1 TECHNISCHE UNIVERSITÄT WIEN FAKULTÄT FÜR ARCHITEKTUR INSTITUT FÜR TRAGWERKSLEHRE UND INGENIEURHOLZBAU PROF. WOLFGANG WINTER DR. KARLHEINZ HOLLINSKY DI.

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1 1 TECHNISCHE UNIVERSITÄT WIEN FAKULTÄT FÜR ARCHITEKTUR INSTITUT FÜR TRAGWERKSLEHRE UND INGENIEURHOLZBAU PROF. WOLFGANG WINTER DR. KARLHEINZ HOLLINSKY DI JOSEF WOLFSGRUBER DI IRENE PRIELER ING. SUSANNE BLAIL

2 2 MEHRGESCHOSSIGER HOLZBAU INHALTSVERZEICHNIS 6.1 Einleitung - Tradition 6.2 Rahmenbedinungen - Normen -Wr. Bauordnung 6.3 Holzbausysteme 6.3.1 Rahmenbauweise 6.3.2 Skelettbauweise 6.3.3 Holzbaumassivbauweise

3 3 Besonderheiten des mehrgeschossigen Holzbaus in Europa Hohe Bevölkerungsdichte Mehrgeschossiger Holzbau in der Stadt hat Tradition (Holzdecken, Fachwerkbau ) bis ca. 1900,erst danach Stahlbetondecken Misstrauen gegen „ländliches“ Material Holz Starke Stellung von Beton („Schutz“) und Ziegel („Natur“) Bauordnungen sind für mineralische Stoffe gemacht. Einige Anforderungen (Brand ??) diskriminieren Holzanwendung

4 4 Besonderheiten des mehrgeschossigen Holzbaus in Europa Europa ist in zweiter Pionierphase. Eine traditionelle Bauweise sucht ihren Platz in einer veränderten Welt Amerikanische Leichtestbauprinzipien sind nicht direkt übertragbar, (Qualität, Image, Branche) Es wird (wieder) entdeckt und experimentiert. Herstellungstechnik eröffnet neue Möglichkeiten, Mobilität, Ökologie, Architektur setzen neuen Rahmen Von quantitativen Anforderungen (Mindestleistung, mehr Stück, geringere Kosten ) zu qualitativen Zielen ( besser, intelligenter, sensibler, schöner, bei vernünftigem Aufwand ) „ vom Haben zum Sein „

5 5 6.1 TRADITION: In Stadt Mischbau,Öffnungen,Skelett

6 6 TRADITION: Skelett trägt, Füllung steift aus,dämmt

7 7 TRADITION: Dippelbaumdecken bis 8 m, Ziegelwände

8 8 TRADITION: Dippelbaumdecke - Sanierung Eine neue Stahlbetondecke wäre 4 x so schwer --> Auswirkung auf Fundamente Verstärkung mit Aufbetonschichte 6 - 8 cm über Scheitel Verbesserter Schallschutz Beton - Druckzone Holz - Zugzone

9 9 TRADITION Japan: Skelett mit Holz-Holzverbindungen Aussteifung ohne Diagonalen durch Rahmenwirkung, Steinsockel mit Zugverankerung

10 10 TRADITION Japan: Tempel 880 n. Chr., 50m hoch

11 11 Izmir Beben, 08.1999 STÄRKE 7.4 Richter ~ 90.000 ZERSTÖRTE WOHNHÄUSER ~ Hauptursachen für die Schäden : zu Hoch zu schwer ungenügend ausgesteift schlecht ausgeführte Stahlbetonskelettbauten Stärken : Erdbebensicherheit

12 12 ERDBEBEN - Faktoren Gewicht d. Bauwerkes bestimmt dynam.Reaktion Eigenfrequenz - abh.v.Gewicht, Steifigkeit, Dimension Energieabsorptionsvermögen - Duktilität Steifigkeit Duktile Tragstruktur

13 13 Marktanteile der Schwer und Leichtbauweisen bei Rohbauten des Hochbaus in G6 Ländern

14 14 Bauproduktion in Österreich: 15 % des BIP, ca. 3.700 €/ Kopf Wohnbau : Einfamilienhäuser ca. 20. 000 Holz (meist Fertighäuser): ca 4.000 = 20% mehrgeschossigen Bauten ca. 30.000 davon in Holzbauweise: ca. 500 ca. 2%

15 15 Holzmassivbau (10 m HBVDecken) Basis: 3-geschossiges Wohnhaus, 430 m² Nutzfläche Beton-Ziegelbau Vergleich Energiebilanz: Holzmassivbau, Beton-Ziegelbau

16 16 6.2 RAHMENBEDINGUNGEN: NORMEN ÖNORM B 2310 Ausgabe 2005-11-01 Fertighäuser. Begriffsbestimmungen und Mindestleistungsumfang ÖNORM B 2320 Ausgabe 2005-11-01 Wohnhäuser aus Holz. Technische Anforderungen ÖNORM B 5320 und Bbl Ausgabe 2006-09-01 Bauanschlüsse für Fenster, Fenstertüren, Türen und Tore in Außenbauteilen – Grundlagen für Planung und Ausführung ÖNORM B 3800-1 Brandverhalten von Materialien ausgenommen Bauprodukte - Teil 1: Anforderungen, Prüfungen und Beurteilungen ÖNORM EN 13501-1 Ausgabe 2006-07-01 Klassifizierung von Bauprodukten und Bauarten zu ihrem Brandverhalten - Teil 1: Klassifizierung mit den Ergebnissen aus den Prüfungen zum Brandverhalten von Baustoffen TU-Wien zur Verfügung.

