Ingenieurholzbau (E-Book) von Werner Seim

Vorwort ix

1 Theoretische Grundlagen1

1.1 Festigkeiten und Maßstabseffekt 1

1.2 Bruchmechanik sprödes Versagen 5

1.2.1 B- und D-Bereiche 5

1.2.2 Linear-elastische Bruchmechanik energiebasiertes Bruchkriterium 6

1.2.3 Anwendung der Bruchmechanik 10

1.3 Plastizitätstheorie 11

1.3.1 Einführung und Historie 11

1.3.2 Anwendung des oberen Grenzwertsatzes 12

1.3.3 Anwendung des unteren Grenzwertsatzes 12

1.3.4 Kapazitätsbemessung 13

1.4 Berechnungsverfahren für zusammengesetzte Querschnitte 𝛾-Verfahren 14

1.5 Verschieblicher Verbund einer geklebten Verbindung 18

1.6 Berechnung nach Theorie II. Ordnung 21

Literatur 26

2 Bauteile27

2.1 Träger und Stützen als zusammengesetzte Bauteile 27

2.1.1 Biegestäbe, Decken- und Dachelemente 27

2.1.2 Holz-Beton-Verbundkonstruktionen 36

2.1.3 Stützen 41

2.2 Weit gespannte Träger 46

2.2.1 Satteldachträger und gekrümmte Träger 47

2.2.2 Fachwerkträger 50

2.3 Platten und Scheiben aus Brettsperrholz 53

2.3.1 Aufbau, Tragwirkung und Festigkeiten 53

2.3.2 Platten 57

2.3.3 Scheiben 66

2.4 Rechnerische Modellierung von Bauteilen 70

2.4.1 Stäbe und Stabwerke 71

2.4.2 Platten aus Brettsperrholz 72

2.4.3 Wandscheiben 73

Literatur 77

3 Anschlüsse und Verbindungen79

3.1 Formschlüssige Holz-Holz-Verbindungen 79

3.1.1 Einführung 79

3.1.2 Blattverbindungen 83

3.1.3 Versätze 86

3.1.4 Zapfenverbindung 89

3.1.5 Holznägel 92

3.1.6 Nachgiebigkeiten 92

3.2 Gelenkige und biegesteife Anschlüsse 94

3.2.1 Konstruktionsdetails und Rechenmodell 94

3.2.2 Erweitertes Schnittprinzip 98

3.2.3 Bemessungs- und Konstruktionsregeln 100

3.3 Verbindungen und Anschlüsse mit Brettsperrholz 101

3.4 Geklebte Verbindungen 107

3.4.1 Einführung 107

3.4.2 Kleben von Bauteilen 109

3.4.3 Anschlüsse, örtliche Verstärkungen und Reparaturen 113

3.5 Verstärkung bei Querzugbeanspruchung 115

3.5.1 Ausgeklinkte Auflager 116

3.5.2 Queranschlüsse 119

3.5.3 Durchbrüche 122

3.5.4 Aufnahme von Querzugspannungen bei Trägern 126

3.5.5 Verstärkung von Stabdübelverbindungen 130

Literatur 132

4 Tragwerke unter dynamischen Einwirkungen135

4.1 Dynamik und Schwingungen 135

4.1.1 Dynamik im Bauwesen 135

4.1.2 Eigenfrequenzen von einfachen Systemen 138

4.2 Schwingungsverhalten von Decken 143

4.3 Erdbebensicheres Bauen 146

4.3.1 Erdbeben und Energiedissipation 147

4.3.2 Tragwerksentwurf und Berechnungskonzepte 150

4.3.3 Antwortspektrumverfahren Ersatzlastverfahren 154

4.3.4 Bemessung vonWand- und Deckenelementen 164

Literatur 168

5 Tragwerksentwurf171

5.1 Mehrgeschossiger Holzbau 171

5.1.1 Einführung 171

5.1.2 Entwurfskriterien 171

5.2 Hallentragwerke 175

5.2.1 Einführung 175

5.2.2 Entwurfskriterien 178

5.2.3 Primär- und Sekundärtragwerk 180

5.2.4 Träger und Stütze 181

5.2.5 Bogen, Seil und Kuppel 185

5.3 Brücken 187

5.3.1 Einführung 187

5.3.2 Entwurfskriterien 190

5.3.3 Einwirkungen 196

5.3.4 Lastabtrag 198

5.3.5 Wartung und Unterhalt 200

Literatur 201

Stichwortverzeichnis 205

Das Buch umfasst die wichtigsten theoretischen Grundlagen der Berechnung und Bemessung von Verbindungen und Tragelementen, sowie für den Tragwerksentwurf typischer Konstruktionen und Gesamttragwerke des Ingenieurholzbaus.
Über das Basiswissen und die einfache Normenanwendung hinaus, werden Berechnungsmethoden für Holztragwerke vorgestellt und erläutert. Wichtige Schwerpunkte bilden dabei Holz-Beton-Verbundkonstruktionen, Konstruktionen mit Brettsperrholz, weitgespannte Träger für Hallentragwerke und Brücken, Platten und Scheiben für den mehrgeschossigen Holzbau sowie geklebte und formschlüssige Verbindungen. Ein eigenes Kapitel ist der Schwingungsberechnung und Erdbebenbemessung gewidmet.

Zusammen mit dem Band ?Ingenieurholzbau ? Basiswissen? ist das Werk ideal als Lehrbuch für Studierende des Bauingenieurwesens sowie als Praxishandbuch für planende Ingenieure, die ihr Wissen erweitern und auffrischen wollen und neben der Anwendung der Normen und Richtlinien auch ein grundlegendes Verständnis der Phänomene und der rechnerischen Modellierung anstreben.

Prof. Dr.-Ing. Werner Seim leitet an der Universität Kassel im Institut für Konstruktiven Ingenieurbau das Fachgebiet Bauwerkserhaltung und Holzbau und arbeitet als Planer und Gutachter.