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Die Verstärkung von Holzverbindungen kann effizient durch Ausbildung eines Holz-Textil-Kunststoffverbundes erfolgen. Im Rahmen des Forschungsvorhaben werden hierfür verschiedene multiaxiale sowie variabelaxiale, textile Strukturen entwickelt. Exemplarische Grundlage für den Entwurf der beanspruchungsgerechten Verstärkungstextilien bildet ein stabförmiges Verbindungsmittel. Neben der Anzahl und Anordnung der Verstärkungsfäden wird auch das eingesetzte Fasermaterial variiert. Die hergestellten textilen Halbzeuge besitzen einen hohen Vorfertigungsgrad. Sie sind einfach zu positionieren sowie gut handhabbar und können auch unter Baustellenbedingungen zuverlässig auf die zu verstärkenden Holzverbindungen aufgebracht werden. Um die Wirkungsweise der Verstärkung zu untersuchen wird das Materialverhalten des Holz-Textil-Kunststoffverbundes unter Zug-, Druck- und Schubbeanspruchung sowie auf Lochleibung bei variierten Holzfaserwinkeln zwischen 0° und 90° ermittelt. Einen weiteren Untersuchungsschwerpunkt bilden die Einflüsse eines veränderten Bewehrungsgrades sowie verschiedener Holzdicke.
Inhaltsverzeichnis
1 INHALTSVERZEICHNIS 2
2 EINLEITUNG 4
3 VERSUCHSMATERIALIEN 5
3.1 Allgemeines 5
3.2 Holz 5
3.3 Textile Fasermaterialien 6
3.4 Epoxydharz 9
4 ENTWICKLUNG UND FERTIGUNG TEXTILER HALBZEUGE 10
4.1 Wahl einer exemplarische n Holzverbindung 10
4.2 Erstellung geeigneter textiler Flächengebilde 10
4.2.1 Mechanische Beanspruchungen 10
4.2.2 Modellentwicklung 17
4.3 Fertigung der textilen Halbzeuge 20
4.3.1 Textiltechnologische Umsetzbarkeit 20
4.3.2 Strukturherstellung und Optimierungsmaßnahmen 25
4.3.2.1 Multiaxial-Nähwirkmaschine 25
4.3.2.2 Variabler Kettfadenversatz 27
4.4 Gefertigte Strukturen 30
5 VERSUCHE 38
5.1 Schubversuche / Photogrammetrie 38
5.1.1 Versuchsaufbau 39
5.1.2 Versuchsdurchführung 40
5.1.3 Versuchsergebnisse 41
5.1.4 Auswertung 44
5.2 Lochleibungsversuche 49
5.2.1 Kleinproben am Einzeldübel 53
5.2.1.1 Versuchsaufbau 53
5.2.1.2 Versuchsdurchführung 54
5.2.1.3 Versuchsergebnisse 55
5.2.1.4 Auswertung 62
5.2.2 Kleinproben an der Dübelgruppe 63
5.2.2.1 Versuchsaufbau 63
5.2.2.2 Versuchsdurchführung 65
5.2.2.3 Versuchsergebnisse 66
5.2.2.4 Auswertung 67
5.2.3 Berechnungsmodell 69
5.3 Umsetzung der Versuchsergebnisse 70
6 ERGEBNISZUSAMMENFASSUNG 72
7 AUSBLICK 74
8 BEZEICHNUNGEN UND ABKÜRZUNGEN 75
9 QUELLENVERZEICHNIS 76
10 VERZEICHNIS VERWENDETER NORMEN 77
ANLAGEN
1 Schubversuche
2 Ergebnisse der Lochleibungsversuche Einzeldübel
3 Ergebnisse der Lochleibungsversuche Dübelgruppe
4 Bruchmechanismus
