Stahl-Holz-Verbunddecken im Kontext innerstädtischer Nachverdichtung

Stahl-Holz-Verbunddecke (SHV-Decke) als sehr leichtes Deckensystem im Kontext innerstädtischer Nachverdichtung, Sanierung bzw. Aufstockung von Bestandsgebäuden

Im Bauwesen stellt sich derzeit die Kernfrage: Wie wollen wir in Zukunft klimaneutral bauen? Deckenkonstruktionen üblicher Hochbauten haben einen hohen Einfluss auf die grauen Emissionen eines Gebäudes. Über intrinsisch motivierte Forschung über die letzten 3 Jahre am Lehrstuhl Tragkonstruktionen der TU Dortmund wurden die Grundlagen für die Entwicklung eines neuen Verbunddeckensystems gelegt. Die Materialien Holz, als natürlicher CO2-Speicher, und Stahl, der durch den Einsatz von grünem Wasserstoff zukunftsfähig gemacht wird und ein hohes Recyclingpotenzial besitzt, dienen als Ausgang für die Entwicklung einer Stahl-Holz-Verbunddecke (SHV-Decke) mit einer materialgerechten Beanspruchung. Erste Vorarbeiten lassen das hohe Potenzial der entwickelten Deckenkonstruktion erkennen. Im Zuge dieses Vorhabens soll das Verbundsystem insbesondere für typische Raster/Spannweiten im innerstädtischen Baukontext und im Hinblick auf Nachverdichtungen unter Ausnutzung der Tragreserven des Bestandes optimiert werden. Hierzu müssen weitere Forschungsfragen, wie die Ausbildung der Verbundfuge, Wahl des Stahlprofils, die Dicke der Holzplatte und die Einbindung in den Kontext der vertikalen Gebäudestruktur untersucht und detailliert werden. Es werden versuchstechnische und numerische Untersuchungen zum Trag- und Verformungsverhalten für relevante Spannweiten, Fugenausbildungen und Profile erfolgen. Ferner sind Dauerstandversuche zur Evaluation der Nachgiebigkeit der Verbundsteifigkeit erforderlich. Detaillierte konstruktive Durchbildungen werden im Gebäudekontext sowohl für eine punktuelle als auch für eine linienhafte Auflagersituation erarbeitet, um eine praxistaugliche Lösung zu entwickeln. Weiterhin werden Fragen des Schall- und Brandschutzes untersucht. Eine Validierung der numerischen Modelle mithilfe der versuchstechnischen Ergebnisse und ein daraus abgeleitetes Ingenieurmodell, für den späteren Einsatz in der Praxis, sind ebenfalls Ziel dieses Vorhabens.