Ziel

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Etablierung eines unterzugfreien Massivholz-Deckensystems für Geschossbauten. Das zu entwickelnde Deckensystem wird als hybride Tragstruktur aus Brettsperrholz-Elementen im Verbund mit einer dünnen Stahllamelle realisiert. Die kreuzweise verleimten Brettsperrholzelemente bilden dabei eine leichte und zugleich sehr tragfähige Deckenplatte. Sie werden auf Flachstahllamellen aufgelegt, die frei von Stütze zu Stütze spannen. Der Verbund zwischen Holz und Flachstahllamellen wird durch eine innovative Verbundzone aus metallischen Verbundmitteln und einer diskreten Vergusszone hergestellt. Resultat ist eine schlanke Massivholzdecke mit deckengleichen Stahlverbund-Tragstreifen zwischen den Stützen. 
Geplant ist zudem die Untersuchung des Trag- und Verbundverhaltens dieser Konstruktion. 

Aufgaben

• Kombination geeigneter Werkstoffe durch Abstimmung ihrer Werkstoffkenngrößen und Verbundeigenschaften
• Topologieentwicklung und Analyse der Verbundzone und -fugen
• Modellierung mit experimenteller Verifizierung 
• Erarbeitung eines praxisgerechten Bemessungsmodells
• Vorbereitung der Markteinführung

Status Quo

Für herkömmliche Holz- oder Holzverbunddecken bestehen beim Erreichen größerer Stützweiten materialtechnische und bauphysikalische Restriktionen. Der Einsatz von Brettsperrholz (BSP) als unterzugsfreies Deckenelement führt momentan werkstoffbedingt zu geringen Spannweiten und somit zu engen Stützenrastern. 

Vorteile

• Stützweiten von bis zu 12 x 8 Metern werden realisierbar
• hohe Tragfähigkeit der Konstruktion
• flexible Grundrissgestaltung durch große stützenfreie Deckenfelder 
• deutliche Bauzeitenverkürzungen durch hohen Vorfertigungsgrad, einfache Fügetechnik und simple Qualitätskontrolle
• vollständige „Cradle-to-Cradle“-Lösung durch sortenreine Trennung der Baustoffe
• konkurrenzfähige Alternative zu Stahlbetonflachdecken
   

Projektdaten und -partner

Teilvorhaben 1: Experimentelle und analytische Untersuchungen zum Tragverhalten des Massivholz-Deckensystems; Hochschule Mainz, Institute of Innovative Structures (iS-mainz); https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=2221HV059A

Teilvorhaben 2: Untersuchungen zur Verbundzone mit Topologieoptimierung für die Serienfertigung; Stewecon GmbH; https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=2221HV059B

Teilvorhaben 3: Numerische Untersuchungen zum Verbund- und Gesamttragverhalten; Krummel GmbH;
https://www.fnr.de/index.php?id=11150&fkz=2221HV059C

Projekt-Laufzeit: Juli 2023 – Juni 2026

Weiterführende Informationen: https://www.fnr.de/projektfoerderung/projektdatenbank-der-fnr