In diesem Beitrag wird ein neuartiges Verbindungskonzept mit Knoten aus Beton für den Ingenieurholzbau vorgestellt. Die Ziele der dazu durchgeführten Untersuchungen waren die Verbesserung des Tragverhaltens, der Gebrauchstauglichkeit, der Wirtschaftlichkeit und des ästhetischen Erscheinungsbildes von Holzfachwerkbindern. Dafür wurden hochbelastbare Knotenverbindungen entwickelt. Das innovative Konzept vereint die Vorzüge verschiedener Bauweisen: traditionelle Verbindungen des Zimmererhandwerks, formschlüssige Verbindungen des Holz-Beton-Verbundbaus sowie einbetonierte Zuganker des Stahl-Beton-Verbundbaus. Zudem werden die Materialien Holz, Stahl und Beton beanspruchungsgerecht eingesetzt. Die Kraftübertragung zwischen Streben und Gurten erfolgt dabei durch formschlüssig wirkende Knoten aus Beton. Die experimentellen Ergebnisse bestätigen das gute Tragverhalten der Verbindung. Damit liegt ein Verbindungskonzept vor, das die konstruktiven Details von Stab- und Fachwerken vereinfacht.

Timber trussed girder with concrete joints - Part 1: Concept and experimental investigations
In this contribution, a novel connection system for engineered timber structures is presented. The objectives of the investigations were the significant improvement of the load-bearing behavior, the serviceability, the cost-effectiveness and the esthetic appearance of timber trussed girders. For this purpose, joints with high load-bearing capacity were developed. The innovative joint applies and combines advantages of various joint types like traditional carpentry, profiled shear planes used in timber-concrete hybrid-structures and casted tension anchors used in steel-concrete hybrid-structures. The efficiency of this novel concept results from the combination of these joint types as well as the stress-related application of the materials timber, steel and concrete. The forces between the struts are transferred primarily by form fit with casted concrete joints. The results of experimental investigations confirm the efficiency of these joints and the potential for application in various strut-and-tie systems.

In diesem Beitrag werden jüngste Forschungsergebnisse zum holzseitigen Ermüdungstragverhalten spezieller, für Holz-Beton-Verbundstraßenbrücken entwickelter Verbundelemente sowie ein darauf basierendes und für die praktische Anwendung geeignetes Bemessungskonzept vorgestellt. Als Grundlage hierfür dienen die an der Professur Holz- und Mauerwerksbau der Bauhaus-Universität Weimar unter oft wiederholten Schwellbeanspruchungen durchgeführten umfangreichen Bauteilversuche an den als “Dübelleiste” bezeichneten Verbundelementen.
Neben der konventionellen Ausbildung dieses Verbundelementes, bei der die holzseitige Kraftübertragung über direkten Holz-Stahl-Kontakt erfolgt, wurde ergänzend ein neuartiges modifiziertes Kontaktfugendesign untersucht. Diese weiterentwickelte Fugenkonfiguration ist durch die Anordnung eines hochdruckfesten Polymerbetonstreifens im unmittelbaren Lastübertragungsbereich charakterisiert, welcher insbesondere den Ausgleich geringster Herstellungstoleranzen ermöglicht, sodass das Verbundelement Dübelleiste stets passgenau in die gefräste Kerve des Holzträgers eingebaut werden kann. Infolge dieser Passgenauigkeit und der damit verbundenen vollständigen Eliminierung des Anfangsschlupfs zwischen Dübelleiste und Holz kann eine hohe Verbundelementsteifigkeit sowie eine gleichmäßige Lastverteilung in der Holzkontaktfuge erzielt werden.
In Anlehnung an die aus dem Stahlbau bekannten “Wöhlerlinien” konnten als Hauptresultat der Untersuchungen für beide Scherfugenausbildungen auf den experimentellen Ergebnissen basierende sogenannte Ermüdungskennlinien bestimmt werden. Mittels dieser Kennlinien kann das in der aktuellen Holzbrückennorm vorgesehene vereinfachte Ermüdungsnachweiskonzept für beide Fugenausbildungen angewendet werden. Darüber hinaus werden im Hinblick auf eine effektivere Bemessung der untersuchten Verbundfugenkonfigurationen spezifische Ermüdungsbeiwerte vorgeschlagen.

Load bearing behavior of special connectors used for timber-concrete composite road bridges under cyclic loading - proposal for the fatigue verification
This article deals with the fatigue behavior of the timber part of a connector type, which can be used for timber-concrete composite road bridges. For the investigation of the fatigue behavior of the so called stud connector extensive experimental tests - primarily under cyclic loading - were accomplished at the Bauhaus University Weimar. Based on these tests a suitable design concept for the appliance in practice is presented.
Beside the conventional design of the shear joint also a new modified configuration was analyzed, which is characterized by a layer consisting of polymer concrete in the load bearing area. The use of polymer concrete equalizes all tolerances due to manufacturing so that the stud connector can be accurately fitted into the notch in the timber girder. Consequently the initial slip between stud connector and timber can be eliminated, which leads to a very high stiffness of the joint and a consistent load distribution in the contact area.
According to the well-known S-N-lines from structural steel engineering characteristic fatigue lines for both designs of the joint were elaborated based on the experimental tests. These characteristic lines show that the concept of the simplified fatigue verification according to the code for timber bridges is applicable for both designs of the joint with the stud connector. Especially for the investigated designs fatigue coefficients are suggested for a more efficient structural design.

