HOLZBAU II Polymodul B 2.6.5 Feuchte, Brandschutz, Grundlagen Festigeit Pro. Dr. Wieland Becer 1 Holz Berechnung Quellen und Schwinden Einluß der Nutzungslassen au Bemessungswert Betrachtung Feuchtedurchgang durch Bauteil Brandschutz 2 1
Holz Rohdichte + Holzeuchte 360-500 g Speziische Gewicht von Holz (Raumgewicht in g/m 3 ) = Holz + Wasser im den Zellwänden bei 15-20 % ~ 1500 g Rohdichte von Holz (Darrgewicht in g/m3) = Holz darrtrocen ~ 0% Holzeuchte Ermittlung der Holzeuchte u in % mu m0 mw u 100 100 m m 0 0 3 Holz Freie Bewitterung Lignin - Auswaschung durch Regen Zellulose Zellulose Ausbleichung durch UV- Strahlung Hemizellulose Folgen: - Festigeitsverlust - Sporen- und Pilzbeall, Vergrauung - Verstärtes Quell- und Schwindverhalten - Pilzbeall ab 20% HF verstärt 4 2
Quelle:ID Holz Hygrothermen 5 Querschnittsänderung Holz Quell- und Schwindmaß u l0 l Konstante Dierenzwert Feuchte Ursprungsmaß Dierenzmaß zuolge Quellen und Schwinden 0,24 0, 01 % Quell- und Schwindmaß je 1% II HF-Änderung 6 3
Holz Quellen - und Schwinden Berechnungsbeispiel 7 Beispiel: Schwind- und Quellmaße Augabenstellung: Bild: Einschnitt mit Kern - Balen l = 5,0 m - Querschnitt b/h = 100/240 mm - Schwindmaß = 0,24 (quer zur Faserrichtung) - Schwindmaß II = 0,01 (längs in Faserrichtung) - Einschnitt mit Kern - Einbaueuchte u 1 = 29,8 % - Holzeuchte nach Trocnung u 2 = 9 % 8 4
Augabenstellung: Berechnung: Δu u1 u2 29,8 9 20,8 % Δb α Δh α Δ α II 20,8 Δu b 0,24 100 5 mm 100 20,8 Δu h 0,24 240 12 mm 100 20,8 Δu 0,01 5000 10,4 mm 100 Nach der Austrocnung ist ein Querschnitt von etwa 95 / 228 mm zu erwarten. 9 Holzestigeit abhängig von Holzeuchte 10 5
Festigeit abhängig von Holzeuchte d mod M Findet Berücsichtigung bei der Ermittlung der Bemessungswerte 11 Holzestigeit abhängig von Holzeuchte - Beispiel Standardall : NKL = 2 KLED = mittel VH/BSH: mod g m, d m, mod M m, = 24 N/mm 2 z. B. Biegeestigeit C 24: m,d = 0,615 24 = 14,77 N/mm 2 Bedingung: m, d m, d m, d M W Bemessungswert 12 6
Holzestigeit abhängig von Holzeuchte - Beispiel Extremall-reie Bewitterung : NKL = 3 KLED = mittel VH/BSH: mod g m, d m, mod M m, = 24 N/mm 2 z. B. Biegeestigeit C 24: m,d = 0,5 24 = 12,00 N/mm 2 Bedingung: m, d m, d m, d M W Bemessungswert Reduzierung des Bemessungswertes durch Änderung von mod 13 Basiswissen Feuchte Feuchteonvetion Autretende Strömung euchter Lut augrund von Drucunterschieden in durchströmbaren Hohlräumen/Önungen von Bauteilen. Feuchediusion Autretende Strömung euchter Lut augrund von Drucunterschieden in durchströmbaren Hohlräumen/Önungen von Bauteilen. 14 7
Dachonstrutionen-Wandonstrutionen Dampdrucgeälle von Warm (hohe Luteuchte) nach Kalt (geringe Luteuchte)! (analog Temperaturverlau!) Extrembauteil Flachdach Quelle:Holzbau/Quadriga 01/2011 15 Dachonstrutionen-Wandonstrutionen Extrembauteil Flachdach Quelle:Holzbau/Quadriga 01/2011 16 8
Dachonstrutionen-Wandonstrutionen Sd-Wert (äquivalente Lutschichtdice) sd Wert d Tabellenwert 17 Basiswissen Brandbemessung 18 9
Basiswissen Brandbemessung DIN 1052 / DIN 4102 Holz brennt ontrolliert mit einer Abbrandrate von.mm / min! BSH 0,7 mm /min NA 0,8 mm /min Eiche 0,5mm /min Die Standsicherheit im Brandall lässt sich hieraus ür den Restquerschnitt ermitteln. Aus Holzonstrutionen mit Verapselung lassen sich hocheuerhemmende Bauteile REI 60 / (F60) B errichten. 19 Quelle: TU Wien Inst. Für Baustotechnologie Brandschutz Der Nachweis eines Tragweres gegen Versagen im Brandall ist gegen den Grenzzustand der Tragähigeit zu ühren! Der Nachweis ann mit 2 Verahren geührt werden: -Vereinacht ür 3+4 - seitige Belammung mit einem ideelen Restquerschnitt -Genaues Verahren Vereinacht: mit ideellem Restquerschnitt d e d t d0 n t d0 Konstante Geord. Feuerwiderst.dauer Sicherh.wert 7mm 20 10
Bemessungsbeispiel Brand Vereinacht: mit ideelem Restquerschnitt d e d t d0 n t d0 Konstante Geord. Feuerwiderst.dauer Sicherh.wert 7mm Ermittlung der Abbrandtiee: t d 0,8 30 7 mm mm de d 0 31 Nadelholz Restquerschnitt 31 mm 21 Holzmassivbauweise 22 11