AT15300U1

AT15300U1 - Konstruktionsträger mit Holzgurten

Info

Publication number: AT15300U1
Application number: ATGM50001/2016U
Authority: AT
Original assignee: Jan Sivec
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2016-01-04
Publication date: 2017-05-15
Also published as: DE202015106882U1; CZ29272U1

Abstract

Konstruktionsträger mit wenigstens zwei in Abstand voneinander angeordneten prismatischen Gurten (1) aus Holz, die durch wenigstens einen, senkrecht zur Längsachse der Gurte (1) verlaufenden Steg (2) aus Verbundwerkstoff zusammengehalten sind, der an den beiden Enden in den Gurten (1) durch eine konische Erweiterung und durch eine Klebeverbindung (3a) befestigt ist, wobei der Steg (2) Stahlbewehrungen (4) (5) aufweist, die im Steg (2) in Längsrichtung der Gurte (1) eingebaut sind.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen Konstruktionsträger mit Holzgurten und verstärktem Steg, insbesondere einen Konstruktionsträger, der zwei Gurte aus verleimten Brettschichtholz aufweist, zwischen denen mindestens ein Steg aus verstärktem Verbundwerkstoff angebracht ist.

[0002] Gekrümmte Vollwandträger gehören zu den meistgenutzten Konstruktionselementen im Bauwesen. Wegen ihrer Nutzungseigenschaften sind Holzträger bzw. Träger mit Holzgurten beliebt, die für leichte montierte Decken, Dächer, Dachstuhlkonstruktionen oder für Gitter für Gebäudenhüllen bestimmt sind.

[0003] Für weniger belastete oder relativ kleine Trägerlängen werden üblicherweise massive Holzbalken bzw. Holzbohlen (Pfosten) verwendet. Von großem Vorteil für die Balken-Holzträger sind die unkomplizierte Herstellung, das günstige Masse-Festigkeits-Verhältnis, die einfache Handhabung und die Möglichkeit der nachträglichen Änderungen an der Baustelle. Holz ist auch ein erneuerbarer Werkstoff, und der bei der Herstellung von Trägern entstehende Abfall ist auch ein geeignetes Material, aus dem ein Verbundwerkstoff hergestellt werden kann. Als Nachteile können dagegen das im Vergleich zu Trägern aus anderen Materialien geringere Elastizitätsmodul sowie die Brennbarkeit angeführt werden.

[0004] Um größere Spannweiten von Baukonstruktionen zu erzielen, bzw. auch sonst im Bauwesen werden aus Holz oder aus Holzprodukten bestehende Vollwandträger mit einem I- oder H- Querschnitt verwendet. Konstruktionsmäßig handelt es sich um Holzgurte, die überwiegend aus getrocknetem gehobeltem Fichtenschnittholz hergestellt und auf einen Steg aus Hartholzfaserplatten geklebt sind, die meistens Spanplatten aus Hackschnitzeln sind. Der Plattensteg wird mit einer Keilverbindung in eingefräste Nuten des Ober- und Untergurtes eingeklebt. Die Gurte sind meistens mittels Zinkenverbindungen verlängert. Solche Träger werden auch als I-OSB-Träger bezeichnet. Im Unterschied zu den traditionellen massiven Holzbalken sind l-OSB-Holzträger formbeständiger und leichter. Darüber hinaus sind sie in der Lage, auch bei großen Konstruktionslängen große Lasten zu übertragen. Die Elemente lassen sich genauso leicht bearbeiten wie Balkenträger und sind einfach zu handhaben. In den Steg können im beschränkten Maße Öffnungen eingebohrt werden, um senkrecht zu den Trägern Installationen zu führen. Ein Nachteil dieser Träger besteht in der begrenzten Festigkeit des Holzfaserplattenstegs. Langfristig wirkende Lasten bzw. Belastung oder Feuchtigkeit können diese Festigkeit verringern.

