Projektbericht: Weit gespannt mit Holz-Beton-Verbund

(20.11.2009) Ein ganzheitliches Konzept rund um Fitness, Gesundheit und Wellness verspricht das Sportcenter Rückgrat in Donaueschingen (siehe Google-Maps). Für ihr Angebot haben die Betreiber zusammen mit ihrem Architekten Dipl.-Ing. Günter Limberger eine maßgeschneiderte Hülle konzipiert und gebaut. Nachhaltig und komplett CO₂-neutral soll das Gebäude den hohen Anspruch des Bauherrn widerspiegeln:

In prominenter Lage im Schlosspark von Donaueschingen entstand ein kompakter kubischer Bau. Das zweigeschossig konzipierte Gebäude in Passivhausstandard bietet rund 1.400 Quadratmeter Nutzfläche. Im Trainingsbereich im Erdgeschoss sorgen eine filigrane Stahlkonstruktion und sehr weit spannende Holz-Beton-Verbunddecken für einen offenen Charakter, welcher durch bodentiefe Verglasungen mit ungestörtem Ausblick in den Schlosspark und ins Grüne noch verstärkt wird.

Schwingungsfrei und weit gespannt

... mit zusätzlicher Abstützung während der Bauzeit (Bild vergrößern)
 

Der planende Architekt Dipl.-Ing. Günter Limberger wählte für die Deckentragwerke eine Holz-Beton-Verbundkonstruktion nach dem com-ing-System, um die geplanten Spannweiten von 6,50 Meter wirtschaftlich und bei schlanker Dimensionierung herzustellen. Mit einer reinen Holzkonstruktion hätten sich die Schall- und Schwingungsbelastungen, die in den Gymnastikräumen im Obergeschoss auftreten, nicht zufriedenstellend lösen lassen. Gute Erfahrungen mit der wirtschaftlichen Holz-Beton-Verbund-Decke und die ingenieurtechnische Unterstützung des Systemanbieters erleichterten die Entscheidung.

Die Unterzüge wurden in unterschiedlichen Dimensionen in Stahlbauweise hergestellt, das Deckentragwerk selbst besteht aus Tragbalken aus Nadelholz in C 24 mit den Abmessungen 14 x 26 cm und einer Brettschalung. In die Balken wurden Schubverbinder 7.3/150 mm nach Vorbemessung im 45-Grad-Winkel ohne Vorbohren eingeschraubt (siehe vergrößerten Ausschnitt aus dem nächsten Bild unten). Ein definierter Anschlag sorgte für die richtige Einschraubtiefe. Auf Abstandhalter wurde die Armierung Q 188 verlegt und mit einer 6 cm dicken Betonplatte in der Qualität C25/30 versehen. Während der Betonierung wurde die Decke unterseitig mit leichter Vorspannung abgestützt.

Verbesserter Brandschutz

Kern der Holz-Beton-Verbundlösung ist der TCC Integral-Schubverbinder, eine patentierte und bauaufsichtlich zugelassene Spezialschraube (Z-9.1-603). Sie verbindet Holzbalkendecke und Betonscheibe zu einem elastischen Verbundtragwerk. Der nichtbrennbare und druckfeste Beton liegt in der Druckzone und nimmt hohe Lasten auf. Er dämpft Schwingung, reduziert die Schallweiterleitung und erhöht die Brandsicherheit. Das leichte und zugfeste Holz liegt in der Zugzone. Die Schubverbinder verteilen die anfallenden Lasten zwischen den beiden Tragwerken. Die Spezialschrauben sind auf die auftretenden Knick- und Schubbelastungen ausgelegt, ihre Geometrie soll Ausreißen verhindern und eine definierte Einschraubtiefe sichern. Punktuelle Lasten werden dabei auf mehrere benachbarte Tragwerksbalken verteilt. Die lastverteilende Funktion ermöglicht eine Verdoppelung bis Verdreifachung der Verkehrslast. Das Ergebnis des com-ing Holz-Beton-Verbunds sind Decken mit hoher Tragfähigkeit, die in Bezug auf Schallschutz, Brandschutz und Schwingung sehr gute Werte erzielen - siehe dazu auch zur Erinnerung Beitrag "Holzdecken sanieren: Wirtschaftliche Alternative durch Verbund" vom 3.10.2007.

Luftdicht angeschlossen

Eine Besonderheit der Deckenkonstruktion in Donaueschingen ist die Verbindung der Decken mit den Außenwänden. Die Decke wurde mittels Balkenschuhen befestigt damit die innere OSB-Platte als luftdichte Ebene im Deckenabschluss sauber weitergeführt werden kann. Dieses und weitere optimierte Details führten zu einem Blower-door-n50 Wert von 0,18.

Weitere Informationen zu Holz-Beton-Verbunddecken können per E-Mail an Dipl.-Ing. Holger Rupprecht angefordert werden.