Beurteilung von Brettschichtholz in bestehenden Konstruktionen

Korrelation zwischen Klebstofffugen-Scherfestigkeiten von Bohrkernproben aus gealterten Brettschichtholzproben und den Biege-Schubfestigkeiten selbiger Brettschichtholzproben im Originalmaßstab

Ziel dieses Forschungsvorhabens war ein Beitrag zur Weiterentwicklung der Untersuchungsmethode von Brettschichtholzkonstruktionen (BSH-Konstruktionen) im Bestand. Durch die im Rahmen dieses Forschungsvorhabens generierten Daten wurde die bestehende Methodik zur Beurteilung untersucht. Zudem sollte eine Korrelation der Daten und somit ein Zusammenhang von kleinformatigen Belastungsversuchen an Prüfkörpern aus den Bauteilproben mit der realen Biege-Schubtragfähigkeit dieser Bauteilproben hergestellt werden.

Der Schwerpunkt des Forschungsprojektes lag auf der festigkeitsorientierten Untersuchung des vorhandenen Probenmaterials aus neuem und gealterten Brettschichtholz. Dabei wurde sowohl die Verklebung der Lamellenlagen beleuchtet, der ein wesentlicher Einfluss auf die vorhandene Schubfestigkeit zugeschrieben wird, sowie die globale Schubfestigkeit des Probenmaterials versuchstechnisch abgeprüft. Großformatige Dreipunkt-Biegeversuche mit Spanweiten von ca. drei Metern lieferten Schubfestigkeitswerte des Probenmaterials, welche der realen Festigkeitswerte in einem Biegeträger entsprechen. Dabei wurden bei der Berechnung der Schubfestigkeiten Aspekte wie vorab geöffnete Klebefugen, die Höhe der auftretenden Schubrisse, die teilweise vorhandene Verstärkung der Lasteinleitungsbereiche mit Vollgewindeschrauben, sowie die resultierende, schubbeanspruchte Fläche, berücksichtigt. Weiterhin lieferten in Prüfnormen geregelte, kleinformatige Schubversuche bzw. Bohrkern-Scherversuche am gleichen Probenmaterial Ergebnisse zur Schubfestigkeit des Materials bzw. den Zustand der Verklebung, jedoch unter den Aspekten von geänderter Belastungssituation und Prüfkörperdimensionen. Anschließend wurden die Ergebnisse der Bauteilversuche unter realer Belastungssituation, und die Ergebnisse der in der Untersuchungspraxis etablierten Scherversuchen an Kleinproben, gegenübergestellt. Zur Erweiterung der Datenbasis wurden sowohl an der Forschungsstelle vorhandene Bestandsdaten aus vergleichbaren Untersuchungen, sowie Versuchsdaten aus in der Vergangenheit veröffentlichten, wissenschaftlichen Publikationen herangezogen.

Durch den Vergleich der gewonnenen Versuchsdaten konnte eine anfänglich angezweifelte Korrelation der realen Bauteil-Schubtragfähigkeit und den Festigkeitswerten der Kleinversuche bezüglich des unterschiedlichen Probenmaterials dargestellt werden.

Dies stellt die Möglichkeit einer Abschätzung der Resttragfähigkeiten in Brettschichtholz-Bestandstragwerken auf Basis einer zerstörungsarmen Untersuchungsmethodik an Bohrkernen in Aussicht. Weiterhin gab die statistische Auswertung der Prüfergebnisse aus den Kleinversuchen, und weiteren in der Vergangenheit ermittelten Datensätzen, Hinweise auf eine zweckmäßige Probennahme und Dateninterpretation in der Untersuchungspraxis. Auf Basis der vorgestellten Ergebnisse, und parallel dazu angestoßener Diskussion in einem Fachgremium, wurde ein Entwurf einer Leitlinie zur Beurteilung von Brettschichtholzkonstruktionen im Bestand mittels Bohrkern-Scherprüfung als Arbeitsdokument für die Fachwelt erstellt