Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Querdruckverhalten von Brettschichtholz aus Nadelholz. Die Ergebnisse einer 101 Versuche umfassenden Testreihe, in der sowohl die Auflagerlänge als auch die Auflagersituation variiert wurden, werden mit den Tragfähigkeitswerten verglichen, die sich nach dem aktuell gültigen Nachweis nach EN 1995-1-1:2010 sowie dem Bemessungsansatz nach VAN DER PUT ergeben. Die Verformungen über die Trägerhöhe werden analysiert und mithilfe des Elastizitätsmoduls Rückschlüsse auf die Spannungsverteilung sowie die mitwirkenden Faserlängen im Auflagerbereich gezogen. Es wird festgestellt, dass der im Querdrucknachweis enthaltene Faktor kc, 90 entgegen der bisherigen Nachweisführung von der Art der Lastausbreitung abhängig ist. Auf dieser Basis wird ein Bemessungsansatz entwickelt und diskutiert, der eine Berechnung der Querdrucktragfähigkeit in Abhängigkeit von der zulässigen Verformung ermöglicht.

Behaviour of glulam beams loaded perpendicular to the grain
This paper discusses the behaviour of glulam beams loaded perpendicular to the grain. A series of 101 tests was performed where the support length and the load situation were varied. The results are compared to the load carrying capacities calculated with the currently valid model of EN 1995-1-1:2010. The deformations across the beam height are analysed. Based on the modulus of elasticity, conclusions on load distribution and the contribution of continuous wood fibres on the effective contact area are drawn. The factor kc, 90 is dependent on the load distribution. On this basis, a model to calculate the load carrying capacity perpendicular to the grain in dependence of an accepted deformation is discussed.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Ein Produktmodell ist ein ganzheitlicher EDV-Standard, durch den sämtliche Anwendungssoftware in Bauprojekten verlustfrei gekoppelt werden kann. In diesem Beitrag werden die Entstehung und die Anwendung zweier verwandter Produktmodelle beschrieben: die "Produktschnittstelle Stahlbau", die für die Projektabwicklung und die Fertigung im Stahlbau entwickelt wurde und vom Deutschen Stahlbau-Verband zur Anwendung empfohlen wird, sowie deren Auslegung auf den Holzbau, das Produktmodell "Datentransfer im Holzbau (DtH)".

Kleben von tragenden Bauteilen ist im Holzbau auf wenige Anwendungsgebiete beschränkt. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Brettschichtholz oder zur Ertüchtigung bestehender Strukturen eingesetzt. Um Kleben als Alternative zu stiftförmigen mechanischen Verbindungsmitteln einzusetzen, muss die Bemessung geklebter Anschlüsse ermöglicht werden. Holzspezifische Faktoren wie Anisotropie, Streuung der mechanischen Eigenschaften und sprödes Versagen erschweren eine genaue Vorhersage. Aufgrund der auftretenden Spannungsspitzen ist ein deterministischer Spannungsnachweis nicht geeignet. Eine Alternative zur Bestimmung der Tragfähigkeit geklebter Anschlüsse bietet die in diesem Beitrag vorgestellte probabilis tische Methode, die es erlaubt, die Spannungsverteilungen in geklebten Verbindungen mit ihren Spannungsspitzen und die Streuungen der Festigkeitswerte des Werkstoffes zu erfassen. Im Rahmen der vorgestellten Arbeit wurden geklebte Doppel-Laschenanschlüsse sowohl experimentell als auch numerisch betrachtet, wobei der Einfluss der überlappungslänge, der Klebschichtdicke und des Klebstoff-E-Moduls betrachtet wurde. Im Anschluss wurde ein probabilistisches Bemessungsverfahren angewendet und eine gute übereinstimmung zwischen experimentellen und theoretischen Traglasten erreicht. Das Verfahren kann unmittelbar für die Bemessung geklebter Anschlüsse angewandt werden.

