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Sekundärtragwerke aus GFK zur Verstärkung von Deckensystemen in der Renovierung und Umnutzung

Projektbeschreibung

Projektbeteiligte

Eckdaten

Sekundärtragwerke aus GFK zur Verstärkung von Deckensystemen in der Renovierung und Umnutzung


Projektnummer
10.08.18.7-18.36
Projektbeginn
03.2019
Projektende
01.2021
Projektstatus
laufend

Aufgrund von Zuzug und steigendem Wohnraumbedarf in den Ballungsgebieten ist eine ständige Nachverdichtung dieser Wohnlagen zu beobachten. Hier ist die Bestandsaktivierung, wie der Ausbau von untergeordnet genutzten Dach- zu Wohngeschossen, eine kostengünstige und effektive Option. Durch das Einbringen eines Sekundärtragwerks aus GFK-Profilen in die bestehende Holzkonstruktion wird die Steifigkeit, wie auch die Tragfestigkeit der Konstruktion erheblich erhöht, so dass eine Umnutzung ermöglicht wird.

Im Projekt wird ein innovatives System zur Verstärkung von Holzbalkendecken in Wohngebäude-Altbauten entwickelt. Anwendungsbereich ist die Umnutzung untergeordnet genutzter (Dach-)Geschosse. Zur Verstärkung sollen Sekundärtragwerke aus GFK-Profilen eingesetzt werden, um unterdimensionierte Bereiche zu unterstützen. Diese müssen kostengünstig und einfach in bestehende Strukturen einzubringen sein, so dass diese Modernisierung auch in bewohntem Zustand der darunter liegenden Etagen möglich ist. GFK-Profile sind flexibel und vorteilhaft durch ihr geringes Gewicht.

Im Anschluss an die Grundlagenermittlung sind unterschiedliche Verbundlösungen zunächst analytisch zu betrachten. Neben der strukturellen Bewertung sind hier wirtschaftliche sowie verfahrenstechnische Aspekte zu beachten, wofür die baupraktischen Erfahrungen der Firma Bennert einzubringen sind. Im Meilenstein 1 (MS1) sollen zwei favorisierte Verbundlösungen ausgewählt werden, die in den folgenden Arbeitspaketen eingehender untersucht werden.
Das Verbundverhalten soll labormaßstäblich mittels Zugscherversuchen auf Verformungen und Tragfähigkeit hin untersucht werden. Da die Festigkeit der Althölzer unbekannt, für die spätere Bemessung jedoch maßgebend ist, soll parallel eine Klassifizierung in Anlehnung an die DIN 7074 erstellt werden. Die gewonnenen Erkenntnisse bezüglich Tragfähigkeit und Schubverhalten sind in einem Berechnungsmodell zu integrieren, das das gesamte Tragsystem erfasst und eine parametrische Optimierung der gewählten Verbundlösung ermöglicht.
Realmaßstäblicher Laborversuche sollen auch Schwingungsmessungen nach DIN EN ISO 140 umfassen, um die schallschutz- und vibrationsspezifischen Anforderungen an die Bauteile berücksichtigen zu können. Im Anschluss an die Schwingungsuntersuchungen sollen Biegelastversuche nach DIN 52186 durchgeführt werden.
Abschließend sind die gewonnenen Erkenntnisse in ein bautechnisches Verfahren zu überführen, dass in einzelnen Arbeitsschritten definiert werden soll. Es ist zu garantieren, dass der Verbund zwischen Altholz und GFK-Sekundärtragwerk fehlerfrei in situ hergestellt werden kann.

 

Projektbeteiligte
Antragsteller/in :

Technische Universität Dresden
Helmholtzstraße 10
01069 Dresden

Federführende/r Forscher/in (alternativ Sprecher/in) :

Prof. Peer Haller
Dr. Benjamin Hahn
Dipl.-Ing Holger Schmidt

Fachbetreuer/in im BBSR :

Dr. Michael Brüggemann, i. A. WB 3

Eckdaten
Schlagworte zum Projekt : Bauen im Bestand, Umnutzung von Dachgeschossen, Holzbalkendecken, Verbundbau, Glasfaserverstärkte Kunststoffe
Einordnung in Zukunft Bau : Forschungsförderung, Verbundmaterialien/ -konstruktionen, Bestandsgebäude, Wohnungsbau, Forschungsbericht
Bundesförderung in EUR : 199.408,64