Suche passende Literatur Holzbau

Dieses Thema im Forum "Neuling fragt Profi" wurde erstellt von Astronos, 11. Oktober 2016.

  1. Astronos

    Astronos ww-pappel

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    Guten Tag,

    ich stehe gerade am Anfang meiner Bachelorarbeit und bin bei der Literaturrecherche über dieses Forum gestolpert. Meine Aufgabe ist es eine zylindrische Holzkonstruktion mit einem Durchmesser von circa 20 Metern und einer Höhe 8 Metern zu konstruieren (Langzeitwärmespeicher). Da ich im Bereich Holzbau jedoch ein Neuling bin, bin ich auf der Suche nach passender Literatur hierzu und würde mich über Empfehlungen freuen.
     
  2. Holzrad09

    Holzrad09 ww-robinie

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    Hallo
    Da fällt mir z.B. das Holzbau Buch von A. Opderbecke ein, ein Reprint von 1909. In der verlinkten Seite gibt es noch jede Menge weiterer Bücher aus dem Bereich Holzbau / Zimmerei.
    mfg
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  3. Macchia

    Macchia ww-robinie

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    Hallo,

    hast du hier schon gestöbert?

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    das Opderbecke ist klasse, aber ob es deine statischen Fragen beantworten kann, eher nicht.
    Ist dennoch die Holzbaubibel.

    Viel Erfolg

    Martin
     
  4. Friederich

    Friederich ww-robinie

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    Ich fürchte auch, das ist so ein spezielles Problem bei welchem die übliche Holzbauliteratur erstmal nicht weiterhilft.

    @ Astronos, bist du sicher, daß der Zylinder wirklich die statisch optimale Form darstellt? Ich hätte jetzt als erstes an ein Hyperboloid gedacht. Oder Ellipsoid.

    Das Ganze wird ja im Prinzip ein Fass, bei welchem die einzelnen "Dauben" durch
    "Reifen" zusammengehalten werden müssen.
    Bei einem Weinfass werden die Reifen gelegentlich nachgeschlagen, um die Spannung aufrechtzuerhalten.
    Bei dem geplanten Monstrum ist das nicht praktikabel. Da könnte man die jeweils oberen und unteren Reifen mit Stahseilen verbinden, und durch solch eine Spannvorrichtung Dieser Link ist nur für registrierte Mitglieder sichtbar. bei Bedarf zusammenziehen.
     
  5. Macchia

    Macchia ww-robinie

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    :confused:
    ich glaub, ich muss mal meine Spracheinstellung an meinem Rechner überprüfen, verstehe gerade nur Bahnhof:emoji_wink:

    Wärmespeicher aus Holz mit 20m Durchmesser?
    Hyperboloid?
    Ellipsoid?
    :emoji_slight_smile:

    weiss nur eins, ich musste meine Zisterne renovieren weil ich meinte, ich muss die vor dem Sommer mal richtig voll machen. Das fand die 30cm Betonsteinwand nicht lustig.
    Dabei waren es nur 11.000 ltr.

    Astronos, kannst du mal beschreiben wie das werden/funktionieren soll?

    Gruß
    Martin
     
  6. falco

    falco ww-robinie

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    Zuersteinmal die Frage, worauf zielst du ab?

    Geht es um die Konstruktion, die Statik, was anderes?
     
  7. dieweltistrund

    dieweltistrund ww-eiche

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    Hallo Astronos,

    den Körper den Du da beschreibst, entspricht mit gut 2500m³ ja einem Behälter wie er aus Beton bei Biogas-Anlagen verwendet wird.

    Wie Friederich richtig ansetzt, wäre das auch ein ganz ordentliches Fass, wenn man denn den Vergleich zu Behältern aus Holz ziehen will.

    Also wären ein paar mehr Infos von Dir ganz hilfreich, wenn Du unsere grauen Zellen anregen willst?! :emoji_wink:

    Gruß

    Jörg

    PS Hier in der Eifel stehen auch einige ältere Harvestore Hochsilos aus Holz o.ä. rum die gehen auch technisch bis 2.500m³ Dieser Link ist nur für registrierte Mitglieder sichtbar.
     
