Gute Verbindung mit Holz-Beton

Wenn Wohngebäude mit alten Holzbalkendecken saniert werden sollen und an moderne Standards herangeführt werden, dann geht es in der Regel um Brandschutz, Schallschutz und schwingende Decken. Nicht selten müssen abgefaulte Balkenköpfe saniert werden. Werden neue Raumkonzepte realisiert, müssen Stützlasten abgeleitet werden. Diese Aufgaben sowie die bauphysikalischen Aspekte lassen sich in einem System mit der Holz-Beton-Verbundbauweise lösen. Ist eine Holzbalkendecke verformt, gelingt es mit dem Holz-Beton-Verbund, die Verformung in Abhängigkeit von der Auflagersicherung zurückzubilden. Durch den Verbund wird die Rückstellung dann dauerhaft fixiert. Nun ist der Zimmerer meist erster Ansprechpartner, wenn es um die Ertüchtigung von alten Holzbalkendecken geht. Er ist derjenige, von dem der Architekt wissen will, wie die Substanz einzuschätzen ist, der die Möglichkeiten einer Sanierung einschätzen kann. Er ist auch derjenige, der beurteilen wird, wie konstruktiv Gefälle ausgeglichen werden können, wie Balken verstärkt oder gewechselt werden und der für das Setzen der Schrauben zuständig ist.

 

Sichere Verbindung zwischen Holztragwerk und Beton

Substanz schonend, kostengünstig und auch in genutzten Gebäuden mit geringstmöglicher Beeinträchtigung kann mit geschraubten Verbindern eine schubfeste Verbindung zwischen dem vorhandenen Holz-
tragwerk und einer dünnen Betonplatte hergestellt werden. Die Verbindung verteilt die Lasten auf die beiden Tragwerke. Eine Lösung bieten die bauaufsichtlich zugelassenen Schubfix-Verbinder von Elascon. Dabei kann die Verkehrslast mindestens verdoppelt werden. Durch die Aussteifung des Tragwerks werden Durchbiegung und Schwingung deutlich vermindert. Die erzielbaren Werte in Bezug auf Schallschutz und Schwingung hängen von den baulichen Bedingungen ab. Als grobe Richtwerte kann der Trittschall um 5 bis 6 dB reduziert und der Luftschall um 12 bis 15  dB verbessert werden. Die Schwingung wird um den Faktor zehn reduziert. Damit sind die Standardanforderungen an Wohnraumtrenndecken in aller Regel erfüllbar. Als nichtbrennbarer Baustoff erhöht Beton zudem die Feuerwiderstandsdauer der Gesamtkonstruktion. Die rauchgasdichte Einbindung des Betontragwerks bietet zusätzlichen Schutz im Brandfall und verhindert Rauchgasübertritt und eine Brandweiterleitung.

 

Lasten mittels Software exakt dimensionieren

Punktlasten aus Dachgeschosspfosten sowie Linienlasten aus massiven Wänden können unter Umständen durch die Querverteilung aufgenommen werden. Andernfalls müssen sie zum Beispiel durch zusätzliche Stahlträger zwischen den Deckenbalken abgetragen werden. Eine exakte Bemessung der anfallenden Lasten kann mithilfe der Software Easycon erstellt werden.

Lasten aus neuen Bodenaufbauten oder häufig auftretende Gefälle und Höhenabweichungen der Balkenoberkanten müssen ausgeglichen werden, was zusätzliche Lasten verursacht. Auch dieses Zusatzgewicht muss im Vorfeld exakt ermittelt werden – Easycon bietet dafür das Handwerkszeug.

Niveauausgleich bei Gefälle

Alte Tragwerke sind in der Regel nicht in der Nulllinie. Als systemkonforme Lösung um Gefälle in den Decken auszugleichen haben sich Betonriegel zur Balkenverstärkung bewährt. Bis zu einer Abweichung von 10 cm kann das Gefälle im System mit der Betonage ausgeglichen werden. Bis 15 cm kann der Ausgleich über einen Plattenbalken mit Leichtbeton, der zwischen die Tragbalken eingebaut wird, ausgeglichen werden. Dazu wird die vorhandene Balkenlage zunächst entkernt. Kann die unterseitige Dielung als Schalung verwendet werden, werden an den Tragbalken seitlich patentierte Schalwinkel befestigt, die in der Höhe leicht angepasst werden können, und der Balkenzwischenraum mit Leichtbeton ausgegossen. Für Gefälle > 15 cm muss eine eigene Schalung gebaut werden.
Ist keine unterseitige Dielung als Schalung vorhanden, wird zwischen den Balken ein neuer Schalungsboden verlegt. Den schubfesten Verbund zwischen Holztragwerk und Betondecke stellen geschraubte Elascon Schubfix-Verbinder her.

