Bedeutung der Betonzugspannungen in Holz‐Beton‐Verbunddecken

Holz‐Beton‐Verbunddecken (HBV‐Decken) stellen eine effiziente Hybridbauweise dar, deren Tragverhalten maßgeblich von der Steifigkeit der Verbundfuge beeinflusst wird. Diese Studie untersucht den Einfluss des Verschiebungsmoduls von Verbundschrauben auf die Biegerandzugspannungen in der Betonplatte und zeigt, dass marktübliche Schrauben aufgrund ihrer geringen Steifigkeit oft zu nicht erfüllbaren Beton‐Zugspannungsnachweisen bei größeren Spannweiten und Nutzlasten führen. Insbesondere die normative Vorgabe, die zentrische Zugfestigkeit des Betons anzusetzen, erscheint dabei als kritischer Faktor. Vor diesem Hintergrund wird die Möglichkeit einer ökologisch und wirtschaftlich vorteilhafteren Auslegung durch Verwendung der höheren Biegezugfestigkeit von Beton diskutiert. Da diesbezüglich für schlanke Betonquerschnitte (5–7 cm Dicke), wie sie bei nachträglich verstärkten HBV‐Decken typisch sind, bislang keine systematischen Untersuchungen vorlagen, wurden 48 Kleinbiegeversuche durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen eine signifikante Überschreitung sowohl der normativen zentrischen Zugfestigkeit als auch der Literaturwerte für die Biegezugfestigkeit (ermittelt an größeren Probekörpern). Diese Erkenntnisse legen nahe, dass eine realitätsnähere Bemessung unter Ausnutzung der Biegezugfestigkeit des Betons möglich ist, wodurch sich neue Potenziale für die Optimierung von HBV‐Decken ergeben.

Timber‐concrete composite floors represent an efficient hybrid construction method whose load‐bearing behavior is significantly influenced by the stiffness of the composite joint. This study investigates the influence of the slip modulus of composite screws on the bending edge tensile stresses in the concrete slab and shows that, due to their low stiffness, commercially available screws often lead to unsatisfactory design requirements for larger spans and imposed loads. In particular, the normative requirement to use the centric tensile strength of the concrete appears to be a critical factor. Against this background, the possibility of a more ecologically and economically advantageous design utilizing the higher flexural tensile strength of concrete is discussed. Since to date no systematic investigations have been carried out for slender concrete cross‐sections (5–7 cm thick), as is typical for subsequently reinforced timber‐concrete floors, 48 small‐scale bending tests were conducted. The results show a significant exceedance of both the normative centric tensile strength and the literature values for the flexural strength (determined on larger specimen). These findings suggest that a more realistic design is possible by utilizing the flexural strength of the concrete, thus opening up new potential for the optimization of timber‐concrete slabs.