Holzstütze

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

Stützenvarianten

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 γ_M anzugeben. Damit ist fast jedes Holz - Material erfassbar. Eigene Materialien können in einer Datenbank gespeichert werden.

Bemessung

Schnittgrößenermittlung:

Nutzungsklassen

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.

Schwellenpressung2

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:

Brandschutz 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.