2. Nagelverbindungen
Auch die Nägel werden in zwei Gruppen unterteilt, nämlich in die glattschaftigen Nägel (auch Drahtstifte genannt) und in die Sondernägel. Die glattschaftigen Nägel können letztlich nur auf Abscheren beansprucht werden, auf Herausziehen halten sie den Belastungen höchstens kurzzeitig stand. Diese Nägel müssen nicht zwingend einen runden Schaft haben, die rechteckigen und quadratischen Exemplare bieten sogar eine um 20% höhere Tragfähigkeit. Die Durchmesser liegen zwischen 1,8 und 8 mm. Um den Widerstand gegen Herausziehen etwas zu erhöhen, können glattschaftige Nägel auch beharzt werden, diese Varianten kommen häufig als Maschinennägel in Druckluftnaglern zum Einsatz.
Die zu den Sondernägeln gehörenden Kamm- und Rillennägel dürfen im Gegensatz zu den erstgenannten ständig auf Auszug beansprucht werden. Allerdings brauchen sie einen Einstufungsnachweis, aus dem die Einordnung in eine Tragfähigkeitsklasse für die Zugbeanspruchung hervorgeht.
Das sind die wichtigsten Parameter für die Tragfähigkeit
Auch Nagelverbindungen können vorgebohrt werden. Wird nicht vorgebohrt, müssen Nageldurchmesser und Holzdicke in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen, damit der Nagel das Holz nicht aufspaltet. Für Nagelungen in Vollholz gilt, dass die Holzdicke mindestens das 14fache des Nageldurchmessers betragen muss. Dieser Wert kann sich erhöhen, wenn es sich um Laubholz handelt und der Nageldurchmesser über 5 mm liegt. Bei nachgewiesen spaltunempfindlicheren Holzarten wie der Kiefer oder auch Dachlatten kann die Mindestholzdicke reduziert sein, in diesem Falle auf das 7fache des Nageldurchmessers.
Wird die Nagelverbindung vorgebohrt, steigt deren Tragfähigkeit um etwa 30 % an. Der ideale Durchmesser des Bohrers liegt bei höchstens 80% des Nageldurchmessers, wichtig ist dabei, dass alle zu verbindenden Hölzer vorgebohrt werden. In Laubhölzern und bei Nageldurchmessern über 6 mm muss zusätzlich über die gesamte Nagellänge vorgebohrt werden.
Die Tragfähigkeit eines Nagels hängt entscheidend von dessen Einspannung im Holz ab, für die wiederum die Mindesteinschlagtiefe wichtig ist. Liegt die unter dem 4fachen Nageldurchmesser, darf die Scherfuge gar nicht in Rechnung gestellt werden. Für die volle Tragfähigkeit muss der Nagel mindestens auf eine Länge des 9fachen Durchmessers ins Holz getrieben werden.
Da die Einzeltragfähigkeit eines Nagels eher gering ist, werden Nägel grundsätzlich in Gruppen angeordnet. Wie bei allen stiftförmigen Verbindungsmitteln gibt es auch hier einen einzuhaltenden Mindest- und Höchstabstand. Die Mindestabstände lassen in einschlägigen Tafelwerken ablesen, für die Höchstabstände wird in zwei Richtungen unterschieden: in Faserrichtung dürfen zwei Nägel höchstens das 40fache des Durchmessers auseinander liegen (Aufspaltgefahr), quer zur Faser höchstens das 20fache.
Eine genagelte Verbindung muss immer mindestens zwei Nägel aufweisen, damit im Versagensfall eines Nagels nicht gleich die ganze Verbindung versagt. Um die genaue Anzahl der für die jeweilige Verbindung notwendigen Nägel zu ermitteln, reicht eine einfache Rechnung, bei der der Bemessungswert der auftretenden Kraft durch den Bemessungswert der Tragfähigkeit eines Nagels geteilt wird.