Probabilistic design of adhesively bonded timber joints.
The use of adhesive bonding in structural timber engineering is limited to the production of laminated wood and the toughening of existing structures. To use adhesives as an alternative to mechanical fasteners, an accurate and reliable design method has to be developed. Characteristic material properties of wood such as anisotropy, large scattering of mechanical values and brittle failure complicate the capacity prediction of bonded joints. A deterministic approach is not able to deal with the stress peaks inside the joints. With the probabilistic concept, an alter native solution is presented, which allows for a strength prediction under consideration of the complex stress distributions and the stress peaks in the joint, as well as the scatterings of the mechanical properties of the material. Adhesively bonded double lap joints were investigated both experimentally and numerically under consideration of various parameters such as overlap length, adhesive layer thickness and type of adhesive. The probabilistic design method was applied and good agreement between experimental and theoretical failure loads was obtained. The proposed method has immediate actionable application for the dimensioning of adhesively bonded timber joints.

Von der Stadt München wurden im südlichen Teil des Neubaugebiets des Prinz-Eugen-Parks mehrere Baufelder als zusammenhängende ökologische Mustersiedlung ausgezeichnet. Hier entstehen rund 570 Wohnungen bzw. Nutzungseinheiten in Holzbauweise, um den Holzbau innerstädtisch zu etablieren und eine moderne nachhaltige Stadtentwicklung zu forcieren.
Zur Vorbereitung dieses Bauprojekts wurde seitens der Stadt München ein von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt gefördertes Forschungsprojekt in Auftrag gegeben, welches planerische Grundlagen und Zielvorgaben schaffen sollte. Durch die Ruhr-Universität Bochum und die Technische Universität München wurden u. a. Lösungsmöglichkeiten für die zu erwartenden, aus der Holzbauweise resultierenden bauordnungsrechtlichen Abweichungen erarbeitet und mit der lokalen Brandschutzdienststelle abgestimmt.
Durch das Ingenieurbüro Fire & Timber .Ing GmbH wurde für drei Baufelder die vollständige brandschutztechnische Ingenieurleistung (brandschutztechnische Entwurfs-, Genehmigungs- und Ausführungsplanung sowie Fachbauleitung Brandschutz) übernommen. Zusätzlich wurde für ein weiteres Baufeld eine gutachterliche Beurteilung zur Ausführung der brennbaren Fassadenkonstruktion durchgeführt.
In dem nachfolgenden Aufsatz wird auf die verschiedenen eingesetzten Bauweisen mit Blick auf die zugehörigen brandschutztechnischen Anforderungen und Maßnahmen bezüglich der Verwendung von Holz und Holzwerkstoffen eingegangen.

Prinz-Eugen-Park in Munich - diverse fire safety for Germany's greatest wooden construction settlement
The City of Munich awarded several building plots in the southern part of the Prinz-Eugen-Park as a coherent ecological model settlement. Around 570 apartments/units are being built here in timber construction with the aim of establishing timber construction within the city and promoting modern and sustainable urban development.
In preparation for this construction project, the City of Munich commissioned a research project sponsored by the German Federal Environmental Foundation (DBU), which provided the planning basis and objectives for the realization of the timber housing estate. As part of this research work, the Ruhr-University of Bochum in cooperation with the Technical University of Munich (TUM) worked and pointed out possible solutions for the expected deviations from the building regulations resulting from the timber construction. These results were discussed with the Fire Protection Service of the City of Munich.
The engineering office Fire & Timber .Ing GmbH provided the complete fire protection engineering services (fire protection design, approval and implementation planning as well as fire protection site supervision) for three construction sites. In addition, an expert assessment was carried out for the construction of a flammable facade from a fire protection point of view for another construction site.
The following article deals with the various construction methods used with particular regard to the associated fire protection requirements and measures concerning the use of wood and wood-based materials.

Es wird ein Rechenverfahren basierend auf der technischen Biegelehre gezeigt, das zwar nicht "exakt" ist, aber eine gute Annäherung an die tatsächliche Beanspruchung erlaubt. Anwendung z.B. für gekrümmte Leimbinder im Holzbau.

