Die Konstruktionsweise ReFlexRoof stellt die konsequente Weiterentwicklung der Zollingerbauweise dar. Im Forschungsprojekt TimberPlan+ wird eine vollständig parametrisierte Planungsmethodik entwickelt, welche den Einsatz von Brettrippendächern in Holzbauweise (erneut) zu einer echten Alternative im Industrie- und Hallenbau macht. Die vorliegende Arbeit widmet sich der Fragestellung des Ressourcen- und Materialverbrauchs dieser Konstruktionsweise im Vergleich zu derzeit gebräuchlichen Ausführungsvarianten in Brettschichtholzbinder-Bauweise. Die Beantwortung dieser Fragestellung erfolgt anhand der Bemessung verschiedener Vergleichsvarianten unter gleichen Rahmenbedingungen. Dazu werden zunächst die historischen Hintergründe der Zollbauweise aufgearbeitet, um anschließend mögliche Verbesserungen durch das ReFlexRoof aufzuzeigen. Außerdem werden die Grundzüge und Eigenschaften der gewählten Konstruktionsweisen vorgestellt. Zur Sicherstellung der Vergleichbarkeit werden allgemeine Rahmenbedingungen formuliert. Diese bilden die Grundlage für jeweils sechs Tragwerksbemessungen pro Konstruktionsvariante und ermöglichen im Anschluss eine vergleichende Auswertung aller Ergebnisse. Die Kriterien sind so gewählt, dass ein großes Einsatzspektrum entsprechender Hallendachkonstruktionen abgedeckt wird und Aussagen hinsichtlich des Netto- und Brutto-Materialbedarfs in Abhängigkeit von der Bauwerksabmessung getroffen werden können. Es kann gezeigt werden, dass das ReFlexRoof - besonders in Kombination mit geringen Dachauflasten - deutliche Materialeinsparungen gegenüber der betrachteten Alternative in BSH-Bauweise ermöglicht. Bei Konstruktionen, die große Spannweiten in Kombination mit schweren Dachaufbauten erfordern, deuten die Ergebnisse auf geometrisch bedingte Nachteile einer tonnenförmigen Dachgeometrie hin. Die Auswertung der angefertigten Tragwerksbemessungen ermöglicht die Formulierung verschiedener Ansätze zur Verbesserung der Materialeffizienz und eine kritische Auseinandersetzung mit der zugrunde liegenden Berechnung.:1. Einleitung und Motivation
2. Holz als Werkstoff im Hallenbau
2.1. Anforderungen im Hallenbau
2.2. Historischer Kontext
2.2.1. Historischer Hintergrund der Zollbauweise
2.2.2. Entwicklung von Brettschichtholz
2.3. Stand der Technik
2.3.1. Regelwerke
2.3.2. Brettschichtholzbinder-Bauweise
2.3.3. Vorstellung: ReFlexRoof
3. Variantenvergleich
3.1. Zielstellung
3.2. Vergleichsgrößen
3.2.1. Netto-Materialbedarf
3.2.2. Brutto-Materialbedarf
3.3. Maßnahmen zur Sicherstellung der Vergleichbarkeit
3.3.1. Geometrische Festlegungen
3.3.2. Wind- und Schneelasten
3.3.3. Ausführungsvarianten der Dachkonstruktion
3.3.4. Materialauswahl
3.4. Einführung der Variantenmatrix
3.5. Bemessung der Brettschichtholzbinder-Varianten
3.5.1. Tragwerkskonzeption
3.5.2. Hauptträger
3.5.3. Nebenträger
3.5.4. Dachschalung
3.6. Bemessung der ReFlexRoof -Varianten
3.6.1. Tragwerkskonzeption
3.6.2. Besonderheiten bei der Bemessung
4. Auswertung und Darstellung der Ergebnisse
4.1. Methodik
4.1.1. Ergebnisauswertung Brettschichtholzbinder
4.1.2. Ergebnisauswertung ReFlexRoof
4.2. Vorstellung der Ergebnisse
4.2.1. Spannweite 12,0 m
4.2.2. Spannweite 18,0 m
4.2.3. Spannweite 27,0 m
4.2.4. Gesamtauswertung für alle Spannweiten
5. Fazit und Ausblick
5.1. Zusammenfassung der Ergebnisse
5.2. Fazit
5.3. Forschungsausblick
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Literaturverzeichnis
A. Anhang
A.1. Darstellung der Ergebnisse für BSH-Varianten
A.2. Darstellung der Ergebnisse für ReFlexRoof -Varianten
A.3. Statische Berechnung B-18-V02 - Kurzfassung / The construction method ReFlexRoof represents the further development of the Zollinger construction method. The research project TimberPlan+ focusses on implementation of a fully parameterized planning methodology that will (once again) make the use of lamellaroofs a real alternative in industrial timber construction.
