Vorgespannte Bauteile aus Brettsperrholz zur Tragwerksoptimierung hoher Holzbauwerke

Hohe und schlanke Bauwerke werden durch Wind- und Erdbebenlasten horizontal beansprucht. Die daraus entstehenden Kräfte sind häufig eine bemessungsmaßgebende Einwirkung, je mehr, umso geringer das Eigengewicht der Tragstruktur ist. In hohen Geschossbauwerken aus Brettsperrholz sind daher häufig erhebliche Zugkräfte in den Wandscheiben bzw. Gebäudekernen aufzunehmen, was konventionell durch eine Vielzahl mechanischer Verbindungsmittel gelöst wird. Der Baustoff Holz kann diese Zugkräfte zwar aufgrund seiner Zugfestigkeit aufnehmen, allerdings werden häufig aufwendige Verbindungen zur Kraftübertragung an den Stößen der in der Regel geschossweise aufgebauten Gebäudestrukturen erforderlich.
Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung von Möglichkeiten, aussteifende Bauteile aus Brettsperrholz vertikal vorzuspannen, um diese Zugkräfte aufzunehmen zu können. Als Vorteile können sich daraus u. a. Reduzierungen der erforderlichen Anzahl von Verbindungsmitteln in den Geschossstößen, eine Erhöhung der horizontalen Steifigkeit, und Möglichkeit der Nutzung formschlüssiger, „ verzahnter“ Verbindungen ergeben.
Im Einzelnen wurde hierzu das mechanische Verhalten von Brettsperrholz bei der Einleitung von konzentrierten Einzellasten in Plattenebene, das Kriechverhalten unter Längsdruckbeanspruchung, sowie die Möglichkeiten der Ausbildung formschlüssiger Bauteilverbindungen untersucht.
Die Untersuchungen wurden mit Hilfe von Parameterstudien mittels der Finite-Elemente-Methode, mechanischen Bauteilversuchen und Langzeit-Kriechversuchen durchgeführt. Ergebnis sind konstruktive Lösungen und Bemessungsregeln für formschlüssige Verbindungen und Einleitungsberei-che von Spannverankerungen, Lösungen zum Einbau von Spannkanälen in Brettsperrholzelementen und Vorschläge zur rechnerischen Berücksichtigung des Kriechverhaltens von Brettsperrholz.
Der Abschlussbericht soll einen Beitrag dazu liefern, die ingenieurmäßige Anwendung des vorgeschlagenen Systems vorgespannter Brettsperrholzbauteile durch Bereitstellung wesentlicher technischer Eigenschaften zu erleichtern, bzw. zu ermöglichen.