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In Laubholz eingeklebte Stäbe - experimentelle und numerische Bewertung der Tragfähigkeit

Rods glued in engineered hardwood products - experimental and numerical investigation
 
: Grunwald, Cordula; Myslicki, Sebastian; Diehl, Friedemann; Bletz-Mühldorfer, Oliver

:

Bautechnik 97 (2020), Nr.S1, S.3-13
ISSN: 0932-8351
ISSN: 0005-6820
ISSN: 0341-1052
ISSN: 0932-6359
Deutsch
Zeitschriftenaufsatz
Fraunhofer IFAM ()
eingeklebte Stäbe; Laubholz; Klebstoffe; mechanische Eigenschaften von Holz; Klebstoff; Stahl; Berechnung eingeklebter Stäbe; Bemessungsverfahren im Holzbau

Abstract
Eingeklebte Stäbe stellen eine im Holzbau weit verbreitete geklebte strukturelle Verbindung dar. Bisher konzentrierte sich die gängige Praxis weitgehend auf Nadelholz. Die meisten Strukturklebstoffe sind dementsprechend speziell für die Verarbeitung von Nadelholz, insbesondere Fichte, entwickelt. Der vermehrte Einsatz von Laubholz bzw. Holzwerkstoffen fordert tiefere Erkenntnisse über geklebte Verbindungen mit Laubholz. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über eine umfangreiche Forschungsreihe mit neum Klebstoffen, drei Holzwerkstoffen und vier Arten von Stäben. Die Untersuchungen erfolgten zunächst auf Ebene der Komponenten als vollständige Charakterisierung der Werkstoffe Holz, Klebstoff und Stab. Es folgten großmaßstäbliche Bauteilversuche. Insgesamt wurden 180 Einzelproben getestet. Neben dem experimentellen Teil wurde für den geklebten Anschluss unter Verwendung des probabilistischen Ansatzes ein praxistaugliches Bemessungsmodell für in Laubholz eingeklebte Stäbe unter quasistatischer Belastung entwickelt und validiert. Das Modell lieferte bezogen auf die experiementell ermittelten Bruchlasten Ergebnisse mit einer Genauigkeit von -1 +- 9% (über alle Materialkombinationen gemittelt). Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass die Querzugfestigkeit des Holzes sogar mehr als die Schubfestigkeit auf die Tragfähigkeit des geklebten Anschlusses einwirkt, während die Längszugfestigkeit eine untergeordnete Rolle spielt.

 

Glued‐in Rods (GiR) represent an adhesively bonded structural connection widely used in timber engineering. This article presents an overview over extensive research carried with nine adhesives, three EWP and four types of rods. Investigations started at component level, by fully characterizing all adhesives, EWP, and rods. Investigations at full scale followed, involving five different adhesives, three EWP and four rod types. A total of 180 individual samples were tested. The results allowed to draw conclusions about the relationship between performance of GiR connections, and mechanical properties of their components. In addition to the experimental part, the modelling and strength prediction of Glued‐in Rods was developed and validated. Combining the material characterization with FEA, and reformulating strength in probabilistic terms, then allowed to perform predictions of joint capacities for all 60 experimentally investigated GiR‐configurations. The comparison between predicted and experimental values showed a good agreement with relative difference amounting to –1 ± 9 % (averaged over all GiR‐configurations). Results clearly showed that transverse tensile strength of the wood is at least as important as shear strength for joint capacity of GiR, and that longitudinal strength plays a minor role.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-590540.html