Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Verbindung ist aus der DE-U-200 03 705 bekannt

Aus "Holzbau Kalender 2004, Bruder Verlag Karlsruhe (2004)", ist die Verwendung von selbstbohrenden Holzschrauben im Holzbau bekannt. Weiterhin kann hierzu auf "Bauen mit Holz" 105 (2003) H.10 S. 28-36 verwiesen werden.

Bei einer bekannten Verbindung, die als einseitige Laschenstoßverbindung ausgebildet ist, wird die Holzbalkenlasche mit jeweils einer Anzahl von Stabdübeln und Passbolzen pro Holzbalkenanschluss, die senkrecht zur Oberfläche der Holzbalken verlaufen, verbunden. Bei derartigen Laschenstoßverbindungen werden frühzeitige Biegezugbrüche der Lasche ausgehend von Fehlstellen im Holz bzw. Schwächungen durch die verwendeten Stabdübel beobachtet. Zudem ergeben sich große Biegemomente in der Holzbalkenlasche, die zu großen horizontalen Auslenkungen und schließlich zum Versagen des Holzquerstegs führen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einer Verbindung der vorstehenden Art eine höhere Tragfähigkeit und eine größere Verbindungssteifigkeit zu erreichen.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer gattungsgemäßen Verbindung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 erreicht. Erfindungsgemäß sind die Vollgewindeschrauben derart eingebohrt, dass sie im Wesentlichen Normalkraft beansprucht sind. Die erfindungsgemäße Schraubenanordnung erfolgt nach einem Fachwerkmodell, das auf die inneren Beanspruchungen durch Längskraft und Biegung ausgelegt ist. Durch die Verwendung von selbstbohrenden Vollgewindeschrauben ergeben sich Vorteile aus der einfacheren und schnelleren Montage der Schraubverbindung, da ein Vorbohren entfällt und auch die Anforderung an die Präzision der Lage der Verbindungsmittel - Passgenauigkeit - sind geringer. Beim Verformungsverhalten des erfindungsgemäßen Laschenstoßes ist besonders der praktisch fehlende Schlupf der Schraubenverbindung eine deutliche Verbesserung gegenüber der Stabdübelverbindung. Durch die axiale Beanspruchung der erfindungsgemäßen Vollgewindeschrauben lassen sich deutlich höhere Verbindungssteifigkeiten erzielen, als für die bisher üblichen Scher-Lochleibungs-Verbindungen.

Erfindungsgemäß ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die quer verlaufenden und senkrecht verlaufenden Vollgewindeschrauben jeweils paarweise vorgesehen sind. Insbesondere sind jeweils beidseitig der Stoßstelle in Längsrichtung hintereinander drei oder mehr Paare von senkrecht und quer verlaufenden Vollgewindeschrauben eingebohrt. Ausgehend von der Stoßstelle ist vorzugsweise zunächst ein Paar senkrecht verlaufende Schrauben jeweils pro Holzträger angeordnet. Die senkrecht und quer verlaufenden Vollgewindeschrauben sind derart in Längsrichtung hintereinander zweckmäßigerweise angeordnet, dass die Kreuzungspunkte der ausgehend von der Stoßstelle nebeneinander liegenden senkrecht und quer verlaufenden Vollgewindeschrauben in der Anlageebene zwischen der Holzbalkenlasche und den Holzbalken liegen. Weiterhin ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn senkrecht zur Einschraubebene der senkrecht und quer verlaufenden Vollgewindeschrauben zusätzlich Vollgewindeschrauben zur Spaltbewehrung im Einschraubbereich der anderen Vollgewindeschrauben anstoßenden Holzbalken und der Holzbalkenlasche über die gesamte Breite derselben eingeschraubt sind. Der Neigungswinkel der quer verlaufenden Schrauben, d. h. der Einschraubwinkel, ist vorzugsweise 30 ° und ihre Anordnung mit Überschneidung im Stoßbereich ermöglicht eine fast direkte Übertragung der Zugkräfte durch die quer verlaufenden Schrauben. Dadurch wird einerseits der Holzquerschnitt der Holzbalkenlasche entlastet und andererseits der Kraftfluss durch die Holzbalkenlasche so gelenkt, dass eine deutlich geringere Exzentrizität der Kraft auftritt. Die Biegemomente in der Holzbalkenlasche werden deutlich reduziert. Durch die Zentrierung des Kraftflusses reduzieren sich bei der erfindungsgemäßen Verbindung auch deutlich die seitlichen Auslenkungen gegenüber einer Stabdübelverbindung. Die zusätzliche Anordnung von rechtwinklig zur Kraftrichtung eingebrachten Vollgewindeschrauben ist nicht nur aus Gründen der Spaltzugbewehrung sinnvoll, sondern diese Schraubenanordnung bewirkt auch eine hohe Resttragfähigkeit des Querschnitts.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten und an Hand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Laschenstoßverbindung,

