Durch die industrielle Vorproduktion von Bauteilen lassen sich
Baukosten erheblich senken. In Holland sind die Komponenten beim
Systembau bereits zu 70 Prozent vorgefertigt. In Deutschland liegt
diese Quote erst bei einem Drittel, die Tendenz ist allerdings deutlich
steigend.
Ein kritischer Punkt im Fertigbau sind die Betonstützen, die das ganze
Gebäude tragen. Sie werden bei herkömmlicher Bauweise auf der Baustelle
komplett gegossen. Setzt man vorgefertigte Stützen aufeinander, müssen
sie so miteinander verbunden werden, dass sie eine hinreichende
Tragfähigkeit besitzen.
In ihrer Diplomarbeit am Fachbereich Bauwesen der Fachhochschule
Gießen-Friedberg haben Almudena Miranda Chaparro und Magdalena Dietz
das Tragverhalten von Fertigteilstützen empirisch untersucht.
In einer
ersten Versuchsreihe betrachteten die beiden angehenden
Bauingenieurinnen im Gießener Labor für Massivbau die Einflüsse
unterschiedlich starker Verbindungsschichten (Fugendicken) und
Mörtelfestigkeiten auf das Tragverhalten. Dafür gossen sie insgesamt 42
Betonwürfel. Je zwei dieser Prüfkörper wurden mit unterschiedlichen
Vergussmörteln verbunden. Ziel der Versuche war es herauszufinden,
welchen Einfluss die Festigkeit des Mörtels und die Fugendicke auf das
Verformungsverhalten der Versuchskörper haben. Mit einer Presse wurden
die Bauteile deshalb unterschiedlichen Drücken ausgesetzt. Die
Messungen ergaben bei Mörteln mit geringer Festigkeit einen Verlust an
Tragfähigkeit mit wachsender Fugendicke. Bei einer Mörtelfestigkeit,
die über der des Betons liegt, hat die Fugendicke keinen Einfluss auf
das Bruchverhalten. Eine Traglaststeigerung bei weiter gesteigerten
Mörtelfestigkeit ist nicht feststellbar.
Für Prof. Dr. Jens Minnert, der das Projekt gemeinsam mit Prof. Dr.
Gerd Günther betreut hat, schließt die Arbeit von Chaparro und Dietz
eine Forschungslücke. Erstmals stünden durch die Versuchsreihe
Referenzmessungen für die Mörtelauswahl in Abhängigkeit von der
optimalen Fugendicke zur Verfügung. Hiermit könne in der Baupraxis
zuverlässig gearbeitet werden. Die Bauabnahme durch Prüfingenieure
werde dadurch in vielen Fällen deutlich erleichtert.
In einer zweiten Versuchsreihe untersuchten die beiden Diplomandinnen
Verbindungen zwischen stahlbewehrten Fertigteilstützen, die über
Schrauben mittels Stützenschuh und Ankerbolzen hergestellt werden. Sie
experimentierten dabei mit horizontal in die Stützen eingebauten
Stahlplatten, die Drücke besser verteilen und die Traglast erhöhen.
Ziel war es hier, die Zahl der nötigen Stützenschuhe zu verringern und
dadurch kostengünstiger zu bauen. Laut Minnert wurde in dieser
Testreihe ein viel versprechender Weg zur Optimierung von
Fertigteilstützenanschlüssen aufgezeigt.