Balken Stoßverbindung Hochbett - Alternative zu Balkenschuh

[tadzio]

Hallo, ich plane gerade das zweite Hochbett in unserer Wohnung. Ich möchte im Raum stehende Abstützungen vermeiden (lediglich Abstützungen an den Wänden), daher plane ich einen langen Balken über die gesamte Zimmerlänge (3.8m). An diesen Balken möchte ich einen Querbalken "stumpf" verbinden, ich meine man nennt dies Stoßverbindung. Die Balken übereinander zu legen (was statisch vermutlich das beste wäre) möchte ich aufgrund der Platzverhältnisse vermeiden.
Als quick-and-dirty Lösung könnte man vermutlich einen Balkenschuh verwenden. Ich suche jedoch nach einer schöneren Verbindung, die natürlich möglichst den tragenden Querschnitt wenig verringert. Ich bin hier noch nicht wirklich fündig geworden was die besten Lösung ist, eine "T-halbierende Verbindung" würde ja den Querschnitt auf die Hälfte reduzieren, was mir an dieser Stelle sehr ungünstig erscheint.
Habt Ihr Tipps wie ich die Balken verbinden könnte? Zur Veranschaulichung hänge ich ein Bild an, ebenso eines der "T-halbierenden Verbindung", die mir aber nicht so geeignet erscheint.
Viele Grüße, tadzio

 

[stefan.]

Ich dachte da spontan an sowas: https://www.holzkurier.com/holzbau/2014/10/_zulassung_erweitert.html

Gibt auch Schablonen zum Fräsen mit der Oberfräse dafür.

 

[teluke]

Schau mal hier

Stefan war schneller.

 

[tadzio]

Besten Dank für Eure Antworten schonmal.
Diese Art von Verbindung hatte ich auch schon gesehen, u.A. in diesem Video: https://www.youtube.com/watch?v=lshU1Of7tiY
Sie ist natürlich nicht so ganz easy zu fertigen bzw. setzt die Fertigung einer Schablone voraus, ist aber grundsätzlich machbar.
Was ich nicht einschätzen kann ist, wie belastbar die Verbindung ist, aber sie scheint ja den Querschnitt wesentlich weniger zu schwächen als die T-halbierende Verbindung.

Wenn es noch weitere Vorschläge für Verbindungen gibt, gerne her...

 

[stefan.]

Nachdem damit Häuser etc. gefertigt werden und das eine Zulassung hat, würd ich mir da keine Gedanken machen.

 

[Küstenharry]

Schwalbenschwanz Verbinder
T Balkenträger

https://www.lamprecht24.de/holzverbinder/passverbinder

 

[fahe]

...noch einer der Machart:

Die Magnus von Eurotec.

 

[Timer]

Eine weitere Option wären verdeckte T-Balkenträger. Zb sowas: https://www.baubeschlagshop.de/baubeschlaege/holzverbinder/balkenverbinder/index.php

Gibt es auch aus Alu zum selbst bohren. Kosten mehr als die aus Stahl aber sind einfacher zu montieren.

 

[Dale_B_Cooper]

Ah - das Teil liegt - jetzt verstehe ich erst. Alles klar. Bettverbinder gibt's übrigens auch, die halten vermutlich nicht so viel aus wie einige der oben gezeigten Beschläge, sind aber um Welten günstiger und möglicherweise auch mehr als ausreichend?

 

[Joargh]

Es kommt auch ein bisschen darauf an ob du ein Hochbett bauen möchtest oder ob du ein Hochbett haben möchtest.
Wenn letzteres wäre es eine Idee alles über ein Abbundzentrum abbinden zu lassen. Da bekommst du ohne weiteres blitzsaubere Schwalbenschwänze. Die Konstruktion mit einem CAD Programm zu zeichnen dürfte keine halbe Stunde dauern und auch dafür gibt es Auftragsnehmer.

 

[IngoS]

Hallo,

der Querbalken kommt ja nahezu in die Mitte des langen Balkens. Dort wirkt die größte Biegekraft.Da gerade den Balken durch irgendwelche Einfräsungen, oder Zapfen zu schwächen, halte ich für ungünstig. Da gibt es doch unterschiedliche unsichtbare Verbinder, die den Querschnitt nicht schwächen.

Gruß Ingo

 

[Koljose]

Eine weitere Alternative wäre ein Anschluss mit kreuzweise schräg eingebrachten Vollgewindeschrauben. Es gibt von den gängigen Schraubenherstellern (Sapxx, Würth, etc.) Bemessungssoftware dazu. Auf die vorhandenen Querschnitte und Lasten schauen und auf der Grundlage Schraubentyp und Anordnung wählen.

