Jürgen Ehlbeck

Einfluß keilgezinkter Lamellen auf die Biegefestigkeit von Brettschichtholzträgern

ZusammenfassungDas im ersten Teil beschriebene Rechenmodell erlaubt, die Tragfähigkeit eines Brettschichtholzträgers mit vorgegebenem oder mit beliebigem Trägeraufbau zu berechnen. In diesem Teil werden die Grundlagen beschrieben, mit denen es möglich ist, den Aufbau eines BSH-Trägers nachzuvollziehen. Die Steifigkeits-und Festigkeitseigenschaften eines jeden Brettabschnittes von 15 cm Länge werden unter Zuhilfenahme von Regressionsgleichungen bestimmt. Auch für keilgezinkte Brettabschnitte wurden aufgrund von insgesamt 239 Zugversuchen an Keilzinkenverbindungen die erforderlichen Beziechungen erfaßt. Mit Hilfe eines Finite Elemente-Programmes kann somit die Biegefestigkeit von BSH-Trägern vorausbestimmt werden.AbstractWith the computer model explained in the proceding paper, the load-carrying capacity of straight glulam beams of certain configuration can be predicted. In this part the basis for simulating the built-up of a beam is described. The stiffness and strength values of each 15 cm long board section are determined using regression equations. Based on 239 tension tests with finger-jointed boards the strength values of finger-joints needed for the computer model were achieved. Thus, with a finite element programme the bending strength of straight glulam beams can be predicted.

Einfluß keilgezinkter Lamellen auf die Biegefestigkeit von Brettschichtholzträgern@@@Influence of fingerjointed lamellae on the bending strength of glulam beams: Entwicklung eines Rechenmodells@@@Development of a computer model

ZusammenfassungEin Rechenmodell zur Vorausbestimmung der Tragfähigkeit von Brettschichtholzträgern wurde entwickelt. Dieses Modell, das sich aus zwei Computerprogrammen zusammensetzt, simuliert den Trägeraufbau unter Erfassung der Werkstoffkennwerte Rohdichte und Ästigkeit der Bretter, bei gleichzeitiger Berücksichtigung von Keilzinkenverbindungen. Mit diesen Daten werden über Regressionsgleichungen Steifigkeits- und Festigkeitseigenschaften der Brettlamellen abschnittsweise berechnet. Ein Finite Elemente-Programm, das mögliche Kraftumlagerungen bei frühzeitigem Versagen einzelner Abschnitte und das nichtlineare Werkstoffverhalten unter Druckbeanspruchung berücksichtigt, berechnet die Tragfähigkeit dieser Träger.AbstractA computer model was developed to predict the load-carrying capacity of glulam beams. This model includes two computer programmes. The first one simulates the built-up beam taking into account the wood density and the knots of the boards as well as the finger joints. The stiffness and strength values of the lamellae are calculated for each section by using regression equations. The second programme predicts the load-carrying capacity of the beams using a finite element method, taking into account a redistribution of forces when single sections fail, and the non-linear stress-strain relationship of wood under compression.

Möglichkeiten zur Erhöhung der Querdruck- und Querzugbelastbarkeit von Holz

ZusammenfassungIm Holzbau ist die Einleitung von Kräften quer zur Holzfaserrichtung oft mit Schwierigkeiten verbunden, da Querdruck zu schädlichen Verformungen und Querzug zu erhöhter Bruchgefahr führt. Die Belastbarkeiten des Holzes können durch verstärkende Maßnahmen erhöht werden. Die durch neuere Forschungsarbeiten entwickelten Möglichkeiten und Verfahren für rechnerische Nachweise werden dem heutigen Kenntnisstand entsprechend aufgezeigt.AbstractIn timber structures load application perpendicular to grain often leads to complications; compression forces cause detrimental deformations and tensile ones increase the risk of failure. Reinforcing measures can considerably improve the load-carrying capacity of wood. Possibilities developed in recent research work and reliable analysis methods are described based on the present state of art.

