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Knotenpunktverbindung für nichtmetallische Konstruktion
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B.Langloch --2-- auf, dessen Wände annähernd senkrecht zur Stablängsachse stehen. Die Eckkanten des Langloches können rechtwinkelig oder abgerundet sein.
Die als Streben --3 und 4-- bezeichneten andern Stäbe sind mit ihren Enden durch Keilverzinkung, Verleimung oder Verstiftung, eventuell Verschraubung, miteinander verbunden und zu einem Zapfen vereinigt. Der Zapfen wird als Ganzes in das vorbereitete Langloch des Gurtes eingeführt.
In die beiden in der Längsrichtung freibleibenden konischen öffnungen wird je ein Keil--5 und 6-eingetrieben.
Beim Aufbau der Knotenpunktverbindung ist zu beachten, dass das Dickenquermass der beim Einbau noch nicht endgültig zusammengedrückten Strebenenden kleiner ist als das lichte Breitenmass des Langloches-2-. Dadurch können die Teile des Knotenpunktes ohne Kraftanstrengung zusammengeführt werden. Der angestrichene Leim an den Keilzinken und Lochwandungen wird hiebei nicht vorzeitig abgeschabt. Hierauf werden in die seitlich noch verbliebenen konischen öffnungen die Keile-5 und 6-eingetrieben, wobei diese den Querseiten des Langloches --2-- entlang gleiten und schliesslich den von den Strebenenden gebildeten Zapfen zusammendrücken. Durch den Druck der Keile entsteht auf Grund der Keilverzinkungen eine Spreizwirkung auf die Stabenden, so dass die Stabenden das Langloch auch in der Querrichtung satt füllen.
Eine solche Querpressung ist erwünscht, damit der vorher aufgetragene Leim in das Holz eingepresst wird und die Leimverbindungen unter dem bleibenden Pressdruck erhärten.
Vorteilhaft weisen die aneinander zu liegen kommenden Flächen der Strebenenden einerseist und der Keile anderseits die gleiche Faserrichtung auf, was die Haftkraft der Verleimung erhöht. Bei der in Fig. 3 gezeigten erfindungsgemässen Anordnung ist dies zusätzlich auch noch der Fall zwischen den Seiten-bzw. Querwänden des Langloches und den restlichen an diesen Wänden anliegenden Flächen der Keile. Beispielsweise ist in Fig. 3 eine günstige Faserung eingezeichnet. An den Flächen-A-- liegen Längsfaserungen, an den Flächen--B--treffen Stirnflächen aufeinander und nur an den Seitenflächen-C und D--laufen einzig die Längsfasern nicht genau miteinander.
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Anordnung liegt darin, dass die Festigkeit eines mit den erfindungsgemässen Knotenpunktverbindungen aufgebauten Fachwerkes gegenüber den bekannten Ausführungen grösser ist, indem man pro Knotenpunktverbindung, in Längsrichtung des Gurtes gesehen, eine grössere Anschlussfläche des Strebenknotens mit dem Gurt und damit eine grössere leimbare Fläche hat. Es wurde bisher immer versucht, eine solche grössere Fläche zu erhalten, um die aus der Knotenpunktverbindung in Gurtrichtung resultierenden Kräfte aufzunehmen und zu übertragen. Bisher mussten dafür die Streben unnötig verbreitert werden, um in Längsrichtung des Gurtes die erforderliche Fläche zu erhalten ; oder es mussten die Gurten verdickt werden, z.
B. durch aufgesetzte Laschen, oder es mussten zusätzliche Langlöcher nebeneinander in den Gurt gefräst werden, die aber mehr Längsfasern im Gurt abschnitten. Durch die neuen, im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschriebenen Knotenpunktverbindungen resultiert also eine wesentliche Materialersparnis.
Die Fig. 6 bis 10 zeigen zwei Ausführungsvarianten, bei denen die Vergrösserung der Haftflächen zwischen Keilen und Strebenrücken oder Keilen und Querwandung des Loches dadurch erreicht wird, dass die aneinanderliegenden Flächen selbst wieder miteinander verzinkt sind oder durch keilzinkenartige Verbindungen ineinander greifen. Dies ist in den Fig. 6 bis 8 der Fall sowohl bei
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zwischen- des Gurtes-l-einerseits und den daran anliegenden Flächen der Keile-5 und 6-anderseits.
Durch das Eintreiben der Keile mit den Zinkenverbindungen entsteht wieder die Spreizwirkung der Knotenpunktverbindung in Querrichtung des Gurtes, u. zw. nicht nur um die Zone der Keilverzinkung der beiden Strebenenden, sondern gleichmässiger auf der ganzen Länge der Gurtlochausfräsung.
