Fügung und Verstärkung von Brettschichtholzbauteilen mit ab initio eingeklebten Stahlblechlamellen

Das Forschungsvorhaben umfasste die Untersuchung der produktionstechnischen Bedingungen und der Festigkeitseigenschaften von mit eingeklebten Stahlblechlamellen verstärkten Brettschichtholzbauteilen und ihrer Fügungen. Die Stahlblechlamellen wurden dabei nicht nachträglich, sondern bereits beim Herstellprozess im Leimholzbetrieb eingebracht (ab initio). Nach der Auswahl geeigneter Blech-Klebstoff-Kombinationen wurde das Tragverhalten der Verklebung in Pull-Out-Versuchen ermittelt und der Einfluss der Verbundlänge, einer einseitigen MUF-Verklebung und einer Vorbehandlung der Bleche mit einem Primer untersucht. Die Ermittlung der Dauerhaftigkeit der Verklebungen erfolgte durch zyklische Durchfeuchtungs- und Austrocknungsversuche einschließlich einer Heißwasserlagerung. Das stark unterschiedliche Verformungsverhalten von Holz und Stahl bei Temperatur- und Feuchte-schwankungen stellt eine erhebliche Zusatzbelastung für den Verbund der Verklebung dar. Die lastabhängige Langzeitfestigkeit (DOL-Effekt) und das Kriechverhalten der Verklebungen wurden unter Dauerlast und zyklischem Wechselklima in der Klimakammer untersucht und anschließend die Resttragfähigkeit unter Kurzzeitlast ermittelt. Der automatisierte Brettschichtholzherstellungsprozess wurde analysiert und geeignete Verfahren und Positionen zur Integration des Einklebens der Stahlbleche ermittelt. Der Herstellungsprozess beim Einkleben von verstärkenden Stahlblechen einschließlich des anschließenden Abbunds wurde anhand von  Zugstäben und Biegeträgern in Bauteilgröße erprobt. Für die mit ab initio eingeklebten Stahlblechen verstärkten Brettschichtholzbauteile wurden Anschluss- und Verbindungsdetails entwickelt: ein Zugstabanschluss und ein biegesteifer Trägerstoß. Die Kraftübertragung bzw. -einleitung in den Brettschichtholzquerschnitt erfolgte über selbstbohrende Stabdübel oder Bolzen und eingeschlitzte oder außenliegende Anschluss- bzw. Verbindungsbleche. Durch Optimierung der eingeklebten Verstärkungsbleche kann eine weitere Steigerung der Tragfähigkeit erreicht werden. Die Anschlüsse erreichten im Versuch sehr hohe Tragfähigkeiten und belegen die Leistungsfähigkeit des Verstärkungs- und Fügungsprinzips mit ab initio eingeklebten Stahlblechen für den Ingenieurholzbau.