Einfluß keilgezinkter Lamellen auf die Biegefestigkeit von Brettschichtholzträgern@@@Influence of fingerjointed lamellae on the bending strength of glulam beams Verification of the computer model by bending tests: Überprüfung des Rechenmodells mit Hilfe von Trägerversuchen

ZusammenfassungDie Zuverlässigkeit des im ersten Teil beschriebenen Rechenmodells wurde mit Hilfe von Trägerversuchen überprüft. Insgesamt wurden 8 Versuchsreihen mit je 3 Trägern geprüft, bei denen die äußersten Zuglamellen an definierten Stellen charakteristische Merkmale aufwiesen. Es wurde eine befriedigende Übereinstimmung zwischen den berechneten und den aus den Versuchen ermittelten Bruchlasten festgestellt. Das vorgestellte Rechenmodell ist bei der Behandlung weiterer offener Fragen des Holzleimbaus einsetzbar.AbstractThe reliability of a computer model was verified by bending tests. Eight test series with three replications were performed with glulam beams having certain characteristic attributes in the tension lamellae. A satisfactory agreement was stated between the calculated and the tested ultimate loads. The computer model presented may be used for further problems to be treated in glulam research.

Durchbiegungen von Biegeträgern aus Holz unter Berücksichtigung der Schubverformung

ZusammenfassungBei den im Ingenieurholzbau heute gebräuchlichen Biegeträgerformen ist es in manchen Fällen notwendig, bei Durchbiegungs-berechnungen den Anteil aus der Schubverformung zu berücksichtigen. Es wird ein Verfahren dargelegt, bei dem mit Hilfe einer Schubeinflußzahl die zu der Durchbiegung aus den Biegemomenten noch zusätzlich auftretende Verformung aus den Querkräften berechnet werden kann. Maßgebende Faktoren, die die Schubeinflußzahl charakterisieren, sind das beim Holz und den Holzwerkstoffen relativ große Verhältnis von Elastizitäts- zu Schubmodul, die Anordnung der äußeren Lasten und die Lagerungsart der Träger, die geometrische Querschnittsform sowie das Verhältnis von Stützweite zur gesamten Trägerhöhe. Diese vier Faktoren werden erläutert und ein praktisches Anwendungsverfahren für die Berechnung der Gesamtdurchbiegungen aufgezeigt.SummaryCalculating the deflection of bending members used in modern timber engineering, it is sometimes necessary to consider the percentage due to shear stress deformation. This paper describes a calculating method for the additional deformation from shearing force which appears apart from the deflection due to bending moments, by use of a shear-influence factor. Essential properties of the wood characterizing this shear-influence factor are the relatively high ratio of modulus of elasticity to modulus of rigidity for wood and wood-base materials, the disposition of applied loads and the form of beam supports, the geometry of the cross-section as well as the span-to-depth-ratio. These four factors are explained and a practical method for the computation of the total deflection is shown.

Über die Tragfähigkeit gekrümmter Brettschichtholzträger

ZusammenfassungFür gekrümmte Brettschichtholzträger konstanter Höhe und gekrümmte Satteldachträger wird im Entwurf zu DIN 1052, Teil 1, August 1984, ein Berechnungsverfahren zur Ermittlung der Querzugspannungen angegeben. Für beide Trägertypen wird dabei die gleiche zulässige Querzugspannung festgelegt. Versuche haben gezeigt, daß Satteldachträger aber höhere Lasten als vergleichbare konzentrisch gekrümmte Träger aufnehmen können. Dieses wird anhand der Querspannungsverteilungen erklärt. Zudem wird eine einfache Berechnung für eine Verstärkung mit eingeleimten Gewinde-stangen vorgeschlagen.AbstractIn the draft of DIN 1052, part 1, August 1984, a calculation method is proposed for tensile stresses perpendicular to grain for curved beams of constant depth and for curved tapered beams. For both types of beams the allowable stress is the same. Tests showed however, that curved tapered beams have a higher bearing capacity than comparable curved beams of constant depth. This fact is explained by the distribution of the stresses perpendicular to grain. Additionally, a simple calculation method for radial reinforcement with glued threaded lag bolts is proposed.