[0005] Als weitere Variante der häufig verwendeten, auf Basis von Holz oder Holzmaterialien hergestellten Träger sind Schalungsträger anzusehen. Das sind Träger für Systemschalungen (etwa DOKA bzw. PERI). Die bauliche Anordnung ist gleich wie bei den I-OSB-Trägern. Die Holzgurte sind aus hochwertigen, mechanisch sortierten Holzprofilen und der Steg besteht aus einer speziellen Pressplatte oder aus einem dreischichtigen verleimten Profil (DOKA H20, PERI VT). Die Enden der Träger sind verstärkt bzw. beschlagen und abgeschrägt, dies wegen der Beständigkeit, um viele Male wiederholt gebraucht werden zu können. Vorteilhaft ist die große Tragfähigkeit, während die übrigen Eigenschaften ähnlich wie bei den l-OSB- Trägern sind. Vom Nachteil ist der hohe Anschaffungspreis.

[0006] Es wurde weiters eine spezielle Variante des Schalungsträgers mit fachwerkartigem Steg aus verleimten Profilen und Holzgurten - der Träger PERI GT 24 - entwickelt. Dieser Träger weist eine größere statische Höhe und dadurch eine größere Tragfähigkeit bei geringerem Eigengewicht auf. Die übrigen Eigenschaften sind ähnlich wie bei anderen Schalungsträgern.

[0007] Nicht zuletzt ist noch eine kombinierte Variante von Stahl-Holz-Trägern, von sog. POSI-JOIST-Trägern zu erwähnen, deren Gurte aus Holz, und deren Stege aus Stahl-Streben (Fachwerk aus Stahlblechen) bestehen. Die Bestandteile der Posi-Joist-Träger sind Holzgurte und zwei Reihen Stahlstreben Posi-Strut. Die Kombination der Leichtigkeit des Holzes und der Festigkeit des Stahls erlaubt es, eine viel größere Spannweite zu überbrücken, als dies mit sonstigen Holzträgern möglich ist. Die Holzträger oder Holzgurt-Träger werden zwar in der

Praxis viel gebraucht, erreichen jedoch nicht die hohe Tragfähigkeit der Stahlwalzprofile.

[0008] Die Erfindung betrifft im Wesentlichen die Konstruktion eines gekrümmten Vollwandträgers mit Holzgurten, der im Zusammenwirken mit dem verstärkten Verbundwerkstoff-Steg ein optimales Verhalten im Querschnitt des I-Trägers sowie eine hohe Tragfähigkeit des Elements garantiert, die höher ist als die Tragfähigkeit von herkömmlichen Trägern auf Holzbasis.

[0009] Die Erfindung sieht demgemäß allgemein einen Konstruktionsträger mit mindestens zwei im Abstand voneinander angeordneten, prismatischen, aus verleimten harten Bretterschichtholz hergestellten Gurten vor, die wenigstens durch einen, senkrecht zur Längsachse der Gurte positionierten Steg miteinander verbunden sind. Der Steg ist an beiden Enden in den Gurten befestigt. Die Befestigung erfolgt mit einer konischen Erweiterung und einer Klebeverbindung, wobei drinnen im Steg längst der Gurte Betonstahl verlegt ist.

[0010] Im Einzelnen ist der erfindungsgemäße Konstruktionsträger dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens durch zwei, im Abstand voneinander angeordnete, prismatische Gurte gebildet ist, die wenigstens ein, senkrecht zur Längsachse der Gurte verlaufender Steg aus Verbundwerkstoff zusammenhält, der an den beiden Enden in den Gurten durch eine konische Erweiterung und durch eine Klebeverbindung befestigt ist, wobei der Steg Stahlbewehrungen aufweist, die im Steg in der Längsrichtung der Gurte eingebaut sind.

[0011] Gemäß einer günstigen Ausführung besteht ein Gurt aus zwei oder mehreren formidentischen Teilen, die miteinander verbunden sind, dies entweder durch eine direkte Klebeverbindung oder durch eine bogenförmige, im Mittelteil der Stegebene befindliche Klebeverbindung. Die Gurtteile weisen eine identische Ausrichtung der Holzlamellen auf.

[0012] Der Gurt kann jedoch auch aus einem einzigen Teil bestehen.

[0013] Der Steg kann durch zwei identische Teile gebildet werden, die durch eine flache, senkrecht zu Längsachsen der Gurte vorgesehene Klebeverbindung miteinander verbunden sind. Die Ausrichtung der Holzlamellen der Gurtkomponente ist identisch. Nach einer anderen günstigen Ausführung kann der Gurt aus drei oder mehreren Teilen bestehen, die entweder durch direkte oder durch bogenförmige Klebeverbindungen zusammengefügt sind, wobei die Gurte durch zwei identische Stegteile zusammengehalten werden, die von zwei gegenüberliegenden Seiten einen Gurt-Mittelteil umgeben. Die Ausrichtung der Holzlamellen des von den Stegteilen umspannten Gurtteils ist identisch oder kann anders sein als bei den beiden benachbarten Gurtteilen.

