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Gelenkartig wirkende Knotenpunktverbindung in Holz.
Gegenstand der Erfindung ist die Herstellung eines gelenkartig wirkenden Knotenpunktes in Holz.
Bei den bisher-bekannten Ausführungen handelte es sich meistens um starre Knotenpunktverbindungen, die beispielsweise durch eiserne Knotenbleche mit Querrippen hergestellt wurden. Es ist aber auch bereits versucht worden, Knotenpunkte in Holz insbesondere für Fachwerkbrücken mit gleichlaufenden Gurtungen herzustellen, bei denen d e Stäbe abwechselrid auf Zug und Druck beansprucht sind. Die Kräfte der Druckstreben wurden hierbei durch die in die Gurte eingelassenen Langklötze aus Hartholz, diejenigen der Zusgtreben durch Querhölzer aus Hartholz auf die Gurte übertragen. Die Übertragungspunkte liegen aber so weit auseinander, dass von einer Gelenkwirkung nicht wohl die Rede sein kann, ausserdem werden die Kräfte nicht günstig übertragen.
Nach der Erfindung werden nicht nur an den Gurten, sondern an allen im Knotenpunkt zusammenlaufenden Stäben Druckflächen für die unmittelbare Übertragung der Kraft in der Stabachse auf die anderen Stäbe ohne sonstige Zwischenlagen und Verbindungsmittel durch Füll-und Verstärkungsstücke hergestellt, die in an sich bekannter Weise mittels zylindrischer oder doppelkegelförmiger Dübel oder Einlagestücke aus Holz, Gusseisen, Flusseisen oder Stahl und diese durchsetzende Schrauben angeschlossen sind.
Dieses Verfahren lässt sich natürlich auch bei Stossverbindungen, bei verdübelten Balken sowie bei jedem Bauteil anwenden, bei dem hierdurch reine Scherbeanspruchungen auftreten.
Durch Anordnung der hölzernen Füll-oder Verbindungsstücke lassen sich Zugbeanspruchungen winkelrecht zur-Faserrichtung der Hölzer ausschalten und die Druckbeanspruchungen winkelrecht zur Faserrichtung leicht durch Vergrösserung der Druckfläche auf den zulässigen Wert herabmindern. Bei einer derartigen Verbindung lässt sich die Beanspruchung der Stäbe und derFüllstücke berechnen'und der betreffende Träger wegen der möglichsten Vermeidung von Nebenspannungen in besonders kleinen Abmessungen und daher besonders wirtschaftlich herstellen.
Die Bauart möge an der Hand der Zeichnung erläutert werden.
Die Fig. i und 2 zeigen die Aufhängung einer Last an einem biegungsfesten Balken (Zangenpaar N).
Die Hängesäule b, die zur Übertragung der Lasten dient, habe die Weite der lichten Öffnung des Zangenpaares N. An ihrem Kopfe werden zur Auflagerung und Übermittlung der Lasten zwei Hölzer b'mit einem Querschnitt, der durch die zulässige Druckbeanspruchung winkelrecht zur Faserrichtung festgelegt ist, mittels der dübelartig wirkenden Keile oder Einlagestücke e statisch einwandfrei aufgesattelt. Die Anordnung von runden Einlagestücken oder Dübeln gewährt eine volle Mitwirkung sämtlicher noch vorhandenen, nicht durchschnittenen Längsfasern.
Die im Dübel c (Fig. 9) vorhandene zentrische Durchbohrung dient zur Aufnahme der Heftschraube d, die bei der Kraftübertragung auf die Hölzer nicht beansprucht wird, sondern lediglich die Hölzer zusammenzuhalten hat.
Die Fig. 4 zeigt die Ausbildung eines Knotenpunktes A des in Fig. 3 in Linien dargestellten dreieckförmigen Dachbinders. Die Stäbe werden so geführt und die Knotenpunkte so ausgebildet, dass. sich die Stabachsen in einem Punkte schneiden. Die in der Hängesäule b wirkende Zugkraft wird auf die erforderliche Anzahl der nach der Fig. 9 ausgebildeten Dübel c und dadurch auf
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die Verstärkungshölzer b'übergeleitet. Diese legen sich mit ihrer oberen Schnittfläche satt gegen die Unterfläche des Untergurtes. Die Strebe e gibt mit Hilfe der Dübel ihre wagrechte Seitenkraft an das Zwischenholz e'ab, das sich satt gegen das Holz der Hängesäule b legt.
