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Die Stahlblech-Holz-Laschenverbindung mit schrägen Schrauben

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[Quelle: http://diglib.tugraz.at]

Die zum Thema der Stahlblech-Holz-Zuglaschenverbindung mit geneigt angeordneten selbstbohrenden Holzschrauben steht in erster Linie im Zeichen nach der Frage der wirksamen Anzahl von Verbindungsmitteln. Darüber hinaus wurden die wesentlichen Einflussparameter auf die Bemessung dieser Verbindungstechnik untersucht. Eine allgemein gehaltene Einleitung zur Thematik der Verbindungstechnik im Holzbau und der Verbindungen mit selbstbohrenden Holzschrauben im Besonderen ist gefolgt von einer umfangreichen Literaturstudie hinsichtlich der Gruppenwirkung von Verbindungen mit stiftförmigen Verbindungsmitteln. Es kristallisierten sich neben der Verbindungsgeometrie und den holzspezifischen Eigenschaften, vor allem das Last-Verschiebungs-Verhalten des einzelnen Verbindungsmittels als maßgebliche Einflussparameter auf die Lastverteilung in einer Reihe heraus. In einer umfangreichen Laborstudie mit Stahlblech-Holz-Zuglaschenverbindungen und unter 45° bzw. 30° zur Faserrichtung geneigt eingedrehten selbstbohrenden Holzschrauben mit Teil- oder Vollgewinde, wurde neben dem Last-Verschiebungs-Verhalten der Verbindung insbesondere die Abhängigkeit der bemessungsrelevanten Größen Tragfähigkeit und Steifigkeit von der Anzahl der gleichzeitig beanspruchten Verbindungsmittel untersucht. Die hohe Leistungsfähigkeit und die Praxistauglichkeit dieser Verbindungstechnik konnte damit unter Beweis gestellt werden. Auf Basis vorhandener mechanischer Modelle wurden die, aus den experimentellen Untersuchungen ermittelten, Eingangsgrößen zur rechnerischen Ermittlung der wirksamen Anzahl untersucht. Das im Labor festgestellte Verhalten konnte damit in befriedigendem Maße bestätigt werden. Den Abschluss der Arbeit bildet die Vorstellung eines Bemessungsmodells für Stahlblech-Holz-Zuglaschenverbindungen für verschiedene Winkel zwischen Schraubenachse und Faserrichtung des Holzes. Die zugehörigen Anwendungsgrenzen sowie notwendige Hinweise für die Baupraxis bilden dabei den Rahmen für die praktische Anwendbarkeit dieser Regeln.

Folgendes könnte Sie auch interessieren:

Bücher, Broschüren

Tobias Schmidt
Kontaktverbindungen für aussteifende Scheiben aus Brettsperrholz
Karlsruher Berichte zum Ingenieurholzbau, Band 33
Dissertationsschrift
2018, 268 S., graph. Darst. 210 mm, Softcover
KIT Scientific Publishing

 

 

Brettsperrholzelemente sind aufgrund ihrer hohen Schubtragfähigkeit und Schubsteifigkeit, verglichen mit anderen Holzbausystemen, besonders geeignet, um Einwirkungen in Scheibenebene abzutragen und damit Gebäude auszusteifen. Gleichwohl weisen heute gebräuchliche Verbindungstechniken vergleichsweise geringe Tragfähigkeits- und Steifigkeitswerte auf. Um diese Einschränkung zu überwinden wurden leistungsfähige Kontaktverbindungen für statische Einwirkungen und Erdbebeneinwirkungen entwickelt.

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Harald Krenn
Die Stahlblech-Holz-Laschenverbindung mit schrägen Schrauben
Monographic series TU Graz - Timber engineering and technology, Band 7
2018, 470 S., 22.5 cm, Softcover
Verlag der Technischen Universität Graz

 

 

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Dietrich Töws
Holztafelbau mit klebstofffreien Beplankungen
Karlsruher Berichte zum Ingenieurholzbau, Band 32
Dissertationsschrift
2017, 254 S., graph. Darst. 210 mm, Softcover
KIT Scientific Publishing

 

 

Es wurden klebstofffreie Beplankungssysteme entwickelt und hinsichtlich ihrer Anwendungsmöglichkeiten als Beplankung in aussteifenden Holztafeln beurteilt. Einen Schwerpunkt stellte die Entwicklung unterschiedlicher Verbindungslösungen und deren wissenschaftliche Untersuchung in klein- und großformatigen Versuchen dar. Auf der Grundlage dieser Versuche erfolgte die Bemessung und die computergestützte Berechnung der Holztafeln mit klebstofffreien Beplankungen.

