Niehtmetalliseher Träger mit einem Obergurt und einem Untergurt. Die Erfindung betrifft einen nichtmetal lischen Träger mit einem Obergurt und einem Untergurt, die durch ein eingezapftes und eingeleimtes Strebengitter miteinander verbunden sind.
Bei den im Hoch- und Tiefbau bekannten derartigen Trägern sind die Enden der Stre ben im allgemeinen als Zapfen oder Zinken ausgebildet, in die Ober- und Untergurten eingelassen und durch Nägel, Schrauben, Dü bel oder dergleichen befestigt. Unter Um ständen benutzt man zur Verbindung ledig lieh die letztgenannten Mittel. Alle derartig ausgeführten Knotenstellen haben Nachteile. Soweit sie auf Zug beansprucht werden, be ruht die Festigkeit nur auf dem Scher- widerstand der Nägel, Sehrauben, Dübel usw. Wenn aber die\ Streben in die Gurten eingezinkt sind, ist die Druck-, Zng- oder Biegungsfestigkeit der letzteren mit den Querschnitt der Nuten vermindert.
Um diesen Festigkeitsverlust auszugleichen, muss man daber die Gurten mindestens entsprechend dem Quersehnittsmass der Nuten überdimen sionieren. Meistens wird man ausserdem die zusätzliche Schwäclung durch die Sehrau ben-, Nägel- oder Dübellöelher berücksichtigen müssen sowie die Schwächung durch Kerb- wirkungen in den Ecken der Zapfenlöcher und die wegen der Überdimensionierung ein tretende Erhöhung des Eigengewichts der Träger, die bei grossen Spannweiten erlheb- lieh sein kann. Immerhin besitzt eine Verzinkung der Bauteile fast stets grosse Vorteile.
Erfin dungsgemäss werden jedoch nicht zusätzlich Schrauben, Nägel oder dergleichen benutzt, sondern die Zinken werden, wie das im Flugzeugbau bekannt ist, in den Gurten ver leimt. Diese Befestigungsart liess sieh auf Träger für allgemeine Bauzwecke übertragen, nachdem witterungsbeständige, zuverlässige Klebstoffe bekannt geworden sind. Es werden daher solche witterungsbeständige Klebstoffe, wie z. B. Kunstharzleime, verwendet. Lm aber bei kleinen Einzelflächen eine möglichst grosse Gesamtklebfläehe zu schaffen, ist das Gitter erfindungsgemäss e so ausgebildet, dass an den Knotenstellen mindestens paarige Zin ken in die Gurten eingreifen. Werden meh rere Streben nebeneinander angeordnet, dann kann man sieh darauf beschränken, dass jede Strebe nur finit einem Zinken in den Gurt eingreift.
Dadurch wird das Auftreten von Scherkräften vermieden, ebenso die Schwächung der Gurten durch Sehrauben-, Nägel- oder Dübellöcher. Eine allseitige Ver- leimung der Zinken schliesst auch das Auf treten von Kerbwirkungen in den Ecken der Nuten aus.
Schliesslich aber kann sogar die Schwächung der C=urten, soweit sie von den Nutungen herrührt, erheblich gemindert wer den, da bei sorgfältiger Verleimung die Gur ten mit den einge-FÜgten Zinken nahezu wie ein ungeschwächtes Stück wirken. Die Gur ten können daher bei gleicher oder höherer Festigkeit wesentlich schwächer hergestellt werden als bisher.
Die Zinken können beliebigen, im all gemeinen prismatischen und vorzugsweise rechteckigen Querschnitt haben. Aber sie kön nen auch, wie bekannt, keilförmig oder ko nisch oder sonst mit Schrägflächen ausgebildet sein.
Einige Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 und 2 eine Teilansicht eines Trä gers und den Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 und 4 eine Teilansicht eines ähn lichen Trägers mit Verstärkungen an den Knotenstellen und den Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 und 6 in grösserem Massstab einen Längsschnitt der Knotenstelle eines Trägers nach Fig. 1 und den Querschnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 5, Fig. 7 einen Träger mit Doppelstreben in Draufsicht ohne Obergurt, nach der Linie VII-VII in Fig. 8, Fig. 8 den Querschnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 7, Fig. 9 den Längsschnitt einer Knotenstelle mit gegeneinander überlappten Strebenzinken, Fig. 10 den Querschnitt nach der Linie X-X der Fig. 9, Fig.
1l den Längsschnitt einer Knoten stelle mit einem gebogenen Strebenstab und Fig. 12 den Querschnitt nach der Linie XII-XII in Fig. 11.
