Zuverlässigkeit von Druckstäben aus Holz unter Berücksichtigung des zeit- und feuchteabhängigen Materialverhaltens - Ausweitung und Ergänzung der Untersuchungen auf Druckstäbe innerhalb komplexerer Tragstrukturen des modernen Ingenieurholzbaus

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Karl Rautenstrauch
• Fachliche Zuordnung: Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5184882

Daß der Baustoff Holz ein zeitabhängiges Materialverhalten aufweist, ist bereits seit einiger Zeit bekannt. Dieser Umstand wird jedoch bei Nachweisverfahren für Druckstäbe nach DIN und Eurocode gar nicht oder in ungenügendem Maße berücksichtigt. Neuere Arbeiten des Antragstellers haben gezeigt, daß der Einfluß auf Verformungsverhalten und Langzeit-Stabilität ganz erheblich sein kann. Die negativen Auswirkungen müssen in der derzeitigen Situation dann über zusätzliche Sicherheiten in den Bemessungsverfahren abgedeckt werden. Um eine genauere Aussage zu erhalten, ist eine computergestützte Langzeit-Simulationsstudie zur Abschätzung der Zuverlässigkeit von Druckstäben aus Holz geplant. In dieser Simulation sollen die Stützen über einen längeren Zeitraum wirklichkeitsnahem Gebrauchslasten ausgesetzt werden. Nach der festgelegten Zeitspanne wird die Last dann bis zum Versagen des Bauteils hochgefahren, um das noch vorhandene Sicherheitsniveau abzuschätzen. Die natürliche Verteilung der Holzeigenschaften und deren Einfluß auf das Steifigkeits- und Festigkeitsverhalten, unterschieden nach Druck- und Zugbereich, soll dabei ebenso berücksichtigt werden wie das Plastizierungsvermögen des Holzes unter Druckbeanspruchung. Ein besonderes Augenmerk wird dem zeitabhängigen Materialverhalten gewidmet. Das betrifft sowohl das zeitabhängige Verformungsverhalten, das bei Berechnung nach Theorie 2. Ordnung einen wesentlichen Einfluß auf das Tragverhalten des Druckstabs ausübt, wie auch das Problem des Dauerfestigkeitsverhaltens des Werkstoffes Holz. In einer Voruntersuchung muß der gegenseitige Einfluß dieser beiden Phänomene betrachtet werden. Um sinnvolle Aussagen für die Nutzungsklassen 2 und 3 nach Eurocode 5 zu erhalten, ist auch eine Simulation der Holzfeuchteverteilung im Querschnitt in Abhängigkeit einer vorgegebenen Geschichte des Umgebungsklimas vorgesehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen