Holzhochhaus : eine vergleichende Betrachtung mit der konventionellen Massivbauweise unter Wind- und Erdbebenbeanspruchung

Abstract

Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Thema "Holzhochhaus". Am Beispiel eines Hochhaustragwerkes wird die konventionelle Massivbauweise mit der Holzmassivbauweise unter statisch-konstruktiven Gesichtspunkten qualitativ verglichen. Dazu werden drei verschiedene Bauweisen (Brettsperrholz, Hybrid und Beton) unter Wind- und Erdbebeneinwirkung im Programm Dlubal RFEM modelliert und in Abhängigkeit der Gebäudehöhe untersucht. Des Weiteren werden in dieser Arbeit verschiedene Holzbauweisen miteinander verglichen. Dabei wird besonders auf die Brettsperrholzbauweise eingegangen, da diese bei der weiterführenden Modellierung und der Berechnung zum Einsatz kommt. Zudem werden drei verschiedene bereits gebaute Holzhochhäuser vorgestellt, darunter auch der LCT-One Tower in Dornbirn. Ein weiterer wichtiger Aspekt, mit dem sich diese Arbeit befasst, ist das Thema "Brandschutz im Holzbau". In der Arbeit werden hierzu die normativen Grundlagen der OIB-Richtlinie, welche in Österreich den Brandschutz regelt, erläutert und zudem wird ein internationaler Vergleich der Brandschutzregelungen erstellt. Dieser Teil der Arbeit beinhaltet außerdem Interviews mit führenden Experten aus Österreich, der Schweiz, Deutschland, Großbritannien, Schweden und den USA. Die Arbeit behandelt auch die Anforderungen an Hochhaustragwerke. Hierzu werden die Wirkung und die normativen Grundlagen von Wind- und Erdbebenbeanspruchungen erläutert und grundlegende Prinzipien der Aussteifung gezeigt. Die Konzepte für die Erdbebenbemessung für Holzbauten werden nach Eurocode 8 erläutert. Außerdem wird auf die Verbindungsmittel und deren Bedeutung für das Tragverhalten eingegangen. Dazu werden u.a. typische Anschlussfugen von Brettsperrholzelementen gezeigt und exemplarisch dessen Steifigkeiten berechnet.

The thesis is about the subject "Tall Wood Building". At the example of a high rise load-bearing structure will qualitatively compare the conventional concrete structure with the heavy timber structure under static-constructional points of view. For this purpose I will model three different construction methods (cross-laminated-timber, hybrid and concrete) under wind- and earthquake-load in the program Dlubal RFEM. The models will be examined in dependence of the height of the building. Furthermore, I will compare different timber-frame construction with each other. I will particularly go into the cross-laminated-timber construction method (CLT-construction method), as it will be used for the modelling and the calculation in the program Dlubal RFEM. In addition three different already built tall wood buildings will be presented, including the LCT-One Tower in Dornbirn. Another important aspect with which this work deals is the subject of "Fire prevention in the timber-frame construction". For that reason I will explain the OIB-Richtlinie which regulates the fire prevention in Austria and it will be created an international comparison of the fire safety regulations. Moreover, this part of the work also includes interviews with leading experts from Austria, Switzerland, Germany, Great Britain, Sweden and the USA. The paper also deals with the challenges for high rise load-bearing structures. For this purpose the effect and the normative bases for wind- and earthquake-loads are explained and basic principles for the horizontal stability are showed. The concepts for the earthquake-design for timber-frame constructions will be expound according to Eurocode 8. In addition, it will broach the fasteners and their impact on the behaviour of the load-bearing structure. For this purpose will be shown among others typical fasteners of CLT-elements and calculated exemplarily their stiffness.