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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Koch, Heiko; Seim, WernerUntersuchungen an traditionellen Holzverbindungen - Der abgestirnte ZapfenBautechnik1/201215-25Fachthemen

Kurzfassung

Traditionelle Holzverbindungen mit abgestirnten Zapfen finden sich häufig bei historischen Holztragwerken zur Verbindung zweier schräg aufeinandertreffender Stäbe, wenn Druckkräfte zu übertragen sind. Bei einer Umnutzung oder bei Schäden wird ein Tragsicherheitsnachweis für diese Verbindungen erforderlich. Um das Tragverhalten dieser Verbindungen besser abschätzen zu können, wurden experimentelle Untersuchungen an Verbindungen mit abgestirnten Zapfen durchgeführt. Ausgehend von diesen Untersuchungen wurde ein Modell entwickelt, mit dem die Tragfähigkeit dieser Verbindungen berechnet werden kann. Dabei werden verschiedene Bruchmechanismen - Abscheren der Lamellen (Rollschubversagen), Versagen der Stirn- und Grundfläche - betrachtet, wobei der Einfluss der Reibung in den Kontaktflächen berücksichtigt wurde. Aufgrund der guten Übereinstimmung der Versuchsergebnisse mit den mithilfe des Modells ermittelten Tragfähigkeiten kann das Modell für die Bemessung von Verbindungen mit abgestirnten Zapfen vorgeschlagen werden. Die relevanten Bemessungsschritte werden dargestellt und an einem Beispiel erläutert.

Investigation on traditional carpentry joints - The tapered tenon.
Traditional carpentry joints with tapered tenons had been used widely in traditional timber structures in middle Europe to connect two structural parts under compression loads, that concur in a somehow diagonal angle. When a change of use is required or when damages are obviously, then an analytical model is needed to prove the structural safety. Experimental investigations were accomplished and an analytical model was developed for this type of joinery. Three types of failure were considered - rolling shear failure, failure of the front side and failure of the bottom face. The influence of friction was observed and determined. Because of the good accordance of the experimental and the analytical results it can be recommended to use the model for structural calculations on tapered tenon joints. The design-steps are documented and explained. A practical example for the calculation is given.

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3 Bauprodukte für den HolzbauBauregelliste A, Bauregelliste B und Liste C39/201016-19Bauregelliste A Teil 1 (2010/1)

Kurzfassung

3.1 Bauholz
3.2 Holzwerkstoffe und andere Plattenwerkstoffe
3.3 Vorgefertigte Bauteile
3.4 Mechanische Holzverbindungsmittel
3.5 Klebstoffe für tragende Holzbauteile

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Walberg, DietmarSolid and timber construction in residential buildings / Massiv- und Holzbau bei WohngebäudenMauerwerk1/201616-31Fachthemen

Kurzfassung

In the context of a comprehensive analysis of the current situation in Germany’s residential sector as regards construction costs and developments in these, the Arbeitsgemeinschaft für zeitgemäßes Bauen e.V. (ARGE) undertook a specific study to investigate the use of the main materials for building walls (using both solid and timber construction methods) in residential buildings. In order to obtain comparable data, two buildings typical of the residential sector were modelled: an apartment block and a detached house. These reflect the current building situation in Germany.
It should be noted that for both multi-storey buildings and detached homes, if we look at the median cost, it is more economical to use masonry for the basic structure than timber. The cost advantage of the solid construction method over the timber method for detached houses is 4 %, and the median advantage for apartment blocks is between 4.7 and 6 %.
The studies we used in our assessment of the sustainability of the building materials used (for example from TU Darmstadt) conclude that both construction methods (solid and timber) are comparable in terms of the ‘ecological balance sheet’ results achieved over their entire life cycles and occupancy phases.

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Gariglio, Federico; Schnider, Thomas; Niemz, Peter; Ghazi Wakili, Karim; Brombacher, VolkerExperimentelle und numerische Untersuchung des hygrothermischen Verhaltens von Flachdachelementen mit HohlkastensystemBauphysik1/201517-30Fachthemen

