Holz-Beton-Verbund, Verständnisfrage

Diskutiere Holz-Beton-Verbund, Verständnisfrage im Holzrahmenbau / Holztafelbau Forum im Bereich Neubau; http://www.forum-holzbau.com/pdf/12_EBH_15_Bathon.pdf Zitat: Optimale Nutzung der spezifischen Werkstoffeigenschaften: Durch die Herstellung des...

  1. #1 capslock, 07.10.2019
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    http://www.forum-holzbau.com/pdf/12_EBH_15_Bathon.pdf

    Zitat:
    Optimale Nutzung der spezifischen Werkstoffeigenschaften: Durch die Herstellung des Verbundes zwischen den Werkstoffen Beton und Holz zu einem Verbundquerschnitt beteiligen sich beide Materialien – Beton und Holz – gemeinsam am Lastabtrag. Bei statischen Einfeldträgersystemen – wie sie im Altbau häufig anzutreffen sind – übernimmt die oberseitig angeordnete Betonplatte die Druckspannungen, während den unten liegenden hölzernen Deckenbalken die Zugspannungen im Verbundquerschnitt zugeordnet werden. Damit liegt eine werkstoffoptimierte Anordnung vor. Die zwischen den beiden Teilquerschnitten Holz und Beton angeordneten Verbindungsmittel übertragen die zugehörigen Schubkräfte.

    Dass ein schubfester Verbund notwendig ist, damit der Beton die Schubkräfte aufnehmen kann, ist klar. Damit erhöht sich der Gesamtquerschnitt des Trägers. Aber warum ist es eine "werkstoffoptimierte Anordnung"? An der Grenze der Belastbarkeit hat ein Tragbalken aus C24-KVH oder sogar besserer Qualität immer ein Problem mit der Biegespannung an der Unterseite, während an der Oberseite beim Schub noch viel Luft ist.

    Würde also eine schubfest angebrachte Beplankung mit OSB oder Mehrschichtplatten bei gleicher Gesamthöhe die gleiche Tragfähigkeit ergeben wie HBV?

    Oder hat HBV neben dem höheren Eigengewicht sogar den Nachteil, dass das Schwinden das Holz vorspannt, und zwar anders als beim Spannbeton nur einseitig, so dass effektiv eine Schwächung statt einer Verstärkung stattfindet?
     
  2. #2 capslock, 20.11.2019
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    Mittlerweile bin ich tiefer eingestiegen. Der o.g. Abschnitt ist schon etwas verkürzt.

    Falls jemand später drüber stolpert (den Bauings. dürfte es eh klar gewesen sein):
    - Beton und Holz bilden einen Verbund, bei dem der fast beliebig druckfeste Beton halt die Druckkräfte aufnimmt
    - dadurch ergibt sich (nach FE-Rechnung) ein höherer effektiver E-Modul des Verbundbalkens und somit auch eine geringere Durchbiegung des Holzbalkens, somit auch geringere Biegespannungen
    - Knackpunkt ist, wie man Holz und Beton koppelt, das war oben schon richtig beschrieben. Normalerweise sind diese Verbindungen der Schwachpunkt hinsichtlich Traglast, aber damit kann man auch gezielt die Duktilität steuern.
     
  3. SIL

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    Nein.
    Nein, der Beton ist in seiner Güte begrenzt, beliebig ist da nix.
    Ja aber nein die zl sigma wird höher
    Nein, ein gezieltes steuern ist nicht möglich, schon gar nicht in einer Langzeitbetrachtung, nicht duktile Stähle im Verbund verwendet seit Jahren keiner mehr, es wird nur zwischen duktil und hochduktil unterschieden bzw noch Sonderformen wie SAS, Corb... Textil etc
     
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  4. #4 capslock, 22.11.2019
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    Also einigen wir uns darauf, dass Beton mindestens eine Größenordnung druckfester ist als Holz, das reicht Physikern wie mir für die Beschreibung beliebig :)

    Ein Schelm, wer bei Duktilität nur an Stahl denkt! Bitte google mal Holz Beton Verbund Kerve, da wurden in jüngerer Zeit ganze Doktorarbeiten drüber geschrieben. Es gibt sogar duktile Verbindungen nur mit Holz und Beton ohne Stahl. Duktil heißt erstmal nur, dass es eine zunächst näherungsweise in der Last lineare Verformung gibt bevor es zu katastrophalem Versagen kommt. Wenn man den Schubmodul von Holz beispielsweise im Vorholz einer Kerve ansetzt, geht das durchaus ganz ohne Stahl.
     
  5. #5 SIL, 22.11.2019
    Zuletzt bearbeitet: 23.11.2019
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    Nee, du erreichst die plastische Verformung - und Spannungs/Dehungsdiagramme sind bei den meisten Stoffen oder Materialien eben nicht linear - und sobald du im plastischen Bereich ist - ist was nicht so 'recht', dieser Zustand ist nicht kontrolliert bzw kannst du nicht abschätzen ob du dich dem Bruchzustand näherst.( plastische Endzustände sind im Bauweisen nicht unbedingt erzielenswert, zumindest den Baubereich hier im Forum) Es gibt noch etwas allgemein wie quasi plastisch, das sind aber Sonderfälle - hinzu kommt Schwinden und Kriechen, Alterung ( ob aus Fremd Kristallation oder aus dem Material selbst...) und Stahl fließt zwar wenig aber er tut es( Strecken), aber ich glaube das ist ein Thema hier etwas ungeeignet.
    Das ganze beruht eh auf empirischen oder Versuchsdaten.
    Es gibt durchaus Hölzer die mit Standardbeton 'mithalten' bei entsprechender Behandlung...
    Edit bevor Capslock wieder schimpft...
    Natürlich sind die Baustoffe Duktil Hoch oder E /C Super Duktil errichtet oder bemessen wird im elastischen Zustand ( ausser SB etc), Sinn ist ja genügend Sicherheit zu erreichen bei einer Überbelastung und im 'Streck-Fliessbereich zu verbleiben, das heisst aber nicht das dies dann so bleiben kann - weil plastisch verformt und optisch sichtbar.
    Vor vielen Jahren wurde viel schlaff bewehrt bis so ca 20m auch Unterzüge, im Ergebnis gab es' Durchhang' bis zu 1 m, ohne das dann dort eine Gefährdung entstand - allerdings ist das so ein 'Grenzspiel' 2 TWP meinten das geht noch.... die anderen nein... nun such dir was aus ;)
    Von der Dimension her 1,20/65so ca wären diese Unterzüge.
    Bei älteren Bauwerken besteht oft das Problem, der Stahl nicht sonderlich war, Carbonatisierung, der Beton nicht sonderlich Verbundfehler....
    Im Endeffekt gibt dir Duktil etwas Sicherheit, daraus aber zu schließen das hält schon wäre etwas verwegen. :winken
     
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