A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Zum Tragverhalten von in Holz eingeklebten Lochblechen
Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Tragverhalten von Lochblechen aus Stahl untersucht, die mit zweikomponentigen Klebstoffen in Holz eingeklebt werden, um tragfähige Verbindungen herzustellen. Die Untersuchungen erfolgten in Form von Traglastversuchen sowie mit FE-Modellierungen. Ziel war es, den bestehenden Bemessungsansatz zu überprüfen bzw. zu verbessern. Da eingeklebte Lochbleche viele Variationsmöglichkeiten bieten, orientierte sich die Betrachtung auf Verbindungen, die mit der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung Z-9.1-770 bereits als HSK-System geregelt sind. Hierzu wurde das Bemessungskonzept in dieser Arbeit erstmals ausführlich dargestellt und Bemessungsbeispiele wurden erarbeitet. Durch Zugversuche an eingeklebten Lochblechen unter Normalklima konnte gezeigt werden, dass auch bei unterbundener Adhäsion zwischen Lochblech und Klebstoff hohe Tragfähigkeiten erzielt werden, wobei sich der Klebstoff mechanisch mit dem Lochblech verzahnt. Die Steifigkeit nahm bei unterbundener Adhäsion jedoch deutlich ab. In Druckscherversuchen konnte dargelegt werden, dass ein duktiles Stahlversagen bereits bei kleinen Einklebetiefen bei hoher Steifigkeit hervorgerufen wird. Auch in Biegeversuchen konnten hohe Steifigkeiten nachgewiesen werden. Die Adhäsion zwischen den Lochblechen und dem Klebstoff hatte dabei nur einen geringen Einfluss. Die Traglastversuche wurden im Anschluss mit Finite-Element-Modellen simuliert. Dadurch konnten Kraft- bzw. Spannungsverteilungen in den Verbindungen nachvollzogen werden. Die Verformungen der Verbindungen konnten insgesamt gut abgebildet werden. Abgesehen vom Stahlversagen trat in den Versuchen meist ein Versagen des Holzes in der Übergangsphase zum Klebstoff auf. Dafür waren laut den numerischen Modellen i.d.R. die Schubspannungen und die Querzugspannungen im Holz senkrecht zur Blechebene maßgebend. Hoch beanspruchte Bereiche konnten mit Hilfe des Norris-Kriteriums detektiert und dreidimensional dargestellt werden. Zur Bestimmung der Fließgrenze bei Schubbeanspruchungen wurde ein neuer Beiwert eingeführt, wodurch eine höhere Ausnutzung des Lochblechs ermöglicht wird. Außerdem wurden bei Biegebeanspruchungen zwischen dem bestehenden Bemessungsansatz und den Untersuchungsergebnissen Abweichungen festgestellt, weshalb für diese Belastungsart ein neuer analytischer Bemessungsansatz hergeleitet wurde. Durch diesen Berechnungsansatz können eingeklebte Lochbleche bei Biegebeanspruchung zukünftig effizienter ausgelegt werden.
Zum Tragverhalten von in Holz eingeklebten Lochblechen
Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Tragverhalten von Lochblechen aus Stahl untersucht, die mit zweikomponentigen Klebstoffen in Holz eingeklebt werden, um tragfähige Verbindungen herzustellen. Die Untersuchungen erfolgten in Form von Traglastversuchen sowie mit FE-Modellierungen. Ziel war es, den bestehenden Bemessungsansatz zu überprüfen bzw. zu verbessern. Da eingeklebte Lochbleche viele Variationsmöglichkeiten bieten, orientierte sich die Betrachtung auf Verbindungen, die mit der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung Z-9.1-770 bereits als HSK-System geregelt sind. Hierzu wurde das Bemessungskonzept in dieser Arbeit erstmals ausführlich dargestellt und Bemessungsbeispiele wurden erarbeitet. Durch Zugversuche an eingeklebten Lochblechen unter Normalklima konnte gezeigt werden, dass auch bei unterbundener Adhäsion zwischen Lochblech und Klebstoff hohe Tragfähigkeiten erzielt werden, wobei sich der Klebstoff mechanisch mit dem Lochblech verzahnt. Die Steifigkeit nahm bei unterbundener Adhäsion jedoch deutlich ab. In Druckscherversuchen konnte dargelegt werden, dass ein duktiles Stahlversagen bereits bei kleinen Einklebetiefen bei hoher Steifigkeit hervorgerufen wird. Auch in Biegeversuchen konnten hohe Steifigkeiten nachgewiesen werden. Die Adhäsion zwischen den Lochblechen und dem Klebstoff hatte dabei nur einen geringen Einfluss. Die Traglastversuche wurden im Anschluss mit Finite-Element-Modellen simuliert. Dadurch konnten Kraft- bzw. Spannungsverteilungen in den Verbindungen nachvollzogen werden. Die Verformungen der Verbindungen konnten insgesamt gut abgebildet werden. Abgesehen vom Stahlversagen trat in den Versuchen meist ein Versagen des Holzes in der Übergangsphase zum Klebstoff auf. Dafür waren laut den numerischen Modellen i.d.R. die Schubspannungen und die Querzugspannungen im Holz senkrecht zur Blechebene maßgebend. Hoch beanspruchte Bereiche konnten mit Hilfe des Norris-Kriteriums detektiert und dreidimensional dargestellt werden. Zur Bestimmung der Fließgrenze bei Schubbeanspruchungen wurde ein neuer Beiwert eingeführt, wodurch eine höhere Ausnutzung des Lochblechs ermöglicht wird. Außerdem wurden bei Biegebeanspruchungen zwischen dem bestehenden Bemessungsansatz und den Untersuchungsergebnissen Abweichungen festgestellt, weshalb für diese Belastungsart ein neuer analytischer Bemessungsansatz hergeleitet wurde. Durch diesen Berechnungsansatz können eingeklebte Lochbleche bei Biegebeanspruchung zukünftig effizienter ausgelegt werden.
Zum Tragverhalten von in Holz eingeklebten Lochblechen
On the load-bearing behaviour of perforated steel plates glued into wood
Diehl, Friedemann (author) / Universitätsbibliothek Braunschweig (host institution) / Sieder, Mike (tutor) / Winter, Stefan (tutor)
2022
Miscellaneous
Electronic Resource
German