해당 내용은 Leibniz Universität Hannover의 Bauingenieurwesen(건축-토목공학) 과정에 참여하였을 당시 수업 내용을 개인적으로 정리한 것입니다.
저 스스로 복습의 의미도 가짐과 동시에, 독일에서 건축공학을 전공하시거나 특히 Leibniz Uni에서 건축공학을 공부하시는 분들께 조금이라도 도움이 되지 않을까 하는 마음으로 포스팅을 시작합니다.
1. Allgemeine - 일반사항
Was ist Brettschichtholz (BSH)? Brettschichtholz besteht aus mindestens zwei faserparallel flachseitig miteinander verklebte, getrocknete Bretter oder Brettlamellen aus Nadelholz. Brettschichtholz besteht aus lagenweise verleimten Brettlamellen. Bei der Brettschichtholzfertigung werden gütesortierte, vorgetrocknete Bretter durch Keilzinkenstöße mit Leimzugabe zu beliebig langen Brettlamellen zusammengefügt. Die Brettlamellen werden auf einheitliche Dicke gehobelt und zur groben Trägerform aufeinander geleimt. Nach dem Aushärten der Leimverbindungen wird die grobe Trägerform auf die endgültige Form zugeschnitten. Abschließend wird das gesamte Bauteil entsprechend der geforderten Oberflächenqualität gehobelt und nachgearbeitet. Brettschichtholz muss aus Einzelbrettern einer Holzart aufgebaut werden. Als Ausgangsmaterial wird überwiegend Fichtenholz verwendet. In Abhängigkeit von der Klimabeanspruchung des Brettschichtholzbauteiles kann Leim auf der Basis von Harnstoffharz, Resorcinharz oder Melaminharz gewählt werden. Brettschichtholz darf nur von Fachbetrieben mit Leimgenehmigung für tragende Holzbauteile hergestellt werden. Brettschichtholzbauteile können in Längsrichtung angevoutet und optimal an architektonische Wünsche und die statischen Erfordernisse angepasst werden. Die meisten Brettschichtholzbauteile werden außerdem planmäßig überhöht hergestellt um Durchbiegungen aus regelmäßig auftretenden Lasten auszugleichen. Der Einsatz von Brettschichtholzbauteilen ist nach DIN EN 1995-1-1/NA, NCI NA 11.5(NA.2) nur in Nutzungsklasse 1 und 2 erlaubt. Brettschichtholzbauteile sollten die maximalen Transportabmessungen von 40 m Länge und 4 m Stichhöhe nicht überschreiten. Selbst bei Einhaltung dieser Richtwerte kann der Transport zur Baustelle schon sehr problematisch und teuer sein. |
접착 적층 목재(BSH)이란?
BSH는 최소 2개의 건조된 나무판 또는 연목으로 만든 접착적층보드로 구성되며 평평한면에서 서로 접착됨.
BSH는 접착된 적층 구조입니다. 적층목재 생산에서 분류된 사전 건조된 판은 접착제와 함께 핑거 조인트를 사용하여 결합되며, 모든 길이의 라멜라 보드를 형성합니다. 라멜라 보드는 균일한 두께로 계획되고 서로 접착되어 거친 캐리어 모양을 형성합니다. 접착제 접합부가 경화된 후 거친 빔(도리)모양이 최종 모양으로 절단됩니다. 마지막으로 필요한 표면 품질에 따라 전체 구성 요소를 계획하고 재작업합니다.
BSH는 한 종류의 목재로 된 개별 보드로 구성되어야 합니다. 사용되는 주요 재료는 소나무(Fichtenholz)입니다. 접착된 BSH의 기후 응력에 따라 요소 수지, 레조르시놀 수지 또는 멜라민 수지를 기반으로 한 접착제를 선택할 수 있습니다. BSH는 내하중 목재 부품에 대한 접착 허가를 받은 전문 회사에서만 제조할 수 있습니다.