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Gary Rogowski, Michael Auwers
Holzverbindungen
Werkstattwissen für Holzwerker
Auswählen, konstruieren, bauen
2., Aufl.
2016, 343 S., m. zahlr. farb. Fotos. 28,5 cm, Hardcover
Holzwerken im Vincentz Network

 

 

Von der einfachsten Konstruktion "auf Stoß" bis zu komplexen Schlitz- und Zapfenverbindungen findet der Holzwerker in dem Band jede Verbindung, die irgendeine praktische Bedeutung hat. Zwölf Kapitel repräsentieren jeweils eine Gruppe von Verbindungen. Am Anfang jeden Kapitels zeigt der Autor eine Übersicht über diese Verbindungsgruppe, mit Hinweisen zu Materialien, Werkzeugen, Techniken und speziellen Problemen. Anschließend wird die Erstellung jeder Verbindung in Schritt-für-Schritt-Abbildungen gezeigt und erklärt. Dazu werden auch Variationen aufgezeigt, Gefahrenhinweise gegeben, Tipps eingestreut und Querverweise erteilt, um einzelne Techniken nicht doppelt darstellen zu müssen.

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Markus Enders-Comberg
Leistungsfähige Verbindungen des Ingenieurholzbaus - Einsatzmöglichkeiten für Nadel- und Laubholz
Karlsruher Berichte zum Ingenieurholzbau, Band 28
2015, VI, 306 S., graph. Darst. 210 mm, Softcover
KIT Scientific Publishing

 

 

Buchenholz ist ein im Bausektor neu entdeckter Werkstoff. Es wurden mechanische Verbindungen und Kontaktverbindungen mit dem Ziel entwickelt, die besonderen Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften des Werkstoffs zu nutzen und damit seine Anwendungsmöglichkeiten zu erweitern. Auf der Grundlage von Tragfähigkeitsversuchen und theoretischen Betrachtungen wurde außerdem der Einfluss von Querschnittsschwächungen durch das Einbringen von stiftförmigen Verbindungsmitteln in Brettschichtholz und Vollholz auf das Tragverhalten bei Zug- und Druckbeanspruchung parallel zur Faser untersucht. Der zweite Teil der Arbeit beschäftigt sich mit Kontaktverbindungen. Hier wurde ein modifizierter und optimierter Versatzanschluss (Treppenversatz) für eine unter einem Winkel von 35 bis 55 Grad angeschlossene Druckstrebe untersucht. Mit Hilfe umfangreicher experimenteller Untersuchungen konnte das hohe Potenzial des Treppenversatzes gegenüber gängigen Versatzanschlüssen, wie Stirn- und Fersenversätzen, deutlich gemacht werden.

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Forschungsberichte

Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
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Stefan Loebus, Stefan Winter
Zweiachsige Tragwirkung bei Holz-Beton-Verbundkonstruktionen - Entwicklung von Bemessungsverfahren und Konstruktionsdetails für zweiachsige Lastabtragung bei der Holz-Beton-Verbundbauweise. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau , Band F 3022
2017, 186 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Mit der Holz-Beton-Verbundbauweise existiert ein System mit einer guten Kombination aus Tragfähigkeit, Schallschutz und Brandschutz. Aktuell ist diese Bauweise auf einachsig lastabtragende Systeme begrenzt. Mit dem Brettsperrholz sind große flächige Holzelemente mit zweiachsigem Lastabtragpotential verfügbar. Die Vorteile beider Bauweisen werden in dem behandelten System des Forschungsvorhabens kombiniert. In dem Forschungsvorhaben konnte die grundsätzliche Eignung und Anwendbarkeit der zweiachsigen Tragwirkung der Holz-Beton-Verbundbauweise nachgewiesen werden. Neben der Klärung des Tragverhaltens in experimentellen Untersuchungen und FEM-Simulationen waren Konstruktions- und Bemessungsvorschläge für diese Bauweise zu erarbeiten.

