Vergleich Schlankheit Stütze Beton u. Holz

Diskutiere Vergleich Schlankheit Stütze Beton u. Holz im Begleitende Ingenieurleistungen Forum im Bereich Neubau; Hallo zusammen, ich beschäftige mich in der Uni momentan mit Ökobilanzen und soll einen Vergleich zwischen dem Baustoff Beton und Holz...

  1. #1 Matyas Pinter, 01.08.2022
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    Hallo zusammen,

    ich beschäftige mich in der Uni momentan mit Ökobilanzen und soll einen Vergleich zwischen dem Baustoff Beton und Holz aufstellen. Hierfür soll eine Sütze gelegen im EG (Innenraum) eines Mehrfamilienhauses mit 5 Geschossen in massivbauweise verglichen werden.

    Da ich kein Statiker bin wollte ich mal in die Runde fragen, ob meine Annahme von einer vertikalen Last von 1000KN in so einem Fall realistisch ist?

    Gibt es irgendwo eine Tabelle aus der man die round about Querschnitte ermitteln kann? Also welche Maße eine Betonstütze aus C20/25 und welche eine Holzstütze aus Fichtenholz für so eine Last hat um verbaut werden zu dürfen?

    Für die Bewehrung war meine Annahme 150kg/m3 kommt das ca. hin?

    Es geht hier nicht um eine super genaue Bemessung, sondern eher um darum so round about wieviel Material ich benötige, damit ich die Ökobilanz aufstellen kann.

    Hoffe jemand von Euch kann mir etwas weiterhelfen! Vielen Dank!
     
  2. #2 DerSchreiner, 01.08.2022
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    Hallo, erstmal viel Erfolg im Studium.

    ich kann nur ein bissl beitragen zum Thema Holz, mit der Hoffnung das es weiterhilft:

    • Statik mit Holz bzw Knickwerte findest du auf der Din 1052 Holzbau
    • Wenn Fichte dann ist des in der Statik ein Leimbinder mit einer Glh24 verleimung ( statisches Holz)
    • die Tabellen was ich kenne, gibt es nur Querschnitt maximal 30 x 30 cm die Tabelle ist ausgelegt auf Biegung
     
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  3. #3 simon84, 01.08.2022
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  4. #4 SIL, 01.08.2022
    Zuletzt bearbeitet: 01.08.2022
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    Du bist dir da sicher ....Brückenbau ?

    Das funktioniert bei solch Lasten nichtmehr - Verbundstütze oder UHB Verbund am besten vermutlich Fertigteil oder Verbund ..mit Betonen ab mind C55

    Nein.

    Holz wird sehr schwierig, es gibt da zwar auch Verbundlösungen aber das werden enorme Querschnitte.

    Zum anderen soll die Stütze über alle Geschosse laufen oder ...pro Geschoss..bei Holz landest du ca bei l 3,5 m 45*45 KVH , wobei da auch andere Probleme hinsichtlich der Nachweise auftreten..Beton je nach Einspannung 35*35 ab C35 obwohl das eher auch sehr vage ist
     
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  5. #5 simon84, 01.08.2022
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    Die Frage ist nach Ökobilanz und die kann man auch anders beantworten. Auch Beton kann eine gute Bilanz haben, siehe zB der Auszug zu Ökobeton in dem paper das ich erwähnt habe.

    ausserdem ist die Aufgabenstellung einer einzelnen 10m hohen Säule realistisch ?
    Das würde man doch mit holz konstruktiv generell anders lösen.
    Du kannst doch so etwas nicht einfach nur stumpf mit last von oben rechnen :) das ist zu stark vereinfacht
     
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  6. SIL

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    Wo stehen 10m? :lock klar kannst auch noch länger bekommen - ich bin da schmerzfrei :hammer:
     
  7. #7 simon84, 01.08.2022
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    ok es geht dann nur um eine Stütze im EG, nicht über die 5 Geschosse ? Naja wie immer sehr magere Angaben :)
     
  8. #8 Matyas Pinter, 01.08.2022
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    Hallo,

    erstmal vielen Dank für Eure Beiträge. Die Stütze soll nur über ein Geschoss gehen ca.3,10m Höhe. Allerdings ruhen die 5 Geschosse auf der Stütze plus noch Wind- und Schneelasten. Ich bin von 5 Geschossen ausgegangen, weil das so die mir bekannte Range ist in der man noch ein Haus in Holzbauweise herstellen kann. Ich muss zugeben der Vergleich ist auch etwas konstruiert, weil man bei einer massivbauweise tendenziell eher eine Beton und in Holz eben eine Holzstütze verbauen würde. Außerdem sind die ständigen Lasten bei einer Holzbauweise ja auch geringer was sich dann auch auf den Querschnitt der Stütze auswirken würde...Wie Ihr seht ist das Ganze doch nicht so trivial...

