Holztragwerke, Entwurfs- und Konstruktionsregeln

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Begründung: In einer Rahmenecke mit quadratischem Schubfeld beträgt die Schubspannung 1 — unter der günstigen Annahme einer konstanten Schubspannungsverteilung — rund 1/4 der Biegespannung cr m. Da die Schubfestigkeit fv rund 1/10 der Biegefestigkeit beträgt, tritt das Versagen des Schubfeldes bei rund 40% des Biegewiderstandes ein.

Figur 12

Eine höhere Leistungsfähigkeit ist durch folgende fünf Massnahmen zu erreichen: Schubfeld

a) Durch Vergrösserung des Schubfeldes

günstige Ausbildung

Das vergrösserte Schubfeld erhöht den Wirkungsgrad der Rahmenecke um etwa den Faktor (h1 /h o)2.

zu steile Vouten vermeiden --> hohe Beanspruchung schräg zur Faser

Figur 13

b) Durch den Einsatz von Holzwerkstoffen mit grösserer Schubfestigkeit

spezielle Keilzinkenverbindung BSH

HWS hoher Schubfestigkeit z.B. Furniersperrholz aus Buche

Die Schubfestigkeit f v von Furniersperrholz ist wesentlich höher als diejenige von Brettschichtholz. Mit fv, Buche = 4 5 fv, BSH wird nicht mehr die Rahmenecke, sondern die Leistungsfähigkeit des Keilzinkenstosses massgebend. Der mögliche Wirkungsgrad T1 Stoss liegt bei rund 0,8.

Figur 14

vereinfachtes Tragmodell Diagonalkräfte durch Stahllasche aufgenommen (z.B. BSB)

--e-- Zug —0— Druck

Zug Druck

Figur 15

c) Durch mechanischen Stoss mit 'lokaler' Verstärkung zur Aufnahme der Diagonalkraft Wird die Rahmenecke optimal ausgebildet (z.B. mit BSB-Verbindung) kann unabhängig von der Richtung der Momentenbeanspruchung ein Wirkungsgrad von rund 0,6 erreicht werden.


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