Fragenausarbeitung Holzbau
1.
Welche Funktionen des Waldes sind im österreichischen Forstgesetz 1975
verankert?
Nach dem österreichischen
Forstgesetz von 1975 muss der Wald mindestens einen der folgenden Wirkungen
erfüllen.
- Nutzwirkung:
insbesondere die wirtschaftliche nachhaltige Produktion des Rohstoffs
Holz
- Schutzwirkung:
Schutz vor Elementargefahren u. schädigende Umwelteinflüssen
sowie der
Widerstand des Bodens gegen Bodenabschwemmung, und – verwehung,
Geröllbildung
und Hangrutschung
- Wohlfahrtswirkung:
der Einfluss auf die Umwelt und besonders auf den Ausgleich
des Klimas
und des Wasserhaushaltes, auf die Reinigung und Erneuerung von Luft
und Wasser
und Lärmminderung
- Erholungswirkung:
besonders die Wirkung des Waldes als Erholungsraum für die
Waldbesucher
2.
Was bedeutet „Nachhaltigkeit“ in der Forstwirtschaft?
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3.
Nennen Sie die wichtigsten Baumarten in den österreichischen
Ertragswäldern (inkl.%)
Österreich besitzt 3,65 Mio ha Wald,
das sind 47% der Landesfläche. Der österreichische Wald besteht hauptsächlich
aus Nadelbäumen. Die Verteilung der Holzarten gestaltet sich wie folgt: 58%
Fichte; 6% Kiefer; 5% Lärche; 3% Tanne; 1% andere Nadelbäume; 11% Rotbuche; 2%
Eiche; 14% andere Laubbäume.
4.
Nennen Sie die Bauteile eines Baumes und beschreiben Sie die
biologischen und mechanischen Aufgaben.
Grundsätzlich besteht der Baum aus 3
Grundorganen die verschiedene physiologische und mechanische Aufgaben haben;
die Blätter; die Wurzeln und die Sprossachsen (Stamm, Äste)
In den Blättern erfolgt die
Photosynthese, ein mehrstufiger Prozess mit Kohlendioxid, Luft, Wasser und
Licht wo ein C6 -Zucker aufgebaut wird. Die Blätter führen zu einem großen
Eigengewicht und einer großen Windangriffsfläche.
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Der Stamm und die Äste haben eine
Leitungsfunktion weil sie Wasser und Nährstoffe transportieren. Weiteres haben
die Äste die Aufgabe die Blätter möglichst unbeschattet ins Licht zu strecken.
Das Eigengewicht des Stammes und der Krone muss getragen werden und die
Einwirkung von Wind und Schnee.
Die Schlagwörter sind Festigung,
Speicherung und Leitung
Der Baum muss mit minimalem
Materialaufwand für Stamm und Äste möglichst viel Licht ernten.
5.
Welche Funktionen hat das Holz des Baumes zu erfüllen? Seite A2/ 13
Die Funktionen des Holzes sind:
Festigung (Tragen von Eigengewicht
und Belastungen)
Leitung (Wasser, Nährstoffe und
Assimilate)
Speicherung (die überzähligen
Assimilate als Reservestoffe)
6.
Was versteht man unter dem “Axiom der konstanten Spannungen“ bzw. dem
„Axiom der konstanten Materialausnutzung“?
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Das Axiom der konstanten
Materialausnutzung: Der Quotient aus der Spannung durch die Festigkeit ist
konstant, so dass auch die Spannung bei Bereichen mit unterschiedlicher
Festigkeit gerecht verteilt ist.
7.
Der Stamm eines Baumes wird vorwiegend durch das Eigengewicht und den
Wind belastet. Beschreiben Sie die daraus entstehende Spannungsverteilung im
Querschnitt.
Die Wurzeln sind wie eine starre
Einspannung und der Stamm ein vertikaler Kragträger. Da der Wind von allen
Seiten angreifen kann muss der Stamm einen symmetrischen Querschnitt haben. Die
durch Wind erzeugte Biegebelastung des Stammes ist die kritische Belastung des
Baumes. Sie erzeugt auf der windabgewandten Seite Druckspannungen und auf der
windzugewandten Seite gleich große Zugspannungen. Dazu addiert sich noch die
Druckspannung aus dem Eigengewicht, die allerdings deutlich kleiner ist als die
maximale Druckspannung durch Wind.
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8.
Was sind Wachstumsspannungen und was bewirken diese im Stammquerschnitt?
Die Unausgewogenheit in der
Materialausnutzung gleicht der Baum mit Wachstumsspannungen aus. In den
Randfasern werden die Zugspannungen vergrößert und die Druckspannungen
verringert, im Idealfall soweit, dass Zug- und Druckseite der Biegung
gleichzeitig versagen. Die axialen Zugeigenspannungen in den Randfasern müssen
durch Druckeigenspannungen in dem durch Biegung nahezu unbelasteten Kern
ausgeglichen werden. Eine sich in axialer Richtung verkürzenden Holzzelle muss
sich in die beiden anderen Raumrichtungen ausdehnen- daraus ergeben sich
Eigenspannungen in radialer und tangentialer Richtung.
Insgesamt führen Wachstumsspannungen
dazu, dass ein Baum deutlich höhere Windlasten ertragen kann als ein
(theoretischer) einspannungsfreier Baum, der vorzeitig auf der Druckseite
versagen würde.
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