[0014] Vorzugsweise ist der Steg aus einer Verbundwerkstoffmischung von Polyesterharz und Hackschnitzelfüllung hergestellt. Hackschnitzel werden durch die Verarbeitung von Abfall aus der Fertigung von Holzprodukten gewonnen. Auch der Steg kann aus einer Verbundwerkstoffmischung hergestellt werden, deren Bestandteile von der Masse her in Bezug auf die Gesamtmasse der Verbundwerkstoffmischung entweder 30-70% Holz und 30-70% Polyvinylchlorid oder 30-70% Holz und 30-70% Polyethylen mit einer hohen Dichte oder 30-70% Holz und 30-70% Polypropylen sind.

[0015] In jedem Steg, bzw. in jeder Stegkomponente ist an jedem Ende im konischen Teil wenigstens eine den Steg in Längsrichtung zum Gurt durchlaufende Endbewehrung aus Stahl und wenigstens eine Stahlbewehrung eingebaut, die den Steg in länglicher Richtung zu den Gurten, diagonal abwechselnd von einer Rand Verstärkung zur nächsten durchläuft. Die länglichen Randverstärkungen des Stegs sind mit der Verstärkung, die den Steg diagonal abwechselnd von einer Endbewehrung zur nächsten durchläuft, durch Schweißnähte verbunden. Bevorzugt sind die Verstärkungen aus Betonstahl der Klasse B500B oder B420B hergestellt. Dank diesen Verstärkungen wird die statische Tragfähigkeit des Konstruktionsträgers mit dem Verbundwerkstoff-Steg erhöht.

[0016] Der Hauptvorteil des vorliegenden Konstruktionsträgers besteht in seiner hohen Tragfähigkeit unter Beibehaltung einer geringen Masse des Elements.

[0017] Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsbeispielen noch weiter erläutert. Es zeigen: [0018] Fig. 1 eine Seitenansicht eines Konstruktionsträgers in der Grundausführung gemäß

Fig. 5, mit identischer Ausrichtung der Lamellen der Holzgurtenteile; [0019] Fig. 2a einen Querschnitt gemäß der Linie A-A in Fig. 1 durch den Träger, mit einem einzigen Steg und mit einer direkten Klebeverbindung der Gurte; [0020] Fig. 2b einen entsprechenden Querschnitt A-A durch den Träger, mit einem einzigen

Steg, jedoch mit einer bogenförmigen Klebeverbindung der Gurte; [0021] Fig. 3a einen Querschnitt A-A durch den Träger, jedoch mit einem zweiteiligen, gekleb ten Steg und mit einer direkten Klebeverbindung der Gurte; [0022] Fig. 3b einen Querschnitt A-A durch den Träger, mit einem zweiteiligen, geklebten

Steg, jedoch mit einer bogenförmigen Klebeverbindung der Gurte; [0023] Fig. 4a einen Querschnitt A-A durch einen Träger, der mindestens drei Gurtteile mit einer direkten Klebeverbindung sowie einen zweiteiligen Steg aufweist; [0024] Fig. 4b einen Querschnitt A-A durch einen Träger, der (mindestens) drei Gurtteile mit einer bogenförmigen Klebeverbindung sowie einen zweiteiligen Steg aufweist; und [0025] Fig. 5 eine axonometrische Teilansicht eines Konstruktionsträgers gemäß der Erfin dung.

[0026] Ein den Holzgurt und den verstärkten Verbundwerkstoffsteg aufweisender Konstruktionsträger wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die jedoch keineswegs andere Ausführungen beschränken, die im Umfang der Ansprüche möglich sind.

