Zum Trag- und Verformungsverhalten neuartiger Vollholz-Beton-Verbunddecken mit kombinierten Schubverbindern

Abstract

Diese Dissertation befasst sich mit dem Trag- und Verformungsverhalten eines neuartigen Vollholz-Beton-Verbunddeckensystems unter dem expliziten Einsatz von dabei in kombinierter Form applizierten, typologisch divergenten Schubverbindern, wobei sich diese im näheren Detail hierbei einerseits als linienförmige ballistisch vernagelte Puzzle Strip Schubbleche, sowie andererseits als punktuelle ausgerundete Kerven ohne zusätzliche mechanische Verbindungsmittel zur Abhebesicherung definieren. Wesentliches Ziel der Arbeit soll es dabei sein, das genannte systemcharakteristische Trag- und Verformungsverhaltender Verbundstruktur unter der Berücksichtigung von sowohl Kurz-, als auch Langzeiteinflüssen zu identifizieren, weiterführend zu evaluieren und darüber hinaus im Kontext einer gegebenen Normungslage überdies zu beurteilen bzw. ebendiese in ihrem aktuellen Entwicklungsprozess gleichermaßen zu unterstützen. Hierzu werden zu Beginn kontextuell repräsentative bzw. ebenso artverwandte Schubverbindersysteme mit Hinblick auf ihre strukturrelevanten Charakteristiken entsprechend analysiert und daraus maßgebliche projektrelevante Systemeigenschaften, sowie demgemäß damit in Verbindung stehende Randbedingungen abgeleitet. Basierend auf diesen einleitenddargebrachten Forschungsinhalten, können nächst notwendigen konzeptbedingten Voruntersuchungen schlussfolgernd die maßgeblichen Hauptuntersuchungen durchgeführt werden, wobei sich diese, neben allgemeinen experimentellen materialkundlichen Untersuchungen an den Verbundkomponenten Holz und Beton, hierbei im näheren Detail durchentsprechende experimentelle, sowie auch analytische und numerische Untersuchungen zum expliziten Verbundverhalten der maßgeblichen Tragstruktur auf demgemäß zeitlich, als darüber hinweg auch maßstäblich multiplen Skalenebenen darstellen. Auf Grundlage dieser Untersuchungen wird es folglich nicht nur möglich detaillierte Aussagen zum generellen Trag- und Verformungsverhalten des repräsentativen Struktursystems zu geben, sondern ebendieses gleichermaßen auf Basis kontextuell relevanter mechanischer Entitäten weiterführend zu beschreiben, sowie auch zu bewerten. Überdies können die Forschungsresultate im Sinne einer dem gemäßen komparativen Beurteilungliterarischen und normativen Vergleichsbetrachtungen zugeführt und folglich entsprechend eingeordnet werden. In diesem Sinne zeigen sich die Untersuchungsergebnisse im Kontexteiner komparativen literarischen Betrachtung durch einen grundsätzlich verifizierenden Charakter bestimmt, eine strukturelle Einordung des untersuchten Verbunddeckensystems wird demnach schlussfolgernd möglich. Auch mit darüber hinaus vorliegendem Hinblick auf eine normative Vergleichsbetrachtung der vorliegenden Untersuchungsergebnisse resultieren aus dieser repräsentativ maßgebende Schlussfolgerungen, welche zu größten Teilen zu einer dem gemäßen Verifikation der jeweils gegebenen normativen Zusammenhänge führen, ebendiese teilweise aber zeitgleich auch in entsprechend berichtigender Form darstellen.

This dissertation deals with the load-bearing and deflection behavior of a novel solidwood-concrete-composite floor system under the explicit use of typologically divergentoperating shear connectors applied in a combined form, whereby, defined in a more detailedway, they can be described as linear ballistically nailed puzzle strip shear plates on theone hand, as well as punctual rounded notches without additional mechanical fasteners forlift-off protection on the other hand. The main objective of the work thereby is to identifyand furthermore to evaluate the aforementioned system-characteristic load-bearing anddeflection behaviour of the composite structure, taking into account both short-term andlong-term influences, and, moreover, to assess it in the context of a given standardizationconcept as well as to support this standardization concept in its current developmentprocess.For this purpose, at the beginning, contextually representative or similar shear connectorsystems are analyzed with regard to their structurally relevant characteristics andfurthermore decisive project-relevant system properties as well as associated boundaryconditions are derived thereof. Based on these introductory research contents, and next tonecessary concept-related preliminary explorations, the associated main investigations canbe carried out, whereby, in addition to general experimental material related investigationson the composite components wood and concrete, these can be described by correspondingexperimental, as well as analytical and numerical investigations on the explicit compositebehavior of the relevant load-bearing structure on multiple scale levels, both in terms oftime and size.On the basis of these investigations, it is therefore not only possible to make detailedstatements on the general load-bearing and deflection behavior of the representativestructural system, but also to describe and evaluate it further on the basis of contextuallyrelevant mechanical entities. In addition, the research results can be used for literaryand normative comparative considerations in the sense of an appropriate comparativeassessment as well as an related classification. In this sense, the research results in thecontext of a comparative literary consideration are determined by a fundamentally verifyingcharacter; a structural classification of the investigated composite system becomes thereforepossible as a conclusion. Moreover, when normatively comparing the findings of this study,the results yield representative conclusions. These predominantly confirm the respectivenormative relationships, while in some cases also offering corrective perspectives.