Comparison of the in-plane shear strength of OSB and plywood using five point bending and EN 789 steel plate test methods

In order to assess the interlaminar shear strength of spruce plywood and oriented strand board (OSB) five point bending tests and shear tests according to EN 789 were performed. Additionally, a linear elastic finite element analysis of both test set-ups was performed to visualise the distribution of shear stresses. While shear stress was homogeneously distributed in EN 789 samples, typical s-shaped stress fields were observed in beam sections of five point bending specimens. Experiments showed a higher shear strength for plywood compared to OSB. In addition, apparent shear strength measured by five point bending was higher than values obtained using EN 789, the difference being significantly more pronounced for plywood (τ5-pt/τEN789 = 1.7) than for OSB (τ5-pt/τEN789 = 1.3). It is concluded that differences in the structure of OSB and plywood lead to a bias in the measured apparent shear strength of plywood by means of five point bending tests. Since apparent shear strength values determined by five point bending tests are, therefore, not only dependant on span to thickness ratio, but also on composite structure, EN 789 is recommended for interlaminar shear testing of wood composites.ZusammenfassungZur Bestimmung der Schubfestigkeit von Fichtensperrholz und OSB wurden Fünfpunkt-Biegeversuche und Tests nach EN 789 durchgeführt. Zusätzlich wurde die Verteilung der Schubspannungen über den Prüfkörper mittels der Methode der finiten Elemente berechnet. Während die Schubspannungen in EN 789 Proben sehr homogen verteilt waren, zeigten sich in Fünfpunkt-Biegeproben typische S-förmige Spannungsfelder zwischen Auflagern und Krafteinleitungspunkten. Experimente ergaben eine höhere Schubfestigkeit für Sperrholz als für OSB. Weiters ergab sich eine höhere Schubfestigkeit mittels Fünfpunkt-Biegung als mit EN 789. Dieser Unterschied war bei Sperrholz (τ5-Pkt/τEN789 = 1.7) weitaus stärker ausgeprägt als bei OSB (τ5-Pkt/τEN789 = 1.3). Daraus wird geschlossen, dass bei der Fünfpunkt-Biegeprüfung Unterschiede in der Struktur von Sperrholz und OSB zu einem größeren Unterschied der gemessenen Schubfestigkeit als bei EN 789 führen. Da die gemessene Schubfestigkeit bei Fünfpunkt-Biegeprüfung somit nicht nur vom Spannweiten/Dickenverhältnis, sondern auch vom Plattenaufbau abhängt, wird EN 789 für die Prüfung der Schubfestigkeit von Holzwerkstoffen empfohlen.