Christian Sorg

• In den letzten Jahrzehnten erfreut sich die Holz-Beton-Verbundbauweise (HBVBauweise) steigender Bedeutung und Nachfrage, da die Relevanz des nachhaltigen und ressourceneffizienten Bauens stark zugenommen hat. In der aktuell üblichen Baupraxis werden diese Verbundsysteme nahezu ausschließlich als einachsig spannende Tragkonstruktionen ausgeführt. Im Vergleich zu Flachdecken in Massivbauweise ist deswegen ein Wettbewerbsnachteil vorhanden, der die Wirtschaftlichkeit und Anwendbarkeit der HBV-Decke begrenzt. Um einen Beitrag zur Überwindung dieser Nachteile zu leisten, wird im Rahmen dieser Arbeit das Trag- und Verformungsverhalten eines biaxial abtragenden HBV-Deckensystems untersucht. Der zusammengesetzte Querschnitt besteht aus den beiden Verbundpartnern Beton und Brettsperrholz (BSP). Da die bisherigen Verbundmittel für den einachsigen Lastabtrag ausgelegt sind, wird ein neuartiges Verbundmittel zur richtungsunabhängigen Längsschubkraftübertragung zwischen den Verbundpartnern benötigt. Dazu werden zylindrische Ausnehmungen in den BSP-Querschnitt gefräst und anschließend im Zuge der Herstellung des Betongurts mit Beton vergossen. Die Längsschubkraft wird durch Formschluss übertragen. Da das Verbundmittel gänzlich neu entwickelt wird, ist zu Beginn eine ausführliche numerische und experimentelle Betrachtung der Trag- und Verformungseigenschaften der Betonnocke an Kleinteilversuchen unverzichtbar. Anschließend wird das globale Tragverhalten des Deckensystems an großmaßstäblichen Versuchen sowohl experimentell als auch numerisch verifiziert. Es kann gezeigt werden, dass eine ausgeglichene biaxiale Tragwirkung erzielt werden kann. Im Vergleich zu einachsig spannenden Bauteilen wird eine deutliche Verbesserung der Trag- und Verformungseigenschaften erreicht. Aufgrund von Größenbeschränkungen bei Transport und Herstellung wird eine Unterteilung der flächigen Brettsperrholzelemente notwendig. Deswegen wird eine stirnseitige Verbindung der Elemente entworfen und die Auswirkungen der Nachgiebigkeit dieses Stoßes auf das Gesamtsystem verifiziert. Bei Verbundmitteln mit rundem Querschnitt wird oftmals die Versagensart Lochleibung des Holzquerschnitts maßgebend. Die bisherigen Ansätze zur Charakterisierung der Lochleibungsfestigkeit beruhen auf empirischen Näherungsgleichungen. Deshalb wird im Rahmen dieser Arbeit ein Ingenieurmodell zur Beschreibung der Spannungsverteilung um Öffnungen im orthotropen Werkstoff Holz entwickelt. Aus der Spannungsverteilung kann mittels Integration die Lochleibungsfestigkeit ermittelt werden. Das Modell wird unter Berücksichtigung der anderen möglichen Versagensmodi in ein Bemessungskonzept des neuartigen Verbundmittels überführt und erlaubt somit die Ermittlung der zulässigen Tragfähigkeit der Betonnocke unter Integration in das semi-probabilistische Sicherheitskonzept der Eurocodes.