Zimmermannsmäßige Verbindungen

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1 DIN 1052 Zimmermannsmäßige Verbindungen

2 Grundlagen 2 Grundlagen Geregelt im Abschnitt 15 der DIN 1052 Zimmermannsmäßige Verbindungen für Bauteile aus Holz Versätze Zapfenverbindungen Holznagelverbindungen Sonstige Verbindungen indirekt ebenfalls durch DIN 1052 geregelt

3 Längsverbindungen 3 Gerades Blatt Anmerkungen Häufigste Längsverbindung Zur Verlängerung horizontaler und auf ganzer Länge unterstützter Bauteile (z. B. Schwellen)

4 Längsverbindungen 4 Gerades Blatt Vorteile Nachteile Unkomplizierte Geometrie Einfache Herstellung von Hand Horizontale Bauteilfuge (schlechter konstruktiver Holzschutz)

5 Längsverbindungen 5 Gerades Blatt Nachweise nach DIN 1052 Druckspannungen in Balkenlängsrichtung F c,0,d h b f c,0,d 1 Falls der Anschluss nicht absolut passgenau ausgearbeitet ist, darf nur h/2 statt h angesetzt werden! Druckspannungen quer zur Faser Vd (l + 30mm) b f c,90,d 1 h Trägerhöhe [mm] b Trägerbreite [mm] F c,0,d Bemessungswert der Druckkraft [N] V d Bemessungswert der Querkraft [N] f c,0,d Bemessungswert der Druckfestigkeit in Faserrichtung [N/mm²] f c,90,d Bemessungswert der Druckfestigkeit rechtwinklig zur Faser [N/mm²]

6 Längsverbindungen 6 Gerades Blatt Beurteilung der Tragfähigkeit Zugkraft: - Druckkraft: hoch (seitliche Lagesicherung notwendig) Querkraft: gering (Aufreißen möglich) Biegung um die y, z, x - Achse: - Torsion um die x - Achse: -

7 Längsverbindungen 7 Variante: Stehendes Blatt Anmerkungen Wie gerades Blatt Besserer Holzschutz durch vertikale Bauteilfuge

8 Längsverbindungen 8 Variante: Zapfenstoß Anmerkungen Wie gerades Blatt Besserer Holzschutz durch vertikale Bauteilfuge Gute Lagesicherung Aufnahme von Zugkräften möglich (z. B. durch Holznägel) Aufnahme von Torsionskräften möglich

9 Längsverbindungen 9 Variante: Zapfenstoß mit Holznägeln Nachweise nach DIN 1052 Zugnachweis einer Holznagelverbindung F t,d n m R d 1 R d k = 9,5 d γ 2 mod M Zugspannungen im Zapfen A F t,d netto,z f t,0,d 1 Zugspannung der Laschen F t,d 2 A 0,4 f netto,l t,0,d 1 F t,d Bemessungswert der Zugkraft [N] n Anzahl tragender Holznägel m Anzahl Scherfugen pro Nagel R d Bemessungswert der Trag-fähigkeit eines Holznagels pro Scherfuge [N] d Holznageldurchmesser [mm] A netto,z Nettoquerschnitt Zapfen [mm²] A netto,l Nettoquerschnitt Lasche [mm²] f t,0,d Bemessungswert der Zugfestigkeit [N/mm²]

10 Längsverbindungen 10 Variante: Zapfenblattstoß Anmerkungen Kombination aus geradem Blatt und Zapfenstoß Schlechter Holzschutz durch horizontale Bauteilfuge Maschinell nicht nacharbeitsfrei herzustellen

11 Längsverbindungen 11 Gerades Hakenblatt Anmerkungen Weiterentwicklung des geraden Blattes Statisch wirksame Stoßverbindung Dient zum Übertragen von Zugund Druckkräften.

