Mechanische Festigkeit und Standsicherheit

Allgemeines

Die Standsicherheit einer baulichen Anlage ist für die öffentliche Sicherheit und Ordnung von besonderer Bedeutung und nimmt daher im Bauordnungsrecht eine wichtige Stellung ein (§ 3 und § 12 Abs. (1) MBO). Die Standsicherheit definiert die Anforderung an bauliche Anlagen, nicht einzustürzen. Diese Anforderung umfasst die einzelnen Bauteile, deren Verbindungen bis hin zum gesamten Gebäude und dessen Baugrund. Die Standsicherheit ist sowohl für den Bauzustand als auch für die gesamte Nutzungsdauer für alle statisch tragenden Bestandteile nachzuweisen. Die nach MVV TB zur Erfüllung dieser Forderung zu beachtenden technischen Regeln umfassen die Eurocodes zu den Grundlagen der Tragwerksplanung, zu den Einwirkungen auf Bauwerke sowie zur Bemessung.

Die Bemessung von Tragwerken und Tragwerksteilen aus Holz oder Holzwerkstoffen ist in der Normenreihe DIN EN 1995: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten (Eurocode 5, EC 5) geregelt. Diese berücksichtigt die Anforderungen an die Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit, Dauerhaftigkeit und den Feuerwiderstand.

Für Bauwerke in Regionen mit seismischer Aktivität sind zusätzlich Nachweise für ein Bemessungserdbeben nach DIN 4149: Bauten in deutschen Erdbebengebieten – Lastannahmen, Bemessung und Ausführung üblicher Hochbauten (zukünftig: Normenreihe DIN EN 1998: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben, Eurocode 8) zu führen.

Bei tragenden Holzbauteilen ist durch geeignete Maßnahmen eine zu hohe Holzfeuchte zu vermeiden, die zu einem Befall durch holzzerstörende Pilze und/oder zu einer Verminderung der Festigkeit und Steifigkeit führen kann. Die Holzschutznormenreihe DIN 68800: Holzschutz ergänzt daher die Bemessungsnormen hinsichtlich der Sicherung der Gebrauchsdauer von Holzbauwerken.

Bemessung nach Eurocode 5

Der Eurocode 5 Bemessung und Konstruktion von Holzbauten besteht aus drei Teilen:

• DIN EN 1995-1-1: Allgemeines – Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau
• DIN EN 1995-1-2: Allgemeine Regeln – Tragwerksbemessung für den Brandfall
• DIN EN 1995-2: Brücken

• Werte und / oder Klassen, für die im Eurocode Alternativen zugelassen werden, z.B. Teilsicherheitsbeiwerte, Klassen der Lasteinwirkungsdauer,
• länderspezifische Angaben,
• Ergänzung fehlender oder unzureichend definierter Bemessungsregeln, z.B. Verstärkungen von Queranschlüssen, Ausklinkungen und Durchbrüchen, zimmermannsmäßigen Verbindungen.

Die Nachweisführung erfolgt auf der Grundlage des semiprobabilistischen Sicherheitskonzepts nach DIN EN 1990: Grundlagen der Tragwerksplanung. Bei der Nachweisführung wird zwischen dem Grenzzustand der Tragfähigkeit und dem Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit unterschieden. Der Nachweis der Tragfähigkeit von Holzbauteilen und mechanischen Verbindungen beruht auf der Gegenüberstellung von Beanspruchung und Tragwiderstand. Zum Nachweis der Gebrauchstauglichkeit werden die Verformungen eines Tragwerks mit den in EC 5 / EC 5-NA empfohlenen oder mit dem Bauherrn vereinbarten Grenzwerten verglichen.

Für die Ermittlung der Einwirkungen (Lasten) wird die Normenreihe DIN EN 1991: Einwirkungen auf Tragwerke (Eurocode 1, EC 1) zugrunde gelegt. Darin sind Einwirkungen wie Eigen- und Nutzlasten, Schnee- und Windlasten definiert.

Der EC 5 ist eine reine Bemessungsnorm und enthält im Gegensatz zur früheren DIN 1052:2008: Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken keine Produktregeln und auch keine Tabellen mit Materialkennwerten wie Festigkeits- oder Steifigkeitswerte. Während in der DIN 1052 die wesentlichen Materialkennwerte anwenderfreundlich zusammengestellt waren, muss sich der Planer heute die erforderlichen Werte aus verschiedenen Normen zusammensuchen. Tabelle 1 zeigt eine Zusammenstellung der zu beachtenden Normen für die wesentlichen Produkte im Holzbau.

_{Tabelle 1: Zusammenstellung wesentlicher Normen für Produkte im Holzbau (Quelle: Holzbau Deutschland Institut)}

Regelwerke und Literatur

Normen

Fachwissen zum Thema