Holzbauplatten verstehen

• Holzbauplatten, die auch als Holzwerkstoffplatten bekannt sind, werden heute häufig in Wohnungen und Büros verwendet, da sie dem Raum ein modernes Aussehen verleihen. Technisches Holz bezieht sich auf eine Vielzahl von Holzderivatprodukten, die durch Binden oder Fixieren von Holzfasern, Furnieren oder Platten mit Klebstoffen oder anderen Befestigungstechniken hergestellt werden, um Verbundwerkstoffe herzustellen. Nun, in diesem Artikel wird die folgende Frage zu Holzbauplatten diskutiert:
  Was ist Holzbauplatte?
• Welche Anwendungen gibt es für Holzbauplatten?
• Welche Eigenschaften hat Holzwerkstoff?
• Welche Arten von Holzbauplatten gibt es?
• Was sind die Vorteile und Grenzen von Holzwerkstoffen?

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Was sind Holzbauplatten?

Holzwerkstoffe, auch bekannt als Massivholz, Verbundholz, künstliches Holz oder hergestellte Platte, bezieht sich auf eine Vielzahl von aus Holz gewonnenen Waren, die durch Binden oder Befestigen von Holzfasern, Furnieren oder Platten mit Klebstoffen oder anderen Fixiermitteln hergestellt werden Verbundmaterial zu erstellen.

Eine Holzbauplatte wird beschrieben als „eine aus Furnieren hergestellte Platte; oder Holzstränge oder -wafer; mit wasserfesten Kunstharzen oder anderen akzeptablen Verbindungstechniken verbunden“ im International Residential Code (IRC) von 2018, der vom International Code Council (ICC) herausgegeben wurde. Sperrholz, OSB-Platten (Oriented Strand Board) und Verbundplatten sind einige Arten von Holzbauplatten.

Die Platten können jede Dicke zwischen einigen Millimetern und 16 Zoll (410 mm) oder mehr haben, wenn sie aus Brettsperrholz (CLT) bestehen, und ihre Größe kann von einigen Zoll bis zu 64 x 8 Fuß (19,5 x 2,4 m) reichen. oder mehr. Um Einheitlichkeit und Vorhersagbarkeit in ihrer strukturellen Leistung zu gewährleisten, werden diese Artikel nach präzisen Designanforderungen konstruiert, getestet, um nationale oder internationale Standards zu erfüllen, und dann produziert.

Welche Anwendungen gibt es für Holzbauplatten?

Typischerweise werden die gleichen Harthölzer und Weichhölzer verwendet, die zur Herstellung von Bauholz verwendet werden, um technische Holzprodukte herzustellen. Holzwerkstoffe aus Holzfasern oder -partikeln können aus Sägewerksabfällen und anderen Holzabfällen hergestellt werden, aber Furniere wie Sperrholz, mitteldichte Faserplatten (MDF) und Spanplatten werden normalerweise aus ganzen Baumstämmen hergestellt. Oriented Strand Board (OSB), ein Holzwerkstoffprodukt, ist eines, das Bäume aus der Familie der Pappeln verwendet, eine häufige, aber nicht tragende Art.

Holzbauplatten werden in vielen verschiedenen Anwendungen eingesetzt, darunter Industriegüter, gewerbliche Gebäude und der Hausbau. Bei vielen Bauprojekten kann die Ware anstelle von Stahl für Balken und Träger verwendet werden. Als Massivholz wird eine Klasse von Baumaterialien bezeichnet, die Betonbaugruppen ersetzen können. In den kommenden Jahrzehnten könnte die weit verbreitete Einführung von Massivholz und dessen Ersatz durch Stahl und Beton bei neuen mittelhohen Bauprojekten zur Verringerung des Klimawandels beitragen.

Im Folgenden sind die Anwendungen von Bauplatten im Bauwesen aufgeführt: 

• Etagen
• Wände
• Dächer

Fußböden

Die typischste Holzbauplatte, die als Unterboden und Unterlage bei gewöhnlichen Bodenanwendungen verwendet wird, ist 23/32 Zoll dick und wird mittig in einem Abstand von 24 Zoll verlegt (Abbildungen 10a und 10b). Diese Paneele bieten eine robuste, steife und solide Oberfläche, auf der verschiedene Arten von Bodenbelägen (z. B. Teppich und Polster) direkt verlegt werden können, mit Stützen bei 24 Zoll oder weniger in der Mitte. Viele Anwendungen werden ebenfalls verwendet ein zweischichtiges Bodensystem, das aus einer Unterschicht und einer tragenden Unterbodenschicht besteht.

