Aufbau einer Treppenstufe, Wangentreppe

Das ganze Thema rund um die Holzbearbeitung wird hier diskutiert. Die Grenzen sind hier deutlich weiter gezogen als im Handwerkzeugforum. Wenn Du nicht sicher bist, wo Dein Beitrag hingehört, ist er wahrscheinlich hier am besten aufgehoben.
Bernd Grunwald
Beiträge: 463
Registriert: Mi 5. Sep 2018, 14:21

Re: Aufbau einer Treppenstufe, Wangentreppe

Beitrag von Bernd Grunwald »

Hallo Henning,

die Brinellhärte eines Holzes ist für eine Vielzahl von Verwendungszwecken ein guter Qualitätsindikator. Für das Biegeverhalten von Holz ist aber nicht die Härte, sondern der Elastizitätsmodul maßgebend. Je höher der Wert des E-Moduls, desto steifer ist das Material (bzw. das Brett) bei ansonsten gleichen Abmessungen.

Ja, wenn man 2 unterschiedliche Materialien miteinander verleimt, kann es u.U. unerwartete Überraschungen (Verformungen?) geben. Trotzdem: eine stabile Leimverbindung halte ich in deinem Fall für unverzichtbar.

Gruß
Bernd
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Thomas Kaes
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Registriert: So 4. Apr 2021, 14:10

Re: Aufbau einer Treppenstufe, Wangentreppe

Beitrag von Thomas Kaes »

Bernd Grunwald hat geschrieben: Di 6. Feb 2024, 09:39 Dabei spielt die Tatsache, dass die Hälfte der Lagen in der Multiplexplatte in der "falschen" Richtung liegen, allerdings keine Rolle (die oberste und die unterste Lage sollte jedoch nicht in Querrichtung, sondern in Längsrichtung der Treppenstufe verlaufen). Die Durchbiegung der Stufe wird dadurch weder verringert noch erhöht.
Habe ich in meinem Bauingenieurstudium sowohl in Festigkeitslehre wie auch Holzbau anders gelernt.
Vielleicht sind ja auch alle Bautabellenbücher falsch.

E-Modul Holz parallel bzw. senkrecht zur Faserrichtung:
https://www.schweizer-fn.de/festigkeit/ ... z/holz.php

Ich bin jetzt hier raus, und störe euch nicht länger.
Gruss
Thomas
Bernd Grunwald
Beiträge: 463
Registriert: Mi 5. Sep 2018, 14:21

Re: Aufbau einer Treppenstufe, Wangentreppe

Beitrag von Bernd Grunwald »

Hallo Thomas,

danke für den Link auf die Festigkeitskennwerte von Holzwerkstoffen. Bei Sperrholz (Multiplex gehört sicher auch dazu) wird zwischen einer Biege-Beanspruchung in Faserrichtung und einer Biege-Beanspruchung quer zur Faserrichtung unterschieden. Gemeint ist die Faserrichtung der Deckfurniere - wie ich es oben auch beschrieben habe.

Der Grund: Die über den Querschnitt auftretende Biegespannung ist in den äußeren Fasern am größten (habe ich in meinem Studium auch so gelernt).

Gruß
Bernd
MaxS
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Registriert: Sa 21. Jun 2014, 02:52

Re: Aufbau einer Treppenstufe, Wangentreppe

Beitrag von MaxS »

Hallo zusammen,

zum Einen: Ich halte es (und ein Bauing. in der nahen Verwandtschaft sieht das genauso) weder für nachvollziehbar noch für sachlich richtig, einem Sperrholz die gleiche Biegesteifigkeit zuzuschreiben wie einem Massivholz, bei dem alle Fasern so liegen, dass die der Belastung bestmöglich standhalten. Sicher liegen die am meisten auf Zug und Druck belasteten Bereiche oben und unten auch "richtig", aber nach sehr wenigen mm folgt bereits eine Lage, die kaum trägt. Der reichlich vorhandene und meist recht steife Klebstoff könnte evtl. ein wenig davon kompensieren, aber auch aus eigener Erfahrung mit Regalbrettern: An durchlaufende Fasern kommt nichts hin.

Was den Hinweis von Henning auf die Härte betrifft: Darauf wurde schon geantwortet.

Normen kritisch zu hinterfragen halte ich persönlich für nur richtig. Allerdings sollte man sie nicht kategorisch ablehnen, sondern ggf. kritisch prüfen und dann gut begründet einen anderen Weg einschlagen. Einfach nur Dinge anders zu machen (damit sie nicht der normalen Ausführung entsprechen) - das bringt selten Vorteile. Bei Kleinigkeiten mag das irrelevant sein - wenn man bei größeren Werkstücken auf die Schnauze fällt, kann das ungemütlich werden.

