Zur Temperaturbeständigkeit und Ermüdungsfestigkeit ... - Quadriga

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Holz-Metall-Klebeverbindungen
Zur Temperaturbeständigkeit und Ermüdungsfestigkeit von
in Holz eingeklebten Gewindestangen und Lochblechen
Forschungsergebnisse zeigen, dass in Holz eingeklebte Stahlteile
einen innovativen und leistungsstarken Lösungsansatz
für die Übertragung von Kräften sowie die Kopplung von
Holzbauteilen darstellen. Eingeklebte Stahlbauteile besitzen
vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Neben der Möglichkeit
zum Einkleben von Gewindestangen oder Betonrippenstählen
in Holz gemäß DIN 1052:2008, Abschnitt 14.3 existieren
auch Ausführungsbeispiele für das Einkleben von nicht stabförmigen
Stahlteilen in Holz. Über beide Varianten wurde bereits
mehrfach in der HOLZBAU berichtet (u.a. in [2], [3]). Der
folgende Beitrag stellt hierzu ergänzend neue Erkenntnisse
aus aktuellen Untersuchungen zur Ermüdungsfestigkeit und
Temperaturbeständigkeit von in Holz eingeklebten Gewindestangen
und Lochblechen vor.
Autoren:
Prof. Dr.-Ing. Leander Bathon
Dipl.-Ing. Oliver Bletz-Mühldorfer
M.Eng. Jens Schmidt
Dipl.-Ing.(FH) Michael Weber
Dipl.-Ing.(FH) Michael Weil
Hochschule RheinMain (ehemals
Fachhochschule Wiesbaden)
Fachbereich Architektur und
Bauingenieurwesen
Institut für Baustoffe und
Konstruktion
Holz-Stahl-
Klebeverbindungen
Grundsätzlich wird durch
die Verwendung von Holz-
Stahl-Klebeverbindungen die
Möglichkeit geschaffen, starre
und gleichzeitig duktile Verbindungen
auf einfache und
kostengünstige Art auszuführen.
Ein zusätzlicher positiver
Aspekt ergibt sich aus der Eigenschaft,
dass Holz-Stahl-
Klebeverbindungen nahezu
den vollen Holzquerschnitt
mit nur minimalen Querschnittsschwächungen
aktivieren
können, was bei herkömmlichen
nachgiebigen
mechanischen Verbindungsmitteln
nicht der Fall ist. Weiterhin
sind Holz-Stahl-Klebeverbindungen
sehr ästhetisch,
da sie von außen in der Regel
nicht sichtbar sind. Das Stahlbauteil
ist letztlich durch die
innen liegende Positionierung
im Holzbauteil sowie die umgebende
Klebstoffschicht vor
Korrosion geschützt.
Bei der Verwendung von
Holz-Stahl-Klebeverbindungen
in der Baupraxis muss zu
jedem Zeitpunkt der späteren
Nutzung nachgewiesen sein,
dass die Holz-Stahl-Klebeverbindungen
– inklusive der jeweils
eingesetzten Klebstoffsysteme
– den projektbezogenen
Anforderungen gerecht
werden. Entsprechende Nachweise,
Berechnungen, Simulationen
oder Untersuchungen
hinsichtlich folgender Aspekte
sind zu erbringen:
• Tragfähigkeit
• Systemsteifigkeit
• Dauerhaftigkeit
• Temperaturbeständigkeit
• Ermüdungsfestigkeit
An der MPA Wiesbaden,
Abteilung Holz beschäftigt
man sich seit einiger Zeit mit
Holz-Metall-Klebeverbindungen
und der Thematik der
Nachweisführung (z.B. [1], [4],
[5], [6]). Dabei wurden inzwischen
diverse Metallquerschnitte
mit unterschiedlichen
Klebstoffsystemen in Holz
eingeklebt (Abbildung 1) und
in Traglastversuchen getestet.
Neben stählernen Gewindestangen
wurden u.a. auch
Rohrhülsen aus Stahl und
Gusseisen sowie verzinkte und
unverzinkte Lochbleche auf
ihre Verwendbarkeit hin untersucht.
