Ausklinkungen in BSP und BSP-Rippenplatten

Projektlaufzeit 09/2019 - 08/2020

Das Brettsperrholz (BSP) gilt als die Fläche im Holzbau. Großformatige, industriell hergestellte Elemente, bestehend aus i.d.R. zueinander orthogonal verklebten Brettlagen, können sowohl als Platte, Scheibe als auch als Träger zum Einsatz kommen. Dabei sind die Elemente in der Lage Schub- und Normalkräfte sowie Biegemomente aufzunehmen, wobei sie gleichzeitig raumabschließend fungieren. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens gilt der Fokus dem Einsatz von BSP als Platte.

Bei der Verbindung von Brettsperrholz-Platten durch einen Stufenfalz oder der Lagerung von BSP- Elementen auf Stahlprofilen werden die BSP-Elemente i.d.R. ausgeklinkt. Diese geometrischen Diskontinuitäten führen zu Spannungskonzentrationen, welche die Tragfähigkeit solcher Bauteile erheblich reduzieren können. Dies ist darauf begründet da es im Bereich dieser Ausklinkungen zu hohen Querzugspannungen in Kombination mit Schubspannungen kommt, was in Folge zu einer Rissbildung führen kann.

Ausklinkungen, wie zuvor für BSP-Platten beschrieben, sind für Träger aus Vollholz oder Brettschichtholz sowie Furnierschichtholz (LVL) bekannt. Die Nachweisführung solcher Bemessungssituationen gemäß Eurocode 5 (EC 5) für die genannten stabförmigen Produkte basiert gegenwärtig auf einem bruchmechanischen Ansatz nach Gustafsson (1988). Produktspezifische Einflüsse werden in dieser Regelung über den Faktor kn berücksichtigt, welcher für das relativ junge Produkt Brettsperrholz noch nicht bzw. nicht ausreichend untersucht vorliegt. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes soll nun geprüft werden, ob eine analoge Anwendung dieses gegenwärtig vorliegenden Nachweisverfahrens für Vollholz, Brettschichtholz und LVL auch, trotz des orthogonalen, geschichteten Aufbaus, für die BSP-Platte möglich ist. Unter diesen Voraussetzungen gilt es den Faktor kn bzw. eine Funktion dessen für BSP zu bestimmen. Andernfalls ist es das Ziel einen alternativen Ansatz für BSP zu erarbeiten.

Analoge Spannungsspitzen und interagierende Querzug- und Schubspannungen treten auch bei ausgeklinkten BSP-Rippenplatten in Form von vom Auflagerpunkt rückspringenden Rippen auf. Ein erster Ansatz für die Nachweisführung solch auflagernah ausgeklinkter BSP-Rippenplatten wurde von Augustin et al. (2016) basierend auf dem elastisch gebetteten Balken publiziert. Im Rahmen dieses Projektes soll ein Vergleich des von Augustin et al. (2016) vorgestellten Modells zusammen mit vorhandenen Prüfergebnisse und dem bruchmechanischen Ansatz erfolgen. Das übergeordnete Ziel ist es eine äquivalente Handhabung und Methodik für alle baurelevanten Holzbauprodukte zu erreichen.

Förderprogramm Collective Research

Collective Research | Basisprogramm

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