Kappendecke 2.0 – Lehm statt Ziegel

?berblick

Eine tragende Geschossdecke aus Naturmaterialien kann als Kappendecke mit B?gen aus Stampflehm und Tr?gern aus Holz realisiert werden. Die Herstellung und die Tragf?higkeit dieser Elemente für reale Bauvorhaben wird erforscht.

Fragestellung

  • Wie weit k?nnen B?gen aus Stampflehm hergestellt werden und die üblichen Nutzlasten aus dem Geschossbau tragen.
  • Wie k?nnen die Kappendeckenelemente seriell vorgefertigt werden und auf die Baustelle transportiert werden
  • Wie sieht die Konstruktion im Detail aus

Wissenschaftliche Vorgehensweise und Methodik

  • Herstellung verschiedener Grundelemente mit B?gen aus Lehm und Tr?gern aus Holz
  • Belastungsversuch der B?gen mit verschiedenen Spannweiten

Ergebnisse

  • Tragende B?gen aus reinem Lehm k?nnten eine Alternative zur Holzbalkendecke sein. Geschossdecken aus Holz fehlt oft die (thermische) Masse. Bei einer Decke mit Lehmb?gen ist die Masse in ausreichendem Ma?e vorhanden.
  • Es wurde gezeigt, dass Geschossdecken aus tragenden Lehmb?gen zu bauen für die reale Umsetzung z.B. beim Projekt Besucherzentrum Schloss Charlottenburg grunds?tzlich m?glich ist und diese Idee der wh-p Ingenieure Bez+Kock Architekten für das neue Besucherzentrum am Schloss Charlottenburg in Berlin realisiert werden kann.
  • Im Rahmen des Forschungsprojekts wurde ein leicht bedienbares Bemessungstool entwickelt, mit dem auch Architekturbüros und Bauherren statisch nachweisbare B?gen ermitteln k?nnen.
  • Der in der visuellen Programmiersprache (Grasshopper) entwickelte Algorithmus orientiert sich sehr stark an historischen Vorbildern von Bogenbemessungen, jedoch kann aufgrund des EDV-Einsatzes eine deutlich feinere Diskretisierung gew?hlt werden als dies bei den historischen Methoden üblich war. Insbesondere für die Beurteilung von Teilfl?chenbelastungszust?nden ist dies von gro?em Vorteil.
  • Belastungsversuche wurden an einem Mock-Up durchgeführt. Das gebaute Mock-Up zeigt den Raumeindruck von gestampften Lehmb?gen, die nach dem Prinzip der preu?ischen Kappendecke als tragendes Element eingesetzt wurden. Erfreulicherweise hat sich gezeigt, dass die B?gen eine hohe Robustheit aufweisen, insbesondere gegen die Szenarien, die als kritisch für die B?gen angesehen wurden.
  • Insbesondere zur Robustheit, Herstellung und Machbarkeit konnten einige Fragen gekl?rt werden; andererseits sind neue Fragen aufgetaucht, die jetzt im Rahmen eines weiteren Forschungsprojekts für dieses Bauvorhaben, aber vor allem auch für eine Serienreife gekl?rt werden sollen. In einem Brandversuch sollen die Feuerwiderstandsdauer und die akustischen Eigenschaften zwischen zwei Geschossen geprüft werden.
LeitungProf. Martin Stumpf
PartnerZüblin Stuttgart, wh-p Ingenieure
F?rdergeberDeutsche Bundesstiftung Umwelt?(DBU)
Laufzeit01.03.2022–31.08.2023

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Professor / Prodekan 8/1.01
akademische Mitarbeiterin