Belastbarkeit Sperrholz Kiefer Starkfurnier

[Christian_FFM]

Hallo zusammen,

ich möchte ein paar geschwungene Bögen (ca. 40x40 hoch und breit) mit 18mm Multiplexplatten links und rechts verstärken, da einige bereits angebrochen sind. Eigentlich sollte es Birke Multiplex werden, weil ich es so verstanden hatte, dass diese recht formstabil wäre. Jetzt hat mir der Holzhändler als (deutlich) günstigere Alternative noch eine 18mm Sperrholz Kiefer Starkfurnier II/III 18mm (EN 636-3S) angeboten.

Wie ist die Festigkeit und Stabilität dieser Sperrholz Kiefer Starkfurnier Platte einzuschätzen im Vergleich zu den alternativen Platten Multiplex BiEu BB-BB bzw. Birke Multiplex BB/CP auch jeweils in 18mm.

Vielen Dank

 

[Daniboy]

Naja, da tät ich die technischen Daten von Herstellerangaben vergleichen.

Ich weiß jetzt nicht was du meinst mit "geschwungene Bögen" und wie die beansprucht werden, bzw welche Beanspruchungsart für deine Anwendung relevant ist, aber ich habe das mal beispielhaft (!) für Biegebeanspruchung hier rausgesucht:

	21mm Birke Multiplex (Quelle: Bayou-Holz...pdf)	21mm Seekiefer Sperrholz (Quelle: Ehz-Neumarkt...pdf)
E-Modul // (günstig*): E-Modul _!_ (ungünstig*):	9858 N/mm² 7642 N/mm²	8188 N/mm² 4262 N/mm²
Festigkeit // (günstig*): Festigkeit _!_ (ungünstig*):	39,4 N/mm² 34,3 N/mm²	22,4 N/mm² 13,5 N/mm²

*... Hier ist die Faserrichtung der Deckschichten gemeint. Weil die Außenfasern relevanter sind für Festigkeit und Durchbiegung, ist hier natürlich ein Unterschied ob diese längs oder quer liegen.

Ich erkenne an diesen Tabellenwerten folgendes:
1. Es ist zwischen Birke und Kiefer kein riesiger Unterschied bei der Durchbiegung (E-Modul).
2. Die Festigkeit unterscheidet sich mehr.
3. Bei Kiefer ist offenbar ein größerer Unterschied zwischen den Werten bei Längs oder Quer-Ausrichtung der Deckfasern.

Vielleicht kannst du die Anwendungsart noch etwas genauer schildern, oder mit Fotos illustrieren,
wahrscheinlich können Andere hier dann auch Praxiserfahrungen beisteuern.

 

[yoghurt]

Hallo,
ich habe weder verstanden, was Du vorhast, noch wie das Material belastet wird. Aber aus der Praxis kann ich sagen, dass 40cm keine Spannweite sind, bei der Du die eventuellen Unterschiede in der Festigkeit bemerken würdest. Birke hat halt ne ruhigere und hellere Oberfläche, sonst nimmt sich das Material nix.

 

[derdad]

Ein Foto der Situation wäre gut.
LG Gerhard

 

[Christian_FFM]

Hallo zusammen,

vielen Dank für die Antworten.
@Daniboy, das hat mir schon sehr geholfen. Vielen Dank auch für das Verlinken der Quellen, aber nach was genau hast du gesucht, um die zu finden, weil ich bei einigen Holzhändler auf der Webseite geschaut habe, aber da waren so gut wie nie detailliertere Informationen zu finden.

Wir haben einen Bauwagen, der ein gewölbtes Dach hat und einige der Bögen sind bereits gebrochen und sollen nun verstärkt werden. Die vorhandenen Bögen sind ca. 40x40 mm auf einer Länge von ca. 2,20m (wenn man nur horizontal den Abstand zwischen den Wänden misst).

Die Idee ist nun jeden vorhandenen Bogen von links und rechts mit dem Sperrholz zu verstärken. Dazu wird eine Schablone für die "Hälfte des kompletten Bogens" erstellt und diese 2 Hälften sollen dann überlappend an jeder Seite des Bogens angebracht werden. Verschraubt werden das Sperrholz und der vorhandene Bogen mit Schlosserschrauben und Muttern. Einige der alten angebrochenen Bögen müssen ggf. zusätzlich keilförmig an der Bruchstelle angesägt werden, damit der Bogen wieder nach außen/oben gedrückt werden kann, bevor er verstärkt wird.

