Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH Handbibliothek für Bauingenieure Ein Hand- und Nachschlagebuch für Studium und Praxis Herausgegeben von Robert Otzen Geheimer Regierungsrat, Professor an der Technischen Hochschule zu Hannover I. Teil: Hilfswissenschaften . . . . . . . . . . . . 5 Bände II. Teil: Eisenbahnwesen und Städtebau .. 10 Bände III. Teil: Wasserbau .. .. .. .. .. .. .. .. . . . . 8 Bände IV. Teil: Konstruktiver Ingenieurbau . . . . . . 4 Bände Inhaltsverzeichnis. I. Teil: Hilfswissenschaften. 1. Band: Mathematik. Von Prof. Dr. phil. H. E. Timerding, Braunschweig. Mit 192 Text- abbildungen. VIII und 242 Seiten. 1922. Gebunden RM 6.40 2. Band: Mechanik. Von Dr.-Ing. Fritz Rabbow, Hannover. Mit 237 Textabbildungen. VIII und 203 Seiten. 1922. Gebunden RM 6.40 3. Band: Maschinenkunde. Von Prof. H. Weihe, Berlin-Lankwitz. Mit 445 Textab- bildungen. VIII und 228 Seiten. 1923. Gebunden RM 6.40 4. Band: Vermessungskunde. Von Prof. Dr. Martin Näbauer, Karlsruhe. Mit 344 Text- abbildungen. X und 338 Seiten. 1922. Gebunden RM 11.- 5. Band: Betriebswissenschaft. Von Dr.-Ing. Max Mayer, Duisburg. Mit 31 Textab· bildungen. IX und 219 Seiten. 1926. Gebunden RM 16.50 ll. Teil: Eisenbahnwesen und Städtebau. 1. Band: Städtebau. Von Prof. Dr.-Ing. Otto Blum, Hannover, Prof. G. Schimpft t, Aachen, und Stadtbauinspektor Dr.-Ing. W. Schmidt, Stettin. Mit 482 Textabbildungen. XII und 478 Seiten. 1921. Gebunden RM 15.- 2. Band: Linienführung. Von Prof. Dr.-Ing. Erich Giese, Charlottenburg, Prof. Dr.-Ing. Otto Blum und Prof. Dr.-Ing. Kurt Risch, Hannover. Mit 184 Textabbildungen. XII und 435 Seiten. 1925. Gebunden RM 21.- 3. Band: Unterbau. Von Prof. W. Hoyer, Hannover. Mit 162 Textabbildungen. VIII und 187 Seiten, 1923. Gebunden RM 8.- 4. Band: Oberbau und Gleisverbindungen. Von Regierungsbaurat Dr.-Ing. Bloss, Dresden. Erscheint im Herbst 1926. 5. Band: Bahnhöfe. Von Prof. Dr.-Ing. Otto Blum, Hannover, Prof. Dr.-Ing. Risch, Hannover, Prcf. Dr.-Ing. Ammann, Karlsruhe, und Regierungs-und Baurat a. D. v. Glinski, Chemnitz. Erscheint im Jahre 1927. Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH 6. Band: Eisenbahn-Hochb auten. Von Regierungs- und Baurat C. Cornelius, Berlin. Mit 157 Textabbildungen. VIII und 128 Seiten. 1921. Gebunden RM 6.40 7. Band: Sicherungsanlagen im Eisenbahnbetriebe. Auf Grund gemeinsamer Vorarbeit mit Prof. ~r.-3ng. M. Oder t verfaßt von Geh. Baurat Prof. ~r.·~ng. W. Cauer, Berlin; mit einem Anhang "Fernmeldeanlagen und Schranken" von Regierungs baurat ~r.•~ng. Fritz Gerstenberg, Berlin. Mit 484 Abbildungen im Text und auf 4 Tafeln. XVI und 459 Seiten. 1922. Gebunden RM 15.- 8. Band: Verkehr und Betrieb der Eisenbahnen. Von Prof. Dr.-Ing. Otto Blum, Hannover, Oberregierungs-Baurat Dr.-Ing. G. Jaeobi, Erfurt, und Prof. Dr.-Ing. Kurt Risch, Hannover. Mit 86 Textabbildungen. Xill und 418 Seiten. 1925. Gebunden RM 21.- 9. Band: Eisenbahnen besonderer Art. Von Prof. Dr.-Ing. Ammann, Karlsruhe, und Regierungsbaumeister H. Nordmann, Steglitz. Erscheint im Jahre 1927. 10. Band: Aufgaben und Technik des neuzeitlichen Straßenbaues. Von Prof. Dr.-Ing. E. Neumann, Stuttgart. Erscheint voraussichtlich Ende 1927. 111. Teil: "Wasserbau. 1. Band: Grundbau. Von Prof. 0. Franzius, Hannover. Unter Benutzung einer ersten Bearbeitung von Regierungsbaumeister a. D. 0. Richter, Frankfurt a. M. Mit etwa ~00 Textabbildungen. Umfang etwa 220 Seiten. Erscheint voraussichtlich Ende 1926. 