Dieser Beitrag vermittelt eine Übersicht über den Stand der Forschung zu Formholzrohren. Zu deren Herstellung werden Bohlen unter Hitze bis auf die Hälfte ihres Volumens verdichtet, in dünne Streifen aufgetrennt und zu einer Platte verleimt, dergestalt dass die Verdichtung quer zur Faser und in der Ebene der Platte verläuft. Anschließend wird diese bedampft und zu einem Rohr umgeformt, wobei man sich das Rückerinnerungsvermögen des verdichteten Holzes zunutze macht. Wahlweise können die Rohre später mit technischen Fasern verstärkt werden. Der Vorteil besteht darin, dass Profile verglichen mit Vollquerschnitten bei gleichem Materialeinsatz größere Flächenmomente und Tragfähigkeiten erreichen. Dieser Beitrag stellt Versuchsergebnisse zum Tragverhalten von Formholzrohren bei Druck, Torsion und Biegung sowie zu deren Dauerhaftigkeit vor. Es wird gezeigt, dass äußerliche Verstärkungen aus Glas- oder Kohlefasern und Kunstharzen die Tragfähigkeit, Duktilität, Dimensionsstabilität und Dauerhaftigkeit erhöhen. Ferner wird die Umweltleistung des Formholzrohres am Beispiel einer Stütze mit Ausführungen in Stahl und Stahlbeton verglichen. Letztlich werden potenzielle Anwendungen als Stütze, Mast oder Rohrleitung aufgezeigt. Eine erste Realisierung - der Schaft einer Windkraftanlage - wird kurz vorgestellt.

Moulded wooden tubes - State of research and potential for application
This contribution gives an overview of the state of research on circular moulded wooden tubes with optional fibre reinforcement. Moulded wooden tubes are produced by forming of panels, which were densified previously to about one half of the initial volume transverse to grain. The resulting hollow sections have higher load-bearing capacities compared to solid sections of the same material volume due to the larger moments of inertia. This paper shows results of experimental investigations regarding the load-bearing behaviour of wooden tubes under compression, bending and torsion as well as the durability. Fibre reinforcements of glass or carbon and epoxy resin on the outer surface of the tubes increase the load-bearing capacities, the ductility and the durability. Moreover, ecological aspects of wooden tubes compared to steel and steel-reinforced concrete are pointed out. Finally, possible applications are addressed. A prototype of a wind energy plant with a shaft of wooden tubes is briefly presented.

Das sog. kompakte Hofhaus wurde als neuartiger Hofhaustyp an der Hochschule für Technik Stuttgart (HFT) entwickelt und untersucht. Zu Quartieren addiert stellt er den Bewohnern bei geringem Landverbrauch urbane Lebensräume zur Verfügung und kann hohe Dichte, Diversität von Nutzung sowie ein hohes Maß an Privatheit und Wohnqualität in Innen- wie Außenräumen miteinander vereinen - in Neubau- wie in Bestandsituationen. Definitionsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass nicht einsehbare Höfe/Außenräume als ausschließlich private Nutzflächen in die Gebäudestruktur integriert werden (anstelle von exponierten Abstandsflächen mit geringerem Nutzwert außerhalb des Gebäudes) und über diese Bereiche auch die Belichtung und die Belüftung erfolgen können. Innen- und Außenräume können so zu einem geschützten und eng miteinander verzahnten Lebensraum verschmelzen. Die bisherigen Ergebnisse der seit 2017 laufenden DFG-geförderten interdisziplinären Forschungsarbeit weisen mit einer umfangreichen Typologie, allgemeingültigen Lösungsstrategien und vielen Einzeluntersuchungen nach, dass dieser Ansatz bereits auf ungewöhnlich kleinen Parzellen (ca. 60-200 m2) unterschiedlicher Proportion mit bis zu fünfgeschossigen Gebäuden für eine oder mehrere Parteien funktioniert. Einige der aus verschiedenen Grundtypen hervorgehenden Varianten eignen sich als Einfamilienhäuser auf eigenem Grund und können so diese von der Mehrheit angestrebte Wohnform in einem nachhaltigen urbanen Umfeld hoher Dichte und Heterogenität ermöglichen.

Single-family house? You may!
The typology of the compact courtyard house enables private forms of living on one's own land with a high urban density. The so-called compact courtyard house was developed and examined as a new type of courtyard house at the Stuttgart University of Applied Sciences (HFT Stuttgart). Added to neighbourhoods, it provides residents with urban living spaces reducing land consumption and can combine high density, diversity of use and a high degree of privacy and residential quality in both indoor and outdoor spaces - in both new and existing situations. By definition, this is achieved by integrating courtyards/outdoor spaces into the building structure as exclusively private usable areas that can not be looked into (instead of exposed distance areas with lower usable value outside the building) and by providing lighting and ventilation via these areas. Indoor and outdoor spaces can thus merge into a protected and closely interlinked living space. The results to date of the interdisciplinary DFG-funded research work, which has been ongoing since 2017, demonstrate with an extensive typology, generally valid solution strategies and many individual investigations that this approach already works on unusually small plots (approx. 60-200 m2) of varying proportions with up to five-storey buildings for one or more parties. Some of the variants that emerge from different basic types are suitable as single-family houses on their own land and can thus enable this form of housing sought by the majority in a sustainable urban environment of high density and heterogeneity.

Die tragende Verwendung der Buche (Fagus sylvatica) wird gegenwärtig in den deutschsprachigen Ländern intensiv erforscht. Der Grund dafür ist der große, weitgehend ungenutzte Buchenbestand, der im Zuge des Waldumbaus zu Lasten der Fichte (Picea abies) weiter wachsen wird. Heute hängt die Wertschöpfungskette der Forst- und Holzwirtschaft zu 90 % am Nadelbaum. Fast zwei Drittel davon entfallen auf den Bau. Die Struktur der Wälder wird sich in Zukunft ändern und die Industrie vor die Aufgabe stellen, der Ressourcenveränderung mit neuen Verfahren und Produkten zu begegnen. Ein Beispiel dafür ist das Formholzrohr. Dieser Beitrag untersucht das Tragverhalten solcher Rohre, die nach einem speziellen Verfahren aus massiven Platten gerollt wurden.

Molded wooden tubes made of beech
The structural use of beech (Fagus sylvatica) is currently under intensive investigation in the German-speaking countries. The reason is the large, widely unused stock in the forests, which will further increase at the burden of spruce (Picea abies) due to the forest conversion. Today, the value added chain of the forest and timber economy depends to 90 % on softwood. Almost two third thereof are used for the building industry. The structure of the forests will change in the future and it is the task of the industry to react with new methods and products. An example is the molded wooden tube. This contribution investigates the load-bearing behavior of such tubes, which are rolled out of massive timber board following a special technique.

Konstruktion und Tragverhalten historischer Bauwerke haben schon öfter im Zentrum von Forschungsprojekten gestanden, zuletzt ganz besonders intensiv im Karlsruher DFG-Sonderforschungsbereich 315 (Erhalten historisch bedeutsamer Bauwerke). Der hier vorliegende Beitrag ist einem Thema gewidmet, das bei allen diesen Forschungen bisher am Rande gestanden hat, nämlich den barocken Holzkonstruktionen. Die Autoren haben in den letzten Jahren eine große Anzahl barocker Dachwerke in Bayern untersucht, vorwiegend weitgespannte Kirchendächer. Der Bestand solcher Dächer gerade im Gebiet südlich der Donau ist nahezu unüberschaubar groß, und die statische Beurteilung und Ertüchtigung solcher Dächer stellt für den Bauingenieur eine sowohl praktisch und ökonomisch relevante als auch in der Modellbildung anspruchsvolle Aufgabe dar. Bei der Untersuchung der bayerischen Barockdächer hat es sich herausgestellt, dass die dort anzutreffenden Tragkonstruktionen in erheblichem Maße von den typischen mittelalterlichen Dachwerken oder auch von barocken Dachwerken anderer Regionen abweichen: Die barocken Dachtragwerke Süddeutschlands haben - in markantem Unterschied zum mittelalterlichen Dach mit seiner Reihung identischer, voneinander nahezu völlig unabhängiger Gespärre - ausgeprägte firstparallele Tragwirkung. Noch wichtiger - gerade auch im Hinblick auf notwendige Sanierungen - ist aber das äußerst häufige Fehlen eines Zugbandes in Form einer durchgehenden Anker- oder Zerrbalkenlage auf Höhe der Dachtraufe. Die oft weit in den Dachraum ragenden, meist aus Ziegeln gemauerten Gewölbe und Kuppeln machen komplizierte, vielfach statisch unbestimmte Konstruktionen zur Aufnahme der Schubkräfte der Gespärre notwendig. In diesem Beitrag werden typische Konstruktionsvarianten zur Lösung dieser barocken Aufgabe vorgestellt und deren Tragverhalten beleuchtet. Bei allen wichtigen Konstruktionsvarianten stellt sich heraus, dass diese Tragwerke bei der statischen Berechnung im Gegensatz zum klassischen Sparrendachwerk mit Zugband auf Traufenhöhe sehr sensibel auf Modellierungsannahmen reagieren, vor allem auf die angesetzten Steifigkeiten der Verbindungen und Auflager. Nichtlineare Modelle für Verbindungen (z. B. Berücksichtigung der herstellungs- und schwindbedingten Klaffungen) könnten einen wesentlichen Beitrag zum Verständnis des Lastabtrags und zum Nachweis der verbleibenden Standsicherheit solcher Tragwerke liefern.

Es wird über die Herstellung von gekrümmten Brettschichtträgern und über die dadurch bedingten Eigenspannungen berichtet. Es wird ein einfaches Näherungsverfahren zur Bestimmung der Eigenspannungen vorgeschlagen und mit einem Beispiel erläutert.

Im Rahmen eines Forschungsvorhabens wurden die Grundlagen für die physikalisch orientierte numerische Simulation brandbeanpruchter Holzbauteile entwickelt. Die Temperatur- und Zeitabhängigkeit der physikalischen Stoffwerte werden ebenso berücksichtigt wie Massenverlust und Feuchteänderungen. Die Verifizierung der Rechenmodelle erfolgte mittels experimenteller Daten zum Brandverhalten von Holzbauteilen bei Normbrandbeanspruchung. Eine Reihe bislng z. T. nur empirisch begündeter Daten zum Brandverhalten von Holzbauteilen konnte abgesichert bzw. präzisiert werden. Eine Erweiterung bzw. Anwendung des Rechenmodells auf natürliche Brände ist möglich.

Seit 2006 werden am Lehrstuhl für Tragkonstruktionen der RWTH Aachen (Trako) Fügungen und Verstärkungen von Holzbauelementen mit als Bewehrung angeordneten selbstbohrenden Vollgewindeschrauben entwickelt. Sehr positive Ergebnisse wurden in Versuchen mit biegesteifen Rahmenecken für positive und negative Biegemomente erzielt, die im Kurzzeitversuch Bruchlasten von über 80 % der reinen Querschnittstragfähigkeit erreichten. Die hohe Tragfähigkeit bedingt dabei eine entsprechend hohe Auslastung sowohl des Holzquerschnitts als auch des Verbundes zwischen Vollgewindeschrauben und Holz. Vor allem zum Kriech- und Ermüdungsverhalten des Schraubenverbundes unter Langzeitbelastung und Klimawechseln liegen bisher kaum Forschungsergebnisse vor.
Daher wurde in einem eigenen Forschungsprojekt das Tragverhalten der Rahmenecken unter Dauerlast im Außenklima der Nutzungsklasse 2 untersucht. In einem überdachten Versuchsstand wurden Rahmenecken mit zwei hinsichtlich der Tragfähigkeit und Querschnittsauslastung unterschiedlichen Schraubenkonfigurationen über eine Dauer von zwei Jahren belastet. Dabei wurden die zeitabhängigen Verformungen gemessen, um das Kriechverhalten der Verbindung zu beurteilen. Im Anschluss an die Langzeitbelastung wurde die Resttragfähigkeit der Rahmenecken im Bruchversuch ermittelt. Die Größe der Kriechverformung und des Tragfähigkeitsverlustes waren abhängig vom Belastungsniveau und dem Ausnutzungsgrad des Holzquerschnitts. Während bei den hoch ausgelasteten Eckverbindungen eine merkliche Reduktion der Bruchlasten zu beobachten war, erreichten die gering belasteten Ecken nahezu die gleiche Tragfähigkeit wie im Kurzzeitversuch.

Self-tapping screws as connectors and reinforcements - long-term tests on rigid frame corners in exterior climatic conditions
Since 2006 the Chair for Structures and Structural Design at RWTH Aachen University has been developing connections and reinforcements for structural timber elements using fully threaded self-tapping screws. Rigid frame corners made of glued-laminated timber which were joined with these screws performed exceptionally well in short-term load tests reaching more than 80 % of the load bearing capacity of the beam section itself. The high load bearing capacity of the connection implies a high degree of capacity utilisation both for the bond between screws and timber and the timber section. Regarding creep and fatigue of the bond between fully-treaded screws and timber barely any research has been conducted so far.
Thus in the actual research project the structural behaviour of the rigid frame corners was examined under long-term load in exterior climatic conditions (service class 2). A test rig was set up with two types of rigid frame corners differing in the layout of the screw connection and the load bearing capacity. For a period of two years the corners were monitored under continuous and varying loads. The deformations were measured to evaluate the creep of the screws and the connections. Subsequent to the long-term loading the residual strength of the test specimens was determined in breaking tests. The level of creep deformations and the reduction of the load bearing capacity depended on the degree of capacity utilisation of the connections and the timber section. For the specimens with a high degree of utilisation a decrease of load bearing capacity was observed while the ones with a lower degree of utilisation reached almost the same ultimate loads as with short-term loading.

In der Baubranche, wie auch in vielen anderen Bereichen, legen Politik und Gesellschaft immer stärkere Priorität auf ein nachhaltiges, ressourcenschonendes und ökologisches Denken und Handeln. Zur Errichtung und Erweiterung von Gebäuden ist Holz hier als besonders geeignet zu sehen, was auch die Charta für Holz verdeutlicht. Im Juni dieses Jahres wurde die neue Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an Bauteile und Außenwandbekleidungen in Holzbauweise (MHolzBauR) durch die Aufnahme in die Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB) eingeführt. Bereits vor der offiziellen Einführung wurde diese als ein weiterer Schritt in Richtung der bauaufsichtlich geregelten Holzgebäude bis zur Gebäudeklasse 5 gewertet. Die Richtlinie soll die Anwendung von Holz als Baustoff über eine Geschosshöhe von 13 m hinaus zulässig machen und auch eine Ausführung tragender und raumabschließender Bauteile mit einer feuerbeständigen Anforderung in Holzbauweise ermöglichen. Bei einem Vergleich der neuen MHolzBauR mit der bisher gültigen Muster-Richtlinie erkennt man jedoch keinen nennenswerten Unterschied zwischen den brandschutztechnischen Anforderungen an eine Holzrahmenkonstruktion. Damit können die lang ersehnten Möglichkeiten für Holzgebäude bis zur Hochhausgrenze nur in Massivholzbauweise realisiert werden. Ein nicht unerheblicher Bereich des Holzbaus bleibt weiterhin auf die Gebäudeklasse 4 begrenzt.

Possible applications of the new “Muster-Holzbaurichtlinie” for timber frame components
In the construction industry, politics and society are placing increasing priority on sustainable, resource-conserving and ecological thinking and action. Wood is a particularly suitable building material for this. In June this year, the new German Model Guideline on Fire Protection Requirements for Building Components and External Wall Cladding in German Timber Construction was officially introduced by inclusion in the Model Administrative Regulation on Technical Building Regulations. The guideline is not only to permit the use of wood as a building material from a total storey height of 13 m, but also to allow a construction method for wooden building components with a fire resistance duration of more than 90 minutes. However, there are no possibilities under the new directive to use timber frame components in buildings above a height of 13 m. This means that the long-desired possibilities to erect timber buildings above the high-rise limit can only be realised in solid timber construction.

