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Schrauben mit Gewinde nach DIN 7998 - Holzbau Kompetenzzentren

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<strong>DIN</strong> 1052 <strong>Schrauben</strong>verbindungen


Stiftförmige Verbindungs<strong>mit</strong>tel Holzschraubenverbindungen auf Abscheren<br />

Holzschraubenverbindungen<br />

• Geregelt in Abschnitt 12.6 der <strong>DIN</strong> 1052<br />

• Geregelt sind <strong>Schrauben</strong> <strong>mit</strong> <strong>Gewinde</strong> <strong>nach</strong> <strong>DIN</strong> <strong>7998</strong> <strong>mit</strong><br />

∅ ≥ 4 mm oder <strong>mit</strong> allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung<br />

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Stiftförmige Verbindungs<strong>mit</strong>tel Holzschraubenverbindungen auf Abscheren<br />

<strong>Schrauben</strong> <strong>mit</strong> <strong>Gewinde</strong> <strong>nach</strong> <strong>DIN</strong> <strong>7998</strong><br />

• <strong>DIN</strong> 96: Halbrund-Holzschrauben <strong>mit</strong> Schlitz (d ≥ 4mm)<br />

• <strong>DIN</strong> 97: Senk-Holzschrauben <strong>mit</strong> Schlitz (d ≥ 4mm)<br />

• <strong>DIN</strong> 571: Sechskant-Holzschrauben<br />

• <strong>DIN</strong> 7996: Halbrund-Holzschrauben <strong>mit</strong> Kreuzschlitz<br />

(d = 4, 5, 6mm)<br />

• <strong>DIN</strong> 7997: Senk-Holzschrauben <strong>mit</strong> Kreuzschlitz<br />

(d = 4, 5, 6mm)<br />

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Stiftförmige Verbindungs<strong>mit</strong>tel Holzschraubenverbindungen auf Abscheren<br />

<strong>Schrauben</strong> <strong>mit</strong> <strong>Gewinde</strong> <strong>nach</strong> <strong>DIN</strong> <strong>7998</strong><br />

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Stiftförmige Verbindungs<strong>mit</strong>tel Holzschraubenverbindungen auf Abscheren<br />

<strong>Schrauben</strong> <strong>nach</strong> <strong>DIN</strong> 571<br />

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Stiftförmige Verbindungs<strong>mit</strong>tel Holzschraubenverbindungen auf Abscheren<br />

<strong>Schrauben</strong> <strong>mit</strong> allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung<br />

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Stiftförmige Verbindungs<strong>mit</strong>tel Holzschraubenverbindungen auf Abscheren<br />

<strong>Schrauben</strong> <strong>mit</strong> <strong>Gewinde</strong> <strong>nach</strong> <strong>DIN</strong> <strong>7998</strong><br />

• <strong>Schrauben</strong> <strong>mit</strong> d ≤ 8 mm orientieren sich an Festlegungen<br />

für Nägel, <strong>Schrauben</strong> <strong>mit</strong> d > 8 mm an solchen für Stabdübel<br />

• Der Nenndurchmesser entspricht dem Außendurchmesser<br />

• Verbindungen sind in der Regel einschnittig<br />

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Stiftförmige Verbindungs<strong>mit</strong>tel Holzschraubenverbindungen auf Abscheren<br />

<strong>Schrauben</strong> <strong>mit</strong> <strong>Gewinde</strong> <strong>nach</strong> <strong>DIN</strong> <strong>7998</strong><br />

• <strong>Schrauben</strong> sind stets von Hand oder maschinell einzudrehen;<br />

eingeschlagene Holzschrauben dürfen nicht als tragend in<br />

Rechnung gestellt werden<br />

• Nicht vorgebohrte <strong>Schrauben</strong>verbindungen<br />

(Schnellbauschrauben) sind in <strong>DIN</strong> 1052 nicht geregelt<br />

• Für Gipswerkstoff-Holz-Verbindungen dürfen nur<br />

Schnellbauschrauben <strong>nach</strong> <strong>DIN</strong> 18182-2 verwendet werden<br />

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Stiftförmige Verbindungs<strong>mit</strong>tel Holzschraubenverbindungen auf Abscheren<br />

Beanspruchung rechtwinklig zur <strong>Schrauben</strong>achse<br />

- vereinfacht -<br />

Charakteristischer Wert der Tragfähigkeit:<br />

2 ⋅β<br />

Rk = ⋅ 2 ⋅My,k ⋅ fh,k ⋅ d<br />

1+<br />

β<br />

M y,k = Char. Wert des Fließmomentes Stahl<br />

<strong>Gewinde</strong>bereich (<strong>Gewinde</strong> <strong>nach</strong> <strong>DIN</strong> <strong>7998</strong>)<br />

= 0,15 × f u,k × d 2,6 (maßgebend)<br />

Schaftbereich<br />

= 0,3 × f u,k × d 2,6<br />

f u,k = Char. Wert der Zugfestigkeit Stahl<br />

f u,k = 400 N/mm²<br />

f h,k = Char. Wert der Lochleibungsfestigkeit Holz<br />

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Stiftförmige Verbindungs<strong>mit</strong>tel Holzschraubenverbindungen auf Abscheren<br />

Beanspruchung rechtwinklig zur <strong>Schrauben</strong>achse<br />

- vereinfacht -<br />

Bemessungswert der Tragfähigkeit:<br />

k<br />

Rd = Rk<br />

⋅<br />

γ<br />

mod<br />

M<br />

Einhängeeffekt:<br />

Bei einschnittigen Verbindungen <strong>mit</strong> <strong>Schrauben</strong> darf R k um<br />

einen Anteil ∆R k erhöht werden.<br />

∆R k = min {R k ; 0,25 R ax,k }<br />

k mod = Modifikationsbeiwert<br />

γ M<br />

= Teilsicherheitsbeiwert = 1,1<br />

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Stiftförmige Verbindungs<strong>mit</strong>tel Holzschraubenverbindungen auf Abscheren<br />

