Compressive strength of spruce glulam

Abstract

Tests on glulam were simulated to determine the compressive strength. Based on the values obtained, three strength models were derived. They describe the compressive strength in terms of the density of the sawn timber used, the moisture content of the glulam and, optionally, of the knot area ratio. One of the models, based on density and moisture content, provides satisfying accuracy for engineering applications. Accordingly, glulam with 12 % moisture content has a predicted strength which is 50 % higher compared to glulam with 20 %. If the moisture content amounts to 20 % and the characteristic density of the sawn timber exceeds 350 kg/m³, the predicted strength is lower compared to corresponding nominal values in current product standards. It is suggested to separate the compressive strength for glulam with a maximum moisture content of 12 % which corresponds to service class 1 and of 20 % for service class 2. By this, significantly higher strength values could be used for compression members in service class 1.

Zusammenfassung

Die Druckfestigkeit von Brettschichtholz in Faserrichtung wurde durch Simulationen bestimmt. Aus den so ermittelten Festigkeitswerten wurden drei Festigkeitsmodelle hergeleitet. Diese beschreiben die Druckfestigkeit in Abhängigkeit von der Schnittholz-Rohdichte, der Holzfeuchte des Brettschichtholzes und – wahlweise – von der Ästigkeit. Das einfachste der Modelle, auf Rohdichte und Holzfeuchte beruhend, eignet sich für Ingenieuranwendungen. Demnach besitzt Brettschichtholz bei einer Holzfeuchte von 12 % die 1,5fache Festigkeit im Vergleich zu Brettschichtholz mit einer Holzfeuchte von 20 %. Bei 20 % Holzfeuchte und ab einer charakteristischen Schnittholz-Rohdichte größer 350 kg/m³ liegen die Modellwerte unter den Nennwerten in entsprechenden Produktnormen. Es wird vorgeschlagen, die Druckfestigkeit für eine maximale Holzfeuchte von 12 % (entsprechend Nutzungsklasse 1) beziehungsweise 20 % (Nutzungsklasse 2) getrennt zu definieren. Damit wären für die Bemessung von Druckgliedern in der Nutzungsklasse 1 wesentlich höhere Werte verfügbar.