Stabilität von druckbeanspruchten Bauteilen aus Brettschichtholz
Abb. 6: Traglast , in Abhängigkeit der Schlankheit für Stützen mit einer Lastexzentrizität = 15 mm aus Brettschichtholz GL24h (links) und GL32h (rechts): Resultate der Monte-Carlo-Simulation und Versuchsresultate.
können Folgerungen für die Bemessung abgeleitet werden. Abb. 7 zeigt den Vergleich zwischen den charakteristischen Traglasten (5%-Fraktilwerte) gemäss den Normen SIA 265 (2012) und EN 1995-1-1 (2010) und den 5%-Fraktilwerten aus den MonteCarlo-Simulationen. Beispielhaft wurde wiederum die Stütze gemäss Abb. 3 für den Vergleich gewählt. Anhand dieses Vergleiches können einige Differenzen zwischen den Resultaten gemäss der Norm SIA 265 (2012) und der Monte-Carlo-Simulationen festgestellt werden: – Es kann eine zufriedenstellende Übereinstimmung zwischen den mit dem Ersatzstabverfahren berechneten charakteristischen Werten der Traglast und den anhand der Monte-Carlo-Simulationen berechneten 5%-Fraktilwerten gefunden werden. Einzig bei gedrungenen Stützen ( < 50) unterschätzt die Norm die tatsächliche Traglast. – Auch die nach Theorie II. Ordnung berechneten charakteristischen Traglasten liegen für gedrungene Stützen ( < 50) unter den 5%-Fraktilwerten der Monte-Carlo-Simulationen. – Bei Stützen mittlerer und grosser Schlankheit ( > 50) liegend die charakteristischen Werte, welche anhand der Theorie II. Ordnung gemäss der Norm SIA 265 (2012) berechnet wurden, teilweise deutlich über den 5%-Fraktilwerten der Monte-CarloSimulationen. 40
Ausgehend von diesen Erkenntnissen lassen sich einigen Folgerungen für die beiden Bemessungskonzepte ableiten. Für die Differenzen für gedrungene Stützen beim Ersatzstabverfahen kann ein wesentlicher Grund gefunden werden. Die aus den Bemessungswerten gemäss Norm SIA 265 (2012) berechneten charakteristischen Werte der Druckfestigkeit sind etwas tief, weil die Bemessungswerte der Druckfestigkeit gemäss der Norm SIA 265 (2012) etwas vorsichtig sind. Die resultierenden charakteristischen Werte der Druckfestigkeit gemäss der Norm EN 1995-1-1 (2010) sind etwas höher. Auch die charakteristischen Werte der Druckfestigkeit, welche im Anhang B der Norm SIA 265 (2012) angegeben sind, sind etwas höher. Für die Bemessung anhand der Theorie II. Ordnung gilt diese Aussage genauso. Auch hier resultiert die Unterschätzung der Traglast bei gedrungenen Stützen aus den vorsichtigen charakteristischen Werten der Druckfestigkeit. Für die Überschätzung der Traglast für Stützen mit einer Schlankheit > 50 lassen sich hingegen zwei andere Hauptgründe finden: – Das Bemessungskonzept für die Anwendung der Theorie II. Ordnung basiert auf Mittelwerten des Elastizitätsmoduls parallel zur Faserrichtung. Da der Elastizitätsmodul relevant für die Traglast ist, sollte die Bemessung auf dem 5%-Fraktilwert basieren (gleiche Basis wie Festigkeitseigenschaften).