Wände

Bauplatten aus Holz verhindern ein Verrutschen der Wände (verursacht durch Erdbeben und Wind) und halten die Wände aufrecht (Abbildungen 11 und 12). In anderen Fällen wird das Verstrebungssystem der Holzbauplatten durch eine Wandverkleidung aus Pappe, Schaumkunststoff oder anderen Materialien ersetzt.

Dächer

Holzbauplatten werden im Rahmen verschiedener Abdichtungssysteme häufig als Dachschalung auf Steil- und Flachdächern eingesetzt. Sie tragen das Gewicht von Menschen, mechanischer Ausrüstung und Schwerkraftlasten durch Schnee, Regen und fertige Dächer und schützen Gebäude gleichzeitig vor seitlichen Belastungen durch starke Winde oder Erdbeben. 7/16″ und 15/32″ sind die beliebtesten Plattenstärken für Dächer. Traversen, die normalerweise 24″ in der Mitte beabstandet sind, unterstützen sie. Baunormen erlauben oft Holzbauplatten mit einer Dicke von bis zu 3/8 Zoll in Dächern mit Stützen bis zu 24 Zoll in Regionen mit wenig bis keinen Schneelasten.

Welche Eigenschaften hat Holzwerkstoff?

Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, Holz zu verwenden, um die physikalischen Anforderungen in der Industrie zu erfüllen, aber die meisten dieser Verfahren arbeiten auf einer Makroebene und verändern nicht die Mikrostruktur oder Materialeigenschaften. Um gleichzeitig eine hohe mechanische Festigkeit und eine akzeptable Formbarkeit zu erreichen, tritt ein Versagen auf. Es gibt Methoden, um Holz herzustellen, das sowohl mechanisch sehr haltbar als auch formbar ist.

Naturholz wird dabei partiell entwürdigt und aufgeweicht, anschließend werden seine Fasern und Gefäße durch Trocknung geschrumpft. Abschließend wird das Material mit Wasser „geschockt“, um die Gefäße gezielt zu öffnen. Wasserschock erzeugt zerknitterte Faserzellwände und teilweise offene Kapillaren. Aufgrund seiner Mikrostruktur kann sich Holz biegen und verformen. Mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) lässt sich erkennen, dass die Fasern des formbaren Holzes dicht gepackt sind und sich einige der Gefäße durch den Wasserschockprozess teilweise geöffnet haben.

Die mechanischen Eigenschaften von technischen Platten oder Holz umfassen Biegetest, Zugfestigkeit und Druckfestigkeit.

Welche Arten von Holzbauplatten gibt es?

Die folgenden sind die üblichen Arten von Holzbauplatten:

• Sperrholz
• Verdichtetes Holz
• Hartfaserplatte
• Spanplatte
• Oriented Strand Board
• Brettschichtholz
• Schichtfurnier
• Brettsperrholz

Sperrholz

Das erste Holzwerkstoffprodukt ist manchmal als Sperrholz bekannt, eine Holzbauplatte. Aus kreuzweise laminierten Furnierblättern wird Sperrholz hergestellt, das dann mit starken, feuchtigkeitsbeständigen Klebstoffen unter Hitze und Druck verklebt wird. Die Plattenfestigkeit und -steifigkeit in beiden Richtungen wird durch „Kreuzorientierung“ oder das Ändern der Faserorientierung der Furniere von Schicht zu Schicht erhöht. OSB-Platten und strukturelle Verbundplatten sind Beispiele für weitere strukturelle Holzplatten.

Verdichtetes Holz

Holzfasern werden in einer Heißpresse mechanisch komprimiert, um die Dichte um den Faktor drei zu erhöhen, wodurch verdichtetes Holz entsteht. Es wird erwartet, dass diese Erhöhung der Dichte die Festigkeit und Steifigkeit des Holzes proportional verbessert. Frühe Forschungen unterstützten diese Ergebnisse, die eine dreifache Erhöhung der mechanischen Festigkeit beinhalteten.

Hartfaserplatte

Um mitteldichte Faserplatten und hochdichte Faserplatten (Hartfaserplatten) herzustellen, werden Reste von Hartholz oder Weichholz in Holzfasern umgewandelt, die dann mit Wachs und einem Harzbindemittel gemischt werden, bevor sie unter hoher Hitze und Druck zu Platten geformt werden.