  8. Astronos

    Astronos ww-pappel

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    Erstmal vielen Dank für die ganzen Anregungen und Tipps 

    Mein Ziel ist es ein Konzept für den Seitenwandaufbau aus Holz für Langzeitwärmespeicher zu erstellen. Momentan werden die Außenwände aus Beton gebaut und durch Stahlseile gefestigt. Die Bauform ist zylindrisch und ein Deckel wird aufgesetzt. Durch eine spezielle Folie wird diese Konstruktion von innen dann abgedichtet und kann mit bis zu 3.000 m³ Wasser befüllt werden.
    Ich versuche jetzt eine Konstruktion aus Holz zu finden, welche die Betonwände ersetzen könnte. Diese muss nicht unbedingt zylindrisch sein. Zunächst suche ich eine Bauweise die den statischen Ansprüchen besteht.
     
  9. Friederich

    Friederich ww-robinie

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    Hallo astronos,
    als optimale Bauform für einen Flüssigkeitsbehälter aus Holz, der von sich aus dicht sein soll, hat sich das (bauchige) Fass erwiesen.
    Wenn aber die Dichtigkeit mit einer Folie bewirkt wird, ist die Problemstellung eine etwas andere. Und somit wohl auch die optimale Lösung eine andere.
    Ich denk am praktikabelsten wäre dann wohl doch ein simpler Zylinder mit mehreren Gürteln aus Stahlseilen, welche durch z.B. die oben gezeigte Spannvorrichtingen auf Spannung gehalten werden.
    Zur Kostenersparnis könnte man konisch zulaufende Bretter verwenden, wobei immer abwechselnd das breite oder schmale Ende nach oben kommt
    Die eigentliche statische Belastung liegt auf diesen Stahlseilen. Die kriegt man aber recht preisgünstig und kann beliebig viele einsetzen.
    Etwas Kopfzerbrechen macht nur noch der Aufbau.
     
  10. Sägenbremser

    Sägenbremser ww-robinie

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    Hallo @Astronos

    solch grosse Druckbehälter wurden bis vor 30 Jahren
    auch noch aus Holz gebaut und in der chemischen
    Industrie eingesetzt. Kenne die noch von BASF hier
    in Köln-Mühlheim. Heute stehen da aber fast nur noch
    Behälter in Edelstahlausführung, Hersteller ist Fa. Klotz.

    Die Restholzbestände in bis zu 11m Länge haben wir bei
    der Auflösung der Betriebsstätte alle aufgekauft und bis
    heute auch verwenden können. Hatte noch Kontakt mit
    dem damaligen technischen Betriebsleiter, der mir erzählt
    hatte das er diese Partien noch in Rotterdam angelandet
    und übernommen hatte. War Oregonpine, Kampala und
    auch Masaranduba. Ob es heute noch so ganz problemlos
    ist, beständige Holzsortierungen in solchen Längen zu be-
    kommen, glaube ich eher nicht.

    Zum Thema zurück, es sind grosse Druckbehälter. Da wäre
    der erste Ansprechpartner die später Prüforganisation-TÜV.
    Das läuft unter der Din EN 1090 und die Grundanforderungen
    werden die Herren bestimmt gerne mit dir teilen.

    Warum muß das aus Holz sein?
    Gruss Harald
     
  11. falco

    falco ww-robinie

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    Nicht dass es zu Verwirrungen kommt, solche Wärmespeicher sind keine Druckbehälter. Und Druckbehälter werden und wurden meines Wissens nach nicht aus Holz konstruiert.

    Das Holz selbst ist hier, wie Friedrich schon erkannt hat, Nebensache, zumindest aus statischer Sicht. Der Behälter müsste umschnürt werden, vorzugsweise mit Stahlseilen. Das ist recht aufwendig, die Verlinkung auf die Spannvorrichtung veranschaulicht das Grundprinzip, bei deiner Ausführung wäre das aber ein wenig "größer". Die Belastung des Holzes wird durch den Abstand der Gurtung bestimmt.

    Ob es dafür Literatur gibt weiß ich nicht, Holz ist eben kein klassisches Silo-Baumaterial. Müsste man mal die Normung durchforsten ob es da etwas interessantes gibt. Lastannahmen für Behälterbauwerke stehen in der DIN, Nummer hab ich nicht parat. (Da hast du mit Wasser natürlich den einfachsten Fall erwischt)

    Abgesehen von der reinen Theorie: Es gibt gute Gründe warum man diese aufwendige Konstruktion scheut. Die Wartung der Stahl-Gurtung wäre immens, das tut sich keiner freiwillig an. Stahlbeton ist da das Mittel der Wahl. Die Lebensdauer beträgt Generationen, Wartung strebt gegen null (Wasserwechselzone muss beachtet werden, sollte es eine geben) und es gibt sicher noch eine Reihe weiterer Vorteile.

