Mechanische Eigenschaften von Brettschichtholz hergestellt aus visuell sortierten Fichtenbrettern
4.2.4 Sägewerk G / BSH Betrieb G Eigenschaften der Bretter: Dieses Sortiment weist im Vergleich zum Mittelwert aller geprüften Sortimente eine rund 3 N/mm2 geringere Zugfestigkeit auf. Zudem liegt der Mittelwert des Zug-E-Moduls mit 9900 N/mm2 unter dem Mittelwert aller geprüften Bretter (10900 N/mm2). Das für die Herstellung von BSH zur Verfügung stehenden Brettsortiment weist für die Festigkeitsklasse S10 (T14) etwas tiefe charakteristische Werte auf. Die Anforderung an die tiefste Festigkeitsklasse S7 ist nicht erfüllt. Die Anforderung an den mittleren E-Modul ist ausser für die Festigkeitsklasse S10 eingehalten. Die Bretter der Festigkeitsklasse S13 (T18) weisen eine Zugfestigkeit von rund 21 N/mm2 (T21) auf, was zu guten Werten der Biegefestigkeit und Biegesteifigkeit bei GL28k führen sollte. Die charakteristische Rohdichte liegt in allen Fällen über den Anforderungen. visuelle Sortierung S13 S10 S7
20.3
13100
390
13.6
10200
370
8.8
9200
380
9900
430
Mittelwerte Bretter n = 174
# GL24h 31 GL24h 33 GL24k 34 GL28k 36 GL28k 37 GL28k 38
24.7
max 2
bruch 2
[Nmm ]
[Nmm ]
22.6 29.6 29.1 30.8 36.5 28.8
22.2 25.9 29.1 30.8 36.4 28.7
Eglob
Eloc 2
[Nmm ] 10354 10416 10239 12319 11697 11334
2
[Nmm ] 10537 11154 10999 13723 12488 12130
Tab. 4: Charakteristische Eigenschaften der visuell sortierten Bretter für die Fertigung von BSH und Ergebnisse aus den Biegeversuchen für den Hersteller G
Für die Fertigung der Biegeträger wurden die Kriterien in Bezug auf die Einzeläste und Astansammlungen gemäss Abb. 3 angewendet. Für GL24k und GL28k wurden 4 Lamellen höherer Festigkeit in den Aussenlagen positioniert. Infolge der Logistik bei der Beschriftung der Bretter und der Herstellung der Träger wurden die Bretter wie folgt, nacheinander verarbeitet: In einem ersten Schritt wurden die S10 und S13 Bretter zu Lamellen verarbeitet, in einen zweiten Schritt wurden die besseren S7 Bretter, die mittels Kappen der Fehler zu T14 Bretter angehoben werden konnten verarbeitet, und zum Schluss wurden die Bretter der Festigkeitsklasse S7 für die Innenlagen verarbeitet. Danach wurden die Prüfkörper zusammengestellt. 18
In Abb. 5 sind zwei der sechs Biegeversuche dargestellt. Im Folgenden wird gezeigt, wie die detaillierte, standardmässig durchgeführte Auswertung im Rahmen dieses Projektes durchgeführt wurde. Die letzte Spalte in Abb. 5 („Qualität TG“) bedeutet, dass in diesen zwei Fällen für die Fertigung der Träger Brettern der minimalen Qualität C24 bei maschineller Sortierung (Timbergrader zur Kontrolle) verarbeitet wurden. PK6 (entspricht GL28k_36): Gemäss Abb. 5 entsprechen die Bretter mindestens der Festigkeitsklasse C24 (Kontrolle durch Timbergrader). Der mittlere EModul der Bretter in der Bruchzone liegt bei rund 10500 – 11000 N/mm2. Die Zugfestigkeit der parallel geprüften Bretter der Festigkeitsklasse S13 liegt deutlich über der Anforderung aus SNEN 14080. Für die Innenlagen für die Träger der Festigkeitsklasse GL28k wurden S10 Bretter verwendet, die keine oder nur wenige Kappstellen aufwiesen. Aus diesen Gründen wird erwartungsgemäss die charakteristische Biegefestigkeit von GL28k in allen Fällen (GL28k_36 bis 38) übertroffen. Eigenschaften von BSH GL24h und k: Für die Biegeträger GL24h_31(entspricht PK1 in Abb. 5) und GL24h_33 wurden nur S10 Bretter verwendet, die keine oder nur wenig Kappstellen erforderten. Für den Biegeträger GL24k_34 kamen in den äusseren 4 Lamellen auf der Druckseite, sowie in den äusseren 2 Lamellen auf der Zugseite ebenfalls solche S10 Bretter zum Einsatz. Die Lamellen 3 und 4 auf der Zugseite wurden aus Brettern der Festigkeitsklasse C24 (Timbergrader) durch Kappen von Ästen und Astansammlungen erzeugt. Auf Grund der Zugfestigkeit des verwendeten Sortiments sollten die Festigkeiten für GL24 erreicht werden, was bei zwei Trägern auch der Fall war. Mit dem Träger GL24h_31 wurde der charakteristische Wert für diese Festigkeitsklasse aber klar nicht erreicht. Der Träger wurde aus „guten“ S10 Bretter gefertigt und weist verhältnismässig wenig Kappstellen auf. Die Sortierung der Bretter war korrekt (nachträgliches Auftrennen des Biegeträgers), die tiefe Festigkeit von 22.6 N/mm2 kann nicht erklärt werden. Die Bretter in der Zugzone weisen allerdings einen mittleren E-Modul von weniger als 10'000 N/mm2 auf, was die tiefe Zugfestigkeit des Gurtes erklären kann. Die Bretter der visuellen Festigkeitsklasse S10 müssten gemäss maschineller Sortierung eher der Klasse T11 zugeordnet werden, wenn die gelieferten Bretter nach den 3 Festigkeitsklassen T11, T14 und T18 sortiert werden.