Das mehrgeschossige Bauen mit Holz erfreut sich steigender Beliebtheit und nimmt in den europäischen und außereuropäischen Ländern in den letzten Jahren stark zu. Diese Entwicklung wird in Deutschland gegenwärtig noch von bauordnungsrechtlichen Einschränkungen für den brennbaren Baustoff Holz gebremst. Abweichungen vom landesspezifischen Bauordnungsrecht sind oftmals die einzige Lösung und stellen eine besondere Herausforderung für die Planer dar. Unabhängig vom Baustoff müssen Planung und Bau immer unter Berücksichtigung der geltenden Gesetze, Verordnungen und Richtlinien erfolgen. Zur Gestaltung eines effizienten und sicheren Planungs- und Bauablaufs stehen dem Bauherren, dem Entwurfsverfasser, den Fachplanern und den ausführenden Firmen praxisorientierte Planungshilfen wie der “Brandschutznavigator” und die Bauteildatenbank “dataholz.eu” zur Verfügung. Während der Brandschutznavigator Hintergründe und Vorgaben in Bezug auf das Bauordnungsrecht für den Baustoff Holz präsentiert, stellt die Bauteildatenbank dataholz.eu eine umfangreiche Auswahl an Bauteilen mit Nachweisdokumenten, Anschlussdetails und Projektbeispielen zur Verfügung. Dieser Beitrag zeigt anhand von ausgewählten Anwendungsbeispielen im Holzbau die bauordnungsrechtliche Sachlage und die zielgerichtete Einbindung der beiden Webseiten in den Planungs- und Bauprozess.

Design and construction with timber - efficient and safe - an application test of the “Brandschutznavigator” and “dataholz.eu”
Multi-storey timber buildings are enjoying increasing popularity, which has been growing rapidly in European and non-European countries in recent years. Due to building regulations in Germany, which are restricting the use of combustible material, this process is being held back. Exceptions from state-specific building law are often necessary and an additional challenge for the designer. Regardless of the used material, current building laws, regulations and guidelines must be taken into account for design and construction. In order to increase efficiency and certainty of the design and construction, the design tool “Brandschutznavigator” and the components database “dataholz” were introduced to building owners, architects, engineers and construction companies. While the “Brandschutznavigator” presents background information and specifications regarding the use of timber within the German building regulations, “dataholz” provides a general selection of building components, which have the required documents for usage, component connections and examples of timber constructions. With selected examples, this article shows the correct handling of the German building regulations and the right integration of “Brandschutznavigator” and “dataholz” into the design and construction process.

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.

Die Wirkung von Wärmebrücken kann zwar mittels geeigneter Rechenprogramme oder Verwendung von Wärmebrücken-Atlanten quantifiziert werden, jedoch ist damit ein erheblicher Aufwand verbunden. Mit Hilfe einer pauschalen Erfassung der Wirkung von Wärmebrücken in Abhängigkeit von der verwendeten Baukonstruktion soll eine grobe Beschreibung der Wärmebrückenwirkung ermöglicht werden. Zur Beschreibung wird ein Wärmebrückenkorrekturwert vorgeschlagen, um den der mittlere Wärmedurchgangskoeffizient der wärmetauschenden Hüllfläche zu erhöhen ist. Aus der Untersuchung eines konkreten Einfamilienhauses sowie synthetischer Gebäude mit variablen Raummodulen werden je nach Bauart Wärmebrückenkorrekturwerte von 0,2 für die Massivbauart und 0,1 für die Holzbauart bei Verwendung von Innenmaßen und von 0,14 bzw. 0,03 W/(m²K) bei Verwendung von Außenmaßen abgeleitet.

Während es für die Bemessung von Horizontalverbänden bekannte Ansätze für die Stabilisierungslasten gibt, wird das infolge Kippen im Trägerquerschnitt an der Gabellagerung entstehende Torsionsmoment, wenn überhaupt, nur sehr grob abgeschätzt. Zu dieser Thematik wurden umfangreiche numerische Untersuchungen an parallelgurtigen geraden Trägern, an parallelgurtigen Trägern mit angehobenem Untergurt und an Satteldach- und Fischbauchträgern mit und ohne seitliche Stützung des Druckgurts durch Horizontalverbände durchgeführt. Auf der Grundlage der durchgeführten Untersuchungen konnte ein Näherungsansatz für die Bestimmung des Torsionsmoments aus Kippstabilisierung erarbeitet werden. Der Schubspannungsnachweis kippgefährdeter Träger kann damit unter Berücksichtigung des Torsionsmoments aus Kippstabilisierung geführt werden, ohne dass die Schnittgrößen nach Biegetorsionstheorie II. Ordnung dafür bestimmt werden müssen.