    Aus Euren Beiträgen kann ich entnehmen, dass 1000kn zu hoch angesetzt ist...wären 100kn pro Geschoss eher passend also insgesamt dann 500kn, die vertikal auf die Stütze wirken?

    Wieivel Bewehrungsstahl kann man pro m^3 für so ne Stütze annehmen?

    Und wie komme ich nun auf die Querschnitte? Gibt es da nicht so Diagramme oder Tabellen anhand deren man sowas ermitteln kann? Oder muss ein kompletter Nachweis im Einzelfall geführt werden? Dafür habe ich weder die Software noch das Know-How..
     
  9. #9 Fabian Weber, 02.08.2022
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    Also falls es sich um ein Architektur- bzw. Bauingenieursstudium handelt, dann frag mal im Tragwerkslehrstuhl nach.

    Die Ökobilanz von Holz ist immer besser, mal abgesehen davon, dass man im Holzbau jetzt eher selten mit Stützen plant im Gegensatz zum Betonbau.

    Das Holz bindet CO2 dauerhaft aus der Atmosphäre, der Beton verursacht zunächst CO2.

    Je mehr Holz verwendet wird, desto mehr CO2 wird gebunden, daher darf die Stütze ruhig fett sein.
     
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  10. #10 simon84, 02.08.2022
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    wenn es als Baum wächst ja, aber doch Nicht wenn es als Bauholz eingesetzt wird
     
  11. #11 Fabian Weber, 02.08.2022
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    Doch klar, dann ist es kein Brennholz, Papier, kurzlebige Spanplatte etc., sondern erstmal ist das CO2 für ca.70 Jahre (Lebensdauer Haus) gebunden. Zeit die die Menschheit aktuell braucht um erstmal weitere CO2-Reduzierungstechniken in großem Stil zu etablieren, denn das 1,5Grad Ziel der UNO rechnet ja bereits solche Technologien ein.
     
  12. #12 simon84, 02.08.2022
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    Die Holzstütze baut aber wenn sie verbaut ist kein weiteres CO2 mehr um. Ein Baum wenn er stehen bleibt schon.
    Deshalb sollte man um nachhaltig zu sein, genau so viel Masse an Bäumen anpflanzen, wie man für die Stütze auch abgeholzt hat. Dann wird ein Schuh draus.
     
  13. SIL

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    Sehr schöne Konstruktion...

    Nein , dann viel zu wenig

    So als Gedanken - ein EFH in so mittel Größe in Ständer/ Rahmenbauweise ca 100 to, massiv gemauert ca x2, vernünftige 5 Geschosser aus wirtschaftlichen Gründen pro Geschoss mind. 250m² ..
    Die gibt es, allerdings nicht für solch absonderliche Lasten- mit Holz technisch als einzelne Stütze gar nicht machbar, das wäre eher ein Verbund, Betonbau geht noch, aber Ökologische Betrachtung bezieht sich ja nicht nur auf die reinen Herstellungskosten/Energie sondern auch auf den Nutzen ...formal betrachtet hat Fibi natürlich mit Holz erstmal die Nase vorn, technisch und wirtschaftlich eher daneben.

    Ga
    Gar nicht - bei diesen Angaben.
     
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  14. #14 Matyas Pinter, 02.08.2022
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    Hmm schwierig, ich habe heute Rücksprache mit dem Prof. gehalten es muss nicht die Last von einem MFH sein EFH reicht aus.

    Also was ist denn so eine typische Last die vertikal in einem EFH auf so eine Stütze wirkt? Sagen wir mal in massivbauweise... Stütze 3.1m Höhe.. und EFH mit 1 OG... Sind hier 500kN realistisch?!?!

    Dafür muss es doch Tabellen oder Diagramme geben :D sonst hab ich ein Problem! Ich kann das echt nicht berechnen und das ist auch nicht Sinn der Übung es geht ja um die Co2 Bilanz der Materialien... aber um die zu ermitteln brauche ich einen Anhaltspunkt welche Querschnittsabmessungen und Bewehrungsmenge realistisch sind...

    Hat jemand eine Idee? Wäre seeeehr dankbar für jede Hilfe, weil ich bis Freitag auf ein Ergbnis kommen sollte!

