Übersicht zum Einsatz von Massivholzplatten im Bauwesen (abgesperrte 3- oder mehrschichtige Massivholzplatten)

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Hildegard Neumann
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1 Übersicht zum Einsatz von Massivholzplatten im Bauwesen (abgesperrte 3- oder mehrschichtige Massivholzplatten) Themen 1. Das Massivholzplatten-Angebot 2. Die gebräuchlichsten Plattenquerschnitte im Ingenieurholzbau 3. Wichtige Eigenschaften der Massivholzplatten 4. Decken- und Dachkonstruktionen aus Massivholzplatten 5. Wandkonstruktionen aus Massivholzplatten 6. Elementverbindungen bei Massivholzplatten 7. Schlussfolgerungen

2 Das Massivholzplatten-Angebot Standard-Platten: Merkmale: - Standard-Formate 5 x 2 m / 6 x 2 Maximalformat ca. 8 x 2.5 m - Standard-Stärken 19, 27, 40 mm - Standard-Schichtaufbau (Hersteller abhängig) Mass-Platten: Merkmale: - Beliebige Formate Maximalformate bis ca. 14 x 3.5 m (Hersteller abhängig) - Beliebige Stärken Maximalstärken bis ca. 50 cm - Beliebiger Schichtaufbau (Einschränkungen bei Brettsperrholz)

3 Das Massivholzplatten-Angebot Technische Unterscheidungsmerkmale Brett-Sperrholzplatten ohne Fugenverleimung: Bretter lose nebeneinander und kreuzweise übereinander angeordnet, Jahrringverlauf beliebig / Platten meist nicht luftdicht Brett-Sperrholzplatten mit Fugenverleimung: Platten-Schichten aus zu Tafeln verleimten Brettern Brett-Tafeln kreuzweise übereinander angeordnet, Jahrringverlauf beliebig / Platten ab 3-Schichten luftdicht Stab-Sperrholzplatten Platten-Schichten aus fugenverleimten ca. 20 bis 40 mm breiten Holz-Stäben beliebiger Stärke. Jahrringausrichtung Halbrift bis Rift / Platten ab 3-Schichten luftdicht

4 Das Massivholzplatten-Angebot Technische Unterscheidungsmerkmale Brett-Stab-Sperrholzplatten Kombination Deckschicht aus Stab-Sperrholz und Mittelschichten aus Brett- Sperrholz Furnier-Sperrholzplatten Plattenschichten aus Schälfurnier (Fichte, Buche, Birke, Okumè usw.) Schichten im Normalfall kreuzweise aufeinander verleimt. Ausnahme: Kerto-Platten

5 Die gebräuchlichsten Plattenquerschnitte im Ingenieurholzbau 1-Schichtplatte (Brettschichtholz) Schichtplatte 120 1

6 Die gebräuchlichsten Plattenquerschnitte im Ingenieurholzbau 5-Schicht-Hohlplatte Hohlkasten

7 Die gebräuchlichsten Plattenquerschnitte im Ingenieurholzbau Rippenplatte

8 Wichtige Eigenschaften der Schilliger- und Schuler- Massivholzplatten Festigkeit und Steifigkeit gleichmässige, hohe Festigkeiten und Verformungswiderstände Biegebruchspannungen bei Versuchen: 40 bis 67 N/mm2 Festigkeitsklassen nach SIA 265: C27 C35 Achtung: Festigkeit und Steifigkeit von Plattendimension und Lamellenbreite abhängig. Bei Plattenbreiten < cm Bemessungs-Spannungen reduzieren (Näheres siehe Herstellerangaben)

9 Wichtige Eigenschaften von Massivholzplatten, Fortsetzung Einsatz als Platte (2-achsige Biegung) und/oder Einsatz als Scheibe

10 Wichtige Eigenschaften von Massivholzplatten, Fortsetzung Einleitung grosser konzentrierter Lasten möglich Zulässiger Querdruck 2.5 N/mm2 (abhängig von Deckschichtstärken)

11 Wichtige Eigenschaften von Massivholzplatten, Fortsetzung Gutes Bruchverhalten Bruch kündigt sich mit starkem Knistern an