A simplified design method for the torsional moment caused by stability effects of glued laminated timber beams
In contrast to stabilizing forces on horizontal bracing for the torsional moment caused by lateral torsional buckling of glued laminated timber beams in the cross section next to the support only a very rough estimation exists. Therefore a considerable number of numerical calculations have been realized for straight single span girders with parallel chords, for single span girders with raised lower chords and for saddle roof and fish-bellied girders with or without considering horizontal bracings supporting the upper chords of the girders. On the basis of the results of these studies a simplified design method for the torsional moment could be derived. Thereby the verification of shear considering the torsional moment caused by stability effects may be realized without using a calculation according to second order theory.

Die Tragfähigkeit von Stabdübel- und Nagelverbindungen in senkrecht zur Faser belasteten Anschlüssen hängt nicht allein von der Tragfähigkeit der Verbindungsmittel ab. Insbesondere bei Queranschlüssen, welche unterhalb der Schwerachse des Trägers angeordnet sind, ergeben sich aus der Lasteinleitung selbst Beanspruchungen, welche die Tragfähigkeit des Trägers begrenzen.
Aufgrund lokaler Lastkonzentration treten im Bereich der Lasteinleitung quer zur Faser hohe Spannungsintensitäten auf, wobei die globale Tragfähigkeit von der Bruchzähigkeit beeinflußt wird. Das hier zur Abschätzung der Tragfähigkeit derartiger Anschlüsse verwendete Berechnungsmodell basiert auf Konzepten der Linear-Elastischen Bruchmechanik (LEBM).

Basierend auf dem in Teil 1 (Bautechnik 80 (2003), Heft 3) näher beschriebenen einfachen Rechenmodell werden Bruchlasten für praxisübliche, mit stiftförmigen Verbindungsmitteln ausgeführte Queranschlüsse abgeschätzt. Dabei werden ausschließlich Versagenskriterien der Linear-Elastischen Bruchmechanik herangezogen. Das Rechenmodell wurde zunächst bezüglich der hinreichend genauen Berücksichtigung der wesentlichen Eigenschaften und Parameter des physikalischen Modells überprüft. Für die weiteren Berechnungen wurden dann geeignete Annahmen und Vereinfachungen getroffen und argumentativ unterlegt. Im Focus dieser Betrachtungen stehen Überlegungen zur Annahme einer kritischen Rißlänge. Diese wird sowohl durch bekannte theoretische Ansätze wie auch durch Verifizierung mit experimentellen Untersuchungen abgesichert. Schließlich können Grenztraglasten für praxisübliche Queranschlüsse angegeben werden. Unter den Voraussetzungen des verwendeten Rechenmodells hängt die Grenztraglast dieser Anschlüsse i. w. von der Konfiguration der Verbindungsmittelanordnung ab. Bei Trägern mit geringer Bauteilhöhe können ausschließlich auf bruchmechanischen Konzepten basierende Rechenmodelle u. U. die Traglast dieser Anschlüsse überschätzen.

Die derzeit gültigen Regeln zur Bemessung von Holzbauteilen im Brandfall beruhen auf der Annahme einer linear-elastischen Arbeitslinie. Ein wirklichkeitsnahes Materialgesetz zur Berücksichtigung des plastischen Tragverhaltens bei Druckbeanspruchung liegt den Betrachtungen nicht zugrunde. Es handelt sich aus den genannten Gründen um vereinfachte Methoden, die keine optimale wirtschaftliche Bauwerksausführung, wie sie für andere Baustoffe üblich ist, ermöglichen. Es wurde ein allgemeingültiges thermisch-strukturmechanisches Modell zur Simulation der Tragfähigkeiten von Voll- und Brettschichtholzbauteilen im Brandfall unter Berücksichtigung des nichtlinearen Materialverhaltens entwickelt. Anhand der Ergebnisse umfangreicher Parameterstudien konnten allgemeingültige praxisgerechte Bemessungsmethoden für den Nachweis von Voll- und Brettschichtholzbauteilen im Brandfall für eine Feuerwiderstandsdauer von 30 Minuten entwickelt werden.