12 Längsverbindungen 12 Gerades Hakenblatt Vorteile Übertragung von Zugkräften ohne zusätzliche Verbinder oder Stahlteile möglich Zur Aufnahme von Zug- oder Drucknormalkraft geeignet Nachteile Herstellung erfordert ein hohes Maß an Präzision Geringe Zugbelastbarkeit durch starke Querschnittschwächung Querzugbelastung durch Exzentrizitäten

13 Längsverbindungen 13 Gerades Hakenblatt Nachweise nach DIN 1052 Druckspannungen in Balkenlängsrichtung F c,0,d h b f c,0,d 1 Falls der Anschluss nicht absolut passgenau ausgearbeitet ist, darf nur h A statt h angesetzt werden! Druckspannungen der Hakenstirn infolge Zug h v F t,0,d b f c,0,d 1 h Trägerhöhe [mm] b Trägerbreite [mm] h V Höhe des Vorholzes [mm] F c,0,d Bemessungswert der Druckkraft [N] F t,0,d Bemessungswert der Zugkraft [N] f c,0,d Bemessungswert der Druckfestigkeit in Faserrichtung [N/mm²]

14 Längsverbindungen 14 Gerades Hakenblatt Nachweise nach DIN 1052 Zugspannungen im Schnitt A-A F M t,0,d y,d hb b ft,0,d b h B f 6 m,y,d Abscheren Vorholz im Schnitt B-B l v F t,0,d b f v,d 1 Bedingung : l V 8 h V h B h V b l v F t,0,d M y,d f t,0,d f m,y,d f v,d Höhe des Hakenhalses [mm] Höhe des Vorholzes [mm] Trägerbreite [mm] Vorholzlänge [mm] Bemessungswert der Zugkraft [N] Bemessungswert des Exzentrizitätsmomentes: M y,d = 0,5 F t,0,d (h B +h V ) [Nmm] Bemessungswert der Zugfestigkeit in Faserrichtung [N/mm²] Bemessungswert der Biegefestigkeit um die y-achse [N/mm²] Bemessungswert der Schubfestigkeit [N/mm²]

15 Längsverbindungen 15 Gerades Hakenblatt Beurteilung der Tragfähigkeit Zugkraft: mittel Druckkraft: hoch (bei entsprechender Lagesicherung) Querkraft: sehr gering Biegung um die y - Achse: - Biegung um die z - Achse: sehr gering Torsion um die x - Achse: -

16 Längsverbindungen 16 Gerberstoß Anmerkungen Zur Herstellung frei tragender (nicht unterstützter) Stöße Insbesondere zur Ausbildung von Gerberträgern (Kragträger und gelenkig angehängter Träger) Anordnung des Gerberstoßes im Momentennullpunkt Benannt nach dem Erfinder Heinrich Gottfried Gerber

17 Längsverbindungen 17 Gerberstoß Vorteile Weiterleitung großer Querkräfte Statt langer Durchlaufträger Verwendung kürzerer Bauteile Effektive und händisch leicht herstellbare Verbindung Nachteile Verwendung von Stahlverbindungsmitteln zwingend erforderlich Rissgefahr bei falscher Anordnung der Bauteile In der Sanierung von Duchlaufträgern einsetzbar

18 Längsverbindungen 18 Gerberstoß Richtige Anordnung Falsche Anordnung Keine Spaltgefahr. Kraftübertragung durch Bolzen mit Unterlegscheiben. Spaltgefahr!

19 Längsverbindungen 19 Gerberstoß Nachweise nach DIN 1052 Querkraft 1,5 i 1 V n d 1 h b f i netto v,d i Bolzennummer n Bolzenanzahl b netto Trägerbreite abzgl. Bolzenloch [mm] h i Trägerhöhe am Bolzen i [mm] V d Bemessungswert der max. Querkraft [N] f v,d Bemessungswert der Schubfestigkeit [N/mm²]

20 Längsverbindungen 20 Gerberstoß Nachweise nach DIN 1052 Druckspannungen quer zur Faser (unter U-Scheibe) Vd n k A f c,90 ef c,90,d 1 d Bolzen d a, Scheibe A ef, Scheibe n Anzahl der Bolzen V d Bemessungswert der max. Querkraft [N] f c,90,d Bemessungswert der Druckfestigkeit rechtwinklig zur Faser [N/mm²] k c,90 Beiwert nach DIN 1052 (hier in der Regel 1) A ef Wirksame Querdruckfläche einer Unterlegscheibe [mm²]

