Untersuchung des Tragverhaltens verschiedener Kervenverbindungen eines neu entwickelten, demontierbaren HBV‐Deckensystems

Die Bauindustrie trägt erheblich zum globalen Energie‐ und Ressourcenverbrauch bei. Angesichts der Klimaziele gewinnen nachhaltige Materialien und das Konzept des Design for Disassembly (DfD) – also die Entwicklung von Bauteilen, die ohne großen Aufwand demontiert und wiederverwendet werden können – zunehmend an Bedeutung. Dies gilt besonders für hybride Bauelemente, die verschiedene Baustoffe im Querschnitt vorteilhaft kombinieren. In dieser Arbeit wurden vorgefertigte Holz‐Beton‐Verbunddeckenelemente (HBV) unter Berücksichtigung von DfD entwickelt. Im Fokus stand die Optimierung der Schubverbindung zwischen Holz und Beton, die das Tragverhalten wesentlich bestimmt. Untersucht wurden Tragfähigkeit, Duktilität und Demontierbarkeit verschiedener Kervenverbindungen als demontierbare Alternative zu geklebten oder mechanischen Anschlüssen. Die Ergebnisse zeigen, dass Kervenverbindungen eine mechanisch wirksame und leicht lösbare Lösung darstellen. Besonders effektiv ist die beidseitig angeschrägte Form, die hohe Tragfähigkeit, gute Duktilität und einfache Demontage vereint. Die neu entwickelten HBV‐Elemente weisen eine starke Verbundwirkung bei gleichzeitig einfacher Trennbarkeit auf – ein klarer Vorteil für Wiederverwendung und Ökobilanz.

The construction industry contributes significantly to global energy and resource consumption. In view of climate targets, sustainable materials and the concept of Design for Disassembly (DfD) – developing components that can be dismantled and reused with minimal effort – are gaining increasing relevance. This is particularly true for hybrid elements that combine the advantages of different materials within a single cross‐section. In this study, prefabricated timber‐concrete composite (TCC) floor elements were developed with a focus on DfD. The key objective was to optimize the shear connection between timber and concrete, as it largely governs the structural behaviour. Load‐bearing capacity, ductility and disassembly of different notch connections were investigated as an alternative to bonded or mechanical connectors. The results show that notched connections provide a structurally efficient and reversible solution. The birdsmouth‐shaped notch proved especially effective, offering high load‐bearing capacity, good ductility, and ease of disassembly. The newly developed TCC elements demonstrated strong composite action and simple separability – clear advantages in terms of reusability and environmental performance.