der Doppeltürme in Brück Verbindungen der Doppeltürme in Brück T. Bergemann, R. Fiedler, J. Lehmann, M. Pestner

Gliederung: Nachweis eines Stützenstoßes (Original-Berechnungen) Konstruktive Betrachtungen Nachweis des Stützenstoßes nach DIN 1052:2008 Zustand der Stützenstöße

1. Nachweis eines Stützenstoßes mit Rechteckdübeln Rechteckdübeln Stützenstoß im Knoten I-4 Rechteckdübeln Knoten I-4

Allgemeiner Dübel

Ausführung des Stoßes nach Originalstatik → zu kleine Restquerschnitte mit eventuellen Spannungsüberschreitungen

Ausführung des Stoßes laut 3. Nachtrag vom Dez. 1960 4 x Stützen (24/24) 2 x Mittellaschen (24/30) 4 x Außenlaschen (16/30) 48 x Holzdübel (12,5 x 5 x 38) 14 x Spannriegel (10 x 3 x 148) + Keile

a Welche Nachweise wurden geführt? Druckkraft Nachweis über Passstoß Zugkraft Kraft pro Dübel Kraft im Spannriegel Ermittlung des Dübelabstandes a Spannungsnachweise des Spannriegels, der Laschen und der Stützen Gegenüberstellung der Trägheitsmomente Stütze – Lasche a ILasche IStütze

N Stoßfläche Druckkraft Max. Einwirkungen nach Originalstatik N = - 116360 kp (≙ 116 Tonnen) N = + 87925 kp (≙ 88 t) Auslastung von 71 %! Stoßfläche Druckspannung = Kraft / Fläche

Vertikale Beanspruchung der Dübel → Kippmoment Zugkraft N = + 87925 kp (Zugkraft) S1 = 87925 kp · ¼ ≈ 22000 kp = 22000 kp / 6 = 3670 kp → 3,67 Tonnen pro Dübel Vertikale Beanspruchung der Dübel → Kippmoment H S1 H ½ S1

MKipp Zugkraft Spannriegel Was resultiert aus dem Kippmoment? Aufnahme der Kräfte durch Spannriegel und -keile MKipp

Zugkraft Spannriegel 1 x Spannriegel erhält ≈ 2,1 t → Auslastung von 10 %!

2. Konstruktive Betrachtungen Nichts konkretes über Rechteckdübel in neuer Norm Deshalb Betrachtung der letzten Norm in der etwas zu Rechteckdübeln verfasst war: DIN 1052 von 1988 Hinzuziehen von Fachliteratur um die Norm zu bestätigen

- Verwendung von Rechteckdübeln nur mit bestimmten Holzsorten - Zulässige Anzahl hintereinanderliegender Dübel - Zulässiges Seitenverhältnis wegen Kippgefahr und weitere Konstruktive Betrachtungen nach Helmut Neuhaus, Lehrbuch des Ingenieurholzbaus: Alle konstruktiven Bedingungen sind erfüllt!

Einordnung der Hölzer in neue Bezeichnungen nach rechts stehender Tabelle Vorhanden: Güteklasse I und II d.h. nach neuer Norm Güteklasse I entspricht der Festigkeitsklasse C 30 und Güteklasse II entspricht C 24

3. Nachweis des Stützenstoßes nach DIN 1052:2008

Nachweiskonzept nach DIN 1052:2008 Annahmen zum Material nach DIN 1052: Material Stütze Material Verbindungsmittel

Annahmen zum Materialwiderstand nach DIN 1052

Nachweiskonzept nach DIN 1052:2008 Welche Nachweise sind erforderlich: NW der Anlaschungen unter einer Zug- und Biegebelastung Ausnutzung: NW der Schubleisten unter Schubbeanspruchung Ausnutzung: NW der Schubspannungen im Vorholz der Stütze Ausnutzung: NW des Spannriegels unter einer Zugspannung Ausnutzung: NW der Spannkeilkontaktflächen auf Flächenpressung am Seitenholz Ausnutzung: NW des Stützenquerschnitts unter einer Druckspannung Ausnutzung: NW auf Druck rechtwinklig zur Faser aus dem Kippmoment Ausnutzung: NW der Leibungsspannungen der angeschlossenen Hölzer Ausnutzung: NW des Stützenquerschnitts unter einer Zugspannung Ausnutzung: 156% 164% 100% 77% 80% 78% 62% 80% 91%

NW des Spannriegels unter einer Zugspannung Materialwert des Spannriegels viel besser als Hartholz Nachweiskonzept ungenau ! Korrekte Berechnung mit tatsächlichen Widerstandswerten wird wahrscheinlich Nachweis erbringen !

NW auf Druck rechtwinklig zur Faser aus dem Kippmoment Querdruckbeiwert blieb unberücksichtigt ! Effektive Druckfläche blieb Modifizierter Nachweis kann eventuell positiv erbracht werden !

Nachweise dem Grunde nach erfüllt! ERGEBNIS: Nach DIN 1052:2008 sind die Nachweise dem Grunde nach erfüllt! Nutzungsänderung benötigt neue Erfassung der Einwirkungen!

4. Zustand der Stützenstöße Schiefstellung / Verdrehung und Lücken

Verdrehungsmechanik Rechteckholzdübel positionieren Nachspannen der Spannriegel

Rausstehende / Eingedrückte VM

Rausstehende / Eingedrückte VM

Mögliche Ursachen Schwinden & Quellen des Holzes. konstruktiver Holzschutz Schwinden: Holz gibt Feuchtigkeit ab Volumenabnahme Quellen: Holz nimmt Feuchtigkeit auf Volumenzunahme „ Holz arbeitet“