The present work is dedicated to the question of resource and material consumption of this construction method in comparison to commonly used design variants centred around the use of large format glulam trusses. The answer to this question is provided by the design of various comparative variants under the same general conditions. The historical background of the Zollinger construction method is reviewed in order to show which improvements are made possible by the ReFlexRoof. Subsequently, the basic features and properties of the chosen
design methods are presented. General framework conditions are formulated to ensure comparability. These form the basis for six structural analyses per design variant and subsequently enable a comparative evaluation of all results. The criteria are chosen to cover a wide range of applications of corresponding hall roof structures and to allow conclusions with regard to the net and gross material requirements,
depending on the dimensions of the structure. It can be shown that the ReFlexRoof, in combination with a lightweight roof design, allows significant material savings compared to the reviewed glulam alternative. Structures that require large spans in combination with heavy roofing, the results indicate geometrically induced disadvantages of the barrel-shaped roof geometry. The evaluation of the structural
designs points to different approaches to improve material efficiency and enables a critical examination of the underlying calculation.:1. Einleitung und Motivation
2. Holz als Werkstoff im Hallenbau
2.1. Anforderungen im Hallenbau
2.2. Historischer Kontext
2.2.1. Historischer Hintergrund der Zollbauweise
2.2.2. Entwicklung von Brettschichtholz
2.3. Stand der Technik
2.3.1. Regelwerke
2.3.2. Brettschichtholzbinder-Bauweise
2.3.3. Vorstellung: ReFlexRoof
3. Variantenvergleich
3.1. Zielstellung
3.2. Vergleichsgrößen
3.2.1. Netto-Materialbedarf
3.2.2. Brutto-Materialbedarf
3.3. Maßnahmen zur Sicherstellung der Vergleichbarkeit
3.3.1. Geometrische Festlegungen
3.3.2. Wind- und Schneelasten
3.3.3. Ausführungsvarianten der Dachkonstruktion
3.3.4. Materialauswahl
3.4. Einführung der Variantenmatrix
3.5. Bemessung der Brettschichtholzbinder-Varianten
3.5.1. Tragwerkskonzeption
3.5.2. Hauptträger
3.5.3. Nebenträger
3.5.4. Dachschalung
3.6. Bemessung der ReFlexRoof -Varianten
3.6.1. Tragwerkskonzeption
3.6.2. Besonderheiten bei der Bemessung
4. Auswertung und Darstellung der Ergebnisse
4.1. Methodik
4.1.1. Ergebnisauswertung Brettschichtholzbinder
4.1.2. Ergebnisauswertung ReFlexRoof
4.2. Vorstellung der Ergebnisse
4.2.1. Spannweite 12,0 m
4.2.2. Spannweite 18,0 m
4.2.3. Spannweite 27,0 m
4.2.4. Gesamtauswertung für alle Spannweiten
5. Fazit und Ausblick
5.1. Zusammenfassung der Ergebnisse
5.2. Fazit
5.3. Forschungsausblick
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Literaturverzeichnis
A. Anhang
A.1. Darstellung der Ergebnisse für BSH-Varianten
A.2. Darstellung der Ergebnisse für ReFlexRoof -Varianten
A.3. Statische Berechnung B-18-V02 - Kurzfassung
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:77441 |
| Date | 18 January 2022 |
| Creators | Schröder, Tim Henrik |
| Contributors | Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur (FH) Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/acceptedVersion, doc-type:bachelorThesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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