Fig. 2

eine Ansicht von oben auf die Laschenstoßverbindung gemäß Fig. 1.

Eine erfindungsgemäße Laschenstoßverbindung 1 besteht aus zwei in Längsrichtung X hintereinander liegenden und endseitig an einer Stoßstelle 2 aneinanderstoßenden Holzbalken 3, 4. Unterhalb der Stoßstelle 2, diese überbrückend, ist eine Holzbalkenlasche 6 an beiden Holzbalken 3, 4 anliegend angeordnet. Die Holzbalken 3, 4 sind mit der Holzbafkenlasche 6 über mechanische Verbindungsmittel 7, 8, 9 verbunden. Diese mechanischen Verbindungsmittel 7, 8, 9 sind als selbstbohrende Vollgewindeschrauben ausgebildet. Derartige erfindungsgemäß verwendete selbstbohrende Vollgewindeschrauben ermöglichen hohe Einschraubtiefen ohne Vorbohrung. Auf Grund des vorhandenen Vollgewindes wird eine Kraftübertragung über die gesamte Schraubenlänge ermöglicht. Auf Grund des kontinuierlichen Verbundes des Gewindes mit dem Holzwerkstoff wirken Vollgewindeschrauben ähnlich einer Bewehrung und können erfindungsgemäß eingesetzt werden, um Zugkräfte rechtwinklig zur Holzfaser abzutragen und ein Aufspalten des Holzes zu verhindern bzw. zu reduzieren und um Zugkräfte parallel zur Faser aufzunehmen. Auf gleiche Weise können auch Druckspannungen rechtwinklig zur Holzfaser durch Vollgewindeschrauben übertragen und somit ein Eindrücken des Holzes vermieden werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind einerseits Vollgewindeschrauben 7 in einer senkrecht zur Balkenoberfläche verlaufenden Einschraubebene in zueinander entgegengesetzten Richtungen unter einem spitzen Einschraubwinkel α1 bzw. α2 in einem der beiden Holzbalken 3, 4 derart eingeschraubt, dass sie über die gesamte Dicke der Holzbalken 3, 4 sowie der Holzbalkenlasche 6 verlaufen. Hierbei ist ein Austreten der Vollgewindeschrauben 7 aus der Holzbalkenlasche 6 vermieden. Vorzugsweise ist der Einschraubwinkel α1 bzw. α2 30 °. Die beiden Vollgewindeschrauben 7, die der Stoßstelle 2 am nächsten liegen, kreuzen sich in der Stoßstellenebene innerhalb der Holzbalkenlasche 6. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind in jedem Holzbalken 3, 4 drei Paare aus jeweils zwei Vollgewindeschrauben 7 hintereinander in gleichen Abständen eingeschraubt. Weiterhin sind erfindungsgemäß Vollgewindeschrauben 8 vorgesehen, die senkrecht zur Oberfläche der Holzbalken 3, 4 eingeschraubt sind. Dabei sind diese Vollgewindeschrauben 8 beidseitig der Stoßstelle 11 derart in die Holzbalken 3, 4 eingeschraubt, dass sie innerhalb der Holzbalkenlasche 6 enden, wobei ebenfalls ein Austritt dieser Vollgewindeschrauben 8 aus der Holzbalkenlasche 6 zu vermeiden ist. Die Vollgewindeschrauben 8 sind ebenfalls an jedem Holzbalken 3, 4 in drei hintereinander angeordneten Paaren aus jeweils zwei nebeneinander liegenden Vollgewindeschrauben 8 angeordnet. Der Abstand der paarweise angeordneten Vollgewindeschrauben 8 ist untereinander in Längsrichtung der Holzbalken 3, 4 gleich. Die Zuordnung der Vollgewindeschrauben 8 zu den Vollgewindeschrauben 7 ist derart, dass ausgehend von der Stoßstelle 2 zunächst ein Paar Vollgewindeschrauben 8 in jedem Holzbalken 3, 4 eingeschraubt ist. Beispielsweise besitzen die schräg zur Längsachse verlaufenden Vollgewindeschrauben 7 einen Durchmesser von 8 mm und besitzen eine Gesamtlänge von 600 mm Länge. Der Einschraubabstand zwischen den einzelnen Vollgewindeschrauben 7 in Längsrichtung beträgt beispielsweise 17,6 cm. Der gegenseitige Abstand der Vollgewindeschrauben 8, die senkrecht zur Balkenoberfläche eingeschraubt sind, beträgt ebenfalls 17,6 cm. Die Vollgewindeschrauben 8 besitzen einen Durchmesser von 8 mm und eine Länge von 300 mm. Der Querschnitt der Holzbalken 3, 4 und der Holzbalkenlasche 6 besitzt eine Breite von 16 cm und eine Höhe von 16 cm.