    Grüße,
    Matyas
     
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  15. #15 ApfelJohn, 02.08.2022
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    500kN Designlast sind nicht unmöglich, vor allem nicht bei der Architektur von heute - Sind aber schon eher das obere Spektrum. Was du auf jeden Fall beachten solltest, ist das Holz in seiner Tragfähigkeit sehr begrenzt ist. Wenn du eine Stütze mit 500kN belastest, wird es sich wohl oder übel um ein massives Haus handeln müssen. Eine 3,10m Holzstütze mit 500kN ist nicht bemessbar bzw. niemals wirtschaftlich.

    Bemessungstabellen für Leien gibt es für Stützen meines Wissens nicht - Habe ich auch nochnicht gesehen.

    150kg/m³ ist schon eine sehr hoch bewehrte Stütze. Würde eher mit 90-120kG/m³ ins rennen gehen oder halt tatsächlich kurz berechnen.
     
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  16. #16 Matyas Pinter, 02.08.2022
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    Super das hilft mir weiter! Habe einen online Rechner gegen Knicken gefunden und die Last nochmal auf 300kN reduziert dabei kam raus das im Eulerfall 2 eine 3,1m Quadratische Stütze aus Fichtenholz mal mindestens 170mm x 170mm im Querschnitt haben muss um eingebaut zu werden zu dürfen. Damit lässt sich schonmal arbeiten!

    Leider hat der Rechner keine Option für Beton... ich denke mal es würde unwesentlich dünner ausfallen, weil ja ca. von allen Seiten 3cm Überdeckung notwendig sind.. kennt jemand von Euch eine einfache Software mit der man das mal eingeben kann, zu der es evntl eine kostenfreie Testversion gibt?

    Ach ja.. vielleicht kann mir auch noch jemand von euch sagen ab welcher Druckfestigkeitsklasse Beton teuer wird?
     
  17. #17 Matyas Pinter, 02.08.2022
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    Ich habe im Nachgang noch diese Tabelle gefunden

    Soviel kostet Fertigbeton
    1 Kubikmeter Fertigbeton (Druckfestigkeit C8/10) ca. 67 EUR
    1 Kubikmeter Fertigbeton (Druckfestigkeit C12/15) ca. 72 EUR
    1 Kubikmeter Fertigbeton (Druckfestigkeit C16/20/25) ca. 78 EUR
    1 Kubikmeter Fertigbeton (Druckfestigkeit C30/37) ca. 88 EUR
    1 Kubikmeter Fertigbeton (Druckfestigkeit C35/45) ca. 95 EUR
    1 Kubikmeter Fertigbeton (Druckfestigkeit C40/50) ca. 104 EUR
     
  18. #18 ApfelJohn, 02.08.2022
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    Mindestmaß für Betonbauteile ist 20cm. wie du schon sagtest brauchst du 2,5cm Betondeckung auf beiden Seiten und nochmal 1cm Bügel und 1cm für die Bewehrung beidseitig.

    Beton wird je höher die Festigkeitsklasse ist immer teurer. Standardbeton ist C25/30 oder C20/25 wird glaube ich auch noch verwendet. Alles über c25/30 befindet sich in der Überwachungsklasse 2 und wird dann von der Ausführung her teurer.

    Wenn du die Bewehrung grob Berechnen willst mach es einfach von Hand. Der Nachweis einer Pendelstütze ist in 2-3Zeile ngemacht, geht schneller als software zu downloaden/suchen
     
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  19. SIL

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    Doch - jedes Fertigteil Werk und Holz gibt es genauso.

    Ansonsten hat John da schon fast alles geschrieben, typische Holzquerschnitte sind ab 20*20 bis 30*30 im EFH , Beton Fertigteil rund ab 18cm gestuft alle +2 cm, und Rechteckig/ Quadrat ab 20*20 bis 30*30 , wobei 30*30 schon eher selten ist,.
    Software bekommst du als Demo bei fast allen Dl....D.I.E. Frilo such dir was aus , da sind bei fast allen auch Stützen Exemplare bzw als Vorlage enthalten Holz/Stahl/Beton etc
     
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  20. #20 Matyas Pinter, 04.08.2022
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    Vielen Dank für Eure Hilfe! Ich werde jetzt eine 180mmx180mmm Fichtenholz Sütze (170x170 scheint kein Standardmaß zu sein) mit einer 200x200mm Betonfertigteilstütze vergleichen. Habe mich auf Herstellerseite schlau gemacht die bieten C20/25 mit 12kg Bewehrung pro Laufmeter.

    Danke Danke Danke!
     
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Vergleich Schlankheit Stütze Beton u. Holz

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