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Forschungsbericht: Optimierung und Systematisierung von Anschlüssen im Holzbau zur Verbreitung der ressourcenschonenden Bauweise

Optimierung und Systematisierung von Anschlüssen im Holzbau zur Verbreitung der ressourcenschonenden Bauweise
Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3185
Ulrike Kuhlmann, Julius Gauß
Univ. Stuttgart, Institut für Konstruktion und Entwurf
2020, 190 S., 168 Abb. u. 19 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
Best.-Nr. F 3185 (Kopie des Manuskripts)
ISBN 978-3-7388-0462-1

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Inhalt

Komplexe, momententragfähige Anschlüsse im Holzbau werden derzeit meist als Unikate entworfen und bemessen. Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, die Bemessung komplexer Anschlussgeometrien im Holzbau zu vereinfachen und zu systematisieren und somit die Akzeptanz des Werkstoffs Holz in anspruchsvollen Ingenieurtragwerken zu erhöhen. Dies kann durch die Anwendung der Komponentenmethode erreicht werden, durch die mit Hilfe eines standardisierten Vorgehens, dem Zerlegen des Knotens in durch Federn charakterisierte Komponenten, die Bemessung unterschiedlicher Anschlüsse in Bezug auf die Tragfähigkeit und Steifigkeit ermöglicht wird. Durch dieses Projekt soll die in anderen Bauweisen schon übliche Komponentenmethode im Holzbau ermöglicht und der Zugang der Praxis zu diesem Verfahren durch eine Zusammenstellung typischer Komponenten und eines Bemessungsbeispiels erleichtert werden.

Verfügbare Formate

Publikationslisten zum Thema:
Holz, Holzbau, Verbindung, Anschluss, Verbinder, Knoten, Knotenpunkt, Anschlussausbildung, Anschlusspunkt, Vereinfachung, Einzelfertigung, Geometrie, Komponente, Tragfähigkeit, Steifigkeit, Moment, Momentenbelastung, Praxis, Kostensparendes Bauen, Standardisierung, Holzverbindung, Innovationsprogramm Zukunft Bau,

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Forschungsberichte

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Ondrej Kyjanek, Oliver David Krieg, Tobias Schwinn, Achim Menges
Mensch-Roboter-Kooperation im Holzbau: Potentiale für die Vorfertigung
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3180
2020, 69 S., 24 Abb. u. 2 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Der Holzbau basiert heute auf Leichtbausystemen mit einem sehr hohen Vorfertigungsgrad. Der Automatisierungsgrad der Fertigung im Holzbau ist jedoch im Vergleich zu anderen Industriebranchen immer noch sehr gering. Ziel dieses Projektes ist es daher, einen möglichen Einsatz der Mensch-Roboter-Kooperationsfertigung zu analysieren und zu bewerten, um den Automatisierungsgrad in der Holzbauvorfertigung zu erhöhen und flexibel zu halten. Die Forschungsarbeit verfolgt einen vierstufigen Forschungsansatz bestehend aus Analyse, Systematisierung, Entwicklung und Evaluierung: basierend auf der Analyse des aktuellen Stands der Technik im Holzbau und der verfügbaren Technologien der Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) und der Systematisierung der Ergebnisse, werden praktikable MRK-Workflows entwickelt und diese abschließend durch eine Reihe von Produktionssystemprototypen bewertet.

Optimierung und Systematisierung von Anschlüssen im Holzbau zur Verbreitung der ressourcenschonenden Bauweise

