Untersuchungen an ungeschädigten und durch Pilzbefall geschädigten Nadelholzbauteilen mit ausgewählten Prüfverfahren

In der Arbeit wurde gezeigt, dass mit Hilfe der gewählten zerstörungsfreien und -armen Prüfverfahren der Bezug zu festigkeitsrelevanten Parametern hergestellt werden kann. Insgesamt 58 ungeschädigte und durch Braunfäulepilze geschädigte Nadelholzbalken und daraus hergestellte Prismen wurden mit Ultraschallecho und Bohrwiderstand geprüft und grundlegende Erkenntnisse für die Prüfungen an Holzbauteilen gewonnen. Die Ergebnisse wurden mit zerstörenden Festigkeitsprüfungen kombiniert. Bei den Ultraschallechountersuchungen wurde festgestellt, dass sich für die geprüfte Rohdichtespanne die Schallgeschwindigkeit der Transversalwellen mit steigender Rohdichte erhöht. Ein enger Zusammenhang konnte auch bezüglich des Feuchtigkeitsgehaltes nachgewiesen werden. Nach Durchführung multipler Regressionsanalysen mit der Rohdichte, dem Feuchtegehalt und der Messfrequenz als unabhängige Variablen wurden sehr gute Korrelationen innerhalb der Holzarten ermittelt, so dass die Schallgeschwindigkeit gut abgeschätzt werden konnte. Die Lokalisierung von Ästen und Rissen ist gut möglich. Schädigungen wurden prinzipiell durch Ausbleiben des Echos der Bauteilrückseite detektiert. War der Übergang in Schallausbreitungsrichtung abrupt, wurden die Wellen reflektiert und erzeugten ein Echosignal. Die durchgeführten Bohrwiderstandsuntersuchungen belegen einen Zusammenhang zwischen Bohrwiderstand und Rohdichte sowohl für die Prismen als auch für die geprüften Balken. Die Streuung der Werte der Regressionsanalysen wurde bei Differenzierung der Bohrrichtung und des durchbohrten Bereiches des Balkenquerschnitts reduziert. Zwischen Bohrwiderstand und Rohdichte bestand auch in den Zonen des Schadensübergangsbereiches ein linearer Zusammenhang. An Balken und Prismen wurden Festigkeitsuntersuchungen durchgeführt und die Schadensübergangsbereiche gesondert betrachtet. Eine Differenzierung von Schädigungsgraden war in der Regel möglich. Bei den geschädigten Balken wurde der reale Querschnitt ermittelt und für die weiteren Berechnungen angesetzt. Danach wurde ein mittlerer Zusammenhang von Biegefestigkeit und E-Modul für die pilzgeschädigten Balken festgestellt. Die Kombination der ermittelten Festigkeiten mit dem Bohrwiderstand führte zu mittelgroßen bis starken Zusammenhängen. Die Differenzierung der Bereiche des Schadensüberganges war möglich. Im Hinblick auf die Einschätzung der Biegefestigkeit bestehender Träger wurden multiple Regressionsanalysen mit modifizierten Sortierkriterien, der Rohdichte, dem Feuchtigkeitsgehalt, der Querschnittszone, dem Bohrwiderstand und dem E-Modul durchgeführt und ergaben einen sehr starken Zusammenhang, der das erhebliche Potenzial der entwickelten Methodik bei der Bewertung geschädigter Tragkonstruktionen aufzeigt