BauBuche Buchen-Furnierschichtholz Verbindungsmittel und Anschlüsse

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1 BauBuche Buchen-Furnierschichtholz Verbindungsmittel und Anschlüsse 05

2 BauBuche Verbindungsmittel und Anschlüsse Verbindungsmittel und Anschlüsse DE Blatt 1 / 12 Blatt INHALT Einführung 5.2 Mechanische Verbindungsmittel Schraubverbindungen Vorbohren von Nagel- und Schraubverbindungen 5.3 Anschlüsse Verbindungen mit metallischen Verbindungselementen Vollgewindeschrauben Einschubverbinder Balkenträger Stabdübel-Schlitzblech-Anschlüsse Balkenschuhe Anschlüsse für Verbände Zimmermannsmäßige Holzverbindungen Versatz Schwalbenschwanzverbindung Gerberstoß Biegesteife Rahmenecke Biegesteife Rahmenecke als aufgelöste Ecke 5.4 Anhang A Herstellerübersicht Pollmeier Massivholz GmbH & Co.KG Vertriebsbüro Creuzburg Beratung zu Schnittholz, BauBuche Paneel und für Händler Pferdsdorfer Weg 6 D Creuzburg T +49 (0) F +49 (0) info@pollmeier.com Vertriebsbüro München Beratung zu BauBuche Platte und Träger für Bauherren, Architekten, Planer und Ingenieure Friedenheimer Brücke München T +49 (0) F +49 (0) baubuche@pollmeier.com Foto: Chris Kister, Rensteph Thompson, Eckhart Matthäus, Christian Grass

3 DE Blatt 2 / Einführung Das Erscheinungsbild einer Holzkonstruktion wird entschieden von den Verbindungen geprägt. Die Art der Verbindungsmittel und die gewählten Anschlüsse sollten deshalb so früh wie möglich festgelegt und ab gestimmt werden. Neben der erforderlichen Tragfähigkeit und optischen Aspekten sind auch die Anforderungen des Brandschutzes zu berücksichtigen. Diese Broschüre soll die Wahl geeigneter Verbindungsmittel und Anschlüsse für Konstruktionen aus BauBuche erleichtern. Die Zulassungen der Verbindungsmittelhersteller sind stets zu beachten. Weitere Details zur Bemessung finden Sie in dem Handbuch»BauBuche Buchen-Furnierschichtholz, Bemessungshilfe für Entwurf und Berechnung nach Eurocode 5«das auf Mechanische Verbindungsmittel Für BauBuche sind bisher nur mechanische Verbindungsmittel zugelassen. Die Verwendung von Klebeverbindungen ist bisher bauaufsichtlich nicht geregelt. Verbindungsmittel sind unter Beachtung des Abschnitts 4.2 nach EN in Verbindung mit EN /NA mit den Gleichungen für Vollholz zu bemessen. Dabei sind die Anordnungen der unten stehenden Tabelle mit den genannten Abminderungen möglich. Stirnflächen sind alle Seitenflächen mit überwiegendem Hirnholzanteil. Die übrigen Seitenflächen sind hier als Schmalfläche definiert. Berechnung nach Deckfläche Schmalfläche Stirnfläche Lochleibung Nägel, Schrauben Gl. 8.16, 100% Variante A: 100% Nicht zulässig (vorgebohrt) DIN EN Variante B: 60% Stabdübel und Bolzen Gl. 8.32, DIN EN % Beanspruchung zur Plattenebene parallel: 70% 1) rechtwinklig: 40% 1) Nicht zulässig Tragfähigkeit einer Verbindungseinheit Ringdübel, Scheibendübel NCI NA 8.1, DIN EN /NA 100% 100% 100% Ausziehtragfähigkeit Holzschrauben (45 α 90 ) Gl (kd=1), DIN EN % 100% 100% Variante A gilt für BauBuche S und Träger BauBuche GL70 (längs lagiges Furnierschichtholz). Variante B gilt für BauBuche Q (Furnierschichtholz mit Querlagen) 1) für BauBuche GL70-Träger beträgt der Abminderungs faktor der Loch leibungsfestigkeit für stiftförmige Ver bindungmittel mit einem Durchmesser d > 8 mm bei Ver wendung in den Schmalflächen 80 % nach ETA-14/0354 Die Berechnungen sind mit der Rohdichte für Platten Q und S mit 730 kg/m³ und für GL70 mit 680 kg/m³ durchzuführen. Kombinierte Beanspruchungen sind nach Abschnitt der EN zu berechnen. Zur Herstellung von Holzverbindungen mit BauBuche dürfen nur Stahldübel und Bolzen (auch Passbolzen), Nägel, Holzschrauben, Ringdübel und Scheibendübel unter Beachtung der nachfolgend genannten Bestimmungen verwendet werden. Die Anwendungsbereiche nach obenstehender Tabellesind zu beachten. Die Mindestabstände für Verbindungsmittel bei Beanspruchung auf Abscheren

