Überschlagsmäßige Faustregel und der präzise Ausziehwiderstand
Der entscheidende Wert der eingedrehten Holzschraube einer verbindenden Konstruktion ist der Ausziehwiderstand. Dieser auch als Zugtragfähigkeit bezeichnete Wert gibt die maximale axiale Zugkraft an, bis zu dem die Holzschraube nicht aus ihrem Loch reißt. Als Faustregel und überschlagener Wert gilt das Sechsfache des Schraubendurchmessers als angemessen und haltbar. Für Dachstühle und tragende Holzbalken im Haus muss eine präzise Berechnung des Längen von Holzschrauben vorgenommen werden.
Der Ausziehwiderstand entsteht aus folgenden Faktoren:
- Nenndurchmesser der Schraube (Gewindeflanken)
- Festigkeitsklasse der Schraube (Wert vor Punkt Zugfestigkeit, nach Komma Streckgrenze in hundertstel Newton pro Quadratmillimeter (N/mm²)
- Streckgrenze einer Schraube (Elastizität vor Abreißen)
- Länge der Holzschrauben
- Einschraubwinkel (zwischen dreißig und neunzig Grad möglich)
- Nutzungsklassen
- Lasteinwirkungsdauerklassen (KLED)
- Art der Krafteinwirkung (Scher- und/oder Zugkräfte)
- Eventuell von der metrischen Gewindesteigung (sechzig Grad) abweichende Steigung
Als Standardwerk, das international die Berechnungsgrundlagen definiert, gilt die VDI-Richtlinie 2230 zur systematischen Berechnung von Schraubenverbindungen mit hoher Beanspruchung des Vereins Deutscher Ingenieure.
Beim Bestimmen der ausreichenden Eindringtiefe werden einschlägige Tabellen genutzt. Anhand der vom Statiker berechneten Krafteinwirkungen können sowohl Festigkeitsklasse und daraus folgernd die Tiefe der Versenkung. Wenn das Holz zu wenig Substanz für die benötigte Mindesteinschraubtiefe bietet, ist eine die Krafteinwirkung verteilende Erhöhung der Anzahl an Schraubpunkten möglich. Alternativ kann statt mit
Holzschrauben mit Metallschrauben gearbeitet werden, die durch das gebohrte Holzbauteil gesteckt und mit einer Mutter gekontert werden.
Einen Holzboden befestigen
Holzdielen auf dem Boden stellen andere Ansprüche an die Mindesteinschraubtiefe. Hier spielen konstruktive Scher- und Zugkräfte eine geringere Rolle. Im Mittelpunkt steht die Maßhaltigkeit der Dielen und Paneele, die sich aufgrund von im gesägten Holz nicht mehr zu erkennenden Wuchsmerkmalen teilweise stark ändern kann.