2 Wind 8 kN (horizontal)
  • LK = 1,35 LF1 + 1,5 LF2
  • Berechnung nach Theorie I. Ordnung

Horizontales Verformungsverhalten der Holztafelwand rein horizontale Last (8 kN):

  • Verbindungsmittel in Beplankung uk,inst
  • Schubfeld Beplankung uG,inst
  • Rippen (Normalkraft Stäbe) uE,inst

Die Summe der Verformungen für die horizontale Auslenkung mit 8 kN beträgt 3,2 mm. Dies deckt sich mit der Berechnung in RFEM.

Auch in der Berechnung der Lastkombination (1,35 LF1 + 1,5 LF2) ergibt sich mit einer Auslenkung von 4,8 mm bei einer Kraft von 12 kN in der Handrechnung eine gute Übereinstimmung zur Berechnung im Programm von 4,8 mm.

In weiteren Untersuchungen sollte noch der Vergleich der Schnittgrößen und der Bemessung erfolgen.


Autor

Herr Kuhn ist mit der Entwicklung und Qualitätssicherung im Bereich Holzbau betraut und im Kundensupport aktiv.

Referenzen
  1. Blass, H. J.; Ehlbeck J.; Kreuzinger H.; Steck G.: Erläuterungen zu DIN 1052: Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken, 2. Auflage. Karlsruhe: Bruderverlag, 2005
  2. Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten - Teil 1-1: Allgemeines - Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau; DIN EN 1995-1-1:2010-12