4 DE Blatt 3 / 12 und Herausziehen entsprechen denen für Vollholz bzw. Sperrholz. Bei Beanspruchung auf Abscheren in den Schmalflächen von BauBuche Platte S oder GL70 müssen Nägel einen Mindestdurchmesser von 3,1 mm und Schrauben einen Mindestdurchmesser von 6 mm haben. Bei Beanspruchung auf Heraus ziehen in den Stirn- und Schmalflächen von BauBuche Platte Q dürfen nur Schrauben mit einem Mindestdurchmesser von 6 mm verwendet werden Schraubverbindungen Für die Bemessung von Schrauben in BauBuche sind generell die Zulassungen der Schraubenhersteller zu beachten. In den Zulassungen sind für die Bemessung meist Obergrenze der charakteristischen Rohdichte des Werkstoffs definiert, die maximal rechnerisch angesetzt werden dürfen Vorbohren von Nagel- und Schraubverbindungen Nägel und Schrauben sind bei der Verwendung in BauBuche grundsätzlich vorzubohren. Schrauben mit Bohrspitzen ersetzen das Vorbohren nicht. Generell ist BauBuche, wie alle Laubholz produkte, mit einem Bohrer vorzubohren, der größer als der Kerndurchmesser der Schraube ist. Genaue Angaben dazu ent halten die Zulassungen der Schrauben. Für das Vorbohren der BauBuche gelten die Werte für Buchen oder Eichenholz. Auszug aus ETA 11/190, Würth Schrauben: Durchmesser der in Nadel,-Buchen,-oder Eichenholz vorzubohrenden Löcher Gewindeaußendurchmesser [mm] Durchmesser der vorzubohrenden Löcher mit einer Toleranz von ± 0.1 mm Holzbauteile aus Nadelholz Holzbauteile aus Buchen- oder Eichenholz 4,0 2,5 3,0 4,5 2,5 3,5 5,0 3,0 3,5 6,0 4,0 4,0 7,0 4,0 5,0 8,0 5,0 6,0 10,0 6,0 7,0 12,0 7,0 8,0 14,0 8,0 9,0

5 DE Blatt 4 / Anschlüsse Verbindungen mit metallischen Verbindungselementen Vollgewindeschrauben Der Einsatz von Vollgewindeschrauben (VG-Schrauben) hat im Holzbau erheblich zugenommen. Oft werden VG-Schrauben aufgrund ihrer einfachen Handhabung in herkömmlicher Bauart, als auf Abscheren beanspruchte Verbindungsmittel eingesetzt. Ihre eigentliche Stärke ist jedoch die axiale Tragfähigkeit auf Zug und Druck. Diese Eigenschaften lassen sich durch die zulässige Schrägverschraubung wirksam ausnutzen. Dabei werden große Gewindelängen in beiden zu verbindenden Bauteilen genutzt. Die Tragfähigkeit wird lediglich durch das mögliche Zugversagen der Schraube begrenzt. Vollgewindeschrauben lassen sich wirtschaftlich zur Querzugverstärkung, zur Auflager verstärkung (Querdruck) und für Nebenträgeranschlüsse nutzen. Außerdem ist die verdeckte Anordnung der Verbindungsmittel aus gestalterischen Gesichtspunkten und hinsichtlich des Brandschutzes von Vorteil. Die Schraubverbindung muss in beiden Holzbauteilen komplett vorgebohrt werden. Vollgewindeschrauben mit Zylinderkopf können komplett im Holz versenkt werden. Viele Schraubenhersteller bieten einfachen Hilfsvorrichtungen um die Montage zu erleichtert und den optimalen Einschraubwinkel zu erzielen. Querdruckverstärkung Querzugverstärkung Querzugverstärkung bei Ausklinkungen

6 DE Blatt 5 / 12 Anschluss Hauptträger-Nebentäger Anschluss Pfosten-Balken Projekt euregon AG, Holzbau Gumpp & Maier GmbH, Montage der Nebenträger Die Verbindung erfolgt mit Vollgewindeschrauben (Würth Assy plus VG 8 x 330). Bei diesem Projekt wurden in die Hauptträger Taschen eingefräst und bei den Neben träger die Enden entsprechend bearbeitet. Das erleichtert die Montage, da die Nebenträger in den Taschen aufgelegt werden können und führt zu einem optisch einwandfreien Erscheinungsbild des Anschlusses mit nicht sichtbaren Verbindungsmitteln. Strebenanschluss Einfache, kostengünstige Lösung: Schrauben werden schräg zur Trägerachse eingebracht um eine vorwiegend axiale Belastung der Schrauben zu erreichen.