Als Klebstoffsysteme
kamen Polyesterharzmörtel,
Verbundmörtel, ein- und
zweikomponentige Polyure -
thanklebstoffe sowie 2K-Epo -
xidharze zum Einsatz. Im Fol-
genden werden die aktuellen
Ergebnisse aus laufenden
Untersuchungen zur Temperaturbeständigkeit
sowie zur Ermüdungsfestigkeit
von in
Holz eingeklebten Gewindestangen
und Lochblechen vorgestellt.
Temperaturbeständigkeit
von in Holz eingeklebten
Gewindestangen und
Lochblechen
Für den Einsatz von Holz-
Stahl-Klebeverbindungen ist
es grundsätzlich erforderlich,
die in DIN 1052:2008 geforderte
Temperaturbeständigkeit
der Klebeverbindung bei mindestens
60°C nachzuweisen. In
diesem Zusammenhang wurden
an der MPA Wiesbaden in
letzter Zeit diverse praktische
Untersuchungen zu in Holz
eingeklebten Gewindestangen
und Lochblechen durchgeführt.
In Abbildung 2 und Abbildung
3 sind hierfür exemplarisch
im Rahmen solcher
Temperaturbeständigkeitsuntersuchungen
vorgenommene
Traglastversuche an in Holz
eingeklebten Gewindestangen
bzw. an in Holz eingeklebten
Lochblechen dargestellt.
Bei diesen Versuchen wurde
folgende Verfahrensweise angewendet:
• In einem ersten Versuchsabschnitt
wurde auf den Versuchskörper
unter Normalklima
20°C / 65r.F. eine definierte
Zugkraft aufgebracht.
Abb. 1:
Zum Einkleben in Holzprüfkörper eingesetzte
Stahlquerschnitte.
• Anschließend wurde um die
Prüfvorrichtung herum ein
Klimaschrank aufgestellt,
in dem – nachdem er verschlossen
wurde – schrittweise
die Lufttemperatur erhöht
wurde, bis die Klebefuge
eine Temperatur von
60°C erreicht hat.
• Während der Versuchsdurchführung
wurden in definierten
Zeitabständen die
Lufttemperatur, die Klebe -
fugentemperatur sowie die
Verformungszunahmen der
Holz-Stahl-Klebeverbindung
infolge Dauerlast und Temperaturbeanspruchung
gemessen.
Die Messung der
Luft- sowie der Klebefugentemperatur
erfolgte hierbei
über spezielle Temperaturfühler,
während die Messung
der Verformungen
über externe Wegaufnehmer
vollzogen wurde.
• Als Ergebnis der Untersuchungen
wurden schließlich
für alle Prüfkörper so genannte
Temperatur-Verfor-

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Abb. 2:
Prüfstand zur Ermittlung der Temperaturbeständigkeit
von in Holz eingeklebten
Gewindestangen (Klimaschrank
geschlossen).
Abb. 3:
Detailansicht des geöffneten Klimaschranks
mit Traglastversuch zur Ermittlung
der Temperaturbeständigkeit
von in Holz eingeklebten Lochblechen
(Einklebefläche der Lochbleche
5,0 x 6,5 cm).
Hinsichtlich der Temperaturbeständigkeit
von Verbindungen
mit in Holz eingeklebten
Lochblechen wurden
ebenfalls erste Orientierungsversuche
nach oben dargestelltem
Versuchsablauf
durchgeführt. Hierbei kamen
unterschiedliche Lochblechgeometrien
in Kombination
mit variierenden Klebstoffsys -
temen zum Einsatz. Ziel der
Untersuchungen war es wiederum,
die gemäß DIN
1052:2008 geforderte Temperaturbeständigkeit
der Holz-
Stahl-Klebeverbindung von
mindestens 60°C nachzuweisen.
Abbildung 5 zeigt hierzu
exemplarisch das ermittelte
Temperatur-Verformungs-Diagramm
eines Prüfkörpers, bei
dem ein Lochblech (l LB = 6,5
cm, b LB = 5 cm) mittels des
2K-Klebstoffsystems A ins
Holz eingeklebt und das Zugmungs-Diagramme
erstellt.
Aus diesen kann abgelesen
werden, ob und in welchem
Maße es unter einer Temperaturbeanspruchung
zu Verformungszunahmen
(infolge
einer wachsenden Nachgiebigkeit
der Verbindung)
kam.
