Holz-Beton-Verbundsysteme Œ Überblick und Ausblick · PDF filePatentierte Holz-Beton-Verbunddecke "Otto Schub CH, ... Schubverbund über Schrauben und Schubkerven ... Holz-Beton-Verbundsystem

Berner Fachhochschule

Architektur, Holz und Bau

Burgdorf, Biel

AHB I Burgdorf, Biel

Holz-Beton-Verbundsysteme �Überblick und Ausblick

Prof. Dipl.-Ing. Andreas Müller

Professor für Holzbau und BaukonstruktionLeiter F+E Holz- und Verbundbau

Einführung Geschichte

! Zusammengesetze Querschnitte aus dem Mittelalter

! War damals die einzige Möglichkeit leistungsfähige Tragwerke für weitgespannte Konstruktionen herzustellen

Stade F. (1904): Die Holzkonstruktion

2Holz-Beton-Verbundsysteme "Überblick und Ausblick


! Holzbewehrte Steindecke nach Sperle 1930

König G. et al (2004): Holz-Beton-Verbund - Innovationen im Bauwesen



! Patentierte Holz-Beton-Verbunddecke "Otto Schub CH, 1939

! Ziel: Verstärkung von Altbaudecken




! Ab 1970 vermehrte Forschungstätigkeiten

Schubverbindungen

Berechnungsmethoden

! Brettstapel-Beton-Verbundkonstruktionen ab den 90er Jahren populär Entwicklung des Systems mit Kerven von Prof. Natterer

! Inzwischen zahlreiche Arten an Verbindungsmitteln und Berechnungsmethoden

Lignum (2001): Bemessung von Holz-Beton-Verbunddecken bis 60 Minuten Feuerwiderstand


Einführung Anwendungsgebiete

! Mehrgeschossiger Holzbau

Weitgespannte Deckensysteme in Industrie und Wohnungsbau

Stützenfreie Grundrisse

Hohe Anforderungen an denSchall- und Brandschutz



! Schwerlast-Brückenbau


! Altbausanierung, Ertüchtigung und Nachverdichtung

! Objektbeispiel: Umbau Mühle Urdorf

Freigelegte Balkenlage Versetzte VB mit unterer Bewehrung



SF

S in

tec,

He

erb

rug

g

Einführung Vorteile

! Vorteile von Holz-Beton-Verbundkonstruktionen:

Optimale Ausnutzung der spezifischen Baustoffeigenschaften (Druckfestigkeit, Zugfestigkeit, Verbundeigenschaften)

Erhöhung der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit bestehender Konstruktionen

Verbesserung bauphysikalischer Eigenschaften Brandschutz, Schallschutz

Hohe Biegesteifigkeit, Biegefestigkeit, Scheibensteifigkeit Verbesserung der Schwingungseigenschaften Geringere Konstruktionshöhe im Vergleich zur reinen Holzdecke

Geringeres Gewicht im Vergleich zu Stahlbetondecke


HBV Systeme

! Einsatz im Brückenbau


Rug, Lissner (2009): Holz-Beton-Verbundbauweise in der Praxis. In: Beton- und Stahlbetonbau 99 (2004), Heft 7

HBV-Systeme Allgemein

! Die HBV-Systeme unterscheiden sich in der Steifigkeit und in den Herstellungskosten


HB

V-S

yste

m T

iCo

mT

ec,

DE

-H

aib

ach



Kuhlmann U., Schänzlin J. (2004): Berechnung von Holz-Beton-Verbunddecken - Neuere Entwicklungen


Wir unterscheiden:

! Verbindungenmit Formschluss

! Verbindungen ohne Formschluss

! Mechanische Verbindung

! Geklebte Verbindung






HBV-Systeme mit Formschluss Kerven mit Holzschrauben

! Kerven sind ungleichmässig verteilt:

Gleiche Schubkraft in jeder Kerve

2 Kerven für Spannweite < 7 m

3 Kerven für Spannweite < 10 m

4 Kerven darüber


HBV-Systeme mit Formschluss System Natterer-Hilti

Lignum (2001): Bemessung von Holz-Beton-Verbunddecken bis 60 Minuten Feuerwiderstand



! Kerven mit Holzbauschrauben

HBV-Systeme mit Formschluss Brettstapel

MFH Freiburg Vauban; Tragwerkeplus Ingenieurgesellschaft Reutlingen


HBV-Systeme mit Formschluss Brettstapel +/-

! Unterschiedlich hohe Lamellen

Kolb J. (2010): Holzbau mit System


Pirmin Jung Ingenieure, Rain


HBV-Systeme Mechanische VerbindungFlachstahlschlösser


Stadler Verbundelement VB-48-6,5x100 mm, 1990 SFS Verbundelement VB-48-7,5x100 mm, gekreuzt, ab 1993