Durch die Anwendung der FEM können auch komplexe Strukturen berechnet werden, die sich nicht mehr als Stab- oder Flächentragwerke abbilden lassen. Es ist daher naheliegend, auch das Tragverhalten von Bauteilen oder Bauteilkomponenten in Abhängigkeit von verschiedenen Einflußparametern mit Hilfe von FEM-Modellen zu simulieren. Um dabei aber Versagensmechanismen abbilden zu können, ist es notwendig, das Materialverhalten der Baustoffe im Nachbruchbereich zu berücksichtigen. Es wird ein konstitutives Materialmodell für den Werkstoff Holz vorgestellt, welches das räumlich anisotrope und vom Beanspruchungsmodus abhängige nichtlineare Tragverhalten einbezieht. Durch die Kombination mit einem leistungsfähigen Betonmodell ist es möglich, Holz-Beton-Verbundkonstruktionen zu untersuchen. Anhand der Simulationen von Scherversuchen mit verschiedenen Schubverbindungselementen soll die Leistungsfähigkeit solcher numerischer Modelle verdeutlicht werden.

Die Komplexität von Ingenieurbauwerken im Holzbau nimmt ständig zu, sodass die zutreffende Abschätzung des Strukturverhaltens und der materialgerechte Entwurf Herausforderungen darstellen können. Insbesondere für die numerische Analyse der lokal begrenzten Einleitung großer Beanspruchungen im Bereich von Anschlüssen lässt sich die Finite-Elemente-Methode (FEM) vorteilhaft nutzen. Zuverlässige Ergebnisse resp. Aussagen zum Strukturverhalten und zu den Versagenskriterien erfordern eine sachgerechte Bewertung der Modellqualität, um im Spannungsfeld zwischen Modellgröße und Rechenaufwand eine bedarfsgerechte Simulation zu erstellen. Am Beispiel des Anschlusses stabförmiger Holzbauteile mittels Gewindestäben, die mit einem großvolumigen Polymerverguss im Holz verankert sind, werden nachfolgend die Mindestanforderungen an eine problemorientiert gestaltete numerische Simulation dargestellt. Ergebnisse, Zusammenhänge und die zu erzielenden Genauigkeiten zwischen Experiment und Numerik werden anschaulich gegenübergestellt.

Numeric models for joints in timber engineering
The complexity of civil engineering structures in timber construction is constantly increasing. As a result, the correct estimation of the structural behavior and the material-appropriate design poses a greater challenge. The finite element method (FEM) offers a particularly advantageous solution for the numerical analysis of the local impact of greater loads on and around connections and joints. Reliable results on the structural behavior and the failure criteria require an appropriate assessment of the model quality. Only then can a demand-oriented simulation be created, which takes model size and computational effort into account. The minimum requirements of a problem-oriented numerical simulation are presented below based on the example of timber element joints with cast-in threaded rods, which are anchored in the timber with a large volume of polymer grout. The results, correlations and the accurateness to be achieved between experiment and numerical analysis are demonstratively compared.

Entscheidend für die Tragfähigkeit, Wirtschaftlichkeit und die Gestaltung von schlanken Konstruktionen aus Holz- oder Faserverbundkunststoffen (FVK) sind i. d. R. die Verbindungen. In diesem Beitrag wird ein neuartiges Verbindungskonzept für Stabwerkskonstruktionen aus Holz- oder FVK vorgestellt. Eine wichtige Eigenschaft dabei ist eine reversible Montagemöglichkeit. Ein weiterer Vorteil ist die Weiterleitung hoher Beanspruchungen ohne Querschnittsvergrößerungen. Das Konzept basiert auf einer formschlüssigen Kraftübertragung durch Verzahnung in Kombination mit GFK-bewehrtem Polymerbeton. Der Werkstoff ermöglicht aufgrund seiner exzellenten Verbundeigenschaften mit Holz und FVK, seiner Tragfähigkeit sowie seiner freien Formbarkeit die Entwicklung einer vollständig neuartigen Verbindungstechnologie. Am Beispiel eines biegesteifen Längsstoßes werden die Potenziale und Herausforderungen der neuen Bauweise in Hinblick auf Detailentwicklung und Analyse aufgezeigt und diskutiert. Für den neuartigen, kaltvergossenen Verbindungsknoten erfolgten umfangreiche numerische und experimentelle Traglastuntersuchungen, die hier vorgestellt werden. Ebenfalls dargestellt werden Ansätze einer computergestützten Geometriegenerierung und Fertigung des Knotens (Rapid Prototyping) sowie weitere Entwicklungsstrategien für das Gesamtkonzept.