Bei den Untersuchungen
mit in Holz eingeklebten Gewindestangen
gemäß Abbildung
2 lagen folgende prüfkörperspezifische
Randbedingungen
vor:
• Nadelholz C24, b/h/l =
30/8/8 cm, f t,k = 14 N/mm 2
gemäß DIN 1052:2008
• Gewindestange, Festigkeitsklasse
4.8, f y,k = 320 N/mm 2
gemäß DIN EN ISO 898-1:
2009
• Durchmesser der Gewindestange
d Gewi = 8 mm
• Durchmesser des Bohrlochs
d Bohrloch = 10 mm
• Einklebelänge der Gewindestange
l ad = 100 mm
• 2K-Klebstoffsystem A
• Charakteristischer Festigkeitskennwert
für die Klebefuge
f k1,k = 4,0 N/mm 2 gemäß
DIN 1052:2008
• effektive Querschnittsfläche
der Gewindestange A ef =
Tabelle 1: Bemessung einer in Holz eingeklebten Gewindestange gemäß DIN 1052:2008.
36,6 mm 2 (als Mittelwert aus
Kerndurchmesser und Gewindeaußendurchmesser
gemäß
DIN 1052:2008)
• Zugkraft F Zug = 8 kN, wobei
diese Zugkraft gemäß DIN
1052:2008 (NKL2, mittlere
Lasteinwirkungsdauer, k mod
= 0,8) ungefähr dem rechnerischen
k mod -fachen charakteristischen
Ausziehwiderstand
der eingeklebten Gewindestange
entspricht (Tabelle
1).
In Abbildung 4 sind exemplarisch
die Versuchsergebnisse
für einen Prüfkörper, der
unter einer Zugkraft von F Zug
= 8 kN getestet wurde, dargestellt.
Es zeigte sich, dass es
während der anfänglichen
Aufheizungsphase zu ausgeprägten
Verformungszunahmen
der Klebeverbindung gekommen
ist. Bei Erreichen der
Klebefugentemperatur von
60°C wurde die Temperatur
für ca. 120 Minuten gehalten.
In dieser Phase kam es zu keinen
weiteren signifikanten
Verformungszunahmen des
Prüfkörpers. Aus dem Versuchsergebnis
kann somit
abgeleitet werden, dass die
Funktionsweise der Holz-
Stahl-Klebeverbindung bei
Parameter
Nachweis
Wirksame Querschnittsfläche
des Holzes
A ef = 36 · d 2 = 36 · (8 mm) 2 = 2304 mm 2
Aufnehmbare Zugkraft des
Holzquerschnitts
F k = A ef · f t,k = 2034 mm 2 · 14 N mm2 = 32,26 kN
Mindesteinklebelängel
0,5·d 2 = 0,5·8 2 = 32 mm
der Gewindestange
ad,min =
{10·d = 10·8 = 80 mm } = 80 mm, gewählt l ad = 100 mm
Charakteristischer Ausziehwiderstand
f y,k·A ef = 320 N/mm 2·36,6 mm 2 = 11,71kN
der Gewindestange
p·d·l ad·f kl,k = p·8 mm·100 mm·4,0 N/mm 2 = 10,05 kN
R ax,k = min
{ }
Abb. 4:
Exemplarische Darstellung des Temperatur-Verformungs-Diagramms
für
einen Prüfkörper mit in Holz eingeklebter
Gewindestange.
dem Prüfkörper mit in Holz
eingeklebter Gewindestange
(Klebstoffsystem A) auf dem
untersuchten Lastniveau bei
Klebefugentemperaturen von
60°C mit 120minütiger Einwirkung
gewährleistet ist.

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Abb. 5:
Exemplarische Darstellung des Temperatur-Verformungs-Diagramms
für
einen Prüfkörper mit ins Holz eingeklebtem
Lochblech.
lastniveau mit 8 kN festgesetzt
wurde. Es zeigte sich,
dass die Funktionsweise des
Prüfkörpers mit dem ins Holz
eingeklebten Lochblech bei
der gewählten Versuchskonstellation
bei Klebefugentemperaturen
von 60°C sichergestellt
ist. Auf diesem Temperaturniveau
traten während der
ca. 120 Minuten andauernden
Haltephase keine wesentlichen
Verformungszunahmen auf.