 

[Dale_B_Cooper]

Eine weitere Alternative wäre ein Anschluss mit kreuzweise schräg eingebrachten Vollgewindeschrauben.

War auch mein erster Vorschlag, den ich dann allerdings wegeditiert habe, als ich gesehen habe, dass hier nichts aufliegt, also die Schrauben die ganzen Lasten immer tragen müssen.

 

[Timer]

War auch mein erster Vorschlag, den ich dann allerdings wegeditiert habe, als ich gesehen habe, dass hier nichts aufliegt, also die Schrauben die ganzen Lasten immer tragen müssen.

Soweit ich weiß ist das kein Problem. Zumindest die von Fischer müssten für genau diese Art Balkenanschlüsse zugelassen sein.
Ich sehe eher den Nachteil dass die Schraubenköpfe optisch nicht unbedingt hübsch sind. Besser als Balkenschuhe, aber verdeckte Verbinder finde ich eleganter.

 

[cebewee]

War auch mein erster Vorschlag, den ich dann allerdings wegeditiert habe, als ich gesehen habe, dass hier nichts aufliegt, also die Schrauben die ganzen Lasten immer tragen müssen.

Die Tragfähigkeit dieser Verbindung lässt sich berechnen, siehe z.B. die Bemessungssoftware von Eurotec oder Heco -- kann man also bei passender Dimensionierung guten Gewissens verwenden. Ist auch explizit für Verbindungen, wo nichts aufliegt, gedacht (z.B. Haupt-Nebenträger-Anschluss).

 

[tadzio]

Moin. Allerbesten Dank Euch allen, die zahlreichen Vorschläge haben meinen Horizont bisher sehr erweitert

Ich denke von einer gefrästen Schwalbenschwanzverbindung werde ich eher absehen. Selbstgemacht ist mir das zu aufwändig (Schablone bauen), das ganze von einem professionellen Abbundzentrum durchführen zu lassen finde ich (für den Anwendungsfall "Hochbett") etwas übertrieben. Zusätzlich gefällt es mir (wie von @IngoS erwähnt) nicht so gut den Querschnitt des Balkens in der Mitte (höchstes Biegemoment) zu schwächen.

Bettverbinder kenne ich auch (danke @Dale_B_Cooper), die mir bekannten sind mir aber etwas filigran (bei einem Bett in Bodennähe nicht so wild, in 2m Höhe schon blöder).

T-Balkenträger und Schwalbenschwanz Verbinder (zum Anschrauben) finde ich ganz interessant, habe ich mir vorgemerkt.

Derzeit tendiere ich tatsächlich zu der Schraubvariante und wühle mich gerade durch diverse Kataloge um das mal überschlägig auszulegen. Vermutlich werden 2x 8mm kreuzweise verschraubte Vollgewindeschrauben ausreichen, mir fehlt allerdings die Erfahrung daher möchte ich das mal rechnerisch nachvollziehen. Gerade probiere ich noch herauszufinden woher ich Werte für Fv,RK und Fax,RK einer bestimmten Schraube bekomme, um dies in die genannten Formeln einzusetzen.
Irgendjemand hatte was von 2 kreuzweise schräg eingebrachten Vollgewindeschrauben + zusätzlich einer (vermutlich gerade) eingebrachten Schraube mit Teilgewinde und Tellerkopf geschrieben, das erscheint mir auch sinnvoll, habe aber dies jedoch noch nicht für meinen Anwendungsfall (Scherkraft) gefunden, lediglich bei "Balken auf Ständer", siehe Bild unten.

Die Softwares von Eurotec und Heco werde ich mir auch mal anschauen, gerade spiele ich mit der Fischer Software rum. Ich werde berichten!

 

[cebewee]

Ist Verbindung auf dem ersten Bild nicht genau das, was du brauchst?

 

[Lallumper]

Bei gekauften Möbeln findet man da ja oft Holzdübel mit einer Schraube zum Fixieren. So habe ich das bei mir auch gemacht. Lässt sich auch als Anfänger bauen, wenn man an die Positionen der Dübel jeweils einen harten Gegenstand in die Trennfuge legt, zusammendrückt, und an den Druckstellen die Löcher für die Dübel bohrt. Dann Dübel rein, zusammen stecken und noch mit eins zwei Schrauben fixieren.

 

[Koljose]

Moin. Allerbesten Dank Euch allen, die zahlreichen Vorschläge haben meinen Horizont bisher sehr erweitert

Ich denke von einer gefrästen Schwalbenschwanzverbindung werde ich eher absehen. Selbstgemacht ist mir das zu aufwändig (Schablone bauen), das ganze von einem professionellen Abbundzentrum durchführen zu lassen finde ich (für den Anwendungsfall "Hochbett") etwas übertrieben. Zusätzlich gefällt es mir (wie von @IngoS erwähnt) nicht so gut den Querschnitt des Balkens in der Mitte (höchstes Biegemoment) zu schwächen.

