Aufgabe Vorschlag B - 2.7-2.8 Holzbau Bemessung Firstpfet… · Abitur Hessen Bautechnik LK 2022

Thema: Holzbau: Bemessung und Nachweise · Aus der Prüfung LK (2022)

Aufgabenstellung

Wohnhausanbau

Ein bestehendes Gebäude mit Walmdach soll durch einen Anbau mit Satteldach erweitert werden. Die Umrisse des Gebäudebestands und des Anbaus sind im Material 1 dargestellt. Die Konstruktion ist gemäß den Anforderungen des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) auszuführen und darzustellen.

Material 1: Grundriss des Gebäudebestands mit Anbau

Dargestellt sind die Gebäudeaußenkanten, der Dachüberstand ist zu berücksichtigen.

Material 2: Technische Angaben zur Dachkonstruktion

Aufbau der Dachkonstruktion, Bestand und Anbau, DN = 35°

Firstpfette 24/36 cm, GL 28h

Fußpfetten 12/10 cm, C24

Dachüberstand 60 cm ab Mauerwerkaußenkante mit rechtwinkligem Sparrenabschnitt

Kein Dachüberstand am Ortgang

Oberkante Stahlbetonringanker (24/25 cm) ▼ +6,75

Außenmauerwerk 24 cm

Hinterlüftete Falzziegeldeckung, γk=0,55 kN/m2\gamma_k = 0{,}55\text{ kN/m}^2

zweilagige Lattung jeweils 3/5 cm, stark belüftet γk=0,01 kN/m2\gamma_k = 0{,}01\text{ kN/m}^2

Sparren C24, 8/18 cm, das Obholz beträgt 5/6 der Sparrenhöhe, der lichte Abstand zwischen den Sparren beträgt 50,0 cm

Zwischensparrendämmung 18 cm Mineraldämmstoff WLG 040, γk=0,40 kN/m3\gamma_k = 0{,}40\text{ kN/m}^3

OSB-Platte 15 mm, γk=6,5 kN/m3\gamma_k = 6{,}5\text{ kN/m}^3, λ=0,13 W/(m⋅K)\lambda = 0{,}13\text{ W/(m}\cdot\text{K)}

Gipsfaserplatte 15 mm, γk=11,00 kN/m3\gamma_k = 11{,}00\text{ kN/m}^3, λ=0,32 W/(m⋅K)\lambda = 0{,}32\text{ W/(m}\cdot\text{K)}

Aufbau der Außenwand, von innen nach außen:

1,5 cm Kalkgipsputz

24 cm Hbl 16 DF (ϱ=700 kg/m3\varrho = 700\text{ kg/m}^3)

12 cm Wärmedämmverbundsystem WLG 040

1,0 cm Kunststoffputz

2.7

Dimensionieren Sie die erforderliche Höhe der Firstpfette (Breite 24 cm) und bewerten Sie die Zulässigkeit der geplanten Firstpfette 24/36 cm.

Hinweis: Falls Sie die Aufgabe 2.6 nicht gelöst haben, gehen Sie von einer Bemessungsschnittgröße Md=120,00 kNmM_d = 120{,}00\text{ kNm} aus.

2.8

Weisen Sie nach, ob die Firstpfette die Auflagerkraft Bv,dB_{v,d} eines Normalsparrens aufnehmen kann.

Hinweise: Falls Sie die Aufgabe 2.2 nicht gelöst haben, verwenden Sie eine Bemessungslast auf die Firstpfette von Bv,d=2,50 kN/mB_{v,d} = 2{,}50\text{ kN/m}. Das senkrechte Kervenmaß beträgt 1/6 der Sparrenhöhe.

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Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

2.7 Dimensionieren Sie die erforderliche Höhe der Firstpfette (Breite 24 cm)

Lösung: 42,08 cm42{,}08\text{ cm} / 41,76 cm41{,}76\text{ cm}

2.7 ... und bewerten Sie die Zulässigkeit der geplanten Firstpfette 24/36 cm.

Lösung: unzulässig / Die Konstruktion ist unzulässig

2.8 Rechnerischer Nachweis der Kerve (Auflagerkraft eines Normalsparrens)

Lösung: Bv,d,Sparren=Bv,d⋅Sparrenabstand=4,08 kN/m⋅0,58 m=2,37 kNB_{v,d,\text{Sparren}} = B_{v,d} \cdot \text{Sparrenabstand} = 4{,}08\text{ kN/m} \cdot 0{,}58\text{ m} = 2{,}37\text{ kN} Auflagerfla¨che: l=3,0 cm⋅sin⁡(35∘)=5,23 cm,  b=8 cm  ⟹  A=8 cm⋅5,23 cm=4184 mm2\text{Auflagerfläche: } l = 3{,}0\text{ cm} \cdot \sin(35^\circ) = 5{,}23\text{ cm},\; b = 8\text{ cm} \implies A = 8\text{ cm} \cdot 5{,}23\text{ cm} = 4184\text{ mm}^2 erf fc,90,d,GL28h=2370 N4184 mm2=0,566 N/mm2\text{erf } f_{c,90,d,\text{GL28h}} = \frac{2370\text{ N}}{4184\text{ mm}^2} = 0{,}566\text{ N/mm}^2 vorh fc,90,d,GL28h=1,85 N/mm2≥0,566 N/mm2\text{vorh } f_{c,90,d,\text{GL28h}} = 1{,}85\text{ N/mm}^2 \ge 0{,}566\text{ N/mm}^2

2.8 Ergebnis / Bewertung der Kerve

Lösung: zulässig / Die Konstruktion ist zulässig

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