Seit Beginn des 21. Jahrhunderts erlebt der Holzbau europaweit eine Renaissance und erreicht mit dem Bau moderner Holzbauwerke ganz neue Dimensionen. Bisher werden im konstruktiven Holzbau fast ausschließlich Nadelhölzer eingesetzt. Zwar bieten Laubhölzer wesentlich höhere Festigkeits- und Steifigkeitswerte, doch deren Aufbereitung zu konstruktiven Werkstoffen war bisher zu teuer. Seit August 2014 ist erstmals ein industriell hergestellter, konstruktiver Werkstoff aus Laubholz verfügbar - BauBuche, ein Furnierschichtholz aus europäischer Rotbuche. Dieser neue Werkstoff besitzt eine außergewöhnlich hohe Tragfähigkeit und ermöglicht schlankere Bauteile sowie größere Spannweiten im Holzbau. Im Vergleich zu Nadelholzwerkstoffen führt der Einsatz von BauBuche zu erheblichen Materialeinsparungen. Der Vergleich mit Stahl zeigt, dass BauBuche das Potenzial hat, dem Holzbau neue Anwendungsmöglichkeiten zu erschließen. Das Produkt ist bauaufsichtlich zugelassen und die Bemessung erfolgt nach Eurocode 5. Die hohe Festigkeit und die hohe Rohdichte erfordern jedoch punktuelle Sonderregelungen.

BauBuche - the sustainable high-performance material
Since the beginning of the 21st century, timber construction has been experiencing a Europe-wide renaissance, and we are witnessing new dimensions opening up in terms of timber structures. At present, timber construction is limited almost exclusively to softwoods. Although hardwoods offer much greater strength and stiffness, up to now the process of converting them into building materials has been too costly. August 2014 saw the launch of the first industrially manufactured construction material derived from hardwood - BauBuche, a laminated veneer lumber produced from European beech. This new material has an exceptionally high load-bearing capacity, and therefore permits more slender structural components and longer spans in timber construction. Compared with softwoods, BauBuche reduces material consumption considerably, while a comparison with steel shows that BauBuche has the potential to open up completely new applications for timber construction. BauBuche has national technical approval and conforms to the Eurocode 5 rules for the design of timber structures. The high strength and density, however, mean that special rules apply for certain individual aspects.

Im Zusammenhang mit der zunehmend erforderlichen Rekonstruktion/Sanierung von Altbauten sind oft die statischen und bauphysikalischen Qualitäten von Decken- und Dachkonstruktionen zu verbessern. Mit den jetzt verfügbaren, zugelassenen neuartigen Schrauben sind “sanfte” und sehr effektive Eingriffe in die Holztragstruktur möglich.

Der vorliegende Artikel dokumentiert die wesentlichen Resultate von experimentellen Untersuchungen zum Brandverhalten von Holzdecken aus Hohlkastenelementen und schafft Grundlagen für die Beurteilung des Brandverhaltens von Deckenkonstruktionen aus Holz bei längerer Branddauer für Geschoßbauten. Die Versuche sind Teil der längerfristig angelegten Forschungen zum vermehrten Einsatz der ökologischen Holzbauweise in mehrgeschossigen Bauten. Im Vordergrund der Untersuchungen standen daher die experimentelle Überprüfung des Brandverhaltens der Hohlkastendecken insbesondere des Tragwiderstandes für längere Feuerwiderstandszeiten. Im Weiteren wurde auch der Einfluss von unterschiedlichen Fugenkonstruktionen, der Einsatz von Akustik-Lochungen sowie auch die Brandschutzwirkung verschiedener Dämmaterialien untersucht.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Die Vorteile des Mauerns mit Planelementen werden immer stärker erkannt und in der Praxis angewendet. Neben den größeren Formaten und der Anwendung des Dünnbettmörtels bringt die Vorbereitung von der Planung bis zum Versetzen weitere Rationalisierungspotentiale mit sich. Mit den Vorteilen der Bauweise lassen sich erhebliche, wirtschaftliche Effekte erzielen, sofern die Randbedingungen bereits bei der Planung Berücksichtigung finden.
Der Beitrag stellt die Bauweise vor, erläutert die Vorteile und zeigt Voraussetzungen und Grenzen der Anwendung auf. Beim Einsatz hochfester Baustoffe wird die Anwendung des genaueren Berechnungsverfahrens nach DIN 1053-1 notwendig. Berechnungsbeispiele zeigen die einfache Anwendung desselben auf.

