Die Anpassung der SIA 265:2012 an den Eurocode 5 hat im Vergleich zur SIA 265:2003 höhere Tragwiderstände für Stabdübelverbindungen zur Konsequenz, die das Holz rechtwinklig zur Faserrichtung beanspruchen. Für solche Anschlüsse ist es wichtig, dass der Querzug nachgewiesen wird.
Der Baustoff Holz verfügt über sehr gute Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften in Faserrichtung. Bauteile aus Holz sollten daher möglichst nur parallel zur Faserrichtung beansprucht werden. Auf Zug rechtwinklig zur Faserrichtung zeigt Holz nur geringe Festigkeiten und ein sprödes Versagen. Belastungen, die zu einer Querzugbeanspruchung in Holzbauteilen führen, sollten deshalb generell vermieden werden, oder es sollten in der Konstruktion entsprechende Verstärkungselemente angeordnet werden. In der Norm SIA 265:2012 und den Vorgängernormen wird explizit darauf hingewiesen, und die Bemessungswerte der Querzugfestigkeit wurden entsprechend zurückhaltend festgelegt.
Beanspruchungen rechtwinklig zur Faserrichtung können auch bei Anschlüssen auftreten. Häufig werden für solche Anschlüsse stiftförmige Verbindungsmittel verwendet. Diese leiten die Kräfte als Druck über Lochlaibung in das Holz ein. Bei Anschlüssen rechtwinklig zur Faserrichtung können neben den Druckkräften in direkter Nähe des Verbindungsmittels zusätzlich hohe Zugspannungen rechtwinklig zur Faserrichtung im Bauteil wirken. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn der Queranschluss nah der Biegezugseite des Trägers angeordnet wird.
Vorsichtig tief angesetzte Tragwiderstände
Bei der Bemessung von Anschlüssen ist neben den einzelnen Verbindungsmitteln auch der Tragwiderstand der gesamten Verbindung zu untersuchen. Die in der Norm SIA 265:2003 vorsichtig tief angesetzten Tragwiderstände für Stabdübelverbindungen, die rechtwinklig zur Faserrichtung beansprucht werden, deckten das genannte Querzugversagen bereits ab. Aus der Anpassung der Norm SIA 265:2012 an den Eurocode 5 ergeben sich im Vergleich zur Norm SIA 265:2003 höhere Tragwiderstande für Stabdübelverbindungen bei Beanspruchung rechtwinklig zur Faserrichtung. Querzug kann daher gerade bei Queranschlüssen der massgebende Bemessungsfall sein (vgl. Abb.). Deshalb ist darauf zu achten, dass die Krafteinleitung über Druckkräfte erfolgt am besten, indem der Queranschluss auf der Biegedruckseite der Träger angeordnet wird. Allfällige Querzugkräfte sollten durch eine Verstärkung rechtwinklig zur Faserrichtung abgetragen werden. Für unverstärkte Queranschlüsse ist in der Norm 265 bisher kein Bemessungsansatz angegeben.
ETH-Forschungsprojekt zur Querzugbeanspruchung
In einem am Institut für Baustatik und Konstruktion (IBK) der ETH Zürich laufenden Forschungsprojekt wird das Aufreissen infolge Querzugbeanspruchung in Queranschlüssen experimentell und numerisch untersucht; dabei werden die Anwendbarkeit sowie die Grenzen des Bemessungsansatzes aus dem Eurocode 5 analysiert. Ziel des Projekts ist es, in der Norm SIA 265 einen Bemessungsansatz für Querzugbeanspruchung angeben zu können. Damit sollte eine sichere und robuste Auslegung von Queranschlüssen weiterhin möglich sein.
Verfasser des Textes: Normkommission SIA 265 Holzbau
