Rahmentragwerke

Während im Holzbau häufig einfache Balkenkonstruktionen auf Pendelstützen mit aufwendigen Aussteifungsverbänden realisiert werden, konstruiert der Stahlbau die Hallen meistens als Rahmentragwerk. Eigentlich schade, das Rahmentragwerk ist auch für den Holzbau eine ideale Bauweise.

Unter einem Rahmen versteht man ein aus Stäben biegesteif zusammengesetztes Bauelement. Herzstück ist der biegesteife Anschluss; die sogenannte Rahmenecke. Die räumliche Aussteifung der Halle in Querrichtung erfolgt direkt über den Rahmen. Erforderlich ist nur eine Aussteifung in Längsrichtung, auf einen aufwendigen Aussteifungsverband in Gebäudequerrichtung kann verzichtet werden. Zu unterscheiden sind Drei- und Zweigelenkrahmen. Beim Dreigelenkrahmen werden die Rahmenecken, falls aus Transportgründen noch möglich, meist mittels KZ Stoss ausgeführt. Im Gegensatz zum Zweigelenkrahmen kann der Schnittkraftverlauf beim Dreigelenkrahmen nicht beeinflusst werden – konstruktiv viel interessanter ist der statisch unbestimmte Zweigelenkrahmen.

Der Biegemomentenverlauf im Zweigelenkrahmen kann durch einen variablen Querschnittsverlauf sowie durch eine kontrolliert aufgezwungene Verformung des Tragwerks (Vorspannung infolge Verschiebung der Auflagerpunkte) optimiert werden. Ziel ist, das Biegemoment der Ecke so zu verkleinern, dass die Anschlusskräfte der Ecke die Trägerdimension nicht bestimmen. Durch das Verkleinern in der Ecke vergrössert sich selbstverständlich das Biegemoment in Feldmitte. Durch diese Massnahmen konnten beispielsweise die Eckmomente der Rahmen des EIZ Frutigen von 950 kNm auf 770 kNm verkleinert werden.

Ohne genauste Kenntnisse der Rahmeneckanschlüsse sind solche Optimierungen nicht denkbar. Der genaue Kräfteverlauf sowie die Steifigkeit und der eventuelle Schlupf der Verbindung muss für die Bemessung bekannt sein. Aus Transportgründen müssen die Rahmen zudem meistens auf dem Bau zusammengebaut werden können. Da solche Verbindungen im Holzbau rar sind, wurde die GSA LMV Montageverbindung in Zusammenarbeit mit Herrn Professor Ernst Gehri und den n`H Ingenieuren entwickelt. Dabei handelt es sich um eine steckbare, biegesteife Verbindung von Brettschichtholzelementen, die sowohl für gerade Träger, insbesondere aber im Zusammenhang mit Trägerknicken (Rahmenecken) verwendet werden kann. Dabei werden speziell geformte Stahlleisten mittels GS-Anker ins Holz eingeklebt. Die Stahlleisten können bauseitig durch eine einfache Bolzenverbindung miteinander verbunden werden. Neben der hohen Anschlussleistung zeichnet sich die GSA LMV Verbindung durch höchste Steifigkeit, seine Optik (Stahlteil kaum sichtbar) und seine einfache, steckbare Verbindung aus.

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