21 Längsverbindungen 21 Gerberstoß Nachweise nach DIN 1052 Zugspannungen Bolzen Vd n N R,d 1 AS f y,b,k /(1,1 γm,s ) NR,d = min A S f u,b,k /(1,25 γm,s ) n Anzahl der Bolzen V d Bemessungswert der max. Querkraft [N] N R,d Grenzzugkraft eines Bolzens [N] A S Spannungsquerschnitt Bolzen [mm²] f y,b,k char. Streckgrenze Bolzen [N/mm²] f u,b,k char. Zugfestigkeit Bolzen [N/mm²] γ M,S Teilsicherheitsbeiwert Stahl (1,1)

22 Längsverbindungen 22 Gerberstoß Beurteilung der Tragfähigkeit Zugkraft: - Druckkraft: - (nicht Zweck der Verbindung) Querkraft: hoch Biegung um die y - Achse: - (nicht Zweck der Verbindung, da Gerbergelenk) Biegung um die z - Achse : - Torsion um die x - Achse : -

23 Längsverbindungen 23 Schräges Hakenblatt (mit rechtwinkliger Hakenecke) Anmerkungen Kombination von geradem Hakenblatt und Gerberstoß

24 Längsverbindungen 24 Schräges Hakenblatt Vorteile Übertragung von Zugkräften möglich Nachteile Herstellung erfordert ein hohes Maß an Präzision Leichter Zusammenbau durch nicht parallele Flanken Lagesicherung Scherfuge durch Schräge deutlich kürzer als bei geradem Hakenblatt Ohne weitere Verbindungsmittel Neigung zum Auseinanderrutschen bei Zug

25 Längsverbindungen 25 Variante: Schräges Hakenblatt mit lotrechter Hakenecke Vorteile Keine Neigung zum Auseinanderrutschen bei Zug Lagesicherung Nachteile Haken durch kurfaserigen Bereich sehr empfindlich für Beschädigungen Herstellung erfordert ein hohes Maß an Präzision Schwierige Montage durch drei parallele vertikale Stoßflächen

26 Längsverbindungen 26 Schräges Hakenblatt Nachweise nach DIN 1052 Zug- und Druckkraft (siehe gerades Hakenblatt) Druckspannungen in Balkenlängsrichtung Druckspannungen der Hakenstirn Zugspannungen im Schnitt A-A Abscheren Vorholz im Schnitt B-B Querkraft (siehe Gerberstoß) Querkraft Druckspannungen quer zur Faser Zugspannungen Bolzen

27 Längsverbindungen 27 Schräges Hakenblatt Beurteilung der Tragfähigkeit Zugkraft: gering bis mittel, abhängig vom Anschnittwinkel Druckkraft: nicht sinnvoll Querkraft: mittel bis hoch (Abhängig von der Einschnitttiefe) Biegung um die y- Achse: nicht erwünscht (Gerbergelenk) Biegung um die z- Achse: - Torsion um die x-achse: -

28 Längsverbindungen 28 Variante: Schräges Hakenblatt mit Keilen Anmerkungen Wie schräges Hakenblatt Toleranzausgleich durch Keile

29 Eckverbindungen 29 Eckblatt Anmerkungen Abwandlung des geraden Blattes für eine Ecke Wird meist bei unterstützen Ecken (z. B. Schwellen) eingesetzt Wird meist durch aufgehenden Pfosten beansprucht

30 Eckverbindungen 30 Eckblatt Vorteile Einfache Geometrie Händische Herstellung rationell möglich Nachteile Schlechter konstruktiver Holzschutz durch waagerechte Kontaktflächen und sichtbares Hirnholz Schlechte Lagesicherung

31 Eckverbindungen 31 Variante: Verdecktes Eckblatt Anmerkungen Abwandlung des Eckblattes Verbesserter Holzschutz durch abgedecktes Hirnholz Mit CNC-Maschinen nur in modifizierter Form nacharbeitsfrei herzustellen.

