This article presents experimental and numerical investigations on the buckling behaviour of glulam columns made of European beech ( Fagus sylvatica L.) timber and a design proposal. First, the compressive strength parallel to the grain ( $$\textit{f}_{\mathrm{c,0}}$$ f c , 0 ) and the modulus of elasticity parallel to the grain ( $$\textit{E}_{\mathrm{c,0}}$$ E c , 0 ) were experimentally determined in tests on stocky columns (slenderness ratio $$\lambda = 12.5$$ λ = 12.5 ) of strength classes GL 40h, GL 48h, and GL 55h. Subsequent experimental buckling tests on slender columns with buckling lengths of 2.40 m ( $$\lambda = 41.5$$ λ = 41.5 ) and 3.60 m ( $$\lambda = 62.3$$ λ = 62.3 ) allowed investigating the buckling behaviour and quantifying the influence of the buckling length on the buckling resistance. Applicability of the effective-length method, which is the design method for columns in Eurocode 5 (EN 1995-1-1: Design of timber structures - Part 1-1: General - Common rules and rules for buildings. European Committee for Standardization, Brussels, 2010), was evaluated and a proposal for input parameters valid for columns made of European beech glulam is made. Numerical simulations revealed buckling resistances very close to the experimental results, confirming the proposed critical relative slenderness ratio $$\lambda _{\mathrm{rel,0}} = 0.25$$ λ rel , 0 = 0.25 and the fitted straightness factor $$\beta _{\mathrm{c}} = 0.25$$ β c = 0.25 . In addition, the numerical simulations allowed for an extension of the scope of the investigations.

中文翻译：

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由欧洲山毛榉木材制成的集成材柱：抗压强度和刚度平行于纹理、抗屈曲性和根据欧洲规范 5 的有效长度方法的适应

本文介绍了由欧洲山毛榉 (Fagus sylvatica L.) 木材制成的胶合木柱的屈曲行为的实验和数值研究以及设计方案。首先，平行于纹理的抗压强度 ( $$\textit{f}_{\mathrm{c,0}}$$ fc , 0 ) 和平行于纹理的弹性模量 ( $$\textit{E} _{\mathrm{c,0}}$$ E c , 0 ) 是在强度等级为 GL 40h、GL 48h 和GL 55 小时。随后对屈曲长度为 2.40 m ( $$\lambda = 41.5$$ λ = 41.5 ) 和 3.60 m ( $$\lambda = 62.3$$ λ = 62.3 ) 的细长柱进行实验屈曲测试，可以研究屈曲行为并量化屈曲长度对屈曲阻力的影响。有效长度法的适用性，这是欧洲规范 5（EN 1995-1-1：木结构设计 - 第 1-1 部分：通用 - 建筑物通用规则和规则。欧洲标准化委员会，布鲁塞尔，2010 年）进行了评估，并提出了适用于欧洲山毛榉胶合木柱的输入参数建议。数值模拟显示屈曲阻力与实验结果非常接近，证实了所提出的临界相对长细比 $$\lambda _{\mathrm{rel,0}} = 0.25$$ λ rel , 0 = 0.25 和拟合直线度因子 $$ \beta _{\mathrm{c}} = 0.25$$ β c = 0.25 。此外，数值模拟允许扩展调查范围。木结构设计 - 第 1-1 部分：一般 - 建筑物的通用规则和规则。欧洲标准化委员会，布鲁塞尔，2010 年）进行了评估，并提出了对欧洲山毛榉胶合木柱有效的输入参数的建议。数值模拟显示屈曲阻力与实验结果非常接近，证实了所提出的临界相对长细比 $$\lambda _{\mathrm{rel,0}} = 0.25$$ λ rel , 0 = 0.25 和拟合直线度因子 $$ \beta _{\mathrm{c}} = 0.25$$ β c = 0.25 。此外，数值模拟允许扩展调查范围。木结构设计 - 第 1-1 部分：一般 - 建筑物的通用规则和规则。欧洲标准化委员会，布鲁塞尔，2010 年）进行了评估，并提出了对欧洲山毛榉胶合木柱有效的输入参数的建议。数值模拟显示屈曲阻力与实验结果非常接近，证实了所提出的临界相对长细比 $$\lambda _{\mathrm{rel,0}} = 0.25$$ λ rel , 0 = 0.25 和拟合直线度因子 $$ \beta _{\mathrm{c}} = 0.25$$ β c = 0.25 。此外，数值模拟允许扩展调查范围。数值模拟显示屈曲阻力与实验结果非常接近，证实了所提出的临界相对长细比 $$\lambda _{\mathrm{rel,0}} = 0.25$$ λ rel , 0 = 0.25 和拟合直线度因子 $$ \beta _{\mathrm{c}} = 0.25$$ β c = 0.25 。此外，数值模拟允许扩展调查范围。数值模拟显示屈曲阻力与实验结果非常接近，证实了所提出的临界相对长细比 $$\lambda _{\mathrm{rel,0}} = 0.25$$ λ rel , 0 = 0.25 和拟合直线度因子 $$ \beta _{\mathrm{c}} = 0.25$$ β c = 0.25 。此外，数值模拟允许扩展调查范围。