BSH의 구성 요소는 길게 볼 수 있으며 건축적 요구 사항 및 구조적 요구 사항에 맞게 최적으로 조정할 수 있습니다. 대부분의 BSH 구성품은 정기적으로 발생하는 하중으로 인한 처짐을 보정하기 위해 계획에 따라 과도한 높이로 제조됩니다.
DIN EN 1995-1-1 / NA, NCI NA 11.5 (NA.2)에 따라 BSH 구성품의 사용은 서비스 등급 1 및 2에서만 허용됩니다.
BSH 구성품은 길이 40m, 높이 4m의 최대 운송 치수를 초과해서는 안됩니다. 이러한 지침을 준수하더라도 건설 현장으로의 운송은 매우 문제가되고 비용이 많이들 수 있습니다.
Welche Vorteile hat Brettschichtholz? 1) Erzielung großer Querschnitte, dadurch große Spannweiten möglich 2) Durch die Homogenisierung des natürlichen Baustoffes Holz können höhere Spannungen aufgenommen werden 3) Große Formenvielfalt Brettschichtholz ist ein vergüteter Werkstoff. Durch die Sortierung der Einzelbretter und die Lamellierung wird der Einfluss von Wuchsunregelmäßigkeiten minimiert. Aufgrund der Vortrocknung der Brettlamellen treten Schwindrisse bei Brettschichtholz nur in wesentlich geringerem Umfang auf als bei Vollholz. Durch die herstellungsbedingte Homogenisierung und Vergütung des Ausgangsmaterials können in der Regel für Brettschichtholzbauteile höhere Spannungsbeanspruchbarkeiten und Elastizitätsmoduln als für das Ausgangsmaterial angesetzt werden. |
접착 적층 목재(BSH)의 장점
1) 큰 횡단면 달성, 이를 통해 큰 스팬의 형성 가능
2) 천연 건축 자재 목재의 "균질화"로 인해 더 높은 장력을 흡수할 수 있음
3) 다양한 모양 가능
BSH는 강화된 소재입니다. 개별 판재 및 라미네이션을 분류하여 불규칙한 성장(모양의 차이)의 영향을 최소화합니다. 라멜라 보드의 사전 건조로 인해 수축 균열은 단단한 목재보다 BSH에서 훨씬 적게 발생합니다. 원재료의 생산과 관련된 균질화 및 템퍼링으로 인해 일반적으로 BSH의 구성 요소에 대해 원자재보다 높은 응력하중 및 탄성계수를 설정할 수 있습니다.
Wie ist Brettschichtholz aufgebaut? Brettschichtholzbauteile können mit gerader oder gekrümmter Stabachse hergestellt werden. Für gerade Brettschichtholzbauteile dürfen Einzelbrettdicken bis maximal 45 mm ausgeführt werden, wenn sie keinen extremen klimatischen Wechselbeanspruchungen ausgesetzt sind. Bei gekrümmten Brettschichtholzbauteilen sind zusätzliche Anforderungen hinsichtlich des Verhältnisses von Einzelbrettdicke zu Krümmungsradius einzuhalten. Beim Aufbau von BSH unterscheidet man zwischen homogenen Aufbau und kombiniert symmetrischen Aufbau. BSH mit homogenem Aufbau trägt die Bezeichnung GL xxh (wobei xx für die jeweilige Festigkeitsklasse steht z.B. GL 24h). Hier besitzen alle Lamellen die gleiche Festigkeit. Beim kombiniert symmetrischen Aufbau bestehen die äußeren Schichten des BSH aus Lamellen höherer Festigkeit. Hier wird der Verlauf der Biegespannung über die Höhe des Trägers berücksichtigt, so dass in den Bereichen größerer Spannungen (= im Bereich der äußeren Schichten) die Lamellen höherer Festigkeiten eingesetzt werden. Im Inneren des Trägers werden Lamellen mit geringeren Festigkeiten verarbeitet werden. Die Bezeichnung des BSH ist dann GL xxc (z.B. GL 24c). |
BSH의 제조
BSH의 구성 요소는 직선 또는 곡선으로 제조할 수 있습니다. 직선 BSH의 구성품의 경우 극심한 기후 변화에 노출되지 않으면 최대 45mm의 단일보드 두께를 사용할 수 있습니다. 곡선형 BSH의 구성 요소의 경우 곡률 반경에 대한 개별보드 두께의 비율에 대한 추가 요구 사항을 충족해야 합니다.
