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HOLZ-HOLZ-Verbindungen

Schwerpunkte 2008-2012

Schwerpunkte 2003-2007








Mechanisch, bauphysikalisch sowie wirtschaftlich optimierte BSP-Tragstrukturen - Auf den Anwendungsbereich abgestimmte, standardisierte Leitdetails und Leistungsbeschreibungen für den Hochbau


Projektbeschreibung

Für die Dimensionierung von Tragwerken sind Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit, der Gebrauchstauglichkeit, der Dauerhaftigkeit und der Robustheit zu führen. Für Bauteile aus Brettsperrholz bzw. im Speziellen für Deckenelemente wird dabei entweder der Nachweis der Tragfähigkeit bzw. der auftretenden Spannungen, im Allgemeinen aber die Nachweisführung im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit maßgebend. Bei kürzeren Spannweiten bis rund 4,0 m wird vielfach der Grenzwert der Durchbiegung für die Dimensionierung entscheidend sein, während darüber hinaus die Schwingungsproblematik relevant wird. Der Spannungs-nachweis erreicht in solchen Fällen selten mehr als 50% der möglichen Kapazität und ist daher von geringem Interesse. Das heißt aber auch, dass damit eine gezielte Optimierung von Deckenelementen aus Brettsperrholz möglich wird. Einerseits ist dies mit hohen E-Moduln den Außenlagen und andererseits über entsprechende Querschnittsaufbauten und – etwas schwerer durch Beeinflussung der in der Konstruktion auftreten Massen steuerbar.

Aus der Analyse mehrer in-situ durchgeführter Schwingungsmessungen ist bekannt, dass die Nachweismodelle für die Schwingungen zum Teil erheblich von den Meßdaten abweichen und damit der, die Bemessung von Brettsperrholzdecken beeinflussende Nachweis, noch immer mit größeren Unschärfen behaftet ist und in direkter Konsequenz die Wirtschaftlichkeit dieses wichtigen BSP-Bauteils beeinflußt. Neben der seltenen, aber relevanten Berücksichtigung der Schubnachgiebigkeit in Schwingungsberechnungen, den Effekten der teilweisen Einspannung in Wand-Decken-Knoten in Verbindung mit der Beeinflußbarkeit entsprechender Elastomere- Auflager und der infolge der schubweicheren Querlagen gegenüber herkömmlichen Holzdecken erhöhten Dämpfung, ist insbesondere der Deckenaufbau sowie gegebenenfalls der Einfluß benachbarter Deckenfelder und – von besonderer Relevanz – nichttragender Zwischenwände in einer Schwingungsberechnung zu berücksichtigen. Ein Blick auf die Normensituation läßt den Schluß zu, dass selbst die dort eingeforderten, nachzuweisenden Kriterien mit den zugehörigen Grenzwerten in der Fachwelt durchaus kontroversiell diskutiert werden.

Holzdecken weisen auf Grund ihrer geringen Masse tendenziell Probleme im Trittschallverhalten des tieferen Frequenzbereiches von rund 20 Hz bis 50 Hz auf. Dieser Bereich überlappt sich damit mit dem Frequenzspektrum der (mechanischen) Schwingungen. Auf Grund der Tatsache, dass im – für Holzdecken mittlerweile standardmäßig herangezogenen – erweiterten Frequenzbereich für Trittschallmessungen der unterste Wert mit 50 Hz festgelegt ist besteht hier eine Lücke die weder durch die Berechnung des Tragwerksingenieurs noch durch die bauphysikalischen Betrachtungen abgedeckt wird, andererseits jedoch für die Qualität der Deckenkonstruktion aus BSP maßgebend ist. Es scheint daher dringend geboten die beiden erwähnten Bereiche systematisch zu erforschen und damit zu einer Steigerung der Qualität derartiger Deckensysteme beizutragen.

Wie bereits in der Beschreibung des Projektes 1.1 erwähnt, befindet sich die Holz-Massivbauweise auf dem Weg zu einem Bausystem. Neben der Komponentenentwicklung sind dazu auch möglichst einheitliche und mit großer Zuverlässigkeit funktionierende statisch-konstruktiv einwandfreie Leitdetails erforderlich. Damit ist gemeint, dass für unterschiedliche Bauwerksklassen (z. B. mehrgeschossiger Massivbau, Einfamilienhäuser u. ä, sonstige Bauten) Konstruktionsdetails für die wichtigsten Bauteilbereiche (z. B. Wand-Decken-Wand Knoten, Anschluß an das Fundament etc.) in unterschiedlichen Qualitätsausprägungen erarbeitet und im Anschluß den Konsortialpartnern bzw. der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden sollen. In diesem Zusammenhang soll nicht unerwähnt bleiben, dass ähnliche Details bereits verfügbar sind, diese aber für eine beabsichtigte Vereinheitlichung der Konstruktion und damit für die Entwicklung eines Bausystems nicht ausreichend erscheinen. Weiters soll festgestellt werden, dass eine ähnlich gelagerte Thematik auch im Projekt 3.2 angeführt ist. Eine Abgrenzung dazu ist insofern gegeben, als dort Bezug auf die Verbindungstechnik und die zugehörigen Detailbereiche genommen wird, wohingegen an dieser Stelle der Systemgedanke der Konstruktion im Vordergrund steht. Ergebnisse und Synergien aus dem genannten Projekt sollen selbstverständlich genutzt werden.

Mit dem Vorliegen der wesentlichen Systemkomponenten „Bauteil“, „Element“, „Verbindung“ und „Detail“ ist es möglich und sinnvoll auch eine Vereinfachung und Vereinheitlichung für die Ausschreibung und die Angebotslegung von Bauprojekten in Form standardisierter Leistungsverzeichnisse zur Verfügung zu stellen und damit zu einer Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit beizutragen.