[0027] Gemäß Fig. 5 weist der vorliegende Konstruktionsträger zwei in Abstand voneinander angeordnete prismatische Gurte 1, deren gegenseitiger Abstand voneinander außen 0,2 m und deren Höhe 0,1m beträgt. Sie sind aus verleimtem Hartholz, Brettschichtholz hergestellt, bestehen aus vier formidentischen Teilen, die durch eine direkte Klebeverbindung 3a (Fig. 3a) oder eine bogenförmige Klebeverbindung 3b (Fig. 3b) zusammengefügt sind. Die Teile des Gurtes 1 weisen eine identische Ausrichtung der Holzlamellen auf. Die Gurte 1 sind gemäß Fig. 3 und 4 durch zwei Stege 2 miteinander verbunden. Die Stege 2 bestehen aus einem Stück und sind aus einer Polyesterharz-Verbundwerkstoffmischung mit Hackschnitzelfüllung hergestellt. Sie verbinden die Gurte 1 an den Stellen der Klebeverbindungen 3a, 3b. Die Stege 2 sind an beiden Enden in einer konischen Erweiterung verstärkt. Die Verstärkung erfolgt durch in Längsrichtung der Gurte 1 geführte Endbewehrungen 4 und durch eine mittlere Bewehrung 5, die diagonal abwechselnd von einer Endbewehrung 4 zur nächsten (Fig. 2) verläuft. Die Endbewehrungen 4 des Stegs 2 und die den Steg 2 diagonal abwechselnd von einer Endbewehrung 4 zur nächsten durchlaufende Bewehrung 5 werden durch Schweißnähte 6 zusammengehalten. Die Verstärkungen sind aus Betonstahl der Klasse B500B oder B420B hergestellt.

[0028] Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel weist der Konstruktionsträger zwei in Abstand voneinander angeordnete prismatische Gurte 1, deren gegenseitiger Abstand 1 außen 0,4m und deren Höhe 0,2 m beträgt. Sie sind aus verleimtem Hartholz, Brettschichtholz hergestellt, bestehen aus sechs Teilen, die durch eine direkte Klebeverbindung 3a (Fig. 4a) oder durch eine bogenförmige Klebeverbindung 3b (Fig. 4b) zusammengefügt sind. Die gegenseitige Verbindung der Gurte 1 erfolgt durch zwei Paare identischer Teile des Stegs 2. Die Stegteile schließen an zwei gegenüberliegenden Seiten einen Mittelteil der Gurte 1 ein. Dabei sind die Holzlamellen des von den Stegteilen 2 umspannten Gurtteils 1 anders ausgerichtet als jene der beiden benachbarten Teile des Gurtes 1. Die Stege 2 sind aus einer Verbundwerkstoffmischung hergestellt, deren Bestandteile von der Masse her in Bezug auf die Gesamtmasse der Verbundwerkstoffmischung 30% Holz und 70% Polyvinylchlorid sind. Jeder Stegteil 2 ist an beiden Enden in einer konischen Erweiterung verstärkt. Die Verstärkung erfolgt durch die in Längsrichtung der Gurte 1 geführten Endbewehrungen 4 aus Betonstahl der Klasse B420B und durch eine mittlere Bewehrung 5, die diagonal abwechselnd von einer Endbewehrung 4 zur nächsten (Fig. 2) verläuft.

[0029] Die Endbewehrungen 4 des Stegs 2 und die den Steg 2 diagonal abwechselnd von einer Endbewehrung 4 zur nächsten durchlaufende Bewehrung 5 werden durch Schweißnähte 6 zusammengehalten (Fig. 1).

[0030] Die die Holzgurte und den verstärkten Verbundwerkstoff-Steg aufweisenden Konstruktionsträger sind insbesondere als Tragelemente für Decken-, Dach- bzw. Dachstuhlkonstruktionen sowie für Gebäudehüllen-Konstruktionen von zivilen Verwaltungsgebäuden und von Industriebauwerken geeignet. Sie können weiters als Träger von Systemschalungen Anwendung finden. Sie sind auch für Verkehrsbauten einsetzbar, etwa für Stege und für Brücken mit kleineren Spannweiten.

