Die ideale Lösung
Im Vorfeld wurden verschiedene Varianten auf diese Vorgaben geprüft. Als ideale Lösung stellte sich eine modifizierte Kervenverbindung heraus, welche PIRMIN JUNG in vereinfachter Form häufig bei Holz-Betonverbunddecken einsetzt. Dazu wird im Holzteil eine Ausfräsung
vorgenommen und im Beton eine Aussparung mit entsprechender Bewehrungskörbe hergestellt. Auf der Baustelle werden diese mit einem hochbelastbaren Mörtel ausgegossen und können so innerhalb kürzester Zeit Kräfte aufnehmen. Zusätzlich wird eine wasserdichte Oberfläche generiert.
Der Versuch
Für solche hochbelasteten Kerven lagen allerdings keine Bemessungsgrundlagen und Forschungsarbeiten vor. Analog einer Beton-Konsolenausbildung konnten wir ein plausibles Lösungsmodell entwickeln, welche die geforderten Kräfte aufnehmen kann. Um das Tragverhalten der Kervenverbindung in diesem Lastbereich zu bestätigen, wurde an der ETH Zürich ein 1:1-Versuchkörper geprüft. Der Versuchsfokus lag auf der Kervenverbindung. Damit das Versagen der Querschnitte minimiert werden konnte, wurde zum Beispiel für den Holzträger einen BauBuchen-Balken verwendet. Neben der vertikalen Durchbiegung, sind auch die individuellen Kerven mit Dehnungsmessgeräte ausgestattet worden und die Krafteinleitung möglichst der Wirklichkeit nachempfunden.
In einem ersten Versuchsdurchgang wurde nur die Betonplatte aufgelagert und der Holzbalken hochgehängt. Aufgrund Ungenauigkeiten bei der Betonplattenproduktion konnte jedoch diese Verbindung nicht korrekt angebracht werden und ein Versagen der Betonplatte war das Ergebnis. Nach einem Umbau des Prüfkörpers und einer direkten Lagerung der Holzbalken, wurde der Versuch nochmals durchgeführt. Die eigentlichen Kerven bestanden auch diesen Härtetest. Der Versuch musste nur aufgrund der Kapazitätbegrenzung der Prüfvorrichtung abgeschlossen werden.
Die Erkenntnisse
Die Prüfung hat unsere Überlegungen und Modellbildung der Kerven bestätigt. Sie hat aber auch aufgezeigt, dass die Aufhängung der Holzbalken und eine Auflagerung der Betonelemente kritisch ist. Aufgrund der gemachten Erfahrungen konnte dieses Detail direkt im Projekt Suurstoffi Baufeld 1 optimiert werden.