In einigen Kreisen der Bauwirtschaft besteht die Tendenz, auf einen chemischen Holzschutz zu verzichten und die Möglichkeiten des konstruktiven Holzschutzes voll auszuschöpfen. Treten dann aber unvorhergesehene Befeuchtungen auf, können erhebliche Schäden entstehen. Bei bewußtem Verzicht auf chemische Schutzmaßnahmen werden gleichzeitig häufig Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen verwendet, die gegen Insektenbefall geschützt und mit einem Feuerschutzmittel ausgestattet sein müssen. Hier werden meist Borsalze eingesetzt, die beide Aufgaben hervorragend bewältigen können und auch als Holzschutzmittel seit Jahrzehnten bewährt sind. Für den Brandschutz werden dabei vielfach höhere Mengen an Borsalzen benötigt als für den Holzschutz erforderlich sind. Daher soll in der vorliegenden Arbeit untersucht werden, ob bei außerplanmäßiger Befeuchtung ein ausreichender Holzschutz durch die Diffusion von Bor aus borhaltigen Dämmstoff in die angrenzenden, befeuchteten Holzbauteile erreicht werden kann. Die Untersuchungen wurden an praxisgerechten Rahmenelementen durchgeführt.

Im ersten Teil der Veröffentlichung wurde ein Verfahren zur theoretischen Ermittlung der nichtlinearen Momenten-Rotations-Beziehungen von Rahmenknoten angegeben. Dieses Verfahren wurde aufgrund von umfangreichen Versuchen am Institut für Stahlbau und Holzbau der Universität Innsbruck entwickelt. Es werden sowohl geschweißte als auch geschraubte Rahmenknoten behandelt. Im vorliegenden Teil der Veröffentlichung wird gezeigt, wie der Einfluß der nichtlinearen Rahmenknotennachgiebigkeit bei der Berechnung unverschieblicher und verschieblicher Rahmen zweckmäßig berücksichtigt wird. Weiterhin wird die schwach ausgeprägte Normalkraftinteraktion behandelt.

In diesem Bericht werden Kleinwindkraftanlagen mit Schäften aus Holzrohren und einer äußeren Bewehrung aus glasfaserverstärktem Kunststoff vorgestellt. Zum Antrieb der Generatoren kommen jeweils sich um die Vertikalachse drehende Darrieus-Rotoren zum Einsatz. Das erste Ausführungsbeispiel besitzt einen konischen Schaft aus verleimten Vollholzsegmenten mit einer Höhe von 7,7 m. An diesem Anlagentyp experimentell gewonnene Daten zum Schwingverhalten werden kurz vorgestellt. Als zweites Ausführungsbeispiel wird eine Windkraftanlage mit einem Schaft, bestehend aus einem Bündel von drei Formholzrohren, die über Stahlschellen verbunden sind, beschrieben. Die Höhe des Rohrbündels beträgt 9 m. Beide Anlagentypen ließen sich durch das geringe Eigengewicht des Schafts leicht montieren und verrichten seit ihrer Montage zuverlässig ihren Dienst. Vorteilhaft für die Lebensdauer der Anlagen sind der Witterungsschutz des Holzes durch die äußere Faserbewehrung und die hohe Schwingfestigkeit. Die gute Materialdämpfung des Holzes reduziert gegenüber vergleichbaren Konstruktionen aus Stahl die Geräuschentwicklung und die Ermüdung durch starke Schwingungen in den aufgesetzten Maschinenteilen.

Glass fiber reinforced wooden tubes for small-sized wind power plants
In this report, small-sized wind power plants with towers of wooden tubes and an outer reinforcement of glass fiber reinforced plastic are presented. The power for the generator is produced by vertical axis Darrieus rotors. The first example of application has a shaft of glued laminated solid wood segments. The height is 7.7 m. Experimentally determined data on the vibration behavior of this construction is briefly presented. As a second example of application, a wind power plant with a shaft consisting of a bundle of three moulded wooden tubes, which are connected by steel clamps, are described. The height of the bundle of tubes is 9 m. Both constructions could be assembled easily because of the low deadweight of the shaft and are reliably in service since. The outer coating with fiber reinforced plastic and the high vibration resistance are advantageous for the endurance of the facility. The good material damping of the wood reduces the noise emission and the fatigue of the machine parts due to heavy vibrations compared to similar constructions made of steel.

Wird Holz als nachwachsender Werkstoff das Baumaterial des XXI. Jahrhunderts? In der heutigen Zeit, in der ökologische Überlegungen zunehmend an Bedeutung gewinnen, kann der Werkstoff Holz vor allem unter dem Aspekt der CO2-Emissionen und energetischer Gesichtspunkte gewichtige Trümpfe ausspielen. Zum einen benötigt die Verarbeitung im Vergleich zu anderen Baustoffen nur sehr wenig fossile Energie. Darüber hinaus kann das im Holz abgelagerte CO2 nicht nur sinnvoll “entsorgt” sprich verbaut werden, sondern neues CO2 der Atmosphäre durch Wiederaufforstung gebunden werden.

Der Neubau der Jugendherberge Bayreuth ist ein Vorzeigeprojekt der Modernisierungs- und Erneuerungsstrategie des Deutschen Jugendherbergswerks. Er ist Bestandteil eines Gesamtkonzepts zur Entwicklung von architektonisch und sozial zeitgemäßen Jugendgästehäusern, das in Form von prototypischen Bauwerken umgesetzt werden und Ausgangspunkt für eine neue Generation von Jugendherbergsgebäuden sein soll. Ziel des Konzepts ist eine funktional und gestalterisch anspruchsvolle Neuinterpretation der Bauaufgabe Jugendherberge. Insbesondere gehören zu dieser Strategie innovative räumliche Konfigurationen, Nachhaltigkeit in funktionaler, baulicher und energetischer Hinsicht sowie die Verbindung von kulturellen und sportlichen Angeboten. Das Tragwerk des Gebäudes ist im Sinne dieser übergeordneten Planungsziele in einer Hybridbauweise aus Holz und Stahlbeton gebaut. In tragwerksplanerischer Hinsicht bemerkenswert sind insbesondere eine geometrisch komplexe, doppelt gekrümmte Dachkonstruktion in Holzbauweise und der Einsatz von parametrischen Planungswerkzeugen.

Youth hostel Bayreuth: conceptually innovative and structurally hybrid
The new youth hostel building is a showcase of the modernisation and renewal strategy of the German youth hostel association. It is part of a master plan to develop youth hostels that are architecturally and socially contemporary. These new prototypic buildings are to be the starting point for a new generation of youth hostels. This concept aims for a demanding reinterpretation of the design of youth hostels with respect to function and architecture. Key parts of this strategy are innovative spatial configurations as well as functional, constructional, and energetical sustainability. It also seeks to combine cultural and sports activities. Following the premises outlined above, the structure of this building was conceived as a hybrid structure made from timber and reinforced concrete. Especially notable in regard to the structural design is the geometrically complex double-curved timber roof structure, and the use of parametric design tools.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Im Zuge der Errichtung eines Ersatzneubaus des Luisenturms auf dem Atzelberg bei Kelkheim-Eppenhain im Taunus löst eine Stahlkonstruktion den bisherigen Aussichtsturm in Holzbauweise ab. Das 27 m hohe Bauwerk zeichnet sich durch schlanke Tragelemente aus geradlinigen und gekrümmten Stahlrohren aus, die in Off-Knot-Bauweise hergestellt und gefügt sind, wobei sich die Stoßstellen außerhalb der Stabwerksknoten befinden und so die komplett geschweißten Knoten frei bleiben von zusätzlichen Laschen, Stoßdeckungen und Verschraubungen. Die Rohrfügungen bestehen aus vierteiligen, passgeformten Laschen aus Rundrohrausschnitten, die im Inneren angeschraubt werden und nur an der Stoßfuge und den außenliegenden Schraubenköpfen erkennbar sind. Die neuartige Konstruktionsweise unterstreicht die Filigranität des Tragwerks und setzt einen eleganten Akzent in die umgebende gebirgige Taunuslandschaft.

The Luisenturm on the Atzelberg
In the context of the construction of a replacement for the Luisenturm tower on the Atzelberg near Kelkheim-Eppenhain in the Taunus region, a steel structure is replacing the previous wooden observation tower. The 27 m high structure is characterized by slender load-bearing elements made of curved steel tubes, which are manufactured and joined using the off-knot construction method, whereby the joints are located outside the beam intersections, leaving the fully welded knots free of additional plates, joint parts and bolted connections. The pipe joints consist of four-part, fit-formed plates made from round pipe sections, which are screwed on internally and can only be seen by looking at the butt joint and the screw heads on the outside. The novel construction method emphasizes the filigree of the supporting structure and sets an elegant accent in the surrounding mountainous landscape of the Taunus.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Integriert in einen Landschaftspark soll das neue Elefantenhaus im Zoo Zürich nicht als technischer Zweckbau erscheinen. Das Schalentragwerk wurde mittels statischer Formfindung entwickelt. Die Holzkonstruktion besteht aus mehrlagigem Aufbau, damit die Materialeigenschaften Anisotropie sowie Festigkeits- und Steifigkeitsverhalten in Abhängigkeit vom Kraftfaserwinkel egalisiert werden und eine duktile und robuste Konstruktion entsteht. Obwohl die 271 geometrisch völlig unterschiedlichen und spitzwinkligen Oblichter mit bis zu 40 m2 Größe keine Regelmäßigkeit vermuten lassen, kann die Konstruktion auf zwei Regelschnitte reduziert werden.