Bettverbinder kenne ich auch (danke @Dale_B_Cooper), die mir bekannten sind mir aber etwas filigran (bei einem Bett in Bodennähe nicht so wild, in 2m Höhe schon blöder).

T-Balkenträger und Schwalbenschwanz Verbinder (zum Anschrauben) finde ich ganz interessant, habe ich mir vorgemerkt.

Derzeit tendiere ich tatsächlich zu der Schraubvariante und wühle mich gerade durch diverse Kataloge um das mal überschlägig auszulegen. Vermutlich werden 2x 8mm kreuzweise verschraubte Vollgewindeschrauben ausreichen, mir fehlt allerdings die Erfahrung daher möchte ich das mal rechnerisch nachvollziehen. Gerade probiere ich noch herauszufinden woher ich Werte für Fv,RK und Fax,RK einer bestimmten Schraube bekomme, um dies in die genannten Formeln einzusetzen.
Irgendjemand hatte was von 2 kreuzweise schräg eingebrachten Vollgewindeschrauben + zusätzlich einer (vermutlich gerade) eingebrachten Schraube mit Teilgewinde und Tellerkopf geschrieben, das erscheint mir auch sinnvoll, habe aber dies jedoch noch nicht für meinen Anwendungsfall (Scherkraft) gefunden, lediglich bei "Balken auf Ständer", siehe Bild unten.

Die Softwares von Eurotec und Heco werde ich mir auch mal anschauen, gerade spiele ich mit der Fischer Software rum. Ich werde berichten!

Beim Einsatz von Vollgewindeschrauben versucht man diese möglichst nur axial zu belasten. Daher auch die schräge Anordnung. Die Schrauben werden auf Zug (bei gleichförmiger Anordnung) oder auf Druck- und Zug bei kreuzförmiger Anordnung belastet. In der Fuge stellt sich eine Abstützkraft ein, wodurch die Axialbeanspruchung in der Schraube größer ist als die reine Querkraft. Die Kraft in der Schraube ergibt sich aus dem Einschraubwinkel und der Querkraft. Der kombinierte Nachweis mit Berücksichtigung der Querkrafttragfähigkeit F_v,Rd kann dann entfallen. Durch die gute Axialtragfähigkeit der Vollgewindeschraube ist der Nachweis trotz der größeren Axialkraft meist günstiger.

Die axiale Tragfähigkeit F_ax,Rd wird mithilfe der jeweiligen Zulassung der Schraube in Anlehnung an den Eurocode 5 ermittelt. Für die Fischer Schrauben bspw. hier zu finden
https://media.contorion.de/content/pdf/fischer/de/zd_etab_21-0751_de_v1.pdf (S. 31ff)
Jeder Hersteller hat da leicht abweichende Werte. Das Prinzip ist aber immer gleich. Anhand von Schraubendurchmesser, Einschraublänge und Winkel, Ausziehparameter (von der Schraube abhängig) und Zugtragfähigkeit der Schraube wird deren axiale Tragfähigkeit ermittelt.
Ein Sonderfall können auf Druck belastete Schrauben sein, da diese bei größeren Einschraublängen im Holz ausknicken können. Dann wird die axiale Tragfähigkeit mit einem federgebetteten Druckstab ermittelt. Falls du aber nicht wirklich Lust hast dich da rein zu fuchsen kann man das durchaus beiseite lassen . Bei den in der Regel kurzen Einschraublängen bei Balkenanschlüssen wird das selten maßgebend.

Nicht vergessen die Einwirkungen mit einem Teilsicherheitsbeiwert zu erhöhen und die Widerstände mit einem Teilsicherheitsbeiwert zu reduzieren.

Das ist etwas verkürzt das Vorgehen bei einer ingenieurmäßigen Bemessung dieser Trägeranschlüsse.

Zu beachten sind noch die erforderlichen Randabstände. Auch die sind in der Zulassung zu finden. Entweder geben die Hersteller eigene an oder sie verweisen auf den EC5. Dabei auf den Kraft und Faserwinkel achten. Der Randabstand wird dann zum Schraubenschwerpunkt im jeweiligen Bauteil gemessen.

Die Variante mit 3 Schrauben ist wie du richtig erkannt hast für deinen Anwendungsfall nicht passend. Zwei auf Zug belastete Schrauben, oder zwei kreuzweise angeordnete sind die üblichen Kombinationen.