Laubholzkonstruktionen in der Umsetzung

Transkript

1 14. Techniker Tag VGQ Laubholzkonstruktionen in der Umsetzung

2 Einleitung Was braucht es, um Laubholz als tragender Baustoff effizient einzusetzen? Neuste Erkenntnisse aus Forschungsprojekt Flächenverklebung? Warum soll oder ist Laubholz eingesetzt worden? Ausgeführte Beispiele

3 Einleitung

4 Qualitätssicherung

5 Qualitätssicherung Konstruktion aufgrund seiner Nutzung einem Grad der Kontrollen geben: KK1: Bauteil mit geringer statischen Ausnutzung KK2: Ingenieurtragwerke generell KK3: Anspruchsvolle Ingenieurtragwerke Zugeigenschaften der Bretter (Zugfestigkeit Zug E-Modul) Zugeigenschaften der Keilzinkenstösse Flächenverklebung Scherfestigkeit Projekte oder Bauteile mit Laubholz KK3 Zugprüfung Brett: 1 von 25 Keilzinkenprüfungen: 4 Proben pro Schicht Scherprobenprüfungen: 1 Abschnitt je Schicht

6 Verklebung Forschungsprojekt BAFU (Fond Förderung Wald- und Holzforschung) ETH Zürich (Dr. Peter Niemz und Sven Schlegel) BFH Biel (Dr. Peter Niemz und Martin Lehmann) Untersuchung zur Optimierung der Verklebung von Eschenholz für den Einsatz als BSH Industriepartner: Jowat Swiss AG (Projekt 1) DeMeth AG Henkel & Cie AG (Projekt 2) neue Holzbau AG

7 Klebstofftyp

8 Delaminierung EN302

9 Delaminierung

10 Delaminierung

11 Zugscherprüfungen Traverse Kraftmessdose Obere Spannzange Prüfkörper Untere Spannzange

12 Zugscherprüfungen

13 Zugscherprüfungen

14 Zugscherprüfungen

15 Fazit Bei den Delaminierungsversuche hat nur RF Anforderungen erreicht. Die Delaminierungsprüfung eignet sich sicher um schnell verschiedene Klebstoffe/ Verklebungsprozesse miteinander zu vergleichen. Ob sie sich jedoch wirklich eignen, um eine Aussage über des Langzeitverhalten von Verklebungen zu machen muss bezweifelt werden. Sirnplangefräste Oberfläche verbessert die Verklebung in der Esche nicht. Bei den Zugscherprüfung nach Behandlung A4/A5 erreichten nur eine geringe Anzahl Varianten die geforderten Werte. Sicherste Lösung: RF sowie ausgewählte Varianten PU mit Primer. BSH in Laubholz (Esche Buche) eignet sich vor allem für FK I in FK II nur konservativer Einsatz.

16 Festigkeitsklassen GL 40 & GL 48 Interne, geprüfte Festigkeitswerte von der neuen Holzbau AG, Lungern GL 24k GL 36k GL 40k (LH) GL 48k (LH) E m,mean (kn/mm 2 ) 11 (100%) 14 (127%) 14 (127%) 15 (136%) f m,d (N/mm 2 ) 16 (100%) 24 (150%) 26.5 (165%) 32 (200%) f t,0,d (N/mm 2 ) 12 (100%) 16 (133%) 20 (166%) 22 (183%) f c,0,d (N/mm 2 ) 13 (100%) 18 (138%) 22 (170%) 25 (192%) f v,d (N/mm 2 ) 1.8 (100%) (166%) 3 (166%)

17 Laubholz als Tragender Baustoff

18 Scheune, Lauenen Ökonomiegebäude in Lauenen Pilotprojekt Buche BSH GL48 unterstützt vom BAFU. Spannweite 15.5m ; e=4.0m; 1350 m.ü.m + 200m (8.5 kn/m2) Bauherrschaft: Christian von Siebenthal, Lauenen

19 Scheune, Lauenen 100 % 150 % BSH-Bu, GL48k BSH-Fi, GL24k

20 Überdachung Parkgarage Überdachung Parkgarage Arosa BSH Esche GL48, BSH Träger Esche-Fichte kominiert Spannweite max. 19.7m; e=3.2m; 1800 m.ü.m. (11 kn/m2) Bauherrschaft: Politische Gemeinde Arosa Architektur: Lutz+Buss Architekten Zürich + maskarade, Montreuil Tragwerksplanung: Walt+ Galmarini AG, Zürich Holzbau: Brunner Erben AG, Zürich