Noch eine Frage:
Wenn die Außenfasern relevant für die Durchbiegung sind, dann müsste ich diese ja parallel zum Fussboden verlaufen lassen, oder sollte ich bewusst das Ganze etwas drehen, so dass die Außenfasern quasi vom äußeren unteren Rand des Bogens gerade nach oben zur Mitte des Dachs laufen? (siehe stark vereinfachtes Bild)



Anbei noch ein Bild vom aktuellen Zustand, der es hoffentlich etwas verständlicher macht?

 

[derdad]

In deinem Fall ist Multiplex/Sperrholz das falsche Material. Durch die "gesperrte" Verleimung der Furniere jeweils 90° zueinander hast du lt deinem Plan jeweils eine Lage liegende Maserung (hier sind sie auf Biegung sehr belastbar) und die nächste Lage stehende Maserung (hier sind sie auf Biegung wenig belastbar). Also hast du bei Sperrholz nur ca 50% wirklich tragfähige Holzfaser.
Besser wäre, du nimmst einfache Bretter die du wie das Sperrholz anpasst. Variante A wäre dabei die bessere Art. Dadurch werden die Fasern auch auf Druck belastet und es entsteht beinahe so etwas wie ein Gewölbeeffekt.
Es ist zwar nicht direkt gefragt, aber ich würde die ganze Dachkonstruktion samt Blech oder Bespannung neu machen. Es scheint als sei das irgend etwas undicht, oder es ist der Tau, der sich an der Dachunterseite ansetzt und die Holzkonstruktion dadurch verfault. Eine reine Verstärkung der Rippen löst nicht das Problem der gebrochenen Dachkonstruktion.
LG Gerhard

 

[Christian_FFM]

Hallo Gerhard,

danke für deinen Einwand, allerdings ist für mich (als Laie) dann nicht ganz schlüssig, dass es in der Tabelle von Daniboy 2 sehr stark voreinander abweichende Werte gibt bezogen auf die Biegefestigkeit je nach Lage der Außenfaser. Sollte dann nicht eigentlich die Werte sehr nahe beinander sein, wenn ich sowohl längs als auch quer nur den gleichen Druck ausüben kann bis die Platte bricht?

VG
Christian

 

[derdad]

Die Werte von Daniboy beziehen sich auf Sperrholz liegend als Platte. Also so, als wenn du eine Platte links und rechts auf Böcke auflegst und in der Mitte belastest. Nun stell dir vor du machst ein Sperrholz aus 3 Brettern. Bei beiden Aussenschicht liegen die Bretter "normal". Also in Längsrichtung. Die Mittelschicht wird aus lauter querliegenden, kurzen Brettchen gemacht. Bei dieser Variante ist die Tragkraft relativ hoch.
Nun stell es dir anders vor. Die Aussenschichten sind jeweils querliegende Brettchen, die Innenschicht ein durchgehende Brett. Hier hast du eine viel, viel geringete Tragkraft, weil Längsholz einfach mehr Tragkraft hat als Querholz.
Bei dir ist die Tabelle jedoch kaum Anwendbar, weil (so wie ich es verstehe) das Sperrholz ja nicht liegend sondern stehend zur Anwendung kommt. Ein ganzes Brett ist da besser.
Holz hat in den verschiedenen Wuchsrichtung sehr unterschiedliche Eigenschaften.
Einen Bogen aus Sperrholz ausschneiden und seitlich an den vorhandenen befestigen bringt wenig. Da ist auch die Holzart ziemlich egal.
LG Gerhard

 

[Mitglied 24010 keks]

allerdings ist für mich (als Laie) dann nicht ganz schlüssig, dass es in der Tabelle von Daniboy 2 sehr stark voreinander abweichende Werte gibt bezogen auf die Biegefestigkeit je nach Lage der Außenfaser. Sollte dann nicht eigentlich die Werte sehr nahe beinander sein, wenn ich sowohl längs als auch quer nur den gleichen Druck ausüben kann bis die Platte bricht?

Obacht... die Werte bringen dir gar nichts bei dem was du vorhast.
Die geben nur die Festigkeit in Plattenebene an. Also wenn du die Platte hinlegst und dich draufstellst. Da gibt es dann die 2 Werte für die Festigkeit, einmal längs der Hauptfaserrichtung und einmal quer dazu.
Du willst die Platten aber über die Stirnkante belasten - da müsste man die Scheibentragfähigkeit der Platte betrachten.

Ich würde dir für dein Vorhaben entweder Baubuche vom Pollmeier empfehlen oder ein Kerto LVL s wenn es denn unbedingt Sperrholz sein soll.

Gruß Daniel

 

[Christian_FFM]

Ahh, vielen Dank für die Aufklärung.