BSH를 제조할 때 균질한 구조와 결합된 대칭 구조를 구분합니다. 균질한 구조를 가진 BSH는 GL xxh라는 명칭을가집니다 (여기서 xx는 각각의 강도 등급을 나타냄 예 : GL 24h). 여기서 모든 라멜라는 동일한 강도를 가지고 있습니다.
결합된 대칭 구조로 BSH의 외층은 더 높은 강도의 라멜라로 구성됩니다. 여기에서는 거더의 높이에 대한 굽힘응력 과정을 고려하여 응력이 더 높은 영역 (외층 영역)에서는 강도가 더 높은 라멜라가 사용됩니다. 빔 내부에서는 강도가 낮은 라멜라가 처리됩니다. BSH의 이름은 GL xxc (예 : GL 24c)입니다.
2. Herstellung - 생산
3. Normen - 규준
Normen Aktueller Stand der Normung (April 2021) Wie für Vollholzprodukte ist auch für Brettschichtholzprodukte deutschlandweit der Eurocode 5-1-1 (DIN EN 1995-1-1) in der Fassung vom Dezember 2010 als Bemessungsnorm für Holzbauten eingeführt. Ebenso sind die Änderung A2 (DIN EN 1995-1-1/A2) vom Juli 2014 sowie der nationale Anhang (DIN EN 1995-1-1/NA vom August 2013 bundesweit eingeführt. Anders als in der alten Holzbaunorm DIN 1052 ist die DIN EN 1995 eine reine Bemessungsnorm und enthält somit keine Produktregelungen und auch keine Festigkeits- und Steifigkeitswerte. Daher verweist die DIN EN 1995 auf verschiedene Produktnormen. Die Produktnorm für Brettschichtholz ist die DIN EN 14080. In der aktuellen Fassung der DIN EN 14080 vom September 2013 wurden die DIN EN 14080 (09.2005) und weitere Produktnormen zum Brettschichtholzes sowie die DIN EN 1194 in einem Dokument zusammengeführt. Die aktuelle DIN EN 14080 ist - zusammen mit der nationalen Anwendungsnsnorm DIN 20000-3 (02.2015) in allen Bundesländern bauaufsichtlich eingeführt, so dass für die Bemessung von BSH nach DIN 14080 auf die dort angegeben Festigkeits- und Steifigkeitswerte zurück gegriffen werden kann. Der aktuellen Stand bezüglich der Einführung der Produkt- und Bemessungsnormen im Bauwesen ist zum Beispiel auf der Internetseite der Bauministerkonferenz (www.bauministerkonferenz.de) einsehbar. In diesem Lernmodul wird die Bemessung im Holzbau auf der Grundlage der DIN EN 1995 (EC 5), Teil 1-1 und NAD sowie der DIN EN 14080 vorgestellt. Welcher Ausgabe der Normen in welchem Bundesland bauaufsichtlich aktuell eingeführt ist, kann dem TEil A der "Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB)" sowie der jeweiligen Umsetzung in den Ländern entnommen werden. Der aktuelle Stand der MVV TB sowie die Umsetzung der MVV TB sind auf der Homepage der Bauminsterkonferenz oder des DIBT zu finden: www.bauministerkonferenz.de www.dibt.de |
규준(법규) 현황 (2021년 4월)
단단한 목재 제품의 경우, 2010년 12월 Eurocode 5-1-1 (DIN EN 1995-1-1)이 독일 전역의 BSH 제품에 목재 구조물의 설계 표준으로 도입되었습니다. 2014년 7월 개정된 (DIN EN 1995-1-1 / A2)와 국가별 부속서 (2013년 8월부터 DIN EN 1995-1-1 / NA)도 전국적으로 도입되었습니다. EN 1995는 단순한 설계 표준으로 제품 규정이나 강도 및 강성 값이 포함되어 있지 않으므로 DIN EN 1995는 다양한 제품 표준을 의미하며 접착 적층 목재(BSH)의 제품 표준은 DIN EN 14080입니다.
