Optimierte HBV-Decken im Bauprozess Ortbetonbauweisen im Vergleich

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1 Optimierte HBV-Decken im Bauprozess Ortbetonbauweisen im Vergleich D. Volk 1 Optimierte HBV-Decken im Bauprozess Ortbetonbauweisen im Vergleich David Volk Holzbauingenieur FH PIRMIN JUNG Deutschland GmbH DE-Sinzig

2 2 Optimierte HBV-Decken im Bauprozess Ortbetonbauweisen im Vergleich D. Volk 6. Europäischer Kongress EBH 2013

3 Optimierte HBV-Decken im Bauprozess Ortbetonbauweisen im Vergleich D. Volk 3 Optimierte HBV-Decken im Bauprozess Ortbetonbauweisen im Vergleich 1. Einleitung Holz-Beton-Verbunddecken haben sich im mehrgeschossigen Holzbau als kosteneffizientes und sehr leistungsfähiges Deckensystem etabliert. Die Eigenschaften bezüglich Steifigkeit, Tragfähigkeit und Bauphysik sind hervorragend. Seit ungefähr 15 Jahren werden verschiedene Aspekte dieser Bauweise erforscht, es herrscht jedoch große Vielfalt sowohl bei den eingesetzten Verbindungsmitteln als auch in der Art der Ausführung. Die überwiegende Bauweise ist die Ausführung mit Ortbeton. Hier offenbart sich aber die größte Schwäche des Systems: Die Unterbrechung des Bauablaufs durch die nötige Tage-Sprießung. Ziel sollte es also sein, die HBV-Decken soweit zu optimieren, dass damit die Sprießdauer und damit die Bauzeitverzögerung, eliminiert werden. Als Verbundmittel werden die Kerve und das Flachstahlschloss als das effizienteste und kostengünstigste Verbindungsmittel für die HBV-Decke eingesetzt. Es werden die konstruktiven wie fertigungstechnischen Anforderungen an die Elemente dargestellt. Dazu gehören die Verbindung der Elemente untereinander, ihre Auflagerung und die Ausbildung der aussteifenden horizontalen Scheibe im Gebäude. Die Bemessung der Elemente wird durch die Optimierung der Verbindungsmittelabstände sowie der Verbindungsmittelanzahl. 2. Warum HBV mit Ortbeton? Der Holzbau hat in den letzten Jahren mehr und mehr an Bedeutung gewonnen. Insbesondere der mehrgeschossige Holzhausbau hat sich stetig weiterentwickelt. Mit ihm aber auch die Anforderungen an Brandschutz, Schallschutz und Architektur. Bei der Wahl des geeigneten Deckensystems wird immer öfter auf die Holz-Beton-Verbundbauweise, im Weiteren kurz HBV, zurückgegriffen, da diese den hohen Anforderungen in einem sehr guten Kosten-Nutzen-Verhältnis entgegenkommt. Hohe Biegesteifigkeit, hervorragende bauphysikalische Werte in Bezug auf Schwingungen, Brandschutz, Rauchdichte, Luft- und Trittschall, geringe Bauteilhöhe und optimales Ausnutzen der spezifischen Baustoffeigenschaften, um nur ein paar Vorteile zu nennen, ermöglichen Decken-Konstruktionen mit großen Spannweiten bei hohen Lasten. Die Ausführung dieser Decken erfordert vom planenden Ingenieur ein umfangreiches Wissen bezüglich beider Materialien, der Detailausführung und der Bemessung. Das komplexe Zusammenwirken beider Baustoffe kann auf vielfältige Weise beeinflusst und gesteuert werden, jedoch ist die Bemessung umfangreich und aufwändig. Der moderne Holzbau muss sich immer mit der Massivbauweise messen und die Wirtschaftlichkeit der HBV-Decke ist damit ein großer Schlüssel zur Konkurrenzfähigkeit. Die positiven Argumente für einen Holzbau werden durch das Betonieren auf der Baustelle oft abgeschwächt oder relativiert. Die Nachteile sind: Massive Behinderung der nachfolgenden Gewerke durch Tage-Sprießung und damit Bauzeitverlängerung Einbringen von Feuchtigkeit in sonst trockene Bauweise Neues System für den Holzbauer und die Rohbauer und Haustechnikinstallateure Vorteile der Ortbetonbauweise sind: hohe Steifigkeit (keine mechanischen Verbinder) starre und einfache Scheibenausbildung einfache Anschlussdetails über Anschlussbewehrung einfache Integration von Haustechnik im Überbeton einfache Toleranzaufnahme saubere Abschlüsse

4 4 Optimierte HBV-Decken im Bauprozess Ortbetonbauweisen im Vergleich D. Volk 6. Europäischer Kongress EBH 2013 von jedem Holzbauer/Rohbauer ausführbar sehr geringer Bewehrungsanteil Im Verhältnis zu anderen Holzbausystemen sehr günstig 3. Der Holzbauingenieur als Fachingenieur für HBV Der Holzbauingenieur ist idealerweise gelernter Zimmermann, der sich an einer Fachhochschule zum Holzingenieur weitergebildet hat. Hierzu gibt es im deutschsprachigen Raum drei Institute: Hildesheim (D), Rosenheim (D) und Biel (CH). Neben der Tragwerksplanung, wie es Bauingenieure bearbeiten, plant der Holzbauingenieur alles, was der Holzbauer am Objekt ausführt. Die Themen sind dabei: Tragwerksentwurf, Tragwerksplanung und statische Bemessung inklusive Erdbebennachweis Planung des nichttragenden Holzsystembaus mit den Wand-, Decken und Dachelementen Brandschutz Schallschutz und Raumakustik Wärme- und Feuchteschutz, Luftdichtigkeit und Dauerhaftigkeit Fassadenbekleidung in Holz oder holzähnlichen Produkten sowie die vom Holzbauer zu liefernden Innenbekleidungen Kostenplanung, Verfassen von Leistungsverzeichnissen und Ausarbeitung des Werkvertrages Werkstattplanung mit Stücklisten und Montageplänen, falls dies vom Holzbauer gefordert ist Werk- und Baustellenkontrollen sowie Kontrolle der Abrechnung des Holzbauers Ein Bauwerk kann nur dann erfolgreich realisiert werden, wenn im Werkvertrag zwischen dem Bauherrn und dem Holzbauer die zu erbringenden Leistungen für beide Parteien unmissverständlich und richtig definiert sind. Dies erledigt der mit der Planung beauftragte und im Holzbau erfahrene Holzbauingenieur viel zuverlässiger als eine zusätzliche Person, welche den Holzbau nicht derart in der Tiefe kennt. Es ist klar, dass diese Leistungen des Holzbauingenieurs mit keinem Leistungs- und Honorarmodell der HOAI übereinstimmt. Seine Leistungen gehen viel weiter als diejenigen des Bauingenieurs. Entsprechend sind auf das Objekt bezogene Planerverträge auszuarbeiten und abzuschließen. Die HBV-Decke erfordert aufgrund ihrer Komplexität gerade die umfangreichen Kenntnisse des Holzbauingenieurs, damit alle Anforderungen wie z.b. Schall- und Brandschutz im mehrgeschossigen Holzbau erfüllt werden können.

5 Optimierte HBV-Decken im Bauprozess Ortbetonbauweisen im Vergleich D. Volk 5 4. HBV-Systeme Abbildung 1: Schubverbinder Auswahl 4.1. Ausführungsvarianten Varaintenvielfalt Abbildung 2: Varianten von HBV-Decken

6 6 Optimierte HBV-Decken im Bauprozess Ortbetonbauweisen im Vergleich D. Volk 6. Europäischer Kongress EBH Kostenvergleich zu anderen Sytemen Abbildung 3: Kostenvergleich Deckensysteme 5. Praxisbeispiele Abbildung 4: Überbauung für Wohnbaugenossenschaft Optimal für Mehrgeschossigen Wohnungsbau

7 Optimierte HBV-Decken im Bauprozess Ortbetonbauweisen im Vergleich D. Volk 7 Abbildung 5: sichtbare HBV-Decken Abbildung 6: Balkendecken mit Filigran-Platten

8 8 Optimierte HBV-Decken im Bauprozess Ortbetonbauweisen im Vergleich D. Volk 6. Europäischer Kongress EBH Bauablauf (Auszug) Abbildung 7: Bewehrung aufbringen Abbildung 8: Installationen (wenn keine Systemtrennung gewünscht)

9 Optimierte HBV-Decken im Bauprozess Ortbetonbauweisen im Vergleich D. Volk 9 7. Ergebnis Abbildung 9: HBV Decken: Optimal für Bürobauten Abbildung 10: HBV Decken: Optimal für Schulbauten