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Strengthened corrugated paper honeycomb for application in structural elements
Pohl, Almut
Quelle: Bericht - Institut für Baustatik und Konstruktion IBK, ETH Zürich
Zürich (Schweiz)
vdf Hochschulverlag
2009, XX,331 S., Abb., Tab., Lit.
ISBN: 978-3-7281-3301-4
Serie: Bericht - Institut für Baustatik und Konstruktion IBK, ETH Zürich, Nr.318
Sprache: Englisch

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[Quelle: http://e-collection.library.ethz.ch]
Die Dissertation befasst sich mit Sandwichbauteilen mit leichten Papierwabenkernen. Im Besonderen wird untersucht, wie Papierwaben, die durch Aufeinanderschichten von Wellpappelagen hergestellt werden, als Kernmaterial in umweltfreundlichen, tragenden Sandwichwänden in Wohn- und Bürogebäuden eingesetzt werden können. Die Verwendung von Papier in der Baubranche ist nicht neu - Türen und Möbel besitzen Papierwabenkerne, und in England bzw. Japan wurden bereits einige temporäre Strukturen aus Karton errichtet. Im Gegensatz zu diesen Anwendungen, in denen das Papier nur sein eigenes Gewicht trägt, sind die Sandwichelemente dieser Forschungsarbeit dazu vorgesehen, als tragende Wände von mehrstöckigen Gebäuden die Lasten aus oberen Geschossen aufzunehmen. Zur Charakterisierung der Papierwaben wurden zunächst ihre relevanten Eigenschaften wie Wärmeleitfähigkeit, Schub- und Elastizitätsmodul sowie ihre Druck- und Schubfestigkeit in Versuchen und anhand analytischer Berechnungen ermittelt. Der Einfluss der Feuchtigkeit auf die Papierwabe wurde experimentell untersucht, wobei sich zeigte, dass die Druckfestigkeit des Materials in feuchtem Klima bis zu 75 Prozent abfällt und in nassen Papierwaben praktisch gleich Null ist. Eine Reihe von Flüssigkeiten wurden auf ihre Eignung untersucht, als Imprägnierung das Papier vor feuchte bedingtem Festigkeitsabfall zu schützen. Aus den Ergebnissen wurde eine umweltfreundliche, anorganische Suspension entwickelt, die das Papier sowohl Feuchte unempfindlich als auch nicht brennbar macht. Die wichtigsten Eigenschaften des imprägnierten Materials wie Wärmeleitfähigkeit, E-Modul und Schubmodul sowie Druck- und Schubfestigkeit wurden experimentell untersucht, und es zeigten sich deutlich verbesserte Materialeigenschaften im Vergleich zum unbehandelten Material. Sandwichstäbe unterschiedlicher Länge mit Papierwabenkern und Stahldeckschichten wurden auf Druck geprüft und die Resultate anschließend mit den Ergebnissen bestehender analytischer Modelle verglichen. Im letzten Teil werden mögliche Anwendungen von imprägnierten und unimprägnierten Papierwaben in Wohn- und Bürogebäuden aufgezeigt und Beispielquerschnitte angegeben.
Sandwichbauteil, Papier, Wabe, Tragfähigkeit, Wohngebäude, Bürogebäude, Wandbauteil, Feuchtigkeitseinfluss, Druckfestigkeit, sandwich construction unit, paper, honeycomb, bearing capacity, residential building, office building, mural unit, moisture effect,
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