2. Band: See- und Seehafenb au. Von Prof H. Proetel, Aachen. Mit 292 Textab- bildungen. X und 221 Seiten. 1921. Gebunden RM 7.50 3. Band: Flußbau. Von Regierungs-Baurat Dr.-Ing. H. Krey, Charlottenburg. 4. Band: Kanal-und Schleusenbau. Von Regierungs-Baurat Friedrich Engelhard, Oppeln. Mit 303 Textabbildungen und einer farbigen Übersichtskarte. VIII und 261 Seiten. 1921. Gebunden RM 8.50 5. Band: Wasserversorgung der Städte und Siedlungen. Von Prof. 0. Geißler, Hannover, und Geh. Reg.-Rat Prof. Dr.-Ing. J. :Rrix, Cbarlottenburg. .E rscheint voraussichtlich im Jahre 1927. 6. Band: Entwässerung der Städte und Siedlun~ten. Von Geh. Reg.-Rat Prof. Dr.-Ing. J. Brix und Prof. 0. Geißler, Hannover. Erscheint voraussichtlich Ende 1927. 7. Band: Kulturtechnischer Wasserbau. Von Geh. Reg.-Rat Prof. E. Krüger, Berlin. Mit 197 Textabbildungen. X und 290 SeitAn. 1921. Gebunden RM 9.50 8. Band: Wasserkraftanlagen. Von Prof. Dr.-Ing. Adolf Ludin, Berlin. Erscheint im Jahre 1927. IV. Tell: Konstruktiver Ingenieurbau. 1. Band: Statik. Von Prof. ~r.•~ng. Walther Kaufmann, Hannover. Mit 385 Textab- bildungen. VIII und 352 Seiten. 192!1. Gebunden RM 8.40 2. Band: Der Holzbau. Von Dr.-Ing. Th. Gesteschi, Berlin. Mit 533 Textabbildungen. X und 421 Seiten. 1926. 3. Band: Der Massivbau. (Stein-, Beton- und Eisenbetonbau.) Von Geh. Reg.-Rat Prof. Robert Otzen, Hannover. Mit 497 Textabbildungen. XIT und 492 Seiten. 1926. Gebunden RM 37.50 4. Band: Eisenbau. Von Prof. Martin Grüning, Hannover. Erscheint voraussichtlich Ende 1926. Handbibliothek für Bauingenieure Ein Hand- und Nachschlagebuch für Studium und Praxis Herausgegeben von Rob ert Otzen Geh. Regierungsrat, Professor an der Technischen Hochschule zu Hannover IV. Teil. Konstruktiver Ingenieurbau. 2. Band: Der Holzbau Von Dr.-Ing. Theodor Gesteschi Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH 1926 Der Holzbau Grundlagen der Berechnung und Ausbildung von Holzkonstruktionen des Hoch- und Ingenieurbaues Von Dr.-Ing. Theodor Gesteschi Beratender Ingenieur in Berlin Mit 533 Textabbildungen Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH 1926 ISBN 978-3-662-34374-6 ISBN 978-3-662-34645-7 (eBook) DOI 10.1007/978-3-662-34645-7 Alle Rechte, insbesondere das der tJbersetzung in fremde Sprachen, vorbehalten. Copyright 1926 by Springer-VerlagBerlinHeidelberg Ursprllngiich erschienen bei J ulius Springer in Berlin 1926 Softcover reprint oftbe hardcover 1st edition 1926 Vorwort. Der Aufforderung des Herausgebers, ein Werk über Holzbau zu schreiben, ist der Verfasser gern gefolgt, da ihm diese Aufgabe wegen der zahlreichen Neuerungen und Fortschritte auf diesem Gebiete reizvoll und lohnend genug erschien. Eine "Handbibliothek für Bauingenieure" ist nach dem heutigen Stande des Bauwesens ohne wissenschaftliche Behandlung der gesamten Holz konstruktionen kaum denkbar, um so mehr als die beiden letzten Jahrzehnte dem Holzbau neue Wege erschlossen und ihn konstruktiv wie wirtschaftlich auf ganz neue Grundlagen gestellt haben. Bei Lösung dieHer Aufgabe hat der Verfasser es für nötig gehalten, zu nächst die anatomiEchen, physikalischen und technischen Eigenschaften des Holzes, sein Verhalten unter den verschiedenen äußeren Einflüssen vor und nach dem Fällen, die