Anspruchsvolle, weitgespannte Ingenieurholzkonstruktionen werden seit über 100 Jahren überwiegend unter Verwendung von Brettschichtholz realisiert. Durch Weiterentwicklung dieses homogenisierten Holzwerkstoffproduktes zu einem hybriden Hochleistungsbauteil können dem natürlichen Roh- bzw. Baustoff Holz weitere Anwendungsfelder erschlossen werden. Hierzu zählen insbesondere Leichtbaustrukturen mit gesteigerten Anforderungen hinsichtlich aufnehmbarer Lasten, größerer Spannweiten und/oder reduzierter Bauhöhe im Hoch-, Industrie- und Straßenbrückenbau. Wesentliche Optimierungen der Biegetragfähigkeit und der Biegesteifigkeit können durch Verstärkung der Trägerrandbereiche mittels Hochleistungswerkstoffen erreicht werden. Im vorliegenden Beitrag werden innovative Konstruktionsansätze zur Herstellung hocheffizienter Hybridbauteile unter Verwendung von Holz als Hauptbaustoff, polymergebundenen mineralischen Deckschichten zur Druckzonenverstärkung sowie kohlefaser- resp. glasfaser- oder stahlverstärkten Furnierschichtholzlamellen zur Zugzonenverstärkung vorgestellt. Zusätzliche Verstärkungselemente steigern die Schubtragfähigkeit oder verbessern die Aufnahme der Querpressungen an den Auflagern.

Development of a high-performance hybrid beam system for timber engineering
For over 100 years demanding long-span constructions in timber engineering are mainly built using glulam. The further development of this homogenized engineered wood product into a hybrid high-performance component creates new fields of application for wood as a natural raw and building material. This particularly includes lightweight constructions with increased demands in terms of load-bearing capacity, longer spans and/or reduced height for building, industrial and bridge construction. Significant improvements of the flexural strength and stiffness can be achieved by reinforcements of the beam's edge zones using high-performance materials. This article presents innovative construction approaches for the production of a highly efficient hybrid system made of wood as main material. The compression zone is reinforced by a layer of polymer concrete. The tension zone is strengthened either with CFRP-, GFRP- or steel-reinforced lamellas made of laminated veneer lumber (LVL). Additional reinforcing elements increase the shear resistance or improve the transverse load-carrying capacity of the bearings.

Die Vorfertigung, eine im Neubau im Holzbau gängige Praxis, benötigt die Implementierung neuer Methoden, wenn sie auf die Modernisierung von Bestandsbauten übertragen wird. Daran forscht seit 2008 ein internationales Konsortium in den Projekten TES EnergyFacade und smartTES. Die TES-Fassadenelemente für die energetische Modernisierung der Gebäudehülle aus vorgefertigten Holzelementen werden seither in mehreren Demonstrationsvorhaben in ihrer Anwendbarkeit erprobt, zudem werden Lösungen für spezifische Problemstellungen entwickelt. Der erste Schritt war die Definition eines integrativen Arbeitsprozesses von der Planung, dem digitalen Aufmaß, über die Vorfertigung zur Montage. Im Besonderen galt es den Verbindungs- und Anschlusspunkt der Fassadenelemente hinsichtlich des Montage- und Tragverhaltens zu entwickeln. Weitere Lösungen betreffen den Brandschutz, das thermisch-hygrische Verhalten unter besonderen Klimabedingungen, die Integration konstruktiver und anlagentechnischer Komponenten, den Umgang mit bestehenden Bautypen und der ökologischen Qualität im Rahmen der Nachhaltigkeit. In diesem Beitrag wird die praktische Anwendung am Beispiel der Modernisierung eines sechsgeschossigen Mehrfamilienhauses im Detail erläutert.

Prefabricated wooden façade elements for energy efficient retrofit
Prefabrication, a well-known concept in new timber construction - still needs the implementation of new methods in order to be applied in refurbishment projects. TES Energy Façade and the follow-up smartTES, two international research consortia, work on this idea since 2008. Since then the TES façade elements for energy efficient retrofit of the building envelope with prefabricated timber-based elements are demonstrated in several projects. A first milestone was the definition of an integrated work process starting from planning, digital survey, prefabrication and assembly. A key feature was the development of the joints of façade elements for certain assembly routines and structural properties. Further solutions are dealing with fire safety, thermal and moisture behavior in specific climate conditions, the integration of other components and building services, the adaption to existing building types, and the ecologic quality for sustainability. This report shows the application of TES in a refurbishment of a six storey dwelling.

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.

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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.

Rezension:
Vorindustrieller Holzbau in Südwestdeutschland und der deutschsprachigen Schweiz. (Prof. Dr.-Ing. Hartwig Schmidt, Karlsruhe)

Veranstaltungsankündigungen:
23. Dresdner Brückenbausymposium im März 2013
Bau und Umwelt in Darmstadt

Tagungen:
Health Monitoring in breit angelegtem Vormarsch

Firmen und Verbände:
Soroptimist International vergibt Förderpreis

Leserbrief:
An die Redaktion der BAUTECHNIK. Zu Loos, M. N.; Ovtcharova, J.; Heinz, S.: Fabrikplanung im Fokus. Im Spannungsfeld zwischen Anlagen und baulichen Strukturen. Bautechnik 89 (2012), H. 4, S. 257-263. Von Prof. Dr.-Ing. habil. Miron Mislin. Anmerkung hierzu von den Verfassern Manuel Norbert Loos, Frau Prof. Dr. Dr.-Ing. h. c. Jivka Ovtcharova (Karlsruher Institut für Technologie) sowie Herrn Prof. Dr.-Ing. Karsten Körkemeyer.