32 Eckverbindungen 32 Eckblatt F c,d Nachweise nach DIN 1052 Druckspannungen senkrecht zur Faser F c,90,d (A A ) k f ef z c,90 c,90,d 1 A Zapfen F c,90,d Bemessungswert der Druckkraft [N] A ef Wirksame Querdruckfläche [mm²] A Z Fläche Zapfenloch [mm²] f c,90,d Bemessungswert der Druckfestigkeit rechtwinklig zur Faser [N/mm²] k c,90 Beiwert nach DIN 1052

33 Eckverbindungen 33 Eckblatt Beurteilung der Tragfähigkeit Zugkraft: - Druckkraft: nicht sinnvoll Querkraft: mittel bis hoch (Abhängig von der Einschnitttiefe) Querdruck: mittel bis hoch

34 Eckverbindungen 34 Eckblatt (freitragend) Anmerkungen Freitragendes Eckblatt zur Querkraftübertragung Verbindung mit Bolzen und Unterlegscheiben Prinzip wie Gerberstoß, Trägerache aber geknickt

35 Eckverbindungen 35 Eckblatt (freitragend) Richtige Anordnung Falsche Anordnung Keine Spaltgefahr. Kraftübertragung durch Bolzen mit Unterlegscheiben. Spaltgefahr!

36 Eckverbindungen 36 Eckblatt (freitragend) Nachweise nach DIN 1052 siehe Gerberstoß: Querkraft Druckspannungen quer zur Faser (unter U-Scheibe) Zugspannungen im Bolzen

37 Eckverbindungen 37 Schwalbenschwanzeckblatt Anmerkungen Abwandlung des Eckblattes Wird meist bei unterstützen Ecken (z. B. Schwellen) eingesetzt Mit CNC-Maschinen nur in modifizierter Form nacharbeitsfrei herzustellen

38 Eckverbindungen 38 Schwalbenschwanzeckblatt Vorteile Gute horizontale Lagesicherung Aufnahme geringer Horizontallasten möglich Nachteile Verbindung kann durch Verdrehung und geringe Überlastung leicht brechen

39 Eckverbindungen 39 Variante: Verdecktes Schwalbenschwanzeckblatt Anmerkungen Abwandlung des Schwalbenschwanzeckblattes Verbesserter Holzschutz durch abgedecktes Hirnholz Aufwändige Verbindung, erfordert hohe Passgenauigkeit Mit CNC-Maschinen nur in modifizierter Form nacharbeitsfrei herzustellen

40 Eckverbindungen 40 Französisches Blatt Anmerkungen Abwandlung des Eckblattes Wird meist bei unterstützten Ecken (z. B. Schwellen) eingesetzt

41 Eckverbindungen 41 Französisches Blatt Vorteile Durch geneigte Kontaktflächen schließen sich Bauteilfugen bei Auflast Nachteile Maschinelle Herstellung aufwändiger Lagesicherung ohne Zwängungen Händisch leicht herstellbar

42 Eckverbindungen 42 Scherzapfen Anmerkungen Abwandlung des Zapfenstoßes Aufwändige Herstellung Gabellagerung verhindert Verdrehung und vertikales Verschieben

43 Eckverbindungen 43 Variante: Verdeckter Scherzapfen Anmerkungen Abwandlung des Scherzapfens Verbesserter Holzschutz durch abgedecktes Hirnholz

44 Eckverbindungen 44 Gehrung mit Schwalbenschwanz Anmerkungen Aufwändige Verbindung, erfordert hohe Passgenauigkeit

45 Eckverbindungen 45 Gehrung mit Schwalbenschwanz Vorteile Horizontale Lagesicherung Guter Holzschutz durch abgedecktes Hirnholz Standardverbindung bei Abbundprogrammen und CNC- Maschinen Nachteile Maschinelle Herstellung erforderlich Kein Zapfenloch zur Lagesicherung eines Eckpfostens möglich

46 Verkämmungen 46 Kreuzkamm Anmerkungen Wegen Ausbruchgefahr sollte Balken überstehen Mit CNC-Maschinen nur in modifizierter Form nacharbeitsfrei herzustellen

47 Verkämmungen 47 Kreuzkamm Ausbruchgefahr wegen geometrischer Kurzfaserigkeit Bessere Ausführung Schlechtere Ausführung Keine Ausbruchgefahr. Ausbruchgefahr!