21 Überdachung Parkgarage Gebäude breit, jedoch nicht hoch. Gewünscht war eine möglichst filigrane Holzkonstruktion. Die Trägerform entspricht der statischen Beanspruchung. Optimale Ausnutzung in jedem Schnitt. Träger mit grossen Schubbeanspruchungen sind aus Fichte & Esche kombiniert. Die Auslastung der ersten Achsen ist so gross, dass auch in der Druckzone keine angeschnittenen Fasern stehen dürfen. Die ersten drei Träger stehen in einem Winkel zueinander gelenkige Firstverbindung.

22 RSA Sargans GSA -HBV-System Bauherrschaft: Hochbauamt des Kantons St. Gallen, St. Gallen Architekten: blue architects + Ruprecht Architekten, Zürich Ingenieur Tragwerksplanung: Walt & Galmarini AG, Zürich Holzbau: Blumer Lehmann AG, Gossau

23

24 RSA Sargans T50 ohne T40 6xT30 2.5xT40 KZ Stoss in 3M Mitte F/2 F/

25 RSA Sargans C F E D Schub (Esche) g+qa= 5.5 kn/m2 ; p=5.0 kn/m HBV, Eschen BSH, Armierung Teileinspannun g F E D C

26 RSA Sargans Betonverbund Betonverbund BSH GL 24k BSH GL 36k BSH GL 36k BSH GL 36k Stahlverbund Verbund mit anderen Baustoffen ergibt auch im Holz sehr leistungsfähige Bauteile HBV mit Armierung ermöglicht zumindest Festigkeitsmässig ähnliche Konstruktionshöhen wie Betonrippendecke oder Stahl-Betonverbund Armierung erhöht Steifigkeit (ca. um 30% im Beispiel RSA)

27 RSA Sargans

28 RSA Sargans Zuganschluss am Holz (Stiel) GSA Technologie Verbindungsschraube Zuganschluss mit Beton (schräge Gewindestangen) Dywidag ø26.5 GSA-G Einleitung Querkräfte von Träger in Stiel mit Holzarmierung zusammengeschlossen Drucklasten aus Teileinspannung

29 Schreinereihalle, Schndrig Schreinereihalle Schnidrig CH-Visp Baujahr 2000

30 Firstring Kirche Kirche Monastera Santi Fancesco e Chiara Dimension Länge: m längste Breite: Baujahr 2011

31 Unterzug Bürogebäude

32 Stützen SANO Bern Sanitätspolizei, Notrufzentrale SANO Bern Dimension 53.6 x 31.0 x 14.8 m (LxBxH) Baujahr 2012

33 Neumattbrücke, Burgdorf Neumattbrücke Gemeinde Burgdorf Dimension 65.9 x 5.7 (LxB) Gewicht beim versetzen 140 t Baujahr 2013

34 Neumattbrücke, Burgdorf S-FV 301 S-FV 302 S-FV 303 S-FV 304 S-FV 305 S-FV 306 S-FV 307 S-FV 308 S-FV 309 S-FV 310 S-FV 311 S-FV 312 S-FV 313 S-FV 314 S-FV 315 S-FV Fahrbahnverband (Diagonalen mittig gehalten) 301 GL24k - 200/ GL24k - 160/160 66'800 Hauptfachwerk SD -101 GL24h - 300/360 SD -102 GL40k - 240/360 SD -103 GL28k - 240/320 SD -104 GL40k - 240/320 SD -105 GL24k - 240/280 SD -106 GL24k - 240/240 SD -107 GL24k - 240/200 SD -108 GL24k - 240/180 SO -101 bis 103 GL24h - 360/640 SO -105 bis 107 GL36k - 360/640 SO -104 und 108 GL40k - 360/640 SU -101 bis 103 GL36k - 360/600 SU -104 bis 107 GL40k - 360/600 Montagekonzept

35 Fachwerkträger

36 Raurica Wald BSH Buche 2016 Waldholzlager + dreigeschossiges Bürogebäude

37 Raurica Wald

38 Raurica Wald

39 Raurica Wald

40 Raurica Wald

41 14. Techniker Tag VGQ Besten Dank für die Aufmerksamkeit!