Development of a load capacity theory of timber panel elements
Applied Mechanics, Statics and Dynamics
Final Report Abstract
Aufbauend auf den Ergebnissen der Förderabschnitte 1, 2 und 3 der „Entwicklung einer Traglasttheorie für Holztafeln“, die scheibenartig beansprucht werden, sind in diesem Bericht die im Förderabschnitt 3 des Forschungsvorhabens entwickelten Rechenmodelle und –verfahren, die die Bestimmung der Verbundgrößen P90 und M im elastischen, plastischen und vollplastischen Zustand und für gegebene lokale Verformungen eines Verbundes von Rippe und Platte ermöglichen, um die Verbundgröße P0 erweitert. Dadurch konnten in die zugehörigen Interaktionsdiagramme für P90 und M um den Einfluss der Verbundgröße P0 erweitert werden. Zudem ist es möglich die Interaktionsdiagramme als Isofläche gleicher Verschiebung darzustellen. Als statisches Modell des Verbundes wurde weiterhin vereinfachend eine kontinuierliche Verbindung der Steifigkeit k in N/mm² eines elastischen, ideal plastischen Stoffgesetzes gewählt, obwohl die Verbindung durch diskret wirkende stabförmige Verbindungsmittel der Steifigkeit K in N/mm erzeugt wird. Die für den Verbund entwickelten Rechenmodelle und –verfahren basieren auf der Annahme starrer Rippen und Platten. An einigen wichtigen Beispielen konnte gezeigt werden, wie sich die lokalen Verbundgrößen auf ganze Tafeln übertragen lassen. Dadurch konnten für die Tafeltypen 1 und 2 nach Kessel, Sieder, Anheier und Janßen (2018) Bestimmungsgleichungen im Traglastzustand entwickelt werden. Mit Hilfe des Stab-Verbund-Modells von Hall (2012) wurden diese überprüft und deren Konservativität aufgrund der Umlagerungsmöglichkeiten in den Tafeln quantifiziert. Zudem konnte verifiziert werden, dass der im Rahmen des semi-probabilistischen Sicherheitskonzeptes definierte Bemessungszustand dem elastischen Grenzzustand der Tafel entspricht, wenn die 1,5-fache bezogene Fließverschiebung als übermäßige lokale Randverschiebung des Verbundes festgelegt wird.