Kurzfassung

Nichtbelüftete Flachdachkonstruktionen in Holzbauweise erfordern aufgrund ihrer Kompaktheit tiefere Kenntnisse hinsichtlich deren bauphysikalischer Vorgänge im Dach. Dabei weist vor allem die Dachschalung aus Holz unterhalb der dampfdiffusionsdichten Schicht ein feuchtetechnisch erhöhtes Gefahrenpotential auf. Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Überschreitung von 20 % Holzfeuchte über eine längere Zeitdauer erhebliche Folgen wie Befall durch Schimmelpilze oder holzzerstörende Pilze bedeuten kann. Auch die Verklebung kann bei so hohen Holzfeuchten deutlich beeinträchtigt werden. Aus diesem Grund wurde im Rahmen eines Forschungsprojektes beim Neubau eines Zweifamilienhauses Messtechnik im Hohlkastensystem installiert und die Konstruktion über mehrere Jahre überwacht. In die Dachkonstruktion wurden vergleichend Mineralwolle- und eine Holzfaserdämmung eingebaut. Zur Beurteilung des Feuchtegehaltes der Dachschalung wurde dabei auf zwei experimentelle und ein numerisches Verfahren zurückgegriffen.
Das erste experimentelle Verfahren basiert auf der Berechnung der Holzfeuchte aus den gemessenen relativen Luftfeuchten im Dach. Hierfür wurde speziell die Sorptionsisotherme der verwendeten Dreischichtplatten ermittelt. Parallel dazu wurde die Holzfeuchte mittels Widerstandsmessung in den Bereichen mit Holzfaser- bzw. Mineralwolledämmung bestimmt. Zum Vergleich dieser experimentellen Verfahren wurde numerisch eine instationäre hygrothermische Bauteilberechnung mittels WUFI® simuliert.
Alle drei Verfahren ergeben plausible Ergebnisse. Aufgrund der maximalen Abweichungen von 2 % untereinander kann davon ausgegangen werden, dass sich der Verlauf der Ausgleichsfeuchte der Dreischichtplatte in einem Bereich zwischen ca. 11 bis 19 % Holzfeuchte bewegt. Somit liegt sie unter der kritischen Grenze von 20 % und stellt theoretisch keine feuchtetechnische Gefahr dar. Nichtdestotrotz muss aber die Feuchtebeständigkeit der Verklebung dabei unbedingt ebenfalls beachtet werden.

Experimental and numerical investigation on the hygrothermal behaviour of flat roof elements made in hollow boxed construction.
Due to their compactness non-ventilated flat roof constructions in wood require deeper knowledge about the construction-physical processes. The wooden roof sheathing below the vapour diffusion tight layer, in particular, runs an increased risk of hygric properties. Studies have shown that an excess of 20 % moisture content during a longer period of time implicates significant consequences, such as moulds, etc. The bonding can be significantly affected at such high moisture contents. For this reason, as part of a research project a measurement technology was installed during the new construction of a two family house and monitored over several years.
For comparative analysis areas with mineral fibrous and soft fibrous insulating material were established. Two experimental and one numerical methods were applied in order to assess the moisture content of the installed three-layer panel.
The first experimental method is based on the calculation of the moisture content from the measured relative humidity in the roof. For this, the sorption isotherm of three-layer panel used was determined. At the same time, the moisture content was recorded by resistance measurement in the areas with the mineral fibrous and soft fibrous insulating material. A transient hygrothermal calculation using the simulation program WUFI® was carried out for comparison of these experimental methods.
All three methods produce plausible results. Because of the maximum deviation of 2 % of one from another it can be assumed that the fluctuating behaviour of the equilibrium moisture content of the three-layer panel most likely moves in a range between about 11 to 19 % moisture. Thus it is situated below the critical limit of 20 % and does in theory not constitute a risk of hygric properties. Nevertheless the range of 20 % is quite high, for which reason the moisture resistance of the bond thereby should be noted.

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3 Bauprodukte für den HolzbauBauregelliste A, Bauregelliste B und Liste C38/200917-22Bauregelliste A Teil 1 (2009/1)

Kurzfassung

3.1 Bauholz
3.2 Holzwerkstoffe und andere Plattenwerkstoffe
3.3 Vorgefertigte Bauteile
3.4 Mechanische Holzverbindungsmittel
3.5 Klebstoffe für tragende Holzbauteile

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3 Bauprodukte für den HolzbauBauregelliste A, Bauregelliste B und Liste C41/201118-21Bauregelliste A Teil 1 (2011/1)

Kurzfassung

3.1 Bauholz
3.2 Holzwerkstoffe und andere Plattenwerkstoffe
3.3 Vorgefertigte Bauteile
3.4 Mechanische Holzverbindungsmittel
3.5 Klebstoffe für tragende Holzbauteile

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Moosbrugger, Thomas; Krenn, Harald; Bogensperger, ThomasBemessungsdiagramme für den biegebeanspruchten Stab im Holzbau - Teil 1: Dachträger mit homogenem StabquerschnittBautechnik1/201518-27Aufsätze

Kurzfassung

Im vorliegenden Aufsatz werden Bemessungstafeln zur Vorbemessung von Bauteilen aus Holz - Ermittlung der erforderlichen Querschnittshöhe - in Abhängigkeit definierter Eingangsparameter (Einwirkungen, Geometrie, Systemdefinitionen, Materialeigenschaften) vorgestellt. Eine allgemeingültige Aussage, welcher ULS- bzw. SLS-Nachweis die relevante Bemessungssituation für die Dimensionierung eines Bauteiles widerspiegelt, kann aufgrund der Vielzahl an Einflussparametern, wie z. B. der Materialkennwerte, der Trägerspannweite und der Belastung, a priori nicht eindeutig getätigt werden. Für die effiziente Vorbemessung gemäß ÖNORM EN 1995-1-1 [1] liegen bis dato keinerlei nutzbare Bemessungsdiagramme für biegebeanspruchte Stäbe mit wissenschaftlicher Aussagekraft vor.

