Seite bearbeitet September 2023
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Programmübersicht
Bestelltext
Handbuch  
weiterführende Detailinformationen
Systembeschreibung .............
Nachweise .............................
Belastung ..............................
Ergebnisse ............................
Kommunikation ......................
Infos auf dieser Seite ... als pdf 
Leistungsumfang ....................
Stichwortverzeichnis ...............
Druckdokumente ....................
4H-DACH berechnet Pult- und Satteldächer inkl. vorhandener Pfetten nach
Eurocode 0 .......... Schnittgrößenüberlagerungsvorschriften
Eurocode 1(3) ...... Schneelasten
Eurocode 1(4) ...... Windlasten
Eurocode 5(1) ...... Holzbau, Bemessung und Konstruktion
Eurocode 5(2) ...... Holzbau, Brandschutzbemessung
Das Programm unterstützt auch weiterhin die nationalen Vorgängernormen
DIN 1052:2008-12 Holzbau
DIN 1055-1 .......... Wichten von Baustoffen
DIN 1055-3 .......... Nutzlasten für Hochbauten
DIN 1055-4 .......... Windlasten
DIN 1055-5 .......... Schneelasten
DIN 1055-100 ...... Schnittgrößenüberlagerungsvorschriften
DIN 4102-22 ........ Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen
    T. 22: Anwendungsnorm zu DIN 4102-4 auf der Bemessungsbasis von
Teilsicherheitsbeiwerten
Eurocodes und Nationale Anhänge
Die EC-Standardparameter (Empfehlungen ohne nationalen Bezug) wie auch die Parameter der zugehörigen
deutschen Nationalen Anhänge (NA-DE) gehören grundsätzlich zum Lieferumfang der pcae-Software.
Zum Lieferumfang gehört zudem ein Werkzeug, mit dem sogenannte nationale Anwendungsdokumente (NADs)
erstellt und verwaltet werden. Hiermit können benutzerseits weitere Nationale Anhänge anderer Nationen erstellt werden.
Weiterführende Informationen zum Werkzeug.
4H-BSPHP - Brettsperrholzplatte EC 5
4H-HNHT - Holzträgeranschlüsse
4H-BSPHS - Brettsperrholzscheibe EC 5
4H-HTDB - Trägerdurchbrüche EC 5
4H-HAAK - Auflagerausklinkungen EC 5
4H-HVMT - Verbindungsmittel
4H-HBST - Trägerstöße
4H-HVTZ - Versätze EC 5
4H-HBSV - Brettsperrholzverbindungen
4H-HWTF - Wandtafel
4H-HDSN - Schwingnachweis Wohnraumdecken
4H-DULAH - Holzträger mit Stahl/Holz-Verstärkungen
4H-HDTF - Deckentafel
4H-DULAH - ... zusammengesetzte Holzquerschnitte
4H-HKBA - Kehlbalkenanschlüsse
4H-DULAH - Holzträger Wohnraumdecke
4H-HKPUM - Knotenpunkt - Stahl- / Aluminiumbleche
4H-DACH - Pult- / Satteldach
4H-HKPUH - Knotenpunkt EC 5 - Holzwerkstoffe
4H-GRAT - Gratsparren
4H-HKPUL - Knotenpunkt EC 5 - Lochbleche
4H-GRAT - Kehlsparren
4H-HOST - Holzeinzelstütze
Nachweise
Folgende Nachweise können mit 4H-DACH, Pult- / Satteldach, geführt werden
Tragfähigkeitsnachweis für die ständige und vorübergehende Bemessungssituation
Die Sicherheits- und Kombinationsbeiwerte sowie die Klassen der Lasteinwirkungsdauer werden
vom Programm den Normen entsprechend voreingestellt.
optional kann der Tragfähigkeitsnachweis für die außergewöhnliche Bemessungssituation für Orte
der norddeutschen Tiefebene mit den 2.3-fachen Schneelasten hinzugeschaltet werden
Stabilitätsnachweis nach dem Ersatzstabverfahren
Nachweis der Tragfähigkeit unter Brandbeanspruchung für eine vorgebbare Feuerwiderstandsdauer in einer außergewöhnlichen Bemessungssituation
Sowohl das vereinfachte Verfahren mit ideellen Restquerschnitten als auch das genauere Verfahren
mit reduzierten Festigkeiten sind im Programm implementiert.