Die Fachhochschule Koblenz präsentierte sich auf der BUGA 2011 in Koblenz mit dem “Echolot”, einem hölzernen Experimentalpavillon. Der freien und ungeordnet erscheinenden Form liegt ein ausgeklügeltes analytisches Konstruktionsprinzip zugrunde. Die Bearbeitung vom ersten Entwurf bis zur Visualisierung, statischen Berechnung und Erstellen der Ausführungszeichnungen erfolgte innerhalb einer durchgängigen digitalen Prozesskette.
Anfang dieses Jahres wurde das Bauwerk mit dem “Holzbaupreis Rheinland-Pfalz 2011” ausgezeichnet.

Structural Design, Construction and Structural Analysis of the “Echolot”
During the National Garden Show “BUGA 2011” in Koblenz the Koblenz University of Applied Sciences presented the in-house designed wooden experimental pavilion “Echolot”. Basis of the free and seemingly unorganized outer appearance of the pavilion was a sophisticated analytical structural concept. The complete working process, beginning with the first design-drawings, including visualization and structural analysis and finally the shop drawings based on a consistent digital workflow.
The building was awarded with the “Holzbaupreis Rheinland-Pfalz 2011” (the wooden structure award of Rhineland-Palatinate 2011).

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Die Möglichkeit der Klimaentlastung durch die stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe im Bauwesen, insbesondere von Holz, findet bisher wenig Beachtung. Obwohl die Qualität von Holz als wirksamer Kohlenstoffspeicher im Grundsatz bekannt ist und seine Berücksichtigung in der Gestaltung der Treibhausgasbudgets im Rahmen des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)-Prozesses entsprechend intensiv diskutiert wird, fehlt es noch an strategischen Ansätzen, dieses Potential zu aktivieren. Insbesondere geben die ordnungsrechtlichen Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden bislang keine Anreize für eine stoffliche Verwendung von Holz als aktive CO2-Senke, obwohl hier mehr als in jedem anderen Nutzungsbereich von Holz eine dauerhafte verrottungsfreie Speichermöglichkeit von Kohlenstoffdioxid gegeben ist. In dem vorliegenden Beitrag wird die CO2-Senkenwirkung durch stoffliche Holznutzung im Bauwesen gegenüber den energiebedarfsinduzierten CO2-Emissionen neuer Gebäude abgewogen. Es zeigt sich, dass die stoffliche CO2-Senkenleistung im Zusammenspiel mit der heute erreichten Emissionsminderung durch Energieeffizienzmaßnahmen und den Einsatz erneuerbarer Energieträger erheblich an Bedeutung gewinnt. Im Interesse des Klimaschutzes ist daher eine Steigerung des stofflichen Einsatzes von Holz anzustreben. Allerdings sind etliche Massivholzbausysteme auf Grund der schon kurzfristig anstehenden Verschärfungen der Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden durch die Fortschreibung der Energieeinsparverordnung, vor allem aber durch die Forderungen der EU, ab 2018 bzw. 2020 ausschließlich Niedrigstenergiehäuser zuzulassen (Häuser, die nahezu keinen Primärenergiebedarf aufweisen), akut gefährdet. Es wird daher ein Vorschlag erarbeitet, der Kohlenstoffsenkenleistung des Baustoffes Holz in den öffentlich/rechtlichen Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden Rechnung tragen zu können.

Using solid wood construction methods in order to reduce emissions affecting the climate; options for reducing the CO2 output created by external building components by using solid wood construction as part of the legal requirements for the energy efficiency of buildings, part 2.
Up to now, the use of renewable resources, particularly timber, in order to reduce emissions affecting the climate has not received much attention. In spite of the fact that the properties of timber as an effective carbon store are well known in principle and its use has been extensively discussed for the purpose of determining the greenhouse gas budget within the context of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) process, there is still a lack of strategic approaches to activate this potential. In particular, the statutory requirements for the energy efficiency of buildings have up to now not provided any incentives for the use of timber as a construction material in spite of the fact that timber provides a more durable and lasting carbon dioxide storage opportunity in construction than in any other application of the material. The article below weighs up the CO2 sink effect through use in construction compared with the CO2 emissions of new buildings created by the demand for energy. It is shown that the CO2 sink effect of timber in combination with the emission reductions through energy efficiency measures achievable today, and the use of renewable fuels is of considerable significance. It follows that the increased use of timber as a building material is desirable in the interest of climate protection. Against this background it is worth noting that many solid timber construction systems are currently in danger of being outlawed by the increased requirements for the energy efficiency of buildings which are imminent through the new revision of the Energy Conservation Directive and, above all, the EU demands for extremely low energy houses (houses which have an almost zero demand for primary energy) from 2018/2020. For this reason, the submitted proposal suggests ways of adequately representing the carbon sink effect of timber as a construction material in the statutory requirements for the energy efficiency of buildings.

Der Beitrag befasst sich mit durchgeführten Untersuchungen zum Themenkomplex Holz-Beton-Verbunddecken (HBV) als Rippenkonstruktionen. Dabei wird zunächst auf die Thematik großer Anfangsverformungen im Herstellprozess eingegangen und ein praxisnahes Berechnungsmodell zur Ermittlung einer planmäßigen Überhöhung vorgestellt. Weiter werden ein innovatives Herstellverfahren sowie eine Auflagerausbildung (Hochhängung) einachsig gespannter HBV-Deckenelemente erläutert. In diesem Zusammenhang wurden Brandversuche an drei Probekörpern durchgeführt. Anlass der Untersuchungen war eine Schulbauerweiterung in Linz/A, bei welcher die Nachweise zur Hochhängung und zum Brandverhalten von den ausführenden Firmen zu erbringen waren. Die Brandversuche wurden am Institut für Hochbau und Technologie der Technischen Universität Wien durchgeführt.