Design charts for a single spanned timber beam under bending - Part 1: Roof beam with a homogeneous rectangular beam cross-section
In the presented paper design charts for the preliminary design of components made of timber (determination of the required cross-sectional height) are shown. The charts are given as functions of several defined input parameters like loads, system geometry and material behavior. A generally valid statement, which kind of verification (ULS or SLS) reflects the relevant design situation for the design of a timber component is not possible. This may occur due to numerous influencing parameters. Currently no design charts for the efficient preliminary design according to ÖNORM EN 1995-1-1 [1] are available.

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Rautenstrauch, Karl; Kästner, Martin; Jahreis, Markus; Hädicke, WolframEntwicklung eines Hochleistungsverbundträgersystems für den IngenieurholzbauBautechnik1/201318-25Aufsätze

Kurzfassung

Anspruchsvolle, weitgespannte Ingenieurholzkonstruktionen werden seit über 100 Jahren überwiegend unter Verwendung von Brettschichtholz realisiert. Durch Weiterentwicklung dieses homogenisierten Holzwerkstoffproduktes zu einem hybriden Hochleistungsbauteil können dem natürlichen Roh- bzw. Baustoff Holz weitere Anwendungsfelder erschlossen werden. Hierzu zählen insbesondere Leichtbaustrukturen mit gesteigerten Anforderungen hinsichtlich aufnehmbarer Lasten, größerer Spannweiten und/oder reduzierter Bauhöhe im Hoch-, Industrie- und Straßenbrückenbau. Wesentliche Optimierungen der Biegetragfähigkeit und der Biegesteifigkeit können durch Verstärkung der Trägerrandbereiche mittels Hochleistungswerkstoffen erreicht werden. Im vorliegenden Beitrag werden innovative Konstruktionsansätze zur Herstellung hocheffizienter Hybridbauteile unter Verwendung von Holz als Hauptbaustoff, polymergebundenen mineralischen Deckschichten zur Druckzonenverstärkung sowie kohlefaser- resp. glasfaser- oder stahlverstärkten Furnierschichtholzlamellen zur Zugzonenverstärkung vorgestellt. Zusätzliche Verstärkungselemente steigern die Schubtragfähigkeit oder verbessern die Aufnahme der Querpressungen an den Auflagern.

Development of a high-performance hybrid beam system for timber engineering
For over 100 years demanding long-span constructions in timber engineering are mainly built using glulam. The further development of this homogenized engineered wood product into a hybrid high-performance component creates new fields of application for wood as a natural raw and building material. This particularly includes lightweight constructions with increased demands in terms of load-bearing capacity, longer spans and/or reduced height for building, industrial and bridge construction. Significant improvements of the flexural strength and stiffness can be achieved by reinforcements of the beam's edge zones using high-performance materials. This article presents innovative construction approaches for the production of a highly efficient hybrid system made of wood as main material. The compression zone is reinforced by a layer of polymer concrete. The tension zone is strengthened either with CFRP-, GFRP- or steel-reinforced lamellas made of laminated veneer lumber (LVL). Additional reinforcing elements increase the shear resistance or improve the transverse load-carrying capacity of the bearings.

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Walter, B.; Wiesenkämper, T.Zur Erdbebenbemessung im HolzbauBautechnik1/200818-28Fachthemen

Kurzfassung

Fast täglich erreichen uns Bilder aus Erdbebengebieten aus vielen Teil en der Welt mit zum Teil verheerenden Folgen für die Menschen, die Natur und die bebaute Umwelt. Viele wissen nicht, dass auch in Deutschland die Gefahr eines Erdbebens besteht. Selbst unter den Fachleuten ist das Thema Erdbeben in Deutschland lange vernachlässigt worden. Die bauaufsichtliche Einführung der Erdbebennorm erfolgte erstmalig 1998. Seit 2007 gilt in allen betroffenen Bundesländern verbindlich die neue Erdbebennorm aus dem Jahre 2005. Bei der Wahl der Baustoffe besteht bei vielen Fachleuten die landläufige Meinung, dass der Baustoff Holz weniger für das Bauen in Erdbebengebieten geeignet ist. Der ingenieurmäßige Umgang mit dem Baustoff Holz unter Erdbebenbeanspruchung und eine damit verbundene wirtschaftliche Bemessung von Holztragwerken sollen in diesem Aufsatz erläutert werden.
Die neu eingeführte Holzbaunorm DIN 1052 ist ab Januar 2008 neben dem Eurocode alleinverbindliche Bemessungsnorm für den Holzbau. Durch das semiprobabilistische Sicherheitssystem ist die Holzbaunorm kompatibel mit der Erdbebennorm. Bei holzbaugerechter Planung und unter Berücksichtigung der Duktilität und auch der Schwingdauer der Holzbauten sind diese Gebäude hervorragend geeignet, um in Erdbebengebieten eingesetzt werden zu können.

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3 Bauprodukte für den HolzbauBauregelliste A, Bauregelliste B und Liste C36/200819-24Bauregelliste A Teil 1 (2008/1)

Kurzfassung

3.1 Bauholz
3.2 Holzwerkstoffe und andere Plattenwerkstoffe
3.3 Vorgefertigte Bauteile
3.4 Mechanische Holzverbindungsmittel
3.5 Klebstoffe für tragende Holzbauteile

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3 Bauprodukte für den HolzbauBauregelliste A, Bauregelliste B und Liste C34/200719-25Bauregelliste A Teil 1 (2007/1)

Kurzfassung

3.1 Bauholz
3.2 Holzwerkstoffe und andere Plattenwerkstoffe
3.3 Vorgefertigte Bauteile
3.4 Mechanische Holzverbindungsmittel
3.5 Klebstoffe für tragende Holzbauteile

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3. Bauprodukte für den HolzbauBauregelliste A, Bauregelliste B und Liste C33/200621-27Bauregelliste A Teil 1 (2006/1)

Kurzfassung

3.1 Bauholz
3.2 Holzwerkstoffe und andere Plattenwerkstoffe
3.3 Vorgefertigte Bauteile
3.4 Mechanische Holzverbindungsmittel
3.5 Klebstoffe für tragende Holzbauteile

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Aicher, S.; von Roth, W.Ein modifiziertes "gamma"-Verfahren für das mechanische Analogon: dreischichtiger Sandwichverbund - zweiteiliger verschieblicher Verbund.Bautechnik1/198721-29

Kurzfassung

Auf der Grundlage der Analogie des dreischichtigen Sandwichverbundes mit dem zweiteiligen verschieblichen Verbund darf das "gamma"-Verfahren des Ingenieurholzbaues(DIN 1052, Teil 1) zur Bemessung einiger bauaufsichtlich zugelassener Sandwichelemente verwendet werden. In dieser Arbeit wird zunächst die genannte Analogie in allgemeingültiger Form unter Berücksichtigung von Schwergewichtslasten und der Eigendehnungs- bzw. Eigenspannungsproblematik dargestellt. Anschliessend wird ein für beide Verbundbauweisen gültiges modifiziertes "gamma"-Verfahren hergeleitet, welches ohne wesentlichen Mehraufwand eine exakte Bestimmung der Teischnittmomente und Biegespannungen ermöglicht.

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3. Bauprodukte für den HolzbauBauregelliste A, Bauregelliste B und Liste C31/200523-29Bauregelliste A Teil 1 (2005/1)

Kurzfassung

3.1 Bauholz
3.2 Holzwerkstoffe und andere Plattenwerkstoffe
3.3 Vorgefertigte Bauteile
3.4 Mechanische Holzverbindungsmittel
3.5 Klebstoffe für tragende Holzbauteile

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Frese, Matthias; Blaß, Hans JoachimDauerhaftes Brettschichtholz aus acetylierter Radiata KieferBautechnik1/201423-30Aufsätze

Kurzfassung

Seit dem Jahr 2007 ist modifizierte Radiata Kiefer auf dem Markt verfügbar. Gegenüber unbehandelter Radiata Kiefer sind deren Dauerhaftigkeit und Formstabilität mit einem patentierten Acetylierungsverfahren verbessert. Die auf diese Weise modifizierte Radiata Kiefer ist eine Alternative zu dauerhaften Tropenhölzern und eignet sich in Form von Brettschichtholz für frei bewitterte tragende Holzkonstruktionen. Das belegen erste realisierte Brückenbauwerke. Der Aufsatz berichtet über die Ergebnisse einer Forschungsarbeit, in der die wissenschaftliche Basis für eine in Deutschland zukünftig geltende baurechtliche Regelung von Brettschichtholz aus acetylierter Radiata Kiefer geschaffen wurde. Diese Arbeit umfasst experimentelle und numerische Untersuchungen zur Biegefestigkeit von Brettschichtholz aus acetylierter Radiata Kiefer und zahlreiche Versuche mit Verbindungsmitteln, auf deren Grundlage differenzierte Brettschichtholz-Festigkeitsklassen entwickelt bzw. Kennwerte für die Bemessung von stiftförmigen Verbindungsmitteln hergeleitet wurden. Der Aufsatz zeigt Möglichkeiten und Grenzen auf, die bei der Bemessung von tragenden Bauteilen aus Brettschichtholz aus acetylierter Radiata Kiefer zu erwarten sind.