48 Verkämmungen 48 Doppelter Kamm Anmerkungen Wegen Ausbruchgefahr sollte Balken überstehen Mit CNC-Maschinen nur in modifizierter Form nacharbeitsfrei herzustellen

49 Verkämmungen 49 Doppelter Kamm Ausbruchgefahr wegen geometrischer Kurzfaserigkeit

50 Verkämmungen 50 Schwalbenschwanzkamm Anmerkungen Reduzierte Ausbruchgefahr durch kleinen Konuswinkel Mit CNC-Maschinen nur in modifizierter Form nacharbeitsfrei herzustellen

51 Zapfenverbindungen 51 Zapfen (senkrecht) Anmerkungen Einsatz vorwiegend im Fachwerkbau Funktion der Lagesicherung Unsichtbare Verbindung Zapfenloch sollte einige Millimeter tiefer ausgestemmt sein

52 Zapfenverbindungen 52 Zapfen (senkrecht) Vorteile Effektive und händisch leicht herstellbare Verbindung Breites Anwendungsspektrum Nachteile Fäulnisgefahr durch Ansammlung von Wasser in Zapfenlöchern

53 Zapfenverbindungen 53 Zapfen (senkrecht) Nachweise nach DIN 1052 Druckspannungen senkrecht zur Faser F c,90,d (A A ) k f ef z c,90 c,90,d 1 F c,90,d Bemessungswert der Druckkraft [N] A ef Wirksame Querdruckfläche [mm²] A Z Fläche Zapfenloch [mm²] f c,90,d Bemessungswert der Druckfestigkeit rechtwinklig zur Faser [N/mm²] k c,90 Beiwert nach DIN 1052

54 Zapfenverbindungen 54 Zapfen (senkrecht) mit Holznagel Nachweise nach DIN 1052 Zugnachweis der Holznagelverbindung Zugspannungen im Zapfen A F netto t,d f t,0,d 1 Querkraft am Zapfenloch I y V F n m R d t,d S b f y d v,d 1 1 R d k = 9,5 d γ 2 mod M F t,d Bemessungswert der Zugkraft [N] V d Bemessungswert der Querkraft [N] n Anzahl tragender Holznägel m Anzahl Scherfugen pro Nagel R d Bemessungswert der Tragfähigkeit eines Holznagels pro Scherfuge [N] d Holznageldurchmesser [mm] A netto Nettoquerschnitt Zapfen [mm²] S y Flächenmoment 1. Grades des Zapfenlochquerschnittes [mm] I y Flächenmoment 2. Grades des Zapfenlochquerschnittes [mm 4 ] b Breite der Querschnittsfläche in Höhe des Schwerpunktes [mm] f t,0,d Bemessungswert der Zugfestigkeit [N/mm²] f v,d Bemessungswert der Schubfestigkeit [N/mm²]

55 Zapfenverbindungen 55 Zapfen (senkrecht) mit Holznagel Nachweise nach DIN 1052 Querzug 2 18 a 0,8 k k 6,5 + ( 2 t h) f 2 h F t,d s r s t,90,d 1 ks = max 1,4 a 0,7 + h k = i= 1 n r 2 n h 1 hi r 1 Bei a/h 0,7 darf der Nachweis entfallen. F t,d a r a h h i n t s f t,90,d Bemessungswert der Zugkraft [N] Abstand der beiden äußersten Holznägel [mm] Maximalabstand eines Holznagels vom beanspruchten Rand [mm] Höhe des querzugbeanspruchten Bauteils [mm] Abstand der jeweiligen Nagelreihe vom unbeanspruchten Rand [mm] Anzahl der Nagelreihen Breite Seitenholz am Zapfenloch [mm] Bemessungswert der Zugfestigkeit rechtwinklig zur Faser [N/mm²]

56 Zapfenverbindungen 56 Zapfen (senkrecht) Beurteilung der Tragfähigkeit Zugkraft: mittel (Holznagel, Stahlstift) Druckkraft: mittel (reduzierte Querdruckfläche) Querkraft: -

57 Zapfenverbindungen 57 Schräger Zapfen Anmerkungen Wie Zapfen, aber Schräganschluss

58 Zapfenverbindungen 58 Abgesteckter Zapfen Anmerkungen Wie Zapfen Ausbrüche am Zapfenlochrand sind abgedeckt CNC-Variante in der Regel rund wegen Herstellung des Zapfenlochs mit zylindrischem Fräswerkzeug

59 Zapfenverbindungen 59 Zapfen mit Randabsteckung Anmerkungen Wie Zapfen Reduzierte Ausbruchgefahr am Zapfenlochrand

60 Zapfenverbindungen 60 Zapfen (waagerecht) Anmerkungen Einsatz vorwiegend im Fachwerkbau Haupt-Nebenträger-Verbindung Unsichtbare Verbindung Zapfenloch sollte einige Millimeter tiefer ausgestemmt sein

61 Zapfenverbindungen 61 Zapfen (waagerecht) Nachweise nach DIN 1052 Druckspannungen senkrecht zur Faser (Zapfenloch) Vd l b k f z z,ef c,90 c,90,d 1 Druckspannungen senkrecht zur Faser (Zapfen) Vd l b 1,7 f z,ef z c,90,d Randbedingungen: 15 mm l z 60 mm 1,5 h/b 2,5 h o h u h u /h 1/3 h z h/6 1 c V d h o h z h u h e V d Bemessungswert der Querkraft [N] b z Zapfenbreite [mm] b z,ef wirksame Zapfenbreite [mm] l z Zapfenlänge [mm] l z,ef wirksame Zapfenlänge [mm] f c,90,d Bemessungswert der Druckfestigkeit rechtwinklig zur Faser [N/mm²] k c,90 Beiwert nach DIN 1052 l z h

62 Zapfenverbindungen 62 Zapfen (waagerecht) Nachweise nach DIN 1052 Schubspannungen im Zapfen 1,5 Vd b h k k f z e z v v,d 1 k = β [1+ 2 (1 β) 2 ] (2 α) k z v α = β = h e h h z he 1 kn = min c 1 h α ( 1 α ) + 0,8 α h α 2 c V d h o h z V d Bemessungswert der Querkraft [N] b z Zapfenbreite [mm] he Abstand der unteren Ausklinkung vom oberen Rand [mm] f v,d Bemessungswert der Schubfestigkeit [N/mm²] k z Beiwert nach DIN 1052 k v Beiwert nach DIN 1052 k n Beiwert nach DIN 1052 h u Vollholz, Balkenschichtholz: 5 BSH: 6,5; Furnierschichtholz: 4,5 l z h e h

63 Zapfenverbindungen 63 Zapfen (waagerecht) Nachweise nach DIN 1052 Querzugspannungen im Zapfenloch 2 18 a 0,8 k k 6,5 + ( l h) f 2 h V d s r z t,90,d 1 c V d h o h z h u h e h l z Befindet sich das Zapfenloch am Trägerende, muss der Querzugnachweis mit doppelter Sicherheit ( 0,5) geführt werden, wenn der lichte Abstand des Zapfenlochs vom Rand kleiner als die Trägerhöhe ist; gleiches gilt für den Fall, dass b z > h ist. V d Bemessungswert der Querkraft [N] a Abstand vom belasteten Rand bis zum Zapfenloch [mm] h Höhe des Trägers mit Zapfenloch [mm] l z Zapfenlänge [mm] f t,90,d Bemessungswert der Zugfestigkeit senkrecht zur Faser [N/mm²] k s Beiwert nach DIN 1052 (hier 1) k r Beiwert nach DIN 1052 (hier 1)

64 Zapfenverbindungen 64 Zapfen (waagerecht) Nachweise nach DIN 1052 Querzugspannungen im Zapfenloch Bei a/h 0,7 darf der Nachweis entfallen, a/h < 0,2 nur für kurze Lasteinwirkungen zulässig. h a l z

65 Zapfenverbindungen 65 Zapfen (waagerecht) Beurteilung der Tragfähigkeit Querkraft: relativ klein Zugkraft: mittel (Holznagel, Stahlstift) Druckkraft: mittel (reduzierte Querdruckfläche)

66 Zapfenverbindungen 66 Brustzapfen Anmerkungen Verstärkter Zapfen Einsatz z. B. in Balkenlagen Hauptträger wird in Druckzone geschwächt

67 Zapfenverbindungen 67 Schräger Brustzapfen Anmerkungen Verstärkter Zapfen Einsatz z. B. in Balkenlagen Hauptträger wird in Druckzone weniger geschwächt

