Projektlaufzeit: 04/2022 - 01/2026

Gebäude/Tragwerke müssen in der Lage sein die auftretenden Beanspruchungen sicher und zuverlässig abzutragen. Die real räumlich wirkende (3D-) Tragstruktur wird dabei oftmals in einfacher zu berechnende, ebene (2D-) Bauteile zerlegt und auf deren Basis analysiert. Im Zuge dieser Transformation sind Annahmen zu treffen, die oftmals zu konservativen Berechnungsergebnissen führen. Als Folge dieser konservativen Rechenansätze fallen auch die, von den Verbindungen bzw. von den Verbindungsmitteln – insbesondere in der Wand-Decken-Fuge – zu übertragenden Kräfte (Schnittgrößen) tendenziell zu hoch aus. Weiters werden die Schnittgrößen sowie Verformungen schubbeanspruchter Brettsperrholz (BSP-) Wände durch steifigkeitsreduzierende Öffnungen (z. B. Türen und Fenster) signifikant beeinflusst. Dabei treten in den Ecken der Öffnungen lokale Zonen ("singuläre" Punkte) auf, für die dzt. keine transparenten und rationalen Berechnungsmethoden bekannt sind. Die Komplexität wird weiters dadurch erhöht, dass die Schnittgrößen zusätzlich von den mechanischen Kenngrößen – insbesondere der Steifigkeit – der Verbindungstechnik abhängen und die genannten Faktoren interagieren.

Die Verbindungstechnik im Holzbau ist im Gegensatz zu anderen Technikbereichen, wie z. B. dem Maschinenbau, nicht durchgehend systematisch strukturiert. Für eine zielgerichtete weitere Entwicklung, ausgedrückt durch die Gleichung "Bausystem (und Komponenten) = (standardisiertes) Bauprodukt + (standardisierte) Verbindung", scheint die Vorgabe und Definition von Prinzipien und Grundsätzen jedoch zwingend erforderlich zu sein. Die Aktivitäten im Projekt "CLT_WALL_mod+joint" werden dazu beitragen die dynamische, mit maßgebenden Beiträgen aus Österreich stattgefundene, Entwicklung der Holz-Massivbauweise weiter aufrecht zu erhalten.

Neben einer Effizienzsteigerung (z. B. durch Multi-Funktionalität bspw. "Tragen" und "Dichten") und Optimierung der Verbindungen durch eine verbesserte Modellbildung, tritt zunehmend auch eine weitere Anforderung in den Vordergrund: Auf Grund der dzt. verwendeten Verbindungstechnik im Holzbau sind die Bauteile nicht ohne Beschädigung, oft auch nicht ohne Zerstörung aus dem Bestand entfernbar. Um zu einer nachhaltigen Entwicklung beizutragen, bedarf es daher der systematischen Entwicklung einer lös- und rückbaubaren Verbindungstechnik für stden Holzbau. Diesem Aspekt soll im Projekt durch Entwurf, Berechnung und Prüfung geeigneter Prototypen, mit dem Ziel einer Impulssetzung für die Branche, Rechnung getragen werden.

Wesentliche Zielsetzungen des Projektes sind:
(I) zur Modellbildung
a. Schaffung einer Basis für eine automatisierte (3D-) Berechnung von Geschoßbauten aus BSP (= Basis für BIM)
b. Entwicklung eines nachvollziehbaren, rationalen Berechnungs- und Nachweisverfahrens für BSP-Wände mit Öffnungen
c. Definition und Ausarbeitung von geometrischen und sonstigen Randbedingungen für nachweisfreie Öffnungen (z. B. Größe und Lage von Öffnungen; ähnlich den Regelungen im Ziegel-Massivbau)
d. Variantenstudien und Detailentwicklungen für alternative Bauweisen
(II) zur Verbindungstechnik
e. Systematisierung der Fügetechnik im Holzbau und systematische Entwicklung effizienter, einfach anzuwendender, lös- und rückbaubarer bzw. demontierbarer Verbindungssysteme für BSP-Wände (inkl. Abbund und Roboterfertigung)
f. Entwicklung und Prüfung von Prototypen für ausgewählte lös- und rückbaubare Verbindungssysteme

Collective Research | Basisprogramm

Mit der Schwerpunktförderung Collective Research im Basisprogramm bietet sich eine Unterstützungsmöglichkeit für kooperative Forschungsprojekte, deren Ergebnisse der Branche zur Verfügung stehen.

Ziel von Collective Research ist es, vorwettbewerbliche Forschungsprojekte zu unterstützen, welche keine unmittelbar wirtschaftlich verwertbaren Produkt-, Verfahrens- oder Dienstleistungsentwicklungen beinhalten. Ergebnisse von Branchenforschungsprojekte können einerseits die Grundlage für zukünftige Normen und Richtlinien bilden oder andererseits technische Branchenprobleme lösen.