Baubuche und Kerto LVL habe ich noch nicht gehört, aber beim schnellen googeln sah es so aus, dass das ziemlich spezielle Hölzer und daher vermutlich teuer sind, oder?
Wenn ihr sagt ein Brett wäre auch oder besser dafür geeignet, was für eine preiswerte Empfehlung für Holzart und Stärke des Brettes hättet ihr dann für mich? Buche und ca. 20mm dick?

 

[derdad]

Nimm da oben keine Buche. Von der Festigkeit ist es ok. Aber es verrottet im nullkommanichts durch die Feuchte. Die jetzigen Bögen sind ja auch durch die Feuchte gebrochen, nehme ich an. Zumindest haben sich die gestückelten Verbindungen gelöst.
Bei dir geht es um den Preis. 20mm Fichte hält sicher 10+ Jahre
LG Gerhard

 

[Christian_FFM]

Ok, vielen Dank.

Leider lässt sich nicht mehr ganz 100% nachvollziehen, wieso das Holz gebrochen ist, aber die aktuelle Vermutung geht in die Richtung, dass das Dach mal undicht war und daher das Holz nass geworden ist. Man hat dann an den Übergängen der Bleche beim Dach entsprechendes "Tape" angebracht (ich kenne leider den Fachbegriff nicht, aber es soll wohl speziell für Dachbleche gewesen). Seit dem ist das Dach auch dicht, aber es scheint, dass man beim Anbringen des Tapes auf dem Dach nicht vorsichtig genug war und das Dach nicht richtig abgestützt hat und es deswegen etwas eingefallen ist und dann die Bögen in Mitleidenschaft gezogen hat.

 

[Daniboy]

Ich glaube, dass die Position der Stückelung der Bögen an der jetzigen Stelle nicht so schlecht ist, da in der Mitte ja das größte Biegemoment auftritt.
Wenn die Stückelungsverbindung eine potentielle Schwachstelle darstellt, dann ist diese links und rechts (wie jetzt) zumindest günstiger weil dort viel geringere Kräfte auftreten.

Wie ist eigentlich die Deckenhöhe?
Kann man da vielleicht an 2-3 Stellen oben noch einen Fachwerksträger einziehen?
(Also statt 4cm Höhe zB 15cm?)

Ist eigentlich daran gedacht einen Innenausbau vorzunehmen, der die Möglichkeit beinhaltet säulenähnliche Konstruktionselemente einzubringen? Als zB einen Schrank, eine Wand, eine Säule als Teil einer Pantry oder dergleichen?
(zB wegen Schneelast, bei uns schneit es gerade eh sehr massiv...)

 

[Manohara]

Die jetzigen Bögen sind ja auch durch die Feuchte gebrochen, nehme ich an.

diese Frage scheint mir nicht ganz unwichtig (falls man das rausfinden kann).
Weil: im Prinzip sollten die Bögen eigentlich halten und an den meisten Stellen - besonders auf der anderen Seite - ist das ja auch so.

 

[Dale_B_Cooper]

Denke auch, dass es nass war.

Der vordere Balken auf dem Bild sieht so aus, als ob sie Maserung falsch liefe. Also in Richtung vorne/hinten. Das wäre natürlich in der Tat grober Unsinn.. ach das war vorher schon Multiplex? Oha

 

[Manohara]

ohne die Problematik ganz zu überblicken ist mein Impuls übrigens auch: Neu machen.
Das alte Holz sieht schon ziemlich schwarz aus teilweise und wo es gammlig ist, kann man schlecht was zum Verstärken hinschrauben.
Die Gefahr besteht auch, das sich bei derselben Konstruktion derselbe Fehler wiederholt.

Eine Idee wäre, alle Bögen aus gebogenen Holz-Streifen neu zu machen:
Wenn du 3 (oder mehr) dünne Leisten auf einer Schablone zusammenleimst sollten die stabil werden. ... Dran denken, dass sie sich nach dem Verleimen wieder etwas strecken.
Das sollte relativ einfach machbar sein, indem sie mit wasserfestem Leim auf die Schablone geschraubt werden und hinterher die Schrauben wieder raus-kommen. Da brauchst Du nichtmal Schraubzwingen dazu ... (die Schraubenlöcher stören ja nicht groß)

Das wäre aber natürlich trotzdem deutlich aufwändiger als die Sperrholz-Reparatur. Und eine Frage ist, ob das Blech dann noch dafür brauchbar ist, weil: genau dieselbe Biegung wirst Du vermutlich nicht treffen.

