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Beschreibung des Moduls

Deckenscheibe - Holz

Mit dem Programm Deckenscheibe Holzbau sind Sie in der Lage, Holzbalkendecken und Dächer gem. Eurocode 5 als Scheibe nachzuweisen und zu bemessen. Es können die Koordinaten für die Wandscheiben aus dem Programm ‘Verteilung von H-Lasten auf Wandscheiben’ importiert werden.

 

System, Nachweise

System

System-1-Deckenscheibe-Holz

Folgende Nachweise werden geführt:

Systemeingabe

Das Programm ist 6 Eingabebereiche gegliedert:

1. Wände definieren (Geometrie)

Die Eingabe des Gebäudegrundrisses mit den Wänden und den Materialien erfolgt tabellarisch über Koordinaten. Während der Eingabe kann diese jederzeit in einer Grafik kontrolliert werden.

Systemeingabe-1-Deckenscheibe-Holz

2. Abmessungen/ Material für Rippen u. Gurte eingeben

Die Querschnitte der Randrippen / Gurte und der Innenrippen werden getrennt eingegeben und der entsprechenden Nutzungsklasse zugeordnet. Dananch wird die Richtung der Rippen und der Beplankung festgelegt:

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3. Beplankung deklarieren

Sie können wählen, ob die Beplankung ein- oder zweiseitig ausgeführt werden soll. Für jede Seite kann ein unterschiedliches Material definiert werden. Folgende Materialien stehen zur Wahl:

Es können auch eigene Materialien definiert und in einer Datenbank gespeichert werden. Screenshot hierzu.

Das Programm prüft die Bedingungen für freie Ränder und gibt entsprechende Hinweise, falls diese nicht eingehalten sind. Freie Ränder sind nur rechtwinklig zu den Innenrippen zulässig. Außerdem sind die Platten auch auf den Rippen, auf denen die Platten gestoßen sind, mit Verbindungsmitteln im Abstand av zu befestigen. Die Platten sind weiterhin um mindestens einen Rippenabstand ar versetzt anzuordnen.

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4. Verbindungsmittel deklarieren

Systemeingabe-5-Deckenscheibe-HolzFür jede Seite der Beplankung sind entsprechende Verbindungsmittel zu wählen. In einer Infotabelle werden die in der Praxis üblicherweise verwendeten Arten und Dimensionen aufgelistet. Das Programm führt bei der Wahl umfangreiche Plausibilitätskontrollen durch, so dass der Anwender sicher die passende Verbindung zur gewählten Beplankung findet. Folgende Verbindungsmittel stehen zur Wahl:

5. Belastung eingeben

Folgende Belastungen werden berücksichtigt:

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Bei der Eingabe der Lasten können Sie, wie gewohnt, auf die umfangreiche Datenbank zugreifen, die es Ihnen erlaubt, die Windzone durch Eingabe des Ortsnamens oder der Postleitzahl zu ermitteln. Nach Eingabe der Lasteinzugsbreite und -höhe wird die resultierende Last automatisch ermittelt. Als Grundlage für eine automatische Generierung der Lasten und der einzelnen Lastfälle wird die Geometrie des Gebäudes herangezogen. Zusätzliche Lasten können ebenfalls eingegeben werden. Eine Kontrollgrafik zeigt das Lastbild der Eingaben.

6. Bemessungs-/ Berechnungsoptionen festlegen

Für die Verbindungsmittel stehen zwei Berechnungsverfahren zur Verfügung:

Bei der Verwendung von Klammern kann der Winkel zwischen Klammerrücken und Faserrichtung des Holzes mit größer/ gleich 30° angegeben werden oder alternativ als kleiner 30° deklariert werden.

Gem. DIN 1052(2008 10.6(4) kann eine Erhöhung der Tragfähigkeit der Verbindungsmittel RD um 20% für allseitig schubsteife Verbindungen angesetzt werden (wird bei freien Plattenrändern ignoriert).

Optional kann eine Erhöhung RD mit deltaRd infolge des Einhängeeffektes angesetzt werden.

Randbedingungen

Es gelten folgende Randbedingungen / Berechnungsgrundlagen:

Freie Ränder der Beplankung sind nur rechtwinklig zu den Innenrippen zulässig. Außerdem sind die Platten der Beplankung auch auf den Rippen, auf denen die Platten nicht gestoßen sind, mit Verbindungsmitteln im Abstand av zu befestigen. Die Platten sind weiterhin mit mindestens einem Rippenabstand ar versetzt anzuordnen. Die weiteren Bedingungen werden vom Programm geprüft. Sind diese Bedingungen nicht eingehalten, wird ein entsprechender Hinweis gegeben.

