Was sollte getan werden, um die Tragfähigkeit eines über 100 Jahre alten Holzbodenbalkens zu überprüfen?

Kurzfassung

Ein 7,5 cm x 20 cm großer Holzbodenbalken aus einer 1906 in Rotterdam, Niederlande, gebauten Wohnung wird einer erhöhten Belastung ausgesetzt. Die Art der Belastung, die der Deckenbalken erfahren wird, wird bereits von anderen Deckenbalken mit dem gleichen Querschnitt getragen.

Der Deckenbalken wurde gründlich auf Querschnittsverringerung und Schäden durch organische Prozesse untersucht. Es wurden leichte Weißfäuleflecken gefunden . Die Flecken wurden entfernt, der Bodenbalken wurde gestrichen und es wurden Maßnahmen ergriffen , um sicherzustellen, dass der Bodenbalken trocken bleibt und einen ausreichenden Luftstrom um alle Seiten hat. Gemäß dem Eurocode (NEN-EN 1990:2002, NEN-EN 1991-1-1:2002 und NEN-EN 1995-1-1:2005) muss der Deckenbalken eine ausreichende Tragfähigkeit für die maßgeblichen Bemessungslasten aufweisen.

Meine Frage: Gibt es sonst noch etwas zu prüfen?

Lange Version

Derzeit trägt die Mauerwerksfassade im obersten Stockwerk einer vierstöckigen Wohnung in Rotterdam das Dach der Wohnung. Diese Mauerwerksfassade wird entfernt und ihre Rolle als Stütze für das Dach der Wohnung wird durch einen bereits errichteten Holzbinder ersetzt (wie im Bild unten zu sehen).

Dachstuhl und Wand entfernt werden

Die Traversenelemente sind alle 16,5 x 6,5 cm Douglasie, die Traversen ruhen auf einem 7,5 cm x 20 cm großen Holzbodenbalken aus der ursprünglichen Konstruktion. Beide Enden des hölzernen Deckenbalkens sind in die Mauerwerkswand eingebettet und der Deckenbalken wird von einem 12 cm x 7 cm großen hölzernen Füllbalken an der Gitterlinie B im darunter geschnittenen Abschnitt getragen. Dieser Füllbalken hat eine ausreichende Momenten- und Scherkapazität für die zusätzliche Last auf den Füllbalken vom Fachwerk aufgebracht. Zusätzliche Zeichnungen der Struktur finden Sie in diesem pdf .

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die auf die Struktur aufgebrachte Belastung wurde gemäß Eurocode NEN-EN 1990:2002 und NEN-EN 1991-1-1:2002 berechnet und die folgenden Lasten wurden verwendet:

  • Eigenlast (Dach) = 0,55 kN / m2
  • Nutzlast (Dach) = 0,3 kN / m2
  • Schneelast (Dach) = 0,16 kN / m2
  • Eigenlast (Boden) = 0,15 kN/m2
  • Nutzlast (Boden) = 1,5 kN/m2
  • Windlast = 0,83 kN/m2

Der neue Dachstuhl trägt 1,7 Meter des Daches. Der Einfachheit halber und um konservativ zu sein, wurde jedoch angenommen, dass dieser Fachwerkträger 3,4 Meter des Daches tragen würde. Das statische System wurde in SAP2000 modelliert, und ein vollständiger Berechnungsbericht kann hier gefunden werden . Das Sparrenelement des Fachwerks hatte das größte aufgebrachte Moment und die größte Schubkraft. Gemäß Eurocode NEN-EN 1995-1-1: 2005 hat das Sparrenelement auf dem Dachstuhl die folgende Anforderung / Kapazität:

  • Moment = 0,89
  • Scherung = 0,44
  • Lager = 0,03

Und gemäß Eurocode NEN-EN 1995-1-1: 2005 hat der Deckenbalken die folgende Nachfrage / Kapazität:

  • Moment = 0,22
  • Scherung = 0,33
  • Lager = 0,09

Sowohl das mathematische als auch das technische Urteilsvermögen prüfen. Das technische Urteilsvermögen hat sich bewährt, da drei Traversen während der gesamten Lebensdauer der Struktur ohne sichtbare Probleme auf jeweils einem eigenen Bodenbalken ruhten.

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Gesundheit des Bodenbalkens

Der Bodenbalken, der das neue Fachwerk tragen wird, wurde gründlich auf Schäden untersucht, und es wurde geringfügige Weißfäule festgestellt. Die Weißfäule wurde entfernt, der Bodenbalken anschließend gereinigt und gestrichen. Weitere Informationen dazu finden Sie in dieser Frage .

Nach Abschluss der Sanierung wird sich die Gebäudehülle verändern. Wie in dieser Frage und Antwort besprochen , wurde das System jedoch durchdacht, um Wasser- und Pilzschäden zu vermeiden.

Gibt es einen Grund, an den ich nicht gedacht habe, warum dieses neue System nicht funktionieren wird?

