Auf der Suche nach einem kostengünstigeren aber gleichwertigen Verbund zwischen Holz und Beton entwickelten wir in den 90er Jahren eine Verbundlösung mit sägerohem Holz:
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Beim +/- System wird Brettstapel aus jeweils 20 mm versetzten, sägerohen Lamellen ohne weitere Verbindungsmittel mit Beton übergossen. Die sägerohen, auf einer Gattersäge eingeschnittenen Bretter haften dabei dank ihrer rauen Oberfläche so stark im Beton, dass es keine weitere Verbindung braucht.
Das System konnten wir zusammen mit der Fachhochschule Horw in Schub-, Decken- und Klimaversuchen ausgiebig testen und die Innovation einige Jahre patentieren lassen.
Die Verbindung mit dem sägerohen Verbund wurde in einigen mehrgeschossigen Holzbauten umgesetzt – unter anderem beim 3-geschossigen Mehrfamilienhaus der Eltern von Pirmin, das er inzwischen selber mit seiner Familie bewohnt.
Als der Brettstapel aufgrund neuer Sägetechnologien weniger sägeroh geliefert wurden, mussten wir umdenken. Um weiterhin eine schubsteife Verbindung zwischen dem Holz und dem Beton zu erzielen, haben wir die HBV-Decke daraufhin mit einem zusätzlichen Flachstahlschloss geplant.
Die Stahlstreifen werden dabei quer zur Traglastrichtung in eine Nut im Holz eingebracht und sorgen für die benötigte Schubsteifigkeit. Durch diese Verbindungsmechanik können sich Holz und Beton nicht gegeneinander verschieben, was die Verbundwirkung erzeugt.
Brandversuch mit sägerohem Verbunddeckensystem
Im Rahmen der Systementwicklung und der gleichzeitigen Doktorarbeit von Prof. Andrea Frangi an der ETH Zürich konnten wir im Jahr 2000 an der EMPA einen Gross-Brandversuch mit dem sägerohen Verbunddeckensystem durchführen. Die für den kalten Lastfall bemessene Decke mit 100/120 mm Brettstapel und 120/100 mm Überbeton und 5,7 m Spannweite stand einem 90-Minüten Zimmerbrand stand. Nach dieser Zeit waren rund 70mm der Holzschicht abgebrannt. Trotz dieser Querschnittsreduktion konnte die Decke noch mit der 2-fachen berechneten Nutzlast der Kaltbemessung belastet werden, ohne dass sie versagte. Mit dem Versuch konnte gezeigt werden, dass mit HBV-Decken auch grössere Brandwiderstandsdauer möglich sind. Und die Lignum publizierte darauf basierend zum ersten Mal ein technisches Merkblatt, das die 60 Minuten Brandwiderstandsdauer von HBV-Decken bestätigte.
Dieser Artikel ist der zweite Teil einer chronologischen Serie. Lesen Sie auch: