Schlüsselwörter
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Deckenplatten, Wohnungsbau, Tragwiderstand, Verbund Holz/Beton, Massivholzplatten
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Kurzbeschreibung
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Für die Erstellung von Deckenplatten im Wohnungsbau eignet sich eine Verbundkonstruktion aus Holz (auf der Biegezugseite) und Beton (in der Druckzone) vortrefflich. Das Holz in der Zugzone ersetzt die im Beton nötige Armierung (Stahlnetze). Holz-Beton-Verbund (HBV) Querschnitte weisen einen Tragwiderstand auf, der etwa doppelt so gross ist, wie bei einer reinen Holzbalkendecke. Die Biegesteifigkeit erreicht sogar die drei- bis vierfachen Werte. Dadurch und infolge der grösseren Masse sind die Schwingungsanfälligkeit und die Schallübertragung gegenüber Holzbalkendecken deutlich geringer. Im Falle eines Brandes ist die Betonplatte eine wirksame Barriere gegen die Ausbreitung des Feuers.
Die bekannten Lösungen im Holz-Beton-Verbundbau schöpfen die Möglichkeiten des Holzplattenbaus nicht aus und benötigen zumeist Armierungseinlagen, die von vielen Bauherren und Planern, welche mit Holz bauen wollen, unerwünscht sind. Auf Grund der herrschenden Preissituation für die Baustoffe Holz, Beton und Armierungsstahl, sind Holz- oder HBV-Lösungen in den meisten Fällen teurer als Stahlbetondecken. Um die HBV-Bauweise weiterzubringen, haben Schweizer Firmen ein neues Deckensystem entwickelt und bis dato bereits bei 3 Projekten (u.a. bei einem 6-geschossigen Mehrfamilienhaus) erfolgreich eingesetzt. Das System besteht aus (i) einer verhältnismässig dünnen, mehrschichtigen, abgesperrten Massivholzplatte (MHP), welche in 2 Richtungen trägt, (ii) schubsteif mit der MHP verbundenen Nocken aus Restholzstücken und (iii) pumpfähigem Beton mit normalen Festigkeitseigenschaften und niedrigem Wasserzementfaktor (Abb. Z.1). Die Schubnocken werden werkseitig angebracht. Beim Aufrichten des Holzbaus werden die MHP-Deckenplatten auf die Wände und die für die Montage notwendigen Spriessungen gelegt und unter sich mit aufgeklebten Holzlaschen verbunden. Sie können bereits in dieser Phase zur Stabilisierung des Gebäudes herangezogen werden. Vor dem Einbringen des Betons werden die Spriessungen, soweit erforderlich, ergänzt.
Der steife Schubverbund mit dem Beton ermöglicht es, die hohe Festigkeit der abgesperrten MHP wesentlich besser 2-achsig zu nutzen. Dadurch kann auf Armierungen im Beton in vielen Fällen verzichtet werden. Da es mit der vorliegenden Lösung möglich ist, die Schubnocken aus Reststücken auf einfache Art mit der Holzplatte zu verbinden, sind die notwendigen Voraussetzungen für ein wettbewerbsfähiges System gegeben. Durch den Wegfall der Armierung weist das System beachtliche Vorteile auf. Sie bringen nicht nur im Bauablauf, sondern auch für die Leitungsführung im Beton beachtliche Erleichterungen und eliminieren zudem die vermehrt nicht gewünschte faradaysche Käfigwirkung.
Basierend auf den Erfahrungen aus Vorversuchen und aus dem gleichzeitig mit dem Forschungsprojekt laufenden Praxiseinsatz des Systems, wurden im Projekt die folgenden Themenbereiche untersucht: (i) Tragverhalten der Schubnocken auf Zug rechtwinklig zur Klebfuge und auf Abscheren in der Klebfuge, (ii) Tragwiderstand und Steifigkeit des Verbundsystems zwischen MHP und Beton für Schubnocken-Richtung parallel und rechtwinklig zur Faserrichtung der Decklagen, (iii) Verformungsverhalten bei über längere Zeit wirkender Biegebeanspruchung auf Gebrauchslastniveau, (iv) Steifigkeit, Tragwiderstand und Bruchart bei Biegebeanspruchung im Kurzzeitversuch bei einer Spannweite von 6 m (was den oberen Spannweitenbereich für den Einsatz des Systems im Hochbau darstellt), (v) Verformungs- und Tragverhalten einer über 2 Felder gespannten Platte mit einem Montagestoss über dem mittleren Auflager und (vi) Untersuchung des Einflusses einer zusätzlichen Verschraubung der Schubnocken mit der MHP gegenüber einer Lösung mit lediglich aufgeklebten Schubnocken.
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