Kurzfassung
Für weitspannende Tragwerke kommen im Holzbau in der Regel stabförmige Bauteile zum Einsatz, wobei der Schlüssel zur Wirtschaftlichkeit der Konstruktionen oft in der Schlankheit dieser Holzbauteile liegt. Aufgrund von Biegeknicken und Biegedrillknicken tritt bei diesen schlanken, stabförmigen Holzbauteilen häufig ein sogenanntes Stabilitätsversagen auf. Für eine kombinierte Belastungen aus Moment und Normalkraft, wie sie z.B. bei unterspannten Träger oder Rahmentragwerken auftritt, liegt das Ersatzstabverfahren nach DIN EN 1995-1-1 nach aktuellen Untersuchungen teils weit auf der sicheren Seite, was eine wirtschaftliche und konkurrenzfähige Bemessung solcher Holzbauteile deutlich erschwert. Für diesen kombinierten Ersatzstabnachweis liegen zudem keine Messergebnisse von Versuchen mit baupraktischen Querschnittsabmessungen vor, anhand derer das Bemessungsverfahren verifiziert werden könnte.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es deshalb durch Versuche die Datenbasis für analytische und numerische Untersuchungen zu schaffen, anhand derer das kombinierte Ersatzstabverfahren Biegedrillknicken wirtschaftlich optimiert und die Momenten-Normalkraft-Interaktionsbeziehung für stabilitätsgefährdete Bauteile überarbeitet werden kann. Im Rahmen des Versuchsprogramms sollen sowohl der Einfluss der Schlankheit, als auch des Verhältnisses von Moment zu Normalkraft, auf das Tragverhalten stabilitätsgefährdeter Bauteile untersucht werden. Darauf aufbauend werden geeignete analytische und numerische Modelle entwickelt, die anhand der Versuchsergebnisse verifiziert werden können. Mit diesen können zusätzliche Parameter untersucht und Streuungen berücksichtigt werden und somit eine umfassende Datenbasis für die Überarbeitung des Ersatzstabnachweises geschaffen werden.
Mit dem überarbeiteten Nachweis soll es sowohl Planern, als auch kleinen und mittelständisches Holzbaubetrieben, ermöglicht werden wirtschaftlichere und konkurrenzfähigere Holzbauten zu planen und zu errichten.
Beteiligte Forschungsstellen
Universität Stuttgart
Institut für Konstruktion und Entwurf
Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann, Janusch Töpler
Projektförderung
iVTH e.V. / AiF
Projektlaufzeit
01.01.2021 – 31.12.2023
