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European Journal of Wood and Wood Products

Erschienen in:

01.08.2011 | Originals Originalarbeiten

A probabilistic fracture mechanics method and strength analysis of glulam beams with holes

verfasst von: Henrik Danielsson, Per Johan Gustafsson

Erschienen in: European Journal of Wood and Wood Products | Ausgabe 3/2011

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Abstract

A probabilistic fracture mechanics method is presented and applied to glulam beams with holes. The method is based on a combination of Weibull weakest link theory and a mean stress method which is a generalization of linear elastic fracture mechanics. Combining these two methods means that the global strength will be governed by both fracture energy and material strength and also that the stochastic nature of the material properties are taken into account. The probabilistic fracture mechanics method is evaluated by comparison to experimental test results. The method shows good ability to predict strength, with the exception of very small beams where the capacity is overestimated. The comparison to experimental tests deals also with other methods for strength analysis including code design methods.

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Aicher S, Höfflin L (2004) New design model for round holes in glulam beams. In: Proceedings of 8th world conference on timber engineering, vol 1, Lahti, Finland, pp 67–72

Aicher S, Höfflin L (2006) Tragfähigkeit und Bemessung von Brettschichtholzträgern mit runden Durchbrüchen – Sicherheitsrelevante Modifikationen der Bemessungsverfahren nach Eurocode 5 und DIN 1052. Materialprüfungsanstalt (Otto-Graf-Institut), Universität Stuttgart

Aicher S, Schmidt J, Brunhold S (1995) Design of timber beams with holes by means of fracture mechanics. CIB-W18/28-19-4, Copenhagen, Denmark

Aicher S, Höfflin L, Reinhardt HW (2007) Runde Durchbrüche in Biegeträgern aus Brettschichtholz. Teil 2. Tragfähigkeit und Bemessung. Bautechnik 84(12):867–880 CrossRef

Carling O (2001) Limträhandbok. Svenskt Limträ AB, Print & Media Center i Sundsvall AB, Sweden

Danielsson H (2007) The strength of glulam beams with holes – a survey of tests and calculation methods. Report TVSM-3068, Division of Structural Mechanics, Lund University

Danielsson H (2008) Strength tests of glulam beams with quadratic holes – test report. Report TVSM-7153, Division of Structural Mechanics, Lund University

Danielsson H (2009) The strength of glulam beams with holes – a probabilistic fracture mechanics method and experimental tests. Report TVSM-3069, Division of Structural Mechanics, Lund University

Danielsson H, Gustafsson PJ (2008) Strength of glulam beams with holes – tests of quadratic holes and literature test result compilation. CIB-W18/41-12-4, St Andrews, Canada

DIN 1052:2004-08 (2004) Design of timber structures – general rules and rules for buildings

DIN 1052:2008-12 (2008) Design of timber structures – general rules and rules for buildings

EN 1995-1-1 (2004) Eurocode 5: Design of timber structures – Part 1-1: General – common rules and rules for buildings

Foschi RO, Folz BR, Yao FZ (1989) Reliability-based design of wood structures. Structural research series, Report no 34, Department of Civil Engineering, University of British Columbia

Gustafsson PJ (2002) Mean stress approach and initial crack approach. In Aicher S, Gustafsson PJ (eds) Haller P, Petersson H Fracture mechanics models for strength analysis of timber beams with a hole or a notch – a report of RILEM TC-133. Report TVSM-7134, Division of Structural Mechanics, Lund University

Gustafsson PJ (2003) Fracture perpendicular to grain – structural applications. In: Thelandersson S, Larsen HJ (eds) Timber engineering. Wiley, Chichester, pp 103–130, Chap 7

Gustafsson PJ, Enquist B (1988) Träbalks hållfasthet vid rätvinklig urtagning. Report TVSM-7042, Division of Structural Mechanics, Lund University

Gustafsson PJ, Serrano E (1999) Fracture mechanics in timber engineering – some methods and applications. In: Proceedings of 1st RILEM symposium on timber engineering, Stockholm, pp 141–150

Höfflin L (2005) Runde Durchbrüche in Brettschichtholzträgern – Experimentelle und theoretische Untersuchungen. PhD thesis, Schriftenreihe 90, Hrsg. Materialprüfungsanstalt (Otto-Graf-Institut), Universität Stuttgart

Norris CB (1962) Strength of orthotropic materials subjected to combined stresses. Forest Products Laboratory, Report no 1816

Petersson H (1995) Fracture design analysis of wooden beams with holes and notches. Finite element analysis based on energy release rate approach. CIB-W18/28-19-3, Copenhagen, Denmark

Pizio S (1991) Die Anwendung der Bruchmechanik zur Bemessung von Holzbauteilen, untersucht am durchbrochenen und am ausgeklinkten Träger. Publikation 91-1, Baustatik und Stahlbau, ETH, Zürich, Switzerland

prEN 1995-1-1 (2002) Eurocode 5: Design of timber structures – Part 1-1: General rules – general rules and rules for buildings. Final Draft 2002-10-09

Riipola K (1995) Timber beams with holes: fracture mechanics approach. J Struct Eng 121(2):225–240 CrossRef

Scheer C, Haase K (2000) Durchbrüche in Brettschichtholzträgern, Teil 2: Bruchmechanische Untersuchungen. Holz Roh-Werkst 58:217–228 CrossRef

Schmidt J, Kaliske M (2009) Models for numerical failure analysis of wooden structures. Eng Struct 31:571–579 CrossRef

Sjödin J, Serrano E (2008) A numerical study of methods to predict the capacity of multiple steel-timber dowel joints. Holz Roh-Werkst 66:447–454 CrossRef

SS-EN 1194 (2000) Glued laminated timber – strength classes and determination of characteristic values

Vasic S, Smith I, Landis E (2005) Finite element techniques and models for fracture mechanics. Wood Sci Technol 39:3–17 CrossRef

Weibull W (1939) A statistical theory of the strength of materials. In: Proceedings no 151, The Royal Swedish Institute for Engineering Research, Stockholm

Titel: A probabilistic fracture mechanics method and strength analysis of glulam beams with holes
verfasst von: Henrik Danielsson
Per Johan Gustafsson
Publikationsdatum: 01.08.2011
Verlag: Springer-Verlag
Erschienen in: European Journal of Wood and Wood Products / Ausgabe 3/2011
Print ISSN: 0018-3768
Elektronische ISSN: 1436-736X
DOI: https://doi.org/10.1007/s00107-010-0475-1

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