Neue Hochleistungsschraube für Hartholz

Laub- und Mischwälder gewinnen an Boden und machen Hartholz für das Bauwesen zunehmend attraktiv. Wissenschaftler der TU Graz entwickeln deshalb gemeinsam mit anderen Projektpartnern spezielle Schrauben für hochleistungsfähige Bauprodukte aus Hartholz.

08.06.2017
Forschung
© Pollmeier

Feingliedrige Tragwerke sind potenzielle Anwendungsgebiete von Hartholz und der Hochleistungsschraube.

© TU Graz

Neue, für Hartholz entwickelte Hochleistungsschraube, appliziert in Furnierschichtholz.

Der Wald verändert sich: Der Trend geht weg von Nadelholz-Monokulturen hin zu Laub- und Mischwäldern. Mehr verfügbares Laubholz lässt auch in der Bauwirtschaft aufhorchen. Aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften eignet sich Hartholz besonders für schlanke Bauteile und statisch wirksame Elemente für hoch beanspruchte Konstruktionen. Harthölzer, wie etwa Buche und daraus gewonnene Bauprodukte, weisen eine deutlich höhere Festigkeit und Steifigkeit gegenüber den noch dominierenden Bauprodukten aus Fichtenholz auf und ermöglichen daher Materialeinsparungen bei gleicher Tragfähigkeit.

Innovative Verbindungslösungen gefragt. Die feingliedrigen Strukturen, die mit Laubholz und Laubholzprodukten gebaut werden können, stellen mit vielen Verbindungspunkten höhere Anforderungen an die konstruktiven Details und Verbindungsmittel. „Der Vorteil von Verschraubungen gegenüber Klebeverbindungen ist die volle Tragfähigkeit unmittelbar nach dem Einbau. Gleichzeitig sind Verschraubungen unabhängig von klimatischen Verhältnissen einsetzbar“, erklärt Reinhard Brandner vom Institut für Holzbau und Holztechnologie. Im Rahmen des Projekts „hardwood_SCREWS“ wurden Prototypen selbstbohrender Schrauben entwickelt, deren Gewindegeometrie für Hartholz(produkte) optimiert ist.

36 Prozent höhere Ausziehtragfähigkeit. In statischen Kurzzeitprüfungen hat sich gezeigt, dass die Hartholzschrauben eine Tragfähigkeitssteigerung auf Zug (Ausziehtragfähikgeit) um bis zu 36 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Nadelholzschrauben erreichen. Die Schrauben können in Hartholzprodukten und Harthölzern mit mittleren Rohdichten bis rund 830 Kilogramm pro Kubikmeter und ohne Vorbohren, sprich selbstbohrend, eingesetzt werden.

Derzeit finden vertiefende Untersuchungen an verschiedenen zerstreut- und ringporigen Laubhölzern im Benchmark mit Fichtenholz statt. Weitere Ziele sind, sehr kompakte, leistungsfähige Schraubenanschlüsse im Anschlussbereich zwischen Holz und Metall zu ermöglichen und geschraubte Verbinder so zu optimieren, dass die Nettotragfähigkeit des Holzbauteils im Anschluss auf Zug in Faserrichtung weitgehend erhalten bleibt. 

Weitere Infos: www.tugraz.at

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