Mittel zur Verlängerung seiner Lebensdauer, seine Festigkeitseigenschaften und schließlich die Zurichtung des Holzes bis zu seiner unmittelbaren Verwendung als Baustoff eingehend zu erörtern. Diese "Grundlagen des Holzbaues" mußten ausführlich behandelt werden, da ohne ihre Kenntnis der Ingenieur nicht mit dem nötigen Verständnis an einen Entwurf herangehen kann, dessen gründliche Durcharbeitung wieder Vorbedingung für eine gute Bauausführung ist. In dieser Beziehung verhält sich der Holzbau ebenso wie der Eisen- und Eisenbetonbau, bei welchen gleichfalls die Erforschung des Baustoffs der Förderung der baulichen Ausgestaltung vorangehen mußte, und hier gehen Materialforschung und Konstruktion noch dauernd Hand in Hand. Von den neueren Bauweisen sind die wichtigsten besprochen worden, und wenn auch eine Reihe von Holzverbindungen gesetzlich geschützt ist, so enthalten letztere doch konstruktive Gedanken und Grundsätze, die ohne weiteres für andere Bauweisen angewendet werden können, und deren Kennt nis für den Holzkonstrukteur unbedingt erforderlich ist; sie wirken außerdem befruchtend auf die weitere Entwicklung des neuzeitlichen Holzbaues. Die älteren, zimmermannmäßigen Bauweisen, auf welche sich die neu zeitlichen, ingenieurmäßig durchgebildeten gründen, sind so weit behandelt worden, als sie neben letzteren noch Geltung haben; sie werden zum Teil wohl nie durch andere Konstruktionen ersetzt werden können, da ihre Grundgedanken in vielen Punkten den heutigen Anschauungen vollkommen gerecht werden. Die Dachkonstruktionen konnte der Verfasser kürzer fassen, da er diese in einem Sonderwerk1) ausführlich behandelt hat. Das war um so mehr möglich, als ihre Grundformen auch für andere Tragwerke, z. B. Brücken, gelten und deshalb ganz allgemein erörtert werden mußten. Von einer Be sprechung der innerhalb ihrer Spannweite gestützten Dachbinder (Dachstühle), der Hängwerk- und Sprengwerkbinder konnte aus dem angegebenen Grunde 1) Gesteschi, Th.: Hölzerne Dachkonstruktionen, ihre Ausbildung und Berechnung. 3. Aufl. Berlin: Wilhelm Ernst & Sohn, 1923. VI Vorwort. ganz abgesehen werden. Auch wurde im Rahmen dieses Buches von einer Durchrechnung größerer Dachkonstruktionen, wie das in dem angegebenen Werk geschehen ist, Abstand genommen. Endlich sind hier durchweg andere Ausführungsbeispiele zur Besprechung gelangt, so daß die "Hölzernen Dach konstruktionen" in ihrer Eigenart als selbständiges Werk nicht berührt werden. An einzelnen Stellen, wie z. B. bei Berechnung der Bolzenverbin dungen und der Erörterung einiger anderer Holzverbindungen, ist der V er fasser dem in den "Hölzernen Dachkonstruktionen" eingeschlagenen Ge dankengang gefolgt. Dem Zweck des Buches entsprechend sind sämtliche Gebiete des Holz baues mit ihren besonderen statischen und baulichen Eigenschaften behandelt worden. Wenn es hierbei dem Verfasser gelungen ist, seine Ausführungen durch eine große Zahl mustergültiger und eigenartiger Holzbauten neuester Ausbildung, ohne welche eine sachgemäße Behandlung dieses Stoffes wohl kaum erreicht werden kann, zu belegen, so verdankt er diese Möglichkeit dem besonderen Entgegenkommen einer Reihe unserer führenden Sonder firmen, die weder Mühe noch Kosten gescheut haben, die Entwurfsstücke zusammenzustellen; die betreffenden Firmen sind am Schlusse des Buches besonders benannt. Auch hat der