" Was sollte getan werden, um die Kapazität eines über 100 Jahre alten Holzbalkens zu überprüfen? " Der Titel sagt "Balken" und die Frage spricht von Deckenbalken und Fachwerken. Ich bin mir nicht sicher, welches Strukturelement Sie genau überprüfen möchten.
Was befindet sich an Gitterlinie B in Ihrer Schnittzeichnung?
@AlaskaMan Ich frage nach dem Bodenbalken.
@LeeSam, das ist ein 12 cm x 7 cm großer Füllbalken aus Holz. Ich habe die Frage aktualisiert.
Wie groß ist der Abstand von der Außenwand zum Füllbalken an der Rasterlinie B?
@leesam Innenkante zu Innenkante beträgt 1,9 Meter.

Antworten (1)

Das sind eine Menge Informationen, die überprüft werden müssen, und ich bin Amerikaner, also weiß ich nichts über Metriken, aber ich werde es versuchen ...

Ihr Layout unterscheidet sich etwas von dem im „vollständigen Bericht“ und Bild in Abschnitt 1 bei Zwae .... Dort befinden sich die Glasfenster in derselben Wand wie Ihre Gaube UND auf derselben Ebene. In Ihrem Gebäude befindet sich die Gaube jedoch in einer Wand im 90-Grad-Winkel zu den Glaswänden UND im Dach über dem Hauptraum.

Achten Sie darauf, andere Berichte zu verwenden, die ähnlich und nicht exakt sind. Dies könnte sich auf Ihr strukturelles Design auswirken. In diesem Fall haben Sie doppelt so viel Glas in den Wänden wie im Bericht für die Einheit in Zwae....

Ich weiß nicht, ob Sie sich in einem Gebiet mit starkem Wind oder in einem seismisch aktiven Gebiet befinden, aber wenn ja, benötigen Sie spezielle Verbindungen an jeder Seite Ihrer Fenster und eine spezielle Vernagelung in Ihrer Sperrholz-Dachummantelung.

Außerdem würde ich aufgrund der Größe der Balken und ihrer Spannweite schätzen, dass sie in der Mitte nicht mehr als 1,2 m (4 ') betragen. Dies wäre eine Mindestanforderung, da Ihre Balken bei 4 Fuß in der Mitte nur etwa 60 Pfund tragen. pro Quadratfuß (Live Load und Dead Load) bei dieser Spannweite.

Holz, das so alt ist, ist ausgetrocknet und könnte einer erheblichen „Kontrolle“ unterzogen werden. Dies kann die Stärke der Balken verringern, und ich würde Ihnen empfehlen, jeden Balken einer Sichtprüfung zu unterziehen, um seine Unversehrtheit sicherzustellen.

Ich bin verwirrt von Ihrem ersten Absatz, was meinen Sie mit "und im Dach über dem Hauptraum?". Das Foto im vollständigen Bericht ist von meinem Nachbarn dakkapel. Das hat mich zu meiner Renovierung inspiriert. Leider konnte ich keine ihrer Berechnungen in die Finger bekommen. Ich verstehe nicht, was du mit doppelt so viel Glas in den Wänden meinst.
@samlee, die Bodenbalken haben einen Abstand von 70 cm von Mitte zu Mitte, sodass sie eine ausreichende Kapazität für die Auslegungslast haben. Was meinst du mit "überprüfen" in deinem letzten Absatz? Vielen Dank für das Lesen meiner gesamten Frage und für Ihre Antwort!
„Riegel sind lange Risse im Holz, die durch das Austrocknen der Fasern im Holz verursacht werden.
Im „Bericht“ zeigt das erste Bild Fenster auf der gleichen Seite wie die Dakkapel. Ihr zeigt jedoch das Dreiecksfenster an einer Wand im 90-Grad-Winkel zu der Stelle, an der das Dakkapel platziert wird ... und befindet sich auf derselben Ebene.
Dort haben wir keine "Kontrollen" im Bodenbalken, der den neuen Fachwerkträger tragen wird. Ich habe einen großen Riss in einem der Dachbalken gefunden , den ich vorübergehend mit 8-mm-Holzschrauben geflickt habe und der diesen Teil des Dachbalkens höchstwahrscheinlich während des Baus ersetzen wird.
Es gibt kein Dreiecksfenster, das während der Renovierung platziert wird. Also muss ich etwas verwirrt gemacht haben. Es hört sich so an, als ob es keinen Grund gibt, warum dieser Balken den Träger und einen Teil davon nicht tragen könnte, solange ich den Bodenbalken, der das neue Fachwerk tragen wird, gründlich auf Risse untersucht habe und zuversichtlich bin, dass meine technischen Berechnungen korrekt sind Dach.
Was sollte getan werden, um die Tragfähigkeit eines über 100 Jahre alten Holzbodenbalkens zu überprüfen?
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