68 Schwalbenschwanzzapfenverbindungen 68 Schwalbenschwanzzapfen Anmerkungen Querverbindung für Anschluss Nebenträger an Hauptträger Nur maschinell herstellbar Übertragung von Querkräften und geringen Zugkräften möglich Keine Stahlteile notwendig Schnelle Montage möglich Als tragende Verbindung nur mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung (AbZ.) möglich

69 Schwalbenschwanzzapfenverbindungen 69 Schräger Schwalbenschwanzzapfen Anmerkungen Querverbindung für Anschluss Schifter an Gratsparren Nur maschinell herstellbar Übertragung von Quer- und Zugkräften möglich Für tragende Verbindung: AbZ. erforderlich

70 Versätze 70 Stirnversatz (Stirn in Winkelhalbierender) Anmerkungen Verbindung für Streben Verbindung für Kopfbänder

71 Versätze 71 Stirnversatz (Stirn in Winkelhalbierender) Vorteile Optimal Ausnutzung der Druckspannungsfestigkeiten Nachteile Aufwändige manuelle Herstellung Ausreichende Vorholzlänge

72 Versätze 72 Stirnversatz (Stirn in Winkelhalbierender) Nachweise nach DIN 1052 Druckspannungen in der Stirnfläche S d cos b t f 2 ( α ) 2 v c, α / 2,d 1 t f v h α für 50 4 h fürα > 60 6 c,0,d α = c,,d f c,0,d 2 fc,0,d 4 f sin α + sinα cosα + cos α 2 f 2 c,90,d 2 f v,d S d Bemessungswert der Druckkraft [N] α Innenwinkel unter dem sich beide Stäbe treffen t v Einschnitttiefe [mm] b Breite der Strebe [mm] h Höhe der Strebe [mm] f c,0,d Bemessungswert der Druckfestigkeit in Faserrichtung [N/mm²] f c,α/2,d Bemessungswert der Druckfestigkeit im Winkel α/2 zur Faser [N/mm²]

73 Versätze 73 Stirnversatz (Stirn in Winkelhalbierender) Nachweise nach DIN 1052 Druckspannungen in der Strebe S M d y,d + 1 ( 2 b h f ) c,0,d b h f 6 m,d Abscheren des Vorholzes Sd cosα 1 b l f v v,d 20 cm < l 8 t v ( ) M = S 0,5 h t y,d d v v S d Bemessungswert der Druckkraft [N] M y,d Exzentrizitätsmoment [Nmm] α Innenwinkel unter dem sich beide Stäbe treffen l v Vorholzlänge [mm] b Breite der Strebe [mm] h Höhe der Strebe [mm] f v,d Bemessungswert der Schubfestigkeit [N/mm²] f c,0,d Bemessungswert der Druckfestigkeit in Faserrichtung [N/mm²] f m,d Bemessungswert der Biegefestigkeit [N/mm²]

74 Versätze 74 Variante: Stirnversatz (Stirn rechtwinklig zur Stabachse) Vorteil Einfacher manuell herstellbar Nachteil Geringere Tragfähigkeit Ungünstiger Kraft-Faser-Winkel Größere Ausmittigkeit Fugenklaffen möglich Ungünstiger Kraft-Faser-Winkel Ausreichende Vorholzlänge

75 Versätze 75 Stirnversatz (Stirn rechtwinklig zur Stabachse) Nachweise nach DIN 1052 Druckspannungen im Versatzboden Sd cosα 1 b t f v c, α,d t v f h α für 50 4 h fürα > 60 6 c, α,d = f c,0,d 2 2 f c,0,d 2 fc,0,d 4 sin α + sinα cosα + cos α 2 fc,90,d 2 fv,d S d Bemessungswert der Druckkraft [N] α Innenwinkel unter dem sich beide Stäbe treffen t v Einschnitttiefe [mm] b Breite der Strebe [mm] h Höhe der Strebe [mm] f c,0,d Bemessungswert der Druckfestigkeit in Faserrichtung [N/mm²] f c,α/2,d Bemessungswert der Druckfestigkeit im Winkel α/2 zur Faser [N/mm²]