Ich persönlich halte von der gezeigten/angedachten Konstruktion der Stufen nichts, weil ich da starken Verzug, ggf. auch erst mit der Zeit, befürchte und mir die Vorteile nicht wirklich einleuchten. Ich kenne ähnliche Konstrukte, die teils stark verzogen sind.
Klar, der Preis mag rechnerisch niedriger sein, aber ist da auch nur ansatzweise der Mehraufwand berücksichtigt? Die Fehlermöglichkeiten und eventuelle Fehlschläge? Und die Treppe soll ja offensichtlich im Wohnbereich eingesetzt werden, dementsprechend lange halten und ist demnach kein Wegwerfkonstrukt, wie im Bühnen- oder Messebau durchaus vorkommt. Damit ist es evtl. fraglich, inwiefern die Preisvorteile so schwer wiegen.
Günstigere Stufen kenne ich als Konstruktion z.B. aus einem Fichte-Kern mit Einleimer und beidseitig aufgeleimten Sägefurnier. Das macht zu Hause aber keine Freude, dafür braucht es Ausrüstung.
Hast Du mal überschlagen oder angefragt, ob es evtl. für Dich günstiger wäre, die Stufen aus einer Leimholzplatte selbst zuzuschneiden? Ein Wechsel der Holzart wäre ggf. auch hilfreich, was die Kosten angeht.

Und, ein allgemeiner Hinweis: Bist Du Dir im Klaren darüber, dass dieses Werkstück sehr umfangreich ist und sehr viel Zeit in Anspruch nehmen wird, bis es die fertige Oberfläche hat und montiert ist? Das sind endlose Laufmeter an Kanten, viele m² Fläche, die alle zu bearbeiten (fräsen, schleifen) und zu beschichten (Öl. Lack, was auch immer) sind. Im Betrieb übernehmen sowas großteils die Maschinen, zu Hause wird es da meist anstrengend und aufwändig.

Viele Grüße
Max
Bernd Grunwald
Beiträge: 463
Registriert: Mi 5. Sep 2018, 14:21

Re: Aufbau einer Treppenstufe, Wangentreppe

Beitrag von Bernd Grunwald »

Hallo,

hier noch einige Gedanken zum Thema Biegesteifigkeit:

Die Biegesteifigkeit eines homogenen Querschnitts mit konstantem E-Modul ist das Produkt des E-Moduls mit dem Flächenträgheitsmoment der Querschnittsfläche (Biegesteifigkeit = E x I). Das Flächenträgheitsmoment ist nicht vom Material, sondern nur von den Abmessungen des Querschnitts (z.B. 200 x 40 mm) abhängig und deshalb in beiden Fällen gleich - egal, ob das Brett aus Massivholz oder aus Sperrholz gefertigt ist.

Unterschiede gibt es beim E-Modul. Der ist bei Sperrholz von der Rohdichte abhängig und beträgt etwa 6000 N/mm2 (als Rechenwert) bei einer charakteristischen Rohdichte von 600 kg/m3 (somit also auch beim handelsüblichen Multiplex).

Der E-Modul von Fichte-Massivholz liegt bei etwa 9000 N/mm2 (parallel zur Faserrichtung).

Nun hat Henning (der Initiator dieses Threads) allerdings vor, die Trittstufen zur Hälfte aus Multiplex und zur Hälfte aus Eiche zu fertigen. Da bei Eiche der E-Modul bei 11000 N/mm2 liegt, dürfte seine Trittstufe (eine Kombination der beiden E-Moduli) mindestens die selbe Biegesteifigkeit aufweisen wie eine Trittstufe aus einfachem Fichte-Massivholz.

Hätte Henning (der Initiator dieses Threads) sich für Fichte als Material für die Trittstufen entschieden, hätte wahrscheinlich niemand Bedenken hinsichtlich der Biegesteifigkeit dieses Baustoffes geäußert. Nun hat er sich aber für eine Kombination von Eiche mit Multiplex entschieden - und schon wird (wegen des "falschen" Faserverlaufs von 50% der Holzfasern des Multiplex) die Biegesteifigkeit dieser Kombination in Frage gestellt.

Die von Henning angedachte Bauart (20 mm Eiche plus 20 mm Multiplex) ist zwar ungewöhnlich und möglicherweise auch verzugsanfällig usw., aber hinsichtlich ihrer Biegesteifigkeit gibt es keinen Grund, diese zu verwerfen. Ich finde die Argumentation, wonach die Hälfte der Holzfasern bei Multiplex in die falsche Richtig läuft und die angedachte Konstruktion (Eiche plus Multiplex) deshalb als nicht hinreichend biegesteif dargestellt wird - für den Fragesteller einfach überhaupt nicht hilfreich. Sie verunsichert ihn nur - ohne triftigen Grund.

Bei den Abmessungen, über die wir reden, spielen die Unterschiede in der Biegesteifigkeit der hier diskutierten Holzwerkstoffe so gut wie keine Rolle. Henning kann seine Stufen aus Fichte, aus Eiche oder aus einer Kombination von Multiplex und Eiche bauen. Festigkeit und Biegesteifigkeit, etc. sind bei den vorliegenden Abmessungen in jedem Fall ausreichend vorhanden.

Gruß
Bernd
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