title: Nurholzknoten : Entwicklung eines nachhaltigen Tragsystems
Creators: name: Steiner, Markus
Publisher: name: TU Wien
Year: 2016
Subjects: subject: Architektonischer Entwurf
subject: architectural design

description: Nurholzknoten - Entwicklung eines nachhaltigen statischen Systems Der Inhalt der vorliegenden Diplomarbeit behandelt das Thema -Nurholzknoten-, bei denen die Verbindung von Holzelementen nur durch zimmermannsmäßige Techniken und ohne mechanische Hilfsmittel hergestellt wird. Das Ziel dieser Diplomarbeit war es, ein statisches System aus Nurholzknoten zu entwickeln und dieses in Entwürfen umzusetzen. Nurholzknoten bestehen im Prinzip aus einem Stecksystem, das es galt in einer baulichen Konstruktion anzuwenden. Dazu wurden verschiedene Holzverbindungen in Form von sogenannten -Knobelspielen- gesammelt und eine Auswahl von vier Knoten analysiert. Die Auswahl erfolgte nach bestimmten logischen Kriterien für die Anwendbarkeit in einem statischen System. In einem weiteren Schritt wurden zwei Knoten in Eins-zu-eins-Modellen im entsprechenden Baumaterial gefertigt, um diese im Labor auf ihre Festigkeit zu untersuchen. Mit den Ergebnissen aus diesen Versuchen wurde die Holzverbindung in ihrer Bauweise optimiert und nochmals getestet. Für die Entwicklung des statischen Systems wurde schließlich der geeignetste Knoten ausgewählt und damit ein Tragwerk aus Stützen und Trägern gebildet. Die Eigenschaften des entwickelten Systems wurden weiterhin verbessert, um das Verhältnis zwischen Spannweiten und Materialquerschnitten aufeinander abzustimmen. Nach der Optimierung bestimmter Parameter zur Verbesserung der Tragfähigkeit entstand ein sogenanntes Basismodul. Für dieses Basismodul ist eine statische Berechnung als Nachweis der Tragsicherheit in der Diplomarbeit enthalten. Zur erleichterten Anwendung wurde ein Programm für die Berechnung der erforderlichen Querschnitte und Dimensionen verschiedener Module erstellt, das in weiterer Folge auch potenziellen Nutzern als Handy-App zur Verfügung gestellt werden kann. Auch der Aufrichtevorgang des Basismoduls wird in der Diplomarbeit erläutert. Um die Variabilität dieses Systems aufzuzeigen, wurden mehrere Entwürfe in modularer Bauweise mit dem entwickelten Basismodul erarbeitet. Maßgebend für den Entwurfsansatz waren Definitionen wie die leichte Transportfähigkeit und die einfache und schnelle Errichtung. Neben einem Pavillon und einem Mini-Haus mit Wohnfunktion sind auch Hofhäuser mit größeren Flächen und unterschiedlichen Grundrisskonfigurationen möglich. Das System ist auch für mehrstöckige Bauten anwendbar. Die Entwürfe werden anhand von Plänen und Schaubildern dargestellt. Die jeweiligen Bautypen sind konstruktiv sowie bautechnisch mit Fassadenschnitten in 3D bis ins Detail ausgearbeitet.
description: Timber-Only Hitches - Development of a sustainable static system The content of this present Master Thesis deals with the topic - Timber-Only Hitches - at which the wooden components are combined only by carpentry based techniques and without mechanical additives. The purpose of this Master Thesis was to develop a static system with Timber-Only Hitches and to implement this in design projects. The Timber-Only Hitches are based on a connector system, which had to be applied to a construction system. Therefore various types of timber joints were collected in the form of so-called - puzzle games - where four types of hitches were analysed further. The selection was carried following certain logical criteria for the application in a static system. in order to examine their stability in the laboratory, two model hitches were built in a one-to-one scale using the appropriate construction material. With the results from these experiments the timber joint was optimized in its construction and tested again. For the development of the static system the most qualified hitch was finally chosen and used to create a structure of pillars and beams. The properties of the developed system were furthermore improved in order to adjust the relation between the width and the cross section of the material. After optimizing certain parameters to improve the carrying capacity, a so-called basic module evolved. For the basic module a static calculation is included in this Master Thesis to verify the structural integrity. An easy-to-use program was developed for the calculations of the required cross sections and dimensions for various modules, which can also be made available to potential users as an application for the smartphone. Additionally, the raising process of the basic module is explained in this Master Thesis. In order to show the variability of this system, several design projects in modular construction methods were created with the developed basic module. Determining aspects for the approach of the design projects were definitions like easy transportation as well as simple and fast construction. Beside a Pavilion and a Mini-House with a residential function also Atrium Houses with lager areas and different floor plan-configurations are possible. Additionally, the system is also suitable for multi-storey buildings. The design projects are presented with plans and illustrations. The various building types are constructively and structurally elaborated by detailed sections of the facade in 3D.