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Neue DIN - Sicherheit fuer Holzduebel

Bochum, 08.03.1996
Nr. 51

Wenn die Sicherheitsspanne fehlt
DIN-AEnderung nach RUB-Bemessungsempfehlung 
Studie klaert Kraftuebertragung bei Holzverbindungen 


Balken, Stuetzen, Duebel, Bolzen werden in der Werkstatt
vorgefertigt und vor Ort zu Holzbauwerken zusammengesetzt: Das
Baukastenprinzip hilft Kosten sparen. Dahinter stehen Loesungen des
Ingenieurholzbaus, sowohl statisch-konstruktiver als auch
montagetechnischer und formal-gestalterischer Art. Die zentrale Rolle
spielt die Verbindungstechnik. Sie hat der Deutschen Industrienorm
(DIN) zu genuegen, in der die jeweils zulaessigen Belastungen mit
Sicherheitsspannen vorgegeben sind. Erste systematische
Untersuchungen von Holzverbindungen mit einseitigen Einpressduebeln
am Lehrstuhl fuer Baukonstruktion, Ingenieurholzbau und Bauphysik,
Fakultaet fuer Bauingineurwesen der RUB (Leiter: Prof. Dr.-Ing.
Eckhard Reyer) zeigen jetzt, dass sowohl das Trag- als auch das
Verformungsverhalten dieser Verbindungen durch die entsprechende DIN
1052 Teil 2 bislang nicht hinreichend beschrieben werden konnte. Die
neuen Bemessungsempfehlungen der Bochumer Ingenieure wurden
inzwischen durch das A1-Papier in die DIN 1052 aufgenommen. 

Wo Holz an Holz sich bindet ...

Einseitige Einpressduebel werden zusammen mit Schraubenbolzen zur
Verbindung von Holz mit Holz (Ruecken-an-Ruecken positioniert) oder
von Holz mit Stahl (einfach positioniert) verwendet. Der Vorteil
dieser Verbindungstechnik liegt neben der Vorfertigung in der
Werkstatt und Montage auf der Baustelle vor allem darin, dass sie
demontierbar und ggf. auch wiederaufbaubar sind. Holzverbindungen
mit einseitigen Einpressduebeln unterlagen bislang der DIN
1052-Verordnung von 1988. Sie basiert auf Untersuchungen, die in den
sechziger und Anfang der siebziger Jahre an der Amtlichen
Materialpruefungsanstalt fuer das Bauwesen an der Universitaet
Stuttgart ausschliesslich an Stahl-Holz-Verbindungen durchgefuehrt
und schliesslich auf Holz-Holz-Verbindungen uebertragen wurden. Dabei
wurde keine Differenzierung des Verschiebungsmoduls zwischen
Holz-Holz- und Stahl-Holz-Verbindungen vorgenommen, und auch die
untersuchten Holzdicken waren groesser als die in der DIN 1052 Teil 2
angegebenen Mindestholzdicken.  

... traegt und sich verformt

Im RUB-Institut fuer Konstruktiven Ingenieurbau wurden 100
Druckscherversuche zum Trag- und Verformungsverhalten von
Holzverbindungen mit einseitigen Einpressduebeln (Typ C und D) und
Schraubenbolzen durchgefuehrt. Die Untersuchungen zeigen, dass
sowohl das Tragverhalten als auch das Verformungsverhalten dieser
Verbindungen von der DIN nicht richtig beschrieben werden: Der
notwendige Sicherheitsabstand zwischen ,Bruchlast" und angegebenem
DIN-Wert war nicht vorhanden.

DIN bevor es bricht 

Die Bemessungsempfehlung von Reyer und Bretlaender  zur Berechnung
der zulaessigen Belastung nach DIN 1052 Teil 2 fuer Holzverbindungen
mit einseitigen Einpressduebeln und Schraubenbolzen schliessen die
Erhoehung der Mindestholzdicke von 60 auf 80 mm ein (bei
beidseitiger Duebelanordnung und Duebelaussendurchmessern von dd > 80
mm). Sie wurden im vergangenen Jahr fuer Holzverbindungen mit ein-
wie auch zweiseitigen ,Duebeln-besonderer-Bauart" durch das A1-
Papier in die DIN 1052 aufgenommen.

Eingang in EUROCODE

In der Diskussion befinden sich auch Bemessungsempfehlungen, die das
unterschiedliche Verformungsverhalten von Holz-Holz- und
Stahl-Holz-Verbindungen beruecksichtigen: Das Verschiebungsmodul C
der Stahl-Holz-Verbindungen ist doppelt so gross wie das der
Holz-Holz-Verbindungen - auch diese Werte weichen von den
DIN-Vorgaben ab.  Weiterhin werden von den Bochumer Wissenschaftlern
auch Bemessungsempfehlungen fuer diese Verbindungen im Sinne des
EUROCODE ausgesprochen.

Technische Angaben 

    Technische Angaben zu Holzverbindungen mit einseitigen
    Einpressduebeln: Die in der DIN 1052 Teil 2 genormten
    einseitigen Einpressduebel sind kreisfoermig mit
    Aussendurchmessern zwischen 48 und 117 mm und bestehen
    entweder aus feuerverzinktem Stahlblech (Duebeltyp C) oder
    aus scharzem Temperguss (Duebeltyp D). Der Duebeltyp C hat
    von der kreisfoermigen Grundplatte zu einer Seite hin
    abgebogene Stahlblech-Zaehne und der Duebeltyp D abstehende
    Dorne. Da die Kraftuebertragung zwischen den zu verbindenen
    Teilen immer ueber Scherkraftbeanspruchung des
    Schraubenbolzens erfolgt, ist in Abhaengigkeit des
    Duebelaussendurchmessers der Nenndurchmesser des verwendeten
    Schraubenbolzens festgeschrieben (zwischen 12 und 24 mm). Der
    Schraubenbolzendurchmesser (plus 0,2 mm Toleranz) bestimmt
    auch den Lochdurchmesser (mit Lochleibungsring) im Zentrum
    der Duebelgrundplatte.

Genormte Holzverbindungen

    Herstellung der genormten Holzverbindungen: Zuerst werden in
    die zu verbindenen Teile Loecher gebohrt (Holz:
    Schraubenbolzennenndurchmesser plus 1 mm; Stahl:
    Schraubenbolzennenndurchmesser plus 0,2 mm). Anschliessend
    werden die Einpressduebel zwischen die zu verbindenden
    Bauteile gelegt und diese zusammengedrueckt, so dass die
    Zaehne bzw. Dorne der einseitigen Einpressduebel in das Holz
    eingepresst werden. Dabei liegt der Lochleibungsring der
    Einpressduebel im Lochquerschnitt des jeweiligen Holzes. Die
    endgueltige Verbindung wird erreicht (auf der Baustelle),
    indem der Schraubenbolzen montiert und angezogen wird.

Weitere Informationen

Dr.-Ing. Bretlaender, Ruhr-Universitaet Bochum, Fakultaet fuer
Bauingenieurwesen, 44780 Bochum, Tel.: 0234/700-6160, -6184, Fax:
0234/7094-147 












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Mit freundlichen Gruessen 

Dr. Josef Koenig 
RUB - Ruhr-Universitaet Bochum 
- Pressestelle - 
44780 Bochum 
Tel: + 49 234 700-2830, -3930
Fax: + 49 234 7094-136
Josef.Koenig@rz.ruhr-uni-bochum.de 

Schauen Sie doch bei uns mal rein: 
http://www.rz.ruhr-uni-bochum.de/pressestelle

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