Bauforschung Ermittlung des Tragverhaltens von Schrauben des Möbelbaues in Holz und Holzwerkstoffen T 2510 Fraunhofer IRB Verlag
T 2510 Dieser Forschungsbericht wurde mit modernsten Hochleistungskopierern auf Einzelanfrage hergestellt. Die in dieser Forschungsarbeit enthaltenen Darstelungen und Empfehlungen geben die fachlichen Auffassungen der Verfasser wieder. Diese werden hier unverändert wiedergegeben, sie geben nicht unbedingt die Meinung des Zuwendungsgebers oder des Herausgebers wieder. Die Originalmanuskripte wurden reprotechnisch, jedoch nicht inhaltlich überarbeitet. Die Druckqualität hängt von der reprotechnischen Eignung des Originalmanuskriptes ab, das uns vom Autor bzw. von der Forschungsstelle zur Verfügung gestellt wurde. by Fraunhofer IRB Verlag Vervielfältigung, auch auszugsweise, nur mit ausdrücklicher Zustimmung des Verlages. Fraunhofer IRB Verlag Fraunhofer-Informationszentrum Raum und Bau Postfach 80 04 69 70504 Stuttgart Nobelstraße 12 70569 Stuttgart Telefon (07 11) 9 70-25 00 Telefax (07 11) 9 70-25 08 E-Mail irb@irb.fraunhofer.de www.baufachinformation.de
Fachhochschule Rosenheim Fachbereich Holztechnik Labor für Holzbau, Möbelstatik und Festigkeitslehre 7rmittlung des Tragverhaltens von Schrauben des Möbelbaues in Holz und Holzwerkstoffen von Professor Dr.-Ing. Claus Wagner Dipl.-Ing. (FH) Peter Philipps Dipl.-Ing. (FH) Uwe Rothenberaer Forschungsbericht im Auftrag der Deutschen Gesellschaft fur Holzforschung mit Förderung des Bayerischen Staatsministeriums für Wirtschaft und Verkehr sowie des Bayerischen Oberbergamtes und des Hauptverbandes der deutschen Holzindustrie Rosenheim, März 1993
Inhalt Ziel und Zweck 1, Marktanalyse 2 2.1 Vorgehensweise 2 2.2 Ergebnisse der Marktanalyse 5 2.2.1 Schraubenart 5 2.2.2 Schraubendurchmesser 7 2.2.3 Gewindearten der Schrauben 8 2.2.4 Kopfform der Schrauben 9 2.2.5 Antriebsart der Schrauben 10 2.2.6 Ausführung der Schraubenspitzen 11 2.2.7 Oberflächenbeschichtung der Schrauben 12 2.2.8 Vorbohren der Schraubenlöcher 13 2.2.9 Randabstande der Schrauben 14 2.2.10 Basismaterialien 15 3 Versuchsmaterialien 16 3.1 Basismaterialien 16 3.2 Schrauben 18 3.2.1 Untersuchte Schrauben 18 3.2.2 Versuchsparameter Einschraubtiefe 19 3.2.3 Versuchsumfang der Hauptversuche 22 3.2.3.1 Hauptversuche mit Spanplattenschrauben 22 3.2.3.2 Hauptversuche mit "EURO"-Schrauben 25 3.2.4 Sonderversuche 27 4 Versuchsaufbau 29 4.1 Abmessung der Probekörper und Anzahl der zu prüfenden Probekörper 29 4.2 Herstellen der Probekörper 31 4.3 Prüfvorrichtung und Meßwerterfassung 36
5 Ergebnisse 43 5.1 Materialkennwerte 43 5.1.1 Schrauben 43 5.1.2 Basismaterialien 44 5.2 Prinzipielle Feststellung bei sämtlichen Auszugsversuchen 54 5.3 Tragverhalten der Schrauben in FPO- und LFP-Spanplatten 56 5.3.1 Mittelwerte und 5%-Fraktilen der Mittelwerte 56 5.3.2 Diskussion der Versuchsergebnisse 60 5.3.2.1 Auszugsfestigkeit der Schrauben bei gleichen Einschraubtiefen 60 5.3.2.2 Auszugsfestigkeit der Schrauben bei verschiedenen Einschraubtiefen und Plattendicken 64 5.3.3 Ergebnisdiskussion und Berechnungsformel 89 5.3.3.1 Flachpreßplatten (FPO) 89 5.3.3.2 Leichte Spanplatten (LFP) 94 5.4 Tragverhalten der Schrauben in mitteldichten Faserplatten (MDF) 99 5.4.1 Mittelwerte und 5%-Fraktilen der Mittelwerte 99 5.4.2 Diskussion der Versuchsergebnisse 105 5.4.2.1 Auszugsfestigkeit der Schrauben bei gleichen Einschraubtiefen 105 5.4.2.2 Auszugsfestigkeit der Schrauben bei verschiedenen Einschraubtiefen und Plattendicken 110 5.4.3 Ergebnisdiskussion und Berechnungsformel 134 5.5 Tragverhalten der Schrauben in Stabplatten (STG und STS) 139 5.5.1 Mittelwerte und 5%-Fraktilen der Mittelwerte 139 5.5.2 Diskussion der Versuchsergebnisse 145 5.5.2.1 Auszugsfestigkeit der Schrauben bei gleichen Einschraubtiefen 145 5.5.2.2 Auszugsfestigkeit der Schrauben in Abhängigkeit von dem Plattentyp und der Plattendicke 148 5.5.2.3 Auszugsfestigkeit der Schrauben in Abhängigkeit von der Einschraubtiefe 162 5.5.3 Ergebnisdiskussion und Berechnungsformel 173
5.6 Tragverhalten der Schrauben in 3-Schicht-Platten (3S) 187 5.6.1 Mittelwerte und 5%-Fraktilen der Mittelwerte 187 5.6.2 Diskussion der Versuchsergebnisse 190 5.6.2.1 Auszugsfestigkeit der Schrauben bei gleichen Einschraubtiefen und unterschiedlichen Plattendicken 190 5.6.2.2 Auszugsfestigkeit der Schrauben in Abhängigkeit von der Einschraubtiefe 204 5.6.3 Ergebnisdiskussion und Berechnungsformel 205 5.7 Tragverhalten der Schrauben in Buche (BU) 219 5.7.1 Dicke der Buchenholzkörper 219 5.7.2 Mittelwerte und 5%-Fraktilen der Mittelwerte 220 5.7.3 Diskussion der Versuchsergebnisse 221 5.7.3.1 Auszugsfestigkeiten bei gleichen Einschraubtiefen 221 5.7.3.2 Auszugsfestigkeit der Schrauben bei unterschiedlichen Einschraubtiefen 223 5.7.5 Ergebnisdiskussion und Berechnungsformel 226 5.8 Sonderversuche mit Spanplattenschrauben 240 5.8.1 Einfluf3 des Randabstandes auf die Auszugsfestigkeit 240 5.8.2 Einfluf3 des Vorbohrdurchmessers auf die Auszugsfestigkeit 243 6 Tragverhalten der "EURO"-Schrauben in Spanplatten (FPO) 247 6.1 Mittelwerte und 5%-Fraktilen der Mitelwerte 247 6.2 Tragfähigkeit der "EURO"-Schrauben bei unterschiedlichen Einschraubtiefen und verschiedenen Plattendicken 249 6.3 Ergebnisdiskussion und Berechnungsformel 253 7 Zusammenfassung 257 8 Literaturverzeichnis 274