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Marcus Flaig | Holzbau und Baukonstruktionen
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen1 04.10.2012KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg undnationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
Holzbau und Baukonstruktionen
www.kit.edu
Stabförmige Bauteile aus BrettsperrholzKarlsruher Tage 2012 – Holzbau: Forschung für die Praxis
Marcus Flaig
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen2 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus BrettsperrholzEinleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Marcus Flaig | Holzbau und Baukonstruktionen
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen3 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus BrettsperrholzEinleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen4 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus BrettsperrholzEinleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Die geringen Schub- und Querzugfestigkeiten von Vollholz und Brettschichtholz begrenzen häufig die Tragfähigkeit von Bauteilen und Anschlüssen.
Marcus Flaig | Holzbau und Baukonstruktionen
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen5 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus BrettsperrholzEinleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Die geringen Schub- und Querzugfestigkeiten von Vollholz und Brettschichtholz begrenzen häufig die Tragfähigkeit von Bauteilen und Anschlüssen.
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen6 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus BrettsperrholzEinleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Die geringen Schub- und Querzugfestigkeiten von Vollholz und Brettschichtholz begrenzen häufig die Tragfähigkeit von Bauteilen und Anschlüssen.
Marcus Flaig | Holzbau und Baukonstruktionen
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen7 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
Bei in Plattenebene beanspruchten Biegeträgern aus Brettsperrholz können Beanspruchungen quer zur Bauteilachse von den Querlagen aufgenommen werden.
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen8 04.10.2012
Nachweis der Biegespannungen
Stand der Technik – Regelungen in Zulassungen
Lagenaufbau und Homogenisierungseffekte
Biegefestigkeit von stabförmigen Bauteilen
Nachweis der Schubspannungen
Stand der Technik – Regelungen in Zulassungen
Versagensmechanismen
Ermittlung der Schubspannungen bei Biegeträgern aus BSP
Anwendungsbeispiele
Träger mit Durchbrüchen
Träger mit angeschnittenen Rändern
Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus BrettsperrholzEinleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Marcus Flaig | Holzbau und Baukonstruktionen
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen9 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
Nachweis der Biegespannungen bei Beanspruchung in Plattenebene
"Bei Beanspruchung in Plattenebene dürfen nur diejenigenLagen in Rechnung gestellt werden, deren Faserrichtungparallel zu den Spannungen aus externen Lasten verläuft."
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Zulassungen:
- hoher Anteil der Querlagen am Gesamtquerschnitt
- geringer Anteil der Querlagen am Gesamtquerschnitt
- mehrere dünne Querlagen
Lagenaufbau Biegeträgerklassischer Lagenaufbau
→ bei Verwendung als Biegeträger unwirtschaftlich → hohe Biege- und
Schubtragfähigkeit
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen10 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
Biegefestigkeit bei Beanspruchung in Plattenebene
"Bei der Bemessung sind für die Einzelschichten die charakteristischenFestigkeits- und Steifigkeitskennwerte für Nadelholz der entsprechendenFestigkeitsklasse nach EN 338 (…) anzusetzen."
Zulassungen:
m,net mf
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Marcus Flaig | Holzbau und Baukonstruktionen
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen11 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
Experimentell ermittelte Hochkantbiegefestigkeit bei Brettsortierung und charakteristische Werte nach EN 338
Sortierklasse nach
DIN 4074-1
Anzahl Hochkantbiegefestigkeit
n Mittelwert 5%-Quantil EN 338
S7 18 21,2 7,7 16
S10 48 32,5 15,8 24
S13 30 44,1 22,1 30
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen12 04.10.2012 Marcus Flaig
Bei in Plattenebene beanspruchten Trägern aus Brettsperrholz mitmehreren Längslagenkönnen Schwachstellen in einzelnen Lamellendurch benachbarte Lamellen ausgeglichen werden.