HBV-Systeme Mechanische VerbindungSFS Verbundschraube


SF

S in

tec,

He

erb

rug

g

HBV-Systeme Mechanische VerbindungSFS Verbundschraube

! Beanspruchung der Schraube, je nach Eindrehwinkel



HBV-Systeme Mechanische VerbindungTecnaria Kopfbolzendübel



Simon A. (2008), Ingenieurgemeinschaft Setzpfand


HBV-Systeme Mechanische VerbindungKopfbolzendübel

HBV-Systeme Geklebte VerbindungHBV - Schubverbinder

! HBV-Schubverbinder im Lignotrendelement

Lignotrend, DE- Weilheim-Bannholz


HBV-System TiComTec, DE- Haibach


! LIGNO HBF Fertigteildecken


Fertigteile 180 x 47, h = 20 cm

Lignotrend, DE- Weilheim-Bannholz

! Auch hier Trend zur Vorfertigung

ERNE AG Holzbau, Laufenberg


Beispielprojekte Holzbau heute



! Sechsgeschossiger Holzbau Hufgasse, Zürich, 2012

Architektur: kämpfen für architektur, Zürich

Holzbauingenieure: Makiol + Wiederkehr, Beinwil am See

kämpfen für architektur, Zürich



Sichtbare Brettstapelelemente (gedübelt)

Spannweite 6.5 m

Schubverbund: Kerven

kämpfen für architektur, Zürich; Makiol + Wiederkehr, Beinwil am See



Makiol und Wiederkehr, Beinwil





! Ersatzneubau Grünmatt, Zürich, 2012

Architektur: Graber Pulver Architekten AG, Zürich

Holzbauingenieure: PIRMIN JUNG Ingenieure für Holzbau AG, Rain

Graber Pulver Architekten AG, Zürich



! Ersatzneubau Grünmatt, Zürich, 2012

3 bis 4 Geschosse

Schubverbund: Brettstapel +/- System

PIRMIN JUNG Ingenieure für Holzbau AG, Rain; Lignum (2012): Holzbulletin 105/2012 - Ersatzneubau


! Baugruppe e3Bau GbR, Berlin, 2008

Holz-Beton-Verbunddecke: 16 cm Brettstapel 10 cm Aufbeton

Schubverbund: Kerven

Kaden Klingbeil, Berlin; e3Bau GbR, BerlinLinse, Natterer (2008): Ein 7-Geschosser fast ganz aus Holz " Konstruktive Details eines Pilotprojektes



! Life Cycle Tower, Dornbirn, 2012

Architekten Hermann Kaufmann, AT-Schwarzach

Ingenieure Merz, Kley u. Partner, AT-Dornbirn




Holz-Beton-Verbundrippendecke

Schubverbund über Schrauben und Schubkerven


Architekten Hermann Kaufmann, Schwarzach; Ingenieure Merz, Kley u. Partner, Dornbirn




http://www.detail.de/inspiration/verwaltungsgebaeude-in-dornbirn-106081.html; http://www.dbz.de/artikel/dbz_Hybridsystem_fuer_den_mehrgeschossigen_Holzbau_Der_LifeCycle_Tower_in_1556982.html





Bild

er:

Ingenie

ure

Merz

, K

ley

u.

Part

ner,

Dorn

birn





Bild

er:

Ingenie

ure

Merz

, K

ley

u.

Part

ner,

Dorn

birn





Bild

er:

Ingenie

ure

Merz

, K

ley

u.

Part

ner,

Dorn

birn




http://www.flickr.com/photos/creebyrhomberg



Ingenieurbüro R. Bahmer, Haibach/DEBathon, L. A.; Bletz ,O. (2009): Vorteile und Ausführungsbeispiele Holz-Beton-Verbundbrücken

! System Würth

Würth AG, Arlesheim


HBV-Systeme Entwicklungen/Tendenzen

Selbstverdichtender Beton:

! Vorteile

! keine Entmischung

! Niveauausgleich: minimale Nachbearbeitung

! keine Verdichtungsarbeit notwendig

! dünnere Platten möglich

! Zeitersparnis

! Zu beachten

! höhere Festigkeit

! Ausbildung Verbindungsmittel

! Kriechen und Schwinden (grössere Spannungsumlagerungen)



! Kreuzrippendecke X-Floor

! 2 Tragrichtungen

! Vorfertigung mit integrierter Installation, Beton vor Ort

! Projekt: Überbauung Sihlbogen in Zürich (Fertigstellung 2013), Ingenieur Hermann Blumer



proHolz Austria, Zuschnitt 45

! Weitgespannte Flachdeckensysteme in Holzspanbeton-Verbundbauweise

Institut für Architekturwissenschaften,Tragwerksplanung und Ingenieurholzbau, TU Wien (Univ.Prof. DDI Wolfgang Winter)

Holzspanbeton: Sägemehl, Holzwolle, Hackschnitzel# zur Verbesserung der Querzugfestigkeit und Gewichtsreduktion



Holzbau der Zukunft: Teilprojekt 16 - Holzbeton



! Holzbeton-Verbundbauweise $Nass in Nass-Verfahren% bei Klebeverbund; BFH Biel

! Holz-Beton-Verbundsystem mit integriertem Solarthermieelement

! Hochschule RheinMain (Prof. Dr.-Ing. Leander Bathon)

! Multifunktionales Bauteil



http://www.etagreen.com

Decke mit Wandsystem Topwall betonierbereit



Vertikalschnitt Topwall

SF

S in

tec,

He

erb

rug

g

06.05.2013 52Holz-Beton-Verbundsysteme "Überblick und Ausblick

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Holz-Beton-Verbundsysteme �Überblick und Ausblick

Documents

Holz-Beton-Verbundsysteme Œ Überblick und Ausblick · PDF filePatentierte Holz-Beton-Verbunddecke "Otto Schub CH, ... Schubverbund über Schrauben und Schubkerven ... Holz-Beton-Verbundsystem