<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum biegefesten Verbinden der Montagestossenden zweier oder mehrerer Tragglieder einer Holzleimbaukonstruktion bzw. zum Befestigen eines Endes eines Traggliedes an der Wand oder am Sturz eines Bauwerkes.
Die Frage der Ausführung von Montagestössen ist bei der Erstellung von Holzleimbaukonstruktionen grundsätzlich hoch aktuell, wenn bei entsprechender Grösse des Projektes Tragglieder wegen ihrer durch den Transport begrenzten Grösse miteinander in Verbindung zu bringen sind. Dabei hilft man sich am leichtesten dadurch, dass durch entsprechende Wahl des statischen Systems an den Knotenpunkten entweder a) überhaupt keine Kräfte übertragen werden, sondern lediglich Halterungen (eventuell gegenseitig) vorzusehen sind, z. B. an den Auflagern, an denen zwei Einfeldträger gestossen werden ; b) nur Querkräfte zu übertragen sind, wie z. B. an Gerbergelenken ; c) oder neben Querkräften auch Druck- bzw. Zugkräfte aufzunehmen sind, wie z. B. bei Firstknoten von Dreigelenksrahmen.
Nun wäre es aber gerade sehr wünschenswert, auch Biegemomente, wie sie etwa an Rahmenecken oder bei Stössen an Durchlaufträgern oder gar bei Trägerroste, in denen sie noch dazu in verschiedenen Richtungen auftreten, zu übertragen. Während solche Montagestösse bei den Rahmenecken mit hohen Stielen und langen Riegeln rein aus Transportgründen nötig sind, kann durch die Durchlaufwirkung bei Trägern und durch die Verteilungswirkung bei den Trägerroste wesentlich an Konstruktionshöhe und damit an Kosten gespart werden, während gleichzeitig die Ästhetik solcher Konstruktionen infolge der geringen Konstruktionshöhen sehr gewinnt.
Nun war es wohl auch bisher möglich Träger in einer Trägerrichtung bei Montagen derart zu stossen, dass die Stossstelle Momente übertragen konnte. Am gefälligsten und wirksamsten geschah dies durch die bekannte verleimte Keilzinkenverbindung, bei der die zu stossenden Teile über die ganze Höhe keilgezinkt wurden und unter Einhaltung der für eine richtige Verleimung eben nötigen Bedingungen von Temperatur, Feuchtigkeit und entsprechend starkem und genügend lang dauerndem Pressdruck vor der Montage auf der Baustelle verleimt wurden. Dabei war es nun leider sehr erschwerend und kostspielig, diese Verleimbedingungen in einem
EMI1.1
"Feldbetrieb" verlässlichdiese nach erfolgter Verleimung auf Grund ihrer Länge nur mehr unter erschwerten Bedingungen in die Auflager gehoben werden.
Daher hat man es in der Praxis vorgezogen, biegesteife Montagestösse durch Verlaschungen verschiedenster Art zu stossen, wobei als Laschen verleimte Hölzer flächiger Dimension oder Stahlplatten und als Verbindungsmittel Nägel bzw. Dübel, eventuell in Verbindung mit endgültig verschliessenden Schraubenbolzen, verwendet wurden.