7 DE Blatt 6 / 12 Einschubverbinder Bei Einschubverbindern handelt es sich um zugelassene zweiteilige Systemverbinder. An den Holz bauteilen werden die metallischen Verbindungselemente mit Vollgewindeschrauben oder Systemschrauben befestigt. Die Verbindungs elemente können entweder plan aufgeschraubt oder in aus gefrästen Taschen versenkt ange ordnet werden. Die zweite Variante ermöglicht Verbindungen mit nicht sichtbaren Verbindungsmitteln und bietet Vorteile beim Brandschutz. Die Verbindungselemente werden ähnlich klas sischer Schwalbenschwanzverbindungen kraftschlüssig zusammengefügt und zum Teil zu sätzlich durch Schrauben gesichert. Das System eignet sich neben reinen Holz-Holz-Verbindungen auch für den Anschluss von Holzbauteilen an Stahl- und Betonelemente. Die Zulassungen der Hersteller sind zu beachten. In der BauBuche sind alle Schrauben vorzubohren. Balkenträger Die einteiligen Verbinder eignen sich für tragende, nicht sichtbare Holz-Holz Verbindungen wie beispielsweise Anschlüsse von Nebenträgern an Hauptträger oder an Stützen. Balkenträger werden einseitig geschraubt und durch eine Stabdübel-Schlitzblech Verbindung mit dem zweiten Bauteil verbunden. Die im Sichtbereich hergestellten Anschlüsse können auch mit Neigungen aus geführt werden. Ein im Balkenträgerschwert aus gebildeter Einhängeschlitz, in den ein vorab eingetriebener Schlitzdübel des Nebenträgers eingehängt wird, ermöglicht eine leichte Mon tage. Die Zulassungen der Hersteller sind zu beachten. In der BauBuche sind alle Schrauben vorzubohren.

8 DE Blatt 7 / 12 Stabdübel-Schlitzblech-Anschlüsse Im Ingenieurholzbau haben sich mehrschnittige Stahl-Holz-Verbindungen mit Stahllaschen in mehrfach eingeschlitzten Hölzern und durchlaufenden Stabdübeln besonders bewährt. Die Stahlteile sind dabei vollständig in das Holz eingelassen. Das ergibt einerseits ästhetisch ansprechende Verbindungen und andererseits große Vorteile für den Brandschutz, da außenliegende Stahlteile im Falle eines Brandes sehr rasch an Festigkeit verlieren. Das Problem beim Zusammenbringen von Holz und Stahl liegt in der milli metergenauen Fertigung der Bohrungen, die nur durch CNC-Abbund in der notwendigen Präzision möglich ist. Der Hersteller SFS-Intec bietet ein System an, bei dem selbstbohrende Stabdübel in einem Arbeitsgang sowohl durch das als Holz als auch durch die Bleche getrieben werden. Stabdübelverbindungen kommen häufig bei Fachwerkträgern zur Anwendung (siehe dazu Kapitel 8) und eignen sich auch zum Anschluss von Holzträgern an Stahl-und Betonbauteile. Anschlussdetail mit Stabdübel-Schlitzblechverbindung Projekt Zukunftspavillon Frankfurt Holzbau Hess Timber GmbH Fotos Rensteph Thompson, Chris Kister

9 DE Blatt 8 / 12 Stützenfuß mit Stabdübel-Schlitzblech- Verbindung Anschlüsse für Verbände mit Stabdübel-Schlitzblech- Verbindung Balkenschuhe Balkenschuhe sind einfache Formteile zur Befestigung von Holzträgern an Holz, Stahl oder Beton bauteilen. Die Befestigung am Holzbauteil erfolgt vorwiegend durch Rillennägel, kann aber auch geschraubt werden. In der BauBuche sind Schrauben und Nägel vorzubohren. Die Zulassungen der Hersteller sind zu beachten. Balkenschuhe werden hauptsächlich im nicht sichtbaren Bereich eingesetzt.

10 DE Blatt 9 / Zimmermannsmäßige Holzverbindungen Versatz Für Druckanschlüsse, wie Streben, ist der Versatz die meist verwendete Verbindung. Diese Anschlüsse sind bei der BauBuche aufgrund ihrer hohen Querdruck- und Schubfestigkeit besonders effizient. Die Grundvoraussetzung für eine Kraftübertragung mit geringen Verformungen ist eine genaue Ver arbeitung. Die Lage der Versätze ist mit Bolzen oder Schrauben zu sichern. Die besonderen Eigenschaften der BauBuche ermöglichen die Weiterentwicklung traditioneller Verbindungen zu neuartigen leistungsfähigeren Anschlüssen. Der Treppenversatz ist solch eine optimierte Kontaktverbindung mit besonders hoher Leistungsfähigkeit, die noch nicht normativ geregelt ist. Bemessungsregeln finden Sie hier: Enders-Comberg, M., Treppenversatz Leistungsfähiger Kontaktanschluss für Druckstäbe. Bauingenieur Band Blaß, H.J. 89, 04/2014, Springer-VDI-Verlag, Düsseldorf Treppenversatz Leistungsfähiger Kontaktanschluss für Druckstäbe. Einfacher Stirnversatz Einfacher Fersenversatz Doppelter Versatz Treppenversatz BauBuche GL70, Strebenanschluss mit einfachem Stirnversatz Projekt Tischlerei Mohr Holzbau Kaufmann Zimmerei