Durabel timber structures made of acetylated Radiata pine
Acetylated Radiata pine is available in the marked since 2007. Compared to the untreated wood, it has an improved durability and dimensional stability due to a patented acetylation process. Acetylated Radiata pine is, therefore, an alternative to durable tropical woods and is suitable for timber structures exposed to weather. The first bridge constructions made out of acetylated Radiata pine and without structural cover give proof of this. The article reports results of a research project that created the scientific basis for a future building regulation in Germany of glulam made out of acetylated Radiata pine. The article covers experimental and numerical investigations of the bending strength of glulam of acetylated Radiata pine and numerous tests with dowel-type fasteners. The results obtained are the basis for specific glulam strength classes as well as characteristic values for the embedding strength and for the withdrawal parameter of self-tapping screws. The article aims at showing possibilities and limits regarding structural design with glulam made out of acetylated Radiata pine.

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Möller, G.Tabellenwerte zur Bemessung von zusammengesetzten Holz-Stahl-Querschnitten.Bautechnik1/196925-27

Kurzfassung

Es werden zulässige Momente von zusammengesetzten Querschnitten aus Holzprofilen und Stahlprofilen mit U-förmigem Querschnitt angegeben, wie sie z.B. bei Dachkonstruktionen für Pfetten Verwendung finden.

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Ott, Stephan; Loebus, Stefan; Winter, StefanVorgefertigte Holzfassadenelemente in der energetischen ModernisierungBautechnik1/201326-33Berichte

Kurzfassung

Die Vorfertigung, eine im Neubau im Holzbau gängige Praxis, benötigt die Implementierung neuer Methoden, wenn sie auf die Modernisierung von Bestandsbauten übertragen wird. Daran forscht seit 2008 ein internationales Konsortium in den Projekten TES EnergyFacade und smartTES. Die TES-Fassadenelemente für die energetische Modernisierung der Gebäudehülle aus vorgefertigten Holzelementen werden seither in mehreren Demonstrationsvorhaben in ihrer Anwendbarkeit erprobt, zudem werden Lösungen für spezifische Problemstellungen entwickelt. Der erste Schritt war die Definition eines integrativen Arbeitsprozesses von der Planung, dem digitalen Aufmaß, über die Vorfertigung zur Montage. Im Besonderen galt es den Verbindungs- und Anschlusspunkt der Fassadenelemente hinsichtlich des Montage- und Tragverhaltens zu entwickeln. Weitere Lösungen betreffen den Brandschutz, das thermisch-hygrische Verhalten unter besonderen Klimabedingungen, die Integration konstruktiver und anlagentechnischer Komponenten, den Umgang mit bestehenden Bautypen und der ökologischen Qualität im Rahmen der Nachhaltigkeit. In diesem Beitrag wird die praktische Anwendung am Beispiel der Modernisierung eines sechsgeschossigen Mehrfamilienhauses im Detail erläutert.

Prefabricated wooden façade elements for energy efficient retrofit
Prefabrication, a well-known concept in new timber construction - still needs the implementation of new methods in order to be applied in refurbishment projects. TES Energy Façade and the follow-up smartTES, two international research consortia, work on this idea since 2008. Since then the TES façade elements for energy efficient retrofit of the building envelope with prefabricated timber-based elements are demonstrated in several projects. A first milestone was the definition of an integrated work process starting from planning, digital survey, prefabrication and assembly. A key feature was the development of the joints of façade elements for certain assembly routines and structural properties. Further solutions are dealing with fire safety, thermal and moisture behavior in specific climate conditions, the integration of other components and building services, the adaption to existing building types, and the ecologic quality for sustainability. This report shows the application of TES in a refurbishment of a six storey dwelling.

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Rug, Wolfgang; Thoms, Frank; Grimm, Uwe; Eichbaum, Guido; Abel, StephanUntersuchungen zur Biegetragfähigkeit von verzahnten BalkenBautechnik1/201226-36Fachthemen

Kurzfassung

Die Verzahnung ist eine historische Verbindungstechnik, um einzelne Balken schubfest über ihre Längsseite zu einem Träger zu verbinden. Diese Zahnbalken treten heute nur noch im Zuge von Erhaltungsarbeiten an alten Gebäuden in Erscheinung. Aus denkmalpflegerischen Gründen sollen derartige Konstruktionen immer öfter substanzschonend erhalten, repariert oder instandgesetzt werden.
In der modernen Holzbauliteratur fehlen allerdings Angaben zu Entwurf, Herstellung und Berechnung der verzahnten Balken. Regeln zur statischen Berechnung und Konstruktion derartiger Träger finden sich in der Holzbauliteratur im Zeitraum zwischen 1830 und 1970.