Begrenzung der Verformungen unter Berücksichtigung von Kriecheinflüssen
Es kann sowohl der Nachweis für eine seltene Bemessungssituation als auch der Nachweis für eine
quasi-ständige Bemessungssituation geführt werden.
System
Mit 4H-DACH können Pultdächer (Einzelsparren) und beliebige Satteldachformen mit oder ohne Dachüberstände, mit oder ohne Firstgelenk, mit oder ohne Kehlbalken konstruiert und berechnet werden. Die Tragglieder können mit beliebig vielen Zwischenlagern versehen werden. Die folgende Grafik zeigt eine kleine Auswahl denkbarer Systeme.
Jedem definierten Sparrenlagerpunkt kann eine Einkerbung zugeordnet werden, die beim Führen der Traglastnachweise durch Anwendung des Versatzmoments und des Nettoquerschnitts berücksichtigt wird.
Jedem Lager A, B, C ...des Hauptsystems (Gespärre) kann eine Pfette A, B, C ... zugeordnet werden,
die im Nachlauf nachgewiesen werden.
Belastung
Die Belastung besteht aus den Einwirkungen ständige Lasten, Nutzlasten, Wind- und Schneelasten.
Die Einwirkung ständige Lasten umfasst neben den Eigengewichten der Konstruktion und der Außenhaut bis zu drei Innenausbautypen, die frei wählbaren Balkenabschnitten zugeordnet werden können.
Unter den Nutzlasten werden die Einwirkungen Mannlasten und Kehlbalkennutzlasten angeboten, die insgesamt oder selektiv deaktiviert oder hinsichtlich der zu berücksichtigenden Lastordinaten bearbeitet werden können.
Die Einwirkung der Windlasten unterscheidet zunächst zwischen den (an- und abwählbaren) Windrichtungen
Wind von links, Wind von rechts und Wind auf Giebel. Alle erforderlichen Lastfälle und Ordinaten werden
vom Programm automatisch ermittelt. Hierbei werden jeder Windrichtung i.d.R. mehrere Lastfälle zugeordnet,
da nicht nur zwischen Rand-, Mittel- und hinteren Bereichen zu unterscheiden ist, sondern ggf. auch alternative Druck/Sog-Angaben zu untersuchen sind. Jeder dieser Lastfälle kann auf Wunsch deaktiviert werden.
Die Lastfälle der Einwirkung Schneelasten und deren Lastordinaten werden vom Programm n. den entsprechenden Normen ermittelt. Nach Vorgabe der Schneelastzone und des Gebäudemodells (freistehend, Reihenendhaus ...) ergeben sich bis zu drei Lastfälle, die auch Schneeverwehungen berücksichtigen.
Durch die Vorgabe des Lastschemas ist 4H-DACH nicht nur in der Lage, die Lastfalleigenschaften (ständig wirkend, additiv oder alternativ zu überlagern) eigenständig festzulegen, sondern auch die den Einwirkungen zugeordneten nachweisabhängigen Teilsicherheits- und Kombinationsbeiwerte als (durch ein Automatiksymbol geschützte) Voreinstellung normengerecht anzunehmen.
Spezialprobleme
Zur Bearbeitung von Spezialproblemen können die Eingabedaten von 4H-DACH an die Stabwerksprogramme
4H-FRAP, Räumliche Stabtragwerke, und 4H-NISI, Ebene Stabtragwerke, (ab den Versionen 2014 bzw. 2013) übergeben werden.
intermodularer Datenaustausch
Zum Nachweis der Kehlbalkenanschlüsse können die Anschlussschnittgrößen sowie die Schnittgrößen in den
Sparren an das Programm 4H-HKBA, Kehlbalkenanschlüsse, übergeben werden.
Nachweise
Folgende Nachweise können mit 4H-DACH geführt werden
Hauptnachweis   Tragfähigkeitsnachweis für die ständige und vorübergehende Bemessungssituation
Die Sicherheits- und Kombinationsbeiwerte sowie die Klassen der Lasteinwirkungsdauer werden vom Programm den Normen entsprechend voreingestellt.