    Holz wurde vermutlich aufgrund des regenerativen Gedankens gewählt?
     
  12. Sägenbremser

    Sägenbremser ww-robinie

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    Ist leider doch so @Falco

    grosse Silobehälter unterliegen der Druckprüfung.
    Gibt es eine ganze Menge Literatur dazu zu lesen.

    Hatte in Rosenheim einen sehr taffen Dozenten
    der solche grossen "Holzfässer" gebaut hat. Der
    alte Herr wird leider heute nicht mehr leben.

    Ist aber jetzt erst einmal nur nebensächlich, bis
    der Fragesteller seine Ziele genauer definiert hat.

    Gruss Harald
     
  13. falco

    falco ww-robinie

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    Das ist ja auch alles richtig, nur sind eben diese Wärmespeicher nichts anderes als große Eimer mit Deckel, der dazu auch noch belüftet wird, also kein Über- oder Unterdruck möglich, anders als im Silo. Aber das ist tatsächlich nebensächlich, nur beim Tüv ist er an der falschen Adresse.

    Hat eure Hochschule keine Abteilung in der technische Mechanik gelehrt wird, dort wärst du richtig aufgehoben. Für eine fachfremde Bachelorarbeit sollte jedoch die Prinzipskizze ausreichend sein, eine wie auch immer geartete Berechnung ist doch gar nicht notwendig?
     
  14. Georg L.

    Georg L. ww-robinie

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    Der Zustand vieler Brücken, die ausnahmslos nach dem 2. Weltkrieg gebaut wurden sagt aber etwas anderes. Vielfach hilft nur Abreissen und neu bauen.
    Für nicht armierten Beton gibt es mittlerweile jedoch Langzeiterfahrungen von nahezu 2000 Jahren. Die (Beton-)Kuppel des Pantheon in Rom präsentiert sich nach dieser Zeit in enem besseren Zustand als viele noch nicht einmal 50 Jahre alte Stahlbetonbauten.
     
  15. Astronos

    Astronos ww-pappel

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    Nochmals vielen Dank für die ganzen Antworten :emoji_slight_smile:
    Ich stehe noch ganz am Anfang meiner Arbeit. Holz soll verwendet werden um hauptsächlich Kosten einzusparen und nebenbei auch Primärenergie. Durch die aufwändige Wartung der Stahlseile wäre dies ja nicht der Fall. Nein der Behälter müsste nicht druckdicht oder wasserdicht sein, sondern nur aus statischer Sicht bestehen. Fällt jemand hierzu noch eine alternative Konstruktion aus Holz ein außer die Fass-Konstruktion?
     
  16. raziausdud

    raziausdud ww-robinie

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    Zum Beton ... wen es interessiert ...

    Die Qualität von Beton hängt auch vom verwendeten Wasser ab ... und es gibt Ansätze, die vermuten, dass "damals" das Wasser einfach besser war ...

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    Grüße
    Rainer
     
  17. Auflauf

    Auflauf ww-ahorn

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    Holz ist doch um ein vielfaches zugfester als nicht armierter Beton. Dimensioniere doch mal den Fall, daß Holzringe und nicht Stahlseile die Zuglast aufnehmen, also horizontal liegende zueinander parallele Ringe.
     
  18. Auflauf

    Auflauf ww-ahorn

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    Bin ja neugierig geworden. Unter der Annahme, daß

    -Zugfestigkeit von Holz etwa 100N/mm2 ist und die geplante Belastung max die Hälfte davon, 50 N/mm2 (das ist etwas viel, aber nur mal für den Überschlag) und
    -die gesamte Wand die Zugspannung aufnimmt, nicht nur Ringe.

    Dann müsste nach

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    die Wand in horizontaler Richtung verlaufendes Holz haben und 4m Höhe 80mm dick sein, am Boden 160 mm, an der Krone in 7,50m noch 10mm, das nimmt die Tangentialspannugn auf. Die Hälfte dieser Dicke, also 40, 80 und 5mm mußt Du zusätzlich noch an senkrecht verlaufendem Holz vorsehen, um die Axialspannung aufzunehmen.

    Krieg ich jetzt den Bachelor? :emoji_slight_smile:
     
  19. raziausdud

    raziausdud ww-robinie

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    Hallo nochmal,

    Zylinder ja, aber zwei oder mehr Lagen diagonale, gebogene Beplankung, also 45 Grad zum Boden, Kreuzung der Lagen mit 90 Grad. So werden auch Schiffsrümpfe gebaut, allerdings verleimt.

