Physikalische Grundlagen

Folgende mechanische und physikalische Faktoren bestimmen die angemessene Länge von Holzschrauben für eine Konstruktion:

• Wie tief steckt die Schraube im Holz?
• Auf welcher Strecke entsteht eine kraftschlüssige Verbindung?
• Welche Höchst- und Mindestlänge sind möglich?
• Wieviele Gewindegängen und Umdrehungen erzeugen ausreichenden Ausreißschutz?

Wenn für Holzschrauben die Länge berechnet wird, bilden die Krafteinwirkungen durch Scher- und Zugkräfte die Grundlage. Aus der Berechnung ergeben sich Längen, die wiederum korrekt in die Art der Längenmessung von Holzschrauben „übersetzt“ werden müssen.

Messmethoden der Schraubentypen

Folgende drei Parameter entscheide über die Erfassung und Aussagekraft der zu bestimmenden Schraubenlänge:

Kopfform

Vereinfacht gesagt zählt jede nach oben über die Holzoberfläche herausstehende Schraubkopfform nicht zur Schraubenlänge. Nur bei Senkkopfschrauben wird die Länge ab dem seitlichen Rand des Schraubenkopfes bis zur Schraubenspitze gemessen.

Schaftansatz

Bei herausstehenden Schraubköpfen wird die Messung direkt unter dem Schraubkopf angesetzt. Toleranzen im Bereich von einem Prozent lassen sich in der Praxis tolerieren.

Gewindelänge

Ein weiteres wichtiges Längenmaß ist die tatsächliche Gewindelänge. Bei Vollgewinden ohne selbstbohrenden Effekt entspricht die Schraubenlänge der Gewindelänge. Bei Senkkopfschrauben zieht sich genau genommen der Kegel oder die Linse unter dem Kopf vom Gewindelauf ab. Mechanisch hat das keine Auswirkung, da die Strecke des Versenkens als kraftbündig mitzählt. Bei Teilgewinden wird der gewindefreie Teil als Schaft bezeichnet.

Bei selbstbohrenden Holzschrauben muss eigentlich präzise bestimmt der „Bohrkopf“ der Schraube als mit der Substanz verbindende Länge von der mechanischen Verbindungslänge abgezogen werden. Das Gewinde endet einige Millimeter über der Spitze. Damit „steckt“ dieser Schraubenteil nur im Holz, ohne auf dieser Strecke eine kraftschlüssige Verbindung mit dem umgebenden Holz einzugehen.

Die Mindesteinschraubtiefe von Holzschrauben sinkt proportional zur Gewindelänge. Gleichzeitig „verdrängt“ ein Vollgewinde mehr Holzsubstanz, was durch Vorbohren und/oder einen relativ geringeren Kerndurchmesser ausgeglichen werden muss.