So praktisch diese Verbindungen waren, so war die einwandfreie Ubertragung der Anschlusskräfte vor allem in den Querkräften doch immer problematisch ; auch mussten relativ grosse Flächen für die Anschlüsse herangezogen werden. Man wählte daher für solche Stösse gerne Stellen, an denen keine maximalen Schnittgrössen zu übertragen waren. Grundsätzlich war es aber dabei auch praktisch nicht möglich, diese Stossausbildung ästhetisch ansprechend auszubilden, es sei denn über den Umweg von Verteuerungen, etwa durch zweiteilige Ausbildung der Träger.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum biegefesten Verbinden der Montagestossenden zweier oder mehrerer Tragglieder einer Holzleimbaukonstruktion zu schaffen, die folgende Bedingungen erfüllt :
EMI1.2
erschwerenden Bedingungen durch erforderliche genaue Passungen auftreten ;
2. die Schnittkräfte möglichst hochwertig, also ohne empfindliche Schwächung der Tragfähigkeit übertragbar sein ;
3. die Verbindung sollte ästhetisch möglichst überhaupt nicht in Erscheinung treten ;
4. die Wirtschaftlichkeit müsste gewahrt bleiben.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass in einzelne Lamellen des Montagestossendes des Traggliedes Nuten eingefräst werden, in die Stahllamellen eingeklebt bzw. mit mechanischen Mitteln, wie Krallenplatten, Schrauben, Dübeln od. dgL, befestigt werden, welche Stahllamellen an ihren freien Enden eine oder mehrere Ösen aufweisen und jeweils eine Öse einer Stahllamelle des einen Traggliedes mit mindestens einer Öse einer Stahllamelle des andern Traggliedes bzw. einer Ose einer Stahllamelle in der Wand oder im Sturz des
EMI1.3
wird, und danach das zwischen Bolzen und Ösen verbleibende Spiel mit einem Kunstharzbindemittel ausgegossen wird.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Stahllamellen in einem in Holzleimbauweise erstellten Zwischenstück eingeleimt bzw. befestigt, welches mittels einer Keilzinkenverbindung an dem Montagestossende des Traggliedes befestigt wird, wobei mit Ausnahme der Decklamellen jede Lamelle des Traggliedes oder Zwischenstückes mit einer Stahllamelle versehen wird. Die Stahllamelle zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer eine geringere Dicke als die Holzlamellen aufweisende Platte gebildet ist, die an ihrer dem Stoss zugewandten Seite mit zumindestens einer Ose versehen ist. Durch das erfmdungsgemässe Verfahren wird erreicht, dass nicht mehr die Querschnitte der
<Desc/Clms Page number 2>
Tragglieder selbst sondern deren einzelne Lamellen miteinander durch Stahlteile verbunden werden.
Die Erfindung wird an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 die Verbindung zweier Tragglieder zu einem Durchlaufträger im Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Verbindung nach Fig. l unter Weglassung des Teiles-10-, Fig. 3 die Verwendung der erfmdungsgemässen Verbindung für den Anschluss eines Traggliedes an der Wand eines Bauwerkes, Fig. 4 die Verwendung der erfindungsgemässen Verbindung für ein Rahmeneck, die Fig. 5 und 6 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Stahllamelle, die Fig. 7 bis 9 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemässen Stahllamelle, die Fig. 10 und 11 zwei weitere Varianten einer Stahllamelle, die Fig.
12 bis 14 das Montageende eines Traggliedes mit erfindungsgemässen Stahllamellen die quer zu den Holzlamellen des Traggliedes angeordnet sind und Fig. 15 die Anwendung der erfindungsgemässen Verbindung beim Kreuzungspunkt eines Trägerroste.
Aus den Fig. l und 2 ist zu ersehen, wie die einzelnen Lamellen --2-- der Tragglieder --5-- durch Stahllamellen --1-- gestossen werden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel geschieht dies dadurch, dass ein lamellenverleimtes Zwischenstück --5a-- von zirka 20 bis 25 cm Länge so hergestellt wird, dass zwischen den Holzlamellen --2-- in entsprechende Nuten derselben Stahllamellen --1-- mit Kunstharzbindemitteln (z.B.
EMI2.1
4 mm starke Stahllamelle --1-- zu wählen, wobei dann noch bei etwa 16 cm breiten Holzlamellen --2-- die Stahllamellen--1--nur etwa 14 cm breit ausgeführt werden, so dass seitlich Holz zur Abdeckung der Stahllamellen --1-- als Rost- und Brandschutz stehen bleiben kann.
Ein weiterer Vorteil in der Ausführungsform besteht darin, dass die Stahllamellen --1-- nach aussen hin nicht sichtbar sind.
Die Länge der Stahllamelle --1-- richtet sich nach der zulässigen Scherfestigkeit wobei in diesem Fall die Scherfestigkeit des Holzes und nicht die der Klebeverbindung den zu beachtenden Grenzwert angibt. Bei 32 mm starken Holzlamellen --2-- führt dies zu etwa 20 cm langen Stahllamellen Um Gewicht im Bereich der Stossverbindung zu sparen, können die Stahllamellen --1-- entsprechend den zu übertragenden Kräften über die Höhe des Querschnittes verschiedene Längen aufweisen.
An der eigentlichen Stossstelle werden vor der Montage der Stahlamellen --1-- in halbkreisförmigen Ausnehmungen der Platten --3-- der Stahllamellen --1-- als Ösen Stahlringe --4-- eingeschweisst. Die Höhe der Stahlringe --4-- ist kleiner als die halbe Stärke der Holzlamellen --2-- (in der obigen Annahme also kleiner als 32 : 2 = 16 mm). Die Stahllamellen--1--werden derart in die Holzlamellen --2-- eingesetzt, dass die Stahlringe --4-- in Längsrichtung zur Hälfte in die Holzlamelle --2-- eingepasst sind und zur Hälfte überstehen.
