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HHT - Hochleistungsholztragwerke. Entwicklung von hochbelastbaren Verbundbauweisen im Holzbau mit faserverstärkten Kunststoffen, technischen Textilien und Formpressholz. Abschlussbericht
Es konnte gezeigt werden, dass gerade Hybridbauteile aus üblichen Holzprodukten und technischen Textilien oder vergüteten Holzprodukten hochleistungsfähig sind. Beispielsweise ließen sich mit glas- oder kohlefaserbewehrten Formholzrohren (runde Höhlquerschnitte aus verdichtetem und geformtem Nadelholz) hohe Traglasten bei geringem Materialeinsatz und guter Dauerhaftigkeit erzielen. Hybridträger aus Brettschichtholz und Kunstharzpressholz erreichten hohe Festigkeiten und Steifigkeiten sowie ebenfalls eine hohe Dauerhaftigkeit. Anschlußbereiche, die mit Faserkunststoffverbunden verstärkt wurden, wiesen hohe Tragfähigkeiten und geringe Nachgiebigkeiten auf. Zudem zeigte die ökologische Bewertung, dass Bauweisen dieser Art in jedem Fall das Potential besitzen ats umweltfreundlichere, im Sinne der Nachhaltigkeit vorzuziehende, Alternativen zu Vergleichsbauweisen aus beispielsweise Stahl oder Beton dienen zu können, gerade dort, wo herkömmliche Holzbauweisen an ihre Grenzen stoßen. Der vorliegende Abschlussbericht gliedert sich in vier Hauptkapitel. Im ersten Kapitel werden Aufgabenstellung und Zielsetzung des Projektes erläutert, die beteiligten Partner vorgestellt und der wissenschaftliche und technische Stand im Ingenieurholzbau zu Beginn des Projektes betrachtet. Das zweite Kapitel beinhaltet Planung und Ablauf des Projektes und gibt einen inhaltlichen und zeitlichen Überblick über die bearbeiteten Arbeitspakete (AP), Das drifte Kapitel beschreibt die durchgeführten Arbeiten und erzielten Ergebnisse und stellt damit das Kernkapitel des Berichtes dar. Nach den Versuchen zur Bestimmung von Materialeigenschaften unterschiedlichster Art (AP 1) werden zuerst Anschlussbereiche (AP 2) und anschließend textile Verstärkungen für Bauteile und Verbindungen (AP 3) behandelt. Es schließt sich die Beschreibung vor allem von Knickversuchen an Formholzprofilen und Biegeversuchen an Hybridträgern (AP 4) an, wobei zusätzlich untersucht wurde inwieweit sich Verstärkungsfasern auch als Sensorfasern nutzen lassen. Im Folgenden werden Berechnungs- und Simulationsmodelle für Holz-Textil-Verbunde vorgestellt (AP 5) und Konstruktionsentwicklungen von Hochleislungsholztragwerken gezeigt sowie praxisorientierte Bemessungsverfahren und Anwendungsrichtlinien erläutert (AP 6). Schließlich folgt die Beschreibung der drei bearbeiteten Pilotprojekte - einer Fußgängerbrücke, einer Windkraftanlage und einer Überdachung (AP 7) sowie die Ökoblianzierung der neuartigen Hochleistungsholzbauteile bzw. -tragwerke (AP 8).
It was shown, that especially hybrids made of common timber products and technical textiles or enhanced timber products are high-capacitive. Glass or carbon fibre reinforced formed wooden tubes e.g. reached high bearing strengths with low material input and good durability. Hybrid beams of gluelam and densified veneer wood obtained high strength and stiffness as well as high durability. Connections, reinforced by fibre-plastic composites, offered high load-bearing capacity and stiffness. Furthermore, the environmental life cycle assessment indicated that these constructions can be more ecological and more sustainable compared to reinforced concrete constructions or steel constructions, particularly if traditional timber constructions reach their limits. This final report is divided into four chapters. The first chapter defines the project assignment and goals, presents the partners and focuses on the scientific and technical level in timber engineering at the beginning of the project. The second chapter describes planning and workflow of the project and outlines the work packages (WP) with regard to content and time. The third chapter is the main chapter; it describes the conducted research and results. First, attention is given to the determination of different material parameters (WP 1), then to joints (WP 2) and textile reinforcements for building elements and joints (WP 3). Afterwards mainly buckling tests of fibre reinforced wooden tubes and bending tests of hybrid beams are described as well as the examination of fibres used simultaneously for reinforcement and deformation measurement (WP 4). Subsequently, simulation and computational models for timber-textile composites are presented (WP 5) as well as the design and development of high performance timber structures combined with practical design-methods and guidelines for using the new components (WP 6). Finally, the three pilot projects - a pedestrian bridge, a tubular timber pole for a wind turbine and a roofing - are illustrated (WP 7) and the environmental life cycle assessment of the new building elements and high performance structures is shown (WP 8). In the fourth chapter, the application and dissemination of the results is discussed (WP 9), the partners1 publications, papers, presentations and websites as well as contacts to firms are listed. Moreover, each partner gives a subjective evaluation of the results and their usefulness.