New connection design with reinforced polymer concrete for FRP and timber
Decisive for the load bearing capacity, economic efficiency and the design of slender timber constructions or fiber-reinforced plastics (FRP) are usually the joints. This paper presents a novel connection concept for timber framework constructions. An important feature is a reversible assembly option. Another advantage is the transmission of high stresses without cross-sectional enlargements. The concept is based on a force transmission through interlocking of toothes in combination with GRP reinforced polymer concrete. Due to its excellent bonding properties with wood and FRP, its load capacity and its free formability, the material enables the development of a completely new joining technology. Using the example of a rigid longitudinal joint, the potentials and challenges of the new construction method with regard to detail development and analysis are demonstrated and discussed. For the novel, cold-cast connection node extensive numerical and experimental load tests will be presented. Also presented are approaches of a computer-aided geometry generation and production of the node (rapid prototyping) as well as further development strategy for the overall concept.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Holz ist ein Werkstoff mit langer Tradition und breitem Anwendungsspektrum. Der Beitrag gibt einen Einblick in die Methodenentwicklung für die numerische Simulation historischer Kulturgüter aus Holz mit der Finite-Elemente-Methode. Die vorgestellten Ansätze sind konsistent auf alle Klassen von Holzstrukturen übertragbar. Die Materialeigenschaften von Holz sind grundsätzlich nichtlinear, skalen-, richtungs-, klima- und zeitabhängig. In Holzstrukturen tragen u. a. auch Klebfugen, Lackierungen und Furniere wesentlich zum klimaabhängigen Strukturverhalten bei. An Strukturbeispielen werden die Einflüsse des Materials, der mechanischen und insbesondere der klimatischen Beanspruchungen auf das zeitabhängige Strukturverhalten sowie die Ansätze der numerischen Simulation zur Bewertung des Tragverhaltens von Holzstrukturen mit aktuellen Modellen verdeutlicht. Der vorliegende Beitrag wurde am 18. Oktober 2019 im Rahmen des 23. Dresdner Baustatik Seminars präsentiert.

New numeric simulation for old wooden structures
Wood is a construction material with a long tradition and a wide area of application. This contribution gives insight into the numerical simulation of historical wooden cultural heritage objects by means of the Finite Element Method. The material properties of wood are mutually non-linear, scale-, direction-, climate- and time-dependent. Within wood or timber structures, also glued joints, varnishes and veneers contribute to the climate-dependent structural behaviour. The influence of the material, the mechanical and the climate loadings on the time-dependent structural behaviour and the approaches of the numerical simulation for the evaluation of the wooden structures' load-bearing behaviour are represented by current models on structural examples. This contribution has been presented on 18 October 2019 at the “23. Dresdner Baustatik Seminar”.

Der aus Sicht der Tragwerksplaner interessanteste und auch für die Besucher spektakulärste Teil des Projekts Metropol Parasol ist die 150 m lange und bis zu 28 m hohe, begehbare Holzkonstruktion aus mehrlagig verklebten Furnierschichtholzscheiben. Die Realisierung gelang nur dank einiger konstruktiver Innovationen, wie der 2 bis 3 mm dicken Polyurethan-Beschichtung, montageoptimierten Verbindungsdetails und der weltweit erstmals im Holzbau eingesetzten Temperung des für das Einkleben der Gewindestangen verwendeten Epoxid-Harzes. Außerdem erläutert der Bericht besondere Fragestellungen zur statischen Berechnung, der Herstellung und der Montage.