Verfasser verschiedene eigene Entwürfe aufgenommen, die in ihrer Art gleichfalls bemerkenswerte Anordnungen darstellen ( vgl. Seite 2 7 3, 289, 298, 316, 333, 362, 372). Erwähnt muß noch werden, daß ausschließlich ausgeführte Bauwerke berücksichtigt worden sind. Der Verfasser hofft, mit dem vorliegenden Werk alles das über den Holz bau gebracht zu haben, was dem heutigen Stande dieses Fachgebietes ent spricht und was für den Ingenieur, dem Entwurf und Ausführung obliegen, wissenswert ist. Seine langjährigen Erfahrungen setzen ihn hierbei in die Lage, zu beurteilen, was für die Praxis wichtig oder minder wichtig ist und dementsprechend das eine oder andere Gebiet eingehender zu behandeln oder aber kürzer zu fassen. Aus seinem Werk "Hölzerne Dachkonstruktionen" hat der Verfasser entnommen die Abbildungen 82, 85, 87, 90-95, 99, 101, 102, 105-109, 113, 116, 117, 136, 146, 165-176, 178-184, 186-188, 190, 191, 193, 222, 223-228, 230-232. Die Quellen, die am Schlusse ausführlich zusammengestellt sind, konnten im Text (Fußnoten) gekürzt angegeben werden. Berlin, im Juli 1926. Dr.-Ing. Theodor Gesteschi. Inhaltsverzeichnis. Seite Allgemeines über den Holzbau . . • . . . . . . . . 1 Das Holz als Baustoft' . . . . • . . . . . . . . . . 4 I. Der anatomische Aufbau und das Wachstum des Holzes 4 1. Allgemeines • . . • • . . . . • . . • . . . . . . 4 2. Nadel- und Laubhölzer . • . . . . . • • . . . • . 6 a) Die Zellen . . . • . . . . . . . . • . • • . . . 6 b) Das fertige Holz und das Wachstum des Baumes. 10 c) Besondere Merkmale der Nadel- und Laubhölzer 13 d) Die Fällzeit der Bäume . . . . . . . . • . . . 14 e) Wuchsfehler des Holzes . . . . • . • . • . . . 15 II. Die physikalischen Eigenschaften des Holzes 18 1. Die äußeren Kennzeichen . . . . . . • . . . . . 18 2. Die Härte. Bestimmung durch Meßwerkzeuge . • • 18 3. Das Raumgewicht . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 4. Das Verhalten des Holzes bei Abgabe und Aufnahme von Wasser (Schwinden und Quellen) . . . . . . . . . . . . . . 21 5. Das Verhalten des Holzes bei Erwärmung. 25 III. Die technisch wichtigsten Holzarten 25 1. Die Nadelhölzer . • • . • . • • . . . 25 2. Die Laubhölzer . . . • • . . • . • . . 28 IV. Die Zerstörung des Holzes. . • • . • 31 1. Zerstörung durch atmosphärische und mechanische Einflüsse 31 2. Zerstörung durch Holzschädlinge . 32 a) Pilze . • . . . . . . . . . • 32 b) Tiere • . . . . . . • • . . . 33 V. Die Konservierung des Holzes. 36 1. Vorbehandlung im Walde und nach den Fällen . 36 2. Konservierungsverfahren ohne antiseptische Mittel . • . • . . . . • 37 3. Konservierungsverfahren mit Anwendung eines antiseptischen Mittels. 39 4. Die Tränkungsarten der Gegenwart . • . . . • . . . . . • . • . . 40 5. Konservierungsverfahren zum Schutz gegen leichte Entflammbarkeit. 41 VI. Die Grundlagen der Festigkeitsberechnung 43 1. Allgemeines 43 2. Druckfestigkeit • . . . . 44 a) Druck längs zur Faser 44 b) Druck quer zur Faser 47 3. Zugfestigkeit • . . . . . 50 4. Scherfestigkeit . . . . . . 51 5. Biegefestigkeit . . . . • . . . . . . . . . • . . . . • . . . . . . • 52 6. Einfluß des verschiedenen Jahrringbaues, von Wuchsfehlern und von Feuch- tigkeit auf die Festigkeit des Holzes 56 a) Einfluß des Jahrringbaues 56 b) Einfluß von Wuchsfehlern 58 c) Einfluß von Feuchtigkeit . 