    Einschichtige unverleimte Beplankungen neigen ja zum Verdrehen/Verschieben der Planken, was durch Diagonalen, festes Spannen und bei Fässern (zusätzlich) durch die Biegung des Dalben verhindert wird.

    Kreuzweise Anordnung nimmt diese Kräfte auf. Und auch die Zugkräfte/Dehnungsbestreben des Zylinders

    Grüße
    Rainer
     
  20. falco

    falco ww-robinie

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    Nein.

    Das ist noch weit abstruser als die Mär, dass Mondlichtgeschlagenes Holz iwelche Kräfte hat oder wie das auch immer war.

    Heutiger Beton ist abhängig vom Know-How des Ingenieurs und der Überwachung auf der Baustelle. Damit lassen sich enorm dauerhafte Betone herstellen. Dass vor allem Brücken aus den 50er bis in die 70er Jahre hinein diverse Schäden aufweisen, hat mit Umständen zu tun die man als fachfremder ganz offensichtlich nicht weiß und sich deshalb kein Urteil bilden sollte.

    @Auflauf

    Diese Zugfestigkeit ist für Holz unerreichbar, Kesselformel nicht korrekt, Belastung von der Hälfte kann nur geschätzt sein, ist nämlich nicht richtig also nein, kein Bachelor.

    Grundsätzlich kann man die Theorie des Fassbaus, welches vielleicht einen Meter Durchmesser hat und 1,30 hoch ist nicht anwenden, das sollte klar sein.
     
  21. Georg L.

    Georg L. ww-robinie

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    Das ist keinesfalls abstrus, sondern Tatsache. Normales (Trink-)Wasser hat einen teilweise sehr stark unterschiedlichen Mineraliengehalt und somit auch unterschiedlichen pH-Wert. Diese Unterschiede wirken sich sehr wohl auf die Güte des Betons aus.
    Wobei die geringe Haltbarkeit des Stahlbetons auch damit zusammenhängt, dass der Stahl trotz Betonumhüllung anfängt zu rosten. Und da das gebildete Eisenoxid einen größeren Raum einnimmt als der Stahl aus dem es entstanden ist, drückt es deswegen den Beton auseinander, was dann zu großflächigen Abplatzungen führt, teilweise sogar schon nach 5 bis 10 Jahren.
     
  22. andama

    andama ww-robinie

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    Was unbestritten ist, dass die Zusammensetzung des Kieses verbunden mit der Eindringung von Wasser und den damit folgenden Reaktionen erhebliche Schäden verursachen.
     
  23. falco

    falco ww-robinie

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    Dass sich der pH-Wert auswirkt habe ich nicht bestritten, auch wenn der Effekt eher gering ist und es bei der üblichen Untersuchung der Ausgangsstoffe sofort auffallen würde. Vorhin hast du noch von früherem Wasser gesprochen dass den Beton offensichtlich besser machen soll als heutigen und das ist nunmal Unsinn.

    BOT:
    @TE
    Sprich mit jemandem drüber der dir die Statik erklärt und durchrechnet, Literatur darüber wird es in dieser Form nicht geben. Unabhängig davon dass dein Vorhaben wirklich nicht sinnhaft ist: zu kurze Lebenserwartung, zu hoher Wartungsaufwand, von den Baukosten ganz zu schweigen. Du wirst relativ sicher mit einer Betonzisterne günstiger im Bau fahren als mit der Holzvariante, auch wenn diese technisch möglich, aber sehr aufwendig ist.

    Versuch die Primärenergie im Zement zu reduzieren. Hier würde sich ein CEM III natürlich anbieten. Der verbleibende Portlandzementklinker könnte über einen erhöhten Teil an Fluff und Tiermehl im Verbrennungsprozess in der CO2 Bilanz verbessert werden. Vielleicht legst du den theoretischen Grundstein für einen "grüneren" Zement in deiner Arbeit und baust darauf auf.
     
  24. falco

    falco ww-robinie

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    Du willst vermutlich auf die AKR raus, die tatsächlich für einen guten Anteil der Schäden verantwortlich ist. Bei richtiger Handhabung heute kein Thema mehr. Gehört hier aber alles nicht hin.
     
  25. Friederich

    Friederich ww-robinie

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    Die sind ja aber wohl aus Spannbeton? Das ist was anderes als armierter Beton.
     
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