 

Die richtigen Verbinder sind entscheidend

Für die Bemessung der Tragfähigkeit des Holz-Beton-Verbunds sind neben der Holzqualität, der Spannweite, dem Abstand und dem Querschnitt der Deckenbalken vor allem Art, Festigkeit und Dicke der Verbinder, sowie Anzahl und Abstand der Verbindungsmittel entscheidend. Von der Art der Verbindungsmittel hängt die Ausbildung der Fuge zwischen den beiden Materialkomponenten des Verbundtragwerks ab. Nur schubfeste Verbindungen stellen einen kontinuierlichen Lastabtrag her. Wie biegesteif sie ausfallen, hängt von der Steifigkeit der Verbindungsmittel ab.

Bauaufnahme des Holztragwerks 

Eine gründliche Analyse des Tragwerks in allen Details ist die Basis, dazu gehören die Balkenabmessungen, Holzqualität, Schädigungen usw.

Liegt die Dielung auf den Tragbalken, ist deren Tragfähigkeit sichergestellt, sind keine Wechsel oder andere Unregelmäßigkeiten zu berücksichtigen und ist kein Gefälle auszugleichen, kann die Dielung als Schalung liegen bleiben.

Sind allerdings Wechsel oder unterschiedliche Querschnitte vorhanden, Balkenköpfe geschwächt, liegen die Dielen zum Gefälleausgleich auf Un-
terleghölzern, dann muss die Dielung runter und eine Sanierung (Balkenköpfe, Balken verstärken, etc.) steht an.

Falls die Oberkante der Dielung als Niveau der neuen Decke nicht überschritten werden soll, kann der Verbund zwischen den Tragbalken eingebaut werden (System Flachdecke).

Höhenausgleich: Bis zu einer Abweichung von 10 cm kann das Gefälle im System mit der Betonage ausgeglichen werden. Bis 15 cm kann der Ausgleich über einen Plattenbalken mit Leichtbeton ausgeglichen werden. Für Gefälle über 15 cm muss eine eigene Schalung gebaut werden.

 

Sanierungsplanung

Ist der Bestand komplett aufgenommen und das Planungsziel abgesteckt, wird mit der Software Easycon die Statik bemessen und die Anzahl und Anordnung der Schubverbinder ermittelt.

 

Ausführungsschritte

Die Schraubschablonen werden auf die Balken gelegt, die Markierung mit einer speziellen Sprühfarbe gesetzt.

Anschließend wird eine transparente PE-Folie ausgelegt und an den Balken angetackert. Die Folie verhindert das Durchsickern der Zementmilch.

Die Verbinder werden im 45-Grad-Winkel ohne Vorbohren eingeschraubt; im Randbereich sind Winkelbauschrauber zu empfehlen.

Abstandhalter (Kunststoffleisten, 2 lfm / m² im Abstand von 50 cm) werden ausgelegt

Die Armierung wird ausgelegt. Sind die Verhältnisse sehr beengt, wird mit Stabstahl ein Netz geknüpft. Zu beachten ist, dass die Bewehrung unterhalb der Schraubenköpfe angeordnet sein muss.

Während des Betoniervorgangs benötigen die Decken bei Deckenspannweiten ab 3 m eine unterseitige Absprießung.

Einbau Beton: Ein Normalbeton C20/25 kann eingebaut werden; als günstiger erwiesen hat sich ein leichtverdichtender und selbstnivellierender Beton (elasconfloor), der mit minimaler Nachbearbeitung eine sehr glatte und ebenmäßige Oberfläche ergibt. Bei großen Flächen empfiehlt sich die Kontrolle des Einbaus per Laser und Passmarken, um das nach DIN 18202 geforderte Stichmaß zu erzielen.

 

Autorin

Maria-Isabel Kiefer ist freie Baufachjournalistin und betreibt ein Büro für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit in Mainz (www.
bauredaktion.de).