Zimmermannsmäßige Verbindungen

Versatz und Blatt, Zapfen und Schwalbenschwanz

Eine lange Tradition im Holzbau haben zimmermannsmäßige Verbindungen. Diese berücksichtigen die spezifischen Eigenschaften des natürlichen Baumaterials und haben sich auch deshalb bewährt. Der traditionelle Holzbau ohne weitere Hilfsmittel hat bis heute Bestand – in manchen Regionen ist sogar ein Wiederaufleben zu beobachten.

Gallerie

Ein Nachteil solcher Verbindungen ist die Schwächung des Holzes an der Verbindungsstelle und der hohe Arbeitsaufwand; mithilfe moderner Abbundanlagen (CNC-gesteuerte Zuschnittanlagen für Holz) lassen sich konstruktive Details dieser Art jedoch maschinell fertigen. Holz-in-Holz-Verbindungen können zudem mit Verbindungsmitteln wie Dübeln oder Nagelblechen kombiniert werden. Die Bandbreite der zimmermannsmäßigen Verbindungen ist groß – wesentliche Ausführungen sind im Folgenden genannt.

Mit einem Versatz lassen sich schräge Druckanschlüsse herstellen. Unterschieden werden der einfache Stirnversatz, der Rückversatz (im Falle eines knapp bemessenen Vorholzes) sowie der doppelte Versatz (Abb. 1-3). Wie belastbar eine solche Verbindung ist, hängt vom Neigungswinkel zwischen Strebe und horizontalem Balken, der Versatztiefe und der Länge des Vorholzes ab. Diese beträgt 10-50 cm und ist ebenso wie die Einschnitttiefe rechnerisch nachzuweisen. Die Lage des Versatzes kann durch einen Bolzen oder seitlich aufgenagelte Laschen gesichert werden.

Als Verblattung wird die konstruktive Verbindung von Hölzern in einer Ebene bezeichnet. Es gibt mehrere Varianten: das gerade Blatt, das stehende Blatt, das Eckblatt oder das Scherblatt (Abb. 4-7). Über diese Verbindungen werden Druckkräfte übertragen, während für die Aufnahme geringer Zugkräfte zusätzliche (mechanische) Verbindungsmittel erforderlich sind. Benannt nach dem Erfinder des Gerberträgers, Heinrich Gottfried Gerber (1832-1912), ist der Gerberstoß (auch Schräges Blatt, Abb. 8). Dieser eignet sich für lange Durchlaufträger und wird grundsätzlich im Momenten-Nullpunkt angeordnet.

Mithilfe eines Zapfens lässt sich die Position bzw. Lage eines Holzes zu einem anderen fixieren; beispielsweise können Druckglieder wie Stützen oder Streben auf diese Weise seitlich gehalten werden (Abb. 9). Durch das Zapfenloch wird allerdings die Auflagerfläche verringert. Um die Sparren einer Dachkonstruktion im First miteinander zu verbinden, kann ein Scherzapfen ausgeführt werden (Abb. 10).

Für Verbindungen mit Schwalbenschwanz gibt es mehrere Varianten, z.B. Schwalbenschwanzkamm, Schwalbenschwanzeckblatt oder Gehrung mit Schwalbenschwanz. Charakteristisch ist die Keilform, wobei sich eine Schmalseite zu einer breiten Kante aufweitet. Die typische Kontur erinnert an den Schwanz einer Schwalbe (Abb. 11). Diese Verbindungsart erfordert eine hohe Passgenauigkeit. Daher ist sie handwerklich besonders aufwendig; bei CNC-Maschinen gehört sie mittlerweile zum Standard.

Fachwissen zum Thema

Verbindungen fügen die Einzelteile des Bauwerks zu einer statisch wirksamen Konstruktion zusammen (im Bild: Himmelstreppe „Belvedere”, Zollikon, 2013; Architekturexperiment der ETH Zürich und der Vereinigung Zolliker Kunstfreunde).

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Verbindungen

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Verbindungen fügen die Einzelteile des Bauwerks zu einer statisch wirksamen Konstruktion zusammen, es gibt sie aber auch innerhalb eines Bauteils.

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SWG Produktion Schraubenwerk Gaisbach. 2019: Tertiärtragwerk: Pfetten im Abstand der Knotenverbindungen des Sekundärtragwerks; Sekundärtragwerk: einfeldriges Strebenfachwerk mit Pfosten, innere Streben druckbeansprucht, äußere Streben zugbeansprucht; Primärtragwerk: 82 m langes und 3,8 m hohes, zweifeldriges Pfostenfachwerk mit Druckdiagonalen und Zugpfosten. Einzelspannweiten: 42 m (L) und 40 m; statische Höhe (H) entspricht dem Abstand der Schwerachsen von Obergurt und Untergurt H = 3,52 m – H / L = 1 / 12. Querkraftnulldurchgang liegt bei ca. 40% der Feldlänge vom Endauflager entfernt.

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Aus der Jungsteinzeit bis in die Bronzezeit sind Überreste von Pfahlbauten erhalten, die eine frühe Holzbaukultur der Bodenseeregion und der Ostschweiz dokumentieren (im Bild: Unteruhldingen am Bodensee).

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Allgemeines zu Verbindungen im Holzbau

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