Sondernachweis   Optional kann der Tragfähigkeitsnachweis für die außergewöhnliche Bemessungssituation
für Orte der norddeutschen Tiefebene mit den 2.3-fachen Schneelasten hinzugeschaltet werden
Stabilität   Stabilitätsnachweis nach dem Ersatzstabverfahren
Brandschutz   Nachweis der Tragfähigkeit unter Brandbeanspruchung für eine vorgebbare Feuerwiderstands- dauer in einer außergewöhnlichen Bemessungssituation
Es sind sowohl das vereinfachte Verfahren mit ideellen Restquerschnitten als auch das genauere Verfahren mit reduzierten Festigkeiten im Programm integriert.
Bei allen Tragfähigkeitsnachweisen wird die Stabilität mit Hilfe des Ersatzstabverfahrens n. DIN 1052,
Abs. 10.3, nachgewiesen.
Gebrauchstauglichkeit   Begrenzung der Verformungen unter Berücksichtigung von Kriecheinflüssen
Es kann sowohl der Nachweis für eine seltene Bemessungssituation wie auch der Nachweis für eine
quasi-ständige Bemessungssituation geführt werden.
Die Benutzeroberfläche wurde so gestaltet, dass die erforderlichen Eingabeseiten übersichtlich angeboten und gezielt ausgewählt werden können.
An vielen Stellen sorgt ein Automatikschalter () dafür, dass alle Vorbelegungen zwar vom Benutzer überschrieben werden können, das Programm jedoch beauftragt werden kann, den entsprechenden Wert selbständig (normengerecht) festzulegen.
System
Geometrie
Unter dem Register System werden zunächst auf der Seite Geometrie die Abmessungen, Dachneigungen, Fuß- und Firstpunktsituationen, Dachüberstände
und Sparrenabstände festgelegt.
Soll ein Kehlbalken eingefügt werden, ist dies hier ebenfalls festzulegen
und zu beschreiben.
Zwischenlager
Auf der Seite Zwischenlager können nun in allen sich ergebenden Stababschnitten nahezu beliebig
viele Zwischenlager eingeführt werden.
Material
Auf der Seite Material werden die Holzgüten für Nadelholz, Laubholz bzw. Brettschichtholz mit den entsprechenden Bezeichnungen der DIN 1052 2008, die auch für Eurocode gelten, sowie die Querschnitte der Tragglieder festgelegt.
Einkerbungen
Auf der Seite Einkerbungen kann jedem definierten Sparrenlagerpunkt eine Einkerbung zugeordnet werden, die beim Führen der Traglastnachweise durch Anwendung des Versatzmomentes und des Nettoquerschnitte berücksichtigt wird.
Pfetten
Im Register System werden unter der Überschrift Pfetten die Seiten für die potenziellen Pfetten (A, B, C ...) angeboten, die den Auflagern des Sparrensystems (A, B, C ...) zugeordnet sind.
Belastung
Unter dem Register Belastung werden Angaben zur Belastung festgelegt.
In einem vorgegebenen Schema aus Einwirkungen und Lastfällen können hier bestimmte Belastungsarten deaktiviert bzw. aktiviert und hinsichtlich ihrer Lastordinaten modifiziert werden.
ständige Lasten
Unter der Einwirkung ständige Lasten können bis zu drei Innenausbautypen festgelgt werden, die frei wählbaren Balkenabschnitten zugeordnet werden.
Nutzlasten
Unter der Überschrift Nutzlasten werden die Einwirkungen Mannlasten und Kehlbalkennutzlasten n. DIN 1055-3 bzw. NAD angeboten.
Diese Einwirkungen können insgesamt oder selektiv deaktiviert oder hinsichtlich
der zu berücksichtigenden Lastordinaten bearbeitet werden.
Windlasten
Die Einwirkung der Windlasten unterscheidet zunächst zwischen den (an- und abwählbaren) Windrichtungen Wind von links, Wind von rechts und Wind auf Giebel.
Nach Vorgabe der Windzone, der Höhe über NN, des anzuwendenden Boden-rauigkeitsprofils und der Außenmaße des Gebäudes werden alle erforderlichen
Lastfälle und Ordinaten vom Programm automatisch ermittelt.
Hierbei werden jeder Windrichtung i.d.R. mehrere Lastfälle zugeordnet, da nicht
nur zwischen Rand-, Mittel- und hinteren Bereichen zu unterscheiden ist, sondern
ggf. auch alternative Druck/Sog-Angaben zu untersuchen sind.
