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Entwicklung leistungsfähiger, geklebter Verbindungen für Rahmenecken und Stützenanschlüsse unter Verwendung hochfester Anschlußelemente
Bau- und WohnforschungSimon Aicher, Jürgen Herr, Volker Bornschlegl
Forschungs- und Materialprüfungsanstalt Baden-Württemberg -FMPA-, Otto-Graf-Institut, Abteilung 1 Baustoffe, Stuttgart
1997, 170 S.
Fraunhofer IRB Verlag
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Inhalt
Stangen und Platten aus Stahl, die in das Brettschichtholz biegesteifer Rahmenecken und Stützenanschlüsse eingeklebt werden, nutzen die Bauteiltragfähigkeit deutlich besser aus als bei Verbindungen mit Keilzinkenvollstoß oder Dübelkreis. Lassen sich dazu noch die verstärkten Ecken und Anschlüsse demontieren, verschrauben oder verschweißen, sind wesentliche Kosteneinsparungen wegen des effektiveren Transports von Stielen und Riegeln zur Baustelle und wegen des insgesamt rationelleren Bauablaufs ein weiterer Vorteil. Zur Weiterentwicklung biegesteifer, leistungsfähiger Brettschichtholz-Verbindungen untersuchte man mit der Methode der finiten Elemente den Einfluss von Armierungsanordnungen auf den Spannungsverlauf im Eckbereich. Ein vereinfachter analytischer Berechnungsansatz ist erarbeitet worden, dessen Resultate mit denen der Finite-Elemente-Analysen gut übereinstimmen. Auszugsversuche mit axial beanspruchten, in das Brettschichtholz faserparallel eingeklebten Stahl-Gewindestangen dienten zur Abschätzung von Rahmentragfähigkeiten. Neben einem Kalibrierversuch mit einer keilgezinkten Ecke wurden vier gleich große, stahlverstärkte Rahmenecken unterschiedlicher Konstruktion bei negativem Biegemoment experimentell untersucht. Die Eckenspannweite des Rahmens betrug 6,5 m und der Öffnungswinkel der Rahmenschenkel 110 Grad. Das Brettschichtholz entsprach der Festigkeitsklasse BS 16h und hatte einen Querschnitt von 160 x 700 mm. Die Traglasten der verstärkten Rahmenecken erhöhten sich im Mittel auf das 1,55fache der Traglast der keilgezinkten Rahmenecken
Verfügbare Formate
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
2 Auswertung des Schrifttums 2
2.1 Rahmenecken und Stützenanschlüsse 2
2.2 Untersuchungen zu Brettschichtholz-Gewindestangen- und Brettschichtholz-Stahlplatten-Verklebungen 7
3 Rechnerische Untersuchungen 9
3.1 Finite-Element-Berechnungen zu Rahmeneckenausbildungen mit eingeklebten Gewindestangen 9
3.1.1 Allgemeines zur Modellierung 10
3.1.2 Ergebnisse der linear elastischen FE-Berechnungen 12
3.2 Gleichgewichtsmodell für die resultierenden Kräfte 18
3.3 Umlenkdruckspannungen 27
4 Zusammenstellung bekannter Versuchsergebnisse und Bemessungsvorschläge für faserparallel in Brettschichtholz eingeklebte, axial beanspruchte Gewindestangen mit metrisebem Gewinde 30
4.1 Untersuchungen und Bemessungsvorschlag nach Möhler und Hemmer 31
4.2 Untersuchungen und Bemessungsvorschlag nach Riberholt 32
4.3 Untersuchungen und Bemessungsvorschlag nach Ehlbeck et al. sowie Gerold 34
4.4 Untersuchungen und Bemessungsvorschlag nach Blaß et al. für rechtwinklig zur Faserrichtung eingeklebte Gewindestangen 35
4.5 Bemessungsvorschlag in prENV 1995-2 36
5 Untersuchungen an in Brettschichtholz eingeklebten, axial beanspruchten Stahl-Gewindestangen speziell mit großen Einbindelängen 37
5.1 Allgemeines 37
5.2 Versuchsprogramm 38
5.3 Einklebetechnik 40
5.4 Versuchsanordnung und -durchführung 41
5.5 Versuchsergebnisse 42
5.6 Vergleichende Bewertung der Versuchsergebnisse mit großen Einbindelängen mit bekannten Bemessungsvorschlägen 45
6 Anmerkungen zu den Bauteiluntersuchungen 47
6.1 Versuchsaufbau für Traglastuntersuchungen an Rahmenecken in Bauteilabmessungen 47
6.2 Dehnungsmessungen 49
7 Experimentell untersuchte Rahmeneckenvarianten 50
7.1 Allgemeines 50
7.2 Bauartbeschreibungen 52
7.2.1 Rahmenecke II 52
7.2.2 Rahmenecke III 53
7.2.3 Rahmenecke IV 56
7.2.4 Rahmenecke V 58
8 Allgemeines zur Versuchsdurchführung 61
9 Versuchsergebnisse . 61
9.1 Rahmenecke II 62
9.2 Rahmenecke III 66
9.2.1 Globale Last-Verschiebungscharakteristik und Bruchverhalten 66
9.2.2 Gewindestangenkräfte 68
9.2.3 Dehnungsmessungen 70
9.2.4 Vergleich gemessener und rechnerischer Dehnungs- bzw. Spannungsverteilungen 70
9.3 Rahmenecke IV 71
9.4 Rahmenecke V 72
9.4.1 Globale Last-Verschiebungscharakteristik 72
9.4.2 Gewindestangenkräfte und Dehnungsmessergebnisse 75
10 Zusammenfassung 77
11 Literatur 84
Rahmenecke, Stützenanschluss, Verstärkung, Stahlplatte, Gewindestange, Brettschichtholz, Ingenieurholzbau, Versuch, Finite-Elemente-Methode, Traglasterhöhung, Berechnung, Armierung,
Tragfähigkeit mechanischer und geklebter Verbindungsmittel in Buchenfurnierschichtholz
Karlsruher Berichte zum Ingenieurholzbau, Band 36
2021, 322 S., graph. Darst. 210 mm, Softcover
KIT Scientific Publishing
Blockscheren von Holzbauteilen im Verbindungsbereich axial beanspruchter Vollgewindeschrauben
Karlsruher Berichte zum Ingenieurholzbau, Band 35
2019, 66 S., graph. Darst. 21 cm, Softcover
KIT Scientific Publishing
Steifigkeit axial beanspruchter Vollgewindeschrauben
Karlsruher Berichte zum Ingenieurholzbau, Band 34
2019, 188 S., graph. Darst. 21 cm, Softcover
KIT Scientific Publishing
Kontaktverbindungen für aussteifende Scheiben aus Brettsperrholz
Karlsruher Berichte zum Ingenieurholzbau, Band 33
Dissertationsschrift
2018, 268 S., graph. Darst. 21 cm, Softcover
KIT Scientific Publishing
Holztafelbau mit klebstofffreien Beplankungen
Karlsruher Berichte zum Ingenieurholzbau, Band 32
Dissertationsschrift
2017, 254 S., graph. Darst. 21 cm, Softcover
KIT Scientific Publishing
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Optimierung und Systematisierung von Anschlüssen im Holzbau zur Verbreitung der ressourcenschonenden Bauweise
Abschlussbericht.
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2020, 190 S., 168 Abb. u. 19 Tab., Softcover
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Herauswandern von Nagelplatten aus dem Holz - Identifizierung wesentlicher Einflussparameter
Abschlussbericht.
Bauforschung, Band T 3379
2020, 12 S., 4 Abb. u. 1 Tab.,
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Zweiachsige Tragwirkung bei Holz-Beton-Verbundkonstruktionen - Entwicklung von Bemessungsverfahren und Konstruktionsdetails für zweiachsige Lastabtragung bei der Holz-Beton-Verbundbauweise. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3022
2017, 186 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
Untersuchung von Schubnocken aus hochfestem Beton zur Schubverbindung in Holzverbundträgern. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2994
2016, 94 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
Robustheit durch duktile Anschlüsse im Holzbau
Bauforschung, Band T 3312
2015, 125 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
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Neues beim Schraubenpresskleben. Schraubenpresskleben im Holzbau - Teil 2
Der Zimmermann, 2021
Bletz-Mühldorfer, Oliver; Mehlich, Daniel; Bathon, Leander
Schrauben für die Klebeverbindung. Schraubenpresskleben im Holzbau - Teil 1
Der Zimmermann, 2021
Weber, Karl-Josef; Sauter, Jürgen
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Der Zimmermann, 2021
Schoder, David; Hackspiel, Christoph; Sitte, Camillo
Brandmodell für Anschlüsse im Ingenieurholzbau - Chancen und Zukunftsvisionen. Erläuterung anhand einer FE-Modellierung von Haupt-Nebenträger-Anschlüssen im Brandfall und dessen Erweiterungspotenzial
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Trinkert, Angela
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Der Zimmermann, 2021
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