P_2.2.2 mech_mod

Bisherige Materialmodelle eignen sich relativ gut für Verformungsberechnungen von Holzkonstruktionen oder auch Detailausbildungen, für Festigkeitsberechnungen sind die praktischen Verwendungsmöglichkeiten derzeit allerdings als ungenügend zu bezeichnen.

Ziel ist die Entwicklung eines makroskopischen, baupraktisch relativ leicht verwendbaren allgemeinen Materialmodells für Holz für den Einsatz in FE-Analysen. Dies dient zum Berechnen von Verformungen und Tragfähigkeiten von Strukturen. Das Berechnen lokaler Details sowie Erklärung von holzbauspezifischen Effekten von ausgewählten Strukturen wie BSH-Biegebalken, BSP Platten oder BSP Wandscheiben unter Schubbeanspruchung mit und ohne Öffnungen bzw. Aussparungen sowie Einsatz desselben in typischen Problemstellungen ist weiters vorgesehen. Holzbaurelevante offene Fragestellungen sollen auf diese Art vertieft untersucht werden, um das Verständnis zu verbessern und im optimalen Fall Verbesserungen herbeizuführen sowie das mögliche Versagen dieser Holzbaustrukturen wesentlich zu reduzieren.

Grundlage dieses Teilprojekts bildet die bereits bestehende Implementierung eines 3D-Materialmodells für Holz als USER-Subroutine für das FE-Paket ABAQUS. In diesem Materialmodell ist ein linear elastisches orthotropes Materialverhalten bis zum Erreichen der jeweiligen Festigkeit angenommen. Nach Überschreiten der Festigkeit erfolgt je nach Spannungskomponente entweder eine lineare oder nicht lineare Verfestigung bei Druck in und quer zur Faserrichtung oder eine exponentielle Entfestigung für Zug oder Schubspannungen parallel zur Faserrichtung. Bislang ist keine Interaktion zwischen den einzelnen Spannungen vorgesehen.