... diese Methode wäre vielleicht auch als Alternative für die Multiplex-Reparatur denkbar, mit kürzeren, verleimten Bögen?

ich will es nicht komplizierter machen als es schon ist ... ich denke nur so dahin, als wenn es mein Bauwagen wäre (schönes Projekt)

Noch eine Frage zum Bauwagen: War die Decke vorher verkleidet/isoliert? ... das wäre für mich eine Erklärung für die dunkele Verfärbung an vielen Stellen. Dann hat sich vermutlich Tauwaser dort gesammelt)

... und: ich gebe zu: das ist NULL Antwort auf die Frage nach der Belastbarkeit von Kiefer-Furnier-Platten (die ich nicht kenne)

 

[Daniboy]

Hallo zusammen,

vielen Dank für die Antworten.
@Daniboy, das hat mir schon sehr geholfen. Vielen Dank auch für das Verlinken der Quellen, aber nach was genau hast du gesucht, um die zu finden, weil ich bei einigen Holzhändler auf der Webseite geschaut habe, aber da waren so gut wie nie detailliertere Informationen zu finden.

Wir haben einen Bauwagen, der ein gewölbtes Dach hat und einige der Bögen sind bereits gebrochen und sollen nun verstärkt werden. Die vorhandenen Bögen sind ca. 40x40 mm auf einer Länge von ca. 2,20m (wenn man nur horizontal den Abstand zwischen den Wänden misst).

Die Idee ist nun jeden vorhandenen Bogen von links und rechts mit dem Sperrholz zu verstärken. Dazu wird eine Schablone für die "Hälfte des kompletten Bogens" erstellt und diese 2 Hälften sollen dann überlappend an jeder Seite des Bogens angebracht werden. Verschraubt werden das Sperrholz und der vorhandene Bogen mit Schlosserschrauben und Muttern. Einige der alten angebrochenen Bögen müssen ggf. zusätzlich keilförmig an der Bruchstelle angesägt werden, damit der Bogen wieder nach außen/oben gedrückt werden kann, bevor er verstärkt wird.

Noch eine Frage:
Wenn die Außenfasern relevant für die Durchbiegung sind, dann müsste ich diese ja parallel zum Fussboden verlaufen lassen, oder sollte ich bewusst das Ganze etwas drehen, so dass die Außenfasern quasi vom äußeren unteren Rand des Bogens gerade nach oben zur Mitte des Dachs laufen? (siehe stark vereinfachtes Bild)

Anhang anzeigen 160632

Anbei noch ein Bild vom aktuellen Zustand, der es hoffentlich etwas verständlicher macht?

Anhang anzeigen 160633

 

[Daniboy]

....Vielen Dank auch für das Verlinken der Quellen, aber nach was genau hast du gesucht, um die zu finden, weil ich bei einigen Holzhändler auf der Webseite geschaut habe, aber da waren so gut wie nie detailliertere Informationen zu finden.

Ich habe halt "E-Modul" als Suchbegriff hinzugefügt, weil das spezifischer ist als zB "Festigkeit" und daher eher in einer Tabelle von technischen Daten vorkommt. (Es hilft natürlich wenn man weiß was man sucht).

Man kann aber auch Suchbegriffe mit Nachdruck mit dem "+"-Zeichen für die Google-Suche kombinieren was dann die Treffer noch weiter einschränkt auf bessere Ergebnisse, zB:
Multiplex+Birke+"E-Modul"+pdf
(Die Anführungszeichen suchen den Begriff in genau dieser Schreibweise, "pdF" habe ich noch angefügt, weil technische Daten oft in pdf-Dateien zu finden sind, da kann man dann ja etwas herumspielen mit Suchbegriffen)

 

[Dale_B_Cooper]

E-Modul ist vor allem einfach was anderes als Festigkeit und nicht spezifischer. Das Wort dafür heißt übrigens Steifigkeit..

 

[Daniboy]

E-Modul ist vor allem einfach was anderes als Festigkeit und nicht spezifischer. Das Wort dafür heißt übrigens Steifigkeit..

Natürlich ist der Elastizitätsmodul was anderes als die Festigkeit.

Meiner Ansicht nach ist halt das Wort "E-Modul" einfach "spezifischer" (markanter) für den Einsatz als Suchbegriff.
(Das war ja das Thema bei Christians Zusatz-Frage an mich aus Beitrag #5.)

Die Begriffe "Festigkeit" und "Steifigkeit" sind mir hingegen in der Alltagssprache zu viel in Anwendung um als Suchbegriff die Ergebnisse sinnvoll einzugrenzen war meine Überlegung.