Zur Förderung des Einsatzes von Schraubverbindungen mit einem Durchmesser von bis zu 10 mm in Stahl-Holz-Verbundstrukturen wurde der Einfluss der Anzahl der Querbolzenreihen, des Durchmessers und des Längsabstands auf das Biegeverhalten von Stahl-Holz-Verbundträgern untersucht. Es wurde ein Verbundträger entwickelt, der im unteren Bereich aus einem I-Träger und im oberen Bereich aus einer Holzplatte besteht, wobei der obere und untere Bereich mit Schrauben verbunden ist. An 8 Proben wurden Drei-Punkt-Biegeversuche durchgeführt, bei denen das Versagensmodell, die Durchbiegungsänderung in der Mitte des Stützwegs, die Querschnittsverformung in der Mitte der Spanne und der Gleiteffekt an der Stahl-Holz-Grenzfläche an den Trägerenden beobachtet wurden. Es wurde der Einfluss verschiedener Schraubenparameter auf die Biegeleistungsfähigkeit der Stahl-Holz-Verbundträger analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass das Hauptversagensmuster darin besteht, dass bei einer Durchbiegung in der Mitte der Stützwege von 1/27 der Spannweite eine Formänderungsversagen auftritt; die Verbundträger weisen eine hohe Biegefestigkeit und einen großen Verschiebungsduktilitätskoeffizienten auf, wobei der maximale relative Schlupf an der Stahl-Holz-Grenzfläche 2 bis 6 mm beträgt; unter den Schraubenverteilungsparametern hat der Längsabstand den größten Einfluss auf die Verformungsdifferenz an der Grenzfläche in der Mitte der Stützwege, während der Schraubendurchmesser einen geringeren Einfluss hat; es wurde das Konzept des Schraubenflächenverhältnisses für Stahl-Holz-Verbundträger vorgeschlagen, also das Verhältnis der Gesamtfläche der Schrauben zur Druckfläche der Holzplatte. Mit zunehmendem Schraubenflächenverhältnis nimmt der Verschiebungsduktilitätskoeffizient ab, aber die Biegefestigkeit der Proben steigt deutlich an, und der maximale Schlupf an der Grenzfläche nimmt schrittweise ab. Innerhalb eines vernünftigen Bereichs des Schraubenflächenverhältnisses kann der Schraubenverbrauch schnell berechnet werden, was eine Konstruktionsreferenz für die praktische Anwendung solcher Stahl-Holz-Verbundträger bietet.

Stahl-Holz-Verbundträger; Schraubverbindung; Grenzflächen-Schlupf; Biegefestigkeit; Schraubenflächenverhältnis