Jeder dieser Lastfälle kann deaktiviert werden.
Schneelasten
Die Lastfälle der Einwirkung Schneelasten und deren Lastordinaten werden vom Programm n. DIN 1055-5
bzw. NAD ermittelt.
Nach Vorgabe der Schneelastzone und des Gebäudemodells (freistehend, Reihenendhaus ...) ergeben sich
bis zu drei Lastfälle, die auch Schneeverwehungen berücksichtigen.
Durch die Vorgabe des Lastschemas ist 4H-DACH nicht nur in der Lage, die Lastfalleigenschaften (ständig wirkend, additiv oder alternativ zu überlagern) eigenständig festzulegen, sondern auch die den Einwirkungen zugeordneten nachweisabhängigen Teilsicherheits- und Kombinationsbeiwerte als (durch das Automatiksymbol geschützte) Voreinstellung normengerecht anzunehmen.
Nachweise
Unter dem Register Nachweise können Angaben zu den zu führenden Nachweisen festgelegt werden.
Hauptnachweis
Beim Hauptnachweis (Tragfähigkeit in der ständigen und vorübergehenden
Bemessungssituation) wird neben der Nutzungsklasse des Bauwerks das Schnittgrößenüberlagerungsschema n. DIN 1055-100 oder alternativ
vereinfachend n. DIN 1052, Abs. 5.2, angegeben.
Hier kann durch Ausprobieren das wirtschaftlichere Nachweisergebnis
angesteuert werden.
Stabillität
Auf der Seite Stabillität wird festgelegt, ob der Stabillitätsnachweis mit Hilfe des Ersatzstabverfahrens n. DIN 1052 Abs. 10.3.3, geführt werden soll.
Falls dies mit ja beantwortet wird, muss für jeden Balkenabschnitt der Knicklängenbeiwert β zur Festlegung der Ersatzstablänge angegeben werden.
Sondernachweis
Auf der Seite Sondernachweis wird festgelegt, ob der Nachweis n. DIN 1055-5, Abs. 4.1, für Orte der
norddeutschen Tiefebene in einer außergewöhnlichen Bemessungssituation geführt werden soll.
Brandschutz
Auf der Seite Brandschutz kann der Brandschutznachweis n. DIN 4102-22 aktiviert werden.
Hier wird die Brandbeanspruchung der Sparren (drei- oder vierseitig), die geforderte Feuerwiderstandsdauer
und die Nachweismethode (genauer oder vereinfacht) eingestellt.
Hier kann durch Ausprobieren das günstigere Bemessungverfahren ausgewählt werden.
Gebrauchstauglichkeitsnachweis
Als Gebrauchstauglichkeitsnachweis kann der Nachweis mit seltener Bemessungssituation als auch mit quasi-ständiger Bemessungsituation geführt werden.
Entsprechende Festlegungen sind auf der Seite Einstellungen anzugeben.
Da 4H-DACH bei allen Nachweisen mit Ausnutzungsgraden arbeitet, sind für die Gebrauchstauglichkeitsnachweise Vergleichslängen vorzugeben.
Hier können auch die Grenzwerte, die in DIN 1052, Abs. 9, als Richtwerte vorgegeben sind, überschrieben werden.
Ergebnisse
Unter dem Register Ergebnisse können die Ergebnisse der Berechnung im Einzelnen eingesehen werden.
Klicken Sie einen Lastfall an, um das Verformungsverhalten und die sich ergebenden Schnittgrößen des Systems aus diesem Lastfall zu studieren. Die Schnittgrößen werden wahlweise grafisch oder tabellarisch dargestellt.
Klicken Sie eine Einwirkung an, um die extremalen Verformungen und Schnittgrößen aller Lastfälle, die zur ausgewählten Einwirkung gehören, einzusehen.
Klicken Sie einen Nachweis an, um die maximalen Ausnutzungsgrade hinsichtlich ihrer Verteilung über das System (grafisch) und ihrer Maximalwerte (numerisch) einzusehen.
Der letzte Nachweis mit der Bezeichnung Zusammenfassung zeigt die extremalen Ausnutzungsgrade aus allen berechneten Nachweisen zusammenfassend an.
Durch Hin- und Herschalten zwischen den Registern System und Ergebnisse können die Auswirkungen von Systemänderungen auf die Nachweisergebnisse unmittelbar studiert werden.
