Holzbalken an Betonwand anschrauben, maximales Drehmoment

[Marc-1980]

Hi, ich möchte einen Holzbalken quer an die Wand schrauben.
Die Anker mit 20mm Durchmesser klebe ich mit Hilti Hit ein die, Belastbarkeit gibt Hilti mit 150Nm an.
Ich möchte berechnen, wie groß die U-Scheibe sein muss, damit ich mit 150Nm Anzugsmoment das Fichten KVH C24 nicht überlasse.
Bis jetzt habe ich nur einen Verweis auf DIN 1052 gefunden, leider habe ich keinen Zugriff darauf.

 

[tomkaes]

https://www.schrauben-sofort.de/p/unterlegscheiben-din-1052-verzinkt-23x80x8-mm-fuer-m20

 

[Marc-1980]

Hi Tomas,

genau so eine Holzbauscheibe meine ich. Aber wie berechnet man das Drehmoment mit den man eine Schraube anziehen darf ohne das Holz zu überlasten?

 

[magmog]

Guuden,

Da Holz ziemlich elastisch ist und auch durch Feuchtigkeitswechsel ständig seine Dimension ändert,
ist ein mehr als „jetzt reicht es" wenig sinnvoll. In der ersten Zeit immer mal nachschauen und gut ist.

Verschrauben nach Drehmoment mit Haftreibung ist eher ein Ding der Metallverarbeitung,
Holz macht da nicht so ganz mit. Da wirkten eher die Scherkräfte.

 

[Marc-1980]

Danke Magmog,

ich verstehe, als Elektriker kenne ich mich mehr mit Metall aus, da habe ich ein Gefühl was fest ist, bei Holz nicht.
Wenn ich die Werte unten richtig interpretiere dann darf ich Holz C24 Senkrecht zur Fasser (Druck ⊥ Faser - fc,90,k) nur mit 2,5N/mm2 belasten.
Das kommt mir sehr wenig vor, ist das der richtige Wert?

Angenommen ich nehme eine Scheibe mit 70mm Ausendurchmesser Da und einen Innendurchmesser Di von 22 mm ist die
Fläche A=((Da/2)²-(Di/2)²)*Pi A=(35²-11²)*3.14 A=3468mm2

A*Druck ⊥ Faser - fc,90,k= 8670N das wären dann 884kg.

Schraubkraft Fs=M/P

Fs=150Nm/0,0025m = 60000N

M = Drehmoment
P = Steigung des Gewindes
Fs = Schraubenkraft

passt die Formel?
Fs/A = 60000N/3468mm² = 17,3N/mm² das ist viel größer als die erlaubten 2,5N/mm²

Fsmax=2,5N/mm²*3468mm2
Fsmax=8670N

Mmax=Fsmax*P = 21,67Nm ( aus dem Bauch sage ich das ist zu wenig, die Formel passt nicht oder ich habe mich verrechnet, das Max Anzugsmoment muss doch größer sein)

Festigkeitsklasse	KVH C24
Holzart:	Fichte, Tanne, Kiefer, Lärche, Douglasie
Festigkeitskennwerte (N/mm2)
Biegung - fm,k	24
Zug || Faser - ft,0,k	14
Zug ⊥ Faser - ft,90,k	0,4
Druck || Faser - fc,0,k	21
Druck ⊥ Faser - fc,90,k	2,5
Schub Faser - fv,k	4
Rollschub - fR,k	0,8
Steifigkeitskennwerte (N/mm2)
E-Modul || Faser - E0,mean	11000
E-Modul || Faser - E0,05	7400
E-Modul ⊥ Faser - E90,mean	370
Schubmodul - Gmean	690
Schubmodul - G05	460
Rohdichtekennwert - (kg/m3)
Rohdichte - ρk	350
Rohdichte - ρmean	420

 

[Leibhaftiger]

Guuden,

Da Holz ziemlich elastisch ist und auch durch Feuchtigkeitswechsel ständig seine Dimension ändert,
ist ein mehr als „jetzt reicht es" wenig sinnvoll. In der ersten Zeit immer mal nachschauen und gut ist.

Verschrauben nach Drehmoment mit Haftreibung ist eher ein Ding der Metallverarbeitung,
Holz macht da nicht so ganz mit. Da wirkten eher die Scherkräfte.

Disclaimer vorab: Ich bin Holzbau/Holzwerken Laie, nur Masch.Bau.Ing.

Zum Thema: Ich hab's nochmal hervorgehoben. Bei Holz wirken vor allem Scherkräfte auf die Schrauben, die Haftreibung kannst Du vernachlässigen, da sich der Anpressdruck an die Wand über die Zeit ändert/verringert (Bedingt durch das Arbeiten des Holzes). Daher reicht es i.d.R. wenn die Schrauben "nach Gefühl" fest angezogen werden. Kein Mensch arbeitet mit nem Drehmomentschrauber beim Holzbau. Habe ich jedenfalls noch nie gesehen und würde mit bei dem Preis eines richtigen Drehmomentschraubers auch maximal wundern.
Zieh die Schraube soweit an, dass sie fest ist und gut ist. Deine Gedankengänge sind für Dein Vorhaben etwas übertrieben.

 

[syntetic]

Wahnsinn, wie wissenschaftlich man so ein Thema angehen kann. Ich hätte einfach große Beilagscheiben genommen und nach Gefühl angezogen. Ich wäre nie auf die Idee gekommen, da irgendwas durchzurechnen.

 

[SchweißerSchnitzer]

Guck mal bei Fischer. Die empfehlen für den M16 großen FAZ II 16/200 HBS (HBS sind die für Holzbau) eine U-Scheibe 68mm Durchmesser 6mm dick (siehe PDF S. 10 unten). Daran kannst du dich ja orientieren.

 

[wildsau11]

Die richtige Scheibe ist wie schon geschrieben 23x80x8. Solltest Du es tatsächlich schaffen, mit so viel Kraft anzuziehen, dass die Gefahr besteht das Holz zu schädigen, ist die Chance höher mit dem eingeklebten Anker die Mauersteine auszureißen. Wenn Du deiner Konstruktion was gutes tun willst, würde ich an der Wand zugewandten Seite des Holzes noch nen Geka oder nen Bulldog einlassen, und keine Anzugsdrehmomente für ne Schraube ausrechnen.

 

[tomkaes]

Hi Tomas,

genau so eine Holzbauscheibe meine ich. Aber wie berechnet man das Drehmoment mit den man eine Schraube anziehen darf ohne das Holz zu überlasten?

Du gehst völlig falsch an die Sache ran:
bei einem Nachweis Anschluss Holz - Stahl ist die Tragfähigkeit des Holzes massgebend, nicht die des Stahlteils.
Wie du selbst schon berechnet hast, ist die Zugfestigkeit deiner Dübelstange deutlich höher wie die Druckfestigkeit bei Pressung Quer zur Faser unter deiner Unterlagsscheibe.

So funktioniert aber der vollständige Nachweis deines Balken - Anschluss an (Beton?) Bauteil nicht.
Da spielen noch viele Punkte mehr eine Rolle.

Und vergess bitte mal das Drehmoment Hilti, das bringt dich bei sowas nicht weiter.