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
Homogenisierungseffekte
Schwachstelle
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Marcus Flaig | Holzbau und Baukonstruktionen
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen13 04.10.2012 Marcus Flaig
Karlsruher Rechenmodell
Simulationsprogrammerzeugt Daten zur Simulation
von Endloslamellen
Ästigkeit Rohdichte KZVStruktur
mechanische Bretteigenschaften
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
FE-Modell Abbildung der strukturellen Eigenschaften der
BSP-Träger und des statischen Systems
FE-Berechnungersetzt den Tragfähigkeitsversuch
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen14 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
Häufigkeitsverteilungen der simulierten Biegefestigkeiten
fm,k = 15,0 N/mm² fm,k = 20,0 N/mm² fm,k = 21,0 N/mm² fm,k = 23,0 N/mm²
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Marcus Flaig | Holzbau und Baukonstruktionen
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen15 04.10.2012
14
16
18
20
22
24
Einzelbretth=150 mm
2 3 4 5 6
Bie
ge
fest
igke
it in
N/m
m²
Anzahl der Längslagen
5%-Quantil simuliert
5%-Quantil Versuche
Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
charakteristische Biegefestigkeit von Brettsperrholzquerschnitten h = 300 mm / Bretter der Sortierklasse S10
. . .
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen16 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
60
0 . . .
600
. . .
. . .. . .
charakteristische Biegefestigkeit von Brettsperrholzquerschnitten h = 600 mm / Bretter der Sortierklasse S10
21
22
23
24
25
26
27
2 3 4 5 6
5%
-Qu
an
til d
er B
ieg
efe
stig
keit
in N
/mm
²
Anzahl der Längslagen
8 Bretter je Längslage
6 Bretter je Längslage
5 Bretter je Längslage
4 Bretter je Längslage
Brettschichtholz GL24
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Marcus Flaig | Holzbau und Baukonstruktionen
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen17 04.10.2012
Zusammenfassung – Nachweis der Biegespannungen
Beim Nachweis der Biegespannungen von in Plattenebenen beanspruchten Biegeträgern aus Brettsperrholz dürfen nur die Längslagen in Rechnung gestellt werden.
Aufgrund von Homogenisierungseffekten ergeben sich jedoch Biegefestigkeiten, die teilweise deutlich größer sind als für Brettschichtholz, sodass der Anteil der Querlagen weitgehend ausgeglichen werden kann.
Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus BrettsperrholzEinleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen18 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
Nachweis der Schubspannungen bei Beanspruchung in Plattenebene
Regelungen in Zulassungen für Elemente ohne Schmalseitenverklebung:
Nachweis der Schubspannung mit dem Nettoquerschnitt
Nachweis der Schubspannungen in den Kreuzungsflächenzwischen rechtwinklig miteinander verklebten Lagen
Nachweis der Schubspannungen in den Brettlamellenund in den Kreuzungsflächen zwischen rechtwinkligmiteinander verklebten Lagen
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Marcus Flaig | Holzbau und Baukonstruktionen
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen19 04.10.2012
T
TT
T
Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
Ermittlung der Schubspannungen
1. Fall: NW der Schubspannungmit dem Nettoquerschnitt
Ermittlung der Schubspannungen
2. Fall: NW der Schubspannungenin den Kreuzungsflächen
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen20 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
T T T
TT
T
T T
T
T
T
T
Schub im Bruttoquerschnitt Schub im Nettoquerschnitt Schub in Kreuzungsflächen
3. Fall: Schubspannungen in den Brettern und in den Kreuzungsflächen→ 3 Versagensmechanismen
Ermittlung der Schubspannungen
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Marcus Flaig | Holzbau und Baukonstruktionen
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen21 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
v,tor,k 2,0...2,5 N / mm² (abZ und ETA)f
v,tot,k cr3,0...4,0 N / mm² (nach EN 338 mit 1,0)f k
v,net,k 8,0 N / mm² (ETA)f
Schub im Bruttoquerschnitt
Schub im Nettoquerschnitt
Schub in Kreuzungsflächen
Schubfestigkeiten für die verschiedenen Versagensmechanismen
R,k 0,7...1,1N / mm² (abZ und ETA)f
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen22 04.10.2012
d
max,tot,dtot
1,5 Vh t
d
max,net,dnet
1,5 Vh t
Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
Ermittlung der Schubspannungen bei Biegeträgern
ttot
h
Schub im Bruttoquerschnitt Schub im Nettoquerschnitt
"Fehler"
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Marcus Flaig | Holzbau und Baukonstruktionen
