Zum Tragverhalten von mechanischen Verbindungsmitteln in Stahl‐Holz‐Verbunddecken

Im Kontext der nachhaltigen Tragwerksplanung wird am Lehrstuhl Tragkonstruktionen der TU Dortmund aktuell an einer Stahl‐Holz‐Verbunddecke (SHV) geforscht. Die Leistungsfähigkeit des Deckensystems hängt neben den verwendeten Materialien insbesondere von der konstruktiven Durchbildung der Verbundfuge ab. Demnach wurden zu Beginn der Forschungsarbeiten verschiedene Fugenkonfigurationen mit reversiblen mechanischen Verbindungsmitteln experimentell untersucht. Im Zuge der durchgeführten Abscherversuche konnten die Vorzüge von senkrecht zur Holzfaser eingebrachten Holzschrauben (HS) im Vergleich zu selbstbohrenden Blechbohrschrauben (BS) sowie geneigt eingebrachten Holzschrauben festgestellt werden. Die senkrecht installierten Holzschrauben wiesen eine vergleichsweise hohe Verbundsteifigkeit sowie einen ausgeprägt duktilen Versagensmechanismus bei gleichzeitig geringem Montageaufwand auf. Dementsprechend werden in zukünftigen versuchstechnischen Untersuchungen zur Erfassung des Biegetragverhaltens der Stahl‐Holz‐Verbunddecke überwiegend senkrecht eingebrachte Holzschrauben zur Sicherstellung des Verbunds vorgesehen.

In the context of a sustainable structural design, research on steel‐timber‐composite floors (STC) is currently being performed at the Technical University Dortmund. The performance of the ceiling system depends on the used materials and especially on the design of the composite joint. Accordingly, various joint configurations with reversible mechanical fasteners were experimentally tested at the beginning of the research. In the course of the performed push‐out tests, the advantages of wood screws (HS) installed perpendicular to the grain compared to self‐drilling metal screws (BS) and wood screws installed with an inclination angle could be detected. The vertically installed wood screws showed a comparatively high composite stiffness as well as a highly ductile failure mechanism combined with a low installation effort. Thus, in future experimental tests to determine the flexural behaviour of the STC ceiling system, vertically installed wood screws will be predominantly used for the composite joint.