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Zum Tragverhalten der Oriented Strand Boards (OSB) bei Beanspruchung durch Einzellasten
Holzwerkstoffplatten aus ausgerichteten Grobspänen - Oriented Strand Boards (OSB) - erfreuen sich großer Beliebtheit im Einsatz für tragende Unterböden auf Holzbalkendecken. In Abhängigkeit von der geplanten Nutzung dieser Decken sind, neben den gleichmäßig verteilten Flächenlasten, unterschiedlich hohe Einzellasten anzusetzen, die über quadratische Aufstandsflächen mit einer Kantenlänge von 50 mm aufzubringen sind. Der experimentell zu erbringende Nachweis dieser Einzellasten ist in der Praxis problematisch. Vorliegende, vereinfachte rechnerische Ansätze sind auf die Platten entweder nicht anwendbar oder führen zu sehr konservativen Ergebnissen. Nach einer Erörterung der Eigenschaften von OSB wird in der vorliegenden Arbeit das Tragverhalten unter Einzellasten sowohl experimentell als auch numerisch untersucht. Im experimentellen Teil werden OSB/3 zunächst hinsichtlich ihrer allgemeinen Eigenschaften untersucht. Anschließend werden einachsig gespannte Platten durch Einzellasten geprüft, wobei die Belastungsstelle im Bezug zum Auflager und zum freien Rand der Platten variiert wird. Es folgen Untersuchungen an Nut- und Federplatten. Die numerische Untersuchung umfasst eine linear elastische Analyse der Schnittgrößen und Verformungen orthotroper Platten sowie eine materiell nichtlineare Untersuchung. Hierzu wird ein Finite-Elemente-Modell mit Volumenelementen und nichtlinearen Materialgesetzen hergeleitet, welches das Tragverhalten der Platten bis zum Bruch abbildet. Ausgehend von diesen Untersuchungen werden, nach einer ausführlichen Analyse des Tragverhaltens, Bemessungsvorschläge erarbeitet, die dem Tragwerksplaner eine realistische Abschätzung der Tragfähigkeit in einfachen Handrechnungen ermöglichen.
Oriented Strand Boards (OSB) are widespread in use for structural deckings on joisted floors. Depending on the categories of use, concentrated loads of diverse values, spread over a square area with a width of 50 mm, have to be considered besides the uniformly distributed load. The testing of the floor deckings to fulfil the requirements for concentrated loads presents problems. On the other side, calculation methods are either not applicable, or the achieved results are too conservative. After surveying the structural properties of OSB, the behaviour of deckings subjected to concentrated loads is experimentally and numerically examined. In the experimental part of the thesis, the structural properties of OSB/3 are examined, followed by large-scale tests on one-way slabs. The location of the concentrated load, relating to the support and the edge of the panel, is altered, supplemented by tests on tongued and grooved panels. The numerical investigation is divided into linear-elastic calculations of the internal forces and deformations and materially nonlinear analyses. For these, a finite clement model using volume elements and nonlinear material theory is derived, which reproduces the behaviour until failure of the decking. Based on these investigations and a detailed discussion of the behaviour of the deckings, a simplified design calculation method is proposed, which allows the structural planner to assess the safe load via an easy manual calculation.
Zum Tragverhalten der Oriented Strand Boards (OSB) bei Beanspruchung durch Einzellasten
Holzwerkstoffplatten aus ausgerichteten Grobspänen - Oriented Strand Boards (OSB) - erfreuen sich großer Beliebtheit im Einsatz für tragende Unterböden auf Holzbalkendecken. In Abhängigkeit von der geplanten Nutzung dieser Decken sind, neben den gleichmäßig verteilten Flächenlasten, unterschiedlich hohe Einzellasten anzusetzen, die über quadratische Aufstandsflächen mit einer Kantenlänge von 50 mm aufzubringen sind. Der experimentell zu erbringende Nachweis dieser Einzellasten ist in der Praxis problematisch. Vorliegende, vereinfachte rechnerische Ansätze sind auf die Platten entweder nicht anwendbar oder führen zu sehr konservativen Ergebnissen. Nach einer Erörterung der Eigenschaften von OSB wird in der vorliegenden Arbeit das Tragverhalten unter Einzellasten sowohl experimentell als auch numerisch untersucht. Im experimentellen Teil werden OSB/3 zunächst hinsichtlich ihrer allgemeinen Eigenschaften untersucht. Anschließend werden einachsig gespannte Platten durch Einzellasten geprüft, wobei die Belastungsstelle im Bezug zum Auflager und zum freien Rand der Platten variiert wird. Es folgen Untersuchungen an Nut- und Federplatten. Die numerische Untersuchung umfasst eine linear elastische Analyse der Schnittgrößen und Verformungen orthotroper Platten sowie eine materiell nichtlineare Untersuchung. Hierzu wird ein Finite-Elemente-Modell mit Volumenelementen und nichtlinearen Materialgesetzen hergeleitet, welches das Tragverhalten der Platten bis zum Bruch abbildet. Ausgehend von diesen Untersuchungen werden, nach einer ausführlichen Analyse des Tragverhaltens, Bemessungsvorschläge erarbeitet, die dem Tragwerksplaner eine realistische Abschätzung der Tragfähigkeit in einfachen Handrechnungen ermöglichen.
Oriented Strand Boards (OSB) are widespread in use for structural deckings on joisted floors. Depending on the categories of use, concentrated loads of diverse values, spread over a square area with a width of 50 mm, have to be considered besides the uniformly distributed load. The testing of the floor deckings to fulfil the requirements for concentrated loads presents problems. On the other side, calculation methods are either not applicable, or the achieved results are too conservative. After surveying the structural properties of OSB, the behaviour of deckings subjected to concentrated loads is experimentally and numerically examined. In the experimental part of the thesis, the structural properties of OSB/3 are examined, followed by large-scale tests on one-way slabs. The location of the concentrated load, relating to the support and the edge of the panel, is altered, supplemented by tests on tongued and grooved panels. The numerical investigation is divided into linear-elastic calculations of the internal forces and deformations and materially nonlinear analyses. For these, a finite clement model using volume elements and nonlinear material theory is derived, which reproduces the behaviour until failure of the decking. Based on these investigations and a detailed discussion of the behaviour of the deckings, a simplified design calculation method is proposed, which allows the structural planner to assess the safe load via an easy manual calculation.
Zum Tragverhalten der Oriented Strand Boards (OSB) bei Beanspruchung durch Einzellasten
Wißmann, Britta (author)
2013
137 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen
Theses
German
Kreiszylinderschalen aus Stahlbeton unter impulsartiger Beanspruchung durch Einzellasten
UB Braunschweig | 1974
|Tragverhalten von ETFE-Folien unter biaxialer Beanspruchung
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