12 Wichtige Eigenschaften von Massivholzplatten, Fortsetzung Schwinden und Quellen in Plattenebene: Längenänderung Prozent pro Prozent Feuchtigkeitsänderung 20 mal kleiner als das tangentiale Schwind- und Quellmass von Fichte Senkrecht zur Plattenebene: Schwind- und Quellmass wie bei Massivholz

13 Wichtige Eigenschaften von Massivholzplatten, Fortsetzung Diffusionsverhalten (gilt nur für luftdichte Platten) Der Diffusionswiderstand entspricht demjenigen von Massivholz. Er ist stark abhängig von der Holzfeuchtigkeit - µ(16%) 20 -µ(6%) 160 Kapillare Feuchtigkeitsleitung Die Leimschichten stellen Feuchtigkeitsbremse dar. (reduzieren Eindringgeschwindigkeit von Kapillarwasser senkrecht zur Plattenebene)

14 Wichtige Eigenschaften von Massivholzplatten, Fortsetzung Wärmedämmung λ 0.13 W/mK (bei Holzfeuchtigkeit 8 %) Abbrandrate unter Normbrandbedingungen (gilt für fugenverleimte Platten) s 0.8 mm / Min Umweltverträglichkeit Produkte von Schilliger und Schuler: - Schweizerholz - geringer Fremdenergieaufwand für Herstellung - Leime ohne toxische Wirkungen

15 KTI-Projekt Massivholzplatten für das Bauwesen Decken- und Dachkonstruktionen aus Massivholzplatten Anwendungsbeispiel Carportdach

16 Verformungen Carportdach unter Schneelasten Plattentyp: 3-Schichtplatte Plattenstärke 100 mm Schichtaufbau 20/60/20 mm Stützweiten: 2.5 x 5.0 m

17 Biegemomente Mx Carportdach unter Schneelasten Plattentyp: 3-Schichtplatte Plattenstärke 100 mm Schichtaufbau 20/60/20 mm Stützweiten: 2.5 x 5.0 m mx ->>

18 KTI-Projekt Massivholzplatten für das Bauwesen Decken- und Dachkonstruktionen aus Massivholzplatten Anwendungsbeispiel Terrassen- und Vordächer bei Terrassensiedlung (Gebäude in Massivbau)

19 Verformungen eines Vordachs unter Schneelasten Plattentyp: 3-Schichtplatte Plattenstärke 50 mm Schichtaufbau 8/34/8 mm Auskragung 80 cm

20 Verformungen eines Vordachs unter 3 % differentieller Feuchtigkeit Plattentyp: 3-Schichtplatte Plattenstärke 50 mm Schichtaufbau 8/34/8 mm Auskragung 80 cm

21 Verformungen eines Vordachs unter Schneelasten mit Verstärkung bei Gehrungsstoss (20 x 300 mm) Plattentyp: 3-Schichtplatte Plattenstärke 50 mm Schichtaufbau 8/34/8 mm Auskragung: 80 cm

22 Verformungen eines Vordachs ohne Gehrung unter Schneelasten Plattentyp: 3-Schichtplatte Plattenstärke 50 mm Schichtaufbau 8/34/8 mm Auskragung: 80 cm

23 Biegemoment my eines Vordachs ohne Gehrung unter Schneelasten Plattentyp: 3-Schichtplatte Plattenstärke 50 mm Schichtaufbau 8/34/8 mm Auskragung: 80 cm my >

24 Decken- und Dachkonstruktionen aus Massivholzplatten Anwendungsbeispiel 2-achsig gespannte, durchlaufende Geschossdecke in 3-geschossigem Bürobau Spannweite x = 4.0 m Spannweiten y = 5.8 m m

25 Geschossdecke (Bürogebäude) Durchbiegungen unter Nutzlast (δ max 3.1 mm) Deckenaufbau: Hohlkasten 300 mm Obergurt Steg Untergurt 3-Schichtplatte 30 mm BSH-Rippe 40 x 240 mm 3-Schichtplatte 30 mm

26 Geschossdecke (Bürogebäude) Momente mx unter Nutzlast mx > Deckenaufbau: Hohlkasten 300 mm Obergurt Steg Untergurt 3-Schichtplatte 30 mm BSH-Rippe 40 x 240 mm 3-Schichtplatte 30 mm

27 Geschossdecke (Bürogebäude) Schwingungen: 2. Eigenform

28 Flachdach (Bürogebäude) Durchbiegungen unter differentieller Feuchtigkeit (δ max 5 mm) Deckenaufbau: Hohlkasten 300 mm Obergurt Steg Untergurt 3-Schichtplatte 30 mm BSH-Rippe 40 x 240 mm 3-Schichtplatte 30 mm

Pfettenfreies Satteldach Spannweite ca. 9.0 m Rippenplatte Höhe ca.

