Rechenmodelle für geklebte Holz-Beton-Verbundkonstruktionen

Georg Erlinger, Christoph Hackspiel, Karin Nachbagauer

Bei einer Holz-Beton-Verbunddecke (HBV-Decke) übernimmt der Beton die Druck- und das Holz die Zugkräfte. Das Verbindungsmittel (VBM), heutzutage häufig Schrauben oder Kerven, überträgt die Schubkräfte zwischen den beiden Baustoffen. Wir befassen uns mit der Erstellung von zwei 1D-Rechenmodellen für geklebte HBV-Konstruktionen.

Das GZT-Modell dient der Ermittlung der maximalen Traglast und das GZG-Modell berechnet die Durchbiegung über die Zeit, in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit. Grundlage für beide Modelle ist das γ-Verfahren.

Aufbau_der_Lagen

Aufbau und Definition der einzelnen Schichten für ein geklebtes Holz-Beton-Verbundelement gemäß Gamma-Verfahren

VergleichGZT_mitVariation

Vergleich zwischen den Ergebnissen des Rechenmodells und den Tragfähigkeitsversuchen der direkt verklebten Holz-Beton-Verbund Probekörper

Während das Materialverhalten des Betons der ÖNORM EN 1992-1-1 entnommen wurde, wurde für das Holz ein rheologisches Modell aus der Literatur verwendet. Da die Holzfeuchte einen hohen Einfluss auf die Verformung des Bauteils hat, wird diese nach dem Fick´schen Gesetz mit dem impliziten Differenzenverfahren berechnet. Für den Klebstoff wurden Versuche durchgeführt, um den Schubmodul, den E-Modul und die Querdehnzahl zu bestimmen.

Zur Validierung des GZT-Modells wurden 4-Punkt-Biegeversuche durchgeführt. Die Nachrechnung hat gezeigt, dass zwar die Traglast überschätzt wird, jedoch die Systemsteifigkeit relativ gut abgebildet werden kann.

Bei der Validierung des GZG-Modells wurden drei Probekörper über die Dauer von ca. einem Jahr belastet. Der Vergleich mit dem Rechenmodell zeigt, dass das Verformungsverhalten gut abgebildet werden kann.

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