Flexural load-bearing capacity of composite beams with teeth joints.
The dovetail connection is a historical joining technology to avoid thrust by joining scantlings to beams. Nowadays those beams are only appearing during renovations of historical buildings. By preservations of monuments and historical buildings these old joinings should be repaired or restored.
There are no codes of practice to these special composite beams in modern literature of timber work. Rules for static calculations are recorded in timber work literature in the period between 1830 to 1970.

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Schnider, Thomas; Niemz, Peter; Steiger, Benjamin; von Arx, UrsUntersuchungen zum Versagen von Klebfugen unter klimatischer LangzeitbeanspruchungBauphysik1/201127-32Fachthemen

Kurzfassung

An Klebverbindungen werden im Konstruktiven Holzbau hohe Anforderungen hinsichtlich Güte und Dauerhaftigkeit gestellt. Mit 1-K PUR, MUF und PRF verklebte Lamellen aus Rotbuche und Fichte wurden einer Freibewitterung, einer künstlichen Bewitterung und einem feucht-trocken Wechselklima ausgesetzt. Nach einer abgestuften Behandlungsdauer wurden die Zugscherfestigkeit sowie die Schalllaufzeit senkrecht zur Klebfuge und die Eigenfrequenz bei Biegeschwingungen bestimmt. Ergänzend wurde die Delaminierungsbeständigkeit an Brettschichtholz aus Fichte nach DIN EN 302-2 durchgeführt. Im untersuchten Behandlungszeitraum wurde bei allen Proben keine erkennbare Delaminierung festgestellt. Ein Zusammenhang zwischen Behandlungsdauer und Zugscherfestigkeit konnte nicht nachgewiesen werden. Ebenso bestand keine gesicherte Korrelation zwischen der Zugscherfestigkeit und der Schalllaufzeit sowie der Eigenfrequenz.

Investigations on the failure of bond lines under long-term climatic stress.
With 1-K PUR, MUF and PRF parallel to the grain glued lamellas of spruce and beech were exposed to different climatic loads (natural and artificial weathering, controlled alternating moist-dry climate). All adhesives are approved for use in timber construction. After shortening the weathering duration running time of ultrasonic, vertical to the bonding layer and tensile shear strength were measured. In addition, delamination tests of glued spruce wood were carried out according to DIN EN 302-2. Investigation of the samples after the test period revealed no signs of delamination. No correlation was verified between the number of cycles and tensile shear strength and NDT methods.

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Buchmann, W.Berechnung polarorthotroper Kreisbogenscheiben konstanter Dicke unter reiner Biegebeanspruchung.Bautechnik1/196927-32

Kurzfassung

Für eine randparallel polarorthotrope Kreibogenscheibe mit Rechteckquerschnitt werden die Verschiebungen, Dehnungen und Spannungen infolge reiner Begung abgeleitet. Das Verfahren kann z.B. für die Bemessung von gekrümmten Holzträgern angewendet werden.

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Haller, Peer; Heiduschke, Andreas; Putzger, Robert; Hartig, JensKunstharzpressholz zur Verstärkung von BrettschichtholzBautechnik1/201528-35Aufsätze

Kurzfassung

Es wurden Biegeträger aus Brettschichtholz (BSH) untersucht, die zur Erhöhung der Tragfähigkeit und der Dauerhaftigkeit auf der Zug- und wahlweise auf der Druckseite mit Kunstharzpressholz (KHP) verstärkt wurden. KHP ist ein Holzwerkstoff, der aus phenolharzgetränkten Furnieren der Rotbuche (Fagus sylvatica) besteht. KHP weist einen Elastizitätsmodul von über 20000 N/mm2 und eine Biegefestigkeit von 200 N/mm2 auf, was gegenüber den entsprechenden Werten von BSH GL24h eine Verdopplung bzw. Verdreifachung bedeutet. Die Verstärkung von Biegeträgern aus GL24h erbrachte bei sonst gleichen Querschnitten mehr als eine Verdopplung der Tragfähigkeit; die Steifigkeit erhöhte sich um etwa ein Drittel. Außerdem wurde der Verbund zwischen BSH und KHP abwechselnd befeuchtet und getrocknet, um die Dauerhaftigkeit zu testen. Teilweise getränktes KHP nahm viel Feuchtigkeit auf und quoll stark, jedoch weniger als unbehandelte Rotbuche. Dieser Werkstoff ist daher nur für die Nutzungsklassen 1 und 2 geeignet. Vollständig getränktes KHP hingegen nahm kaum Feuchtigkeit auf und quoll nur wenig, sodass es sich ebenso für die Nutzungsklasse 3 empfiehlt.