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen23 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
y
x
M
V
M+dM
qy
V+dV
h =
m ·
b
Schwerachse
Querschnitt
a i
i
k
A L,i
qy
Schub in den Kreuzungsflächen – Modell des Verbundträgers
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen24 04.10.2012
Vi
Vi + dVi
Ni Mi Ni + dNi Mi
+ dMi
Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
M
V
M + dM
V + dV
q
b
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Marcus Flaig | Holzbau und Baukonstruktionen
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen25 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
M
V
M + dM
V + dV
q
b
Ni Ni + dNi
a 5a 1
a 4a 2
Schubspannungen in den Kreuzungsflächen:
ix
KF
dN
A
i i L,iL,ges
d ( )mit d ( )
M xN x a A
I
m
i ii 1
tor m
p,ii 1
d ( )
2
N x ab
I
m m
tor,i i ii 1 i 1
mit d ( )M N x a
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen26 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
ix
KF,k KF
dN
n A
d L,k
x,d 2 2 3L KF,k
6 1 1 1V t
b t m m n
m
i ii 1
tor m
p,ii 1
d ( )
2
N x ab
I
dtor,d 2 3
KF
3 1 1 1V
m nb m
Nachweis der Schubspannungen in den Kreuzungsflächen:
mit fv,tor Torsionsschubfestigkeit
fR Rollschubfestigkeit
y,dtor,d x,d tor,d
v,tor,d R,d v,tor,d R,d
1 und 1f f f f
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Marcus Flaig | Holzbau und Baukonstruktionen
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen27 04.10.2012
Zusammenfassung – Nachweis der Schubspannungen
Beim Nachweis der Schubspannungen von in Plattenebene beanspruchten Biegeträgern aus Brettsperrholz sind drei Versagensmechanismen zu unterscheiden:
Schubversagen parallel zur Faserrichtung im Bruttoquerschnitt
Schubversagen rechtwinklig zur Faserrichtung im Nettoquerschnitt
Schubversagen in den Kreuzungsflächen zwischen rechtwinklig miteinander verklebten Brettlagen
Für den Nachweis der drei Versagensmechanismen werden insgesamt vier unterschiedliche Festigkeitskennwerte benötigt:
Schubfestigkeit parallel und rechtwinklig zur Faserrichtung, Torsionsschubfestigkeit und Rollschubfestigkeit
Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus BrettsperrholzEinleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen28 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
Träger mit Durchbrüchen
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Marcus Flaig | Holzbau und Baukonstruktionen
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen29 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
Träger mit Durchbrüchen aus Brettschichtholz
d
h M
V
M
V
t,90
hd
M
V
M
V
ar
hro
hru
ef ef
t,90
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen30 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
Träger mit Durchbrüchen aus Brettsperrholz
Beanspruchung der Kreuzungsflächen im Bereich der Durchbrüche durch
- Torsionsschubspannungen tor
- Schubspannungen in Richtung der Trägerachse x
- Schubspannungen rechtwinklig zur Trägerachse y
M
V
M
V
tor x
+
y
+
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Marcus Flaig | Holzbau und Baukonstruktionen
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen31 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
3d d DB
t,90 t,V t,M DB 3ro/ru
3 0,008mit
4 4
h h MF F F V
h h h
rot,90y,DB r
KF r r ru
mit minhF
hn a h h
Schubspannungen rechtwinklig zur Trägerachse
Schubspannungen in Richtung der Trägerachse
tor,DB 1 2 tork k
x,DB 3 4 5 xk k k
Torsionsschubspannungen
k1, k2 Faktoren zur Berücksichtigung von Spannungsspitzen
k3, k4, k5, Faktoren zur Berücksichtigung von Spannungsspitzen
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen32 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
Nachweis der Schubspannungen
y,d1 2 tor,d 3 4 5 x,d 1 2 tor,d
v,tor,d R,d v,tor,d R,d
1 und 1k k k k k k k
f f f f
- im Bruttoquerschnitt:
- im Nettoquerschnitt:
1 2 max,tot,d
v,tot,d
1k k
f
3 4 5 max,net,d
v,net,d
1k k k
f
- in den Kreuzungsflächen:
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Marcus Flaig | Holzbau und Baukonstruktionen
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen33 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
Beispiel: Nachweis der Schubspannungen in den Kreuzungsflächen
150
150
150
150
150
600
30 15
Querschnitt:
h = 600 mm
b = 150 mm
m = 4
ttot = 150 mm
tnet = 30 mm
Durchbruch:
hD = 300 mm
D = 600 mm
k1 = 2,0 k2 = 1,21
k3 = 1,14 k4 = 1,33
k5 = 1,57
tor,DB,d 2 3 2
3 100.000 1 1 1 N2,0 1,21 1,89
4 4150 4 mm
x,DB,d 2 2 3
6 100.000 30 1 1 1 N1,14 1,33 1,57 0,74
150 120 4 4 1 mm²
Einwirkungen:
Vd = 100 kN
Ft,90,d = 0,35∙Vd
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen34 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
y,DB,d 2
0,35 100.000 N0,39
4 150 150 mm→ x maßgebend!