The new elephant house at Zoo Zurich
Integrated into a landscape park the new elephant house at the zoo in Zurich should not appear as a technical and functional building. The shell structure was developed by means of static form-finding. The timber structure consists of a multilayer composite structure, so that the material properties, anisotropy, strength and stiffness-solubility behavior are leveled independent from the strength-fiber angle and a ductile and sturdy construction is developed. Although the 271 geometrically completely different and acute-angled skylights with up to 40 m2 size suggest any regularity, the construction can be reduced to two control sections.

Kippuntersuchungen von gabelgelagerten Holzträgern mit h/b > 10 sind unnötig, wenn der Druckgurt von Rechteckquerschnitten im Abstand von a=15 x b bzw. von Sandwichquerschnitten, z.B. von Fachwerkträgern, im Abstand von a=11 x b seitlich unverschieblich gehalten ist. Diese Forderungen stehen im Widerspruch zu bisherigen Festlegungen, wo infolge der verschiedener Annahmen (keine Wölbsteifigkeit, Biegedruckspannungen begrenzt) sich andere Festlegungen zu den erforderlichen Abständen der Kipphalterungen ableiten lassen. Unter Berücksichtigung der Wölbsteifigkeit ergibt sich jedoch wieder eine gute Übereinstimmung.

Die Berufung von Prof. Dr.-Ing. Ernst Gaber an die Technische Hochschule Karlsruhe im Jahr 1921 markierte den Startschuss des Prüfraums Gaber, aus dem später die Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine hervorging. Heute ist die Versuchsanstalt Teil des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und besteht aus den Abteilungen Holzbau und Baukonstruktion sowie Stahl- und Leichtbau. Der folgende Beitrag blickt auf die Geschichte dieser Einrichtung zurück.

100 years of KIT Research Centre for Steel, Timber and Masonry
The appointment of Prof. Dr.-Ing. Ernst Gaber at the University of Technology Karlsruhe in 1921 gave the go-ahead for the Testing Facility Gaber, from which the Research Centre for Steel, Timber and Masonry developed. Today, the research centre is part of Karlsruhe Institute of Technology (KIT) and consists of the departments Timber Structures and Building Construction and Steel and Lightweight Structures. In the following contribution, the history of this institution is presented.

Bei Beanspruchungen rechtwinklig zur Plattenebene treten unter bestimmten Bedingungen (kleine Stützweiten, kurze Distanzen zwischen Auflager und Krafteinleitung, etc.) hohe Rollschubbeanspruchungen in den querorientierten Brettlagen auf. Das Verformungs- und Versagensverhalten der gesamten Brettsperrholzplatte ist somit stark von den Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften der querorientierten Brettlage abhängig, welche wiederum durch Rohdichte, Imperfektionen (zB. ste, Risse) sowie die unterschiedlichen Jahrringorientierungen der einzelnen Bretter beeinflußt werden. In diesem Aufsatz wird eine FE-Simulation vorgestellt, welche es erlaubt, die bis zum vollständigen Versagen der Platte nacheinander auftretenden Brüche lokal zu identifizieren. Zur Beschreibung der unterschiedlichen Jahrringorientierungen werden hierbei probabilistische Eingangsgrößen verwendet. Die berechneten globalen Last-Verschiebungskurven werden anschließend mit denen aus Bauteilversuchen in Originalgröße verglichen und diskutiert. Ein Verstehen der sukzessiven Bruchabfolge bei Beanspruchung rechtwinklig zur Plattenebene ermöglicht gezielte Konstruktionsverbesserungen.