Structural and fire-technical investigation of the use of rib-floor elements in wood-concrete-composite
The paper describes the structural and fire-technical investigation of the use of rib-floor elements in wood-concrete-composite (WCC). At first, the problem of distortion in the first stage of the manufacturing process is discussed and a numerical design model for calculating the level of distortion is presented. Further a new manufacturing-process and a new bearing-design for uniaxial WCC rib-floor-elements is described. In this context fire-technical investigations and tests were conducted. The reason for these investigations was the use of WCC rib-floor-elements for the extension of a school building in Linz/A, where the fire-safety of the new bearing construction had to be certified. The fire-safety tests were carried out at the Institute of Building construction and Technology at the Technical University of Vienna.

Dieser Beitrag stellt einen analytischen Ansatz zur Berechnung der Tragfähigkeit von Brettschicht- bzw. Brettsperrholzbauteilen vor, bei denen stiftförmige Verbindungsmittel als Schubverstärkungen vorliegen. Das Verfahren basiert auf bekannten mechanischen Grundlagen und Werkstoffgesetzen unter Anwendung der Matrizenschreibweise. Es greift die konstruktive Anisotropie der schubverstärkten Querschnitte auf und ermöglicht auch die Erfassung des nachgiebigen Verbundes zwischen den Verstärkungselementen und dem Holzquerschnitt. Nach der Beschreibung der generellen Vorgehensweise folgt ein Vergleich mit experimentellen Untersuchungen. Für Brettsperrholzelemente zeigte sich ein deutlicher, positiver Einfluss einer Schubverstärkung in Form von selbstbohrenden Schrauben. Für mit selbstbohrenden Schrauben schubverstärkte Brettschichtholzbauteile ergaben sowohl das analytische Verfahren wie auch die Versuche nur eine geringe Erhöhung der Schubsteifigkeit und Schubfestigkeit.

Analytical approach to determine the increase in load-carrying capacity due to shear reinforcement in structural elements from glued-laminated and cross-laminated timber
This article presents an analytical approach to determine the load-carrying capacity of timber elements from glued-laminated or cross-laminated timber, featuring shear reinforcements like self-tapping screws. Using matrix format, the approach is based on common theoretical concepts and constitutive equations for material properties. It uses the structural anisotropy of the cross-sections with shear reinforcement, also enabling to incorporate the semi-rigid composite action between the reinforcement and the wood material. The description of the general approach is followed by a comparison with experimental data from tests on both timber products. It is shown that shear reinforcements have a distinct positive influence on cross-laminated timber elements. Shear reinforcement by self-tapping screws in glued-laminated timber elements does in contrast only result in a small increase in shear stiffness and shear strength.

Der Beitrag beschreibt Untersuchungen zur Festigkeit von Robinienholz (Robinia pseudoacacia). Diese sehr dauerhafte Holzart kann zurzeit nicht im Bauwesen eingesetzt werden, da sie in den Berechnungsnormen nicht geregelt ist. Die Auswertung früherer und eigener Untersuchungen zeigt eine Einordnung dieser Holzart, sortiert nach den Regeln der DIN 4074-5:2008, in die Festigkeitsklassen D50 bis D70 nach DIN 1052:2008, Tabelle F.7 bzw. DIN EN 338:2010.

Investigations to determine the strength of false acacia wood
This paper describes investigations to determine the strength of false acacia wood. At present, this kind of very durable timber can not get used in building practice, because there are no rules in the German timber design codes. The results permit a classification in the strength classes D50 to D70 according to the Timber design Code DIN 1052:2008, Table F.7 or to the European standard EN 338:2010.

Die Möglichkeit der Klimaentlastung durch die stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe im Bauwesen, insbesondere von Holz, findet bisher wenig Beachtung. Obwohl die Qualität von Holz als wirksamer Kohlenstoffspeicher im Grundsatz bekannt ist und seine Berücksichtigung in der Gestaltung der Treibhausgasbudgets im Rahmen des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)-Prozesses entsprechend intensiv diskutiert wird, fehlt es noch an strategischen Ansätzen dieses Potential zu aktivieren. Insbesondere geben die ordnungsrechtlichen Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden bislang keine Anreize für eine stoffliche Verwendung von Holz als aktive CO2-Senke, obwohl hier mehr als in jedem anderen Nutzungsbereich von Holz eine dauerhafte verrottungsfreie Speichermöglichkeit von Kohlenstoffdioxid gegeben ist.
In dem vorliegenden Beitrag wird die CO2-Senkenwirkung durch stoffliche Holznutzung im Bauwesen gegenüber den energiebedarfsinduzierten CO2-Emissionen neuer Gebäude abgewogen. Es zeigt sich, dass die stoffliche CO2-Senkenleistung im Zusammenspiel mit der heute erreichten Emissionsminderung durch Energieeffizienzmaßnahmen und den Einsatz erneuerbarer Energieträger erheblich an Bedeutung gewinnt. Im Interesse des Klimaschutzes ist daher eine Steigerung des stofflichen Einsatzes von Holz anzustreben. Allerdings sind etliche Massivholzbausysteme auf Grund der schon kurzfristig anstehenden Verschärfungen der Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden durch die Fortschreibung der Energieeinsparverordnung, vor allem aber durch die Forderungen der EU, ab 2018 bzw. 2020 ausschließlich Niedrigstenergiehäuser zuzulassen (Häuser, die nahezu keinen Primärenergiebedarf aufweisen), akut gefährdet. Es wird daher ein Vorschlag erarbeitet, der Kohlenstoffsenkenleistung des Baustoffes Holz in den öffentlich/rechtlichen Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden Rechnung tragen zu können.

