Ingenieurbüro für Holztechnik Dipl.-Ing. (FH) Guido Eichbaum
Ingenieurbüro für Holztechnik Dipl.-Ing. (FH) Guido Eichbaum

Zimmermannsmäßige Verbindungen - Versätze

Ausgewählte Versätze

 

Zu den gebräuchlichsten und am weitesten verbreiteten Versätzen gehören:

 

Stirnversatz

Der Stirnversatz wird so gearbeitet, dass die Stirn den Winkel β halbiert. Der sich ergebende Faser – Last – Winkel αS ist durch die entsprechende Ausarbeitung in Gurt und Diagonale der Gleiche und beträgt die Hälfte des Anschlusswinkels γ. Dadurch kann eine bestmögliche Ausnutzung der Druckfestigkeiten der Hölzer erreicht werden. Jedoch ist es auch möglich einen rechtwinkligen Stirnversatz herzustellen, wobei zwar die Anfertigung um einiges einfacher ist, jedoch Faser – Last – Winkel entstehen durch die eine geringere Tragfähigkeit gegeben ist. Zudem muss hier mit eine größere Exzentrizität angesetzt werden. Der Winkel zwischen Stirnfläche und anderer Versatzfläche ist generell ein stumpfer Winkel. Die Fertigung eines normalen Stirnversatzes ist recht aufwendig. Zudem muss auf eine ausreichende Vorholzlänge geachtet werden. Für die Sonderform des Brustversatzes gelten die gleichen Ausführungen – nachteilig wirkt hier allerdings der optische Aspekt der Verbindungsgestaltung.

 

Fersenversatz

Der Fersenversatz ist in der manuellen Fertigung einfacher zu bewerkstelligen. Hierbei ist besonders darauf zu achten, dass die überdeckende Fläche so ausgeführt wird, dass sie nicht auf dem Vorholz des Gurtes aufliegt. Hintergrund ist eine mögliche Überbeanspruchung der Spitze einhergehend mit Rissbildungen. Vorteil dieser Fläche ist der holzschützende Charakter bei der Überdeckung des Einschnitts im lastaufnehmenden Holz (Gurt). Durch den rechten Winkel der Ferse wirken sich die Faser – Last – Winkel aber ungünstiger als beim normalen Stirnversatz aus. Bei der Ermittlung der Bemessungswerte für die Druckfestigkeiten muss beachtet werden, dass bei der Druckbeanspruchung der Fersenfläche auf Seite des lasteintragenden Holzes (Diagonale) bedingt durch den rechten Winkel der Ferse ein Faser – Last – Winkel von αF,D = 0° besteht. Auf der Seite des lastaufnehmenden Holzes (Gurt) jedoch ist der Faser – Last – Winkel gleich dem Anschlusswinkel αF,G= γ. Beim Fersenversatz ist eine größere Exzentrizität der Druckkraft in dem lasteintragenden Holz (Diagonale) als beim Stirnversatz gegeben. Daraus ergibt sich eine höhere Biegebeanspruchung.

 

Doppelter Versatz aus Stirn- und Fersenversatz

Der Stirn-Fersenversatz ist die gebräuchlichste Variante des doppelten Versatzes. Er ist die Kombination von Stirn- und Fersenversatz. Nachteilig ist die sehr aufwendige Herstellung, da ein hohes Maß an Passgenauigkeit gefordert wird. Positiv wirkt sich die höhere Tragfähigkeit durch zwei wirksame Kontakt- bzw. Druckflächen in Stirn und Ferse aus. Prinzipiell wird die einwirkende Druckkraft zu gleichen Teilen auf die beiden Versatzarten aufgeteilt. Die Exzentrizität der Druckkraft in dem lasteintragenden Holz (Diagonale) wird zu Null angenommen. Die Bemessung von Stirn und Ferse erfolgt nach den Bemessungsregeln von Stirn-und Fersenversatz. Bei genauer Anfertigung entstehen durch die geforderte konstruktive Differenz der Versatztiefen von min. 10mm und die Einhaltung der Beziehung tv,S ≤ 0,8*tv,F zwei Scherflächen durch die geringere Vorholzlängen nötig sind. Da von der Ferse aus eine Schubkraft auf das Vorholz wirkt und ab der Stirn der zweite Teil der Schubkraft hinzukommt, wird für die Berechnung der Vorholzlänge der Ferse die gesamte Schubkraft der Diagonale angesetzt.

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