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Doppelgewindeschrauben

Gegen Querzug wirksam

Heco, Ausstattung & Zubehör, Baustoffe

Bei zu hohen Kräften quer zur Faser des Holzes können Risse entstehen die zur Schwächung der Konstruktion führen. Doppelgewindeschrauben ermöglichen eine einfache und wirksame Querzugverstärkung.

Schramberg (ABZ). – Bei der Ausführung von Holztragwerken, sei es in der Sanierung oder im Neubau können immer wieder Querzugverstärkungen notwendig werden. Typische Anwendungsfelder sind Verbindungen von Haupt- und Nebenträgern, Anschlüsse von Beihölzern oder Queranschlüsse auch mit Stahlbauteilen, Unterhängungen sowie die Ertüchtigung von Ausklinkungen und Durchbrüchen. Unter Einsatz von Doppelgewindeschrauben, so die Befestigungsspezialisten der Firma Heco, lässt sich eine Querzugverstärkung einfach und wirtschaftlich umsetzen.

Wegen seiner Faserstruktur kann Holz längst zur Faser einwirkende Zugbeanspruchungen sehr gut aufnehmen, quer zur Faser gerichtete Kräfte hingegen weniger. Bei zu hohen Querzugkräften kann es daher zu Rissbildungen im Holz und somit zu einer Schwächung der Konstruktion kommen. Um dies zu vermeiden und die hohen Zuglasten ausreichend aufzunehmen und abzuleiten, sollten die betreffenden Stellen verstärkt werden. Hierfür stehen verschiedene Mittel und Vorgehensweisen zur Verfügung: die Montage vernagelter Stahlplatten, die Verstärkung mittels metrischer Gewindestangen oder mit Kunstharz verklebten, profilierten Stäben. Als montagefreundliche Alternative erweisen sich selbstbohrende Doppelgewindeschrauben.

Die Querzugverstärkung mit Doppelgewindeschrauben bewährt sich vor allem in der Sanierung, wenn eine Umnutzung von Gebäuden vorliegt und sich daraus eine Änderung des Tragwerks sowie eine Verschiebung der Lasteinwirkung ergibt. Bspw. bei der Zusammenlegung von Räumen und dem einhergehenden Wegfallen tragender Wände oder beim nachträglichen Einbau von Abhängungen. Auch bauliche Maßnahmen außerhalb des Gebäudes wie z. B. giebelseitige Balkone, die an auskragenden Pfetten abgehängt werden, können Lastenänderungen mit sich bringen und eine zusätzliche Stärkung erfordern. Soll in diesen Fällen auf raumfordernde Stützen verzichtet werden oder sind die Trägerquerschnitte nicht mehr frei wählbar, bietet die lasteinleitende Wirkung von Doppelgewindeschrauben die notwendige Verstärkung. Dasselbe gilt, wenn optisch bereits anspruchsvoll ausgeführte Konstruktionen oder Knotenpunkte verbessert werden müssen, aber möglichst unverändert bleiben sollen. Ebenso wenn enge Montageverhältnisse vorliegen. Dann sind Doppelgewindeschrauben eine effektive Verbesserungsmaßnahme, da sie Sonderbauteile wie Stahlplatten oder Unterlegscheiben überflüssig machen.

Damit die Querzugverstärkung mit Doppelgewindeschrauben möglichst optimal hinsichtlich Lastensicherheit und Material- und Zeiteinsatz erfolgen kann, ist eine sorgfältige Planung und Bemessung des Bauvorhabens erforderlich. Hierfür bieten Schraubenhersteller anwendungsfreundliche Bemessungsprogramme an, die in wenigen Schritten Lastennachweise nach DIN-EN 1995-1-1 sowie Montageskizzen liefern. Als notwendige Parameter für die Querzugverstärkung gibt der Anwender zunächst die Werte der Konstruktionsgeometrie ein, das heißt, Angaben zu Höhe und Breite der zu verstärkenden Tragwerksbalken, zu deren Anordnung sowie zu Materialart und -güte aller Bauteile. Die bestehende Verbindung der Seitenlaschen mit dem Träger (Nägel, Bolzen) und die Anzahl und Anordnung der Verbindungsmittel wird im nächsten Schritt eingegeben. Danach benötigt das Berechnungsprogramm die Werte der Lasten sowie die Dauer der Einwirkung auf das Tragwerk. Ob der Träger ein- oder zweiseitig beeinflusst wird, kann ebenfalls gewählt werden. Auf Grundlage der System- und Lastenwerte führen die Bemessungsprogramme eine Lastsimulation durch und ermitteln, ob eine Überlastung vorliegt oder die Konstruktion für die einwirkenden Kräfte bereits ausreicht. Dreidimensionale und schwenkbare Konstruktionsskizzen visualisieren die Montagesituation und vermitteln einen realistischen Eindruck. Mit der Bemessung erhält der Anwender eine optimierte und geprüfte Lösung unter Berücksichtigung von Anzahl, Abmessung und Anordnung der verstärkenden Doppelgewindeschrauben.

Nach der Bemessung wird die Anordnung der Doppelgewindeschrauben gemäß der ermittelten Geometrie auf die betreffende Holzkonstruktion angezeichnet. Das Bemessungsprogramm bestimmt die Achs- und Randabstände der Schrauben. Im oben genannten Beispiel empfiehlt es zwei der Doppelgewindeschraube Heco-Topix-CC in 8,5 x 100 mm, bei einem Abstand von 40 mm zueinander und 40 mm vom Rand des Balkens gesetzt. Die Verschraubung erfolgt rechtwinkelig zur Holzfaser, wobei auf oberflächenbündiges Eindrehen der Schraube zu achten ist. Das Vollgewinde der Schraube koppelt den mit der Querkraft belasteten Querschnittsteil mit dem unbelasteten Querschnittsteil im Holzinnern und überträgt in Achsrichtung die einwirkenden Kräfte über sein Profil. Liegen Risse bereits vor, können diese direkt am Entstehungsort unter Einfluss des Zusammenzieheffekts von Doppelgewindeschrauben fugenlos geschlossen und die Querzugfestigkeit des Holzes wieder hergestellt bzw. erhöht werden.

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Dieser Artikel erschien in der Ausgabe Allgemeine Bauzeitung 06/2016.

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