Ulrike Kuhlmann, Julius Gauß
Optimierung und Systematisierung von Anschlüssen im Holzbau zur Verbreitung der ressourcenschonenden Bauweise
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3185
2020, 190 S., 168 Abb. u. 19 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Martin Danzer, Philipp Dietsch, Stefan Winter
Verhalten verstärkter Brettschichtholzbauteile unter Schwindbeanspruchung
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3212
2020, 117 S., 42 Abb. u. 19 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Das Material Holz reagiert bei einer Änderung der Materialfeuchte in Form von Quell- bzw. Schwinderscheinungen. Dem tragfähigkeitssteigernden Effekt von Verstärkungselementen in Holzbauteilen steht die Eigenschaft einer Behinderung des freien Schwindens des Holzes bei Feuchteänderungen gegenüber. Inwieweit infolge dieses Sperreffekts Risse induziert werden und welche Auswirkungen sich daraus auf die Tragfähigkeit ergeben, ist bisher ungeklärt. Daher wurden in diesem Forschungsprojekt Untersuchungen zum Schwindverhalten von verstärkten Brettschichtholzbauteilen durchgeführt. Als Verstärkungselemente kamen eingedrehte, innenliegende sowie aufgeklebte, außenliegende Verstärkungen zum Einsatz. Zur Klärung obiger Fragestellung wurde der Sperreffekt typischer Anwendungsfälle von Verstärkungen in 3 Bauteil-gruppen in Form experimenteller sowie numerischer Untersuchungen quantifiziert.

Potentiale der Verwendung von Brettsperrholz-Produktionsabfällen zur Herstellung von Bauteilen im Holzbau - Recycling von Brettsperrholz-Produktionsabfällen

Jürgen Graf, Stefan Krötsch, Viktor Poteschkin, Wenchang Shi
Potentiale der Verwendung von Brettsperrholz-Produktionsabfällen zur Herstellung von Bauteilen im Holzbau - Recycling von Brettsperrholz-Produktionsabfällen
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3204
2020, 83 S., 104 Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Bei der Herstellung von Bauelementen aus Brettsperrholz (BSP) fallen produktionsbedingt große Mengen an Resten an. Zum Teil handelt es sich um Randabschnitte aus der Plattenproduktion, die durch Besäumung der Brettsperrholztafeln entstehen. Diese werden von den Holzplattenherstellern für den Transport als Kanthölzer und Abstandshalter verwendet. Die beim Zuschnitt der Bauelemente entstehenden großformatigen Tür- und Fensterausschnitte finden dagegen oft keine stoffliche Weiterverwendung. Genau diese Restplatten sind für das Recycling von Brettsperrholz-Produktionsabfällen in diesem Forschungsvorhaben von besonderem Interesse. Um die Reste optimal zu nutzen, wurde ein Script geschrieben, das für die gewünschten Decken- und Wandabmessungen die Anzahl und die notwendige Geometrie der einzelnen Elemente anhand von zur Verfügung stehenden BSP-Restholzplatten berechnet.

Hans Drexler, Filipa Almeida, Marie Deilmann, Frederik Ehling, Anna Rehfinger, Philip von Rüdiger, Tobias Götz, Tobias Riehle, Tobias Brüggemann
Holz: Form- und kraftschlüssig
Entwicklung eines Voll-Holz-Bausystems mit form- und kraftschlüssigen geometrischen Verbindungen
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3215
2020, 233 S., 123 Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Mit der Entwicklung eines reinen Holzbausystems, das sich auch für den mehrgeschossigen Wohnbau eignet, soll nachgewiesen werden, dass auch ohne den Verbund mit Beton oder Stahl leistungsfähige Konstruktionen errichtet werden können. Zudem werden sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile des Baustoffes Holz gegenüber anderen Bauweisen dargelegt. Das Forschungsprojekt hat die Entwicklung eines Tragsystems für den mehrgeschossigen Wohnungsbau zum Ziel, das ohne den Einsatz von metallischen Verbindungsmittel allein mit form- und kraftschlüssigen Verbindungen hergestellt werden kann. In einer Konzept- und Entwicklungsphase wurden grundlegende Parameter für die Systementwicklung definiert. Allgemeine Anforderungen an den Holzbau und den Wohnungsbau bilden dabei einen ersten Rahmen für die Anwendung des Materials und des Systems. In prototypischen Testaufbauten wurden Zwischenstände der Systementwicklung erprobt. Es wurden zwei Rastermodule als Demonstrationsbau errichtet. Die Betrachtung des globalen Tragwerks wurde durch die Entwicklung eines Bemessungstools vertieft, mit dessen Hilfe Bauteile der primären Holzkonstruktion dimensioniert und somit überschlägige Holzmengen für eine Gesamtkonstruktion ermittelt werden können.

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