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Holzbalken

Holzbalken statisch zuverlässig verbinden

Von Stephan Wayan | 19. Januar 2021
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Das korrekte Verbinden von Holzbalken ist eine komplexe Angelegenheit, die die Berücksichtigung verschiedener physikalischer Gesetzmäßigkeiten erfordert. In unserem Artikel erfahren Sie, wie verschiedene Krafteinwirkungen und Belastungsspitzen die Stabilität Ihrer Verbindungen beeinflussen und wie eine fachgerechte Ausführung zur Tragfähigkeit des gesamten Gewerks beiträgt.

Holzbalken verzapfen
Verzapfungen werden zusätzlich gesichert
AUF EINEN BLICK
Wie verbindet man Holzbalken stabil und sicher?
Holzbalken lassen sich mithilfe von Verzapfungen und ergänzenden Verschraubungen stabil verbinden. Dabei spielt die richtige Verteilung der Krafteinwirkungen, wie Druck- und Zuglasten, eine wichtige Rolle. Ebenso hilft ein fachgerechter Gewerkaufbau, die Belastung auf verschiedene Verbindungen zu verteilen.

Krafteinwirkungen und mögliche Folgen

Beim Verbinden von Holzbalken werden nahezu alle physikalischen Gesetzmäßigkeiten bezüglich der Einwirkung und Fortpflanzung von mechanischer Kraft berücksichtigt. Jede einzelne Verbindung hat eine Hauptlast zu tragen und muss zusätzlich Sekundärkräfte aufnehmen. Die Richtungen und Arten der Krafteinwirkung sind vielfältig:

  • Von oben wirkende Drucklast
  • Seitlich wirkende Drucklast
  • Seitlich wirkende Zugkraft
  • Vertikale wirkende Zugkraft
  • Vertikal wirkende Druckkraft
  • Vertikal wirkende Zugkraft
  • Unspezifische Verwindungskraft

Die Verbindungen müssen mehrere mechanische Komponenten und Konsequenzen für das gesamte Holzgewerk unterbinden:

  • Verrutschen
  • Spannung erzeugen
  • Brechen
  • Reißen
  • Splittern
  • Verformen

Spitzenlasten und Verbindungspunkte

Bei der statischen Berechnung eines Dachstuhls oder dem Carport werden die Variablen in der Krafteinwirkung berücksichtigt. Deckungsgewicht, Dachart, Wind, Niederschlag und Temperaturen sorgen für Belastungsspitzen, die zu den erforderlichen Belastungswerten führen.

Aus den Werten für das gesamte Gewerk können die Belastungen für jede einzelne Verbindung der Holzbalken untereinander bestimmt werden. Diese differierenden Belastungen variieren durch Position und Balkenstärken zusätzlich. Nur in seltenen Fällen kann ein Dachstuhl aus ohne Schrauben verbundenen Holzbalken ausreichende Tragfähigkeit und Belastungsresistenz entwickeln.

Naturgemäß bildet das Verzapfen der Balken den Widerstand gegenüber der Hauptlast an diesem Verbindungspunkt. In den meisten Fällen sind dass die Druckkräfte von oben. Seitliche und vertikale Krafteinwirkungen werden durch das Verschrauben der Balken aufgefangen.

Mehr als die Summe seiner Teile

Zusätzlich zur inneren Verbindungsstabilität übernimmt auch der Gewerkaufbau insgesamt Kraftaufnahme. Vertikale Stützen und Querstreben verteilen Kraft und mindern die Einwirkungsenergie auf die einzelnen Verbindungspunkte.

Das Verbinden von Holzbalken zu einem Gewerk kann nicht isoliert zur Form der Konstruktion erfolgen. Durch die Art des Aufbaus können einzelne Verbindungen entlastet oder andere stärker beansprucht werden.

Tipps & Tricks
Wenn Sie nach Ihren Berechnungen nicht zweifelsfrei schlüssig sind, welche Last jede einzelne Verbindung Ihrer Holzbalken ausgesetzt sein wird, holen Sie sich unbedingt den Rat eines Fachmanns wie eines Zimmermanns, Bauingenieurs oder Statikers ein.

Artikelbild: deepblue4you/iStockphoto