Using solid wood construction methods in order to reduce emissions affecting the climate; principles and options for reducing the CO2 output created by external building components by using solid wood construction as part of the legal requirements for the energy efficiency of buildings, part 1
. Up to now, the use of renewable resources, particularly timber, in order to reduce emissions affecting the climate has not received much attention. In spite of the fact that the properties of timber as an effective carbon store are well known in principle and its use has been extensively discussed for the purpose of determining the greenhouse gas budget within the context of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) process, there is still a lack of strategic approaches to activate this potential. In particular, the statutory requirements for the energy efficiency of buildings have up to now not provided any incentives for the use of timber as a construction material in spite of the fact that timber provides a more durable and lasting carbon dioxide storage opportunity in construction than in any other application of the material.
The article below weighs up the CO2 sink effect through use in construction compared with the CO2 emissions of new buildings created by the demand for energy. It is shown that the CO2 sink effect of timber in combination with the emission reductions through energy efficiency measures achievable today, and the use of renewable fuels is of considerable significance. It follows that the increased use of timber as a building material is desirable in the interest of climate protection. Against this background it is worth noting that many solid timber construction systems are currently in danger of being outlawed by the increased requirements for the energy efficiency of buildings which are imminent through the new revision of the Energy Conservation Directive and, above all, the EU demands for extremely low energy houses (houses which have an almost zero demand for primary energy) from 2018/2020. For this reason, the submitted proposal suggests ways of adequately representing the carbon sink effect of timber as a construction material in the statutory requirements for the energy efficiency of buildings.

Aufgrund des steigenden Angebots und der guten mechanischen Eigenschaften vieler heimischer Laubhölzer ist deren Verwendung für Brettschichtholz interessant. Probleme bei der Verklebung von Laubholz werden jedoch durch die Prüfung der Feuchtebeständigkeit deutlich. In der vorliegenden Arbeit wurden diesbezüglich vergleichend Zugscherversuche (DIN EN 302-1) und Druckscherversuche (ASTM D 2559) an Verklebungen mit Esche, Buche und Eiche, sowie Zugversuche an Klebstofffilmen durchgeführt. Zur Prüfung der Feuchtebeständigkeit wurden die Proben nach einer Kochwasserlagerung gemäss DIN EN 302-1 geprüft. Dabei wurden Einkomponenten-Polyurethanklebstoffe (1K-PUR) mit abgestuftem E-Modul, ein Phenol-Resorzin-Formaldehyd-Klebstoff (PRF) und Vollholzproben als Referenz verwendet. Im trockenen Zustand wurden die Anforderungen der Normen von beiden Klebstofftypen weitestgehend erfüllt. Die Lagerfolge A4 führte generell zu stark reduzierten Scherfestigkeiten, wobei auch die Scherfestigkeit des Holzes bis zum Fasersättigungsbereich mit der Holzfeuchte deutlich sank. Bei den PRF-Verklebungen wurden die Anforderungen im Druckscherversuch lediglich im Fall von Eiche erfüllt obwohl der Holzbruchanteil den Anforderungen der Norm bei allen Holzarten genügte. Bei 1K-PUR-Klebstoffen wurde ein deutlicher Festigkeitsverlust unabhängig von deren Steifigkeit ermittelt. Der Holzbruchanteil bei der Nassprüfung verringerte sich ebenfalls deutlich, sodass die Mindestanforderungen nicht erfüllt werden konnten.

Bonding of hardwoods with 1C PUR adhesives for timber construction.
Based on the increasing supply of hardwoods and their excellent mechanical properties, the use for glulam seems to be an interesting application. However, difficulties in bonding become evident during water resistance tests of bonded joints. The intention of this paper is to examine the combination capability of one-component polyurethane (1C PUR) adhesives with hardwoods for glued laminated timber under different moisture conditions. To evaluate the performance of bondings with ash, beech, and oak, tensile shear strength tests (DIN EN 302-1) were conducted at standard atmosphere and compression shear strength tests (ASTM D 2559) were performed at standard atmosphere or boiling water conditions, respectively. The adhesives tested were 1C PUR with a stepwise varied modulus of elasticity, phenol-resorcinol-resin (PRF), and solid wood for comparison. In dry state the requirements of the used standards were fulfilled by both types of adhesive sufficiently. The wet condition lead in general to drastically reduced values in shear strength, however, the strength of wood decreased as well with increasing wood moisture content. In case of the PRF bonds, the requirements of the compression shear strength were only fulfilled with oak. However the wood failure percentage reached the minimum requirements of the standard in the case of all tested wood species. With the modified 1C PUR adhesives, a large decrease in strength was found, independent of their individual stiffness. The wood failure percentage was also drastically reduced, and therefore the minimum requirements of the standard could not be equalled.

Über dem Hauptschiff der Stadtpfarrkirche St. Johannes Baptist in Pfaffenhofen an der Ilm befindet sich ein über 520 Jahre altes Dachwerk. Das Sparrendach mit zweifach stehendem Stuhl entstand im Zuge des spätgotischen Ausbaus der Kirche am Ende des 15. Jahrhunderts und wurde bei der Erweiterung der Kirche um 1910 nach Westen ergänzt. Der Dachstuhl über dem Chorbereich wurde bereits vor 1900 erneuert. Durch Feuchteeinwirkung im Bereich der Fußpunkte war der älteste Teil des Dachstuhls in seiner Tragfähigkeit stark beeinträchtigt. Weiterhin wurden Verformungen und komplexe Rissbilder an den aufgehenden Wänden und den Gewölben festgestellt, die in einer sorgfältigen Schadensaufnahme dokumentiert wurden. Der Kirchenraum mit seiner frühbarocken Stuckausstattung stellte hohe Anforderungen an das Instandsetzungskonzept, bei dem es gleichermaßen um die Behebung lokaler Schädigungen wie um die Sicherung der aufgehenden Wände im Ganzen ging. Alle Maßnahmen konnten mit dem Ziel der größtmöglichen Erhaltung historischer Substanz geplant und ausgeführt werden. In einem weiteren Bauabschnitt ist noch die Teilunterfangung des Chores vorgesehen. Erst nach dieser Maßnahme wird die Innenrestaurierung in Angriff genommen.

