WOOMI Wood meets minerals

In den Bereichen Erweiterung, Ausbau und Verstärkung von Bestandsgebäuden bietet der Holzbau ein großes Potential. Durch seine guten Festigkeitseigenschaften bei gleichzeitig geringem Gewicht ermöglicht Holz die Erweiterung von Gebäuden, ohne die bestehende Struktur übermäßig zu belasten. Dabei muss Holz mit mineralischen Werkstoffen verbunden werden. Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung von Verbindungen und geeigneten Bemessungsverfahren für die Verbindung der beiden Baustoffe.

Derzeit existiert kein gemeinsames Bemessungskonzept für nachträgliche Verbindungen zwischen mineralischen Baustoffen und Holz. Stattdessen erfolgt die Berechnung getrennt:

• Beton: Die Bemessung nach Eurocode 2 beschränkt sich weitestgehend auf metallische Anbauteile ohne oder mit geringen Abständen zum Beton. Die Bemessung der Verankerung von Holzanbauteilen basiert auf vereinfachten Lastübertragungsmodellen, bei denen das Holzbauteil nicht berücksichtigt und die Kraft idealisiert auf Höhe der Schwerelinie des Holzes auf den Anker übertragen wird.
• Holz: Das Befestigungselement im Holzanbauteil wird nach Eurocode 5 bemessen, analog zu einer Stahlblech-Holz- oder Holz-Holz-Verbindung. Durch Betonabplatzungen vor dem Befestigungselement muss jedoch auch hier ein gewisser Abstand zwischen den Bauteilen berücksichtigt werden.

Diese getrennte Betrachtung führt zu einer komplexen und ineffizienten Bemessung, bei der die tatsächliche Tragfähigkeit der Verbindungen nicht voll ausgeschöpft werden kann.

Das Kernziel des Projekts ist die Entwicklung leistungsfähiger, wirtschaftlicher und baupraktisch gut ausführbarer Verbindungen zwischen Holz und Beton. Hierfür muss der Kenntnisstand über die Interaktion von Holz, Befestigungselement und Beton erfasst und erweitert werden. Dadurch soll ein mechanisches und stochastisches Grundverständnis der baustoffübergreifenden Verbindungen unter statischer und dynamischer Belastung geschaffen werden. Über die Entwicklung von wirklichkeitsnahen mechanischen Modellen des Tragverhaltens der mechanischen Verbindungen und Berücksichtigung streuender Einflussgrößen können Ansätze für Bemessungsmodelle für Verbindungen zwischen Holz und mineralischen Baustoffen hergeleitet werden.

WOOMI ist ein Kooperationsprojekt zwischen der Versuchsanstalt für  Stahl, Holz und Steine (VAKA) des KIT und der Abteilung Befestigungstechnik des Instituts für Werkstoffe im Bauwesen (IWB) der Universität Stuttgart. Zusätzlich wird es durch einen Projektausschuss aus KMU, Industriepartnern und Verbänden begleitet.

Das Projekt wird durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) im Rahmen des Holz Innovativ Programms (HIP) des Landes Baden-Württemberg gefördert.