Grundlagen Bemessung
| A | Bemessung nach DIN 1052: 2004-08 |
| B | Bemessungsbeispiel |
| 1. System, Bauteilmaße | |
| 2. Einwirkungen | |
| 3. Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften | |
| 4. Schnittgrößen und Auflagerreaktionen | |
| 5. Vormessung | |
| 6. Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit | |
| 7. Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit | |
| C | Bemessungstabellen |
DIN 1052: 2004-08 - Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken; Allgemeine Bemessungsregeln und Bemessungsregeln für den Hochbau
Die Ausgabe 2004 der DIN 1052 ersetzt die 1988 erschienene DIN 1052, Teile 1 bis 3 mit Änderung A1 aus 1996. Das neue einteilige Normenwerk wurde in die Musterliste der technischen Baubestimmungen (Fassung Februar 2005) aufgenommen und wird zeitversetzt durch Aufnahme in die technischen Baubestimmungen der Bundesländer bauaufsichtlich eingeführt. Bis Ende 2007 besteht für bautechnische Nachweise im Holzbau eine Übergangszeit, während der alte und neue DIN 1052 parallel anwendbar sind, bei der Bemessung aber nicht vermischt werden dürfen. Mit Anwendungspflicht der DIN 1052: 2004-08 wird die europäische Bemessungsnorm ENV 1995-1-1 (Eurocode 5) auf nationaler Ebene zurückgezogen.
DAS NEUE SICHERHEITSKONZEPT
In Anlehnung an die europäische Normung liegt der DIN 1052: 2004-08 nicht mehr das Bemessungsverfahren mit einem in den „zulässigen Spannungen“ enthaltenden globalen Sicherheitsbeiwert zugrunde. Wie bei den meisten anderen Baustoffen bereits vollzogen, wird nun auch im Holzbau das probabilistische Sicherheitskonzept mit Teilsicherheitsbeiwerten eingeführt. Auch nach neuer Norm werden die Nachweise für die Tragsicherheit und für die Gebrauchstauglichkeit (Durchbiegungen, Schwingungen) unterschieden. Beim Nachweis der Tragfähigkeit ist zu überprüfen, dass die Bemessungswerte1 der Beanspruchung (Einwirkung Ed ) in keiner Bemessungssituation größer sind als die Bemessungswerte der Beanspruchbarkeit (Bauteilwiderstand Rd ). Zur Ermittlung der Bemessungswerte werden die charakteristischen Einwirkungen² durch ständige und veränderliche Lasten (Gk bzw. Qk) mit den Teilsicherheitsbeiwerten gQ bzw. gG multipliziert. Analog wird der charakteristische Bauteilwiderstand Rk um einen Material-Teilsicherheitsbeiwert gM abgemindert.
| Nachweisführung: |
Ed ≤ Rd |
| Bemessungswert der Beanspruchung: |
Ed = gG · Gk + gQ · Qk |
| Bemessungswert der Beanspruchbarkeit: | Rd = (kmod · Rk) / gM |
Der Faktor kmod berücksichtigt bei den Nachweisen der Tragfähigkeit die besonderen Materialeigenschaften des Holzes in Abhängigkeit der vorherschenden Klimabedingungen und der Lasteinwirkungsdauer. Die Klimaverhältnisse werden über die Nutzungsklassen definiert. Die Modifikationsbeiwerte kmod sind in DIN 1052: 2004-08, Tab. F1 angegeben. Bei den Nachweisen der Gebrauchstauglichkeit wird das unterschiedliche Kriechverhalten der Holz und Holzwerkstoffe bei der Berechnung der Durchbiegungsanteile aus ständigen Einwirkungen berücksichtigt. Die Verformungsbeiwerte kdef sind in DIN 1052: 2004-08, Tab. F.2 angegeben.
Nutzungsklassen nach DIN 1052: 2004-08 und Anwendungsbeispiele
| Nutzungsklassen nach DIN 1052: 2004-08 | Holzausgleichsfeuchte im Gebrauchszustand |
Beschreibung des Einsatzbereiches | Beispiel zur Anwendung |
| NKL 1 - Trockenbereich | i.d.R. um ≤ 12% (5 bis 15%) |
Bauteile allseitig geschlossen und beheizt | Holzbalkendecke, insb. sichtbare Konstruktion |
| NKL 2 - Feuchtbereich | um 20% (10 bis 20%) |
überdachtes offenes Bauwerk | geschützte Bauteile einer Carportkonstruktion |
| NKL 3 - Außenbereich | um > 20% möglich (12 bis 24%) |
Konstruktion frei der Witterung ausgesetzt |
ungeschützte Bauteile einer Balkonkonstruktion |
1 Bemessungswerte mit Index d (design)
2 charakteristische Werte mit Index k
Charakteristische Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften
Da dem Bemessungskonzept der DIN 1052: 2004-08 keine pauschalen Sicherheitsbeiwerte zugrunde liegen, wird in Zukunft nicht mehr mit zulässige Spannungen gerechnet. Den Sortierklassen von Bauschnittholz nach DIN 4074-1 werden in DIN 1052: 2004-08 Festigkeitsklassen zugeordnet, die mit ihrem Zahlenwert die charakteristische Biegefestigkeit, d.h. eine durch Versuche ermittelte 5%-Quantile angeben (siehe Tabelle Zuordnung der Sortierklassen zu den Festigkeitsklassen). Diese charakteristischen Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften sind für Holz und Holzwerkstoffe in Anlage F der DIN 1052: 2004-08 enthalten.
Zuordnung der Sortierklassen zu den Festigkeitsklassen nach DIN 1052: 2004-08
| Holzart (Nadelhölzer) |
Sortierklasse nach DIN 4074-1: 2003-06 |
Festigkeitsklasse nach DIN 1052: 2004-08 |
| Fichte, Tanne, Kiefer, Lärche, Douglasie |
S7 S10 zul σB = 10 N/mm² S13 |
C16 C24 fm,k = 24 N/mm² C30 |
Weitere Neuerungen der DIN 1052: 2004-08
Neben dem grundsätzlich geänderten Bemessungskonzept wurden zahlreiche neue Erkenntnisse aus Forschung und Entwicklung in die DIN 1052: 2004-08 aufgenommen. So wurden die Nachweismöglichkeiten für Holzverbindungen deutlich erweitert. Die günstige Auswirkung einer höheren Holz-Rohdichte kann bei der Verbindungsmitteltragfähigkeit und den einzuhaltenden Verbindungsmittelabständen angesetzt werden. Außerdem ist in der Norm ein praxisgerechteres Bemessungsverfahren für Wand-, Decken und Dachtafeln bei Scheibenbeanspruchung enthalten.