Claims

Ansprüche

1. Konstruktionsträger mit Holzgurten (1) und verstärktem Steg (2), dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens durch zwei, im Abstand voneinander angeordnete, prismatische Gurte (1) gebildet ist, die wenigstens ein, senkrecht zur Längsachse der Gurte (1) verlaufender Steg (2) aus Verbundwerkstoff zusammenhält, der an den beiden Enden in den Gurten (1) durch eine konische Erweiterung und durch eine Klebeverbindung (3a) befestigt ist, wobei der Steg (2) Stahlbewehrungen (4)(5) aufweist, die im Steg (2) in der Längsrichtung der Gurte (1) eingebaut sind.
2. Konstruktionsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurte (1) aus verleimtem Hartholz, Brettschichtholz hergestellt sind.
3. Konstruktionsträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Gurt (1) aus zwei oder mehreren formidentischen Teilen zusammengesetzt ist, die eine, im Mittelteil der Steg-Ebene (2) befindliche, direkte Klebeverbindung (3a) zusammenhält.
4. Konstruktionsträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Gurt (1) aus zwei oder mehreren formidentischen Teilen zusammengesetzt ist, die eine, im Mittelteil der Steg-Ebene (2) befindliche, bogenförmige Klebeverbindung (3b) zusammenhält.
5. Konstruktionsträger nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (2) aus einem einzigen Teil besteht.
6. Konstruktionsträger nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (2) durch zwei identische Teile gebildet wird, die durch eine flache, senkrecht zu den Längsachsen der Gurte (1) vorgesehene Klebeverbindung (3a) zusammengehalten sind.
7. Konstruktionsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurt (1) aus drei oder mehr Teilen zusammengesetzt ist, die durch direkte Klebeverbindungen (3a) zusammengehalten sind, wobei die Gurte (1) durch zwei identische Teile des Stegs (2) miteinander verbunden sind, die den Mittelteil der Gurte (1) von zwei gegenüberliegenden Seiten umgeben.
8. Konstruktionsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Gurt (1) aus drei oder mehreren Teilen zusammengesetzt ist, die durch bogenförmige Klebeverbindungen (3b) zusammengehalten sind, wobei die Gurte (1) durch zwei identische Teile des Stegs (2) miteinander verbunden sind, die den Mittelteil der Gurte (1) von zwei gegenüberliegenden Seiten umgeben.
9. Konstruktionsträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Steg (2) an jedem Ende im konischen Teil wenigstens eine durch den Steg (2) in Längsrichtung des Gurtes (1) hindurch verlaufende Endbewehrung (4) aus Stahl eingebaut ist, und dass wenigstens eine Stahlbewehrung (5) durch den Steg (2) in Längsrichtung der Gurte (1) diagonal abwechselnd von einer Endbewehrung (4) zur anderen hindurch verläuft.
10. Konstruktionsträger nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Teil des Stegs (2) an jedem Ende im konischen Teil wenigstens eine durch den Steg (2) in Längsrichtung des Gurtes (1) hindurch verlaufende Endbewehrung (4) aus Stahl eingebaut ist, und dass wenigstens eine Stahlbewehrung (5) durch den Steg in Längsrichtung der Gurte (1) diagonal abwechselnd von einer Endbewehrung (4) zur anderen hindurch verläuft.
11. Konstruktionsträger nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass Schweißnähte (6) die Endbewehrungen (4) des Stegs (2) und die Stahlbewehrung (5) Zusammenhalten, die den Steg (2) diagonal abwechselnd von einer Endbewehrung (4) zur anderen durchläuft.
12. Konstruktionsträger nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrungen (4)(5) aus Betonstahl der Klasse B500B oder B420B bestehen.
13. Konstruktionsträger nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile des Gurtes (1) eine identische Ausrichtung der Holzlamellen aufweisen.
14. Konstruktionsträger nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile des Gurtes (1) eine identische Ausrichtung der Holzlamellen aufweisen, oder dass die Ausrichtung der Holzlamellen des von den StegTeilen umspannten Teils verschieden von jener bei den beiden benachbarten Teilen des Gurtes (1) ist.
15. Konstruktionsträger nach einem der Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (2) aus einer Verbundwerkstoffmischung von Polyesterharz und Hackschnitzelfüllung hergestellt ist.
16. Konstruktionsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (2) aus einer Verbundwerkstoffmischung hergestellt ist, deren Bestandteile von der Masse her in Bezug auf die Gesamtmasse der Verbundwerkstoffmischung entweder 30-70% Holz und 30-70% Polyvinylchlorid, oder 30-70% Holz und 30-70% Polyethylen mit einer hohen Dichte, oder 30-70% Holz und 30-70% Polypropylen sind. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen