Holz-Beton-Verbunddecken im sinnvollen Einsatz

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Transkript:

Bauteil Decke: Holz-Beton-Verbunddecken im sinnvollen Einsatz Leander A. Bathon O. Bletz-Mühldorfer, F. Diehl, J. Schmidt, A. Wagner, M. Weil

Holz-Beton-Verbunddecken im sinnvollen Einsatz Sinnvoll - vernünftig, durchdacht, zweckmäßig +

Inhalt Entwicklungsschritte der HBV-Bauweise Grundüberlegungen Verbindungsmittel Versuche, Bemessung Anwendung Ausblick

Evolution One Vorhandene Holzbalken + Ortbeton Sanierung

Sanierung

Evolution Two Vorgefertigtes Holzbauteil + Ortbeton Neubau

Vorgefertigte Holzbauteile

Evolution Three Vorgefertigtes Holzbauteil + Betonverguss im Werk Fertigbau

Hybrid-Werkstoff

Holz-Beton-Verbund

Evolution Four Vorgefertigtes Holzbauteil + Vorgefertigtes Betonbauteil Modulares Bauen

HBV- Fertigteilbau

HBV-Decke mit vorgefertigte Elementen

Herstellung einer HBv-Decke

Fertiggestellte HBV-Decke

Inhalt Entwicklungsschritte der HBV-Bauweise Grundüberlegungen Verbindungsmittel Versuche, Bemessung Anwendung Ausblick

Producion facility wood - CO2-storage 2,00 1,75 1,50 1,00 0,80 0,50 kg 0,00-0,50 Brettschichtholz Nadelholz 0,10 Beton C30/ 37 Betonstahl Stahlprofile -1,00-1,50-1,33 carbon dioxide output in kg for 1 kg material!

Carbon balanced system (CBS)! concrete (10 cm) ca. 100 kg wood (16 cm) ca. 100 kg

Kosten 1 /kg 200-400 /cbm 8.000 /cbm 100 /cbm

Kosten / cbm 1 /kg 200-400 /cbm 8.000 /cbm 100 /cbm

Potential 10 cm 10 Ø 28 H O L Z Ersatz für Schalung und Bewehrung Reduktion von Gewicht Reduktion von Bauzeit und Kosten Verbessert die CO2 - Bilanz

Verbundbau ist eine Frage der Verbindungsmittel!

Inhalt Entwicklungsschritte der HBV-Bauweise Grundüberlegungen Verbindungsmittel Versuche, Bemessung Anwendung Ausblick

HBV-Verbindungsmittel (a1) Nägel (a2) Stabdübel aus Betonstahl (a3) Schrauben (a4) Schrauben (b1) Einlassdübel (b2) Einpressdübel (b3) Stahlrohrstücke (b4) Nagelplatten (c1) vorgebohrte Vertiefungen mit Verbindungsmitteln (c2) viereckige Vertiefungen mit Verbindungsmitteln (c3) Kerven mit vorgespannten Stahlstäben (c4) Brettstapeldecke mit stählernen Scherplatten (d1) Fachwerk aus Stahlstäben mit dem Holzträger verleimt (d2) in den Holzträger eingeleimtes Stahlblech

Verbindungssysteme ohne allgemeine bauaufsichtliche Zulassung

Verbindungssysteme mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung

Verbindungssysteme mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung

Anforderungen an Verbindungssysteme steif und duktil

Inhalt Entwicklungsschritte der HBV-Bauweise Grundüberlegungen Verbindungsmittel Versuche, Bemessung Anwendung Ausblick

Shear Test stiff and ductil

4-Punkt-Biegeversuch Fotos: Equilibrium Canada

Berechnung von Holz-Beton-Verbunddecken... - EC 5 Gamma-Verfahren - Stabwerksmodelle - FEM...für die Zeitpunkte t = 0 und t =!!!

Berechnungsgrundlagen EC 5 γ-verfahren Dehnsteifigkeit Fugensteifigkeit Abstand der Verb.

Analysis Truss Model

350 Last F [kn] 300 250 200 150 100 starrer Verbund Verbundwirkung eines HBV-Elements nach EC 5 50 0 0 5 10 kein 15 Verbund 20 25 Durchbiegung [cm] HBV-Plattenelement mit 3 Reihen eingeklebten HBV-Schubverbindern 96,2% Verbundwirkung Flächenmoment 2. Grades Verbundwirkung [cm 4 ] keine 3 Reihen HBV-Schubverbinder starr 122886 469458 487890

Inhalt Entwicklungsschritte der HBV-Bauweise Grundüberlegungen Verbindungsmittel Versuche, Bemessung Anwendung Ausblick

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ESSB-builing at UBC 5 stories 12,0 10,0 BS11, hh= 12 cm 52 BS14 44

Hybrid floors on wooden columns 6 stories

ETH House of Natural Resources Foto: Pollmeier Foto: Pollmeier Foto: ETH HBV mit BauBuche

Inhalt Entwicklungsschritte der HBV-Bauweise Grundüberlegungen Verbindungsmittel Versuche, Bemessung Anwendung Ausblick

HBV BauBuche 6 Meter Bauteilhöhe 16 cm Q 181

HBV BauBuche 6 Meter Bruchlast 56 kn Bruchverformung 74 mm

HBV BauBuche 10 Meter Bauteilhöhe 32 cm Q 181

HBV BauBuche 10 Meter Bruchlast 317 kn Bruchverformung 102 mm

HBV Cross Zweiachsige Spannrichtung Bauteilhöhe 24 cm Q 181

Thank you very much for your interest! wood has more potential than! Leander A. Bathon Prof. Ph.D. M.Sc. Struc.Eng bathon @ t-online.de