Historische Holzverbindungen
Historische Gebäude sind kollektive Erinnerungsorte und als solche erhaltenswert. Um eine fachgerechte Erhaltung zu garantieren, wurde das Trag- und Verformungsverhalten von historischen zimmermannsmässigen Vollholzverbindungen untersucht.
Steckbrief
- Beteiligte Departemente Architektur, Holz und Bau
- Institut(e) Institut für Holzbau IHB
- Forschungseinheit(en) Fachgruppe Baukultur FGBK
- Förderorganisation Andere
- Laufzeit 01.01.2015 - 31.12.2015
- Projektleitung Mareike Vogel
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Projektmitarbeitende
Stefan Lang
Flavien Sauser - Partner Lauber Ingenieure AG
Ausgangslage
Historische Gebäude leisten einen grossen Beitrag zum Geschichtsbild einer Region. Häufig fungieren sie als Wahrzeichen, bestimmen das Stadt/Landschaftsbild und sind besonders schützenswert. Um diese Gebäude zu erhalten, sind Umbau- und Sanierungsmassnahmen notwendig. Dabei stossen Ingenieure oft auf Probleme. Ein wesentliches Problem liegt darin, dass nicht genügend Kenngrössen zur Berechnung historischer zimmermannsmässigen Verbindungen vorhanden sind. Folglich werden die Verbindungen in ihrem Trag- und Verformungsverhalten unterschätzt. Dies führt zu deutlich aufwendigeren und teureren Sanierungsmassnahmen. Ziel der Forschungsarbeit ist, historische Holz-Holz-Verbindungen auf ihr Trag- und Verformungsverhalten zu untersuchen um einen Leitfaden für die Baupraxis zu. Die Untersuchung setzt sich zum einen aus praktischen Tests, zum anderen aus FE-Modellierungen zusammen. Besonderes Augenmerk wird auf Verbindungen mit verschiedenen Verbindungsmittel und die Ermittlung von Drehfedersteifigkeiten gelegt, um zukünftig gezieltere und effizientere Sanierungsmassnahmen zu verwenden. Zum Erreichen dieser Ziele, werden im ersten Schritt eine Zusammenstellung historischer zimmermannsmässiger Verbindungen vorgenommen und nach verschiedenen Kriterien (z.B. Bauzeit, Schwachstellen etc.) aufgelistet. Darauf folgen numerischen Simulationen. Im Anschluss finden experimentelle Untersuchungen statt. Die Auswertungen aller Ergebnisse werden in einem Leitfaden für die Baupraxis zusammengefasst.
Vorgehen
Das vorliegende Dokument stellt den Leitfaden zum Forschungsprojekt „Historische Holzverbindungen“ dar. Dieses Projekt wurde gefördert von der Stiftung Denkmalpflege in Bezug auf ihr Jahresthema 2015 „Naturwissenschaft und Technologie in der Denkmalpflege“. Das Forschungsprojekt widmete sich der Untersuchung des Trag- und Lastverformungsverhaltens von historischen Vollholzverbindungen und Erstellung eines Leitfadens für die Baupraxis. Ein wesentliches Problem bei Umbau- und Sanierungsmassnahmen liegt darin, dass nicht genügend Kenngrössen zur Berechnung historischer zimmermannsmässigen Verbindungen vorhanden sind. Folglich werden die Verbindungen in ihrem Trag- und Verformungsverhalten unterschätzt. Dies führt oft zu deutlich aufwendigeren und teureren Sanierungsmassnahmen. Durch das Vorhandensein umfangreicher Literaturquellen wurde sich in erster Linie auf deren Auswertung konzentriert. Dem Grossteil der gesichteten Arbeiten liegen eigene Versuche durch die jeweiligen Autoren zugrunde, andere Autoren entwickeln neue Rechenmodelle aufgrund „fremder“ Versuche bzw. entwickeln vorhandene Modelle weiter. Wurden vorhandene „Lücken“ bei der Auswahl der Prüfkörper ermittelt, wurden durch die Autoren (BFH) eigene Versuche durchgeführt, um bereits vorliegende Versuchsreihen und daraus entwickelte Rechenmodelle zu verifizieren oder ggf. zu hinterfragen. Auf eine Simulation mittels FEM wurde hier – aufgrund der grossen Anzahl der vorliegenden Forschungsarbeiten - bewusst verzichtet.
Ergebnisse
Die Ergebnisse sind im Leitfaden ausführlich dargestellt.
