Die im Holzbau eingesetzten Plattenwerkstoffe werden am häufigsten mit Klammern befestigt. Dabei sind allerdings einige wichtige Regeln zu beachten.
Nach allgemeinem Stand der Technik und Normung werden überwiegend Holzwerkstoffplatten eingesetzt, die bei Holzkonstruktionen die Funktion der aussteifenden Beplankung übernehmen, meist OSB- oder Spanplatten. Im Holzbau werden Plattenwerkstoffe meist mit Klammern befestigt, insbesondere in der Vorfertigung. Aber auch andere Plattenwerkstoffe dürfen mit entsprechender Zulassung eingesetzt werden. Dazu gehören auch die Gipsfaserplatten, die bei der Aussteifung von Wandelementen ähnliche Festigkeiten wie OSB- oder kunstharzgebundene Spanplatten erreichen. Um äußere horizontale Einwirkungen in die Beplankung einzuleiten, sind stiftförmige Verbindungsmittel, die in einem kontinuierlichen Abstand gesetzt werden, die übliche Befestigungsweise. Dadurch kann die Ausbildung eines konstanten Schubfeldes parallel zu den Randrippen erreicht werden. Gemäß DIN EN 1995-1-1 „Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten – Teil 1-1: Allgemeines – Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau“ kann für Wand-, Dach- oder Deckentafeln ein rechnerischer Nachweis erstellt werden, wobei die Nachgiebigkeit der Verbindungsmittel, die Schubverformung der Platten, die Normalkraft in den Rippen und die Querdruckpressung der Randrippen nachgewiesen werden müssen. Das Verbindungsmittel ist ein wesentlicher Faktor für die Tragfähigkeit der Tafeln und wird zumeist maßgebend.
Klammern und Nägel sind etabliert
Als mechanische Verbindungsmittel haben sich Klammern und Nägel aufgrund ihrer rationellen Art der Verarbeitung im Holzbau etabliert; sie müssen der DIN EN 14592 „Holzbauwerke – Stiftförmige Verbindungsmittel – Anforderungen“, der harmonisierten Produktnorm für stiftförmige Verbindungsmittel, entsprechen. Darüber hinaus können Klammern eine nationale allgemeine bauaufsichtliche Zulassung oder eine ETA (Europäische Technische Zulassung) besitzen, um sie für den Fall der Beanspruchung durch ständiges oder langfristiges Herausziehen verwenden zu dürfen.
Für die werkseitige Aussteifung der Holzwerkstoffplatten werden heute im deutschsprachigen
Raum fast nur noch Klammern eingesetzt. Sie bestehen aus verzinktem Stahldraht mit einer Mindestzugfestigkeit von 800 N/mm2, wobei ETA Klammern eine Mindestzugfestigkeit von 900 N/mm2 aufweisen müssen, und sind geharzt. Aufgrund der Eigenschaft des Stahls, nicht zu brennen, werden sie der Brandschutzklasse A1 gemäß DIN EN 13501-1 „Klassifizierung von Bauprodukten und Bauarten zu ihrem Brandverhalten – Teil 1: Klassifizierung mit den Ergebnissen aus den Prüfungen zum Brandverhalten von Bauprodukten“ zugeordnet. Ein wesentlicher Punkt, der beim Einsatz von Nägeln berücksichtigt werden muss, ist die Spaltgefahr. Aufgrund der Tatsache, dass Vollholz beim Eintreibvorgang des Nagels spalten kann, ist eine Mindestholzdicke einzuhalten. Für Nägel bis 6,0 mm Drahtdurchmesser ist eine Mindestholzdicke von 14 d (d = Drahtdurchmesser) maßgebend. Dies wäre bei einem Nagel von 3,1 mm Durchmesser eine Mindestholzdicke von 42 mm.
Befestigung von OSB- oder Spanplatten
Als aussteifende Beplankung werden überwiegend OSB-Platten (mindestens OSB/2) und Spanplatten (mindestens Typ P4) mit einer Plattendicke von 12–22 mm eingesetzt, wobei üblicherweise 12–15 mm für Wandtafeln und 18–22 mm für Dach- und Deckentafeln verwendet werden. Der Abstand untereinander von Nägeln und Klammern beträgt bei aussteifender Wirkung etwa 50–80 mm, wobei bei dieser Anwendung fast ausschließlich Klammern mit einem Drahtdurchmesser ab 1,53 mm bis 1,8 mm verwendet werden. Die Klammer sollte in einem Winkel von 30° eingetrieben werden und darf maximal 2,0 mm versenkt werden (Bild 1). Somit kann die Klammer (gemäß Nationalem Deutschen Anhang der DIN EN 1995- 1-1) bei Beanspruchung in Schaftrichtung, auch aufgrund ihrer zwei Schenkel, wie zwei profilierte Nägel der Tragfähigkeitsklasse 2 beansprucht werden.
Die Mindesteindringtiefe in das Holz beträgt 14 d (Drahtdurchmesser), bei einer Klammer mit 1,50 mm Drahtdurchmesser sind das 21 mm zuzüglich der Beplankungsdicke. Etabliert haben sich im Holzbau die Klammerlängen 45 und 50 mm, die fast ausschließlich für die weiteren Angaben zur Befestigung sind in Tabelle 1 auf Seite 15 dargestellt. Allerdings sind bei Klammern auch Höchstabstände zu beachten, um die Tragfähigkeit zu gewährleisten. Diese betragen:
- bei Nadelholz in Faserrichtung ≤ 40 d
- bei Nadelholz rechtwinklig zur Faser ≤ 20 d
- bei Holzwerkstoffplatten ≤ 40 d bzw.
