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Schub (Belastung normal zur Plattenebene)

Der Schubspannungsverlauf über den Querschnitt zufolge einer Belastung normal zur Plattenebene berechnet sich nach Glg. \eqref{eq:eqn_1_schub}. Unter der Annahme E90 = 0 ergibt sich anstatt eines quadratischen Verlaufes in den Querlagen eine konstante Schubspannung. Die maximale Schubspannung tritt in der Höhe des Schwerpunktes S auf, jedoch sind aufgrund der unterschiedlichen Orientierung der Schichten bei Brettsperrholz bei Verwendung von einheitlichem Material zwei Nachweise (siehe Glg. \eqref{eq:eqn_2_schub}) erforderlich. In den Längslagen ist der Schubspannungsnachweis gegenüber der Schubfestigkeit fv,CLT,d und in den Querlagen gegenüber der Rollschuhfestigkeit fr,CLT,d zu führen.

Verlauf der Schubspannungen
Abb. 1: Verlauf der Schubspannungen über den BSP-Querschnitt; links: außenliegende Längslagen, rechts: außenliegende Querlagen

\begin{equation} \label{eq:eqn_1_schub} \tau ({z_\text{0}}) = {{{V_\text{z}} \cdot \int_{{A_\text{0}}} {E(z) \cdot z \cdot {\rm{d}}A} } \over {{K_{{\text{CLT}}}} \cdot b({z_\text{0}})}} \end{equation}

\begin{equation} \label{eq:eqn_2_schub} {{{\tau _\text{max,d}}} \over {{f_\text{v,CLT,d}}}} \le 1,0{\text{ und }}{{{\tau _\text{r,max,d}}} \over {{f_\text{r,CLT,d}}}} \le 1,0 \end{equation}

$\tau (z_\text{0})$ Schubspannung in der Höhe $z_\text{0}$
$V_\text{z}$ Querkraft in z-Richtung
$A_\text{0}$ Querschnittsfläche vom Rand bis zur Höhe $z_\text{0}$
$E(z)$ Elastizitätsmodul in der Höhe von $z$
$z$ Laufvariable
$K_\text{CLT}$ Biegesteifigkeit
$b(z_\text{0})$Querschnittsbreite in der Höhe von $z$
$\tau _\text{max,d})$ maximale Schubspannung (Bemessungswert)
$\tau _\text{r,max,d})$ maximale Rollschubspannung (Bemessungswert)
$f_\text{v,CLT,d})$ Schubfestigkeit bei Belastung normal zur Plattenebene (Bemessungswert)
$f_\text{r,CLT,d})$ Rollschubfestigkeit (Bemessungswert)