Einzelne Öffnungen in der Beplankung dürfen bei der Berechnung der Beanspruchungen vernachlässigt werden, wenn sie kleiner als 200 x 200 mm sind. Ein kreisrundes Loch darf im Durchmesser nicht größer sein als 280 mm. Die Summe der Länge bzw. Höhe von mehreren Öffnungen muss kleiner sein, als 10% der Tafellänge bzw. -höhe. Sind größere Öffnungen vorhanden, so muss deren Auswirkung nachgewiesen werden.

Wenn Tafeln aus mehreren einzelnen Elementen zusammengesetzt werden, dann müssen die Elemente so verbunden werden, dass der Schubfluss sv,0,d der angrenzenden Plattenränder von Element zu Element übertragen werden kann.

Das Programm prüft, ob die Randrippen / Gurte gemäß DIN 1052 (2008) in der Tafelebene gegen Kippen und Knicken gesichert sind und gibt einen entsprechenden Hinweis, falls dies nicht der Fall ist.

Die Längskraft in den Randrippen (Verteiler) aus der Querkraft der Scheibe wird nur in Ansatz gebracht, wenn die Randrippen am Plattenrand liegen oder die Rippen parallel zur Belastungsrichtung liegen.

Die Randrippen / Verteiler werden für die Kombination aus Längsdruckkraft und Biegung nachgewiesen (Biegung nur, wenn vom Nutzer ein entsprechendes Moment eingegeben wurde). Streng genommen kann die Längskraft auch eine Zugkraft sein, dann ist die Ausnutzung in der Kombi- nation mit Biegung kleiner als bei Druck und Biegung, der Nachweis liegt jedoch auf der sicheren Seite.

Die Gurte werden jeweils für Längsdruckkraft und Biegung sowie für Längszugkraft und Biegung nachgewiesen (Biegung nur, wenn vom Nutzer ein Biegemoment eingegeben wurde).

Die obere Beplankung wird bei Eingabe von entsprechenden Flächenlasten zusätzlich auf Biegung nachgewiesen. Dabei wird in Abhängigkeit von der Plattenbreite / Plattenhöhe und dem Abstand der Rippen ein entsprechendes statisches System angesetzt.

Wenn zusätzliche Einzellasten vorhanden sind, dann ermittelt das Programm für den Nachweis des Scheibenschubes automatisch die effektive Scheibenhöhe h,eff. Dies erfolgt auch dann, wenn der Nutzer bei den Bemessungsoptionen die Option für den Nachweis aus Kombination von sv,0,d und sv,90,d ausgewählt hat. Der Nachweis liegt dann auf der sicheren Seite.

Das Programm ermittelt automatisch die Versatzmomente aus dem exzentrischen Lastangriff mit der Exzentrizität, welche sich aus der Differenz des Massenschwerpunkts der Wände und dem Lastschwerpunkt ergibt. Die Versatzmomente werden ausgegeben. Es wird dabei davon ausgegangen, dass diese Momente durch die jeweils senkrecht zur Belastungsrichtung stehenden Wände aufgenommen werden können.

Das Programm ermittelt die effekive Scheibenhöhe h,eff automatisch in Abhängigkeit von der Verlegerichtung der Platten und Rippen.

Die Erhöhung der Tragfähigkeit der Verbindungsmittel Rd um 20% für allseitig schubsteife Verbindung nach DIN 1052(2008) 10.6 (4) wird bei freien Plattenrändern nicht vorgenommen, auch wenn diese Erhöhung vom Nutzer definiert wurde.

Das Programm überführt die Deckenscheibe jeweils in x - und y-Richtung in ein Stabwerkssystem wobei die Wände als elastische Auflager mit den Federn angesetzt werden, welche sich aus der jeweiligen Wandlänge ergibt. Die Deckenscheibe selbst wird dabei als Stab mit quasi unendlicher Steifigkeit angesetzt. Das Verfahren liefert dann in etwa die gleichen Werte wie das Verfahren nach STEINMETZ. Allerdings werden mit dem im Programm verwendeten Verfahren bei großen Auskragungen der Deckenscheibe genauere Werte ermittelt.