AiF / IGF 14497 N

Schubübertragung in Brettstapel-Beton-Verbunddecken ohne mechanische Verbindungsmittel zur Abhebesicherung

AiF / IGF 14497 N

Mit dem Ziel, das Verhalten der Verbundfuge von Brettstapel-Beton-Verbund-Trägern ohne zusätzliche Verbindungsmittel zur Abhebesicherung zu charakterisieren, wurden in diesem Projekt experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Darüber hinaus wurde ein numerisches Modell auf der Basis der Finite-Elemente-Methode zur Nachrechnung der Versuchsresultate erstellt. Dieses Modell berücksichtigt im Unterschied zu bisherigen Untersuchungen das nichtlineare Materialverhalten. In einer ersten Phase der numerischen Untersuchungen wurden Scherversuche simuliert. Ein nichtlineares Materialmodell wurde verwendet, um das Holzverhalten numerisch abzubilden.

Mit diesem Modell kann man die bedingt durch die Anisotropie des Holzes unterschiedlichen Eigenschaften im elastischen Bereich berücksichtigen. Darüber hinaus konnten die verschiedenen Werte der Druck-, Schub- und Zugfestigkeit für die drei Richtungen der modellierten Orthotropie implementiert werden. Mit dem verwendeten Modell war es aber nicht möglich, die Entfestigung des Materials nach der erreichten Festigkeitsgrenze bei Schub- und Zugbeanspruchungen abzubilden. Auch für die Simulation des Betonverhaltens kam ein nichtlineares Modell zum Einsatz, mit dem die Entwicklung von Rissen und die entsprechende Änderung der Materialsteifigkeit abgebildet werden konnten. Das numerisch simulierte Verhalten entsprach qualitativ gut den experimentellen Beobachtungen. Bei der Simulation von ganzen Brettstapel-Beton-Verbund-Trägern konnte man feststellen, dass für eine in Feldmitte konzentrierte Einzellast ein Abheben der Betonplatte vom Holzteil möglich ist. Ein völliger Verzicht auf eine Abhebesicherung, wie ursprünglich angestrebt, erscheint zumindest unter Wirkung von Einzellast nicht möglich. Mit der statistischen Analyse zur Berücksichtigung der Streuung der Materialeigenschaften wurden Orientierungswerte der Verbundmittelsteifigkeit für unterschiedliche Kombinationen der Holz- und Betonfestigkeitsklassen entwickelt. Diese können die durch Versuche erreichten Resultate ergänzen.

Institut für Konstruktion und Entwurf, Universität Stuttgart
Leiterin der Forschungsstelle:
Prof. Dr.-Ing. U. Kuhlmann

Projektbearbeiter: Dipl.-Ing. Pietro Aldi

Dieses IGF-Vorhaben der Deutschen Gesellschaft für Holzforschung (DGfH) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

von Februar 2006 bis Oktober 2007