Vorgefertigter Holzverbund in der Praxis · 2014. 9. 23. · 6. Europäischer Kongress EBH 2013...
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6. Europäischer Kongress EBH 2013 Vorgefertigter Holzverbund in der Praxis | P. Gröber 1 Vorgefertigter Holzverbund in der Praxis Peter Gröber Holzbau Gröber DE-Eberhardzell
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6. Europäischer Kongress EBH 2013
Vorgefertigter Holzverbund in der Praxis | P. Gröber
1
Vorgefertigter Holzverbund in der Praxis
Peter Gröber
Holzbau Gröber
DE-Eberhardzell
6. Europäischer Kongress EBH 2013
Vorgefertigter Holzverbund in der Praxis | P. Gröber
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Vorgefertigter Holzverbund in der Praxis
1. Einleitung
Die Einsatzmöglichkeit der Holz-Verbund-Lösungen ist sehr vielfältig.
In der heutigen Baupraxis werden vor allem Geschoßdecken im Alt- und Neubau, sowie
Wand- und Deckenelemente bis hin zu Brücken in Holz-Beton-Verbundbauweise ausge-
führt.
Bei der Holz-Beton-Verbundbauweise handelt es sich um einen Hybridlösung.
Ursprünglich wurde der Holz-Beton-Verbund für die Ertüchtigung von bestehenden Holz-
balkendecken entwickelt.
Das Aufbringen einer Ortbetonschicht die schubfest mit der Holzkonstruktion verbunden
wird erhöht die Tragfähigkeit und steigert so die Gebrauchstauglichkeit der Decke.
Ebenso sind die Schall- und Brandschutzeigenschaften und das Schwingungsverhalten
nachhaltig verbessert.
2. Eigenschaften von Holz-Beton-Verbund
Die Einzelbauteile einer Holzbetonverbundkonstruktion weisen folgende Eigenschaften vor:
Holzstapeldecken aus BSH haben eine hohe Tragfähigkeit müssen aber in der Regel auf
die Durchbiegung dimensioniert werden.
Die Deckenuntersicht kann als optisch ansprechende Holzdecke ausgeführt werden.
Der Schallschutz der eher leichten Decke ist in der Regel nicht ausreichend für Wo-
hungstrenndecken. Dies hat zur Folge, dass, die Decke zusätzlich mit Masse beschwert
werden muss, so dass eine unwirtschaftliche Deckenkonstruktion entsteht.
Die Stahlbetondecke wird in der Baupraxis mit einer gerissenen Zugzone gerechnet.
So dass die Bestimmung der Rissesicherung oftmals den Bewehrungsgehalt bestimmt.
Bei der Deckenuntersicht handelt es sich üblicher Weise um eine nicht sichtbare Oberflä-
che so dass diese noch verkleidet werden muss.
Die Kosten der Deckenverkleidung müssen bei der wirtschaftlichen Betrachtung der Kon-
struktion mit berücksichtigt werden.
Durch ein Leistungsfähiges Verbundsystem können die Vorteile der Einzelkomponenten
mit den Nachteilen kompensiert werden.
Massenreduktion durch den Einsatz von HBV Elemente bei der Decke 50%, UZ. 25% und Stützen ca. 25%
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3. HBV-System
Maßgebend für die Wirtschaftlichkeit des Verbundsystems ist die Leistungsfähigkeit der
Schubverbinder.
Der Wirkungsgrad des Verbundes und damit die wirksame Biegesteifigkeit (Nachgiebigkeit)
der verwendeten Verbindungsmittel bestimmen den Verbund.
Durch das Einkleben der Schubverbinder in das Holz kann eine sehr biegesteife Verbindung
hergestellt werden.
Die Duktilität des Metalls der Schubverbinder ermöglicht eine hohe Kapazität der gesam-
ten Holz-Beton-Verbund-Konstruktion.
4. Vorteile von Holzbetonverbund
Die Vorteile von Holz in der Zugzone:
Aus statischer Sicht - Ungerissen Zugzone hoher Festigkeit
- Optimales Ausnutzen Werkstoff spezifischer Eigenschaf-
ten
- Reduzierung des Eigengewichts
- Geringe Kriechverformung
- Keine Zwängungsspannungen in der Tragrichtung
Aus bautech. Sicht - Großflächige Schalung mit fertiger Oberfläche
- Hohe Genauigkeit durch Vorfertigung
- Hohe Baugeschwindigkeit
0
20
40
60
80
100
120
0,0 1,0 2,0Verschiebung [ mm ]
Kra
ft
[ k
N ]
HBV - Schubverbinder
Betonnocke + Stahlstift
NagelplatteSchraubenpaar
unter 45°
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Aus bauphys. Sicht - Klimaaktiv als Feuchtepuffer
- Als Wärmespeicher mit großer Phasenverschiebung
- Als Wärmedämmung, geringe Schall-Reflektion
Aus ökologis. Sicht - Nachwachsender Rohstoff
- Geringer Energieaufwand
- CO 2 Speicher
Die Vorteile von Beton in der Druckzone:
Aus statischer Sicht - Hohe Drucktragfähigkeit
- Aussteifende Platte
- Optimales Ausnutzen der spezifischen Beton-Druckkräfte
Aus bautech. Sicht - Wirtschaftlicher Baustoff bei geringem Bewehrungsbedarf
- Sicherheit im Bruchzustand durch duktile Schubverbinder
Aus bauphys. Sicht - Wärmespeicher
- Masse für Schallschutz und Schwingverhalten
Diese positiven Eigenschaften legen es nahe, dass die Holz-Beton-Verbundbauweise auch
verstärkt im Geschosswohnungsbau eingesetzt wird.
