Beschreibung des Moduls
Holzstütze
Mit dem Programm Holzstütze sind Sie in der Lage, die nach Eurocode 5 erforderlichen Nachweise für Holzstützen zu führen. Es können Stützen mit zweiachsiger Beanspruchung berechnet werden. Dabei kann die jeweilige Knicklänge über den Wert b angepasst werden. Weiterhin kann man festlegen, ob die Stütze in y- und z-Richtung gehalten ist oder frei ausknicken kann.
System, Belastung
Folgende Systeme sind möglich:
- Pendelstütze
- Kragstütze
- Eulerfall 3: unten eingespannt, oben gelenkig
Folgende Nachweise werden geführt:
- Spannungsnachweise Biegung / Längskraft
- Knicknachweis
- Kippnachweis
- Brandbemessung nach DIN 4102-22
- Nachweis der Verformungen
Als Belastungen sind sowohl in x-, als auch in y-Richtung möglich:
- Vertikallast V (auch mit Ausmitte ez)
- Momente an den Knoten
- Horizontallast H als Einzellast (in Höhe x)
- Gleichlast
- Trapezlast
- Teiltrapezlast
Materialien
Folgende Holzarten können berücksichtigt werden:
- Nadelholz C14 bis C50
- Laubholz D30 bis D70
- Brettschichtholz Gl24h bis Gl36c
- KERTO-S® Träger
- jedes beliebige andere Material ist erfassbar indem der Nutzer die Werte für die Festigkeiten, den E-Modul und den Schubmodul eingibt. Zusätzlich ist der Sicherheitsfaktor γM anzugeben. Damit ist fast jedes Holz - Material erfassbar. Eigene Materialien können in einer Datenbank gespeichert werden.
Bemessung
Schnittgrößenermittlung:
Die Schnittgrößen werden als min/max – Überlagerung unter Berücksichtigung der Sicherheitsbeiwerte γF ermittelt. Dabei werden die Bemessungslastkombinationen vereinfachend nach DIN 1052 (2004) und nicht nach DIN 1055(100) gebildet. Lediglich beim Nachweis von außergewöhnlichen Bemessungssituationen (z.B. Schnee in norddeutscher Tiefebene) und bei der Brandbemessung wird die Überlagerung nach DIN 1055(100) unter Berücksichtigung der y – Werte durchgeführt.
Bemessung:
Bei der Bemessung werden alle Einwirkungskombinationen einzeln untersucht. Dies ist notwendig, da der Faktor k,mod an die einzelnen Einwirkungen bzw. deren KLED (Klasse der Einwirkungsdauer) gekoppelt ist. Bei außergewöhnlichen Einwirkungskombinationen wird der Sicherheitsbeiwert γM für die Materialseite automatisch auf 1,00 gesetzt.
Folgende Bemessungssituationen sind möglich:
- eine Zugkraft
- eine Druckkraft
- eine Biegung
- Biegung + Zugkraft
- Biegung + Druckkraft
Ein Nachweis der Querkraft (Schub) ist bei hochbauüblichen Stützen in der Regel entbehrlich und wird daher nicht geführt.
Spannungen:
Beim Nachweis der Spannungen aus Biegung und Längskraft wird an allen Stellen des Trägers die vorhandene Spannung s mit den zulässigen Festigkeiten fm,d , ft,0,d bzw. fc,0,d verglichen (Ausnutzung h). Die maximale Ausnutzung wird angezeigt. Bei zweiachsiger Biegung wird jeweils der Nachweis für folgende Kombinationen geführt:
- Nd + max.My,d + zugeh.Mz,d
- Nd + max.Mz,d + zugeh.My,d
Dabei wird der Faktor kred jeweils entsprechend angesetzt. Für die Biegung ermittelt das Programm den Beiwert km zur Berücksichtigung des Kippens automatisch. Auch die effektive Kipplänge wird in Abhängigkeit vom System und dem Momentenverlauf automatisch ermittelt.
Stabilität / Knicken / Kippen
Nachweis Stabilität / Knicken / Kippen:
Beim Nachweis der Stabilität, d.h. Knicken und Kippen werden für die beiden Richtungen y und z die entsprechenden Nachweise geführt, wenn die entsprechende Richtung nicht gehalten ist. Hierbei werden folgende Kombinationen betrachtet:
- -Nd + max.My,d + zugeh.Mz,d
- -Nd + max.Mz,d + zugeh.My,d
Für den Knicknachweis gelten folgende Deklarationen:
sky = Knicklänge für Ausknicken rechtwinklig zur y-Richtung
skz = Knicklänge für Ausknicken rechtwinklig zur z-Richtung
by = Knicklängenbeiwert zugehörig zu sky
bz = Knicklängenbeiwert zugehörig zu skz
iy = Trägheitshalbmesser für Knicken rechtwinklig zur y-Richtung
iz = Trägheitshalbmesser für Knicken rechtwinklig zur z-Richtung
ly = Schlankheit für Knicken rechtwinklig zur y-Richtung
lz = Schlankheit für Knicken rechtwinklig zur z-Richtung
kc,y = Knickbeiwert für Knicken rechtwinklig zur y-Richtung
kc,z = Knickbeiwert für Knicken rechtwinklig zur z-Richtung
Wenn in Nutzungsklasse 2 (NKL 2) der Anteil der Bemessungslängskraft aus ständiger Last größer 70% ist, wird der Kriecheinfluss durch Abminderung der Steifigkeiten (E-Modul) erfasst.
