Hochleistungsholztragwerke (HHT)

Hochleistungsholztragwerke – Faseroptische Sensorik in Holzbauteilen

Entwicklung einer Technologie zur Messung der Dehnung in Holz- und Holzverbundbauteilen mit Hilfe faseroptischer Sensoren.

Allgemeines

Fördergeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung, Förderung durch Aufstockung der Mittel des Verbundprojekts Hochleistungsholztragwerke für das zusätzliche Forschungs- und Entwicklungsvorhaben, Förderkennzeichen 0330722B, Laufzeit: Januar 2009 – Oktober 2011

Beschreibung

Holz kann in verschiedenartiger Weise für tragende Konstruktionen, u. a. auch Brücken, eingesetzt werden. Dafür sind insbesondere Verbundbauweisen geeignet, um die Vorteile von Holz nutzen und eventuelle Schwächen korrigieren zu können. Neuartige Bauweisen erfordern eine experimentelle Begleitung, um die bei der Planung vorgesehene Art der Beanspruchung und das Verhalten der Konstruktion verfolgen zu können.

Im konkreten Fall soll eine im Rahmen des HHT-Verbundprojekts als Pilotprojekt zu realisierende Holzbrücke experimentell begleitet werden. Haupttragglieder dieser Brücke sind neuartige Kunstharzpressholz-Brettschichtholz-Hybrid-Träger, deren mechanisches Verhalten für die Tragfähigkeit der Brücke von entscheidender Bedeutung ist. Hierbei spielen u. a. die Eigenschaften der Leimverbindungen zwischen den unterschiedlichen Trägerlamellen eine große Rolle. Aussagen über das Tragverhalten und den Zustand der Leimverbindung können die an der Leimfuge im Bauteil auftretenden Dehnungen geben, welche an der Brücke mit Hilfe geeigneter Methoden erfasst werden sollen.

Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung einer Technologie zur Messung der Dehnung in Holz- und Holzverbundbauteilen mit Hilfe faseroptischer Sensoren. Als wissenschaftlich-technische Herausforderungen sind hierbei die Entwicklung einer langzeitstabilen Applizierungstechnologie für Glasfasern in Holz und KHP sowie fertigungs- und einsatzspezifische Problemstellungen zu sehen.

Hochleistungsholztragwerke – Faseroptische Sensorik in Holzbauteilen

Institut für angewandte Forschung im Bauwesen (IaFB) e. V., Berlin
Projektkoordination und Leitung des Teams „Tragwerke und Architektur“

Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM), Berlin
Arbeitsgruppe VIII.1 „Faseroptische Sensorik“, Dr. Wolfgang Habel
www.bam.de

Ergebnisse

Das Zusatzprojekt (AP 10) wurde erfolgreich beendet und die Ergebnisse in einem eigenen Abschlussbericht ausführlich dokumentiert.

Mit den durchgeführten Laborversuchen, der Realisierung einer Pilotbrücke und den In-Situ-Prüfungen konnte die Eignung der eingesetzten strukturintegrierten faseroptischen Sensorik für Kurz- und Langzeituntersuchungen gezeigt werden. Die entwickelte Einbettungstechnologie erwies sich als praktikabel und für eine gute Dehnungsübertragung vom Matrixwerkstoff Holz bzw. KHP auf die modifizierten Sensorfasern geeignet. Bei allen Untersuchungen lieferte die faseroptische Sensorik praktisch identische Dehnungswerte wie die Referenzsensorik. Für die zuverlässige Messwertübertragung war vor allem auch die Gestaltung der Sensorausgänge sowie Anbindung und Schutz der Übertragungskabel entscheidend.

Abschlussbericht

Hamann, Kubowitz, Habel, Hofmann: Ersteinsatz von optischen Messfasern in Holzbauteilen, Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben „Hochleistungsholztragwerke – HHT – Entwicklung von hochbelastbaren Verbundbauweisen im Holzbau mit faserverstärkten Kunststoffen, technischen Textilien und Formpressholz“ Aufstockung: „Ersteinsatz von optischen Messfasern in Holzbauteilen“; Berlin, Februar 2013. ISBN 978-3-9815360-8-9

Deckblatt und Inhaltsverzeichnis können weiter unten heruntergeladen werden. Bei Interesse an dem vollständigen Bericht kontaktieren Sie uns bitte telefonisch oder per Mail. Die gedruckten Exemplare sind vergriffen. Gegen eine Schutzgebühr von 5 € können Sie den Bericht als pdf auf CD erhalten.

Abschlussbericht (Kurzreferat und Inhaltsverzeichnis)
PDF, 255 KB