Forschung und Entwicklung an der Versuchsanstalt Potenziale für den Holzbau Hans Joachim Blaß HOLZBAU UND BAUKONSTRUKTIONEN KIT University of the State of Baden-Wuerttemberg and National Research Center of the Helmholtz Association www.kit.edu Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine Forschungsinstitut und amtliche Materialprüfungsanstalt gegründet: 1921 Leitung: Prof. Dr.-Ing. H.J. Blaß Stahl- und Leichtbau Leitung: Prof. Dr.-Ing. T. Ummenhofer 24 Mitarbeiter, davon 14 Ingenieure 8 Labormitarbeiter 1 Verwaltungsmitarbeiterin 41 Mitarbeiter, davon 26 Ingenieure 10 Labormitarbeiter 3 Verwaltungsmitarbeiterinnen 2 07.10.2011 Hans J. Blaß 1
Chancen und Herausforderungen für den Holzbau Holz ist inhomogen Die Dauerhaftigkeit ist abhängig vom Umgebungsklima Holz ist einfach zu bearbeiten Holz ist anisotrop Holzverbindungen sind meist schwächer als Holzbauteile 3 07.10.2011 Hans J. Blaß Holz ist inhomogen Homogenisierung 4 07.10.2011 Hans J. Blaß 2
Holz ist inhomogen Festigkeitssortierung 5 07.10.2011 Hans J. Blaß Leistung verschiedener Sortierparameter Bestimmtheitsmaß r² Biegefestigkeit Jahrringbreite 0,15 0,35 Ästigkeit 0,15 0,35 Rohdichte 0,20 0,40 Eigenfrequenz, 0,30 0,55 Ultraschallgeschwindigkeit Elastizitätsmodul 0,40 0,65 Ästigkeit und Rohdichte Ästigkeit und E-Modul Ästigkeit, E-Modul und Rohdichte 0,40 0,60 0,55 0,75 0,55 0,80 6 07.10.2011 Hans J. Blaß 3
Sortierparameter: Biegeelastizitätsmodul 1962 Quelle: M. Bacher 7 07.10.2011 Hans J. Blaß Sortierparameter: Längsschwingung und Röntgen Quelle: M. Bacher 8 07.10.2011 Hans J. Blaß 4
Homogenisierung Quelle: Hess Wohnwerk 9 07.10.2011 Hans J. Blaß BSPH als Biegeträger BS-Holz BSPH 10 07.10.2011 Hans J. Blaß 5
Bewittertes Holz ist nicht dauerhaft Baulicher Holzschutz Chemischer Holzschutz 11 07.10.2011 Hans J. Blaß Baulicher Holzschutz 12 07.10.2011 Hans J. Blaß 6
Holzschutz durch Acetylieren 13 07.10.2011 Hans J. Blaß Acetylieren verändert mechanische Eigenschaften 14 07.10.2011 Hans J. Blaß 7
Acetylieren verändert mechanische Eigenschaften 15 07.10.2011 Hans J. Blaß Holz ist einfach zu bearbeiten dbpedia.org 16 07.10.2011 Hans J. Blaß 8
Holz ist einfach zu bearbeiten 17 07.10.2011 Hans J. Blaß Holz ist einfach zu bearbeiten 18 07.10.2011 Hans J. Blaß 9
Holz ist einfach zu bearbeiten 19 07.10.2011 Hans J. Blaß Holz ist einfach zu bearbeiten 10 mm 20 07.10.2011 Hans J. Blaß 10
Holz ist anisotrop 21 07.10.2011 Hans J. Blaß Holz ist anisotrop Vermeiden von Querzug- und Querdruckspannungen 22 07.10.2011 Hans J. Blaß 11
Holz ist anisotrop Vermeiden von Querzug- und Querdruckspannungen Bemessen mit niedrigen Querzug- und Querdruckfestigkeiten und -steifigkeiten Verstärkung 23 07.10.2011 Hans J. Blaß Schubversagen 24 07.10.2011 Hans J. Blaß 12
Schubverstärkung F ax c,90 c,90 F ax 25 07.10.2011 Hans J. Blaß Risse 26 07.10.2011 Hans J. Blaß 13
Durchbrüche in Brettschichtholz A-A A splitting Spaltgefahr tendency A 27 07.10.2011 Hans J. Blaß Durchbrüche in Brettsperrholz A-A Bretter boards perpendicular rechtwinklig zur Längsachse to beam axis A Bretter parallel zur Längsachse boards parallel to beam axis A 28 07.10.2011 Hans J. Blaß 14
Herstellung der Prüfkörper 29 07.10.2011 Hans J. Blaß 30 07.10.2011 Hans J. Blaß 15
Ausgeklinkte Auflager 31 07.10.2011 Hans J. Blaß Verstärkung mit Schrauben A A fully Vollgewindeschrauben threaded screws A-A 32 07.10.2011 Hans J. Blaß 16
Biegeträger aus Brettsperrholz 33 07.10.2011 Hans J. Blaß Querdruck Photo: Kreuzinger 34 07.10.2011 Hans J. Blaß 17
Querdruck c,90 = f c,90 F c,90 35 07.10.2011 Hans J. Blaß c,90 < f c,90 F c,90 36 07.10.2011 Hans J. Blaß 18
37 07.10.2011 Hans J. Blaß c,90 < f c,90 F c,90 38 07.10.2011 Hans J. Blaß 19
Querdruckverstärkung mit VG-Schrauben Untersicht 300 250 8 x 400 mm 8 x 260 mm Untersicht load R90 in kn 200 150 100 7,5 x 180 mm 50 non-reinforced 0 0 1 2 3 4 5 displacement in mm 39 07.10.2011 Hans J. Blaß Holzverbindungen sind schwächer als Holzbauteile 40 07.10.2011 Hans J. Blaß 20
41 07.10.2011 Hans J. Blaß 42 07.10.2011 Hans J. Blaß 21
Johansens Modell 43 07.10.2011 Hans J. Blaß Versagensarten in Verbindungen 44 07.10.2011 Hans J. Blaß 22
Spalten a 1 a 2 a 4 a 3 45 07.10.2011 Hans J. Blaß Verstärkung mit Vollgewindeschrauben 46 07.10.2011 Hans J. Blaß 23
Schrauben verhindern Risswachstum 47 07.10.2011 Hans J. Blaß Schrauben auf Abscheren F 0,5 F 0,5 F 48 07.10.2011 Hans J. Blaß 24
Neigung der Schraubenachse 49 07.10.2011 Hans J. Blaß Fachwerkwirkung F 0,5 F 0,5 F 50 07.10.2011 Hans J. Blaß 25
Fachwerkwirkung F fr F c,90 F 0 F ax 51 07.10.2011 Hans J. Blaß Schraubenverbindung im Stahlbau Source: Project KI-Smile 52 07.10.2011 Hans J. Blaß 26
53 07.10.2011 Hans J. Blaß Fachwerkknoten Photo: Wiehag 54 07.10.2011 Hans J. Blaß 27
Frankfurter Messehalle 11 Photo: Atlas Copco 55 07.10.2011 Hans J. Blaß Geneigte Schrauben in Stahl-Holz-Verbindungen Photo: Atlas Copco 56 07.10.2011 Hans J. Blaß 28
Geneigte Schrauben in Stahl-Holz-Verbindungen Photo: Atlas Copco 57 07.10.2011 Hans J. Blaß 58 Vielen 07.10.2011 Dank Hans J. Blaß für Ihre Aufmerksamkeit! 29