Basics: Ideal für alle, die sich einen Überblick verschaffen möchten oder neu im Thema sind.
Die zimmermannsmäßige Verbindung vereint traditionelle Handwerkskunst mit moderner Holzbautechnik.
Der Begriff „Schwalbenschwanz“ wird im Holzbau für verschiedenste Verbindungen verwendet. In diesem Artikel konzentrieren wir uns jedoch auf die in Bild 1 dargestellte Haupt-Nebenträger-Verbindung gemäß allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung Z-9.1-649. Das Besondere an dieser Verbindung: Sie dient sowohl als statisches Detail als auch als praktische Montagehilfe.
Um die zimmermannsmäßige Holzverbindung als tragende Haupt-Nebenträger-Verbindung nutzen zu können, müssen bestimmte Randbedingungen eingehalten werden, wie in Bild 2 dargestellt.
Die Querschnitte müssen eine festgelegte Mindestgröße aufweisen, und für den Nebenträger gilt zudem eine Begrenzung der maximal zulässigen Querschnittshöhe.
Auch die Dimensionen des Zapfens sind durch vorgegebene Grenzen definiert. Diese ergeben sich einerseits aus den Zulassungsvorgaben, wurden jedoch zusätzlich angepasst, um Zwangsbedingungen zu berücksichtigen, die sich aus den Querschnittsmaßen ableiten.
Der Anschluss darf auch wie in Bild 3 bei geneigten oder schrägen Nebenträger angeordnet werden. Bei schrägen Anschlüssen muss die Zapfenbreite jedoch nur 60 % der Nebenträgerbreite betragen, anstatt der in Bild 2 angegebenen 80 %.
Wie in Bild 4 dargestellt, kann die Schwalbenschwanz-Verbindung sowohl die Vertikalkraft F2, als auch die Kräfte F45 parallel zur Hauptträgerrichtung, übertragen.
Die Schubkraft des Nebenträgers wird über den Schwalbenschwanz in den Hauptträger eingeleitet. Dabei fungiert der Verbinder auf der Seite des Nebenträgers wie eine Ausklinkung und auf der Seite des Hauptträgers wie ein Queranschluss. Für eine optimale Auslegung sollte die Höhe des Schwalbenschwanzes im Hauptträger möglichst gering sein, um die Querzugbeanspruchung zu minimieren. Im Nebenträger hingegen sollte die Höhe für eine maximale Tragfähigkeit möglichst groß gewählt werden. Die Gesamttragfähigkeit der Verbindung ergibt sich aus dem kleineren Wert der beiden Einzelnachweise. Die optimale Höhe liegt entsprechend zwischen den beiden Einzeloptima.
Die erforderlichen Nachweise und Materialkennwerte wie Schub- und Querzugfestigkeit sind in der Zulassung angegeben und können dort direkt entnommen werden.
Wichtig: Die Tragfähigkeit einer definierten Schwalbenschwanz-Form bei einem einseitigem Anschluss kann nicht automatisch auf einen zweiseitigen Anschluss übertragen werden. Der beidseitige Anschluss führt zu einer erhöhten Querzugbeanspruchung im Hauptträger und muss daher erneut untersucht werden.
Bei der Bemessung des Schwalbenschwanzes werden das Querzugversagen im Hauptträger und das Schubversagen im Nebenträger untersucht. Zusätzlich sind für den Hauptträger zwei weitere Nachweise erforderlich:
[1] https://www.holzkurier.com/holzbau/2014/10/_zulassung_erweitert.html
[2] Z-9.1-649 - Schwalbenschwanz-Verbindung in Bauteilen, Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung/Allgemeine Bauartgenehmigung, DIBt, 30.09.2022
