Holzbalkensanierung mit Betonköpfen (D928)
Allgemeine Angaben:
- Diplomarbeit Nr. D928
- Bearbeiter: Stefan Pröhl
- Verantwortl. Hochschullehrer: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred Curbach
- Betreuer: Robert Zobel, Micheal Koban (Koban + Schuckert Ingenieurgesellschaft mbH, Dresden)
- Tag der Verteifigung: 23/10/2015
Zusammenfassung
Bei Holzbalkendecken treten Schadensfälle häufig im Bereich der Balkenköpfe in Außenwänden auf. Feuchtigkeit, Pilz- oder Insektenbefall oder Querschnittsschwächungen infolge von Aussparungen sind Ursachen für die Schäden an Balkenköpfen. Eine Variante der Sanierung sind Betonköpfe. Dies eröffnet die Möglichkeit, marode Holzbalken ohne spezielle Baustoffe oder Baupraktiken im Bestand zu erhalten, sondern nur mit Beton und Stahl zu sanieren, was aus Sicht des Brand- und Schallschutzes oft ohnehin erforderlich ist. Die bestehenden Nachteile der bisherigen üblichen Sanierungsvarianten wie spezielle Anforderungen an Balkengeometrie, Baustoffe oder Ausführung werden dabei überwunden.
Verbindung Holzbalken und Betonkopf mittels Fertigteil
Hierbei steht die Kraftübertragung zwischen Holzbalken und Betonkopf im Vordergrund – speziell die Kraftübertragung mittels im Hirnholz eingebrachten Stahlverbindungsmitteln. Diese wurden anhand verschiedener, nach dem Energieprinzip optimierter Stabwerkmodelle untersucht. In Kombination mit den Erkenntnissen früher durchgeführter Varianten durch die Firma Koban + Schuckert Ingenieurgesellschaft mbH wurden drei Varianten entworfen und auf Tauglichkeit und Praxisnähe geprüft. Die wirtschaftlichste Variante stellt ein Fertigteil dar. Der Vorteil hierbei besteht darin, dass die auf der Baustelle durchzuführenden Prozesse auf ein Minimum begrenzt werden und dennoch eine gewisse Flexibilität vorhanden ist. Der größte Teil der Verbindung kann vorgefertigt werden und wird auf der Baustelle nur noch nach den berechneten Vorgaben zusammengefügt. Hierbei dient das Stahlblech gleichzeitig als Schablone für die Verbindungsmittel und gibt das werkseitig eingefräste Bohrungsraster vor. Bauseitig wird dieses an die Stirnfläche des gekürzten Holzbalkens angelegt und im Anschluss mit den Verbindungsmitteln befestigt. Je nach Belastung wird dann die erforderliche Verbindungsmittelanzahl eingeschraubt. Durch die Verwendung selbstbohrender Holzschrauben ist ein Vorbohren als zusätzlicher Arbeitsschritt nicht notwendig.