Spanplatte

Holzspäne, Späne aus Sägewerken oder auch Sägemehl werden zusammen mit einem Kunstharz oder einem anderen geeigneten Bindemittel zu Spanplatten gepresst und extrudiert. Ähnliche Materialien werden in OSB-Platten verwendet, die manchmal als Flakeboard, Waferboard oder Spanplatte bezeichnet werden, aber für eine höhere Festigkeit werden bearbeitete Holzspäne verwendet. Wenn Wirtschaftlichkeit wichtiger ist als Festigkeit und Aussehen, werden Spanplatten durch Standardholz und Sperrholz ersetzt, da sie kostengünstiger, dichter und gleichmäßiger sind. Spanplatten haben insofern einen erheblichen Nachteil, als sie ziemlich anfällig für feuchtigkeitsbedingte Ausdehnung und Verfärbung sind, insbesondere wenn sie nicht lackiert oder anderweitig versiegelt sind.

Oriented Strand Board

Eine als Oriented Strand Board (OSB) bekannte Holzbauplatte wird aus rechteckigen Holzsträngen hergestellt, die in Längsrichtung orientiert, geschichtet, zu Matten ausgelegt und mit feuchtigkeitsbeständigen, hitzehärtenden Klebstoffen verbunden werden. Um der Platte Festigkeit und Steifigkeit zu verleihen, können die einzelnen Schichten kreuzweise orientiert sein. Allerdings werden die meisten OSB-Platten stärker in eine Richtung geliefert. Normalerweise ist die stärkste Richtung des Bretts mit den Holzfasern in der äußersten Schicht auf beiden Seiten ausgerichtet. Die stärkste Richtung des Bretts wird häufig durch Pfeile auf dem Produkt angezeigt (in den meisten Fällen die Höhe oder längste Abmessung). OSB ist ein solides Plattenprodukt von gleichbleibender Qualität, das in riesigen, durchgehenden Matten ohne Überlappungen, Lücken oder Hohlräume hergestellt wird.

Brettschichtholz

Brettschichtholz (BSH) ist ein Konstruktionsmaterial, das als horizontale oder vertikale Träger oder Stützen verwendet werden kann. Es besteht aus zahlreichen Schichten Massivholz, die mit feuchtigkeitsbeständigen Klebstoffen verklebt sind. Darüber hinaus kann Brettschichtholz in gebogenen Formen hergestellt werden, was eine breite Palette an Designflexibilität bietet.

Lamelliertes Furnier

Dünne Holzfurniere werden zu einem großen Barren zusammengeklebt, um laminiertes Furnierholz (LVL) zu erzeugen. Jedes Furnier im LVL-Knüppel hat eine Maserung, die parallel zur Längsrichtung verläuft. Das Endergebnis bietet aufgrund verbesserter mechanischer Eigenschaften und Dimensionsstabilität eine größere Auswahl an Produktbreite, -tiefe und -länge als Standardholz. Für die gleichen strukturellen Verwendungen wie herkömmliches Schnittholz und Schnittholz, wie Sparren, Kopfteile, Balken, Balken, Randbretter, Ständer und Säulen, ist LVL ein Mitglied der Familie von Holzwerkstoffen für strukturelle Verbundwerkstoffe (SCL).

Brettsperrholz

Eine mehrschichtige Platte aus Brettsperrholz (CLT) ist anpassungsfähig und langlebig. Für mehr Steifigkeit und Festigkeit werden Bretter kreuzweise angeordnet. Große Spannweiten und alle Baugruppen wie Decken, Wände oder Dächer können mit CLT gebaut werden. [15] Da die Paneele außerhalb des Standorts produziert und fertiggestellt und fertig zum Anbringen und Zusammenschrauben als Flatpack-Montageprojekt geliefert werden, hat CLT den Vorteil schnellerer Bauzeiten.

Isolierte Bauplatten

Strukturisolierte Paneele (SIPs) sind Verbundwerkstoffe aus expandiertem Polystyrol (EPS)-Schaumstoff, der zwischen Strukturplatten aus Holz angeordnet ist. SIPs werden verwendet, um Dächer, Wände und Böden zu konstruieren. SIPs werden aufgrund ihrer Energieeffizienz eingesetzt. Typischerweise wird EPS mit 7/16″ OSB-Häuten bedeckt. Das EPS in SIPs kann bis zu einem Fuß dick sein, was sie perfekt für kalte Bereiche macht.
Die Elektro- und Sanitärdurchführungen sind bereits vorhanden, alle Öffnungen und Formen sind vorgeschnitten und SIPs werden in einer Fabrik hergestellt. Das Gebäude kann in zwei oder drei Tagen umschlossen werden, sobald die Fundamente gesetzt sind. Dann wird, genau wie bei einem vor Ort gebauten Gebäude, eine Gipswandplatte auf die Innenfläche der SIPs aufgebracht.