Die Fig. 9 und 10 zeigen eine mit dem Faserlauf eingezeichnete Anordnung, bei der die Rücken der Strebenenden-3 und 4-mit den Keilen-5 und 6-verzinkt und so verbunden sind, dass die Faserrichtung der Keile mit derjenigen des Gurtes-l-parallel läuft. An der Stossfläche --G-- steht also Stirnholz auf Stirnholz aufeinander für die Übertragung der aus einer Strebenverbindung auf den Gurt resultierenden Kraft. Dadurch wäre also eine Verleimung der Seitenflächen-H-der Streben mit dem Gurt nicht mehr notwendig, und es kann deshalb für das Gurtholz normales, billiges Kantholz verwendet werden. Nur noch die Streben bedingen gleichmässig getrocknete Ware.
Für die Lasten, die den Gurt vom Knotenpunkt wegziehen, genügt eine Nagelung-7-des
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Gurtes mit den Streben.
In den Fig. 3 bis 5 sind Ausführungsvarianten gezeigt, aus denen hervorgeht, dass einzig eine Änderung der Keilform notwendig ist, um z. B. verschieden geneigte Streben zu vereinigen, Fig. 3 und 5, wobei bei der letzteren Ausführung der eine Keil gänzlich weggelassen wurde. Ebenso ist es möglich, die Strebenenden mit einem gebogenen Gurt zu verbinden (Fig. 4). Insbesondere bot die Erstellung der Einfräsungen auf der konvexen Seite gebogener Gurten Schwierigkeiten, in welche Einfräsungen dann die verzapften Strebenenden genügend verkeilt und verleimt werden konnten. Die aus der gebogenen Gurtform im statischen System resultierende zusätzliche Zugkraft des Gurtes vom Strebenknoten weg konnte mit den kleineren Seitenleimflächen der Gurtfräsungen nicht aufgenommen werden.
Die nachträgliche Verkeilung gemäss Fig. 4 ergibt dagegen eine sichere kraftschlüssige Verbindung.
Zur Herstellung des Langloches, das nun an Stelle der bekannten Gurtenausfräsungen tritt und welches durchgehende querstehende Wände aufweist, wird kein Spezialfräser und keine spezielle Fräsmaschine mehr benötigt, und bei einem vorgekrümmten Gurt kann die Fräsarbeit von der konkaven Seite aus erfolgen, trotzdem die Streben dann auf der konvexen Seite eingesetzt werden.
Weitere Vorteile der erfindungsgemässen Knotenpunktverbindung, mit deren Hilfe ein Holzträger mit Ober-und Untergurt oder ein Fachwerk aufgebaut wird, bestehen darin, dass ein Längsverschieben des noch nicht verleimten Obergurtes gegen den Untergurt noch nicht die Passung des Strebensystems beeinträchtigt, da die als Langloch ausgebildeten Ausfräsungen im Gurt in der Länge gegenüber den Rücken der Strebenenden einen Spielraum aufweisen und nur die Keile ungleich tief einzusetzen sind.
Es werden somit nicht die Strebenknotenpunkte verschoben, was eine längere und eine kürzere Strebe ergibt, sondern die Stellung im Gurt wird angepasst.
Das Zusammenfügen von Stabwerken bekannter Systeme erforderte wesentliche Kräfte und grosse Presseinrichtungen, da sich die Strebenzapfen schon aufspreizten während dem Einführen in die Gurtenfräsungen. Hiedurch verklemmten sich die Streben in falscher Position. Sie mussten also gezwungenermassen zurechtgerückt werden. Dieses Zurechtrücken erfolgte mittels Schlagens auf die Streben, was zu Beschädigungen derselben führte und deren Auswechslung erforderte.
Das neue System mit der nachträglichen Verkeilung vermeidet diese Fehler.
Die Gurtlanglöcher gestatten ein Zusammenfügen des Gesamtträgers auf den vorbestimmten Umriss und die äussere Gurtenform ohne wesentlichen Pressdruck. Es besteht eine grosse Toleranzmöglichkeit für die Verschiebung der Unter-und Obergurten gegeneinander. Die Verkeilung und damit die Aufspreizung der Strebenzapfen ist durch das mehr oder weniger starke Eintreiben der Keile an den Strebenrücken regulierbar auf das für die gute Leimung und Holzspannung zulässige Mass.
Der Gurt oder die Streben benötigen kein nachträgliches Zurechtrücken, wodurch unkontrollierbare Faserschädigungen vermieden werden.
Statt nur eines Langloches können parallel nebeneinander auch zwei oder mehrere Langlöcher angeordnet sein, wobei die vereinigten Strebenenden selbst auch in zwei oder mehrere nebeneinanderliegende Zapfen aufgeteilt sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Knotenpunktverbindung für nichtmetallische Konstruktionen mit einem Gurt und zu einem oder mehreren Zapfen miteinander verzinkten oder aneinander anstossenden Enden zweier Streben, wobei die Zapfen in eine entsprechende Anzahl von Löchern des Gurtes eingreifen,
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noch ein, vorzugsweise zwei Keile (5, 6) eingelassen sind, deren Keilflächen in der Längsrichtung des Gurtes zwischen Lochwand und Rücken eines Strebenendes angeordnet sind und durch die Verbundwirkung von Strebenenden und Keil einen grösseren Gesamtzapfen bezüglich der Gurtberührungsflächen, als dies ohne Keil der Fall ist, ergeben.
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