- bei aussteifender Funktion ≤ 80 d
Um eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit bei der Beplankung zu erreichen, die nach heutigem Stand der Technik werksseitig ausgeführt wird, werden Druckluftklammergeräte mit Automatikauslösung, handgeführte Geräte mit automatischer Abstandseinstellung oder Modulbauweisen, die in Nagelbrücken eingebaut sind, bevorzugt. Diese führen zu einer hohen Produktivität gegenüber anderen Auslösearten (Bild 2).
Befestigung von Gipsplatten
Grundsätzlich ist es möglich, Gipsplatten mit Klammern, Nägeln oder Schrauben auf Holzunterkonstruktionen zu befestigen. Die Gipsplatten werden überwiegend im industriellen Fertighausbau auf OSB-Platten befestigt. Auch bei der werkseitigen Beplankung wird dies fast ausschließlich mit Klammern ausgeführt. Achtung: Je nach Bauart sind unterschiedliche Normen zuständig. Die Anforderungen sind nicht einheitlich. Im nichttragenden Trockenbau gemäß DIN 18181 „Gipsplatten im Hochbau – Verarbeitung“ oder Innenausbau dürfen Klammern mit einem Drahtdurchmesser von 1,2–1,6 mm eingesetzt werden. Im tragenden Holzbau gemäß DIN EN 1995-1-1 dürfen nur Klammern ab 1,5 mm bis max. 1,6 mm Drahtdurchmesser eingesetzt werden. Auch sind die Mindesteindringtiefen unterschiedlich, die von der DIN 18181 oder der DIN EN 1995-1-1 geregelt werden.
Beispiel 1: Trockenbau mit Gipsplatten gemäß DIN 18181
Nach dieser Norm beträgt die Eindringtiefe 15 d: Drahtdurchmesser der Klammer = 1,53 mm => 15 x 1,53 mm = 22,95 mm ≈ 23 mm Beplankungsdicke Gipsplatte = 12,5 mm Klammerlänge = 23 mm + 12,5 mm = 35,5 mm Gewählt: 40 mm.
Beispiel 2: Holzbau DIN EN 1995-1-1
Nach dieser Norm beträgt die Eindringtiefe 14 d: Drahtdurchmesser der Klammer = 1,53 mm => 14 x 1,53 mm = 21,42 mm ≈ 21,5 mm Beplankungsdicke Gipsplatte = 12,5 mm Klammerlänge = 21,5 mm + 12,5 mm = 34 mm Gewählt: 35 mm.
Zusätzliche Verarbeitungshinweise:
Eindringtiefe der Klammer in die Gipsbauplatten max. bündig bis 1 mm. Dafür bieten sich vom Hersteller empfohlene Eintreibbegrenzer für Klammergeräte an, mit denen das sehr gut eingestellt werden kann. Sollten die Eindringtiefen nicht eingehalten werden, ist diese Befestigung unzulässig.
Befestigung von Gipsfaserplatten
Hersteller von Gipsfaserplatten haben für ihre Produkte eine deutsche bauaufsichtliche Zulassung oder eine Europäisch Technische Zulassung (ETA). Der Drahtdurchmesser beträgt je nach Anwendung 1,5–2,0 mm. Mindesteindringtiefen und Abstände richten sich nach den Zulassungen bzw. den eigenen Prüfungen. Weiterhin können die Gipsfaserplatten zweilagig beplankt werden.
Durch die Befestigung der zweiten Beplankungslage in der ersten Beplankungslage mit Spreizklammern werden gegenüber der üblichen Schraubbefestigung in der Regel eine bessere schalltechnische Entkopplung, ein höherer Schalldämmwert und Brandwiderstand der Konstruktion erreicht.
Beispiel: Doppellagige Beplankung aus Gipsfaserplatten mit je 12,5 mm Dicke Gesamtdicke:
12,5 mm + 12,5 mm = 25 mm. Empfohlene Klammerlänge der Verbindungsmittelhersteller:
22 mm.
Herstellerangaben beachten
Viele Plattenhersteller haben nach eigenen Prüfungen die Klammerlängen festgelegt. Diese sind aber immer über den geforderten Werten der Normen, nie darunter. Es empfiehlt sich, die Verarbeitungshinweise für Gipsplatten und Gipsfaserplatten von den Verbindungsmittel- oder Plattenherstellern vor der Verarbeitung aufmerksam zu lesen, um die Platten dem Anwendungsfall gemäß zu befestigen. Zusätzlich kann jede Holzbaufirma beim intelligenten Einsatz von Befestigungsmitteln Einsparungen vornehmen. Häufig ist es nicht notwendig, unterschiedliche Klammerarten einzusetzen, da sich je nach Anforderung nur die Längen für die Befestigung ändern. Man deckt heute schon mit einem Klammertyp sehr viele unterschiedliche
Befestigungsmöglichkeiten ab. Das spart Zeit und Kosten.
Autor:
Michael Polworth ist bei ITW Befestigungssysteme für Schulungen, Presse und Öffentlichkeitsarbeit verantwortlich.
20. Juli 2020