New concepts in timber structures with LVL plates - The timber structure of Metropol Parasol in Seville.
The most impressive part of the Metropol Parasol from a structural engineer’s point of view as well as from the visitor’s perspective is the 150 m long and up to 28 m high timber structure of the parasols made of multi-glued laminated veneer lumber (LVL) panels. Realisation succeeded due to several constructive innovations like 2-3 mm thick polyurethane coating, easy to install node details and the world premiere of tempered epoxy resin for glued-in rods in a timber construction. Beyond this, the article elucidates special questions concerning the structural design, production and assembly.

Im Brückenbau gab es schon frühzeitig ausgereifte Holzkonstruktionen. Die Entwicklung neuer Klebverfahren ("Hetzerträger", Furnierschichthölzer, Holzwerkstoffe, blockverklebte Querschnitte) und Verbindungsmitteltechniken, die Erforschung der dynamischen Beanspruchbarkeiten von Holzbauteilen und Verbindungsmitteln, der Einsatz geschlossener Beläge sowie intelligente Montagetechniken haben dem Ingenieurholzbau immer wieder viele neue Möglichkeiten erschlossen. Auch die Harmonisierung im Zuge der Schaffung europäischer und internationaler Normen trug ganz wesentlich zum Austausch von Erfahrungen und Erkenntnissen bei. Im folgenden wird insbesondere über zwei neue Autobahnüberführungen in Holzbauweise in Südwestdeutschland berichtet, bei denen diese Erkenntnisse zum Einsatz kamen.

Polymerbeton stellt, analog zum klassischen zementgebundenen Beton, ein heterogenes Gemisch aus Zuschlag und Bindemittel dar. Eine Substitution des Zements durch Epoxidharz hat tiefgreifende Auswirkungen auf die mechanischen und chemischen Eigenschaften sowie auf Herstellungsprozesse. Aufgrund seiner hohen Druck- und Zugfestigkeit, guten chemischen Beständigkeit, seines guten Haftverbunds auf unterschiedlichsten Werkstoffen und seiner kurzen Erhärtungszeit wird Polymerbeton bisher vorwiegend für Reparaturen von Normalbetonen und bei aggressiven Umweltbedingungen eingesetzt. Notwendige bauaufsichtliche Zulassungen beschränken sich meist auf Druckbeanspruchungen im Polymerbeton oder exakte Bauteilspezifikationen. Die hier vorgestellte Forschung beschäftigt sich mit dem Einsatz von GFK-bewehrtem Polymerbeton zur Herstellung kaltgegossener lösbarer Verbindungsdetails in stabförmigen Tragwerken aus schlanken Holz- oder faserverstärkten Kunststoff-Querschnitten. In diesem Beitrag werden zunächst neue Forschungsergebnisse zu unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften von bewehrtem und unbewehrtem epoxidharzbasiertem Polymerfeinbeton vorgestellt. Basierend auf Druckversuchen an Prismen werden die Eigenschaften unterschiedlicher epoxidharzbasierter Polymerbetone in Abhängigkeit von den Komponenten Zuschlag, Bindemittel und Luftporengehalt dargestellt. Im Anschluss werden die mechanischen Eigenschaften unter Zug und Biegung präsentiert. Darüber hinaus wird ein Materialmodell zur Bestimmung des Elastizitätsmoduls von Polymerbetonen basierend auf der Zusammensetzung des Polymerbetons vorgestellt.

New results for epoxy resin based polymer fine concrete with and without GFRP reinforcement
Similar to cement-bound concrete, polymer concrete is a heterogeneous mixture of aggregate and matrix. A substitution of the cement by epoxy has major effects to the mechanical and chemical properties as well as the manufacturing process. Based on its high load capacity under compression and tensile, good chemical resistance, good bond with many materials and short curing time, polymer concrete is used mainly for cement concrete repair and in highly aggressive environment. Technical approvals for polymer concrete are usually limited to compression stresses or limited structural specifications. The ongoing research aim to a cold-cast detachable connection in rod constructions made of slender timber or GFRP sections. This paper presents properties of unreinforced and reinforced polymer fine concrete based on epoxy. Based on several tests, the properties of different polymer fine concrete and the qualitative influence of the main components aggregate, matrix and air pores are shown. The mechanical properties under bending are presented in the second part. Furthermore, a material model for determining the modulus of elasticity of polymer concrete based on the composition of the polymer concrete is presented.