Insgesamt lässt sich zusammenfassen,
dass bei den dargestellten
Orientierungsversuchen
zur Bestimmung des Einflusses
einer thermischen Einwirkung
auf das Traglast- und
Verformungsverhalten von in
Holz eingeklebten Gewindestangen
und Lochblechen erste
positive Zwischenergebnisse
erzielt wurden. Für die dargestellten
Prüfkörper konnte die
Temperaturbeständigkeit bei
einer 120minütigen Temperatureinwirkung
mit einer mittleren
Klebefugentemperatur
von 60°C nachgewiesen werden.
Diese Temperaturbeständigkeit
muss jedoch noch
durch weitere Untersuchungen,
bei denen u.a. unterschiedliche
Versuchskonstellationen
zum Einsatz kommen
sowie modifizierte Temperaturzyklen
aufgebracht werden,
bestätigt werden.
Ermüdungsfestigkeit von
in Holz eingeklebten
Gewindestangen und Lochblechen
Im Hinblick auf die Ermüdungsfestigkeit
von in Holz
eingeklebten Gewindestangen
und Lochblechen wurden an
der MPA Wiesbaden seit Sommer
2009 ebenfalls mehrere
Untersuchungsreihen durchgeführt.
Ziel der Untersuchungen
war die Ermittlung von
Wöhlerdiagrammen sowie –
damit verbunden – die Ermittlung
der jeweiligen Lastniveaus,
bei denen gerade
kein Versagen der Prüfkörper
infolge Ermüdung mehr auftrat.
Hierzu wurden bis dato
in 3 Versuchreihen insgesamt
ca. 30 Prüfkörper in Kurzzeitzugversuchen
und Ermüdungsversuchen
getestet. Einzelheiten
zu den Prüfkörpern
der 3 Versuchsreihen können
Tabelle 2 entnommen werden.
Abbildung 6 zeigt eine exemplarische
Darstellung der
eingesetzten Prüfkörper in
den drei oben genannten Untersuchungsreihen.
Bei den
Prüfkörpern der Untersuchungsreihe
E-1 und E-2 kamen
Lochbleche gemäß Tabelle
2 zum Einsatz. Zum Einkleben
der Lochbleche ins
Holz wurden die Hölzer an der
Oberseite stirnseitig geschlitzt.
Die Schlitzbreite betrug hierbei
4 mm. Die Schlitztiefe lag
bei 80 mm. Anschließend
wurden die Lochbleche mit
zwei unterschiedlichen zweikomponentigen
Klebstoffsys -
temen ins Holz eingeklebt
(Klebstoffsystem C bzw. Klebstoffsystem
B). Aufgrund der
vorliegenden Prüfkörpergeometrie
konnten stets 5 Lochungen
eines Lochblechs im
Holzquerschnitt verankert
werden.
Bei den Prüfkörpern der
Untersuchungsreihe E-3 wurden
Gewindestangen gemäß
Tabelle 2 verwendet. Die Prüfkörper
aus Fichtenbrettschichtholz
(b/h/l = 10 cm /
10 cm / 49 cm) wurden an der
Oberseite mittig mit einer
25 cm tiefen Bohrung (dBL =
14 mm) versehen, ehe die Gewindestangen
(d GEWI = 12 mm)
mit dem Klebstoffsystem C
eingeklebt wurden. Aufgrund
der gewählten Prüfkörperkonstellation
lag bei der Untersuchungsreihe
E-3 eine Schlankheit
der Prüfkörper von
b/d GEWI = 100 mm / 12 mm =
8,3 vor.
Tabelle 2: Kenngrößen der Untersuchungsreihen zur Ermittlung der Ermüdungsfestigkeit.
