Dissertationen

Auswirkungen der maschinellen Sortierung auf die Bemessung im Holzbau

Dr. DI Christian Georg Stöffler

Betreuer: Hon.Prof. DI Dr.techn. Hans Hartl, Univ.Prof. DDI Michael Flach

Zielsetzung

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Bemessung im konstruktiven Holzbau. Wie auch bei anderen Baustoffen steht dabei das Verhalten des Grundmaterials (mechanische Eigenschaften), neben den auftretenden Einwirkungen, im Vordergrund. Die Besonderheit des Materials Holz liegt jedoch in seiner ausgeprägten Inhomogenität und Anisotropie. Dies hat zu einer differenzierten Betrachtung der Qualität des Holzes geführt. Mit der maschinellen Sortierung ist mittlerweile ein Instrument vorhanden, mit welchem man die Festigkeitseigenschaften nach objektiven Kriterien und mit einer hohen Zuverlässigkeit beurteilen kann.

Um diese Tatsachen zu überprüfen, werden folgende Aspekte näher untersucht

  • Statistische Auswertung der Daten
  • Abschätzung des Sicherheitsniveaus
  • Folgerungen für die Bemessung

Die statistische Auswertung der Daten befasst sich mit dem Problem der Anpassung von Verteilungen und der Ermittlung der Quantilen. Auf Grund fehlender detaillierter Vorgaben werden für beide Bereiche Möglichkeiten zur Berechnung aufgezeigt. Die dabei auftretenden Schwierigkeiten bei der Interpretation der Ergebnisse werden am Beispiel des vorhandenen Datenmaterials diskutiert.

Die Abschätzung des Sicherheitsniveaus wird für eine Biegebeanspruchung mit definierten Lasten (Eigengewicht, Nutzlast, Schneelast) durchgeführt. Dabei wird das bisherige Sicherheitsniveau mit den Bemessungsgleichungen der zulässigen Spannungen (deterministisch) ebenso erörtert, wie das Sicherheitsniveau im Rahmen der semiprobabilistischen Bemessung. Beide Ansätze werden in Bezug auf verschiedene Annahmen für Verteilung und Quantil beurteilt. Darüber hinaus wird der Frage nach Kennwerten für das Sicherheitsniveau nachgegangen, und es werden die diversen Ausführungen dazu aufgezeigt.

Die Folgerungen für die Bemessung betreffen die Festsetzung für den Teilsicherheitsbeiwert M und das 5\%-Quantil. Es wird abgeleitet, dass für ein einheitliches Sicherheitsniveau über die einzelnen Sortierklassen eine Abstimmung dieser beiden Werte erfolgen muss. Vorschläge für die Festsetzung dieser Werte werden gemacht, wobei das zeitlich veränderliche Materialverhalten des Holzes berücksichtigt wird.

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