Kriechverformung und klimatische Einflüsse

Verformung mit wachsender Belastungsdauer

„Unter Kriechen versteht man die Zunahme der Verformung mit wachsender Belastungsdauer eines durch eine konstante Kraft belasteten Prüfkörpers” [1]. Der plastische Anteil der Kriechverformung bleibt auch bei völliger Entlastung eines Bauteils bestehen. Kriechen ist belastungs-, struktur- und holzfeuchteabhängig und wird vor allem durch die ständigen Einwirkungen ausgelöst.

Gallerie

Holz unter Längszug kriecht am geringsten, Torsionsbeanspruchungen (Schub) führen zu den größten Kriechverformungen. Längsdruck führt zu deutlich stärkerem Kriechen als Längszug. Da 50% der Kriechverformung bei reiner Biegung in der Zugzone liegt, ist bei den üblicherweise verwendeten Rechteckquerschnitten das Biegekriechen etwas günstiger als Kriechen unter reinem Längsdruck. Kriechen senkrecht zur Faserrichtung ist mit einem Faktor von etwa 6 deutlich höher ausgeprägt als Kriechen in Faserrichtung.

Nach Niemz [1] steigt der Kriechfaktor für Vollholz bei Erhöhung der Holzfeuchtigkeit und bei Wechselklima im Vergleich zum Konstantklima. Gegenüber dem Referenzwert der Nutzungsklasse 1 nach DIN EN 1995-1-1: Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten – Teil1-1: Allgemeines – Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau (20° C / 65% relative Luftfeuchtigkeit) steigt bei Erhöhung der relativen Luftfeuchtigkeit auf 80% bei Konstantklima der Kriechfaktor etwa um den Faktor 1,4 und bei freier Bewitterung und natürlichem Wechselklima etwa um den Faktor 2,8.

Das Kriechen von Holz wirkt sich auf die Steifigkeit, den E-Modul, aus und ist demzufolge bei Durchbiegungsnachweisen zu berücksichtigen. Hohe Kriechbelastungen, eine lange Lasteinwirkungsdauer und hohe Feuchtigkeit bzw. Feuchtewechsel können zum Bauteilbruch infolge Kriechens führen.

Quellenangaben: [1] Niemz, P.; Sonderegger, W., 2017: Holzphysik – Physik des Holzes und der Holzwerkstoffe. Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag

Autoren: Jürgen Graf, Reiner Klopfer

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