Ausgangssituation
Beim Einsatz von Stahl als Primärtragwerk von Glaskonstruktionen, kann bei entsprechender Tragstruktur auf störende Diagonalstäbe zur Aussteifung weitgehend verzichtet werden. Schlank durchgebildete Holzbauteile müssen zur Erzielung der Aussteifung im Regelfall mit Diagonalen versehen werden, welche die architektonische Gestaltung stören. Weitere Probleme treten auf, wenn sich das Bauwerk über mehrere Geschosse erstreckt.
Um auf Aussteifungsdiagonale verzichten zu können, wäre der Ansatz anderer aussteifender Elemente notwendig, falls die Tragwerkskonstruktion nicht durch biegesteife Ecken bzw. Einspannungen ausgesteift wird.
Die aussteifende Wirkung der Verglasung wird derzeit für die entsprechenden Nachweise nicht angesetzt. Auch bei elastischer Ausbildung der Verbindung zwischen Tragwerk und Verglasung wird immer ein Anteil der Belastung infolge der Scheibentragwirkung durch die Verglasung aufgenommen werden. Aus diesem Grund erscheint es sinnvoll, die Tragwirkung der Verglasung zu erfassen, um einerseits Schäden zu vermeiden und andererseits die aussteifende Wirkung bei der Bemessung in einem vertretbaren Rahmen zu nutzen.
Für Aussteifungsverbände kann generell festgestellt werden, daß dann keine Beanspruchungen aus vertikaler Belastung auftreten, wenn alle vertikalen Bauteile ideal lotrecht angeordnet sind und keine Lastkomponenten rechtwinklig zur Trägerachse vorhanden sind.
Im praktischen Fall müssen wegen unvermeidlicher Fertigungs- und Montageungenauigkeiten Abweichungen von der idealen Lage in Kauf genommen werden. Diese treten immer auf, wenn Windlasten oder sonstige von außen angreifende Horizontalkräfte in die Träger- und Verbandsebene eingeleitet werden und somit Formänderungen hervorrufen.
Zielsetzung
Ziel des Vorhabens ist, die aussteifende Wirkung von Glasscheiben bei Holz-Glas-Konstruktionen nachzuweisen, die konstruktiven Randbedingungen für die Verbindung Rahmenkonstruktion — Glasscheiben festzulegen und die Grundlagen für ein Bemessungsverfahren zu solchen Konstruktionen vorzuschlagen. Hierbei muß so vorgegangen werden, daß zur Erhaltung der Standsicherheit des Bauwerkes im Falle eines Glasbruches (dies stellt den außergewöhnlichen Lastfall dar) eine ausreichende Resttragfähigkeit gesichert ist, bis die Scheiben erneuert sind. Ob die Resttragfähigkeit ausschließlich durch die Scheiben zu gewährleisten ist, muß noch geklärt werden. Der Nachweis der Tauglichkeit von Glasscheiben zur dauerhaften Gewährleistung der statisch erforderlichen Aussteifung von filigranen Tragwerken in Holzbauweise, stellt sicherlich einen wesentlichen Beitrag zur Förderung der Anwendung des Baustoffs Holz dar. Glasscheiben als Aussteifungselemente, welche statische und bauphysikalische Funktionen gleichzeitig erfüllen können, stellen eine mögliche Lösung zur Erreichung der nachfolgend beschriebenen Zielsetzung dar.
Bisher wird die Aussteifung von Holzkonstruktionen, insbesondere bei leichten Fassadenhüllen bzw. Wintergärten entweder durch:
- biegesteife Eckausbildungen oder Fußpunkteinspannung der Holzstützen (überwiegend durch Verwendung von metallischen Verbindungsmitteln) oder mittels
- Zugdiagonalen im Sichtbereich erreicht, was meist sowohl zu wirtschaftlich als auch zu optisch nachteiligen Lösungen führt.
Bei positivem Abschluß des Projekts stehen wirtschaftlichere und architektonisch ansprechend gestaltete Holz - Glas- Konstruktionen in Aussicht, welche bessere Chancen auf diesem Zuwachsmarkt haben werden.
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Norbert Sack
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