Einschraubtiefe/Mindestholzdicke<br />

• Die Einschraubtiefe muss mindestens 4d betragen.<br />

• Die Tragfähigkeit gilt unter der Voraussetzung<br />

definierter Mindesteinschraubtiefen bzw. -holzdicken!<br />

� <strong>Schrauben</strong> <strong>mit</strong> d ≤ 8 mm<br />

Festlegungen für Nägel beachten<br />

� <strong>Schrauben</strong> <strong>mit</strong> d > 8 mm<br />

Festlegungen für Stabdübel beachten<br />

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Stiftförmige Verbindungs<strong>mit</strong>tel Holzschraubenverbindungen auf Abscheren<br />

Mindestanzahl<br />

Ein Anschluss muss mindestens zwei <strong>Schrauben</strong> enthalten.<br />

� Ausnahmen: Latten, Schalungen etc.<br />

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Stiftförmige Verbindungs<strong>mit</strong>tel Holzschraubenverbindungen auf Abscheren<br />

Kraftangriff rechtwinklig oder schräg zur Faserrichtung<br />

Charakteristische Werte der Lochleibungsfestigkeit für eine<br />

Belastung unter einem Winkel α:<br />

f<br />

h, α ,k =<br />

h,0,k<br />

k ⋅ sin ² α + cos ² α<br />

90<br />

f<br />

fh,0,k = Char. Wert der Lochleibungsfestigkeit Holz<br />

= 0,082 × (1 - 0,01 × d) × ρk (<strong>Schrauben</strong>, vorgebohrt)<br />

= 0,082 × ρk × d-0,3 (<strong>Schrauben</strong>, nicht vorgebohrt)<br />

K 90 = 1,35 + 0,015 × d (Nadelholz)<br />

= 0,90 + 0,015 × d (Laubholz)<br />

= 1,0 bei Verbindungs<strong>mit</strong>teln d ≤ 8mm<br />

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Stiftförmige Verbindungs<strong>mit</strong>tel Holzschraubenverbindungen auf Abscheren<br />

Beanspruchung rechtwinklig zur <strong>Schrauben</strong>achse<br />

- vereinfacht -<br />

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Stiftförmige Verbindungs<strong>mit</strong>tel Holzschraubenverbindungen auf Abscheren<br />

Beanspruchung rechtwinklig zur <strong>Schrauben</strong>achse<br />

- vereinfacht -<br />

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Stiftförmige Verbindungs<strong>mit</strong>tel Holzschraubenverbindungen auf Abscheren<br />

Vorbohren<br />

• <strong>Schrauben</strong> <strong>mit</strong> <strong>Gewinde</strong> <strong>nach</strong> <strong>DIN</strong> <strong>7998</strong>, d > 8 mm:<br />

Die zu verbindenden Teile sind stets vorzubohren.<br />

� auf die Tiefe des glatten Schaftes <strong>mit</strong> d<br />

� auf die Länge des <strong>Gewinde</strong>teils <strong>mit</strong> 0,7 d<br />

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Stiftförmige Verbindungs<strong>mit</strong>tel Holzschraubenverbindungen auf Abscheren<br />

Vorbohren<br />

• Bei d ≤ 8 mm dürfen die zu verbindenden Teile vorgebohrt<br />

werden.<br />

� Bei Douglasie und Bauholz ρ ≥ 500 kg/m³ sind die<br />

<strong>Schrauben</strong>löcher <strong>mit</strong> 0,6 bis 0,8 d über die ganze<br />

Länge vorzubohren<br />

� Zementgebundene Spanplatten müssen stets<br />

vorgebohrt werden<br />

• Wird nicht vorgebohrt sind die Mindestdicken zur<br />

Verhinderung der Spaltgefahr für Nägel zu beachten<br />

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Stiftförmige Verbindungs<strong>mit</strong>tel Holzschraubenverbindungen auf Abscheren<br />

Wirksame Anzahl hintereinanderliegender <strong>Schrauben</strong><br />

• d s ≤ 8mm: n ef wie bei Nägeln<br />

• d s > 8 mm: n ef wie bei Stabdübeln<br />

Allgemein:<br />

Bei α = 0:<br />

⎧n<br />

⎪<br />

90 − α α<br />

nef = min⎨ × + ×<br />

0,9 vorh. a n<br />

1<br />

⎪n<br />

⋅ 4 90 90<br />

⎩ 10 ⋅ d<br />

⎧n<br />

⎪<br />

n = min ⎨ vorh. a<br />

⎪n<br />

⋅ 4<br />

⎩ 10 ⋅ d<br />

ef 0,9 1<br />

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Stiftförmige Verbindungs<strong>mit</strong>tel Holzschraubenverbindungen auf Abscheren<br />

Mindest-<strong>Schrauben</strong>abstände<br />

Mindestabstände in Holz und<br />

Holzwerkstoffen wie bei vorgebohrten<br />

Nägeln<br />

Max. <strong>Schrauben</strong>abstände<br />

Maximale Abstände in Holz und<br />

Holzwerkstoffen wie bei Nägeln<br />

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Stiftförmige Verbindungs<strong>mit</strong>tel Holzschraubenverbindungen auf Abscheren<br />

Holzschraubenabmessungen<br />

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