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Holzbalken: Statik - Beachtenswertes

Dass Gebäude nicht einfach in sich zusammenfallen und Brücken nicht einfach brechen, wenn Sie darüberfahren, wird durch statische Berechnung gewährleistet. Sie sind kein Statiker, doch haben im Privaten ein Bauprojekt wie beispielsweise ein Gartenhaus geplant, bei dem Sie Holzbalken als Träger einsetzen wollen. Was müssen Sie über die Tragfähigkeit der Balken wissen, damit das Gartenhaus nicht über Ihnen zusammenbricht?

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Jeder Bau bedarf höchstkomplexer Statikberechnungen.
Jeder Bau bedarf höchstkomplexer Statikberechnungen.

Welche Statiktheorien Sie für Holzkonstruktionen kennen sollten

  • Holz hat eine hohe Zugfestigkeit, sodass Holzbalken in der Waagrechten durchaus Trägerfunktionen und in der Senkrechten durchaus Säulenfunktionen erfüllen können. Selbstverständlich ist dabei nicht jede Holzart und Stärke für jede statische Funktion geeignet. Die Tragfähigkeit von Holzbalken muss vielmehr präzise berechnet werden.
  • Wer einen Holzbalken für die Statik eines Gebäudes einsetzen will, sollte in erster Linie mit der sogenannten Biegetheorie des Balkens vertraut sein. Die Biegetheorie soll Längs-, Biege- und Querverformung eines Holzbalkens berechnen. Das Biegemoment lässt sich dabei anhand der Lastverteilung nachvollziehen.
  • Damit Sie über die Biegetheorie rechnen können, müssen Sie vor allem die genauen Auflagepunkte des Balkens kennen. Außerdem müssen Materialelastizitätsmodul sowie Trägheitsmoment des Balkenquerschnitts bekannte Parameter sein, damit die Biegesteifigkeit des Balkens errechnet werden kann.
  • Als eine Hauptthese der Biegetheorie ist die Tragfähigkeit eines Balkens immer proportional zu I/h=bh*bh. I bezeichnet dabei das Flächenträgheitsmoment des Querschnitts um die Achse, b meint die Breite und h die Höhe des Balkens.
  • Um die Tragfähigkeit eines Holzbalkens zu bestimmen, wird immer nach Eurocode vorgegangen. Sie sollten wissen, dass die Gewährleistung der Tragfähigkeit dabei zwar unumgängliche Erfordernis für die Bauplanung ist, jedoch ist sie längst nicht das Einzige, das es zu beachten gilt.
  • Soll ein Holzbalken eine Trägerfunktion übernehmen, so müssen beispielsweise auch Auflager und Verbindungen auf ihre Einsetzbarkeit überprüft werden, damit der Bau nicht in sich zusammenfällt.

So berechnen Sie die Tragfähigkeit von Holzbalken

  • Statiker nutzen zur Berechnung zumeist teure Konstruktionsprogramme, um die Tragfähigkeit von Holzbalken zu berechnen. Für Sie sollte sich die Anschaffung einer derartigen Software wahrscheinlich nicht besonders lohnen, wenn Sie beruflich nichts mit Statik zu tun haben. Stattdessen kann Ihnen die Internetseite von Eurocode bei Ihrer Rechnung helfen, ohne dass Sie sich mit hochkomplexen Formeln und Rechnungen herumschlagen müssen.
  • Jedoch sollten Sie als Laie niemals nur auf Ihre Rechnung vertrauen und immer einen geprüften Baustatiker darübersehen lassen, wenn Sie den Bau tatsächlich realisieren wollen.
  • Sie können sich über Eurocode zumindest informieren, welche Dimensionen Ihr Balken haben muss, um das gewünschte Gewicht tragen zu können. Im Falle von Holzbalken ist für die Berechnung die Europäische Norm Eurocode 5 zu verwenden.
  • Um die Rechnung durchführen zu können, muss die Eigenlast Ihres Balkens ein Ihnen bekannter Parameter sein. Bei Brücken ist zudem beispielsweise die Verkehrslast zu beachten. In jedem Falle aber müssen Sie die Schneelast, die Trägerlänge und -dimension sowie die Nutzungsklasse bedenken.
  • Für Holzbalken spielt schließlich auch die Holzqualität eine Rolle. Diese wird fachsprachlich als Fertigkeitsklasse bezeichnet, wobei vor allem zwischen Nadelholz und Laubbaumholz zu unterscheiden ist.
  • Eurocode fragt alle relevanten Parameter nun ab und errechnet Ihnen so die Dimension, die Ihr Balken haben muss, wenn er in eine tragende Position gesetzt werden soll. Ihnen sollte dabei aber klar sein, dass Sie anschließend noch allerhand weitere statische Rechnungen durchzuführen haben.
  • Die oben genannten Auflager und Verbindungen sind dabei nur der Anfang. Auch muss beispielsweise sichergestellt werden, dass der Holzbalken in seiner Endposition nicht kippen oder knicken kann.

Es sei abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass Sie gesetzlich verpflichtet sind, die Statik eines Bauvorhabens von einem Profi gewährleisten zu lassen. Auch wenn Ihnen Eurocode die Berechnung der Tragfähigkeit ermöglicht, ist Ihre Sicherheit dadurch längst nicht gewährleistet.

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