Kein Folientitel - Technische Universität Wien

TECHNISCHE UNIVERSITÄT WIEN
FAKULTÄT FÜR ARCHITEKTUR
INSTITUT FÜR TRAGWERKSLEHRE
UND INGENIEURHOLZBAU
PROF. WOLFGANG WINTER
DR. KARLHEINZ HOLLINSKY
DI JOSEF WOLFSGRUBER
DI IRENE PRIELER
ING. SUSANNE BLAIL
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MEHRGESCHOSSIGER HOLZBAU
INHALTSVERZEICHNIS
6.1 Einleitung - Tradition
6.2 Rahmenbedinungen - Normen -Wr. Bauordnung
6.3 Holzbausysteme
6.3.1 Rahmenbauweise
6.3.2 Skelettbauweise
6.3.3 Holzbaumassivbauweise
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Besonderheiten des mehrgeschossigen
Holzbaus in Europa
• Hohe Bevölkerungsdichte
• Mehrgeschossiger Holzbau in der Stadt hat Tradition
(Holzdecken, Fachwerkbau ) bis ca. 1900,erst danach
Stahlbetondecken
• Misstrauen gegen „ländliches“ Material Holz
• Starke Stellung von Beton („Schutz“) und Ziegel („Natur“)
• Bauordnungen sind für mineralische Stoffe gemacht.
Einige Anforderungen (Brand ??) diskriminieren
Holzanwendung
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Besonderheiten des mehrgeschossigen
Holzbaus in Europa
• Europa ist in zweiter Pionierphase . Eine traditionelle
Bauweise sucht ihren Platz in einer veränderten Welt
• Amerikanische Leichtestbauprinzipien sind nicht direkt
übertragbar, (Qualität, Image, Branche)
• Es wird (wieder) entdeckt und experimentiert.
• Herstellungstechnik eröffnet neue Möglichkeiten,
• Mobilität, Ökologie, Architektur setzen neuen Rahmen
• Von quantitativen Anforderungen
(Mindestleistung, mehr Stück, geringere Kosten )
• zu qualitativen Zielen ( besser , intelligenter, sensibler,
schöner, bei vernünftigem Aufwand )
• „ vom Haben zum Sein „
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6.1 TRADITION:
In Stadt Mischbau,Öffnungen,Skelett
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TRADITION: Skelett trägt, Füllung steift aus,dämmt
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TRADITION: Dippelbaumdecken bis 8 m, Ziegelwände
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TRADITION: Dippelbaumdecke - Sanierung
• Eine neue Stahlbetondecke wäre 4 x so schwer -->
Auswirkung auf Fundamente
• Verstärkung mit Aufbetonschichte
• 6 - 8 cm über Scheitel
• Verbesserter Schallschutz
• Beton - Druckzone
• Holz - Zugzone
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TRADITION Japan: Skelett mit Holz-Holzverbindungen
• Aussteifung ohne Diagonalen durch Rahmenwirkung,
• Steinsockel mit Zugverankerung
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TRADITION Japan: Tempel 880 n. Chr., 50m hoch
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Stärken : Erdbebensicherheit
Izmir Beben, 08.1999
STÄRKE 7.4 Richter
~ 90.000 ZERSTÖRTE
WOHNHÄUSER
~
Hauptursachen für die Schäden :
• zu Hoch
• zu schwer
• ungenügend ausgesteift
• schlecht ausgeführte
Stahlbetonskelettbauten
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ERDBEBEN - Faktoren
• Gewicht d. Bauwerkes bestimmt dynam.Reaktion
• Eigenfrequenz - abh.v.Gewicht, Steifigkeit,
Dimension
• Energieabsorptionsvermögen - Duktilität
• Steifigkeit
• Duktile Tragstruktur
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Ja
pa
n
Marktanteile der Schwer und
Leichtbauweisen bei Rohbauten des
Hochbaus in G6 Ländern
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
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Stahl
Holz
Massiv
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Bauproduktion in Österreich: 15 % des BIP, ca. 3.700 €/ Kopf
Renovierung
und
Modernisierung
30%
Wohnungsneub
au
27%
Anteil Holz unter
5%
Wohnbau :
Einfamilienhäuser
ca. 20. 000
Holz (meist Fertighäuser):
ca 4.000
Tiefbau
19%
Nichtwohnbau
25%
Anteil Holz unter
10%
= 20%
mehrgeschossigen Bauten
ca. 30.000
davon in Holzbauweise:
ca. 500
ca. 2%
Öffentlicher
Hochbau
(Neubau) 6%
Wirtschaftsbau
(Neubau) 17%
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Vergleich Energiebilanz: Holzmassivbau, Beton-Ziegelbau
Holzmassivbau
(10 m HBVDecken)
Basis:
3-geschossiges
Wohnhaus,
430 m² Nutzfläche
Beton-Ziegelbau
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6.2 RAHMENBEDINGUNGEN: NORMEN
• ÖNORM B 2310 Ausgabe 2005-11-01
Fertighäuser. Begriffsbestimmungen und
Mindestleistungsumfang
• ÖNORM B 2320 Ausgabe 2005-11-01
Wohnhäuser aus Holz. Technische Anforderungen
• ÖNORM B 5320 und Bbl Ausgabe 2006-09-01
Bauanschlüsse für Fenster, Fenstertüren, Türen und Tore in
Außenbauteilen – Grundlagen für Planung und Ausführung
• ÖNORM B 3800-1
Brandverhalten von Materialien ausgenommen Bauprodukte Teil 1: Anforderungen, Prüfungen und Beurteilungen
• ÖNORM EN 13501-1 Ausgabe 2006-07-01
Klassifizierung
von Bauprodukten und Bauarten zu ihrem Brandverhalten - Teil
1: Klassifizierung mit den Ergebnissen aus den Prüfungen zum
Brandverhalten von Baustoffen
• TU-Wien zur Verfügung.