Dies ermöglicht eine besonders effiziente manuelle Systemoptimierung.
Systembeschreibung
 
Geometrie ............................
Zwischenlager ......................
Material ...............................
Einkerbungen .......................
Pfetten ................................
Belastung
ständige Lasten ...................
Nutzlasten ...........................
Windlasten ..........................
Schneelasten .......................
Nachweise
Hauptnachweis ....................
Stabilität ..............................
norddeutsche Tiefebene ........
Brandschutz ........................
Gebrauchstauglichkeit ..........
Ergebnisse
Bildschirm ...........................
Lastfallergebnisse .................
Nachweisergebnisse .............
Zusammenfassung ...............
Druckliste ............................
Kommunikation
Datenexport Stabwerkspr. .....
Kehlbalkenanschlüsse ..........
Die Druckliste stellt ein prüfbares Statikdokument dar, das alle notwendigen Informationen zum System, zur
Belastung und zu den Ergebnissen enthält.
Die von pcae mitgelieferte Voreinstellung zum Umfang der Druckliste stellt sicher, dass eine Prüfung der Statik ohne weitere Nachfragen durchgeführt werden kann.
Bei einer Reduzierung des Umfangs (etwa um Papier einzusparen) ist die Prüfbarkeit nicht unbedingt gewährleistet.
Die Druckliste enthält auf Wunsch weitere Elemente, die nützliche Informationen enthalten; sie können durch Aktivierung der entsprechenden Option ausgegeben werden.
Die Druckausgabe kann in s/w oder Farbe erfolgen. Die folgenden pdf-Dokumente sind in Farbe gesetzt.
Der vorliegende Druck erfolgt mit der Einstellung minimal ohne Kopf- und Fußzeilen. Mit dem Programm PROLOG
kann über die Standardmöglichkeiten hinaus benutzerseits ein individuelles Statikdokument bereits in den Druck eingebaut werden, das dann auch individuelle Kopf- und Fußzeilenbereiche enthält.
Die englischsprachige Druckdokumentenausgabe gehört zum Lieferumfang von 4H-DACH.
Die Bauteile zu den nachfolgend aufgeführten Literaturquellen können über den nebenstehend dargestellten Button bei der Erzeugung eines neuen Bauteils aus dem Netz heruntergeladen werden.
  deutsch englisch  
Kehlbalkendach mit Pfetten ....................................................... ..........
Pultdach mit Pfetten ................................................................. ..........
Satteldach mit Pfetten .............................................................. ..........
DIN EN 1991-1-3, Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 1-3: Allgemeine Einwirkungen, Schneelasten; Deutsche Fassung EN 1991-1-3:2003/A1:2015 (Dezember 2015)
DIN EN 1991-1-3/NA, Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter - Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-3: Allgemeine Einwirkungen - Schneelasten (April 2019)
DIN EN 1991-1-4, Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen – Windlasten; Deutsche Fassung EN 1991-1-4:2005 + A1:2010 + AC:2010 (Dezember 2010)
DIN EN 1991-1-4/NA, Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke – Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen - Windlasten (Dezember 2010)
DIN 1055-4, Einwirkungen auf Tragwerke, Teil 4: Windlasten (März 2005)
DIN 1055-5, Einwirkungen auf Tragwerke, Teil 5: Schnee- und Eislasten (Juli 2005)
DIN EN 1995-1-1:2010-12, Bemessung und Konstruktion von Holzbauten, Teil 1-1: Allgemeines - Deutsche Fassung EN 1995-1-1:2004 + AC:2006 + A1:2008 (Dezember 2010)
DIN EN 1995-1-1/NA:2013-08, Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter – Eurocode 5: Teil 1-1: Allgemeines (August 2013)
DIN EN 1995-1-2, Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten – Teil 1-2: Allgemeine Regeln – Tragwerksbemessung für den Brandfall, Deutsche Fassung EN 1995-1-2:2004 + AC:2009 (Dezember 2010)
DIN EN 1995-1-2/NA, Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten –Teil 1-2: Allgemeine Regeln – Tragwerksbemessung für den Brandfall (Dez. 2010)
DIN 1052 Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken – Allgemeine Bemessungsregeln und Bemessungsregeln für den Hochbau (Dezember 2008)
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