Short description
(German)
|
In der Schweiz ist rund ein Drittel der Landesfl¨ache mit Wald bewachsen. In Abb. 1.1 ist zu sehen, dass diese Fl¨ache seit 1945 kontinuierlich zunimmt. Im gesamten Schweizer Wald ergibt das gemäss dem Jahrbuch Wald und Holz (BAFU, 2012) momentan Holzvorräte von 422 Millionen Kubikmeter, wovon rund 30% Laubholz sind. Bei zunehmend höheren Preisen bei Rohstoffen wie Eisen und diesen grossen Holzvorräten wird damit die Verwendung von Laubholz im Bauwesen immwe attraktiever.
Neben Lärche und Ahorn nimmt der Bestand an Eschenholz in der Schweiz gegenüber den hier bisher dominierenden Baumarten Fichte, Tanne und Buche immer mehr zu. Laut dem dritten Schweizer Forstinventar (LFI3: 2004-2006) werden 3,7% des schweizerischen Waldbestandes durch Eschenholz (Fraxinus exelsior L.) gebildet (Brändli, 2010). Der Eschenvorrat ist im Vergleich zu 1995 um 24.4% gestiegen. Obwohl die Vorr¨ate an Laubh¨olzern in der Schweiz wie auch anderen europ¨aischen Ländern ansteigen, werden ca. 60% dieser Ressourcen nur energetisch verwertet Krackler, Keunecke und Niemz (2010). Aufgrund der guten Festigkeitseigenschaften bei hoher Z¨ahigkeit liegen die Verwendungsgebiete von Eschenholz bisher vor allem bei mechanisch stark belasteten Produkten wie Werkzeugstielen, Sportgeräten oder Fahrzeugteilen. U.a. Laubhölzer wie Buche, Eiche und Esche eignen sich aber aufgrund ihrer guten mechanischen Eigenschaften auch für den Einsatz in einigen Bereichen der bisher von Nadelhlzern wie der Fichte dominierten Holzbraubranche.
Auch wenn das generelle Materialverhalten der Laubhölzer bekannt ist, fehlt es an konkreten Daten zu herstellungsrelevanten Festigkeits- und Verklebungseigenschaften. Diese Lücke wird derzeit von einigen Instituten europaweit bearbeitet, die in Forschungsprojekten das Anwendungspotential
von Laubhölzern füur lastabtragende Bauteile im Holzbau untersuchen. So hat sich auch ein Forschungsprojekt der ETH Zürich (Holzphysik) zum Ziel gesetzt vollständige Datensätze für ausgesuchte Holzarten zu erfassen, um diese in Finite Elemente Berechnungen zur Bemessung von Bauteilen nutzen zu können. Im Rahmen dieser Arbeit sollen Daten zum Materialverhalten von Eschenholz in Abhängigkeit von der Holzfeuchte, welche in der Literatur nur teilweise vorhanden sind, durch ausgewählte Untersuchungen ergänzt werden.
Zu den zu ermittelnden
Materialeigenschaften z¨ahlen:
?? Elastizit¨ats- und Schubmoduln
?? Poissonsche Konstanten
?? Festigkeitswerte
?? Sorptionsverhalten
?? Diffusionsverhalten
?? Quell-und Schwindverhalten
Obwohl in der ingenieurstechnischen Praxis zulässige Spannungen meist weit unter der Bruchlastdefiniert werden, ist zum Verständnis und zur sicheren Dimensionierung von Bauteilen die Kenntnis der Grenzspannung bei Materialversagen von Bedeutung. Dazu ist aufgrund der anisotropen und hygroskopischen Beschaffenheit von Holz und der Tatsache, dass Holzprodukte häufig jahreszeitlich bedingten Klimaschwankungen ausgesetzt sind u.a. eine Untersuchung der feuchtigkeitsabhängigen Eigenschaften in den drei prinzipiellen Belastungsrichtungen notwendig.
|