Schwellenpressung
Nachweis Schwellenpressung:
Beim Nachweis der Schwellenpressung können wahlweise die nach DIN 1052 zulässigen Überstände ü = 30 mm angesetzt werden. Der Nutzer kann zudem den Beiwert kc,90 (standardmäßig 1,00) und die Festigkeit fc,90,k der Schwelle eingeben.
Verformgung
Nachweis Verformungen:
Beim Nachweis der Verformungen werden die Durchbiegungen für die quasi-ständige und die seltene Bemessungssituation unter Berücksichtigung der y0 – Werte bzw. y2 – Werte ermittelt. Zudem kann der Nutzer optional vorgeben, dass der Deformationsbeiwert k,def bei Holz, welches feucht eingebaut wird und nachträglich trocknet um 1,00 erhöht wird. Der Nachweis wird für die resultierende Verformung w,res = (w,y² + w,z²)-1 geführt.
Brandbemessugung
Nachweis Brandbemessung:
Mit dem Programm können Sie für Holzstützen auch die Nachweise bei einer Heißbemessung (Brandbemessung) erfassen. Das Programm rechnet dabei mit dem Verfahren der ideellen Restquerschnitte nach DIN 4102-22. Entsprechend der Branddauer (30 min, 60 min bzw. 90 min) werden die Restquerschnitte ermittelt und für die außergewöhnliche Bemessungssituation die Spannungsnachweise und Stabilitätsnachweise erbracht. Es kann wahlweise eine drei- oder vierseitige Brandbeanspruchung betrachtet werden.
Holzstütze
Weitere Screenshots: Bild klicken.
nach EC5 (NA Deutschland):
Holztstütze Langform mit R30 und Nachweis Schwellenpressung | |
Holzstütze Kurzform |
nach DIN 1052 (alt):
Holztstütze Langform mit F30 | |
Holzstütze Kurzform |
Das Programm Holzstütze wird regelmäßig weiterentwickelt. Folgende Tabelle zeigt den aktuellen Entwicklungsstand:
16/05.1
• Festigkeiten Brettschichtholz nun nach DIN EN 14080:2013-09
• Brettschichtholz GL30c / GL30h ergänzt, GL36c / GL36h entfernt
16/04.1
• Korrektur bei Abminderung kc in NKL 2/3 bei Anteil g>70%
15/12.1
• Abminderung NKL 2/3 bei 70% Anteil g nicht bei nur g (Auslegung NABau)
15/09.1
• nun auch Erdbebenlasten erfassbar
• nun auch Querkraftbemessung möglich
• nun zul. Durchbiegungen manuell frei wählbar
15/05.1
• Korrektur bei Lastübernahme aus Trägern (keine Leerzeilen mehr)
14/02.1
• Brandschutz nun auch für verkleidete Stützen erfassbar
13/08.1
• Psi-Werte für Einwirkungen können nun manuell vorgegeben werden
13/03.1
• Korrektur in NKL2 / NKL3 bei hohem ständigen Anteil in Sonderfällen
13/02.1
• Änderungen nach DIN EN 1995-1-1/NA/A1 eingearbeitet
12/04.1
Umstellung / Ergänzung auf Eurocode
11/11.1
• Korrektur Lagerreaktionen bei Kopfhalterung in eine Richtung.
11/10.1
• nun Auflagerreaktionen aus Trägerprogrammen als Lasten importierbar
• nun bis zu 50 Knotenlasten möglich
11/06.1
• Korrektur bei Kriecheinflüssen in NKL 2 und 3
11/04.2
• nun mit fmd-Faktoren für BSH und KERTO
10/11.1
• als freies Material nun auch KERTO-Q definierbar mit Faktor für Biegung
• bei freiem Material nun auch Abbrandrate beta,N mit erfassbar
10/07.1
• Korrektur bei Brandbemessung (nun mit Angabe massg. LFK)
10/04.1
• Bemerkungen werden nun anders eingegeben
Änderungen / Erweiterungen vor 2010 werden hier nicht aufgelistet. Für Informationen über Versionen 09/11.1 und älter klicken Sie bitte hier.