Compressed laminated wood for the strengthening of glued laminated timber
Glued laminated timber girders were investigated, which were strengthened with compressed laminated wood at the tension lamella and optionally also at the compression lamella to increase load-bearing capacity and stiffness. Compressed laminated wood is a wood composite consisting of beech (Fagus sylvatica) veneers, which are impregnated with phenol-resorcin resin. Compressed laminated wood possesses a YOUNG's modulus of more than 20000 N/mm2 and a bending strength of more than 200 N/mm2, which is compared to glued laminated timber GL24h a doubling and a tripling, respectively. The strengthening of the GL24h girders with compressed laminated wood led to a doubling of the bending capacity and to an increase of stiffness of about one third compared to plain GL24h girders with the same cross section. Moreover, the joint of glued laminated timber and compressed laminated wood was exposed to wetting-drying cycles to investigate the durability. Partly impregnated compressed laminated wood absorbed a lot of moisture and swelled heavily, but still less than plain beech wood. Thus, this material is only recommendable for the service classes 1 and 2. Completely impregnated compressed laminated wood showed only very low moisture uptake and swelling and can be applied also in service class 3.

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Ringhofer, Andreas; Brandner, Reinhard; Schickhofer, GerhardEntwicklung einer optimierten Schraubengeometrie für hochbeanspruchte Stahl-Holz-VerbindungenBautechnik1/201431-37Aufsätze

Kurzfassung

Der Beitrag behandelt die Optimierung der Geometrie von vorwiegend axial beanspruchten selbstbohrenden Holzschrauben für den Einsatz in einer Stahl-Holz-Laschenverbindung unter Zug parallel zur Faser. Mit Fokus auf den Stahlbruch werden der Kopf und Ansatzbereich des Gewindes adaptiert und die Veränderungen im Last-Verformungsverhalten anhand von Prototypen versuchstechnisch an bauteilgroßen Laschenstößen und mittels einer numerischen Modellierung verifiziert. Es zeigen sich eine gegenüber herkömmlichen Schraubentypen um 2 bis 8 % gesteigerte Tragfähigkeit, eine Verlagerung des Versagens der Schraube von der Stahlblech-Unterkante tiefer in das Holz sowie die Ausbildung eines Fließgelenks am Beginn der geschaffenen Freistrecke. Letzteres lässt einerseits eine homogenere Lastverteilung zwischen den Schrauben infolge eines erheblich gesteigerten Duktilitätspotenzials und andererseits eine Verbesserung des Tragverhaltens solcher Anschlüsse bei Langzeit- und Zugschwellbelastungen erwarten. Zudem wird ein Vorschlag für den Nettoquerschnittsnachweis für zugbeanspruchte Laschenstöße mit selbstbohrenden Holzschrauben unterbreitet.

Development of an optimized screw geometry for high-stressed steel-to-timber joints
This paper deals with the geometrical optimization of mainly axially loaded self-tapping screws applied in steel-to-timber joints under tension parallel to grain. Focusing on steel failure, the head geometry and the zone before the thread were adapted. Consequently, differences to standard products were verified by laboratory tests on full-scale steel-to-timber joints and also by numerical modeling. A 2 to 8 % increase of load bearing resistance, a displacement of the location of screw failure deeper into the timber member as well as the development of a plastic hinge close to the head are the essential results of this study. Especially the yield deformation leads to a more homogenous load sharing between a group of screws, caused by an increased potential of ductility, and to an enhanced bearing behavior under long term as well as pulsating tensile loadings. In addition to that a proposal for the verification of the net cross-section of tensile joints with self-tapping screws is given.

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Joscak, Matus; Sonderegger, Walter; Niemz, Peter; Schnider, Thomas; Oppikofer, Reinhard; Lammar, LauraEinfluss von Hohlräumen auf die Wärmeleitfähigkeit von ausgewählten Holzwerkstoffen für den BaueinsatzBauphysik1/201232-37Fachthemen

Kurzfassung

An ausgewählten Holzwerkstoffen (Buchenfurnier, MDF- und Spanplatten) wurde der Einfluss des Einbringens von Hohlräumen auf die Wärmeleitfähigkeit untersucht. Für die Versuche wurden die Platten in mehreren Lagen geschichtet (Lagendicke je nach Material 2,7 bis 5 mm) und die Aufbauten variiert, wobei Platten mit und ohne Hohlräume verwendet wurden. Um den Einfluss der Wärmestrahlung in den Hohlräumen zu untersuchen, wurden zusätzlich Aluminiumfolien (geringer Emissionsgrad) eingelegt. Es konnte festgestellt werden, dass durch das Einbringen von Hohlräumen (Volumenanteil ca. 46 %) eine Reduzierung der Wärmeleitfähigkeit um bis zu 51 % erreicht wird. Ein zusätzliches Einlegen von Aluminiumfolie quer zur Wärmestromrichtung reduziert die Wärmeleitfähigkeitswerte nochmals wesentlich (bis zu 64 %) aufgrund der stark reduzierten Wärmestrahlung in den Hohlräumen. Dies ist besonders ausgeprägt bei den Aufbauten mit größeren Hohlraumdicken. Um das Potential des Anbringens von Hohlräumen im Holzbauwesen zu nutzen, wurde ein Vorschlag für ein neues Produkt auf Holzbasis präsentiert.