Ausserdem sind jeweils die Oberkanten bzw. die Unterkanten von Stahlring --4-- und Platte --3-- bündig. Die Wandstärke der Stahlringe --4-- hängt von ihrer Anzahl und der Höhe der Ringe ab und ist so zu wählen, dass der Querschnitt der Stahllamelle --1-- voll durch sämtliche Ringquerschnitte
EMI2.2
11) eingeschweisst werden, wobei die Seiten oder Diagonalen dieser Abschnitte parallel zur Trägerachse sind.
Nun werden zwei Montagestossenden von je Trägerachse zirka 25 cm Länge im Querschnitt den zu stossenden Traggliedern entsprechend in Holzlamellen --2-- nach Art der zu stossenden Querschnitte mit dazwischengeklebten Stahllamellen --1-- so aufgebaut, dass die in die Stahllamellen --1-- eingeschweissten Stahlringe-4-beim Zusammenschieben der Stossenden so ineinandergezogen werden können, dass die Achsen der Stahlringe --4-- beider Stossenden ineinander fallen. Selbstverständlich mussten dazu vorher die Enden der Holzlamellen --2-- der Zwischenstücke --5a-- an den Enden so ausgefräst werden, dass durchgehende Ausnehmungen von den halben Stahlringabmessungen entsprechender Grösse ausgefräst wurden.
Die Stahlringe --4-- der beiden Zwischenstücke --5a-- die ja an den beiden Enden der Höhe nach versetzt eingeklebt wurden, sind somit ineinanderfügbar.
Die so hergestellten Zwischenstücke --5a-- werden nun mit den Enden der Tragglieder --5-- in bekannter Weise mittels durchgehender Keilzinkenverbindung im Werk verleimt. Nach Aushärtung dieser Verbindung können die Enden dann in der oben beschriebenen Art so ineinandergeschoben werden, dass in die durch das Ineinanderfügen der Stahlringe --4-- entstandenen Röhren Bolzen --9-- eingeführt und mit Kunstharzbindemittel ausgegossen werden können. Dadurch sind die Stahlringe --4-- der einzelnen Stahllamellen--1--durch Druck gegen den Bolzen --9-- so in Richtung der Lamellen unverschieblich gegeneinander verbunden, dass die Druck- bzw.
Zugkräfte der Holzlamellen --2-- über die eingeklebten
EMI2.3
1undunmittelbar an die Holzlamellen --2-- des Anschlussquerschnittes übertragen werden.
Desgleichen wird die Querkraft lamellenweise an die Stahlringe --4-- von dort auf die Bolzen --9-- und gleich wieder über den nächsten StahIring --4-- an die nächste Lamelle --2-- abgegeben. Dabei wird diese Wirkung durch eventuelle Zwischenräume in den Stössen der Stahlringe --4-- der Höhe nach nicht nur nicht behindert sondern sogar eher gefördert, da diese ja mit ausgegossen werden und dadurch eher eine
<Desc/Clms Page number 3>
Verzahnung ergeben. Die Vergrösserung der Scherfestigkeit am Bolzen --9-- kann durch Verwendung von Rippenstahl, im Extrem noch durch eingeschnittene Gewindegänge erreicht werden.
Diese jeweils unmittelbare übergabe hat den Vorzug, dass keine über die ganze Höhe des zu stossenden Querschnittes durchgehenden Bolzen --9-- verwendet werden müssen, sondern dass diese in zirka 20 bis 30 cm
EMI3.1
der Höhe nach erfolgt, sondern die hygroskopisch bedingte Beweglichkeit gewahrt bleibt.
Beim Einlegen der Stahllamellen--1--mit den angeschweissten StahIringen --4-- ist zweckmässigerweise auf die Richtung der Querkräfte zu achten, um sinnvollerweise den Verlauf der Spannungstrajektoren auch über die Stossstelle hinweg zu entsprechen. Demzufolge sind an der Seite der Stossstelle, die Last als Querkraft an die Gegenseite abzugeben hat, die Stahllamellen --1-- so einzulegen, dass die Unterkante der Platten--3--der Stahllamellen--1--und der Stahlringe --4-- bündig sind, während an der lastaufnehmenden Seite des Querschnittes die Oberkante der Platten --3-- der Stahllamellen --1-und der Stahlringe bündig sein sollen.