11 DE Blatt 10 / 12 Schwalbenschwanzverbindung Durch die Verbreitung moderner Abbundmaschinen lassen sich Schwalbenschwanzverbindungen heute wieder wirtschaftlich herstellen und erleben eine zunehmende Verbreitung. Für den neuen Werkstoff BauBuche sind statisch tragende Schwalbenschwanzverbindungen derzeit noch nicht zugelassen; die Zulassung befindet sich in der Bearbeitung. Aus optischen Gründen und als Montagehilfe kann deren Einsatz jedoch trotzdem schon jetzt sinnvoll sein. Die Kraftübertragung kann beispielsweise durch Vollgewindeschrauben erfolgen, ohne die Ästhetik der Schwalbenschwanzverbindung zu beeinträchtigen. Gerberstoß Der Gerberstoß benannt nach seinem Erfinder Heinrich Gottfried Gerber - ist eine einfache Längsverbindung zur Herstellung frei tragender (nicht unterstützter) Stöße, insbesondere zur Ausbildung von Gerberträgern (Kragträger und gelenkig angehängter Träger). Die Anordnung des Gerberstoßes muss im Momentennullpunkt erfolgen. Der Gerberstoß ist durch Bolzen oder Schrauben zu sichern.

12 DE Blatt 11 / Biegesteife Rahmenecke Da für die BauBuche bisher nur mechanische Verbindungsmittel zugelassen sind, scheidet die Aus bildung von biegesteifen Rahmenecken als Keilzinkenverbindung aus. Die Verwendung von Stabdübelkreisen kann bei der BauBuche aufgrund des ausgeprägten Quell- und Schwindverhaltens nicht empfohlen werden. Für biegesteife Rahmenecken sollten zugelassene Systeme wie der ZD Verbinder des Herstellers Würth verwendet werden.»die ZD-Platte besteht aus einem Deckel und einer trapez förmigen Grundplatte für die Befestigung von Stahl an Holz. Die Grundplatte hat Bohrungen zur Aufnahme von vier Vollgewindeschrauben. Innerhalb einer ZD-Platte wirken jeweils zwei Schraubenpaare aus zwei sich kreuzenden Schrauben, die im fest vorgegebenen Winkel von 30 verschraubt sind. Bei einer Beanspruchung parallel zum Holzbauteil wird eine Schraube des Schraubenkreuzes auf Zug und die andere auf Druck beansprucht. Nach dem Eindrehen der Vollgewindeschrauben wird der Deckel aufgesetzt und mit Nieten für den Transport gesichert. Der Deckel hat die Aufgabe, das Herausschieben der druckbeanspruchten Vollgewindeschrauben zu verhindern und diese zu aktivieren.«(auszug aus dem Prospekt des Herstellers, Adolf Würth GmbH & Co.KG) Biegesteife Rahmenecke als aufgelöste Ecke Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung von biegesteifen Rahmenecken besteht darin, die Ecke aufzulösen. Aufgrund der hohen Druckfestigkeit sind Anschlüsse mit Versätzen sehr effizient. Bei Übertragung von Zugkräften sind weitere Maßnahmen erforderlich (z.b. seitliche Laschen oder Stabdübel-Schlitzblechverbindungen).

13 DE Blatt 12 / Anhang A Herstellerübersicht Kammnägel und Schrauben für Bleche / Winkel Vollgewindeschrauen Teilgewindeschrauben Einschubverbinder Balkenträger Stabdübel- Schlitzblech-Verbindungen Balkenschuhe Stützenfüße Anschlüsse für Verbände Biegesteife Rahmenecke Würth x x x x x x x x x Sihgra x x Sherpa x Knapp x SFS x x x Fischer x x Rothoblaas x x x x x x Gutzeit x x Simpson Strong Tie x x x x x x x GH Baubeschläge x x x x x x x x Pitzl x Eurotec x x x x Blumer BSB AG x Die aktuellen Zulassungen der Hersteller sind stets zu beachten. In den Zulassungen sind für die Bemessung meist Obergrenze der charakteristischen Rohdichte des Werkstoffs definiert, die maximal rechnerisch angesetzt werden dürfen.