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Keywords
- Baulicher Brandschutz (1)
- Brandversuche (1)
- Holzbau (1)
- Leitungsabschottung (1)
Faculty / Organisational entity
Leitungsabschottungen im Holzbau werden derzeit mit einer Behelfslösung ausgeführt. Eine auf den Holzbau angepasste Lösung ist erforderlich. In dieser Arbeit wird ein neuartiger Lösungsansatz zur Ausführung dieser Schnittstelle zwischen Konstruktion und technischer Gebäudeausrüstung, die Methode Holz-in-Holz, vorgestellt. Dabei wird im Bereich von Leitungsdurchführungen ein massives Holzbauteil mit definierten Eigenschaften in Holzbauteile eingesetzt. Die Leitungsabschottung erfolgt in diesem massiven Holzbauteil. Vorteilhaft dabei ist die Verstetigung der entstehenden Schnittstelle sowie der entfallende Werkstoffwechsel. Untersucht wird zunächst die Anwendung klassifizierter Abschottungen in Holzbauteilen. Weiterführende Untersuchungen hinsichtlich geeigneter Dichtmaterialien für Einzelleitungsdurchführungen folgen. Aufbauend auf Brandversuchen an einzelnen metallischen Leitungen in passgenauen Bohrungen werden mithilfe von Finite Element Simulationen angepasste Querschnitte massiver Holzbauteile für unterschiedliche Feuerwiderstandsdauern sowie Mindestabstände zwischen Bohrungen für Leitungsdurchführungen ermittelt. Möglichkeiten zum Abschluss und zur Befestigung der Module an unterschiedliche Holzwand- und Deckenkonstruktionen werden erarbeitet. Die Arbeit schießt mit einem Vorschlag zur Implementierung der Herangehensweise in gültige Technische Baubestimmungen ab.
Elastische Klebverbindungen werden heute in der Praxis immer häufiger lastabtragend eingesetzt. Daher steigt auch die Nachfrage nach zuverlässigen Berechnungsmethoden und Beurteilungskriterien für diese Klebstoffe. Ziel dieser Arbeit ist es, anhand von geeigneten Prüfmethoden, Werkstoffkennwerte für Werkstoffgesetze, die für FE-Berechnungen geeignet sind, zu bestimmen und diese zu überprüfen. Außerdem soll der Grenzzustand der Beanspruchbarkeit untersucht werden um einerseits bewerten zu können, bis zu welchem Beanspruchungszustand die verwendeten Werkstoffgesetze einsetzbar sind und andererseits um die Grenzbelastungen für diese Klebstoffe beurteilen zu können. In dieser Arbeit wurden zwei elastische Klebstoffe untersucht, einer auf Silikon und einer auf Polyurethanbasis. Die Ermittlung der Werkstoffkennwerte erfolgt an Normproben, die den Vorteil einer weiten Verbreitung und Reproduzierbarkeit bieten. Das Werkstoffverhalten wurde unter Zug-, Schub- und Druckbelastung untersucht. Dabei wurde die Belastungsgeschwindigkeit in allen Belastungsarten so gewählt, dass der Energieeintrag pro Volumen und Zeiteinheit für alle Belastungsarten gleich ist. Dies bietet den Vorteil, dass für alle Belastungsarten der gleiche energetische Zustand des Klebstoffes untersucht wird. Diese Untersuchungen bilden die Grundlage für die Bestimmung der Werkstoffkonstanten für Green’sche Werkstoffgesetzte. Diese haben sich für die Berechnung von elastomeren Werkstoffen bewährt. Die Kennwerte für diese Werkstoffgesetze wurden durch Methoden der Ausgleichsrechnung (Methode der kleinsten Quadrate) iterativ so bestimmt. Die Überprüfung der Kennwerte erfolgt anhand von Kopfzugproben. Diese geklebten Proben mit mehrachsigen Spannungszuständen zeigen eine Vielzahl von in der Praxis relevanten Spannungszuständen und damit besonders für die Überprüfung der Werkstoffgesetze geeignet. Der Vergleich zwischen Simulation und Experiment zeigt eine sehr gute Übereinstimmung. Anhand dieser Probengeometrie werden auch der Grenzzustand der Beanspruchung und die hierfür maßgeblichen mechanischen Größen untersucht. Die Untersuchungen zeigen, dass die Formänderungsenergiedichte als Bewertungsgröße für den Grenzzustand und das Eintreten von Schädigungen im Werkstoff geeignet ist.