Nägel im Holzbau – die Erforschung des Trag‐ und Verformungsverhaltens

Abstract

AbstractDie Tragfähigkeit von Nägeln (Drahtstifte) und Nagelverbindungen im Holzbau war lange Zeit ausschließlich über Tabellen, die auf experimentellen Untersuchungen basierten, geregelt. In den letzten 100 Jahren untersuchten unterschiedliche Forscher das Last‐Verformungsverhalten dieser Verbindungen und entwickelten Modelle, mit denen auf Grundlage von analytischen Gleichungen die Tragfähigkeit und das Verformungsverhalten von Nägeln berechnet werden können. Die zunächst in Not‐ und Sparkonstruktionen eingesetzten Nägel werden heutzutage v. a. im Holztafelbau verwendet. Im Bestand finden sich aber auch zahlreiche, teils weitgespannte Fachwerkkonstruktionen, deren Tragsicherheit auf den genagelten Verbindungen in den Knotenpunkten basiert. In dem folgenden Beitrag wird die Erforschung und Entwicklung des Trag‐ und Verformungsverhaltens von Holz‐Holz‐Verbindungen mit Nägeln als Verbindungsmittel chronologisch und detailliert erläutert. Die entsprechenden Meilensteine werden genauer betrachtet. Unterschiedliche Methoden für die Bestimmung der Tragfähigkeit werden vorgestellt. Auf mechanische Phänomene, die nach und nach erforscht wurden, wird eingegangen. Mit dem heute erreichten Stand des Wissens können vielfältige Verbindungen nachgewiesen werden. Zudem ist es möglich, deren Steifigkeit explizit zu bestimmen. Tabellen und Grafiken verdeutlichen die einzelnen Meilensteine der geschichtlichen Entwicklung und vergleichen konkret die unterschiedlichen normativen Regelungen seit Beginn der Einführung des Nagels in den Ingenieurholzbau in Deutschland. Hierbei kann gezeigt werden, dass es trotz unterschiedlicher Herangehensweisen seit 1933 kaum Änderungen bei den Ergebnissen der rechnerischen Bestimmung der Tragfähigkeit gibt.