Tragfähigkeit und Bemessung von Brettschichtholzträgern mit runden Durchbrüchen - Sicherheitsrelevante Modifikationen der Bemessungsverfahren nach Eurocode 5 und DIN 1052. (Bauforschung)
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Tragfähigkeit und Bemessung von Brettschichtholzträgern mit runden Durchbrüchen - Sicherheitsrelevante Modifikationen der Bemessungsverfahren nach Eur, Die theoretischen Untersuchungen umfassten die Entwicklung eines Weibull-Theorie basierten Bemessungsverfahrens, wobei die Zugbeanspruchung rechtwinklig zur Faserrichtung als ausschlaggebend tragfähigkeitsbestimmend betrachtet wird. Der Weibull-Ansatz wurde gewählt, da er sich nachweislich gut für sprödbrüchige, stochastisch defektbehaftete Materialien/Materialeigenschaften und für die einfache Berücksichtigung sehr inhomogener Spannungsverteilungen in unterschiedlich großen Volumina eignet. Da die Weibull-Theorie bereits europäisch (EC 5) und national (DIN 1052:2004) für den Nachweis von "Querzug"-Spannungen infolge Umlenkkräften in gebogenen und satteldachförmigen BSH-Trägern verwendet wird, stellt die Wahl des Bemessungskonzepts auch die konsequente Ausweitung einer insgesamt als zielführend anerkannten Modellvorstellung für Brettschichtholz dar. Der Bemessungsansatz erfasst alle in den Versuchen als durchriss- und traglastbestimmend festgestellten Parameter: die Schnittgrößen V und M, das Durchbruchsverhältnis d/h, die bezogene Trägerkrümmung h/r tief m und die Bauteilgröße respektive den hiermit verbundenen Maßstabseffekt. Zur Anpassung des rechnerischen Bauteilwiderstandes im Bemessungsansatz an die Gesamtheit der Versuchsergebnisse wurde ein skalarer Parameter eingeführt, der durch Minimierung der Fehlerquadrate zwischen berechneten und experimentellen Werten aller Testreihen berechnet wird. Die Bestimmung des Kalibrierfaktors kann prinzipiell mit nahezu gleicher Anpassungsgüte sowohl bezüglich der charakteristischen Durchriss- wie der Höchstlasten vorgenommen werden. Auf der Grundlage der festgestellten Schädigungsabfolge und der Gesamtheit der Versuchsergebnisse ist jedoch im Hinblick auf die langfristige Standsicherheit und die Gebrauchstauglichkeit von BSH-Trägern mit Durchbrüchen ohne planmäßig akzeptierte großformatige Risse ausschließlich die Verwendung des anhand der Durchrisslasten bestimmten Kalibrierfaktors vertretbar. Das entwickelte Bemessungsverfahren liefert bei kleinen und mittleren Trägerhöhen bis rd. 0,5 m vergleichbare Ergebnisse wie DIN 1052:2004, die beide jeweils gut mit den Versuchsergebnissen übereinstimmen. Bei größeren Trägerhöhen liefert der die Bauteilhöhe experimentell nachweislich unzutreffend berücksichtigende Ansatz der DIN 1052:2004 zunehmend deutlich höhere Tragfähigkeiten als das den Größeneinfluss der Versuche gut abbildende Weibull-Modell. Da kein begründeter Anhaltspunkt dafür vorliegt, dass sich der festgestellte Größeneinfluss bei Bauteilhöhen größer als 0,9 m deutlich abmindert, ist davon auszugehen, dass auch die charakteristischen Werte der Höchstlasten sodann nur noch durch das Weibull-Modell konservativ beschrieben werden und gemäß DIN 1052:2004 wesentlich überschätzt werden.

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Tragfähigkeit und Bemessung von Brettschichtholzträgern mit runden Durchbrüchen - Sicherheitsrelevante Modifikationen der Bemessungsverfahren nach Eur, Die theoretischen Untersuchungen umfassten die Entwicklung eines Weibull-Theorie basierten Bemessungsverfahrens, wobei die Zugbeanspruchung rechtwinklig zur Faserrichtung als ausschlaggebend tragfähigkeitsbestimmend betrachtet wird. Der Weibull-Ansatz wurde gewählt, da er sich nachweislich gut für sprödbrüchige, stochastisch defektbehaftete Materialien/Materialeigenschaften und für die einfache Berücksichtigung sehr inhomogener Spannungsverteilungen in unterschiedlich grossen Volumina eignet. Da die Weibull-Theorie bereits europäisch (EC 5) und national (DIN 1052:2004) für den Nachweis von "Querzug"-Spannungen infolge Umlenkkräften in gebogenen und satteldachförmigen BSH-Trägern verwendet wird, stellt die Wahl des Bemessungskonzepts auch die konsequente Ausweitung einer insgesamt als zielführend anerkannten Modellvorstellung für Brettschichtholz dar. Der Bemessungsansatz erfasst alle in den Versuchen als durchriss- und traglastbestimmend festgestellten Parameter: die Schnittgrössen V und M, das Durchbruchsverhältnis d/h, die bezogene Trägerkrümmung h/r tief m und die Bauteilgrösse respektive den hiermit verbundenen Massstabseffekt. Zur Anpassung des rechnerischen Bauteilwiderstandes im Bemessungsansatz an die Gesamtheit der Versuchsergebnisse wurde ein skalarer Parameter eingeführt, der durch Minimierung der Fehlerquadrate zwischen berechneten und experimentellen Werten aller Testreihen berechnet wird. Die Bestimmung des Kalibrierfaktors kann prinzipiell mit nahezu gleicher Anpassungsgüte sowohl bezüglich der charakteristischen Durchriss- wie der Höchstlasten vorgenommen werden. Auf der Grundlage der festgestellten Schädigungsabfolge und der Gesamtheit der Versuchsergebnisse ist jedoch im Hinblick auf die langfristige Standsicherheit und die Gebrauchstauglichkeit von BSH-Trägern mit Durchbrüchen ohne planmässig akzeptierte grossformatige Risse ausschliesslich die Verwendung des anhand der Durchrisslasten bestimmten Kalibrierfaktors vertretbar. Das entwickelte Bemessungsverfahren liefert bei kleinen und mittleren Trägerhöhen bis rd. 0,5 m vergleichbare Ergebnisse wie DIN 1052:2004, die beide jeweils gut mit den Versuchsergebnissen übereinstimmen. Bei grösseren Trägerhöhen liefert der die Bauteilhöhe experimentell nachweislich unzutreffend berücksichtigende Ansatz der DIN 1052:2004 zunehmend deutlich höhere Tragfähigkeiten als das den Grösseneinfluss der Versuche gut abbildende Weibull-Modell. Da kein begründeter Anhaltspunkt dafür vorliegt, dass sich der festgestellte Grösseneinfluss bei Bauteilhöhen grösser als 0,9 m deutlich abmindert, ist davon auszugehen, dass auch die charakteristischen Werte der Höchstlasten sodann nur noch durch das Weibull-Modell konservativ beschrieben werden und gemäss DIN 1052:2004 wesentlich überschätzt werden.

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Taschenbuch, Label: IRB Verlag, IRB Verlag, Produktgruppe: Book, Publiziert: 2008-09-03, Studio: IRB Verlag.

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