Versuchsreihe Metallquerschnitt Holzquerschnitt Klebstoffsystem
E-1 Lochblech, Baustahl St 37-2, BS-Holz C24,
„in Holz eingeklebte b LB = 20 mm, t LB = 2,5 mm, b/h/l = 4/8/27 cm, 2K-Klebstoff C
Lochbleche“ d L = 10 mm, e L = 15 mm u ≈12%
E-2 Lochblech, Baustahl St 37-2, BS-Holz C24,
„in Holz eingeklebte b LB = 20 mm, t LB = 2,5 mm, b/h/l = 4/8/27 cm, 2K-Klebstoff B
Lochbleche“ d L = 10 mm, e L = 15 mm u ≈12%
E-3 Gewindestange, Güte 4.8, BS-Holz C24,
„in Holz eingeklebte d GEWI = 12 mm, d BL = 14 mm, b/h/l = 10/10/49 cm, 2K-Klebstoff C
Gewindestangen“ l ad = 25 cm u ≈12%
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Abb. 6:
Exemplarische Darstellung der in den
Ermüdungsversuchen eingesetzten
Prüfkörper.
Abb. 7:
Exemplarische Darstellung eines in
die Hydropulsmaschine eingebauten
Prüfkörpers mit eingeklebten Lochblechen.
Die Durchführung der Ermüdungsversuche
(Wöhlerversuche)
erfolgte an einer
Hydropulsmaschine (Abbildung
7), wobei die Prüfkörper
einer Versuchsreihe jeweils so
lange periodisch schwingend
beansprucht wurden, bis entweder
ein Bruchversagen der
Prüfkörper eintrat oder eine
definierte Grenzlastspielzahl
(N = 1 · 10 7 Schwingspiele) erreicht
wurde. Die Beanspruchungsverhältnisse
bei den
Ermüdungsversuchen wurden
hierbei am Beginn eines Versuchs
definiert und über die
Versuchsdauer nicht mehr
verändert. Die Beanspruchung
wurde jeweils in Form einer
sinusförmigen Schwingbelas -
tung mit einer bestimmten
Mittellast und einer zugehörigen
Lastamplitude aufgebracht.
Die Frequenz der Lastaufbringung
betrug 3 Hz (bei
den Ermüdungsversuchen an
Prüfkörpern mit eingeklebten
Gewindestangen) bzw. 10 Hz
(bei den Ermüdungsversuchen
an Prüfkörpern mit eingeklebten
Lochblechen). Bei allen
Versuchen lag ein Spannungsverhältnis
k ≈ 0,10 vor. Tabelle
3 zeigt die allgemeinen
theoretischen Beziehungen
zwischen den einzelnen Versuchsparametern.
Die aus den Dauerschwingversuchen
ermittelten Bruchschwingspielzahlen
in Abhängigkeit
des jeweiligen Oberlastniveaus
sind für die Prüfkörper
mit eingeklebten Lochblechen
der Untersuchungsreihen
E-1 und E-2 grafisch in
Abbildung 8 aufgetragen. Das
Wöhlerdiagramm ist im halblogarithmischen
Maßstab erstellt.
Hierin sind die drei Fes -
tigkeitsbereiche Kurzzeitfes -
tigkeit (N ≤ 1 · 10 4 ), Zeitfes tigkeit
(1 · 10 4 < N < 1· 10 7 ) und
angenommene Dauerfestigkeit
(N ≥ 1 · 10 7 ) durch gestrichelte
Tabelle 3: Kenngrößen zur Beschreibung der Ermüdungsversuche.
Kenngröße Einheit Definition
Linien angedeutet. Die Werte
bei N = 1·10 0 Schwingspielen
stellen jeweils die Bruchlast
F max der zugehörigen Kurzzeitzugversuche
dar. Folgende
Erkenntnisse können abgeleitet
werden:
Oberspannung s o N/mm 2 Betragsmäßige größere Spannung
Unterspannung s u N/mm 2 Betragsmäßige kleinere Spannung
Mittelspannung s m N/mm 2 s m = (s u + s o ) / 2
Spannungsschwingbreite Ds N/mm 2 Ds = s o - s u
Spannungsamplitude Ds A N/mm 2 A = ( s o - s u ) / 2
Spannungsverhältnis k – k = s u / s o
Abb. 8:
Vorläufiges Wöhlerdiagramm für die
Prüfkörper der Untersuchungsreihen
E-1 und E-2.
• Grundsätzlich zeigt sich in
dem Diagramm für beide
Untersuchungsreihen eine
eindeutige Abhängigkeit
zwischen aufgebrachter
Oberlast und Schwingspielzahl.
Mit steigender Oberlast
sinkt erwartungsgemäß die
aufnehmbare Schwingspielzahl.
Deutlich erkennbar im
Wöhlerschaubild ist die jeweils
stark fallende Tendenz
der Bauteilwöhlerlinien im
Bereich der Zeitfestigkeit.
• Weiterhin wird deutlich, dass
die Bauteilwöhlerlinie für
das Klebstoffsystem B gegenüber
der Bauteilwöhlerlinie
für das Klebstoffsys tem
C nach links bzw. nach unten
versetzt ist. Das bedeutet,
dass die Prüfkörper, bei denen
die Lochbleche mit dem
Klebstoffsystem B eingeklebt
wurden, auf gleichem Oberlastniveau
geringere Bruchschwingspielzahlen
aufweisen
als die Prüfkörper, bei
denen das Klebstoffsystem C
verwendet wurde.
• Bezüglich der Versagensart
der Prüfkörper kann festgehalten
werden, dass es bei
Verwendung des Klebstoffsystems
C stets zu einem
Versagen des Lochblechs gekommen
ist. Bei den Prüfkörpern,
bei denen die
Lochbleche mit dem Klebstoffsystem
B ins Holz eingeklebt
wurden, liegt dagegen
eine Lastabhängigkeit
beim Versagen vor. Oberhalb
eines Grenzlastniveaus
von F o ≈ 6,00 kN kommt es
zu einem Versagen des
Klebstoffs, während unterhalb
dieses Grenzlastniveaus
ein Versagen der Lochbleche
eintritt (Abbildung 9).
• Aufgrund des Prüfkörpers,
der eine Schwingspielzahl
von N = 1 · 10 7 Schwingspielen
ohne Versagen
durchlaufen hat, kann die
Dauerfestigkeit der Holz-
Lochblech-Klebeverbindung
bei Verwendung des Klebstoffsystems
C bei F D = 3,50
kN angenommen werden.
Dies entspricht ca. 34% der
zugehörigen Kurzzeitfestigkeit
Fmax = 10,30 kN.
• Für das Klebstoffsystem B,
für das die Versuchsreihe
noch nicht abgeschlossen
ist, ist zu erwarten, dass die
Dauerfestigkeit geringfügig
niedriger liegt. Im Vergleich
zur ermittelten Kurzzeitfes -
tigkeit von F max = 10,10 kN
sollte sie 0,30 · F max bis
0,35 · F max betragen.
Für die Prüfkörper der Untersuchungsreihe
E-3 sind die

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Holz-Metall-Klebeverbindungen
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Abb. 9:
Exemplarische Darstellung eines Prüfkörpers
mit Ermüdungsversagen des
Lochblechs.
Abb. 10:
Exemplarische Darstellung eines Prüfkörpers
mit Ermüdungsversagen der
Gewindestange.
aus den bisher durchgeführten
Wöhlerversuchen ermittelten
Bruchschwingspielzahlen in
Abhängigkeit des Oberlastniveaus
in Tabelle 4 dargestellt.
Wiederum zeigt sich eine
Abhängigkeit zwischen auf -
gebrachter Oberlast und
Schwingspielzahl, bei der mit
steigender Oberlast die aufnehmbare
Schwingspielzahl
sinkt (mit Prüfkörper GW-08
als Ausreißer). Alle in dieser
Versuchsreihe getesteten Prüfkörper
versagten infolge Ermüdungsbruch
der Gewindestangen
(Abbildung 10). Ein
Versagen der Klebefuge infolge
der wiederholt aufgebrachten
Beanspruchungen ist
dagegen nicht aufgetreten. Da
die Untersuchungsreihe zum
jetzigen Zeitpunkt noch nicht
abgeschlossen ist, kann die
experimentell ermittelte Dauerfestigkeit
der Holz-Gewindestangen-Klebeverbindung
noch nicht definitiv festgesetzt
werden. Aufgrund der
bisher erzielten Untersuchungsergebnisse
ist jedoch
zu erwarten, dass diese im
Oberlastbereich von 15,0 kN
bis 17,5 kN liegen sollte (dies
entspricht einem Wert von ca.
30% bis 35% der zugehörigen
Kurzzeitfestigkeit).
