Fachgebiet Trennende und Fügende Fertigungsverfahren
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Hüttenzauber

Ganzjähriges qualitätssicheres Kleben von Gewindestangen im Holzbau

Projektbeschreibung

Die Verbindung mittels eingeklebter Stahlstäbe ist ein innovatives Verfahren für strukturelle Verbindungen, welches im konstruktiven Ingenieurholzbau starke Anwendung findet. Die Herstellung die klebtechnische Verbindung zwischen Balken und Gewindestange ist in temperierten Werkhallen unproblematisch. Durch das häufige Unterschreiten der erforderlichen Aushärtetemperatur ist die Baustellenverklebung jedoch über weite Teile des Jahres nicht, oder nur mit großem Aufwand, möglich. Darüber hinaus fehlen für das Verfahren fundierte Aussagen zur Fehlstellen-Festigkeits-Beziehung, da der Einfluss der Verklebungsqualität auf die Tragfähigkeit weder systematisch experimentell, noch durch ein mechanisches Modell, untersucht wurde. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Verfahrenskonzepten zur definierten Klebstofferwärmung auf Basis von Induktion, resistiver sowie kapazitiver Erwärmung. Hierdurch soll den ausführenden Betrieben das Einkleben von Stahlstäben temperaturentkoppelt sowie signifikant beschleunigt ermöglicht werden. Weiteres Ziel ist, das Verbindungsverfahren durch systematische Untersuchungen bezüglich der Fehlertoleranz zu untersuchen, sodass der Einfluss des Herstellungsprozesses (Fugenverfüllung und Aushärtung) auf die Tragfähigkeit quantifiziert werden kann. Parallel soll das Verfahren dahingehend erweitert werden, dass eine Bestimmung der Festigkeit auf Grundlage von Werkstoffkennwerten mittels eines kohärenten mechanischen Modelles möglich ist. Ein temperaturentkoppelter Einsatz der Verbindungstechnik ermöglicht Betrieben im Bereich des konstruktiven Holzbaus, die in Deutschland fast ausschließlich mittelständisch geprägt sind, neben erheblichen monetären Einsparungen(u.a. durch Einsparung von Einhausungen, kürzeren Prozesszeiten und effektiverer Personalauslastung)auch zusätzliche Umsatzpotenziale.


Projektziele

  • Erforschung technologischer und KMU geeigneter Lösungen, die das Kleben von Gewindestangen bei niedrigen Temperaturen durch lokale Erwärmung des Klebstoffes ermöglichen.
  • Ertüchtigung der erforschten technologischen Lösungen, um das Kleben von Gewindestangen durch lokale Erwärmung des Klebstoffes signifikant zu beschleunigen.
  • Erarbeitung eines Bemessungskonzeptes, welches wesentliche Werkstoffkennwerte des Holzes und des Klebstoffes berücksichtigt, damit Anschlüsse mit eingeklebten Stangen optimiert ausgelegt werden können.
  • Quantifizierung des Effektes von Fehlstellen in der Klebung auf die Tragfähigkeit des Anschlusses.
  • Erstellung von prozessbezogenen Qualitätssicherungskonzepten zur reproduzierbaren und Fehler-minimierten Verklebung von Gewindestangen auf der Baustelle.
xcv

Laufzeit
01.01.2017 – 31.12.2018

AiF-Forschungsvorhaben-Nr.
19259 N

Fördermittelgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie & Arbeitsgemeinschaft industrieller Fördervereinigungen „Otto von Guericke“ e.V

Projektleiter
Dipl.-Wirtsch.-Ing. Dipl. Oec. Daniel Kohl

Forschungsvereinigung
iVTH, Internationaler Verein für technische Holzfragen e.V

Kooperierende Forschungsstelle
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) Bremen