Verbinder aus Kunstharzpressholz – Versuche mit ersten Prototypen für Traglasten bis 500 kN. (10th February 2021) - Aurand, Simon; Blaß, Hans Joachim
Abstract: Systemverbinder für Holz‐Holz‐Verbindungen von Nebenträgern an Hauptträger sind zweiteilige Verbinder aus Metall, deren Vorteil sich u. a. im hohen Vorfertigungsgrad auszeichnet. Für die Entwicklung von neuartigen Haupt‐Nebenträger‐Systemverbindern aus Kunstharzpressholz wurden verschiedene Oberflächenbehandlungen untersucht und die jeweiligen Reibbeiwerte zwischen Verbinder und Holz ermittelt. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wurden in Vorversuchen Verbindungen mit geneigten Schrauben untersucht. Dabei wurden sowohl die Anordnung als auch die Anzahl und Länge der Schrauben systematisch variiert. Überprüft wurden dabei mögliches Blockscherversagen ganzer Schraubengruppen als auch die wirksame Verbindungsmittelanzahl. Das Prüfprogramm umfasste Versuche mit Lasten in drei Hauptrichtungen für verschiedene Prototypen. Zu Beginn wurden Verbinder für eine Tragfähigkeit in Einschubrichtung von 180 kN geprüft, daraufhin Schwerlastverbinder für Traglasten bis 500 kN. Aus den Versuchen resultierten neue Erkenntnisse für die Bemessung solcher Verbindungen. Das ursprünglich vorgeschlagene Rechenmodell wurde sukzessive angepasst und eine auftretende Moment‐Normalkraft‐Interaktion in den Schrauben berücksichtigt. Mit einem mittleren Verhältnis aus Versuchsergebnis zu rechnerischer Schätzlast von 1, 05 trifft das angepasste Modell die Tragfähigkeit sehr gut. Im direkten Vergleich der charakteristischen Tragfähigkeiten der Prototypen mit handelsüblichen Verbindern schneiden diese sehr gut ab und übertreffen z. T. Verbinder aus Aluminium. Abstract: Densified veneer wood connectors – tests with first prototypes for loads up to 500 kN System connectors for timber‐to‐timber secondary beam to main beam connections are two‐part connectors made of metal, the advantages of which are, among other things, distinguished by the high degree of prefabrication. For the development of new beam‐to‐beam connectors, various surface treatments were examined and the respective coefficients of friction were determined. Based on these results, connections with inclined screws were examined in preliminary tests. The arrangement as well as the number and length of screws were systematically varied. Possible block shear failure of entire screw groups, as well as the effective number of fasteners were checked. The test program included tests in the main load directions for various prototypes. First, connectors for a load carrying capacity of 180 kN were tested in the insertion direction, then heavy‐duty connectors for loads up to 500 kN. New insights for the dimensioning of such connections resulted from the experiments. The originally proposed calculation model was successively adapted and the Moment‐Normal force‐interaction in the screws was taken into account. With an average ratio of the ultimate test load to the expected capacity of 1.05, the adapted model predicts the load carrying capacity very well. In a direct comparison of the characteristic load carrying capacities of the prototypes with commercially available connectors, the prototypes perform very well and in some cases outperform conventional connectors made of aluminium.