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Aussteifung und Stabilisierung –Konzepte für den mehrgeschossigen Holzbau

Niklaus WirzPIRMIN JUNG Ingenieure für Holzbau AGRain, Schweiz

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Einleitung

hierzu zu nennen:

haustechnische Installationen

Was wird massgebend – Wind, Erdbeben oder beides?

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Nachweis der Tragsicherheit

Bemessungsspektrum nach SIA 261 (2003): Zone 3b - BWK I - BGK C - q = 3.0

häufiger Bereich der Grundschwingzeiten für in holzbauweise ausgesteifte Holzbauten

h

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t

t

t

T1 = Grundschwingzeit [s] u = fiktive Auslenkung der obersten

Gebäudekante [m]

T1 = Grundschwingzeit [s] mi = Stockwerkmasse im Geschoss i [kg] ui = horizontale Verformung auf der Höhe hi infolge

der Stockwerk-Ersatzkraft Fi [m] Fd,i = fiktive horizontale Einwirkung aus ständigen und

quasi-ständigen Lasten je Geschoss [kN]

T1 = Grundschwingzeit [s] Ct = Beiwert der Norm [-] h = Gebäudehöhe [m]

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Nachweis der Gebrauchstauglichkeit

el

30 kN

20 kN

10 kN

40 kN

V M

Einwirkung Wind

25 kN

12.5 kN

V M

25 kN

25 kN

12.5 kN

37.5 kN

62.5 kN

87.5 kN

35 kNm

140 kNm

315 kNm

560 kNm

40 kN

70 kN

90 kN

840 kNm

560 kNm

308 kNm

112 kNm

12.5 kN

Erdbeben:

BEMESSUNGSWERT DER EINWIRKUNG BEMESSUNGSWERT DES TRAGWIEDERSTANDES

Erdbeben: + R d = Rk

. M

M

t

w

t = 1.0

E d = Q k.

Q

Wind:

d F = S (Gk (Q ))k.

2

11.2 m

11.2 m

2.8 m

2.8 m

2.8 m

2.8 m

2.8 m

2.8 m

2.8 m

2.8 m

100 kN

- E = 100kNd Einwirkung Erdbeben - F = 100kNd

HolzbauteileStahl- u. Betonbauteile

t = 1.4d.

Wind:generell t = 1.0

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Aussteifungskonzepte für den mehrgeschossigen Holzbau

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Anordnung von Wandscheiben für die horizontale Aussteifung

Fall 1: Idealfall mit symmetrischer Aussteifsung Fall 2: exzentrisch angeordnete Aussteifung (Standardfall)

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Ausgeführte Beispiele von GebäudeaussteifungenMFH City-Park, Sursee

Fall 3: in ihren Ebenen geschossweise versetzte Tragwände Fall 4: „Soft-Storey“ (unbedingt vermeiden!)

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International School of Zug, Baar

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MFH Steindl, Zermatt

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Therapiezentrum HPZ-URI, Altdorf

Kragplattenanschluss

Trep

pe in

Sta

hlsi

ehe

Spe

zial

plan

SteifigkeitszentrumMassenzentrumSchubmittelpunkt TW

0/0 x

y

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Büsto – Schulhausweiterung, Bürgenstock

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Literatur