Zahirovic, S. (2019). Zum Tragverhalten von Furnierschichtholz-Faserbeton-Verbunddecken [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. https://doi.org/10.34726/hss.2019.66312
In der heutigen Zeit spielen wohl die Kosten und die Wirtschaftlichkeit eine der wichtigsten Rollen im Bauwesen. Zeitgleich rücken der Aspekt der Nachhaltigkeit und der Begriff des ökologischen Bauens immer mehr an die Spitze, aufgrund der Tatsache, dass der Klimawandel auch vom Bauwesen sehr geprägt wird. Nun wird versucht, die genannten Gründe bzw. Gegenpole miteinander zu verbinden, sodass einerseits wirtschaftlich und andererseits ökologisch und nachhaltig gebaut werden kann. Dieser Gedanke ist der Grund, warum derzeit zahlreiche Studien, Forschungen und Facharbeiten hinsichtlich Holz-Beton-Verbunddecken stattfinden. Bei dieser Art von Verbundkonstruktionen findet eine Optimierung der Ausnutzung der jeweiligen Materialeigenschaften statt. Das Holz wird entweder als Platte oder als Träger in der Zugzone, und die Betonplatte, welche als abschließende Oberfläche fungiert, in der Druckzone situiert. Diese beiden Bauteile werden schubfest miteinander verbunden, sodass die Lastabtragung nicht über die beiden Einzelquerschnitte, sondern über einen Gesamtquerschnitt stattfindet. Als Schubverbindungsmittel kommen zumeist stiftförmige Verbindungsmittel in Form von Dübel oder Schrauben zur Anwendung, welche, je nach Anordnung und Neigung, die Last unterschiedlich abtragen können. Weiters wird für die Schubkraftübertragung auch der direkte Kontakt im Sinne eines Formschlusses zwischen Beton und Holz angewendet. Aus diesem Grund werden im Zuge der experimentellen Untersuchung dieser Arbeit Scherversuche durchgeführt, welche zum einen unterschiedliche Schrauben mit unterschiedlicher Anordnung (Neigungswinkel) aufweisen, und zum anderen Kerven im Holz, welche mit Beton gefüllt werden. Anschließend werden die Prüfungen ausgewertet und mit bereits vorhandenen Formelapparaten aus Normen bzw. Zulassungen verglichen. Im Zuge dieser Arbeit wird das Hauptaugenmerk auf die Kombination der Hauptmaterialien Furnierschichtholz (zu Englisch: laminated veneer lumber = LVL) als Träger/Balken mit Stahlfaserbeton als Aufbetonplatte gelegt. Bei Furnierschichtholz handelt es sich um ein Holzwerkstoff, welcher aus Schälfurnieren, die miteinander verklebt sind, zusammengesetzt ist. Dabei können die einzelnen Furnierlagen, je nach Anwendungsgebiet, in eine Richtung (für Balken) oder kreuzweise (für Platten) angeordnet werden. Aus diesem Grund weist das Furnierschichtholz eine weitaus höhere Homogenität verbunden mit höheren Festigkeitseigenschaften als übliches Vollholz auf. Bei Stahlfaserbeton handelt es sich um einen Beton, welchem Stahlfasern, meist während des Mischvorgangs, zugegeben werden. Diese sind anschließend willkürlich im Beton verteilt, sodass keine explizite Lastabtragungsrichtung vorhanden ist. Im Gegensatz zu handelsüblichem Stahlbeton, fällt die erforderliche Betondeckung bei Verwendung von Stahlfaserbeton vollkommen weg, sodass das Mehrgewicht zufolge erforderlicher Betondeckung und somit auch die Gesamthöhe dadurch reduziert werden kann. Neben dem Schubverbindungsmittel Schraube, wird auch die formschlüssige Verbindung mit Kerven untersucht. Bei dieser Verbindungsart wird die Schubkraft über punktuellen Kontakt zwischen Beton und Holz übertragen. Um die Auswirkung der Kerventiefe auf die maximal zuübertragende Schubkraft zu erhalten, werden ebenfalls Versuche mit unterschiedlichen Kerventiefen durchgeführt. Die experimentelle Untersuchung besteht dabei aus Kleinteil-Scherversuchen/Push-Out Versu-chen, welche unterschiedliche Versuchsserien beinhalten. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf dem Vergleich zwischen stiftförmigen Verbindungsmittel und der formschlüssigen Verbindung mit Kerve. VII Zur Validierung der Versuchsergebnisse wurden FE-Modelle mithilfe des FE-Programmes ABAQUS CAE erstellt. Dadurch sollen weitere Überlegungen zu Spannungen und Verformungen innerhalb des Prüfkörpers ermöglicht werden.
de
Nowadays, the cost and the economy play one of the most important roles in the building and construction industry. At the same time, the aspect of sustainability and the concept of ecological construction are increasingly becoming more important, due to the fact that climate change is also influenced by construction. Now, an attempt is made to connect the mentioned reasons or counter points, so that on the one hand economic and on the other hand ecological and sustainable construction can be achieved. This is the reason, why there are currently numerous studies, researches and research paper on wood-concrete composite floor. In this type of composite structures, an optimization of the utilization of the respective material properties takes place. The wood is placed either as a slab or as a carrier in the tension zone, and the concrete slab, which acts as a final surface, in the pressure zone. These two components are shear-resistant connected to each other, so that the load transfer does not take place over the two individual cross-sections, but over an overall cross-section. For shear-connection usually pin-shaped connecting means in the form of dowels or screws are used, which, depending on the arrangement and inclination, can transfer the load differently. Further-more, for the transmission of the shear force also the direct contact in the sense of a form closure between concrete and wood is applied. For this reason, shear tests are carried out in the course of the experimental investigation of this diploma thesis, which on the one hand have different screws with different arrangement (in-clination angle) and on the other notched connections in the wood, which are filled with concrete. Afterwards, the tests are evaluated and compared with existing formulas from standards or ap-provals. In the course of this diploma thesis the main focus is placed on the combination of the main materials laminated veneer lumber (LVL) as beam with steel fiber reinforced concrete as a concrete slab. Laminated veneer lumber (LVL) is a wood material that is composed of peeled veneers glued together. Depending on the application, the individual veneer layers can be arranged in one direction (for beams) or crosswise (for panels). For this reason, the laminated veneer lumber has a much higher homogeneity combined with higher strength properties than conventional wood. Steel fiber concrete is a concrete to which steel fibers are added, usually during the mixing process. These fibers are arbitrarily/randomly distributed in the concrete, so that no explicit load transfer direction exists. In contrast to commercial reinforced concrete, the required concrete cover is completely eliminated when using steel fiber concrete, so that the extra weight due to required concrete cover and thus the overall height can be saved. In addition to the shear connector screw, the form closure with notched connections is also examined. With this type of connection, the shear force is transferred via contact between concrete and wood. In order to obtain the effect of the depth of the notch on the maximum shear to be transmitted, experiments are also carried out. The experimental investigation consists of small part shear tests, which include different series of experiments. The main focus is on the comparison between pin-shaped connection means and the form closure with a notch. To validate the test results, FE models were created using the FE program ABAQUS CAE. This should allow further consideration of stresses and deformations within the specimen.