Ziel dieser Arbeit ist die Weiterentwicklung des Picture Frame Tests mit Kerven (PFTK) zur Untersuchung des Scheibenschubtragverhaltens von Holz und Holzwerkstoffen. Im Fokus stehen die Validierung numerischer Modelle anhand von experimentellen Versuchen sowie die Optimierung der Kervengeometrie zur Verbesserung der Robustheit der Lasteinleitung und zur gezielten Erzeugung des gewünschten Schubversagens. Flächige Holzbauteile erfordern für die Bemessung zuverlässige Kennwerte des Scheibenschub- verhaltens, wobei bestehende Prüfverfahren in ihrer Anwendbarkeit nicht für alle Konstruktionsarten geeignet oder mit hohem Aufwand verbunden sind. Der PFTK stellt einen Ansatz dar, ein reines Schubfeld in den Probekörpern zu erzeugen, zeigt jedoch bislang Defizite durch unerwünschte plastische Kervenverformungen. Zur Untersuchung wurden Schubversuche an Furniersperrholz im PFTK durchgeführt und numerisch mithilfe der Finite-Elemente-Methode (FEM) nachgebildet. Die experimentellen Daten dienten zur Validierung der Modelle. Darauf aufbauend erfolgte eine Parameterstudie, in der die Kervengeometrie systematisch variiert und der Einfluss auf Schubfeld, Verformungen und Scher- kräfte analysiert wurde. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass mit dem PFTK grundsätzlich ein gut ausgeprägtes Schubfeld erzeugt werden kann, jedoch häufig große Kervenverformungen auftreten. Die FE-Modelle reproduzieren die experimentellen Ergebnisse hinreichend genau und ermöglichen eine detaillierte Analyse der Spannungsverteilungen. Durch gezielte Anpassungen der Kervengeometrie kann die Robustheit der Kerven hinsichtlich der resultierenden Verformungen und Scherspannungsspitzen deutlich verbessert werden, während das Schubfeld weitgehend unbeeinflusst bleibt. Für die weitere Entwicklung des Prüfverfahrens sind zusätzliche Versuchsreihen zur Validierung der optimierten Kervengeometrien erforderlich. Darüber hinaus sollten vertiefte numerische Unter- suchungen durchgeführt werden, um nicht-lineare Effekte sowie das unterschiedliche Verhalten von Längs- und Querlagen in dreidimensionalen Modellen zu analysieren.      «

Ziel dieser Arbeit ist die Weiterentwicklung des Picture Frame Tests mit Kerven (PFTK) zur Untersuchung des Scheibenschubtragverhaltens von Holz und Holzwerkstoffen. Im Fokus stehen die Validierung numerischer Modelle anhand von experimentellen Versuchen sowie die Optimierung der Kervengeometrie zur Verbesserung der Robustheit der Lasteinleitung und zur gezielten Erzeugung des gewünschten Schubversagens. Flächige Holzbauteile erfordern für die Bemessung zuverlässige Kennwerte des Schei...     »

The objective of this work is to further develop the Picture Frame Test with Notches (PFTK) for investigating the in-plane shear behavior of wood and wood-based materials. The focus is on validating numerical models through experimental testing and optimizing the notch geometry to improve the robustness of load application and to specifically induce the desired shear failure. Timber components require reliable characteristic values of the in-plane shear behavior for design purposes; however, existing test methods are not suitable for all types of structures or involve significant effort. The PFTK represents an approach to generating a pure shear field in the test specimens; however, it has so far shown shortcomings due to undesirable plastic deformations of the notches. For the investigation, shear tests were conducted on veneer plywood using the PFTK and numerically simulated using the finite element method (FEM). The experimental data were used to validate the models. Building on this, a parameter study was conducted in which the notch geometry was systematically varied and the influence on the shear field, deformations, and shear forces was analyzed. The test results show that, in principle, a well-defined shear field can be generated using the PFTK, but significant notch deformations frequently occur. The FE models reproduce the experimental results with sufficient accuracy and enable a detailed analysis of the stress distributions. Through targeted adjustments to the notch geometry, the robustness of the notches with regard to the resulting deformations and shear stress peaks can be significantly improved, while the shear field remains largely unaffected. For the further development of the testing method, additional test series are required to validate the optimized notch geometries. Furthermore, in-depth numerical studies should be conducted to analyze nonlinear effects as well as the differing behavior of longitudinal and transverse orientations in three-dimensional models.      «

The objective of this work is to further develop the Picture Frame Test with Notches (PFTK) for investigating the in-plane shear behavior of wood and wood-based materials. The focus is on validating numerical models through experimental testing and optimizing the notch geometry to improve the robustness of load application and to specifically induce the desired shear failure. Timber components require reliable characteristic values of the in-plane shear behavior for design purposes; h...     »