Der Obergurt 1 und der Untergurt 2 nach Fig. 1 und 2 stehen mit den Streben 3 im Eingriff; für jedes Strebenende sind minde stens zwei Zinken 4 vorgesehen, die durch wasserunlösliche Klebstoffe eingeleimt sind. Die Zinken besitzen prismatische Form mit rechteckigem Querschnitt. Die Längsausdeh nung der Zinken liegt dabei in der Längs richtung der Gurten. Nach Fig. 3 und 4 sind an den Gurten auf der Seite des Streben raumes Verstärkungsklötze 5 aufgeleimt und die Zinken 4 ragen durch die Klötze 5 hin- durch bis in den eigentlichen Gurt 1 und 2. Die Nuten sind jedoch in diesen Gurten we niger tief als nach Fig. 1 und 2. Wenn der Gurtquerschnitt ungeschwächt bleiben soll, können die Streben auch ausschliesslich in den Klötzen verzinkt sein. Wie insbesondere die Fig. a erkennen lässt, ist es vorteilhaft, den Grund der Nuten bogenförmig zu ge stalten.
Das ist fmnit Hilfe eines Fräsers be sonders leicht ausführbar. Da aber bogen förmige Zinken schwer herstellbar sind, wer den sie polygonal ausgeführt, jedenfalls aber so, dass sie sieh möglichst weitgehend der Nutform anpassen. lach der Fig. 5 stossen die Enden der Strebenzinken in einer zur Gurtlänge senkrecht liegenden Linie zusam men.
Wie Fig. 7 und 8 zeigen, können auch mehrere Streben nebeneinander angeordnet sein und dann können die Anschlusspunkte 5 und 6 seitliclh gegeneinander versetzt sein, so dass die Streben zur senkrechten Mittelebene des Trägers geneigt stehen.
Nach Fig. 9 und 10 sind die Zinken 4 und 4a zurr Teil überlappt und gegeneinander verleimt. Sowohl die Strebe 3 wie auch die Strebe 3a besitzen je zwei Zinkenköpfe 4 und 1a, die miteinander verzinkt sind. Nach Fig. 11 und 12 ist der strebenstab 3 an der Knotenstelle knieförmig abgebogen und aus dem Buckel des Knies sind die Zinken 4 aus gefräst. Die Fig. 11 zeigt. dass die Nutung 6 des Gurtes von den Zinken so dicht ausgefüllt wird, dass kein Hohlraum verbleibt, sondern eine aasnutzbare Leimfläche entsteht.
Zinken und Nuten sind derart. genau ge fräst, dass nur ganz dünne Leimfilme ver bleiben können. Beispielsweise zeigt die Fig. 12, dass der Gurt 1 nach dem Einpres sen der Str ebenzinken auf diese einen Druck im Sinne der Pfeile 5 ausübt, der für eine sicher haftende Verleimung sorgt.
Auf diese _Veise wird ;jedes Einpressen der Träger während der Trocknungszeit überflüssig, und dadurch werden Arbeitsvorgänge, Press- werkzeuge und insbesondere eine grosse Menge von Lagerräumen in den Herstellungs werkstätten erspart. Die Ausführungsbeispiele zeiget, dass an den Knotenpunkten der Anschluss der Bau teile aneinander etwa nach Art einer Sperr holzplatte erfolgt und daher eine entspre chende Festigkeit besitzt. Jedenfalls sind kei nerlei Befestigungselemente verwendet, die auf Abslherung beansprucht werden könn ten.
Ein Verwerfen oder Verzerren im Gurt sowie ein Verdrehen der Träger bei der Be lastung wird durch das paarige Verzinken der Streben in den Gurten sowie durch die feste Verbindung der Bauteile miteinander praktisch ausgeschlossen.
Die beschriebenen Träger vermögen bei einem kleinen Aufwand an Werkstoff gro ssen Beanspruchungen standzuhalten, insbe- sondere bei Verwendung als Bauelement im Hoch-, Tief- und Wasserbau.
Non-metallic girders with an upper chord and a lower chord. The invention relates to a non-metallic carrier with an upper chord and a lower chord, which are connected to one another by a pegged and glued-in strut grid.
In the case of such carriers known in civil engineering, the ends of the Stre ben are generally designed as pins or prongs, embedded in the upper and lower chords and fastened by nails, screws, dowels or the like. Under certain circumstances, only the latter means are used for the connection. All nodes implemented in this way have disadvantages. Insofar as they are subjected to tensile stress, the strength is based only on the shear resistance of the nails, visual screws, dowels, etc. If, however, the struts are pegged into the belts, the compressive, tensile or bending strength of the latter is equal to the cross-section of the grooves decreased.
In order to compensate for this loss of strength, the belts must be over-dimensioned at least according to the cross-sectional dimension of the grooves. In most cases, you will also have to take into account the additional weakening caused by the visual, nail or dowel looseners as well as the weakening due to notch effects in the corners of the mortises and the increase in the dead weight of the girders due to the oversizing, which increases with large spans. can be borrowed. After all, galvanizing the components almost always has great advantages.