Repair and static saving of the main church of Pfaffenhofen/Ilm, Germany
The main nave of St. Johannes Baptist in Pfaffenhofen a. d. Ilm still possesses its historic roof structure from the late 15th century. The couple roof with its main trusses was erected during the building's late gothic extension. its western part as added in 1910 after the historic model; the roof above the sanctuary was rebuild in around 1900. A series of damage made a thorough restoration of the church inevitable: the roof trusses' base joints were decayed, and the walls and vaults showed cracks and deformations. In a thorough survey, the damage was systematically recorded and its causes analyzed. The preservation of the church's valuable interior its 17th century stucco made special care during the restoration necessary: all measures were planned and carried out with a special focus on the conservation of historic substance. The underpinning of the sanctuary will follow in the next construction phase; the restoration of the interior is intended as the final step.

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Die Verwendung von Klebstoffen für die Herstellung von Holzprodukten ist im konstruktiven Holzbau unerlässlich. Die Tragsicherheit von verklebten tragenden Holzbauteilen wie Brettschichtholz wird durch das Verhalten der eingesetzten Klebstoffe maßgeblich beeinflusst. Klebstoffe müssen eine zuverlässige Festigkeit und Dauerhaftigkeit aufweisen, so dass sie unter der vorgesehenen Nutzung ihre Funktionsfähigkeit vollständig behalten. Diese Leistungsanforderung muss auch im Brandfall sichergestellt sein. Zur Untersuchung des Einflusses des Klebstoffes auf das Tragverhalten von Brettschichtholz im Brandfall wurden umfangreiche Untersuchungen durchgeführt. Der vorliegende Artikel fasst die wesentlichen Resultate und Erkenntnisse dieser Untersuchungen zusammen. Die Untersuchungen zeigten den Einfluss des Klebstoffes auf das Tragverhalten bei Brettschichtholz im Brandfall. Bei der flächigen Verklebung (zwischen den Brettlamellen) zeigte sich anhand numerischer Untersuchungen, dass ein Versagen in der Klebstofffuge auch mit Klebstoffen mit geringer thermischer Stabilität kaum maßgebend wird. Die Brandversuche an keilgezinkten Brettschichtholzlamellen zeigten, dass der Feuerwiderstand von der Versagensart dominiert wird. Unter Berücksichtigung der beobachteten Bruchbilder ließen sich keine signifikanten Unterschiede zwischen den geprüften Klebstoffen feststellen.

Influence of the adhesive on the fire behaviour of glued laminated timber.
Adhesives are commonly used to produce engineered wood products such as glued laminated timber beams. The load-bearing capacity of these structural timber elements is strongly influenced by the adhesive used. As a consequence, adhesives have to meet requirements regarding strength and durability to ensure the functionality of structural timber elements during the whole lifetime. Also during fire, the performance requirements have to be fulfilled for a certain time period. To investigate the influence of the adhesive on the load-carrying capacity of glued laminated timber in fire, comprehensive analysis has been performed. This article summarises the most important results and findings. Based on the numerical analysis performed to investigate the influence of adhesive in the bondline between two lamellas, it can be concluded that also if the adhesive strength in the bondline is strongly influenced by the temperature, in most common design applications failure will occur because the bending resistance of the beam is exceeded. Failure in the bondline is hardly to be expected. The fire tests on finger-jointed timber boards showed that the fire resistance is dominated by the type of failure. Taking into account the different failure modes, no significant difference was observed between the adhesives studied.

In einer interdisziplinären Zusammenarbeit zwischen Studenten der Architektur- und der Bauingenieurfakultät der Technischen Universität München entstand ein skulpturales Holzobjekt, bei dem das historische Tragprinzip des Hebelstabwerks durch die zukunftsweisende Möglichkeit des parametrischen Entwerfens umgesetzt und mithilfe moderner CNC-Holzbearbeitungstechnik ausgearbeitet wurde.

ArborTUM - Realization of a historic structural principle by the possibilities of modern design and processing technology.
Students of the faculty of architecture and civil engineering of the Technische Universität München created a sculptural timber object in an interdisciplinary cooperation. Thereby the historic structural principle of the selfsupporting-framework was realized by the forward-looking possibility of the parametric design and by modern CNC-wood processing technology.

Ziel der Arbeit war es, ausgewählte Eigenschaften von modifiziertem und nativem Holz zu bestimmen. Es wurden mechanische und physikalische Kenngrößen thermisch modifizierter Buchen-, Eschen- und Pappelproben zweier unterschiedlicher Behandlungsintensitäten ermittelt. Zur Referenz wurden unmodifizierte Proben jeder Holzart getestet. Gegenüber anderen thermischen Vergütungsprozessen beeinflusst das Vakuumpress-Trocknungsverfahren die Eigenschaften des Holzes weniger stark. Es entstehen auch weniger Emissionen wie Essig- oder Ameisensäuren. Die thermische Behandlung von Buche erzielt eine Reduzierung der Dichte und Biegefestigkeit, während die thermisch vergütete Pappel einen leichten Anstieg beider Kenngrößen aufweist. Die Eigenschaften der Esche unterscheiden sich in Abhängigkeit der Behandlungsintensität. Die mit geringer Temperatur vergüteten Proben weisen dem Referenzholz gegenüber zum Teil gestiegene Festigkeiten auf, die höher temperierten Proben stets geringere. Die Dimensionsstabilität steigt infolge der verringerten Gleichgewichtsfeuchte. Anhand der Ergebnisse ist zu erkennen, dass die Änderung der physikalischen wie auch mechanischen Eigenschaften sowohl von der Behandlungsintensität und dem angewandten Verfahren selbst als auch von der behandelten Holzart abhängt.

