Entwicklung einer Traglasttheorie für Holztafeln

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Martin H. Kessel
• Fachliche Zuordnung: Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5438814

Im ersten Förderungsabschnitt wurde ein analytisches Berechnungsverfahren auf Basis des Weggrößenverfahrens entwickelt, mit dem Traglasten von Holztafelkonstruktionen mit der Einschränkung berechnet werden können, dass sowohl die Rippen als auch die Beplankung der Tafeln starr sind. FE-Vergleichsrechnungen zeigten jedoch, dass durch die Annahme starrer Rippen nicht in allen Fällen der Beanspruchungszustand von Rippen, Verbund und Beplankung zutreffend abgebildet werden kann. Im zweiten Förderungsabschnitt wurde dieses analytische Verfahren zur Fließverbundmethode erweitert. Dabei wurden zur besseren Abschätzung der Steifigkeiten Gelenke in den durchlaufenden starren Rippen eingeführt. Damit ist das Verfahren grundsätzlich allgemeingültig auf beliebige Problemstellungen im Holztafelbau anwendbar. Besondere Bedeutung hat das erweiterte Verfahren z. B. für die in allen Wohngebäuden vorhandenen Deckentafeln mit freien Plattenrändern. Das modifizierte Verfahren konnte durch FE-Simulationen verifiziert werden. Darüber hinaus wurde im zweiten Förderungsabschnitt das physikalisch nichtlineare Stab-Verbund-Modell entwickelt, um die Steifigkeit der Rippen, die Art der Verbindung der Rippen untereinander, ihre Lagerung und die Art der Lasteinleitung berücksichtigen zu können. Dabei stand die Berechnung der Beanspruchungen von Rippen und Verbund im Vordergrund, ohne den Deformationen Beachtung zu schenken. Im dritten Förderungsabschnitt soll nun experimentell und numerisch mit Hilfe des Stab-Verbund-Modells, das eine iterative Berechnung der plastischen Grenzlast erlaubt, insbesondere das Deformationsverhalten von Tragwerken aus scheibenartig beanspruchten Tafeln untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen