Untersuchungen an indirekter Querdruckverstärkung durch Vollgewindeschrauben: Zwischenbericht 01 - Experimentelle Versuche

Der Zwischenbericht behandelt die Frage, ob Vollgewindeschrauben, die in Holzanschlüssen primär zur Zugverankerung eingesetzt werden, gleichzeitig als indirekte Querdruckverstärkung wirken können. Motivation ist, dass zusätzliche Querdruckverstärkungsschrauben in der Praxis zu erhöhtem Aufwand und konstruktiven Einschränkungen (insbesondere aufgrund von Mindestabständen) führen. Zugleich wird der Bedarf aufgezeigt, die Nachweisführung für Querdruck und Querdruckverstärkungen im Eurocode konzeptionell zu vereinheitlichen.

Im Rahmen des Prüfprogramms wurden Querdruckversuche an Brettschichtholz durchgeführt. Neben Referenzprüfungen zur Materialcharakterisierung wurden praxisnahe Versuche unter teilflächiger Lasteinleitung untersucht. Dabei wurden unverstärkte Prüfkörper Varianten mit direkter Verstärkung (Lastübertragung unmittelbar über Schraubenköpfe) sowie Varianten mit indirekter Verstärkung (Schrauben ohne direkten Kontakt zur Lastfläche) gegenübergestellt. Die Verformungs- und Dehnungszustände wurden mithilfe eines optischen Messsystems erfasst; ergänzend kamen instrumentierte Messschrauben zum Einsatz, um die Kraftübertragung in den Schrauben entlang der Einbindelänge zu analysieren.

Die Ergebnisse zeigen, dass direkte Verstärkungen das Querdruckverhalten deutlich und vergleichsweise zuverlässig verbessern. Indirekte Verstärkungen können ebenfalls zur Erhöhung der Steifigkeit und zur Lastabtragung beitragen, allerdings weniger ausgeprägt und mit größerer Streuung zwischen den Proben. Die Messschrauben belegen, dass sich indirekt angeordnete Schrauben erst infolge der Holzstauchung aktivieren und die Kräfte anders über die Einbindelänge verteilt werden als bei direkter Lasteinleitung. Insgesamt wird die indirekte Querdruckverstärkung als grundsätzlich wirksam identifiziert, zugleich wird weiterer Forschungsbedarf zur Reproduzierbarkeit, zu Einflussfaktoren und zur Überführung in ein verformungsbasiertes Bemessungsmodell abgeleitet.