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Beech circular hollow laminated veneer lumber sections for temporary soil nailing applications
(2019)
Beech Laminated Veneer Lumber (LVL) circular hollow sections for use as temporary geotechnical soil nailing systems are developed within this thesis. Due to their permanent subsoil cement embedment, combined with high water saturation and permanent loading, the timber sections will lose strength and stiffness over time. Taking into account a duration of load factor for permanent loading of two years, it is recommended to reduce the short term tensile and bending strength of beech circular hollow sections to be used as geotechnical soil nails by 80%. In addition to the determination of material properties on small, clear specimens and full-sized cross-sections, an appropriate surface gluing quality between the veneers is fundamental to this subsoil application of the permanently cement-embedded, engineered timber product. The circular cross-section geometry and the permanently high-alkaline environment of the structural member is not covered by presently standardised testing and conditioning methods for examining LVL surface bond line quality. Standardised test methods had to be modified to determine bonding parameters for the circular, hollow LVL sections. As cement grout ensures the bond between the wooden nails and soil for the mobilisation of a soil reinforcement effect, a reliable connection between cement and wood is required. However, soluble wood constituents may inhibit cement hydration in the contact surface between the timber nails and cement. Pull-off tests on clear LVL specimens with different cement and wood surface modifications as well as the results of large-scale push-out tests are therefore presented. But to permanently ensure the contact between the wood and cement, a high degree of saturation above wood fibre saturation is necessary to keep the hollow sections in a swollen state without moisture-dependent wood shrinking. As no publications of wood moisture development in subsoil were available, long-term tests were performed, measuring the moisture content of subsoil-stored LVL in dependence on the soil moisture content, the suction and the precipitation during a time span of one year. Besides a negative cement influence on the material strength, a positive effect of cement coating on subsoil fungal destruction was realised, resulting in a significantly increased lifetime of cement-coated wood compared to uncoated wood. For temporary soil nailing applications, fungal wood deterioration was found to be of minor importance. But the reduced material strength due to a severe alkaline attack of wood demands a re-consideration of current soil nailing design methods, usually based on a mechanical limit equilibrium analysis of a rigid body motion where just tensile forces of the reinforcement elements are considered, and accompanying forces like bending moments and shear forces are neglected. Distributed fibre optic strain measurements of a steel-reinforced soil nail wall during a time span of six weeks reveal considerable nail curvatures, which are negligible in the case of ductile soil nails with low diameters, but are a significant factor for beech circular hollow laminated veneer lumber sections of larger diameters and brittle material behaviour.
In diesem Beitrag wird untersucht, wie sich das bedarfsgewichtete Pro-Kopf-Einkommen in Haushalten Alleinerziehender mit Kindern im Vergleich zu entsprechenden Haushalten mit verheirateten Eltern im Zuge der arbeits-, familien- und sozialpolitischen Reformen seit 1997 vor und nach staatlicher Umverteilung verändert hat. Zweitens wird mit Effekt-Dekompositionen analysiert, inwieweit Veränderungen der Einkommenssituation von alleinerziehenden und verheirateten Müttern auf Veränderungen ihrer Merkmale und deren Auswirkungen zurückgeführt werden können. Die Analysen basieren auf 19 Wellen des Sozio-ökonomischen Panels (SOEP) von 1997 bis 2015. Während das bedarfsgewichtete Netto-Pro-Kopf-Einkommen von alleinerziehenden Müttern auch dank staatlicher Transfer weitgehend unverändert geblieben ist, hat sich die Einkommenssituation von verheirateten Müttern vor allem aufgrund ihres steigenden Bildungsniveaus und ihrer gestiegener Erwerbstätigkeit verbessert. Die zunehmende Einkommensungleichheit zwischen beiden Familienformen kann demnach auf die zunehmend besseren Bildungsressourcen und die gesteigerte Arbeitsmarktaktivität verheirateter Mütter zurückgeführt werden, wohingegen Alleinerziehende vermehrt auf Sozialleistungen angewiesen waren.
Der Beitrag erläutert die Hintergründe des für einige Bauprodukte in Deutschland geforderten Nachweises, dass sie nicht glimmen und beschreibt die aktuelle rechtliche Situation. Er stellt das europäische Prüfverfahren EN 16733 kurz vor und legt die Folgen für Planer und Verwender der Bauprodukte dar. Schließlich wird ein Ausblick auf die zu erwartenden zukünftigen Entwicklungen gegeben.
Diskussionen um bauordnungsrechtliche Anforderungen bei nach Bauprodukteverordnung CE-gekennzeichneten Bauprodukten konzentriert sich häufig auf Fragen des Brandschutzes. Der Beitrag zeigt auf, wie auch die anderen Grundanforderungen an Bauwerke ("BWR" oder "BRCW") in den deutschen Landesbauordnungen und der Verwaltungsvorschrift technische Baubestimmungen konkretisiert werden. Die einzelnen BWR werden diskutiert und - wo möglich - mit einfachen Beispielen erläutert.
Der Beitrag erläutert das Konzept der Bausätze nach Bauproduktenverordnung (BauPVO), einer Sonderform der Bauprodukte. Es werden offene Fragen zum Bausatz diskutiert und das Verhältnis des nach BauPVO definierten Bausatzes zur nach den deutschen Bauordnungen definierten definierten Bauarten behandelt.
Innovative beech laminated veneer lumber (LVL) circular hollow sections for the use as temporary geotechnical soil nailing systems are currently being developed. Due to the permanent subsoil cement embedment, combined with high water saturation and permanent loading, the timber sections will lose strength and stiffness over time to a degree currently unknown. This paper presents the tensile and bending material properties of flat and curved beech LVL under various periods of immersion in a water–cement grout solution aiming at inducing both water saturation and long-term alkaline attack of the timber.
In total, 824 and 279 samples were tested in tension and bending, respectively. Results show that samples manufactured from 3 mm thick veneers result in tensile strength and stiffness 17% and 24% higher, respectively, than samples manufactured from 2 mm thick veneers. A reduction in the initial bending and tensile strength of up to 70% was found after 90 days of water saturation and cement contact. Taking into account a duration of load factor for permanent loading of two years, it is recommended to reduce the short-term tensile and bending strength of beech circular hollow sections to be used as geotechnical anchors by 80%.