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Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:

Stefan Höchtl (2022): Formoptimierte Holzbauträger: Evaluierung eines analytischen Modells auf Basis von Realversuchen.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Holztechnologie und Nachwachsende Rohstoffe, BOKU-Universität für Bodenkultur, pp 75. UB BOKU obvsg FullText

Datenquelle: ZID Abstracts
Abstract:
Zielsetzung in der vorliegenden Arbeit ist es, einen Träger in seiner Form so zu optimieren, dass weniger Material benötigt wird und dennoch die Leistungsfähigkeit eines typischerweise verwendeten Rechtecksquerschnittes erreicht wird. Durch die Optimierung wird das Material an den Stellen des Trägers verwendet, wo es aufgrund der Tragfähigkeit benötigt wird. Dadurch kann wertvolles Rohmaterial eingespart werden. Hierfür wurde ein hybrider Berechnungsansatz verwendet, um einen 4-Punkt-Biegeträger mit veränderlicher Höhe und Breite über seine Trägerlänge zu optimieren. Der optimierte Träger wurde aus einem Brettschichtholzträger (GL24h) mittels CNC Fräse hergestellt und in einer ersten Versuchsreihe auf seine mechanische Leistungsfähigkeit hin überprüft. Dabei wurde er in einem 4-Punkt-Biegeversuch bis zum Bruch belastet. Die gewonnenen Erkenntnisse dienten als Grundlage für eine zweite Formoptimierung. Die Ergebnisse zeigen für die erste Versuchsreihe bei einer Volumeneinsparung von rund 30 % eine vergleichbare Performance (Maximalkraft und Durchbiegung). Die zweite Formoptimierung, bei der eine Einsparung von 50 % erzielt wurde, führte jedoch zu einer Verschlechterung der Leistungsfähigkeit. Grund waren eine zu hohe Schlankheit der Träger und damit einhergehende Stabilitätsprobleme. Für die optimierten Querschnitte wurden eine höhere Beanspruchung quer zur Faser und eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber festigkeitsreduzierenden Merkmalen wie z. B. Ästen festgestellt. Daher bietet sich für die praktische Herstellung dieser Träger ein Ausgangsmaterial an, das homogener als Vollholz ist und schichtweise, z. B. durch Strands oder Furnierstreifen, angeordnet werden kann.

Beurteilende*r: Konnerth Johannes
1.Mitwirkender: Pramreiter Maximilian

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