Mechanical and physical properties of wood, heat-treated with the vacuum press dewatering method.
The aim of this work was to analyse selected mechanical and physical behaviours of wood thermally treated with the vacuum press dewatering method, Vacu3. The density, bending and impact bending strength, modulus of elasticity, Brinell hardness and the withdrawal capacity of screws as well as the sorption capacity, change in colour and the thermal conductivity were measured. The investigated beech, ash and poplar samples were thermally treated with the patented vacuum press dewatering method, Vacu3. To test the influence of processing conditions, one type of sample was treated with medium temperatures and the other with high process temperatures. As a reference, the properties of unmodified specimen were determined. Thermal modification of beech affects a decrease in density and bending strength. The opposite is the case for heat-treated poplar. The properties of heat-treated ash differ depending on the degree of thermal treatment. The application of medium process temperatures on ash causes an increment in density and bending strength. In contrast, high process temperatures lead to a reduction in density and mechanical properties. As a consequence of the progressive reduction of equilibrium moisture content, the dimensional stability of heat-treated wood is improved. The test results show that changes in properties are influenced by the treatment intensity as well as by treatment technology.

An ausgewählten Holzwerkstoffen (Buchenfurnier, MDF- und Spanplatten) wurde der Einfluss des Einbringens von Hohlräumen auf die Wärmeleitfähigkeit untersucht. Für die Versuche wurden die Platten in mehreren Lagen geschichtet (Lagendicke je nach Material 2,7 bis 5 mm) und die Aufbauten variiert, wobei Platten mit und ohne Hohlräume verwendet wurden. Um den Einfluss der Wärmestrahlung in den Hohlräumen zu untersuchen, wurden zusätzlich Aluminiumfolien (geringer Emissionsgrad) eingelegt. Es konnte festgestellt werden, dass durch das Einbringen von Hohlräumen (Volumenanteil ca. 46 %) eine Reduzierung der Wärmeleitfähigkeit um bis zu 51 % erreicht wird. Ein zusätzliches Einlegen von Aluminiumfolie quer zur Wärmestromrichtung reduziert die Wärmeleitfähigkeitswerte nochmals wesentlich (bis zu 64 %) aufgrund der stark reduzierten Wärmestrahlung in den Hohlräumen. Dies ist besonders ausgeprägt bei den Aufbauten mit größeren Hohlraumdicken. Um das Potential des Anbringens von Hohlräumen im Holzbauwesen zu nutzen, wurde ein Vorschlag für ein neues Produkt auf Holzbasis präsentiert.

Influence of the air cavities on thermal conductivity of selected wood based materials and their application for building industry.
On selected wood-based materials (beech veneer, MDF and particle board), the influence of inserting air cavities on the thermal conductivity was investigated. For the tests, the particular boards (board thickness: 2.7 to 5 mm according to the material) were layered in multiple layers by varying the assemblies and using boards with and without cavities. Additionally, aluminium foils (low emissivity) were inserted to investigate the influence of heat radiation in the cavities. It can be stated that inserting air cavities (approximately 46 % of core material) results in a reduction of thermal conductivity up to 51 %. An additional insertion of aluminium foils perpendicular to the direction of heat flow reduces the thermal conductivity once more significantly (up to 64 %) due to a strong reduced heat radiation within the cavities. This is particularly pronounced in the constructions with larger air cavity thicknesses. Additionally, a proposal of a new product based on wood has been presented to develop the potential of inserting cavities for timber construction.

Traditionelle Holzverbindungen mit abgestirnten Zapfen finden sich häufig bei historischen Holztragwerken zur Verbindung zweier schräg aufeinandertreffender Stäbe, wenn Druckkräfte zu übertragen sind. Bei einer Umnutzung oder bei Schäden wird ein Tragsicherheitsnachweis für diese Verbindungen erforderlich. Um das Tragverhalten dieser Verbindungen besser abschätzen zu können, wurden experimentelle Untersuchungen an Verbindungen mit abgestirnten Zapfen durchgeführt. Ausgehend von diesen Untersuchungen wurde ein Modell entwickelt, mit dem die Tragfähigkeit dieser Verbindungen berechnet werden kann. Dabei werden verschiedene Bruchmechanismen - Abscheren der Lamellen (Rollschubversagen), Versagen der Stirn- und Grundfläche - betrachtet, wobei der Einfluss der Reibung in den Kontaktflächen berücksichtigt wurde. Aufgrund der guten Übereinstimmung der Versuchsergebnisse mit den mithilfe des Modells ermittelten Tragfähigkeiten kann das Modell für die Bemessung von Verbindungen mit abgestirnten Zapfen vorgeschlagen werden. Die relevanten Bemessungsschritte werden dargestellt und an einem Beispiel erläutert.

