Philipp Dietsch

Eine bekannte Herausforderung in Entwurf und Bemessung von Brettschichtholz aus Nadelholz sind die im Vergleich zur Biegefestigkeit geringen Schub‐ und Querzugfestigkeiten. Auswertungen von Schadensfällen weisen häufig auf diese beiden Festigkeitsparameter als Auslöser von Schäden im Holzbau hin. Vor diesem Hintergrund wurde am Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion der Technischen Universität München ein furnierverstärktes stabförmiges Holzprodukt für tragende Zwecke im Bauwesen entwickelt – holzbewehrtes Holz. Um die Schub‐ und Querzugbeanspruchbarkeit zu erhöhen, wurden Furnierebenen vertikal in einen Brettschichtholzquerschnitt eingebracht. Die Anordnung der Furnierlagen zwischen den Brettschichtholzkomponenten in Winkeln von 0° bis 90° homogenisierte die stark anisotropen Festigkeits‐ und Steifigkeitseigenschaften von Brettschichtholz. In diesem Beitrag werden Empfehlungen für den Entwurf und die Berechnung von holzbewehrtem Holz vorgestellt. Ebenso wird ein Ausblick auf aktuelle und zukünftige Entwicklungen gegeben.

Der Beitrag bietet einen umfassenden Überblick über die Entwicklung des neuen Eurocode 5. Zunächst werden die Ziele der Bearbeitung beschrieben: (i) Anpassung an den aktuellen Stand der Technik, (ii) Verbesserung der Anwendbarkeit der Dokumente und (iii) Harmonisierung zwischen Bauprodukten‐ und Bemessungsnormen. Die Organisationsstruktur sowie die Aufgaben des Vorsitzenden eines CEN/TC/SC bei der Erstellung einer Bemessungsnorm werden erläutert, wobei auf die Lösungswege von Prof. Stefan Winter zur Zielerreichung eingegangen wird. Ein zentrales Element des Beitrags ist die Beschreibung der Herausforderungen bei der Planung und Strukturierung der Arbeit, der Rekrutierung von Experten, der Konsensbildung in technischen und politischen Diskussionen sowie der Formulierung eines für die Zielgruppe anwendbaren Normentexts. Ein Unterabschnitt reflektiert die Auswirkungen der Covid‐19‐Pandemie. Weiterhin wird eine Bewertung der Zielerreichung im Kontext der ursprünglichen Vorgaben vorgenommen. Die Anpassung an den aktuellen Stand der Technik konnte in allen wesentlichen Punkten erreicht werden, die Verbesserung der Anwendbarkeit wurde für den Großteil der Dokumente und Themenbereiche realisiert. Die Harmonisierung zwischen Bauprodukten‐ und Bemessungsnormen wurde vorangebracht, kann aber noch nicht final bewertet werden. Abschließend kommen Beteiligte zu Wort, die persönliche Einblicke und Reflexionen über den Entwicklungsprozess und insbesondere die Rolle des Vorsitzenden Stefan Winter geben.

123 withdrawal tests were conducted to investigate the change in axial stiffness of fully threaded screws under axial loading and up to four loading cycles. The screws were initially loaded in two cycles within the elastic range, followed by two cycles up to 90% of the characteristic load-carrying capacity. Several parameters relevant to construction practice were varied. The angle between the screw axis and the grain ranged from 30° to 90°, the timber material was varied between glued laminated timber (glulam) and laminated veneer lumber (LVL) made of beech, and the screw diameter ranged from 8 mm to 12 mm. The test results indicate that axial stiffness increases upon reloading compared to the initial loading. On average, axial stiffness increases by 11% between the first and second loading and remains at this level during unloading and further load cycles. However, if the load exceeds the linear–elastic range, the axial stiffness is reduced due to plastic deformation. A comparison with tests on the composite axial stiffness of fully threaded screws in glulam shows that even with a different test setup and testing objective, there is a slight increase in axial stiffness from the first to the second load cycle in the range of 4 to 8%.

Driven by climate change and the need for a more sustainable construction sector, policy is increasingly demanding and promoting timber hybrid construction methods. In the German state of Baden-Württemberg, every new public building has to be of timber or timber hybrid construction (Holzbauoffensive BW). The objective of multi-story buildings with large floor spans can only be achieved in a resource-efficient way by hybrid constructions combining timber and steel components. A research project recently completed at the Karlsruhe Institute of Technology was aimed at the development and systematic investigation of hybrid bending beams in which an advantageous combination of the materials steel and timber is used. For this purpose, steel profiles are integrated into timber cross-sections in a shear-resistant manner by adhesive bonding. As part of the experimental, numerical and analytical investigations, different cross-sections of steel and timber, as well as different construction materials, were considered (GL24h, LVL48p, LVL80p, S355 and S420). The results of large-scale four-point bending tests illustrate the potential of this new hybrid construction method. Depending on the geometry and material combinations tested, the bending stiffness could be increased by up to 250%, and the load-carrying capacity by up to 120%, compared to a glulam beam with identical dimensions.

This paper introduces a method to create a moment-resisting edge connection between two cross-laminated timber (CLT) panels. With this connection, two-way spanning cross-laminated timber slabs can be realised, where the span exceeds the manufacturing and transport-related width of the individual CLT panels. Until now, mostly on-site gluing solutions have been suggested for such connections. In this study, a solution using a timber–concrete–composite (TCC) system is proposed. For this, self-tapping screws are inserted along the edge face of the CLT component, enabling the formation of a lap splice between two adjacent CLT elements. This lap splice is reinforced by additional rebars and filled with concrete. This means that only familiar, easy-to-handle materials are used on-site, and there is no need for adhesives, which can be difficult to apply. To evaluate the load-bearing capacity of the connection, it was subjected to a pure bending load in four-point bending tests, where load-bearing capacities of up to 70% of the characteristic load-bearing capacity of the solid CLT elements were achieved. An analytical approach for a simplified engineering calculation model is introduced to determine the load acting upon the screws. Based on the experimental results, it is shown that the analytical approach is able to adequately represent the load-bearing capacity of the connection. The analytically determined forces on the screws may then be used to carry out further verifications on this connection method.