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6.2 RAHMENBEDINGUNGEN: BAUVORSCHRIFTEN
• TU-Wien zur Verfügung.
Baustoffeigenschaften von Holz:
• Holz ist
brennbar (B1 / B2)
• Holz ist nie
nicht brennbar (A)
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6.2 RAHMENBEDINGUNGEN: WR.BAUORDNUNG
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6.2 RAHMENBEDINGUNGEN: WR.BAUORDNUNG
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6.2 RAHMENBEDINGUNGEN: WR.BAUORDNUNG
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6.2 RAHMENBEDINGUNGEN: WR.BAUORDNUNG
In Wien in BKL
1+2 ist Wohnbau
in Holzbauweise
möglich!
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ANFORDERUNGEN NACH BO WIEN
DA F30
GD F60
AW F60
BAUKLASSE 1 + 2
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6.3 HOLZBAUSYSTEME
•
Prinzip der vertikalen Lastabtragung
– konzentriert (punktförmig, z.B. Stützen > Skelett, Fachwerk)
–
•
•
•
•
diffus
(flächig, z.B. Massivbauwand)
Verwendete Holzquerschnitte
–
Vollholz (z.B.quadratische Querschnitte > Skelett, Fachwerk)
–
Brettquerschnitte (z.B. two by four > Rippenbau)
–
Gefügte Massivwände (z.B. Blockbau)
Fertigungsort
–
Baustellenfertigung
–
Vorfertigung
Montageprinzip
–
Fertigung nach Stockwerken > platform
–
Fertigung nach Tragrichtung. Vertikal vor Horizontal > baloon
Verbindungstechnik
–
Klassische Verbindungen (Holz-Holz)
–
Ingenieurmäßige Verbindungen (Holz-Metallverbindung-Holz)ien zur
Verfügung.
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BAUTEILENTWICKLUNG
•
STÜTZE
•
RUNDHOLZ / KANTHOLZ
•
TRÄGER
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BAUTEILENTWICKLUNG
•
BOHLEN UND BRETTER
Für diese gibt es eine große Palette an Verarbeitungstechniken mit
unterschiedlichen Qualitäten. Unverändert wichtig und äußerst vielseitig sind
hierbei Schalungen. Die dafür geeigneten Querschnitte reichen von glattkantigen
oder profilierten Brettern bis zu Leisten oder Profilen und von den
überdeckenden Anordnungen bis zu solchen mit offenen Fugen.
•
BRETTSTAPEL UND BRETTSPERRHOLZ
Durch deren Einsatz entstanden bauphysikalisch und wirtschaftlich
leistungsfähige Massivholzkonstruktionen mit einfachen Bauteilgeometrien und
entsprechend günstigen Fügebedingungen. Die Verwendung großer Holzmengen
bei gleichzeitig sehr guter Ausnutzung des Baumstammes macht diese
Konstruktionen ökologisch interessant.
•
BRETTSCHICHTHOLZ
Das weit und hoch entwickelte Brettschichtholz wurd in mehrere unterschiedliche
Richtungen optimiert und weist ein beachtliches Leistungspotential auf. Die
wesentlichen Entwicklungs- und Optimierungskriterien sind dabei Tragfähigkeit,
Formstabilität und Oberflächenqualität. Krümmungen in eine, zwei oder drei
Richtungen sowie Drehungen erweitern die Möglichkeiten besonders für
geometrisch anspruchsvolle Aufgaben.
– ien zur Verfügung.
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HIERARCHIEN
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6.3.1 RAHMENBAUWEISE
• Häufig in den USA, Kanada, Australien, Neuseeland u.
Skandinavien
• Tragkonsturktion besteht aus:
– stabförmigen Tragegerippe - dem Rahmen (beidseitig beplankt)
– zwischen den Rippen ist die Dämmung
– TU-Wien zur Verfügung.
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ÜBERSICHT RAHMENBAUWEISE
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32
6.3.1.1 RIPPENBAUWEISE
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6.3.1.2 TAFELBAUWEISE
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6.3.1.3 RAUMZELLENBAUWEISE
• Raumzelle bietet den höchsten Grad an Vorfertigung
• Das Gebäude wird aus 3-D stabelbaren Raumstrukturen
zusammengesetzt.
• Diese enthalten neben Ver- und Entsorgungsleitungen auch die
gesamte Inneneinrichtung.
– TU-Wien zur Verfügung
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6.3.2 SKELETTBAUWEISE - Übersicht
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6.3.2.1 HISTORISCHER SKELETTBAU
FACHWERKBAU
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6.3.2.2 INGENIEURSKELETTBAU
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6.3.2.2 INGENIEURSKELETTBAU
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6.3.3 MASSIVHOLZBAUWEISE - Übersicht
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6.3.3.1 BLOCKBAUWEISE
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6.3.3.2 BRETTSTAPELBAUWEISE
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6.3.3.3 BRETTSPERRHOLZBAUWEISE
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6.3.3.4 BSP -ELEMENTE
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A
b
s
c
h
l
u
s
s
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