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Jürgen Schnell, Christian Kohlmeyer, Fadi Mikdad
Untersuchung von Schubnocken aus hochfestem Beton zur Schubverbindung in Holzverbundträgern. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau , Band F 2994
2016, 94 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

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F. Colling, H. J. Blaß, C. Prüfer
Tragfähigkeit von Stabdübelverbindungen
Bauforschung , Band T 3319
2015, 71 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

In Fachkreisen wird seit Jahren intensiv darüber diskutiert, dass die rechnerischen Tragfähigkeiten von Verbindungen mit Stabdübeln nach DIN 1052:2008 oder DIN EN 1995-1-1:2010 (EC 5) z.T. erheblich geringer sind als nach DIN 1052:1988. Nimmt man an, dass das Berechnungsmodell des Eurocode 5 (Johansen-Theorie) korrekt ist, so würde dies bedeuten, dass bei Verbindungen, die nach "alter" DIN 1052:1988 berechnet wurden, teilweise erhebliche Sicherheitsdefizite bestehen. Daher wurde das Forschungsvorhaben vom DIBt in Auftrag gegeben, in dessen Rahmen das Tragverhalten von Stabdübelverbindungen nochmals umfassend untersucht und bewertet werden sollte. Im Rahmen dieses Vorhabens wurden insgesamt 1588 verfügbare Versuche aus 7 verschiedenen Forschungsarbeiten zusammenfassend ausgewertet. Die Auswertung der Kurzzeitversuche deutet darauf hin, dass die nach "alter" DIN 1052 berechneten zulässigen Werte um etwa 20 - 25 Prozent überschätzt wurden und entsprechend unter dem heute geforderten Sicherheitsniveau liegen. Die Auswertungen deuten weiterhin darauf hin, dass nach Eurocode 5 berechnete Tragfähigkeiten als konservativ angesehen werden können. Hier bestehen noch Reserven für höhere rechnerische Tragfähigkeiten. Anhand von Versuchen mit Stabdübeln, die im Zuge von Firmenüberwachungen entnommen wurden, konnte eine modifizierte Gleichung für das Fließmoment My abgeleitet werden, die insbesondere bei Stabdübeln mit größeren Durchmessern höhere rechnerische Tragfähigkeiten ergibt. Diese Versuche zeigten weiterhin, dass die vorhandenen Stahlfestigkeiten z.T. deutlich über den zugehörigen Nennfestigkeiten liegen. Weiterhin zeigten die Untersuchungen, dass bei Stabdübelverbindungen, bei denen sich im Versagensfall zwei Fließgelenke ausbilden, ein zusätzlicher "Schlankheitseffekt" im Sinne einer pauschalen Tragfähigkeitssteigerung angesetzt werden könnte. Die Regelungen zur "alten" DIN 1052 wurden aus Versuchen abgeleitet, bei denen diese beiden Effekte (Schlankheit und Überfestigkeiten) enthalten waren. Das bedeutet, dass in

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Ulrike Kuhlmann, Frank Brühl
Robustheit durch duktile Anschlüsse im Holzbau
Bauforschung , Band T 3312
2015, 125 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Robustheit gegenüber außergewöhnlichen Einwirkungen ist eine Forderung an Tragwerke, die immer mehr an Bedeutung gewinnt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Auslegung von duktilen Anschlüssen, um einem sicherheitsgefährdenden, spröden Anschlussversagen entgegenzuwirken. Des Weiteren wird die Anschlussduktilität im Hinblick auf die Robustheit eines Tragwerkes am Beispiel einer seismischen Belastung bewertet. Duktile Anschlüsse entziehen sich durch Verformungen einer weiteren Belastung. Dadurch sind derartige Systeme in der Lage, durch Schnittgrößenumlagerung außergewöhnliche Belastungen zu kompensieren. Um Kenntnisse über die Verformbarkeit von Verbindungsmitteln zu erhalten, sind verschiedene Verbindungsmittel hinsichtlich ihres duktilen Verhaltes untersucht worden. Hierbei zeigte sich, dass neben stiftförmigen Verbindungsmitteln auch Dübel besonderer Bauart über eine beachtliche Verformbarkeit verfügen. Aufgrund der Bestimmungen nach DIN EN 26891 wurden die Versuche jedoch bei einer Verformung von 15 mm abgebrochen, sodass die ermittelte Kenngröße nicht das gesamte Verformungsvermögen widerspiegelt. Im Rahmen eines weiteren Forschungsvorhabens wurden Stabdübelanschlüsse entworfen und hinsichtlich ihres plastischen Verhaltens ausgewertet. Dabei wurde der Stabdübeldurchmesser sowie die Anordnung der Verbindungsmittel variiert. Die Versuchsergebnisse zeigten ein ausgeprägtes Verformungsverhalten. Basierend auf den vorangegangenen Untersuchungen wurden im Rahmen dieses Forschungsvorhabens, quasi-statisch, zyklische Verbindungen geprüft, um duktile Anschlüsse unter einer seismischen Belastung bewerten zu können. Es zeigte sich, dass derartige Verbindungen neben einer ausgeprägten statischen Verformbarkeit ebenfalls über eine beachtliche Verformbarkeit unter einer zyklischen Beanspruchung verfügen. Holz besitzt streuende Materialeigenschaften, die das Trag- und Verformungsverhalten beeinflussen. Neben dem Einfluss des streuenden E-Moduls auf die Trägerendrotationen wurde ein erster Faktor bestimmt, der sicherstellt

