Fügen und Verstärken von Holzbauteilen mit Vollgewindeschrauben: Fid-Bau Portal

Fügen und Verstärken von Holzbauteilen mit Vollgewindeschrauben

Trautz, Martin / Koj, Christoph / Ayoubi, Mazen

Mit selbstbohrenden Vollgewindeschrauben lassen sich sehr leistungsfähige Verstärkungen und Fügungen von Holzbauteilen herstellen. Im vorliegenden Beitrag wird der Modellierungsansatz von Vollgewindeschrauben als Bewehrung, mit Analogien, aber auch Unterschieden zum Bewehren im Stahlbetonbau präsentiert. Der große Unterschied in den Festigkeiten der Schrauben gegenüber dem Holz ermöglicht dabei einen im Vergleich zum Stahlbetonbau erweiterten Einsatz, weil nicht nur die Festigkeit, sondern auch der Kraftfluss in Bauteilen sich durch die Einbringung von Vollgewindeschrauben beeinflussen lässt Die Ergebnisse stützen sich auf mehrere Versuchsserien, die am Lehrstuhl für Tragkonstruktionen unter dem Titel "Mit Schrauben Bewehren" mit Schubverstärkungen von Trägern mit fachwerkartigen Schraubenkonfigurationen, Biegezugverstärkungen mit aufgeschraubten Stahllamellen sowie Fügungen für biegesteife Rahmenecken mit positivem und negativem Biegemoment durchgeführt wurden. Die Versuchsergebnisse zeigen das große Leistungspotential dieses Konstruktionsprinzips und geben Impulse für die Entwicklung im Holzbau hin zu schlankeren und effizienteren Tragstrukturen. Die am Lehrstuhl für Tragkonstruktionen durchgeführten Versuche mit Verstärkungen und Fügungen, die das Prinzip des Bewehrens mit Vollgewindeschrauben nutzen, belegen das hohe Potential, mit schlanken und effizienten Konstruktionen den Holzbau als nachhaltige Bauweise zu fordern. Gleichzeitig ergibt sich aber auch Bedarf nach weiteren Forschungsarbeiten, um die gewonnenen Erkenntnisse, vor allem zum Langzeitverhalten des Schraubenverbundes, zu erweitern. Aufgrund der günstigen Trageigenschaften durften sich bewehrte Holzbaustoffe als Verbundwerkstoffe in der Praxis mehr und mehr etablieren. Diese neuartigen Verbindungs- und Verbundkonzepte erweitern die Einsatzmöglichkeiten von Holz im Bauwesen deutlich, in dem sie eine Optimierung des Werkstoffes Holz durch Kompensation seiner durch Anisotropie bedingten Schwächen möglich machen.