76 Versätze 76 Stirnversatz (Stirn rechtwinklig zur Stabachse) Nachweise nach DIN 1052 Druckspannungen in der Strebe S M d y,d + 1 ( 2 b h f ) c,0,d b h f 6 m,d tv My,d = Sd 0,5 h α cos Abscheren des Vorholzes Sd cosα 1 b l f v v,d 20 cm < l 8 t v v S d Bemessungswert der Druckkraft [N] M y,d Exzentrizitätsmoment [Nmm] α Innenwinkel unter dem sich beide Stäbe treffen l v Vorholzlänge [mm] b Breite der Strebe [mm] h Höhe der Strebe [mm] f v,d Bemessungswert der Schubfestigkeit [N/mm²] f c,0,d Bemessungswert der Druckfestigkeit in Faserrichtung [N/mm²] f m,d Bemessungswert der Biegefestigkeit [N/mm²]

77 Versätze 77 Variante: Brustversatz Vorteil Minimale Ausmittigkeit Günstiger Kraft-Faser-Winkel Minimiertes Fugenklaffen Nachteil Unschöne Optik Nachweise nach DIN 1052 (siehe Stirnversatz (Stirn in Winkelhalbierender)) Druckspannungen in der Stirnfläche Druckspannungen in der Strebe Abscheren des Vorholzes

78 Versätze 78 Fersenversatz Anmerkungen Verbindung für Streben Überdeckung darf nicht auf Vorholz aufliegen (Rissgefahr in Strebe)

79 Versätze 79 Fersenversatz Vorteile Einfache manuelle Herstellung Vermindertes Fugenklaffen Besserer Holzschutz durch Überdeckung der Fuge Nachteile Größere Ausmittigkeit

80 Versätze 80 Fersenversatz Nachweise nach DIN 1052 Druckspannungen im Versatzboden Sd cosα 1 b t f t v f v c, α,d h α für 50 4 h fürα > 60 6 c, α,d = f c,0,d 2 2 f c,0,d 2 fc,0,d 4 sin α + sinα cosα + cos α 2 fc,90,d 2 fv,d S d M y,d α t v b h f c,0,d f c,α,d f m,d Bemessungswert der Druckkraft [N] Exzentrizitätsmoment [Nmm] Innenwinkel unter dem sich beide Stäbe treffen Einschnitttiefe [mm] Breite der Strebe [mm] Höhe der Strebe [mm] Bemessungswert der Druckfestigkeit in Faserrichtung [N/mm²] Bemessungswert der Druckfestigkeit im Winkel α zur Faser [N/mm²] Bemessungswert der Biegefestigkeit [N/mm²]

81 Versätze 81 Fersenversatz Nachweise nach DIN 1052 Druckspannungen in der Strebe S M d y,d + 1 ( 2 b h f ) c,0,d b h f 6 m,d tv My,d = Sd 0,5 h cos α Abscheren des Vorholzes Sd cosα 1 b l f v v,d 20 cm < l 8 t v v S d α l v b f v,d Bemessungswert der Druckkraft [N] Innenwinkel unter dem sich beide Stäbe treffen Vorholzlänge [mm] Breite der Strebe [mm] Bemessungswert der Schubfestigkeit [N/mm²]

82 Versätze 82 Doppelter Versatz Anmerkungen Verbindung für Streben Kombination aus Stirn- und Fersenversatz Erfordert hohe Passgenauigkeit

83 Versätze 83 Doppelter Versatz Vorteile Minimale Ausmittigkeit Günstiger Kraft-Faser-Winkel Nachteile Sehr aufwändige manuelle Herstellung Hohe Kraftübertragung möglich Reduzierte Vorholzlänge

84 Eckverbindungen 84 Doppelter Versatz Nachweise nach DIN 1052 Aufteilung der Gesamtkraft je zur Hälfte auf Stirn- und Fersenversatz. Nachweise wie Stirn- (mit Winkelhalbierender) und Fersenversatz: Druckspannungen in der Stirnfläche bzw. im Versatzboden Druckspannungen in der Strebe Abscheren des Vorholzes Sonderbedingungen für Versatztiefen: t v,1 0,8 t v,2 t v,1 t v,2 1,0 cm

85 Versätze 85 Lagesicherung von Versätzen Bolzen Sondernagel Lochblech