Nachweis:
1,89 0,74
1,52,5 1,0
mod mod
dM M
10066,7kN
1,5
k kR
Schubtragfähigkeit der Kreuzungsflächen am Durchbruch:
weitere Nachweise am Durchbruch:
Schub im Bruttoquerschnitt, Schub im Nettoquerschnitt, Biegung im Nettoquerschnitt
→ Ausnutzungsgrad für Vd = 100 kN
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Marcus Flaig | Holzbau und Baukonstruktionen
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen35 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
Träger mit angeschnittenen Rändern
Faktoren zur Ermittlung der Biegefestigkeit am angeschnittenen Rand von Brettschichtholzträgern
,c 2 2
2 4m m
c,90 v
1
sin sin cos cos1,5
kf f
f f
,t 2 2
2 4m m
t,90 v
1
sin sin cos cos
kf ff f
MM
MM
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen36 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
Ermittlung der Schubfestigkeit
totv,tot
Lv,k,BSP
v,tor v,tor
min
tf
tf
f k
v,tor
v,torLL,k2 2
KF R xx x
mit1 1 1
2 1 4
bk
ftt
n f mm m
Schub im Bruttoquerschnitt (VM 1)
Schub in den Kreuzungsflächen (VM 3)
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Marcus Flaig | Holzbau und Baukonstruktionen
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen37 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
Ermittlung der Querzug- und Querdruckfestigkeit
tf
tf
n bf
t
Qc,0,k
Lc,90,k,BSP
KFR,k
L
min
2
tf
tf
n bf
t
Qt,0,k
Lt,90,k,BSP
KFR,k
L
min
2
Zug in den Querlagen
Schub in den Kreuzungsflächen
Druck in den Querlagen
Schub in den Kreuzungsflächen
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen38 04.10.2012 Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
Abminderungsfaktoren k für Brettsperrholz und Brettschichtholz
150
30
150
15
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
k α
α in °
k_ac (RO900)
k_ (RO600)
k_ac (BSH)
k_at (RU900)
k_at (RU600)
k_at (BSH)
kα,c mx = 4
kα,t GL24h
kα,t mx = 3
kα,t mx = 4
kα,c GL24h
kα,c mx = 3
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Marcus Flaig | Holzbau und Baukonstruktionen
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen39 04.10.2012
Einleitung - Überblick - Nachweis der Biegespannungen - Nachweis der Schubspannungen - Anwendungsbeispiele
Zusammenfassung
Biege- und Schubtragfähigkeit von in Plattenebene beanspruchten Brettsperrholzträgern sind abhängig vom Querschnittsaufbau
Bei Berücksichtigung von Homogenisierungseffekten erreichen Brettsperrholzträger annähernd gleiche Biegetragfähigkeiten wie Brettschichtholzträger mit identischen Abmessungen
Beim Nachweis der Schubtragfähigkeit sind Schubspannungen in den Brettquerschnitten und in den Kreuzungsflächen zu berücksichtigen
Querzugbeanspruchte Bauteile aus Brettsperrholz erreichen ohne zusätzliche Verstärkungsmaßnahmen hohe Tragfähigkeiten
Marcus Flaig
Stabförmige Bauteile aus Brettsperrholz
KIT - Holzbau und Baukonstruktionen40 04.10.2012 Marcus Flaig
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!