Imperfektionsmessungen an Nagelplattenbindern


Geldgeber:
Deutsche Gesellschaft für Holzforschung als Mitglied der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsgemeinschaft
Laufzeit:
August 1998 bis Juli 2000

In der heutigen Zeit erfordert das Bauen ein hohes Maß an Flexibilität, um zu optimalen Lösungen hinsichtlich der Nutzung, der Wirtschaftlichkeit und der Bauökologie zu gelangen. Trägersysteme in Nagelplattenbauweise (Nagelplattenbinder) gehören zu den wirtschaftlichsten Dachkonstruktionen bis zu einer Spannweite von 30 m.

Ihre volumenoptimierte Bemessung führt zu sehr filigranen Bauteilen, die für Einwirkungen, die in Trägerebene wirken, große Festigkeit und Steifigkeit besitzen, solange sie als perfekt ebene Systeme betrachtet werden.

Durch Imperfektionen, wie material- und herstellungsbedingte Abweichungen sowie Ungenauigkeiten beim Einbau vor Ort, werden die Binder aber immer auch senkrecht zur Binderebene belastet, für die sie allein keine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit besitzen.

Erst durch das Zusammenwirken der Binder mit Latten, Pfetten, Rispenbändern und Verbänden entsteht ein räumliches Tragsystem, das auch diese Lasten sicher in die Unterkonstruktion weiterleiten kann. Da zur Zeit aus Kostengründen noch keine vollständige räumliche, geometrisch nichtlineare Untersuchung des Tragverhaltens in jedem Einzelfall sinnvoll ist, besteht die Notwendigkeit, die Beanspruchung der räumlichen Konstruktion infolge von Imperfektionen und den daraus resultierenden geometrischen Nichtlinearitäten durch die Wirkung horizontaler Ersatzlasten auf ebene Teilstrukturen, wie z.B. Verbände, abzuschätzen.

Da über Imperfektionen (Schiefstellungen und Vorkrümmungen) in bestehenden Bauwerken aus Nagelplattenbindern bislang so gut wie keine Kenntnisse vorliegen, werden im Rahmen eines Forschungsvorhabens Untersuchungen zu Größe und Form durchgeführt und daraus Empfehlungen für normative Festlegungen abgeleitet.

Zu diesem Zweck wird eine statistische Erhebung durchgeführt, die Aufschluß über die realen Imperfektionen an ausgeführten Nagelplattenkonstruktionen geben soll. An stichprobenartig ausgewählten Bauwerken werden die Schiefstellungen der Binder und die Krümmungen der Gurte unter den momentan wirkenden Lasten einschließlich der Imperfektionen gemessen. Eine anschließende nichtlineare Analyse der Tragstrukturen liefert dann die vorhandenen Vorverformungen.

Eine kurze Zusammenfassung der Ergebnisse finden Sie im Dokument pdf Imperfektionen.pdf

pdf Imperfektionsmessungen an Nagelplattenbindern.pdf

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