Holzrahmenbau-Wände mit Öffnungen: Methodenentwicklung zur Modellierung, Bemessung & Ausführung

Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer experimentell abgesicherten Methode für die Modellierung, Bemessung und Ausführung von aussteifenden Holzrahmenbau-Wänden mit Öffnungen.

Steckbrief

Institut(e) Institut für Holzbau IHB
Forschungseinheit(en) Erdbebeningenieurwesen
Laufzeit (geplant) 01.11.2021 - 31.07.2025
Projektleitung Prof. Martin Geiser
Projektmitarbeitende Lukas Furrer
Lukas Kramer
Andrea Frangi
Nadja Manser
René Steiger
Partner EPF Zurich, Institut de statique et construction
Empa, département Sciences de l’ingénierie-Structures
Holzbau Schweiz
Swiss Timber Engineers
Ancotech AG
Schlüsselwörter Construction bois, sécurité parasismique, génie parasismique, ossature bois, contreventement, action du vent, charges latérales, forces d’ancrage

Ausgangslage

Mit grosszügigen Räumen im Erdgeschoss und grossen Öffnungen in den Fassaden bildet die zeitgemässe Architektur für den Holzbau eine Herausforderung bezüglich der Aussteifung der Bauten zur Abtragung von horizontalen Kräften aus Wind- oder Erdbebeneinwirkung. Eine Schwierigkeit liegt dabei darin, dass gemäss der aktuellen Norm SIA 265 die Bereiche von Holzrahmenbau-Wänden mit grösseren Öffnungen als nicht tragend zu betrachten sind. Abweichungen von dieser Norm sind zwar möglich, jedoch fehlen dafür ausreichende theoretische sowie experimentelle Grundlagen. Ob die Bereiche um die Öffnungen als nicht-tragend oder als tragend betrachtet werden, beeinflusst die Anzahl der Verankerungen und die Intensität der anzusetzenden Kräfte massgeblich, was die Kosten beeinflusst. Das Potential von aussteifenden Holzrahmenbau-Wänden mit Öffnungen wurde an der BFH-AHB im Rahmen eines Vorbereitungsprojekts in Zusammenarbeit mit Partnern aus der Holzbranche bereits überprüft.

Effizienter Erdbodenschutz — Im Forschungsprojekt wird eine durch Versuche abgesicherte Methode für die Modellierung, Bemessung und Ausführung von aussteifenden Wänden mit Öffnungen entwickelt.

Vorgehen

Im Forschungsprojekt soll nun eine durch Versuche abgesicherte Methode für die Modellierung, Bemessung und Ausführung von aussteifenden Wänden mit Öffnungen entwickelt werden. Das Projekt soll einen wesentlichen Beitrag leisten zur Vergrösserung des Marktanteils von mit Schweizer Holzprodukten neu erstellten oder im Rahmen der Erhaltungsplanung instandgesetzten und veränderten Hochbauten in der Schweiz.

Bei dem Projekt handelt es sich um ein Kooperationsprojekt der BFH-AHB, der Empa, der ETH Zürich sowie den Verbänden Holzbau Schweiz und Swiss Timber Engineers. Gefördert wird dieses vom Bundesamt für Umwelt im Rahmen des Aktionsplans Holz.

Eine enge Zusammenarbeit von Forschung und Lehre innerhalb des Projekts ermöglicht es zudem Studierenden, an den aktuellen Entwicklungen im Holzbau teilhaben zu können. So beschäftigt sich eine Doktorandin der Empa und der ETH mit dem Projekt und an der BFH wurden bereits vier Bachelor- und zwei Masterarbeit verfasst (siehe «Weiterführende Informationen»). Zwei weitere Bachelorthesen sind angelaufen.