Fermacell-Platten mit Zulassung für die Bemessung in Erdbebengebieten

(4.2.2012, Dach+Holz 2012-Bericht) Fermacell Gipsfaser-Platten können in allen Erd­bebengebieten für den Bau von ein- und mehrgeschossigen Gebäuden in Holztafelbau­weise eingesetzt werden. Dies dokumentiert die erweiterte nationale Materialzulas­sung für Fermacell Gipsfaser-Platten (Z-9.1-434) für die Bemessung in deutschen Erd­bebengebieten. Das nationale Anwendungsdokument dient als Ergänzung zur europä­ischen Zulassung für Fermacell Gipsfaser-Platten (ETA 03-0050). Fermacell hat die Eignung von Fermacell Gipsfaser-Platten für den Einsatz in seismisch beanspruchten Gebieten in umfangreichen Untersuchungen nachgewiesen. Die Prüfungen erfolgten an verschiedenen europäischen Instituten.

Holzbau mit Gipsfaser-Platten 

Gebäude, die in diesen seismisch gefährdete Gebiete erstellt werden, müssen erdbe­bensicher entworfen, bemessen und konstruiert werden. U.a. in Verbindung mit Gips­faser-Platten bietet der moderne Holzbau sowohl im Hinblick auf die Tragfähigkeit als auch auf den vorbeugenden Brandschutz konstruktive Möglichkeiten zum Einsatz in erdbebengefährdeten Gebieten. Dabei muss erdbebengerechtes Bauen entsprechend der DIN 4149 „Bauen in deutschen Erdbebengebieten“, die in allen Bundesländern ein­geführt ist, kaum kostenintensiver sein als das Bauen außerhalb der Erdbebenzonen.

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Grundsätzlich bietet die moderne Holztafelbauweise hohe Sicherheit bei Erdbeben. Bei holzbaugerechter Planung, einem kompakten Baukörper und unter Berücksichtigung der Duktilität sowie der Schwingdauer sind Gebäude in Holzbauweise gut für den Einsatz in Erdbebengebieten geeignet. Denn im Erdbeben­fall erzeugt die geringe Masse weniger Trägheitskräfte, die Beplankung z.B. mit Gipsfaser-Platten verhindert das seitliche Ausknicken bzw. das Kippen der Holzständer und somit den Verlust der Tragfähigkeit und Standsicherheit des Gebäudes.

Zusätzlich begünstigt wird das Verhalten von Gebäuden in Holzbauweise durch die Duktilität der Tragstruktur. Das heißt: In Holzkonstruktionen werden duktile Ketten über die Verbin­dungen der einzelnen Bauteile gebildet. Eine entsprechende Dimensionierung der Verbindungen gewährleistet eine plastische Verformung der Ver­bindungsmittel. Dabei wird im Zusammenspiel von Beplankung, Holzunterkonstruk­tion und Verbindungsmittel Energie abgebaut.

Fertigung einer Wand in Holztafelbauweise 

Im Rahmen eines umfangreichen Versuchs- und Prüfprogramms in Zusammenarbeit mit verschiedenen nationalen Instituten wie der Materialprüfungsanstalt Stuttgart (Uni­versität Stuttgart), VHT Darmstadt und der RWTH Aachen hat die Fermacell GmbH dieses komplexe Systemzusammenspiel von Gipsfaser-Platten, Holzunterkonstruktion und Befestigungsmittel untersuchen und bewerten lassen. Ziel war es zunächst die Fermacell Gipsfaser-Platten in die Duktilitätsklasse 2 entsprechend der DIN 4149:2005 einzuordnen. Die Duktilitätsklassen entsprechen dem mittleren Energiedissipationsver­mögen gemäß EN 1998-1:2004. Das Versuchsprogramm war die Basis für die Erwei­terung der nationalen (Z-9.1-434) Materialzulassung.

Für das Versuchsprogramm wurde ein mehrstufiger Ablauf koordiniert.

• In der ersten Stufe wurden an Kleinproben die Verbindungsmittel bezüglich des Durchmessers und der Abstände sowie die Einschlagtiefe und die notwendigen Randabstände untersucht bzw. Belastungsprotokollen nach DIN EN 12512 ausgesetzt.
• Die zweite Stufe, durchgeführt in Deutschland, Slowenien und Mazedonien, sah Analogiebetrachtungen an statisch monoton und statisch zyklisch beanspruch­ten Wandtafeln vor.
    
  
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• In der dritten Stufe wurden anhand von Shake Table-Versuchen (Bild rechts) Erdbebenbeanspruchungen und deren Auswirkungen an belasteten Bauteilen geprüft, die mit Fermacell-Platten beplankt waren. Die dabei simulier­ten Beben entsprachen beispielsweise einer Magnitude von 5,7 (Albstadt 1978) sowie 6,8 (Kobe 1995) und 6,9 (Petrovac 1979).

Im Ergebnis war bei allen durchgeführten Erdbebenbelastungen die Standsicherheit und Stabilität an den untersuchten Bau­teilen in vollem Umfang gewährleistet. Entsprechend sind Fer­macell Gipsfaser-Platten für die Bemessung von Gebäuden in Holztafelbauart für alle Erdbebengebiete in Deutschland zuge­lassen. Sie übernehmen dabei statische Funktionen und bieten als nicht brennbarer Baustoff A2 (nach DIN EN 13501-1) zusätzlich Sicherheit im baulichen Brandschutz.

Die Fermacell GmbH verfügt als erster Plattenwerkstoffher­steller über eine bauaufsichtliche Zulassung zur Bemessung in seismischen Gebieten. Zum Thema „Erdbebensicherheit mit Fermacell Gipsfaser-Platten“ hat das Unternehmen eine Bro­schüre mit einer Vielzahl von technischen Details herausge­bracht.

Die Zulassung (Z-9.1-434) sowie die Broschüre können per E-Mail an Fermacell angefordert werden; die Broschüre ist auch als PDF-Dokument über fermacell.de > Downloads > Holzbau abrufbar.