In accordance with the invention, however, screws, nails or the like are not additionally used, but the prongs are glued ver in the belts, as is known in aircraft construction. This type of fastening was transferred to supports for general building purposes after weather-resistant, reliable adhesives became known. There are therefore such weather-resistant adhesives such. B. synthetic resin glue is used. However, in order to create the largest possible total adhesive area for small individual areas, the grid according to the invention is designed so that at least paired prongs engage in the belts at the nodes. If several struts are arranged next to one another, then you can restrict yourself to the fact that each strut only finitely engages one prong in the belt.
This avoids the occurrence of shear forces, as well as the weakening of the belts through holes in the roof, nails or dowels. Gluing the prongs on all sides also prevents notch effects from occurring in the corners of the grooves.
Ultimately, however, even the weakening of the curbs, insofar as it originates from the grooves, can be considerably reduced, since with careful gluing, the curbs with the inserted prongs appear almost like a non-weakened piece. The Gur th can therefore be made much weaker than before with the same or higher strength.
The prongs can have any, generally prismatic and preferably rectangular cross-section. But they can also, as is known, be wedge-shaped or conical or otherwise with inclined surfaces.
Some embodiments of the invention are shown in the drawing. 1 and 2 show a partial view of a Trä gers and the cross section along the line II-II in Fig. 1, Figs. 3 and 4 show a partial view of a similar union carrier with reinforcements at the nodes and the cross section along the line IV IV in Fig. 3, Fig. 5 and 6 on a larger scale a longitudinal section of the node point of a carrier according to Fig. 1 and the cross section according to the line VI-VI in Fig. 5, Fig. 7 a carrier with double struts in plan view without top chord , according to line VII-VII in FIG. 8, FIG. 8 shows the cross section according to line VIII-VIII in FIG. 7, FIG. 9 shows the longitudinal section of a node with mutually overlapping strut prongs, FIG. 10 shows the cross section according to line XX of the Fig. 9, Fig.
11 shows the longitudinal section of a node with a curved strut bar and FIG. 12 shows the cross section along the line XII-XII in FIG. 11.
The upper chord 1 and the lower chord 2 according to FIGS. 1 and 2 are in engagement with the struts 3; for each end of the strut at least two prongs 4 are provided, which are glued in by water-insoluble adhesives. The prongs have a prismatic shape with a rectangular cross-section. The longitudinal extension of the prongs is in the longitudinal direction of the belts. According to Fig. 3 and 4 reinforcement blocks 5 are glued to the belts on the side of the strut space and the prongs 4 protrude through the blocks 5 through into the actual belt 1 and 2. The grooves are, however, we niger deep in these belts than according to Fig. 1 and 2. If the belt cross-section is to remain un-weakened, the struts can also be galvanized exclusively in the blocks. As can be seen in particular from FIG. A, it is advantageous to shape the base of the grooves in an arcuate manner.
This is particularly easy to do with the aid of a milling cutter. But since arched prongs are difficult to manufacture, whoever they run polygonal, but in any case so that they see as much as possible adapt to the shape of the groove. 5, the ends of the strut prongs collide in a line perpendicular to the belt length.
As shown in FIGS. 7 and 8, several struts can also be arranged next to one another and then the connection points 5 and 6 can be laterally offset from one another, so that the struts are inclined to the vertical center plane of the carrier.
According to FIGS. 9 and 10, the prongs 4 and 4a are partially overlapped and glued together. Both the strut 3 and the strut 3a each have two prong heads 4 and 1a which are galvanized with one another. According to Fig. 11 and 12, the strut rod 3 is bent knee-shaped at the node and the prongs 4 are milled from the hump of the knee. Fig. 11 shows. that the groove 6 of the belt is filled so tightly by the prongs that no hollow space remains, but a usable glue surface is created.
Prongs and grooves are like that. precisely milled so that only very thin glue films can remain. For example, FIG. 12 shows that the belt 1, after the prongs have been pressed in, exerts a pressure on them in the direction of the arrows 5, which ensures a securely adhesive bond.
In this way, every pressing in of the supports during the drying time is superfluous, and this saves work processes, pressing tools and, in particular, a large amount of storage rooms in the production workshops. The exemplary embodiments show that the connection of the construction parts to one another takes place roughly in the manner of a plywood board and therefore has a corresponding strength at the nodes. In any case, no fastening elements whatsoever are used that could be stressed on the basis of a reduction
Warping or distortion in the belt and twisting of the carrier during loading is practically ruled out thanks to the paired galvanizing of the struts in the belts and the fixed connection of the components.
The carriers described are able to withstand great stresses with a small amount of material used, especially when used as a structural element in civil engineering and hydraulic engineering.