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M Ayoubi, M Trautz
Verbundtragverhalten von Vollgewindeschrauben
Neuausg.
2014, 250 S., 30 cm, Softcover
Mainz Verlagshaus Aachen

 

 

Am Lehrstuhl für Tragkonstruktionen der RWTH Aachen wurde in Zusammenarbeit mit dem Institut für Bauforschung der RWTH Aachen (ibac) seit 2006 das systematische Verstärken und Fügen von Brettschichtholzbauteilen mittels Vollgewindeschrauben im Sinne einer Bewehrung, vergleichbar mit dem Stahlbetonbau, untersucht. Vollgewindeschrauben werden von verschiedenen Herstellern angeboten und sind durch individuelle bauaufsichtliche Zulassungen geregelt. Dabei weichen die geometrischen Parameter der in der Praxis gebräuchlichen Schrauben nur wenig voneinander ab. Um vergleichende Erkenntnisse zum Trag- und Verbundverhalten von Schrauben verschiedener Hersteller im Vergleich zu erhalten und um eine Klassifizierung hinsichtlich dieser Eigenschaften vornehmen zu können, wurden experimentelle Untersuchungen mittels Ausziehversuchen (Pull-Out-Versuche) an Probekörpern mit Vollgewindeschrauben gleicher Dimensionen und Abmessungen von unterschiedlichen Fabrikaten durchgeführt. In den Versuchen sollte nicht nur die maximale Ausziehkraft ermittelt werden, sondern auch die Veränderung der Ausziehkraft in Abhängigkeit von den Relativverschiebungen zwischen Schraube und Holz sowohl im elastischen als auch im plastischen Bereich dargestellt und verglichen werden. Der Bericht beschreibt das Versuchsprogramm und die Ergebnisse der zwischen dem 14.02.2011 und 16.02.2011 (Serien A, B, und C) sowie zwischen dem 04.07.2011 und 06.07.2011 (Serien D und E) in der Versuchshalle des Instituts für Bauforschung der RWTH Aachen (ibac) durchgeführten Versuche.

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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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Arendt, Stephan; La Magna, Riccardo; Schmeck, Michel; Schmid, Volker; Gengnagel, Christoph
Neue Ergebnisse zu epoxidharzbasiertem Polymerfeinbeton mit und ohne GFK-Bewehrung
Bautechnik, 2019

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Peter, Markus
Tendenz zur Konzentration. Technische Evolution und architektonische Potenziale
Werk Bauen + Wohnen, 2019

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Jacob-Freitag, Susanne
Hybridbau mit speziellen Verbundknoten. Polymer-Vergusssystem
Bauen mit Holz, 2019

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Schmeck, Michel; Arendt, Stephan; La Magna, Riccardo; Schmid, Volker; Gengnagel, Christoph
Neues Verbindungskonzept aus bewehrtem Polymerfeinbeton für Faserverbund- und Holzwerkstoffe
Bautechnik, 2019

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Niemz, Peter
Bruchmechanische Untersuchungen an Holzverklebungen. Eine Übersicht
Holztechnologie, 2018

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