61 7. Festigkeitszahlen und zulässige Beanspruchungen 62 a) Festigkeitszahlen . . . . • • 62 b) Zulässige Beanspruchungen • . 72 c) Beanspruchung auf Knickung 78 VIII Inhaltsverzeichnis. Seite VII. Die Rohsorten des Holzes. Die Klasseneinteilung (Sortierung) des Stammholzes. Die Zerlegung des Blochholzes (Schneide holzes) im Sägewerk. Das zerteilte Holz im Handel und Ge- werbe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 1. Die Rohsorten des Holzes . . . . . . . . . . . . 82 2. Die Klasseneinteilung (Sortierung) des Stammholzes • 84 a) Langholz, Langnutzholz . . . . . . . . . . . 84 b) Blochholz, Schneideholz, Blöcher, Blöcke, Klotzholz, Klötzer, Ab- :schnitte, Drümme . . . . . . . . . . · . • . . . . . . 86 3. Die Zerlegung des Blochholzes (Schneideholzes) im Sägewerk • . . • . . 87 4. Das zerteilte Holz im Handel und Gewerbe . . . . . . . . . . . . . 95 C. Die Holzverbindungen . . . . 99 I. Die Verbindungsmittel 99 1. Leim . . . . . . . . . 99 2. Hölzerne Verbindungsmittel 100 3. Eiserne V erbindungsmittel . 1 02 II. Stoßverbindungen . . . . 108 1. Verbindungen bei Fehlen größerer Zugkräfte . . . . . 108 2. Die Verbindung mit Laschen und Bolzen bei Auftreten größerer Zugkräfte 109 a) Die Bolzenverbindung mit Eisenlaschen . . . . . . . . . . 110 b) Die Bolzenverbindung mit Holzlaschen . . . . . . . . . . 113 3. Die Verbi.ndung mit Laschen und Dübeln . . . . . . . . . . 115 III. Knotenpunktverbindungen durch zimmermannmäßige Anein- anderarbeitung . 117 1. Die Versatzung . . . . . . . . . . 117 2. Die Verzapfung . . . . . . . . . . 120 3. Die Uberblattung . . . • . . . . . 121 4. Die Überschneidung und Verkämmung 121 5. Die Aufklauung . . . . . . . . . . . 122 IV. Neuartige Knotenpunktverbindungen durch besondere, dübel artig wirkende Einlagen . . . • . . . . . . . . . . . . . 122 1. Der geschlitzte Ringdübel der Firma Carl Tuchscherer, A.-G., Breslau 123 2. Der Ringflügeldübel der Firma Dehall, Deutsche Hallenbau-Aktien- Gesellschaft, München . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . 125 3. Der Tellerdübel der Firma Christoph & Unmack, A.-G., Niesky 0.-L. 126 4. Der Federringdübel des Ingenieurs Paul Schulz, Berlin . . . . . . 127 5. Die Krallenscheibe der Firma Metzke & Greim, Berlin . . . . . . 128 6. Der Doppelkegeldübel der Firma Karl Kühler, A.-G., Stuttgart . . 130 7. Der Rohrdübel nach Bauweise "Cabröl" der Firma C. Brösel, Kassel. 132 8. Der Stahlstift der Firma Paul Meltzer, A.-G., Darmstadt . . . . 135 9. Der Bandeisendübel der Firma Stephan, G. m. b. H., Düsseldorf . 136 10. Das Bulldogg-Bahnblech von Ingenieur 0. Theodorsen, Oslo. 136 D. Die Tragwerke im allgemeinen . . . . . . . . . . . . 137 I. Der verzahnte und verdübelte Träg er . . . . . 137 1. Anordnung der verzahnten und verdübelten Träger 137 2. Berechnung der verzahnten und verdübelten Träger 141 II. Der unterspannte, gespreizte und versteifte Balken 149 111. Das Hängwerk . . . . . . . . . . . . . . 151 IV. Das Sprengwerk . . . . . . . . . . . . 155 V. Das vereinigte 'Häng- und Sprengwerk 158 VI. Der Howesche Träger . . . . . . . . . 158 VII. Der Bohlenbogen . . . . . . . . . . . . 161 VIII. Die neueren, ingenieurmäßig durchgebildeten Tragwerke 168 1. Der Vollwandträger . . . . 168 2. Der Fachwerkträger . . . . 173 E. Die Dachkonstruktionen . . . . . 180 I. Die Belastung der Dächer 180 II. Sparren 182 111. Pfetten . . . . . . . . . . 184