Investigation on traditional carpentry joints - The tapered tenon.
Traditional carpentry joints with tapered tenons had been used widely in traditional timber structures in middle Europe to connect two structural parts under compression loads, that concur in a somehow diagonal angle. When a change of use is required or when damages are obviously, then an analytical model is needed to prove the structural safety. Experimental investigations were accomplished and an analytical model was developed for this type of joinery. Three types of failure were considered - rolling shear failure, failure of the front side and failure of the bottom face. The influence of friction was observed and determined. Because of the good accordance of the experimental and the analytical results it can be recommended to use the model for structural calculations on tapered tenon joints. The design-steps are documented and explained. A practical example for the calculation is given.

Die Verzahnung ist eine historische Verbindungstechnik, um einzelne Balken schubfest über ihre Längsseite zu einem Träger zu verbinden. Diese Zahnbalken treten heute nur noch im Zuge von Erhaltungsarbeiten an alten Gebäuden in Erscheinung. Aus denkmalpflegerischen Gründen sollen derartige Konstruktionen immer öfter substanzschonend erhalten, repariert oder instandgesetzt werden.
In der modernen Holzbauliteratur fehlen allerdings Angaben zu Entwurf, Herstellung und Berechnung der verzahnten Balken. Regeln zur statischen Berechnung und Konstruktion derartiger Träger finden sich in der Holzbauliteratur im Zeitraum zwischen 1830 und 1970.

Flexural load-bearing capacity of composite beams with teeth joints.
The dovetail connection is a historical joining technology to avoid thrust by joining scantlings to beams. Nowadays those beams are only appearing during renovations of historical buildings. By preservations of monuments and historical buildings these old joinings should be repaired or restored.
There are no codes of practice to these special composite beams in modern literature of timber work. Rules for static calculations are recorded in timber work literature in the period between 1830 to 1970.

Aufgrund von Artikel 2 Abs. 2 des Abkommens über das Deutsche Institut für Bautechnik vom 22. April 1993 (Gesetz- und Verordnungsblatt für Berlin S. 195) wird im Einvernehmen mit den obersten Bauaufsichtsbehörden der Länder die Bauregelliste B - Ausgabe 2010/1 - (DIBt Mitteilungen, Sonderheft Nr. 39 vom 30. Juni 2010), geändert durch Ausgabe 2010/2 (DIBt Mitteilungen Nr. 6 vom 6. Dezember 2010), geändert und als Ausgabe 2011/1 neu bekannt gemacht.
Die Bauregelliste B - Ausgabe 2011/1 - tritt am 11. Juli 2011 in Kraft. Mit ihrem Inkrafttreten treten die Bauregellisten B - Ausgabe 2010/1 - und - Ausgabe 2010/2 - außer Kraft.
Berlin, den 1. Juni 2011
Der Präsident des Deutschen Instituts für Bautechnik
Dipl.-Ing. Gerhard Breitschaft
Bauregelliste B Teil 1 - Ausgabe 2011/1 -
1 Bauprodukte im Geltungsbereich harmonisierter Normen nach der Bauproduktenrichtlinie
1.1 Bauprodukte für den Beton- und Stahlbetonbau
1.1.1 Bindemittel
1.1.2 Betonzusätze
1.1.3 Gesteinskörnungen
1.1.5 Beton und Mörtel
1.1.6 Vorgefertigte Bauteile aus Beton und Stahlbeton, Betongläser und Ziegel
1.1.7 Schutz und Instandsetzung von Beton
1.1.8 Andere Bauprodukte für den Beton- und Stahlbetonbau
1.2 Bauprodukte für den Mauerwerksbau
1.2.1 Künstliche Steine für Wände, Decken und Schornsteine
1.2.2 Bindemittel und Zuschlag für Mauermörtel
1.2.3 Werkmauermörtel
1.2.4 Ergänzungsbauteile
1.2.5 Natursteine
1.3 Bauprodukte für den Holzbau
1.3.1 Bauholz
1.3.2 Holzwerkstoffe und andere Plattenwerkstoffe
1.3.3 Vorgefertigte Bauteile
1.3.4 Verbindungsmittel
1.4 Bauprodukte für den Metallbau
1.4.1 Bauprodukte aus unlegierten Baustählen
1.4.3 Bauprodukte aus Gusswerkstoffen
1.4.4 Bauprodukte aus Vergütungsstahl
1.4.7 Bauprodukte aus Aluminium
1.4.8 Verbindungsmittel (Niete, Schrauben, Bolzen, Muttern und Scheiben), Schweißzusätze, Schweißhilfsstoffe
1.4.10 Vorgefertigte Bauteile aus Metall
1.5 Dämmstoffe für den Wärme- und Schallschutz
1.6 Türen und Tore
1.7 Lager
1.8 Sonderkonstruktionen
1.9 Bauprodukte für Dächer und Bedachungen, Wände und Wandbekleidungen sowie Decken und Deckenbekleidungen und nichttragende innere Trennwände
1.10 Bauprodukte für die Bauwerksabdichtung und Dachabdichtung
1.11 Bauprodukte aus Glas
1.12 Bauprodukte für die Grundstücksentwässerung
1.13 Abwasserbehandlungsanlagen
1.14 Feuerungsanlagen
1.15 Bauprodukte für ortsfest verwendete Anlagen zum Lagern, Abfüllen und Umschlagen von wassergefährdenden Stoffen
1.17 Technische Gebäudeausrüstung
1.18 Bodenbeläge
2 Bauprodukte im Geltungsbereich von Leitlinien für europäische technische Zulassungen
3 Bausätze im Geltungsbereich von Leitlinien für europäische technische Zulassungen
4 Bauprodukte, für die europäische technische Zulassungen ohne Leitlinie erteilt werden
5 Bausätze, für die europäische technische Zulassungen ohne Leitlinie erteilt werden
Anlagen zur Bauregelliste B Teil 1