Fazit
Die Holz-Stahl-Klebetechnologie
stellt eine vergleichsweise
neuartige und leistungsstarke
Variante zur Ausführung
von Verbindungen dar.
Die Vorteile dieser Verbindungsmitteltechnologie
sind
eindeutig: starr, duktil und
mit nur minimaler Querschnittschwächung
des Holzes
bei vorhandener Ästhetik und
vorliegendem Korrosionsschutz.
Die in diesem Beitrag
vorgestellten Untersuchungen
der MPA Wiesbaden zur Tem-
peraturbeständigkeit und Ermüdungsfestigkeit
von in
Holz eingeklebten Gewindestangen
und Lochblechen zeigen
erste positive Zwischenergebnisse
bezüglich der Einhaltung
der vorgeschriebenen
Anforderungen bzw. der Berechenbarkeit
der Verbindungen.
Da es sich um vorläufige
Zwischenergebnisse handelt,
müssen diese noch durch weitere
Untersuchungsreihen bestätigt
werden. Die an der
MPA Wiesbaden durchgeführten
Untersuchungen sollten
insgesamt dazu beitragen
können, dass sich die Holz-
Stahl-Klebetechnologie in der
Baupraxis weiter verbreitet.
Ziel sollte es sein, mit der Klebetechnologie
und den damit
zu erzielenden technischen
und wirtschaftlichen Vorteilen
in der Zukunft neue Märkte
für den Ingenieurholzbau zu
erschließen.
Literatur
[1] Bathon, L.; Bletz, O.; Schmidt, J.
(2006): „Untersuchungsbericht zum
Holz-Stahl-Klebeverbundsystem mit
eingeklebten Lochblechen“, Fachhochschule
Wiesbaden, Holzbaulabor
[2] Bathon, L.; Bletz, O. (2008):
„Bergehalle bei St. Moritz“, HOLZBAU
- die neue quadriga 6/2008, S. 26 – 29
[3] Bathon, L.; Bletz, O. (2009):
„Fahrradunterstand als Experimentalbau“,
HOLZBAU - die neue quadriga
1/2009, S. 47 – 50
[4] Bathon, L.; Bletz, O., Schmidt, J.
(2009): „Holz-Stahl-Klebeverbund“,
Abschlussbericht zum Forschungs -
vorhaben Zukunft Holz, Hochschule
Biberach
[5] Bathon, L.; Bletz, O., Schmidt,
J., Weber, M.; Weil, M. (2009): „Holz-
Stahl-Klebeverbindungen mit Flachkörpern
– Entwicklungen und Anwendungen“,
Tagungsband des Internationales
Holzbauforums 2009, Garmisch-
Partenkirchen
[6] Bathon, L.; Bletz, O.; Schmidt,
J.; Weil, M. (2009): „Untersuchung der
Ermüdungsfestigkeit von in Holz eingeklebten
Lochblechen im Hinblick
auf das Projekt Timber Tower“, Untersuchungsbericht
HB 105/VI-09, Hochschule
RheinMain, Institut für Baustoffe
und Konstruktion, 2009
Dämmstoffnagel
TYP II
Dämmstoffschraube
DS
patentiert
Dämmstoffschraube
DPS
patentiert
Dämmstoffbefestiger
VT
Dämmstoffschraube
DK
DGBM-Nr.
203 20600.2
AUF BETON +
MAUERWERK
AUF HOLZ
AUF HOLZ
AUF HOLZ
AUF HOLZ
Tabelle 4: Vorläufige Ergebnisse für die Prüfkörper der Untersuchungsreihen E-3.
Versuch Mittellast Amplitude Oberlast Unterlast
Spannungsverhältnis
Frequenz Lastspiele Versagen
[-] [kN] [kN] [kN] [kN] [-] [Hz] [-] [-]
E-3-03 – – 50,60 – – 1 1 Stahl
E-3-04 – – 51,95 – - 1 1 Stahl
E-3-05 13,750 11,250 25,00 2,50 0,100 3 950.294 Stahl
E-3-06 16,500 13,500 30,00 3,00 0,100 3 382.865 Stahl
E-3-08 15,060 12,340 27,40 2,72 0,099 3 1.884.722 Stahl
GmbH
Rahmedestr. 161 . D-58762 Altena
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