Um die Nachteile der geringen Festigkeit des Holzes rechtwinklig zur Faser auszugleichen, werden im Rahmen dieser Arbeit Möglichkeiten zur Optimierung von kritischen Punkten in Holzkonstruktionen vorgestellt. Hierzu werden insbesondere selbstbohrende Holzschrauben mit durchgehendem Gewinde bis 600 mm Länge und 12 mm Durchmesser verwendet. Zunächst werden Querdruckverstärkungen mit Hilfe selbstbohrender Vollgewindeschrauben vorgestellt. Durch eine geeignete Anordnung dieser Schrauben wird gezeigt, dass im Vergleich zu unverstärkten Bauteilen die Tragfähigkeit und die Steifigkeit deutlich gesteigert werden können. Damit ist es ohne Erhöhung der Lasteinleitungsfläche insbesondere bei filigranen Konstruktionen mit geringen Querschnittsmaßen möglich, sehr hohe Druckkräfte rechtwinklig zur Faserrichtung des Holzes aufzunehmen. Weiterhin werden Möglichkeiten zur Vermeidung eines spröden Spaltversagens bei konventionellen Verbindungen mit stiftförmigen Verbindungsmitteln vorgestellt. Durch einfache Verstärkungsmaßnahmen mit Hilfe selbstbohrender Vollgewindeschrauben kann ein sprödes Versagen im Verbindungsbereich zuverlässig verhindert werden. Die Folge ist eine Steigerung der Tragfähigkeit. Werden diese Verstärkungselemente direkt im Kontakt mit den stiftförmigen Verbindungsmitteln eingebracht, kann darüber hinaus die Traglast weiter gesteigert werden. Beide Effekte Verhindern des Spaltens und Erhöhung der Tragfähigkeit durch die Auflagerwirkung der Schrauben führen dazu, dass die Tragfähigkeit einer Verbindung im Vergleich zu spaltgefährdeten Verbindungen unter Umständen verdoppelt werden kann.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Gegenwärtig stehen für den Holzbau selbstbohrende Vollgewindeschrauben mit Längen bis zu 600 mm und Durchmessern bis zu 12 mm zur Verfügung, die ohne Vorbohren und damit schnell und wirtschaftlich ins Holz eingedreht werden können. Mit diesen Schrauben eröffnen sich zahlreiche Möglichkeiten, tragfähige und steife Holzverbindungen kostengünstig herzustellen bzw. Holz in gefährdeten Bereichen wirkungsvoll zu verstärken. Im Rahmen dieser Arbeit wurden auf der Grundlage zahlreicher Versuche die wichtigsten tragfähigkeitsrelevanten Parameter ermittelt, die für die Bestimmung der Tragfähigkeit von Holzverbindungen mit selbstbohrenden Schrauben notwendig sind.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Holz im Verbindungsbereich neigt zum Spalten, wenn Verbindungen mit mehreren Verbindungsmitteln sowie mit geringen Abständen der Verbindungsmittel untereinander ausgeführt werden. Spalten des Holzes kann jedoch verhindert werden, wenn das Holz im Verbindungsbereich mit selbstbohrenden Holzschrauben verstärkt wird. Diese Arbeit stellt verschiedene Methoden dar, wie das Tragverhalten spaltgefährdeter und verstärkter Verbindungen mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode erfasst werden kann.
Aktualisiert: 2021-02-11
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