Entwurf eines HBV-Deckensystems für Anwendungen im Neubau: Entwurf eines HBV-Deckensystems für Anwendungen im Neubau

Die Dissertationsschrift beschreibt die Entwicklung eines Deckensystems im HBV für Anwendungen im Neubau. Dabei werden sowohl die Mechanik für den eigentlichen Verbund zwischen den Baustoffen als auch der Verbundquerschnitt des Deckenbauteils mit seinen Materialien und Dimensionen entworfen. Die Ausgestaltung des Deckensystems mit den wichtigsten Details wird theoretisch und versuchstechnisch begründet. Die Ergebnisse bauakustischer Untersuchungen an verschiedenen Deckenbauteilen, die Resultate von Scherversuchen mit unterschiedlichen Ausprägungen der Verbinder und die eines Biegeversuchs mit einem Deckenelement in den originalen Dimensionen fließen in die Überlegungen ein. Ein wichtiges Ergebnis der Arbeit ist die Anwendung des Systems in einem Pilotprojekt. Für die Standsicherheitsnachweise dieses Deckensystems auf der normativen Grundlage des Eurocode 5 werden teilweise vom Regelwerk abweichende Ansätze begründet. Außerdem wird dieses System in wirtschaftlicher und ökologischer Hinsicht bewertet.:Abbildungsverzeichnis 4 Tabellenverzeichnis 6 Formelverzeichnis 7 1 Einleitung und Gliederung der Arbeit 8 2 Gründe für die Entstehung und Entwicklung der Bauweise 10 3 Wirkungsweise 12 3.1 Tragverhalten 12 3.2 Modellbildung als Grundlage des Bemessungsverfahrens nach Eurocode 5 13 4 Systematik der HBV-Technologie 16 4.1 Ansatz der Gliederung 16 4.2 Verbindungssysteme 18 4.2.1 Vorbemerkungen 18 4.2.2 Stiftförmige Verbinder 19 4.2.3 Formschluss 19 4.2.4 Spezialformteile 19 5 Stand der Technik 21 5.1 Baurechtliche Einordnung der Bauweise in Deutschland 21 5.2 Forschungs- und Entwicklungsstand 21 5.3 Ausgewählte Anwendungsbeispiele 22 5.3.1 Sanierung von Holzbalkendecken 22 5.3.2 Neubau von Geschossdecken 23 5.3.3 Brückenbau 25 6 Entwurfskriterien für die Hybrid.Decke 26 6.1 Vorbemerkungen 26 6.2 Funktionale Anforderungen 28 6.2.1 Anforderungen für Nachweise im GZT 28 6.2.2 Anforderungen für Nachweise im GZG 29 6.2.3 Anforderungen an das Brandverhalten 30 6.2.4 Anforderungen an den Schallschutz 31 6.3 Technologische Anforderungen 32 6.4 Wirtschaftliche Anforderungen 34 6.5 Anforderungen an die Umweltverträglichkeit 35 6.6 Vorentwurf des Systems 35 7 Experimentelle Untersuchungen zur Entwicklung der Hybrid.Decke 37 7.1 Vorbemerkungen 37 7.2 Versuche zur Bauakustik 37 7.2.1 Vorbemerkungen 37 7.2.2 Orientierende Versuche im Prüfstand 38 7.2.3 In-situ-Versuche im Pilotprojekt 44 7.3 Scherversuche 46 7.3.1 Ziele der Versuche 46 7.3.2 Versuchsdurchführung 47 7.3.3 Ausgewählte Versuchsergebnisse 51 7.3.4 Modellbildung auf der Grundlage der Scherversuche 58 7.3.5 Festlegungen zur Ausführung der Verbinder als Ergebnis der Scherversuche 60 7.4 Biegeversuch 61 7.4.1 Ziele des Versuchs 61 7.4.2 Versuchsdurchführung 61 7.4.3 Versuchsergebnisse des Biegeversuchs 64 7.4.4 Versuchsergebnisse der Eigenfrequenzmessung 72 7.4.5 Modellbildung auf der Grundlage des Biegeversuches 72 8 Rechnerische Nachweisführung für die Hybrid.Decke 75 8.1 Nachweise im GZT 76 8.1.1 Festigkeitsnachweise 76 8.1.2 Tragfähigkeitsnachweis der Verbindungsmittel 77 8.2 Nachweise im GZG 78 8.2.1 Nachweis des Verformungsverhaltens 78 8.2.2 Nachweis des Schwingungsverhaltens 78 8.3 Nachweis der Feuerwiderstandsdauer 79 8.4 Berechnungsergebnisse der Nachweise 80 9 Wirtschaftliche Bewertung der Hybrid.Decke 82 9.1 Vorbemerkungen 82 9.2 Definition der zu vergleichenden Deckensysteme 82 9.3 Kostenstruktur der Deckensysteme 83 10 Ökologische Bewertung der Hybrid.Decke 85 10.1 Vorbemerkungen 85 10.2 Diskussion der ökologischen Bewertungskriterien 85 10.3 Darstellung der Umweltindikatoren im Vergleich 86 11 Konstruktive Hinweise für typische Anwendungen der Hybrid.Decke 88 11.1 Einwirkungen infolge unterschiedlichen Schwindverhaltens 88 11.2 Quertragwirkung 89 11.3 Ausführung des Obergurts als Ortbetonplatte 91 11.4 Feuchteschutz des Holzes 91 11.5 Negative Momentenbeanspruchung 93 12 Anwendungsbeispiel für das Deckensystem 95 13 Zusammenfassung und Ausblick 96 14 Literaturverzeichnis 98 Anhang – Berechnungsbeispiel 10