Wie weiterhin zu erkennen ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass senkrecht zur Einschraubebene der Vollgewindeschrauben 7, 8 zur Spaltbewehrung Vollgewindeschrauben 9 im Laschenstoßbereich eingeschraubt sind. Diese Vollgewindeschrauben 9 sind jeweils versetzt zueinander nahe der Balken- und Balkenlaschenober- und unterkanten eingeschraubt. Diese Vollgewindeschrauben 9 besitzen vorzugsweise eine Länge von 16 cm entsprechend der Breite der Holzbalken 3, 4 und der Balkenlasche 6 und einen Durchmesser von 8 mm.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Verbindung ist diese deutlich höher belastbar als vergleichbare traditionelle Verbindungsarten. Die auftretenden Kräfte werden unter deutlich geringeren Verformungen abgetragen, wobei insbesondere auch die bleibenden Verformungen infolge Schlupf stark reduziert werden. Die erfindungsgemäße Verbindung ist deutlich einfacher herzustellen, und zwar mit weniger Material und Arbeitsaufwand. Zudem lässt sich diese erfindungsgemäße Verbindung konstruktiv so auslegen, dass durch die Anordnung der Schrauben in der Gesamtkonfiguration ein quasi-duktiles Tragverhalten der Fügung mit angekündigtem Versagen durch sichtbare Deformationen induziert wird.

Auf Grund der erfindungsgemäßen Anordnung sind die Schrauben im Wesentlichen dem Kraftschluss entsprechend angelegt, so dass sie vorwiegend normalkraftbeansprucht sind. Die erfindungsgemäßen Stoßverbindungen sind deutlich höher belastbar als vergleichbare traditionelle Verbindungsarten. Die Kräfte werden unter deutlich geringeren Verformungen abgetragen, wobei insbesondere auch die bleibenden Verformungen infolge der Verbindungsmittel stark reduziert werden. Zudem ergibt sich eine deutlich einfachere Herstellbarkeit mit weniger Material- und Arbeitsaufwand.