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Timber Structures 3.0

Stützen, Platten, fertig: Die neuartige Timber Structures 3.0-Technologie (TS3) verklebt Holzbauteile stirnseitig. Dadurch können punktgestützte, mehrachsig tragende Platten oder Faltwerke in jeder Form und Grösse erstellt werden. Dies eröffnet konstruktive und gestalterische Welten, die bisher für den Holzbau nicht zugänglich waren. Bauen mit Holz wird noch effizienter. An einem Dauerprüfstand an der Berner Fachhochschule BFH in Biel werden die möglichen Anwendungen geprüft und gezeigt.
 

TS3-Technologien


Die Entwicklung der Timber Structures 3.0-Technologien (TS3) wurde 2009 von Timbatec Holzbauingenieure Schweiz AG initiiert. In der Folge wurden verschiedene Forschungsprojekte in Zusammenarbeit mit dem Institut für Holzbau, Tragwerke und Architektur der Berner Fachhochschule BFH, der ETH Zürich, Schilliger Holz AG und Henkel & Cie. AG durchgeführt. Das Resultat sind flächig tragende Holzelemente, die die Konstruktion von punktgestützten Holzflachdecken mit einem Stützenraster bis 8,0 x 8,0 m und einer Nutzlast von 5 kN/m2 erlauben. Das System kann für Wohn-, Gewerbe- und Industriebauten eingesetzt werden. 2014 wurde zur Markteinführung das Start-Up TS3 AG gegründet und das TS3-System definiert.

Die wichtigsten TS3-Technologien umfassen:

  • Stirnseitige Verklebung durch Fugenverguss, auf Abstand ohne Pressdruck
  • Stützenkopf als Brettsperrholzelement mit Lastabtragung auf Stützen
  • Direkte Lastweiterleitung von Stütze zu Stütze durch die Geschossdecken hindurch
  • Zweiachsig tragende Füllelemente als GridBox (Hohlkasten mit Trägerrost-Innenleben) oder Brettsperrholz

Die Key-Technologie ist der neuartige Klebeverguss von stirnseitig stumpf gestossenen Holzelementen aus Voll-, Brettschicht- oder Brettsperrholz. Dies erlaubt es, die hochbeanspruchbaren Stützenkopf- und Füllelemente zu Platten oder Faltwerken in jeder Form und Grösse zusammen zu fügen, die nur punktuell auf Stützen gelagert sind.
Mehr Informationen: www.ts3.biz

KTI-Projekt 19250.1 PFIW-IW
Laufzeit: Februar 2017 bis Februar 2020
Projektsumme: CHF 1'303'070
Projektleitung: BFH, Prof. Dr. Steffen Franke
Hauptumsetzungspartner: TS3 AG, Stefan Zöllig

Arbeitspakete:

  • AP 1 Projektkoordination
  • AP 2 Anforderungen
  • AP 3 Elementstoss
  • AP 4 Füllelement
  • AP 5 Stützenkopf
  • AP 6 Gesamttragwerk
  • AP 7 Wissenstransfer

Mehr Informationen: www.innosuisse.ch


TS3-Dauerprüfstand





Im Rahmen der vielfältigen Entwicklungs- und Zulassungsprüfungen für die Key-Technologie, der stirnseitigen Verklebung von Holzbauteilen, wurde in einem weiteren Schritt zur Marktreife ein Dauerprüfstand als «Proof-of-Concept» und Demonstrationsobjekt an der Berner Fachhochschule errichtet. Der Prüfstand zeigt und prüft das TS3-System mit der neuen Klebevergusstechnologie für die möglichen Anwendungen:

  • Zweiachsig tragende, punktgestützte Geschossdecke aus Brettsperrholz mit Auskragung, belastet mit 3,3 kN/m2
  • Biegesteife Rahmenecke aus Brettsperrholz, auf Gehrung verklebt
  • Aussteifung durch eine einzige, auf Torsion beanspruchte Brettsperrholzwand
  • Dachtragwerk als Faltwerk aus dreieckigen Brettsperrholzelementen
  • Direkte Lastweiterleitung von Stütze zu Stütze durch Geschossdecken hindurch

Die 7,5 x 7,5 m grosse, punktgestützte, zweiachsig tragende Geschossdecke besteht aus acht 2,5 m breiten und 3,8 m bzw. 1,8 m langen, 24 cm starken Brettsperrholzplatten, die durch den Klebeverguss zusammengefügt wurden. Die Stützung im Raster von 6,0 x 6,0 m erfolgt punktweise mit vier 5,0 bzw. 6,5 m langen Schraubfundamenten. Zusammen mit den beiden 24 cm starken Pendelstützen zeigt dies das TS3-System: Stützen, Platten, fertig.

Die Steinblöcke auf der Bodenplatte mit einer Gesamtmasse von 12 t stellen eine Dauerflächenlast von 3,3 kN/m2 dar, was einer Nutzlast für Industriebauten von 5 kN/m2 entspricht. Die aussteifende Wandscheibe aus drei 2,5 m breiten und 24 cm starken Brettsperrholzelementen wurde mit der Bodenplatte biegesteif unter 45° verklebt. Das 8,0 x 8,0 m grosse Dachtragwerk wird aus acht 18 cm starken Brettsperrholzelementen in Dreiecksform unter unterschiedlichen Neigungen gebildet. Die Dachabdichtung erfolgt mit einer 1,5 mm starken EPDM Kautschukbahn. Am Prüfstand finden Belastungsversuche, Durchbiegungs-, Schwingungs- und Feuchtemessungen statt.

Projektbeteiligte: 
Auftraggeber: TS3 AG, Stefan Zöllig
Leitung: Steffen Franke, Institut für Holzbau, Tragwerke und Architektur BFH
Design: Ulrich Baierlipp, Steffen Franke, TS3 AG
Statik und Konstruktion: Steffen Franke, Sebastian Heubuch
Montage Holzbau: Stuber & Cie. AG
Kranarbeiten: Flück Holzbau AG
Brettsperrholz: Schilliger Holz AG
Klebstoff: Henkel & Cie. AG
Schraubfundamente: Krinner GmbH
Dachabdichtung: Contec AG
Hydrophobierung: Böhme AG
Natursteinblöcke: Guber Natursteine AG

Kontakt
Steffen Franke
+41 32 344 03 05
steffen.franke(at)bfh.ch