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T. Bergemann, R. Fiedler, J. Lehmann, M. Pestner

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.

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T. Bergemann, R. Fiedler, J. Lehmann, M. Pestner

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Presentation Transcript

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

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

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

  4. Allgemeiner Dübel

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

  6. 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

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

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

  9. S1 S1 • 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 H H S1 ½ S1 ½ S1

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

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

  12. 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

  13. Konstruktive Betrachtungen nach Helmut Neuhaus, Lehrbuch des Ingenieurholzbaus: Alle konstruktiven Bedingungen sind erfüllt!

  14. 3. Nachweis des Stützenstoßes nach DIN 1052:2008

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

  16. Annahmen zum Materialwiderstand nach DIN 1052

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

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

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

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

  21. 4. Zustand der Stützenstöße Schiefstellung / Verdrehung und Lücken

  22. Verdrehungsmechanik • Rechteckholzdübel positionieren • Nachspannen der Spannriegel

  23. Rausstehende / Eingedrückte VM

  24. Rausstehende / Eingedrückte VM

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

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