Numerische Berechnung von Holzkonstruktionen unter Verwendung eines realitätsnahen orthotropen elasto-plastischen Werkstoffmodells : Dissertation, Technischen Universität Wien, Fakultät für Bauingenieurwesen
Holz zählt neben Beton und Stahl zu den Massenbaustoffen im Bauwesen. Dennoch wurde das mechanische Verhalten von Holz in der Vergangenheit nicht in jenem Maße wissenschaftlich untersucht, wie man es sich erwarten würde. Um realitätsnahe Berechnungen von Holzkonstruktionen mit modernen numerischen Berechnungsverfahren, wie z. B. der Finite-Elemente-Méthode (FEM) durchführen zu können, benötigt man geeignete Werkstoffgesetze. Ein solches Materialmodell hat MACKENZIE-HELNWEIN für technologisch einwandfreies, d. h. fehlerfreies Fichtenholz entwickelt. Ziel dieser Arbeit ist die anwendungsorientierte Umsetzung des genannten Werkstoffmodells, dessen Implementierung in eine FE-Software sowie die Durchführung von numerischen Tragfähigkeitsanalysen mit Hilfe der FEM und die Validierung des Materialmodells durch den Vergleich der Ergebnisse der FE-Simulationen mit parallel durchgeführten Experimenten auf Strukturebene. Das von MACKENZIE-HELNWEIN vorgestellte orthotrope EinflächenplastizitätsmodelI mit der Berücksichtigung von nicht assoziierten Ver- und Entfestigungsgesetzen basiert auf umfangreichen experimentellen Untersuchungen an fehlerfreiem Fichtenholz, welche von EBERHARDSTEINER durchgeführt wurden. Unter weiteren, am Institut für Mechanik der Werkstoffe und Strukturen dèr TU Wien durchgeführten Arbeiten, dient die Diplomarbeit von MÜLLNER als weitere wesentliche Grundlage für diese Arbeit. Abgesehen von dem im Holzbau üblichen Streubereich der Materialkennwerte liefern die in dieser Arbeit durchgeführten Tragfähigkeitsprognosen befriedigende Ergebnisse.
