1 Einführung Das systematische Bewehren von Brettschichtholz mittels Vollgewindeschrauben (VGS) zur Verstärkung und Fügung von Bauteilen stellt sich in der Holzbaupraxis als effiziente und leistungsfähige Konstruktionsmethodik dar. Dabei kommen auch zunehmend Schrauben mit großen In der Konstruktion von filigranen, schlanken Bauteilen aus Holz hat sich deren Bewehrung und Fügung mit selbstbohrenden Vollgewindeschrauben (VGS) als innovative, effektive und praktische Methode erwiesen. In dem mit Schrauben bewehrten Holz kommen selbstbohrende Vollgewindeschrauben großer Baulänge als Bewehrungselemente zum Einsatz. VGS stellen nicht nur ein Befestigungsmittel dar, sondern fungieren aufgrund ihrer hohen Festigkeit und ihrer großen verfügbaren Längen als Basiselement, dessen Verbundeigenschaften mit einer Stahlbetonbewehrung vergleichbar sind. Zur Beschreibung des Verbundverhaltens und der Kraftübertragung bei großen Verbund-und Einbindelängen wurden experimentelle, analytische und numerische Untersuchungen am Lehrstuhl für Tragkonstruktionen der RWTH Aachen in Zusammenarbeit mit dem Institut für Bauforschung (ibac) der RWTH Aachen durchgeführt. Die experimentellen Untersuchungen wurden im Institut für Bauforschung durchgeführt und umfassen mehr als 160 Pull-Out-Versuche sowie 84 Lasteinleitungsversuche, darüber hinaus Versuche zum Einfluss eines Längsrisses sowie einer eingebetteten Schraubenspitze auf das Verbundtragverhalten. Die parallel durchgeführten numerischen und analytischen Untersuchungen bilden die Basis zur Erstellung von Modellen zur Beschreibung des Tragverhaltens und der Kraftübertragung zwischen Schraube und Holz. Die gewonnenen Kenntnisse ermöglichen die Bestimmung eines wirtschaftlichen und gleichzeitig sicheren Bemessungsansatzes unter besonderer Berücksichtigung der Anisotropie des Holzes. In diesem Beitrag werden die Untersuchungsergebnisse, die im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekts ermittelt wurden, dargestellt. Teil 1 behandelt die experimentellen Untersuchungen, Teil 2 die analytischen und numerischen Betrachtungen sowie die Herleitung eines Verbundmodells zur Berechnung der Übertragungslänge.
The available design rules for anchor channels with channel bolts were developed on the basis of the design rules for fasteners installed in conventional concrete. Recently, also more advanced reinforced concrete types became popular, e.g. fibre reinforced concrete for the production of prefabricated tunnel elements. The existing design rules for fasteners including anchor channels with channel bolts do not cover fibre reinforced concrete. To study the load-displacement behaviour in tension and shear, exploratory tests have been carried out on anchor channel-channel bolt-systems cast in plain and fibre reinforced concrete. The test results demonstrate a superior performance of channel bolts installed in anchor channels which were cast in fibre reinforced concrete if compared with systems cast in plain reinforced concrete.
Fachthemenkonstruktionen aus dünnwandigem Material durch Einprägen einer statisch wirksamen Höhe oder als Konstruktionsprinzip für wandelbare und im eigentlichen Wortsinn faltbare Hüll-und Dachkonstruktionen. Beide Arten werden entsprechend ihren Basiseigenschaften unterschieden und als so genannte "starre Faltungen" oder "Raumfaltwerke" und als "kinematische bzw. wandelbare Faltungen" bezeichnet (Bild 2).
The use of self-tapping screws with continuous threads to reinforce and join timbers in addition to glulam elements represents an effective, simple and economic method. The high withdrawal resistance of the screws as well as its continuous bond with the wood enables an effect similar to steel reinforcement in concrete structures. Within the framework of a research project, funded by the German Research Foundation (DFG) at the Chair of Structures and Structural Design in cooperation with the Institute for Building Material Research of the RWTH Aachen University, several tests have realized to investigate the bond behaviour, the force transfer and the anchorage length of the screws. Herewith the stress distribution will be determined with an optical 3D field measuring system, based on the digital image correlation (DIC) method, which measures the strain by observing the surface of the test specimens. To ensure the accuracy of the measurements for a wide measuring field of wood surface, a comparison study was conducted involving traditional electrical sensors (i.e. strain gauges and LVDTs). The results of this study, which confirm the accuracy regarding the determination of stress distribution for small deformations on the wood surface with optical 3D field measuring system, will be presented in this article.
