Die Härte
- Hölzer sind unterschiedlich Aufgebaut, somit auch unterschiedlich einzusetzen, zu belasten und zu bearbeiten.
- Konstruktive Maßnahmen aber auch die Holzauswahl sind zu beachten.
- Man kennt Hölzer deren Zellen einen großen oder kleinen Querschnitt haben, es gibt dicke und dünne Zellwände, große und kleine Poren, lange und kurze Fasern.
- Diese Unterschiede wirken sich auf die Art der Belastbarkeit aus.
Merke: Werkstücke werden
während des Gebrauchs in verschiedener Weise
belastet.
Holz mit dickwandigen Zellen ist härter,
schwerer und meistens fester als solches mit
dünnwandigen Zellenaufbau.
Treppen, Spielgeräte, Fußboden, Tische, Stühle etc.
Merke: Härte ist als Widerstand des Holzes gegen Zerspanung, gegen Kratzer und Verschleiß von besonderen Interesse !
Beispiele für Hölzer von sehr weich bis sehr hart:
- sehr weich: Pappel, Balsa, Linde, Weide
- weich: Fichte, Tanne, Birke, Erle
- mittelhart: Kiefer, Lärche, Limba
- hart: Eiche, Esche, Rotbuche, Rüster
- sehr hart: Weißbuche, Pockholz, Buchsbaum
Die Festigkeit
Merke: Unter Festigkeit versteht man den Widerstand, den das Holz dem zerdrehen, Abscheren und Zerbrechen entgegensetzt. Man drückt die Festigkeit in N/mm2 aus.
Newton ist die Zahl, die angibt, wie viel N Last auf 1 mm2 einwirken können, bis eine Zerstörung der Holzfasern eintritt.
Bei ästigen, kranken oder von Schädlingen befallenen Holz tritt die Holzzerstörung schneller ein als bei gesunden.
Biegefestigkeit
Die Biegefestigkeit oder Tragfestigkeit ist der Widerstand gegen das Durchbiegen.
Das Maß der Durchbiegung hängt ab von der Größe der Belastung der freitragenden Längen, der Querschnittsform und - Abmessung und der Lage der Jahrringe.
Merke: Alle auf Durchbiegung beanspruchten Bau- und Möbelteile sind daher so zu bemessen, dass eine Durchbiegung nicht stattfindet !
Knickfestigkeit
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Merke: Mit Knickfestigkeit meint man den Widerstand des Holzes gegen Zerknickung
- Nimmt die Länge bei gleichbleibenden Querschnitt zu, so beginnt die Knickgefahr.
- Sie ist immer da, wo schlanke Holzteile längs belastet werden.
- Werden gefährdete Hölzer zu sehr beansprucht knicken sie nach der schwächsten Stelle weg.
- Die Knickfestigkeit steht in Abhängigkeit zur Länge und Dicke des Bauteils (z.B. Einlegeboden) wobei man das Verhältnis von Länge zur geringsten Dicke Schlankheitsgrad nennt.
Ob ein Holzstück einknickt bestimmt das Zusammenspiel von Feuchtigkeit im Holz, Holzart, der Form des Querschnitts sowie die Befestigung an beiden Enden.
Die Zugfestigkeit
Unterschieden wird
- Festigkeit quer zur Faser (Querzugfestigkeit)
- Festigkeit parallel zur Faser (Längszugfestigkeit)
Die Festigkeit quer zur Faser beträgt weniger als 10% der Längszugfestigkeit. Deshalb sollten Zugbelastungen in dieser Richtung unterlassen werden.
Die Scherfestigkeit
Merke: Die Scherfestigkeit (Schubfestigkeit) ist der Widerstand gegen die Verschiebung der Holzfasern in Längs- und Querrichtung
Beispiele:
- Zu schräg geschnittene Schwalbenschwänze scheren leicht ab. Dasselbe gilt für Gratverbindungen und Zinken.
- Bei Stegverbindungen muss der Keil das nötige Hinterholz haben.
- Bei verkeilten Zapfen ist dafür zu sorgen, dass genügend Holz "stehen bleibt"
- Auch beim Ausschweifen geschwungener Möbelfüße, Armlehnen usw. ist auf die Scherfestigkeit zu Rücksicht zu nehmen.
- Einen besonderen Widerstand gegen das Abscheren leisten Ahorn, Birke, Esche, Akazie, Rotbuche, Rüster (Ulme), Weißbuche u.a.
Die Spaltfestigkeit
Merke: Als Spaltfestigkeit des Holzes bezeichnet man den Widerstand gegen das Zertrennen des Gefüges beim Eindringen eines Keiles in Faserrichtung !
Man spricht dabei auch von der Spaltkluft !
- quer zur Faser ist das Spalten nicht möglich
- Längs zu Faser besteht bei den meisten Hölzern eine gut Spaltmöglichkeit, d.h. die Spaltfestigkeit ist gering
Beispiele:
- hohe Spaltfestigkeit haben - Ulme, Birke, Ahorn, Linde, Obsthölzer
- geringe Spaltfestigkeit - Kiefer, Esche, Eiche, Rotbuche
Die Torsionsfestigkeit
Merke: Die Torsionsfestigkeit ist der widerstand gegen Zerdrehen oder Abdrehen der Holzfasern.
- Dreht man Holz um seine Längsachse leistet es keine allzu großen widerstand
- wie bei der Scherfestigkeit erfolgt der Bruch des Holzes in Längsrichtung, in den lockeren Gewebe zwischen den festen Spätholzzonen
- starke Drehbeanspruchung ist bei Weißbuche und Buchsbaum möglich
- früher machte man daraus Spindeln für Wein und Buchdruckpressen, auch Schraubzwingen waren zuerst aus Holz so wie die Spindeln für Hobelbänke.
Die Druckfestigkeit
Merke: Die Druckfestigkeit ist der Widerstand gegen zerdrücken und zerpressen des Holzgefüges (Säulen, Pfosten, Tisch- und Stuhlbeine u.s.w.)
Der Druck erfolgt entweder in Richtung der Faser oder quer zur Faser.
Holz hat seine größte Festigkeit in Faserrichtung !