Influence of the air cavities on thermal conductivity of selected wood based materials and their application for building industry.
On selected wood-based materials (beech veneer, MDF and particle board), the influence of inserting air cavities on the thermal conductivity was investigated. For the tests, the particular boards (board thickness: 2.7 to 5 mm according to the material) were layered in multiple layers by varying the assemblies and using boards with and without cavities. Additionally, aluminium foils (low emissivity) were inserted to investigate the influence of heat radiation in the cavities. It can be stated that inserting air cavities (approximately 46 % of core material) results in a reduction of thermal conductivity up to 51 %. An additional insertion of aluminium foils perpendicular to the direction of heat flow reduces the thermal conductivity once more significantly (up to 64 %) due to a strong reduced heat radiation within the cavities. This is particularly pronounced in the constructions with larger air cavity thicknesses. Additionally, a proposal of a new product based on wood has been presented to develop the potential of inserting cavities for timber construction.

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Rug, W.; Gümmer, K.; Gehring, S.Schraubenpressklebung mit NagelschraubenBautechnik1/201033-43Fachthemen

Kurzfassung

Die Schraubenpressklebung ist eine Methode zum Herstellen tragfähiger geklebter Verbindungen, welche in der neuen überarbeiteten DIN 1052:2008, Abschnitt 14 geregelt ist. Bei der Anwendung dürfen jedoch ausschließlich selbstbohrende Schrauben mit Teil gewinde zum Aufbringen des nötigen Pressdrucks benutzt werden. Im Rahmen grundlegender Untersuchungen wurde die Nagelschraube als Alternative zur bisher geregelten Schraube geprüft. Für die insgesamt drei untersuchten Klebstoffe wurden Verklebungen zwischen Brettschichtholz und Vollholz, Sperrholz, sowie Furnierschichtholz untersucht. Zusammen wurden 932 Prüfkörper in Anlehnung an DIN EN 392:1996 auf deren Klebfugenfestigkeiten hin getestet.
Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass mit Nagelschrauben hergestellte Klebungen hinreichende Festigkeiten erzielen, um eine Schrauben-Pressklebung nach DIN 1052:2008 herzustellen.

Screw-press-bonding with nail screws.
The screw-press-bonding is a method to manufacture glued wooden joints. This technology is regulated in the new revised standard DIN 1052:2008 (which is based on the Eurocode 5). In practice it is only allowed to use self-drilling screws with partial thread to generate the required (contact) pressure. Based on different experiments the nail screw was tested as an alternative method. Three adhesives in all were used to make bonding between glued-laminated timber (BSH) and solid wood (VH), plywood (SH) and also laminated veneer lumber (LVL). Altogether, there were tested 932 specimens on their bonding strength on the basis of DIN EN 392:1996.
The results of this experiments show that bonded joints, which were manufactured with nail screws, generate enough strength to make a screw-press-bonding on the basis of DIN 1052:2008.

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Faust, Th.; Selle, R.Der Einfluß verschiedener Verbindungsmittel auf das Tragverhalten der Verbundfuge in Holz-Leichtbeton-VerbunddeckenBautechnik1/200233-41Fachthemen

Kurzfassung

Die Holz-Beton-Verbundbauweise (HBV) stellt eine effektive und wirtschaftliche Sanierungsmethode dar, um die Gebrauchstauglichkeit und Bauphysik einer bestehenden Holzbalkendecke an heutige Standards anzupassen. Der Einsatz von Leichtbeton kann bei dieser Konstruktion immer dann wirtschaftlich attraktiv sein, wenn durch die in bezug auf Normalbeton erzielte Gewichtsreduktion auf zusätzliche Sanierungsmaßnahmen für andere Bauteile verzichtet werden kann. Um die Effizienz solcher Verstärkungsmaßnahmen abschätzen zu können, wurden an der Universität und MFPA in Leipzig Push-Out-Versuche mit verschiedenen Verbindungsmitteln durchgeführt, mit denen das Tragverhalten der Verbundfuge in Holz-Leichtbeton-Verbunddecken (HLBV-Decken) untersucht wurde. Als Ergebnis dieser Scherversuche ist festzuhalten, daß historische Holzbalkendecken mit Leichtbeton auf dem gleichen Niveau wie mit Normalbeton ertüchtigt werden können. Aufgrund der besonderen Eigenschaften des Leichtbetons müssen allerdings die Verbindungsmittel bei HLBV-Decken enger gesetzt werden im Vergleich zur Anwendung mit Normalbeton, um die gleiche Wirkung zu erzielen.

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