Carbonbeton rückt immer mehr in den Fokus von Planern, Architekten oder Bauherren. Dies begründet sich in den Vorteilen des Baustoffs, wie der enormen Beton-und Ressourcenersparnis oder der Möglichkeit, wesentlich filigranere Strukturen umzusetzen, die sich durch den Ersatz der Stahlbewehrung durch hochleistungsfähige Carbonfasern ergeben [1-5]. Problematisch ist jedoch, dass konventionelle Verbindungselemente für den Stahlbetonbau nur bedingt für Bauteildicken zwischen 20 und 70 mm, wie sie im Carbonbetonbau üblich sind, konzipiert sind. Carbonbeton eignet sich zur Umsetzung einer modularen Bauweise. Dabei werden vorgefertigte Module zur Baustelle transportiert und dort miteinander verbunden [6]. Der Transport sowie die einfache und sichere Montage und Demontage führen zu bisher unbeachteten Anforderungen an die Verbindungstechnik. Um die Vorteile und das Potenzial des Carbonbetons zur Umsetzung einer modularen Bauweise voll ausnutzen zu können, sind neue Verbindungstechniken nötig.
Zur Beschreibung des Verbundverhaltens und der Kraftübertragung von selbstbohrenden Vollgewindeschrauben bei großen Verbund‐ und Einbindelängen in Brettschichtholzbauteilen wurden experimentelle, analytische und numerische Untersuchungen am Lehrstuhl für Tragkonstruktionen der RWTH Aachen in Zusammenarbeit mit dem Institut für Bauforschung (ibac) der RWTH Aachen durchgeführt. Die experimentellen Untersuchungen umfassen mehr als 160 Pull‐Out‐Versuche sowie 84 Lasteinleitungsversuche, darüber hinaus Versuche zum Einfluss eines Längsrisses sowie einer eingebetteten Schraubenspitze auf das Verbundtragverhalten. Die parallel durchgeführten numerischen und analytischen Untersuchungen bilden die Basis zur Erstellung von Modellen zur Beschreibung des Tragverhaltens und der Kraftübertragung zwischen Schraube und Holz. Die gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen die Bestimmung eines Bemessungsansatzes unter besonderer Berücksichtigung der Anisotropie des Holzes. In diesem Beitrag werden die Untersuchungsergebnisse, die im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekts [1] ermittelt wurden, dargestellt. Teil 1 behandelt die experimentellen Untersuchungen [2], Teil 2 die analytischen und numerischen Betrachtungen sowie die Herleitung eines Verbundmodells zur Berechnung der Verankerungslänge.
The lack of suitable connectors for thin‐walled carbon concrete elements with their known resource and material saving properties still represents a major obstacle for practical application. On top, the on‐site installation remains a labor‐intensive task. To overcome this limitation, we report the development of an active assembly connector that enables simple and safe installation of carbon concrete façade elements and increases assembly efficiency. Moreover, the active assembly features permit an assembly without physical access to the connector, called blind assembly. Its concept is based on the recovery expansion of iron‐based shape memory alloys (Fe‐SMA). This paper presents material characteristics such as recovery stress and strain of the Fe‐SMA in compression. The connector concept uses an anchor rail that blocks the recovery extraction of a Fe‐SMA‐fastener to produce a stable, frictional and linear connection. Tensile tests show the impact of design parameters and high pull‐out forces with sufficient design. Also, ongoing long term tensile tests show small creep, so far. The anchor channels integrate well with carbon concrete façade panels. The heating concept with heating cartridges works well, even under cold winter conditions. Wind test results exceed requirements. Finally, a field test shows excellent installation results and proves the ease of assembly as well as the ability for blind assembly.
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