Beitrag Aicher/Höfflin/Wolf

Wärmefluß in einem Brettschichtholzträger mit einer eingeklebten Stahlstange bei veränderlichen Temperatureinwirkungen

S. Aicher, L. Höfflin, M. Wolf

ZUSAMMENFASSUNG:

Es wird über erste experimentelle und numerische Untersuchungen zu Temperaturverteilungen in einem Brettschichtholzträger mit einer stirnseitig hervorstehenden axial eingeklebten Stahlgewindestange bei Beanspruchung durch veränderliche Außentemperaturen berichtet. Die Temperaturentwicklung in den beiden untersuchten Prüfkörpern wurde durch Thermoelemente, die an der Gewindestange längs der Einbindelänge und im Holz angebracht waren, registriert. Im Detail betrachtet, wurden die Thermoelemente in einer axialen Nut im Inneren der Stange appliziert. Die Herstellung der innenliegenden Nut erfolgte durch Einfräsen in zwei Gewindestangen mit jeweils halbkreisförmig bearbeitetem Querschnitt, die anschließend verklebt wurden. Die Temperaturbelastung über einen Zeitraum von sechs Stunden bestand aus drei zweistündigen Aufwärme-, Halte- und Abkühlabschnitten mit Temperaturen zwischen 20 und 50°C. Die Messungen ergaben deutliche Temperaturgradienten über die Verankerungslänge, die bei der Stange mit größerem Schlankheitsgrad von l = 20 ausgeprägter waren. Die transiente numerische Simulation wurde in einer Näherung mittels eines axialsymmetrischen Finite Element Modells durchgeführt. Die effektive Temperaturleitfähigkeit einer speziell eingeführten Stahlgewinde-Klebstoffschicht zeigte die größte Sensitivität bei der Anpassung der numerischen Ergebnisse an die gemessenen Temperaturen. Im Rahmen des gewählten Ansatzes wurde eine sehr gute Übereinstimmung zwischen den experimentellen und theoretischen Ergebnissen erhalten.

 


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