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HOLZ-HOLZ-Verbindungen

Schwerpunkte 2008-2012

Schwerpunkte 2003-2007








Erarbeitung von Tragmodellen sowie Untersuchungen zum 2D-Tragverhalten von BSP-Elementen bei unterschiedlichen Lasteinwirkungen und Lagerungsarten


Projektbeschreibung

Abgesicherte Tragmodelle sind sowohl für die Nachweisführung als auch für den zuverlässigen und dauerhaften Einsatz von BSP-Elementen von entscheidender Bedeutung. Bis dato wurde auf deren einheitliche Definition zu wenig Wert gelegt, weswegen weder normative Festlegungen – in der im Entwurfsstatus vorliegenden Produktnorm – noch in den diversen Produktzulassungen entsprechend breit abgesicherte und allgemein akzeptierte Modelle zu finden sind. Die Bemessung von BSP- Elementen beruht auf der Festlegung der charakteristischen Kenngrößen, welche gewöhnlich auf Basis von Prüfungen und vergleichender Betrachtungen die wiederum auf auf allgemein akzeptierter Prüfverfahren und –konfigurationen aufbaut, womit ein Kontext des Projektinhaltes zum Projekt 2.1 besteht.

Als Tragmodelle sind alle jene mechanischen Modellierungen des Produktes BSP zu verstehen, die Ingenieure in der Nachweisführung und Bemessung heranziehen, wobei der Schwerpunkt auf der Bearbeitung und Entwicklung für die Beanspruchungsarten „Biegung“, „Schub“, „Zug“ und „Druck“ (auch Stabilitätsprobleme) liegt. Betrachtet man die derzeit angewandten vergleichbaren Modelle für das Produkt BSH so wird deutlich, dass diese nicht nur für die Nachweisführung sondern auch für die Beschreibung der Produktkenngrößen von Erfordernis sind.

Insbesondere sei das auf Grund der gleichzeitigen Beanspruchung parallel angeordneter Lamellen verbundene Systemtragverhalten (ksys) angesprochen. Der damit einhergehende Homogenisierungseffekt führt zu einer Reduktion der Streuung und somit zu einem Anstieg bemessungsrelevanter Kenngrößen. Ebenfalls zu beachten ist der Einfluß des beanspruchten Volumens (kvol, ksize kh) auf die erwähnten Kenngrößen und Tragmodelle. Mit zunehmender Höhe bzw. Anzahl an Einzelschichten wird beispielsweise die Biegefestigkeit von BSP-Deckenelementen abnehmen. Es gilt daher, nicht nur diese Eigenheit in einer Modellbildung zu berücksichtigen, sondern auch die Referenzabmessungen zu definieren.

Ein weiterer Schwerpunkt dieses Projektes betrifft das Verhalten hinsichtlich Festigkeit und Steifigkeit von auf Querdruck beanspruchten BSP-Bauteilen. Zu diesem Thema liegen zwar bereits erste Ergebnisse vor; es geht allerdings um die Festlegung so genannten kc,clt,90-Faktoren, welche für die Nachweisführung in der Bemessungspraxis – insbesondere bei mehrgeschoßigen Gebäuden – von Bedeutung sind.

Selten wird ein BSP-Element nur durch eine Beanspruchungsart beansprucht. Vielmehr wird man es im Allgemeinen mit unterschiedlichen Kombinationen zu tun haben. Damit einher geht die Etablierung von für die Nachweisführung relevanter Interaktionen. Als Beispie sei die Kombination von Biegung und Normalkraft (Zug, Druck) erwähnt. Nicht minder bedeutungsvoll ist aber auch die Kombination von Schub und Querzug/Querdruck. Im Rahmen dieses Projektes soll dieser Aufgabenstellung entsprechende Aufmerksamkeit geschenkt werden.

BSP-Elemente werden vielfach in architektonisch anspruchsvollen Baukonstruktionen eingesetzt. In diesem Zusammenhang sind die Themen „punktgelagerte Platten“ und „mitwirkende Plattenbreite“ aber auch sonstige lokale Lasteinleitungsbereiche von besonderem Interesse. „Punktgelagerte Platten“ erfordert einerseits die 2D- Betrachtung der Lastabtragung durch das BSP-Bauteil und andererseits die Lösung dieses Detailproblems in statisch-konstruktiver Hinsicht. Spannungsspitzen in diesen Zonen führen nicht selten zu lokal eingegrenzten Überbeanspruchungen und der Erfordernis von Verstärkungsmaßnahmen. Mechanische Grundlagen und Modellbildungen für das Thema „mitwirkende Breiten“ sind sowohl für technisch als auch wirtschaftlich effiziente und optimierte, biegebeanspruchte BSP-Elemente in Kombination mit stabförmigen Holz/Holzwerkstoffen von Interesse, wobei darauf hinzuweisen ist, dass derzeit keine diesbezüglichen Arbeiten vorliegen.

Eine weitere wichtige Thematik in der Praxis stellen lokale Lasteinleitungen in Wänden – z. B. durch lastabtragende Balken – dar. Derzeit fehlen entsprechende Untersuchungen zur Lastausbreitung in solchen Beanspruchungssituationen und die Ingenieure sind z. B. in der Nähe größerer Öffnungen auf Abschätzungen angewiesen.