HHT - Hochleistungsholztragwerke. Entwicklung von hochbelastbaren Verbundbauweisen im Holzbau mit faserverstärkten Kunststoffen, technischen Textilien und Formpressholz. Abschlussbericht
Es konnte gezeigt werden, dass gerade Hybridbauteile aus üblichen Holzprodukten und technischen Textilien oder vergüteten Holzprodukten hochleistungsfähig sind. Beispielsweise ließen sich mit glas- oder kohlefaserbewehrten Formholzrohren (runde Höhlquerschnitte aus verdichtetem und geformtem Nadelholz) hohe Traglasten bei geringem Materialeinsatz und guter Dauerhaftigkeit erzielen. Hybridträger aus Brettschichtholz und Kunstharzpressholz erreichten hohe Festigkeiten und Steifigkeiten sowie ebenfalls eine hohe Dauerhaftigkeit. Anschlußbereiche, die mit Faserkunststoffverbunden verstärkt wurden, wiesen hohe Tragfähigkeiten und geringe Nachgiebigkeiten auf. Zudem zeigte die ökologische Bewertung, dass Bauweisen dieser Art in jedem Fall das Potential besitzen ats umweltfreundlichere, im Sinne der Nachhaltigkeit vorzuziehende, Alternativen zu Vergleichsbauweisen aus beispielsweise Stahl oder Beton dienen zu können, gerade dort, wo herkömmliche Holzbauweisen an ihre Grenzen stoßen. Der vorliegende Abschlussbericht gliedert sich in vier Hauptkapitel. Im ersten Kapitel werden Aufgabenstellung und Zielsetzung des Projektes erläutert, die beteiligten Partner vorgestellt und der wissenschaftliche und technische Stand im Ingenieurholzbau zu Beginn des Projektes betrachtet. Das zweite Kapitel beinhaltet Planung und Ablauf des Projektes und gibt einen inhaltlichen und zeitlichen Überblick über die bearbeiteten Arbeitspakete (AP), Das drifte Kapitel beschreibt die durchgeführten Arbeiten und erzielten Ergebnisse und stellt damit das Kernkapitel des Berichtes dar. Nach den Versuchen zur Bestimmung von Materialeigenschaften unterschiedlichster Art (AP 1) werden zuerst Anschlussbereiche (AP 2) und anschließend textile Verstärkungen für Bauteile und Verbindungen (AP 3) behandelt. Es schließt sich die Beschreibung vor allem von Knickversuchen an Formholzprofilen und Biegeversuchen an Hybridträgern (AP 4) an, wobei zusätzlich untersucht wurde inwieweit sich Verstärkungsfasern auch als Sensorfasern nutzen lassen. Im Folgenden werden Berechnungs- und Simulationsmodelle für Holz-Textil-Verbunde vorgestellt (AP 5) und Konstruktionsentwicklungen von Hochleislungsholztragwerken gezeigt sowie praxisorientierte Bemessungsverfahren und Anwendungsrichtlinien erläutert (AP 6). Schließlich folgt die Beschreibung der drei bearbeiteten Pilotprojekte - einer Fußgängerbrücke, einer Windkraftanlage und einer Überdachung (AP 7) sowie die Ökoblianzierung der neuartigen Hochleistungsholzbauteile bzw. -tragwerke (AP 8).
It was shown, that especially hybrids made of common timber products and technical textiles or enhanced timber products are high-capacitive. Glass or carbon fibre reinforced formed wooden tubes e.g. reached high bearing strengths with low material input and good durability. Hybrid beams of gluelam and densified veneer wood obtained high strength and stiffness as well as high durability. Connections, reinforced by fibre-plastic composites, offered high load-bearing capacity and stiffness. Furthermore, the environmental life cycle assessment indicated that these constructions can be more ecological and more sustainable compared to reinforced concrete constructions or steel constructions, particularly if traditional timber constructions reach their limits. This final report is divided into four chapters. The first chapter defines the project assignment and goals, presents the partners and focuses on the scientific and technical level in timber engineering at the beginning of the project. The second chapter describes planning and workflow of the project and outlines the work packages (WP) with regard to content and time. The third chapter is the main chapter; it describes the conducted research and results. First, attention is given to the determination of different material parameters (WP 1), then to joints (WP 2) and textile reinforcements for building elements and joints (WP 3). Afterwards mainly buckling tests of fibre reinforced wooden tubes and bending tests of hybrid beams are described as well as the examination of fibres used simultaneously for reinforcement and deformation measurement (WP 4). Subsequently, simulation and computational models for timber-textile composites are presented (WP 5) as well as the design and development of high performance timber structures combined with practical design-methods and guidelines for using the new components (WP 6). Finally, the three pilot projects - a pedestrian bridge, a tubular timber pole for a wind turbine and a roofing - are illustrated (WP 7) and the environmental life cycle assessment of the new building elements and high performance structures is shown (WP 8). In the fourth chapter, the application and dissemination of the results is discussed (WP 9), the partners1 publications, papers, presentations and websites as well as contacts to firms are listed. Moreover, each partner gives a subjective evaluation of the results and their usefulness.
HHT - Hochleistungsholztragwerke. Entwicklung von hochbelastbaren Verbundbauweisen im Holzbau mit faserverstärkten Kunststoffen, technischen Textilien und Formpressholz. Abschlussbericht
Heiduschke, Andreas (Autor:in) / Trümper, Wolfgang (Autor:in) / Thieme, Mike (Autor:in) / Manthey, Christian (Autor:in) / Kubowitz, Petra (Autor:in) / Untergutsch, Andrea (Autor:in) / Fandler, Jan (Autor:in) / Thompson, Rensteph (Autor:in)
2011
557 Seiten, Bilder, Tabellen, 298 Quellen
Report
Deutsch
technisches Textil , Holzbau , Tragfähigkeit , Nachhaltigkeit , Verbundbauweise , Verbinder , Teilchenverstärkung , Lebenszyklusbewertung , Biegeprüfung , Faserprüfung , Verformungsmessung , Hybridbauweise , Holzträger , Verbundholz , Kunststofffaser , Windkraftwerk , Übertragungselement , Ökomaterial