Bestehen wegen der Übertragung besonders hoher Querkräfte Bedenken wegen der Querkraftübernahme von der Platte --3-- der Stahllamelle --1-- zu den eingeschweissten Stahlringen --4-- (obwohl hier durch
EMI3.2
10eingeschweisste Versteifungsrippen --8-- Verstärkungen vorgenommen werden.
Grundsätzlich sind also nach dem Stoss an den beiden Seiten nur schmale Fugen sichtbar. Wird die unterste Lamelle statisch nicht ausgenutzt, so kann sie an der gleichen Stelle wie die oberen Laschen ohne Ausnehmungen für die StahIringe --4-- ebenfalls mit der gleichen Fuge wie seitlich gestossen werden. Der gesamte Stoss ist also lediglich an der zirka 2 mm starken Fuge an den Seiten und unten erkennbar.
Die oberste Holzlamelle --2-- ist im Bereich des Stosses ausgenommen, um die Bolzenbund das Kunstharzbindemittel in die StahIringe --4-- einbringen zu können. Die Ausnehmung wird nach dem Ausgiessen mit dem Kunstharzbindemittel mittels einer platte --10-- verschlossen.
Werden wie bei Trägerroste (Fig. 15) nicht nur zwei sondern sogar drei oder vier Enden an einem Knotenpunkt gestossen, dann bleibt das Prinzip der erfindungsgemässen Verbindung das gleiche. In diesem Falle müssen Kernzwischenstücke angefertigt werden, auf die durch die erfindungsgemässe Verbindung von den
EMI3.3
an die gegenüberliegend anzuschliessenden Trägerenden weitergegeben werden. Dabei können bei überlastungen infolge Überlagerungen der Querkräfte im Kern widerstandsfähigere Hölzer verwendet werden, zumal diese ja nach aussen nicht in Erscheinung treten.
Gerade für die Ausführung von Trägerroste hat die Erfindung besondere Bedeutung, da hier erstens die enorme wirtschaftliche Belastung der Fertigung an der Baustelle durch Lamellenverleimung kreuzender Lamellen zur Gänze entfallen kann, zweitens aber auch in allen Richtungen höchstens durch die Keilzinkung der Träger Schwächungen in den Querschnitten auftreten. Diese Schwächungen bedeuten zirka 20% Querschnittsverlust während bei kreuzweiser Verleimung 50%ige Querschnittsverluste in Kauf genommen werden müssen. Dabei kann auch die Schwächung der Keilzinkung ganz entfallen, wenn durch Vorrichtungen die Trägerrostzwischenstücke als solche mit den eingeklebten Stahllamellen--1--an den Enden in einem gefertigt werden.
(Etwa durch Aufbau in Stahlschablonen !)
Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, eignet sich die erfindungsgemässe Verbindung auch zum Anschluss der Tragglieder --5-- an die Wand --12-- oder den Sturz des Bauwerkes bzw. zur Herstellung von Rahmenecken. Bei der Herstellung der Rahmenecken hat es sich dabei als günstig erwiesen, die Fugen der Holzlamellen --2-- der zu verbindenden Enden gegeneinander zu versetzen.
Die Fig. 5 bis 11 zeigen Stahllamellen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens. Die Fig. 5 und 6 zeigen dabei eine Stahllamelle, wie sie bei der Verbindung nach den Fig. l und 2 verwendet wird.
Bei der Verwendung der Stahllamellen nach den Fig. 7 bis 9 werden die Zwischenstücke --5a-- schmäler als die zu verbindenden Tragglieder --5-- gemacht, und nach dem Herstellen der Verbindung zwischen den Traggliedern an der Aussenseite der Zwischenstücke Dielen aufgeleimt, die den Zwischenstücken --5a-- eine den Traggliedern entsprechende Breite geben.
Die Fig'l1 schliesslich zeigt eine Stahllamelle --1-- bei der die Platte 3 an der Ober- und Unterseite mit haftverbessernden Mitteln wie Zähnen --6-- od. dgl. versehen ist.
Wie aus den Fig. 12 bis 14 zu entnehmen ist, können die Stahllamellen --1-- auch vertikal, d. h. quer zu den Holzlamellen, angeordnet werden, ohne dass dadurch eine Verschlechterung der Verbindung eintritt. Zu beachten ist lediglich, dass durch die Stahllamellen --1-- ein Absperren des Holzquerschnittes erfolgt.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Platten --3-- der Stahllamellen --1-- selbst mit Löchern zu versehen, in die die Bolzen --9-- einsteckbar sind.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.