Ein mechanisch konsistenter Ansatz für den Stabilitätsnachweis für Holzträger unter Druck und Biegung um die starke Achse – Teil 2

Der Stabilitätsnachweis von schlanken, auf Biegung um die starke Achse beanspruchten Holzträgern kann mit einer nichtlinearen Computerberechnung oder nach dem Ersatzstabverfahren erfolgen. Allerdings, im Vergleich zu einem numerischen Querschnittsnachweis nach Theorie 2. Ordnung mit Ersatzimperfektionen, führt der Bauteilnachweis für Biegedrillknicken nach dem Ersatzstabverfahren mit Reduktionsfaktoren nach den derzeitigen Regeln zu unterschiedlichen Ergebnissen. Im vorliegenden Beitrag werden beide Nachweisverfahren näher untersucht. Im ersten Teil wurde ein mechanisch konsistenter Ansatz für Knickkurven des Biegeknickens und Biegedrillknickens unter Verwendung eines geeigneten eigenformaffinen Imperfektionsansatzes vorgestellt, dessen Ergebnisse mit einer geometrisch nichtlinearen Berechnung nach Theorie 2. Ordnung übereinstimmen. Es wurde dargelegt, dass auch die Effekte aus Plastizierung berücksichtigt werden können. In diesem zweiten Teil des Beitrags wird über Ergebnisse von Biegedrillknickversuchen an Brettschichtholzträgern mit weitestgehend idealen Randbedingungen und richtungstreuer Lasteinleitung berichtet. Daraus können weitere Imperfektionsgrößen bestätigt oder modifiziert werden, mit denen der hier vorgestellte Knickkurvenansatz für das Biegedrillknicken bedient werden kann.

Slender timber beams in bending can be designed using different methods in view of out‐of‐plane stability. Lateral torsional buckling may be verified either using the so called equivalent member method or by means of 2 order calculations, considering equivalent imperfections. Applying current codes, however, determining the lateral torsional buckling resistance using either of these both methods, leads to different results. In this paper, the background of both verifications is investigated in deep. Moreover, as an alternative approach, a non‐linear calculation with an imperfection shape in affinity to the critical shape was presented in part 1 of this paper. By scaling the curvature, the same results as by the equivalent member method can be achieved. It was shown that plasticity effects can be considered as well. In this part 2, results of lateral torsional buckling tests on glued laminated timber beams are presented, with nearly ideal boundary conditions and load direction remaining vertical through‐out the test. Based on these test first tentative values can be obtained for the imperfection compatible with the alternative lateral torsional buckling approach presented.