Die Berechnung des bewerteten Norm-Trittschallpegels im Bau L'n, w erfolgt aktuell in der DIN 4109-2:2018 sowohl für den Massivbau als auch für den Holz-, Leicht- und Trockenbau unter Berücksichtigung relativ pauschaler Korrekturen für die flankierende Schallübertragung. Darüber hinaus unterliegen die derzeitigen Verfahren einigen weiteren gravierenden Beschränkungen des Anwendungsbereiches, die eine Überarbeitung der Verfahren wünschenswert erscheinen lassen. Basierend auf dem neuen vereinfachten Verfahren der DIN EN ISO 12354-2:2017 werden deshalb Berechnungsverfahren auf der Basis von Einzahlangaben vorgestellt, mit denen die direkte und die flankierende Trittschallübertragung, wie beim Luftschall, getrennt berechnet und anschließend aufsummiert werden. Hierdurch ergeben sich deutlich bessere Möglichkeiten, die tatsächliche Bausituation im Rechenmodell abzubilden und somit eine bessere Übereinstimmung zwischen dem prognostizierten und einem gemessenen Wert zu erhalten. Im Massivbau kann beispielsweise eine Vorsatzkonstruktion im Empfangsraum vor dem trennenden oder dem flankierenden Bauteil entsprechend ihrer schalltechnischen Wirkung berücksichtigt werden. Weiterhin können auch horizontale oder diagonale Übertragungssituationen oder die Trittschallübertragung von Treppen abhängig von der jeweiligen baulichen Situation berechnet werden. Die neuen Berechnungsverfahren ermöglichen damit eine wirtschaftlichere Dimensionierung der Bauteile.

New calculation method for impact sound transmission
In Germany, the weighted normalized impact sound pressure level, L'n, w, in both massive and lightweight buildings, is currently calculated according to DIN 4109-2: 2018. Although this approach takes flanking sound transmission into account, it only does so by applying general correction terms, which lead to serious limitations. In a more modern approach, based on the simplified model in DIN EN ISO 12354-2:2017, single number quantities are calculated for the direct and for each flanking impact sound transmission path separately and are then added up energetically. This later approach has many advantages over the former, and is therefore proposed here to be used in Germany as the “new calculation method" for impact sound transmission. This proposed approach leads to a significantly greater understanding and more accurate mapping of impact sound transmission in the actual building situation and thus results in an improved match between the predicted and the measured results. In massive construction, for example, a wall or floor lining applied on the separating or a flanking building element in the receiving room can be taken into account according to its acoustical properties. Furthermore, horizontal and diagonal transmission of floor impact sound and impact sound transmission from stairs can be calculated dependent on the actual construction details. The new calculation model thus enables dimensioning the building components more economically.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Seit einiger Zeit wurde die Idee wieder aufgegriffen, die bautechnisch günstigen Eigenschaften von Beton und Holz in Verbundträgern zu kombinieren. Dabei ist die Ausführung der Verbundfuge sowohl für die Tragfähigkeit und Steifigkeit als auch die wirtschaftliche Herstellung des Bauteils von Bedeutung. Brettstapelelemente bestehen aus hochkant aneinandergereihten Brettern, so daß es bei Verwendung stiftförmiger Verbindungsmittel zur Herstellung des Schubverbundes Schwierigkeiten bereitet, den an den Schmalseiten benötigten Randabstand einzuhalten. Im Rahmen dieses Beitrages wird eine Verbindung mittels sogenannter Flachstahlschlösser (Z-9.1-473) vorgestellt. Als Flachstahlschlösser werden hier verzinkte Flachstähle bezeichnet, die quer zur Spannrichtung der Brettstapelelemente in Sägeschnitte eingetrieben werden. Die Tragfähigkeit und der Verschiebungsmodul der Flachstahlschlösser sind im Vergleich zu stiftförmigen Verbindungsmitteln sehr hoch. In dieser Arbeit werden die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen zur Bestimmung der Kraft-Verschiebungs-Charakteristika an zwei Ausführungsvarianten der Verbundelemente vorgestellt. Auf der Basis der Versuchsergebnisse wird ein für die baupraktische Anwendung geeignetes Bemessungskonzept abgeleitet.

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.