Diese stützt sich gegen das Zwischenholz a'des Untergurtes an, auf das ebenfalls durch Dübel der Unterschied der Kräfte in den benachbarten Untergurtstäben übertragen wird.
Da die Fuge zwischen e'und b eine lotrechte Kraft nicht aufzunehmen in der Lage ih. t, kann sich die lotrechte Seitenkraft der Strebenkraft nicht durch das Zwischenholz mit der Kraft der Hängesäule ausgleichen, sondern es kann die Strebe ihre lotrechte Kraft nur auf das Holz des Untergurtes abgeben und durch diesen hindurch wird ein Ausgleich mit der lotrechten Kraft der Versteifungshölzer b'herbeigeführt. Also auch hier tritt nur eine Beanspruchung senkrecht zur Faser auf Druck ein.
Die Füll-und Verstärkungsstücke müssen stets so angeordnet werden, dass Verdrehungsspannungen in dem Binder vermieden werden. Die im Knotenpunkt angeordnete Schraube M dient lediglich als Aufstellschraube.'Ihr Bohrloch muss weit grösser als der Schraubendurchmesser sein, damit Zusatzspannungen durch Schwinden und Quellen der Hölzer unschädlich gemacht werden.
Die Fig. 10 zeigt die Anordnung des Auflagerpunktes y des in der Fig. 3 dargestellten Dreieckbinders. Die schräg ansteigenden Druckstreben e gehen bis zum Auflager durch, während der die Druckstreben kreuzende Gurt a ausgewechselt ist, indem Füllstücke a'unter Verwendung der keilförmigen Dübel c eingelegt sind. Die mit ihrem vollen verwendeten Querschnitt nutzbaren Füllhölzer haben den Zweck, die auftretenden Zugkräfte auf die Druckstreben zu übertragen. Im Durchschnittspunkt der beiden Stabachse wird ebenfalls die locker sitzende Aufstellschraube M zum Ausgleich von auftretenden Nebenspannungen infolge des Schwinden und Quellens oder der Wärmeschwankungen, der elastischen Formänderungen usw. angeordnet.
Die Binder werden wie folgt hergestellt :
Die einzelnen Binderstäbe werden nach der Zeichnung auf dem Werkplatz angefertigt.
Die Hölzer der Binder werden dann auf dem Reissboden zusammengelegt und zusammengepasst.
Hierauf werden an den Stellen, wo die Dübel liegen, durchgehende Bohrlöcher von dem Durch- messer der Heftschrauben mittels Bohrmaschinen gebohrt. Alsdann werden die Hölzer auseinander gelegt und an den'Innenseiten zum Einlassen der Dübel die notwendigen kegelförmigen oder zylindrischen Vertiefungen mittels Zentrierbohrer ausgefräst. Hierauf werden die Dübel zwischen den Verbandhölzern eingesetzt und die Heftschrauben zum Zusammenklemmen dieser Hölzer durch-die vorhandenen durchgehenden Schraubenlöcher eingezogen. Es ist nicht notwendig, diese Heftschrauben d an jedem Dübel anzuordnen. Es genügt eine Heftschraube in etwa jedem dritten Bohrloch. Zweckmässig werden die übrigen noch vorhandenen Bohrlöcher aus Schön- heitsgründen mit Holzzapfen ausgefüllt.
Es braucht nicht weiter erwähnt zu werden, dass die vorbeschriebene Holzbauweise sich für Binder der verschiedensten Form eignet.
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anstatt der beschriebenen Zwischenhölzer, die bei dem vorliegenden System die im Eisenbau üblichen Knotenbleche vertreten, eiserne Laschen angeordnet, so verwendet man halbe zylindrische oder einfach kegelförmige Dübel. Die notwendig werdende, auf Scherung beanspruchte Heftschraube hat in diesem Falle genau die lichte Weite wie die Führungsöffnung in dem Einlagestück.
Die Vorteile, die durch die beschriebene gelenkartig wirkende Knotenpunktverbindung in Holz erzielt werden, sind folgende : I. Der Berechnung entsprechende Ausbildung des Knotenpunktes als Gelenk und einwandfreie Berechnung der Beanspruchung der Hölzer ;
2. ungehindertes Arbeiten der Hölzer bei Wärmeänderungen, elastischen Formänderungen sowie beim Schwinden und Quellen durch die lockere Anordnung der Aufstellschrauben ;
3. einfachste Versendung und Zusammensetzung infolge der losen Zusammenfügung der
Stäbe, die nachträglich leicht an der Baustelle zusammengestellt werden können.