Strength and stiffness of ring and shear-plate connections

The development of Eurocode 5, the future European timber design code which is based on the partial safety coefficient method, means a change of timber design code formats in a number of European countries. Because of the change in the code format from allowable values towards partial safety coefficients, characteristic values of strength and stiffness of materials and connections are needed. In order to establish characteristic values of the strength and stiffness of ring and shear-plate connections, existing test data have been evaluated. The results of the evaluation correspond well to a mechanical model assuming a shear block failure of the wood as the governing failure mode.ZusammenfassungDie Entwicklung von Eurocode 5, der zukünftigen europäischen Bemessungsnorm für Holzkonstruktionen, die auf der Methode der Teilsicherheitsbeiwerte basiert, bedeutet eine Änderung der Normenformate in einer Reihe von Ländern. Wegen dieses Wechsels des Normenformates von zulässigen Werten hin zu Teilsicherheitsbeiwerten ist die Kenntnis charakteristischer Werte der Tragfähigkeit und des Verformungsverhaltens von Baustoffen und Verbindungen notwendig. Vorhandene Versuchsergebnisse wurden ausgewertet, um die charakteristischen Werte der Tragfähigkeit und des Verformungsverhaltens von Ringdübelverbindungen zu bestimmen. Die Ergebnisse der Auswertung stimmen gut mit einem mechanischen Modell überein, das von einem Abscheren des Holzes als maßgebendem Versagensmechanismus ausgeht.

Scherfestigkeit rechtwinklig zur Plattenebene und Schubmodul von Bau-Furniersperrholz aus Buche

ZusammenfassungFür hochwertiges Bau-Furniersperrholz aus Buche wurden Scherfestigkeiten rechtwinklig zur Plattenebene an großen und kleinen Prüfkörpern ermittelt. Das Material stammte aus drei deutschen Herstellwerken. Die Dicke der Platten hat auf die Scherfestigkeit praktisch keinen Einflu\. An kleinen Proben ergeben sich jedoch deutlich höhere Festigkeiten. Der Schubmodul kann als von der Plattendicke unabhängig betrachtet werden.AbstractThe panel shear strength of high-quality beech plywood for structural purposes was determined using big and small test specimens. The plywood was manufactured in Germany. The panel thickness has no significant influence on the shear strength. Small test specimens result in distinctly higher shear strength values. The shear modules can be considered independent of the panel thickness.

Tragverhalten von zwei Brettschichtholzträgern während und nach einer Langzeitbelastung von 4 Jahren

Material und Methode: Eine einschichtige harnstofformaldehydharzgebundene Laborspanplatte aus Nadelholzspfinen wurde nach der WKI-Flaschen-Methode ffir 24 h bei 40 ~ in einer geschlossenen 500 ml-Kautexflasche fiber 50 ml destilliertem Wasser gelagert. Das Wasser wurde anschlieBend zur Adsorption organischer Wasserbestandteile durch eine vorkonditionierte Extraktionss/iule gesaugt (100 mg reversed-phase C 8). Die Extraktionssgule wurde mit 1 ml dest. Wasser nachgespfilt und an einer Vakuumpumpe getrocknet. Anschliel3end wurden die adsorbierten organischen Verbindungen mit 2 x 0,5 i-hi Methanol eluiert. Die Methanoll6sung wurde dann fiber Gaschromatographie/Massenspektrometrie analysiert. Tragverhalten von zwei Brettschichtholztr~igern w~ihrend und nach einer Langzeitbelastung von 4 Jahren

Eingeleimte Gewindestangen unter Klimabeanspruchung ohne äußere Lasteinleitung

Material und Methode: Aus PappeMndustrieholz unterschiedlicher Klone (Muhle-Larsen = ML, Androscoggin = AS), Standorte und Altersstufen wurden jeweils f/inf 19 mm dicke UFund PF-gebundene Spanplatten mit unterschiedlichen Rohdichten (480 kg/m 3 bis 640 m 3) hergestellt und gepr/ift. Mit Hilfe der Regressionsanalyse wurden die physikalisch-elastomechanischen Eigenschaften f/Jr eine Plattendichte yon 550 kg/m 3 errechnet. Des weiteren wurden diverse Spangutsowie chemische Platteneigenschaften untersucht und verglichen.