29 KTI-Projekt Massivholzplatten für das Bauwesen Decken- und Dachkonstruktionen aus Massivholzplatten Anwendungsbeispiel Pfettenfreies Satteldach Spannweite ca. 9.0 m Rippenplatte Höhe ca.28 cm Anwendungsbeispiel Faltwerksdach Spannweite 10 m 3-Schichtplatte Stärke 6 cm

30 Wandkonstruktionen aus Massivholzplatten Anwendungsbeispiel Punktgestütztes Einfamilienhaus aus 2 Kuben mit Verbindungs- Tunnel Wandscheiben aus Rippenplatten Boden und Dach aus Hohlkastenplatten

31 Wandkonstruktionen aus Massivholzplatten Anwendungsbeispiel Niedrigstenergie-Aussenwand Merkmale: - keine Wärmebrücken (Haupttragelement ausserhalb Dämmebene) - nicht hinterlüftete Kompaktkonstruktion möglich - vergleichsweise sehr geringe Wandstärke (für u-wert 0.10 W/m 2 K 40 cm)

32 Wandkonstruktionen aus Massivholzplatten Anwendungsbeispiel Innenwand-Tragscheibe Wandstärke 100 mm, Spannweite 10 m, durchgehende Linienlast 20 kn/m1

33 Elementverbindungen bei Massivholzplatten Nut-Feder-Verbindung (Werkstatt-Stoss) Abplatt-Verbindung (Werkstatt- und Baustellenstoss) Krallen-Verbindung (Baustellenstoss)

34 Elementverbindungen bei Massivholzplatten Aufdoppelungs- Verbindung (Baustellenstoss, verschraubt und verklebt) Aufdoppelung Stumpfer Eckstoss (Werkstatt- und Baustellenstoss, verschraubt und verklebt) Wand 2 Aufhängung Geschossdecken (Schraubenverbindung) Wand Platte 1 Platte 2 Wand 1 Decke

35 Elementverbindungen bei Massivholzplatten Holz-Stahlplattenverbindung (konzentrierte Einleitung grosser Kräfte) Ausführung: Stahlplatte mit Holzplatte verschraubt und verklebt

Schlussfolgerungen Der Holzplattenbau erweitert die bisherigen Grenzen des Holzbaus Projekt: Eigenheim Wohnbühne Ort: AT-Haus Produkt: WT-T-8,2x300 Anwendung: Längstoss

36 Schlussfolgerungen Der Holzplattenbau erweitert die bisherigen Grenzen des Holzbaus Projekt: Eigenheim Wohnbühne Ort: AT-Haus Produkt: WT-T-8,2x300 Anwendung: Längstoss (Querkräfte) mit SFS WT-T- 8.2 x 300 Schrauben Planung: Arch. Stiegler, AT-Haus Berechnung: DI Koppelhuber, Rottenmann, DI Riebenbauer, AT-Graz Ausführung: Fa. Holzbau Stiegler, AT-Haus

37 Schlussfolgerungen Der Holzplattenbau erweitert die bisherigen Grenzen des Holzbaus Kindergarten in Modulbauweise Fassade aus Massivholzplatten Innenwände, Decken und Boden aus MHP

38 Schlussfolgerungen Der Holzplattenbau erweitert die bisherigen Grenzen des Holzbaus Wohnmodul mit sämtlichen Innen- und Aussenflächen aus Massivholzplatten

KTI-Projekt Massivholzplatten für das Bauwesen

bisherigen Grenzen des Holzbaus Minergie-P-

39 KTI-Projekt Massivholzplatten für das Bauwesen Schlussfolgerungen Der Holzplattenbau erweitert die bisherigen Grenzen des Holzbaus Minergie-P- Einfamilienhaus, Innenflächen vollständig aus Massivholzplatten 4-geschossiges NullenergieMehrfamilienhaus, Tragstruktur vollständig aus Massivholzplatten Faltwerksdach und Abfangwände aus Massivholzplatten

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