Was sind die Vorteile und Grenzen von Holzwerkstoffen?

Im Folgenden sind die Vor- und Nachteile von Holzbauplatten oder technischen Platten in ihren verschiedenen Anwendungen aufgeführt:

Vorteile:

• Kunststoffholz kann so hergestellt werden, dass es die Leistungsanforderungen einer bestimmten Anwendung erfüllt, da es von Menschenhand hergestellt wird. Die Anforderungen an Quellbäume werden nicht durch erforderliche Formen und Abmessungen (Länge oder Breite des Baums) bestimmt
• Da sie flexibel sind und in einer Vielzahl von Dicken, Breiten, Qualitäten und sichtbaren Haltbarkeitsklassifizierungen erhältlich sind, eignen sich Holzbauplatten perfekt für den Einsatz in einer Vielzahl von Bau-, Industrie- und Wohnprojekten.
• Technische Holzprodukte werden so hergestellt, dass die Festigkeit und Steifheit, die Holz von Natur aus besitzt, maximiert werden. Einige der Artikel haben mehr strukturelle Festigkeit als normale Holzbaustoffe und sind sehr stabil.
• Brettschichtholz (Brettschichtholz) ist steifer und robuster als vergleichbares Massivholz, und es ist Pfund für Pfund stärker als Stahl.
• Mehr Gestaltungsmöglichkeiten, ohne die strukturellen Anforderungen zu verlieren, bieten einige Holzwerkstoffprodukte.
• Holzwerkstoffplatten sind mit gängigen Werkzeugen und Grundkenntnissen einfach zu handhaben. Sie können gefügt, gefräst, geschnitten, gebohrt, geklebt und fixiert werden. Ohne an Festigkeit zu verlieren, kann Sperrholz gebogen werden, um gekrümmte Oberflächen zu erhalten. Die große Paneelgröße beschleunigt auch die Konstruktion, indem der Aufwand für die Handhabung und Installation, die für jedes Teil erforderlich sind, minimiert wird.
• Holzbauplatten nutzen Holz effektiver. Sie können aus spärlich genutzten Arten, fehlerhaftem Holz oder kleinen Holzstücken hergestellt werden.
• Die Flexibilität der großen Spannweiten von Holzbindern und das starke Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht ermöglichen den Einsatz in einer Vielzahl von Dach- und Bodenanwendungen.
• Holzwerkstoff soll strukturelle Vorteile für den Hausbau haben.
• Die Verwendung von Holzwerkstoffen, die aus relativ kleinen Bäumen hergestellt werden können, wird von Befürwortern nachhaltigen Designs empfohlen, im Gegensatz zu massiven Massivholzstücken, die das Fällen eines großen Baums erfordern.

Nachteile:

• Im Vergleich zu Massivholz benötigen sie mehr Primärenergie für ihre Herstellung.
• Die Klebstoffe einiger Gegenstände können schädlich sein. Die Freisetzung von Formaldehyd aus verschiedenen Harzen in das fertige Produkt, die häufig bei harnstoff-formaldehydgebundenen Produkten auftritt, gibt Anlass zur Sorge.
• Einige Produkte können Arbeiter schädlichen Chemikalien aussetzen, wenn sie geschnitten oder auf unterschiedliche Weise gehandhabt werden.
• Im Vergleich zu gleichwertigen Massivhölzern können einige Holzwerkstoffprodukte, z. B. solche, die für den Innenbereich vorgesehen sind, schwächer und anfälliger für feuchtigkeitsbedingte Verwerfungen sein. Aufgrund ihrer Neigung zur Wasseraufnahme sind die meisten Platten auf Span- und Faserbasis für den Außenbereich ungeeignet.

Schlussfolgerung

Die Ummantelung aus Holzbauplatten erhält die strukturelle Festigkeit des Hauses und ermöglicht die Isolierung der Wände auf höhere R-Werte, wodurch hochfeste Wandsysteme entstehen, die für Bauunternehmer erschwinglich und bequem sind. Das ist alles für diesen Artikel, in dem die folgenden Fragen zu Holzbauplatten diskutiert werden.

• Was sind Holzbauplatten?
• Welche Anwendungen gibt es für Holzbauplatten?
• Welche Eigenschaften hat Holzwerkstoff?
• Welche Arten von Holzbauplatten gibt es?
• Was sind die Vorteile und Grenzen von Holzwerkstoffen?

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