5. Baupraxis
Erfahrungsgemäß tut sich der Holzbauer schwer mit dem Einsatz von Ortbeton.
Der Einbau von Ortbeton bedingt zwangsläufig dass sehr viel Feuchtigkeit in das Bauob-
jekt eingetragen wird.
Ebenso muss die Decke während des Aushärtens des Betons statisch unterstützt werden,
und somit auch die nachfolgenden Gewerke am Ausbau behindert werden.
Lieferung Transportbeton Einbau des Transportbetons auf der Baustelle
Dies führte dazu dass der Einsatz von vorgefertigten HBV-Elementen als konsequente
Weiterentwicklung sich herausstellte.
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6. HBV-Fertigelemente für Wohnungsbau als Rippenelemente
System:
Montage der HBV Wandelemente Montage der HBV Deckenelemente
Auf Grund des hohen Vorfertigungs-Grades konnte das BV BTW in Eberhardzell in kurzer
Bauzeit realisiert werden.
Die Vorfertigung auch der Wandelemente in HBV ermöglichte den erforderlichen Schall-
schutz der Wohnanlage.
Das Gebäude wurde im KFW 70 Standart ausgeführt und mir Holzweichfaser gedämmt.
Bauabschnitt 1 nach der Fertigstellung
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7. HBV Rippendecke mit Betonkernaktivierung
Bei diesem Bauvorhaben handelt es sich um ein Wohnhaus in Brettsperrholzbauweise.
Heizen und Kühlen mit einem intelligenten Bauteil, um so Baukosten zu sparen.
Ausführung als Balkendecke (HBV Rippendecke) die in den Zwischenräumen in Sichtbe-
ton ausgeführt wurde.
Grundlage für das Funktionieren der Betonkernaktivierung ist, dass die Kunststoffrohre,
durch die das Heiz- und Kühlmedium fließt, in die Betondecke eingegossen werden. Bei
der Betonkernaktivierung wird die Speichermasse des Betons genutzt.
Betonkernaktivierung Heiz- und Kühlkreislauf vor dem Betonieren
Anschlüsse der Betonkernaktivierung auf der Baustelle
HBV Rippendecke mit Betonkernaktivierung.
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8. Großflächiger Einsatz von HBV-Rippendecken im Stahlbau
Auf Grund der Grundrissgeometrie suchte der Bauherr eine kostengünstige Lösung für
vorgefertigte leichte Deckenelemente.
Ziel war es mit dem Fortschreiten des Stahlbaus gleichzeitig die Deckenkonstruktion
mit zu montieren.
Die Besonderheit der Grundrissgeometrie erforderte die exakte Vorfertigung der HBV-
Rippenelemente.
Durch die Vorfertigung konnte die gesamte Bauzeit um ca. 15% reduziert werden, da die
folge Gewerke unmittelbar dem Baufortschritt folgen konnten.
Stahlkonstruktion
Montage der HBV-Rippendecke (i.G. ca. 6000m²)
Deckenobersicht max. Spannweite der Deckenelemente ca. 6,0m
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9. HBV Fertigdecke als Plattendeckenelement
System:
Beim Neubau einer 3-Geschoßigen Seniorenwohnanlage stellten sich hohe Anforderungen
an Schwingungsverhalten, Brandschutz, Luft- und Trittschall.
Es kamen vorgefertigte Holzbetonverbundelemente zum Einsatz.
Hier wurde die BSH-Platte als Fertige Decke ausgeführt.
Es wurden ca. 1260m² Deckenelemente vorgefertigt.
Die maximale Spannweite betrug ca. 7,2m.
BSH Platte mit Schubverbinder Schalung der Plattenelemente
Betonieren der Elemente im Werk Zwischenlagerung und Aushärten im Werk
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Transport Montage
Balkonanschlüsse Zuganschluss Mittelauflager
Montagefortschritt ohne Unterbrechung Deckenuntersicht in Sichtqualität
10. Fazit
In den aufgezeigten Beispiele wurde nachgewiesen dass mit der gewählten
HBV-Fertigbauweise eine wirtschaftliche Lösung gefunden wurde.
Die HBV-Fertigbauweise verfügt aus statischer, konstruktiver, bauphysikalischer, wirt-
schaftlicher und ökologischer Sicht über viele positive Eigenschaften.
Das Vorfertigen der HBV-Elemente kann unabhängig von der Witterung im Werk erfolgen.
Die Aushärtezeit des Betons wird so von der Baustelle in die Vorfertigung verlegt.
Der so optimierte Bauablauf führt dazu dass komplett im Trockenbau gefertigt werden
kann.
Die HBV-Fertigdeckenelemente können sowohl im Wohnungsbau wie auch im Industrie-
bau und Brückenbau eingesetzt werden. Dadurch eröffnen sich neue Einsatzgebiete für
den Holzbau.