4. Bemessung - 측량 (계산)
- Binderformen für Einfeldsysteme (Trägertypen) 1) paralllelgurtige Binder a) mit gerader Stabachse b) mit gekrümmter Stabachse 2) Pultdachbinder a) mit geneigtem Obergurt b) mit geneigtem Untergurt 3) Satteldachbinder a) mit geradem Untergurt b) mit geneigtem Untergurt, konstanter Querschnittshöhe und ausgerundetem Firstbereich c) mit geneigtem Untergurt, veränderlicher Querschnittshöhe und ausgerundetem Firstbereich - Geometrische Bezeichnungen der verschiedenen Trägertypen 1) Pultdach 2) Satteldach mit geradem Untergurt 3) Satteldach mit gekrümmten Untergurt 4) Satteldachträger mit konstanter Trägerhöhe über dem gekrümmten Bereich |
-단일 스팬 시스템용 트러스 형태 (빔 유형)
1) 평행 벨트 타이
a) 직선 막대 축 b) 곡선 막대 축
2) 펜트 지붕 트러스
a) 경사 상부 벨트 b) 기울어 진 낮은 코드
3) 박공 지붕 트러스
a) 곧은 낮은 코드로 b) 경 사진 하부 현, 일정한 단면 높이 및 둥근 능선 영역
c) 경 사진 하부 현, 가변 단면 높이 및 둥근 능선 영역
-다양한 유형의 빔에 대한 기하학적 지정
1) 모노 피치 지붕 2) 직선 하부 코드가있는 박공 지붕
3) 구부러진 하단 코드가있는 박공 지붕 4) 곡선 영역 위의 대들보 높이가 일정한 박공 지붕 대들보
Besonderheiten bei der Bemessung von BSH-Trägern Im Allgemeinen ist für eine genaue statische Berechnung die Schwerpunktslinie eines stabförmigen Bauteils als statische Systemlinie zugrunde zu legen. Für die zuvor genannten Binderformen kann bei geringen Faseranschnittswinkeln vereinfachend das statische System eines Einfeldträgers mit gerader Stabachse angesetzt werden In der DIN EN 1995-1-1/NA NCI zu 6.2.4(NA.3) wird der Faseranschnittswinkel auf 24° begrenzt. |
BSH의 치수를 측정할 때의 특수성
일반적으로 막대모양 구성요소의 무게 중심선은 정확한 정적 계산을 위해 정적 시스템선으로 사용되어야 합니다. 직선 막대축이 있는 단일 경간 거더의 정적 시스템은 섬유 절단 각도가 작은 경우, 위에서 언급한 바인더 형태를 단순화하는 데 사용할 수 있습니다. DIN EN 1995-1-1 / NA NCI ~ 6.2.4 (NA.3)에 따라서 단면각도는 24 °로 제한됩니다.
- Was muss bei der Bemessung von BSH-Tträgern beachtet werden? 1) maximale Biegespannung 2) Biegespannungsverteilung 3) Spannungskombination 4) maßgebender Kippnachweis 5) Durchbiegung - DIe geknickte bzw. gekrümmte Stabachse! 1) Spannungen quer zur Faser 2) Auflagerverschiebung |
- BSH의 치수를 측정 할 때 고려해야 할 사항은 무엇입니까?
1) 최대 굽힘 응력
2) 굽힘 응력 분포
3) 전압 조합
4) 팁의 결정적인 증거
5) 편향
-꼬이거나 구부러진 막대 축!
1) 곡물에 걸친 장력
2) 교대 지원
읽어주셔서 감사합니다.