Optimierung und Systematisierung von Anschlüssen im Holzbau zur Verbreitung der ressourcenschonenden Bauweise

Anschlüsse im Holzbau werden heutzutage meist als Unikate konstruiert und bemessen. Um einen komplexen Anschluss wirtschaftlich und dennoch schnell bemessen zu können, fehlen eine allgemeingültige Berechnungsmethode und meist die notwendigen Informationen zum Last-Verformungsverhalten der einzelnen Anschlusskomponenten. Um die Konkurrenzfähigkeit des Werkstoffes Holz in anspruchsvollen Tragwerken oder auch bei häufig wiederkehrenden Anschlusstypen zu erhöhen und eine Systematisierung und Katalogisierung typischer Anschlüsse zu ermöglichen, ist daher eine Weiterentwicklung der Bemessungsverfahren und der normativen Regelungen zur Vorhersage des Last-Verformungsverhaltens von Anschlüssen erforderlich. Dies kann durch die Anwendung der Komponentenmethode zur Bemessung von Anschlüssen im Holzbau realisiert werden.
Ziel dieses Forschungsvorhabens war es daher, die Anwendung der Komponentenmethode für die Bemessung von Holztragwerken zu ermöglichen und voranzutreiben. Anhand des Beispiels eines Stützenfußpunktes wurden die Möglichkeiten und die noch bestehenden Einschränkungen bei deren Anwendung auf Basis der heutigen normativen Regelungen aufgezeigt.
Dem Grundgedanken der Komponentenmethode, einer Zerlegung des komplexen Anschlusses in einzelne Grundkomponenten, wurde auch hier am Beispiel eines typischen momententragfähigen Anschlusses gefolgt. Der untersuchte Anschluss eines Stützenfußpunktes wurde dazu in einzelne Komponenten zerlegt, die dann wiederum durch experimentelle, analytische und numerische Verfahren näher untersucht wurden. Durch die so erfolgten Detailuntersuchungen konnten jeweils Federkennlinien zur Ermittlung der Tragfähigkeit und der Steifigkeit der Komponenten entwickelt und anhand der Versuchswerte validiert werden. Als Referenz für die entwickelten Federmodelle wurden zehn großmaßstäbliche Bauteilversuche an unterschiedlich ausgeführten Varianten eines Stützenfußpunktes durchgeführt. Die Modelle wurden im Rahmen einer Parameterstudie ausführlich hinsichtlich des Einflusses der jeweiligen Komponenteneigenschaften untersucht.
Zuletzt wurden die Forschungsergebnisse in Form eines Bemessungsbeispiels für die Praxis aufbereitet. Hierbei wurde der untersuchte Stützenfußpunkt exemplarisch nach der aktuellen Version der DIN EN 1995-1-1 und mit Hilfe der Komponentenmethode bemessen.
Die Anwendbarkeit der Komponentenmethode im Holzbau kann durch das Forschungsvorhaben bestätigt werden, allerdings sollten die Last-Verformungseigenschaften der maßgebenden Komponenten so genau wie möglich bekannt sein. So ist auch eine Vorhersage und gezielte Vermeidung spröder Versagensmechanismen möglich.