17 17 6.2 RAHMENBEDINGUNGEN: BAUVORSCHRIFTEN TU-Wien zur Verfügung. Baustoffeigenschaften von Holz: Holz ist brennbar (B1 / B2) Holz ist nie nicht brennbar (A)

18 18 6.2 RAHMENBEDINGUNGEN: WR.BAUORDNUNG

19 19 6.2 RAHMENBEDINGUNGEN: WR.BAUORDNUNG

20 20 6.2 RAHMENBEDINGUNGEN: WR.BAUORDNUNG

21 21 6.2 RAHMENBEDINGUNGEN: WR.BAUORDNUNG In Wien in BKL 1+2 ist Wohnbau in Holzbauweise möglich!

22 22 ANFORDERUNGEN NACH BO WIEN AW F60 GD F60 DA F30 BAUKLASSE 1 + 2

23 23 6.3 HOLZBAUSYSTEME Prinzip der vertikalen Lastabtragung – –konzentriert (punktförmig, z.B. Stützen > Skelett, Fachwerk) – –diffus (flächig, z.B. Massivbauwand) Verwendete Holzquerschnitte – –Vollholz (z.B.quadratische Querschnitte > Skelett, Fachwerk) – –Brettquerschnitte (z.B. two by four > Rippenbau) – –Gefügte Massivwände (z.B. Blockbau) Fertigungsort – –Baustellenfertigung – –Vorfertigung Montageprinzip – –Fertigung nach Stockwerken > platform – –Fertigung nach Tragrichtung. Vertikal vor Horizontal > baloon Verbindungstechnik – –Klassische Verbindungen (Holz-Holz) – –Ingenieurmäßige Verbindungen (Holz-Metallverbindung-Holz) ien zur Verfügung.

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25 25 BAUTEILENTWICKLUNG STÜTZE RUNDHOLZ / KANTHOLZ TRÄGER

26 26 BAUTEILENTWICKLUNG BOHLEN UND BRETTER Für diese gibt es eine große Palette an Verarbeitungstechniken mit unterschiedlichen Qualitäten. Unverändert wichtig und äußerst vielseitig sind hierbei Schalungen. Die dafür geeigneten Querschnitte reichen von glattkantigen oder profilierten Brettern bis zu Leisten oder Profilen und von den überdeckenden Anordnungen bis zu solchen mit offenen Fugen. BRETTSTAPEL UND BRETTSPERRHOLZ Durch deren Einsatz entstanden bauphysikalisch und wirtschaftlich leistungsfähige Massivholzkonstruktionen mit einfachen Bauteilgeometrien und entsprechend günstigen Fügebedingungen. Die Verwendung großer Holzmengen bei gleichzeitig sehr guter Ausnutzung des Baumstammes macht diese Konstruktionen ökologisch interessant. BRETTSCHICHTHOLZ Das weit und hoch entwickelte Brettschichtholz wurd in mehrere unterschiedliche Richtungen optimiert und weist ein beachtliches Leistungspotential auf. Die wesentlichen Entwicklungs- und Optimierungskriterien sind dabei Tragfähigkeit, Formstabilität und Oberflächenqualität. Krümmungen in eine, zwei oder drei Richtungen sowie Drehungen erweitern die Möglichkeiten besonders für geometrisch anspruchsvolle Aufgaben. – –ien zur Verfügung.

27 27 HIERARCHIEN

28 28 6.3.1 RAHMENBAUWEISE Häufig in den USA, Kanada, Australien, Neuseeland u. Skandinavien Tragkonsturktion besteht aus: – –stabförmigen Tragegerippe - dem Rahmen (beidseitig beplankt) – –zwischen den Rippen ist die Dämmung – –TU-Wien zur Verfügung.

29 29 ÜBERSICHT RAHMENBAUWEISE

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31 31

32 32

33 33 6.3.1.1 RIPPENBAUWEISE

34 34 6.3.1.2 TAFELBAUWEISE

35 35 6.3.1.3 RAUMZELLENBAUWEISE Raumzelle bietet den höchsten Grad an Vorfertigung Das Gebäude wird aus 3-D stabelbaren Raumstrukturen zusammengesetzt. Diese enthalten neben Ver- und Entsorgungsleitungen auch die gesamte Inneneinrichtung. – –TU-Wien zur Verfügung

36 36 6.3.2 SKELETTBAUWEISE - Übersicht

37 37 6.3.2.1 HISTORISCHER SKELETTBAU FACHWERKBAU

38 38 6.3.2.2 INGENIEURSKELETTBAU

39 39 6.3.2.2 INGENIEURSKELETTBAU

40 40 6.3.3 MASSIVHOLZBAUWEISE - Übersicht

41 41 6.3.3.1 BLOCKBAUWEISE

42 42 6.3.3.2 BRETTSTAPELBAUWEISE

43 43 6.3.3.3 BRETTSPERRHOLZBAUWEISE

44 44 6.3.3.4 BSP -ELEMENTE

45 45 AbschlussAbschluss