Träger <B>mit Gurt</B> und <B>nichtmetallischem Gittersystem.</B> Vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Träger mit Clurt und nichtmetallischem (=itterscstein.
Träger mit Ober- und Untergurt sowie nichtmetallischen Gitterstäben (z.B. aus Holz), die mit. den Gurten (z. B. aus Holz) durch Nagelung, Leimung, Dübel oder Versatz in Verbindung stehen, sind bekannt. Dabei sind die Zug- oder Druckstreben, also die Gitter stäbe an den Gurten neben- oder hinterein ander so angeschlossen, dass der Kraftfluss vom einen zum andern Stab durch den Gurt läuft, dass im Träger also oft erhebliche durch die Formänderungsarbeit unbestimmbare Ne benspannungen und unerwünschte Momente auftreten.
Stäbe, Gurte und Verbindungsmit tel müssen infolge dieser Nebenspannungen erheblich stärker gewählt werden, um die vor geschriebene Dauerfestigkeit zu gewährleisten. Das bringt grösseren Materialaufwand und grösseres Eigengewicht. Trotzdem treten Durchsenkungen der Träger auf, welche wie derum neue Nebenspannungen hervorrufen.
Man hat auch schon verursacht, durch sog. Ringdübel benachbarte Gitterstäbe anstatt über die Gurte direkt miteinander zu ver binden. Dies hat den Nachteil, dass die zu verbindenden Stäbe nebeneinander angeordnet werden müssen, wodurch die Trägerdicke un liebsam vergrössert wird. Ausserdem schwä- elien die Ringdübel den Querschnitt der Stäbe.
Der erfindungsgemässe Träger ist dadurch gekennzeichnet, dass die in der gleichen Ebene liegenden Stäbe des Gittersystems an den Stirnenden durch verleimte Verzinkung so weit überlappt sind, dass die vom einen auf den benachbarten Gitterstab zu übertragenden Kräfte in den Knotenpunkten, ohne Umweg über den Gurt, direkt von Gitterstab zu Git terstab übertragen werden.
Es können z. B. keilförmige Zinken der Stirnflächen überlappt verleimt werden. Macht man die Zinken keilförmig, so er hält man bei entsprechender Wahl des Keil winkels den für die Leimung erforderlichen . Pressdruck selbsttätig.
Beiliegende Zeichnung zeigt ausser dem Kräfteplan eines bekannten Knotens beispiels weise einige Ausführungsformen des erfin dungsgemässen Trägers.
Darin ist: Fig. 1 der Knoten eines bekannten Trägers mit Kräfteplan und Fig. 2 ein . der Fig.1 entsprechendes Schema einer Ausführungsform des erfin dungsgemässen Trägers ; Fig. 3 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines ersten Beispiels des Trägers; Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2, Fig. 5 ein Schnitt nach der Linie V -V der Fig. 2; Fig. 6 ist ein schematischer Ausschnitt eines weiteren Beispiels;
Fig. 7 ist ein Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6; Fig.8 ist ein schematischer Ausschnitt einer dritten Ausführungsform; Fig. 9 ist ein Querschnitt des Trägers der Fig. 8; Fig. 10 ist ein Querschnitt durch einen Träger mit zwei Gittersystemen; Fig. 11 ist ein Ausschnitt eines vierten Beispiels und Fig. 12 ein Querschnitt des Trägers der Fig. 11.
Im Schema der Fig. 1 eines bekannten Trägers sind die beiden Gitterstäbe 1, 2 je für sich mittels der Verbindungen 3 mit dem Gurt 4 verbunden. Der Stab 1 überträgt seine Kraft über die Verbindung 3 auf den Gurt 4, wobei die Komponente A zum Gurt senkrecht steht. Die horizontale Schubkraft H wird über den Gurt 4 und die rechte Verbin dung 3 auf den Stab 2 übertragen. Von der Kraft S1 des Stabes 2 wird durch die Ver bindung 3 des Stabes 2 gleichfalls die Kom ponente A1 senkrecht auf den Gurt 4 über tragen. Die entgegengesetzt gerichteten Kräfte A, A1 üben auf den Träger ein Moment aus.
Bei den weiter unten beschriebenen Bei spielen des erfindungsgemässen Trägers haben hingegen die Kräfte S und<B>81</B> der Stäbe 1 und 2 gemäss Fig.2 den gleichen Angriffs punkt s der direkten Verbindung 5 zwischen den in der gleichen Ebene liegenden Stäben 1 und 2. Da somit die Vertikalkomponenten A und A1 in der gleichen, durch s gehenden Wirkungslinie liegen, heben sie sich gegen seitig auf, haben also auf den Gurt 4 und die übrigen Trägerteile keinerlei Wirkung, während die genau feststellbaren Schubkräfte H sich direkt durch die Verbindung 5 vom einen Stab auf den andern übertragen.
Neben spannungen und unerwünschte Momente im Träger sind also vermieden, so dass Stäbe und Gurte genau nach den statischen Anfor derungen bemessen werden können und eine erhebliche Materialersparnis gewährleisten.
Fig. 4 und 5 veranschaulichen ein Aus führungsbeispiel der Verbindung 5 zwischen den in der gleichen Ebene liegenden Stäben 1 und 2. Die Stirnfläche 6 des Stabes 1 hat keilförmige Zinken 7, und die Stirnfläche 8 des Stabes 2 hat keilförmige Zinken 9. Je eine Zinke 9 greift zwischen zwei benachbarte Zinken 7, mit welchen sie verleimt ist. Der Öffnungswinkel der keilförmigen Zinken 7 und 9 ist so gewählt, dass der beim Ineinander stossen der Zinken 7 und 9 ausgeübte Druck auch gute Verleimung gewährleistet. Als Leim verwendet man zweckmässig ein wasserfestes Bindemittel. Es überlappt also jede Zinke 7 die benachbarten Zinken 9.
Die verleimte Zin- kenverbindung hat einen ungeschwächten Querschnitt und eine derartige Festigkeit, dass sie die Schubkräfte allein, ohne Umweg über den Gurt, vom einen Gitterstab auf den an dern zu übertragen vermag. Das Gitterwerk bildet somit bezüglich Kraftübertragung ein in sieh geschlossenes Ganzes und wird als sol ches mit Obergurt und Untergurt verbunden. Die Gurte können auf beliebige Weise mit dem Gitterwerk verbunden werden, z. B. durch Vernagelung, Verschraubung, durch Dübel oder durch Verleimung. Die Verbindung kann z. B. ähnlich wie zwischen den Gitter stäben durch keilförmige oder andersgefornite, verleimte Zinken geschehen.
Anstatt. im Schnitt der Fig. 5 keilförmig, können die Zinken 7 und 9 auch rechteckig sein.
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt eines gemäss Fig. 4 zusammengesetzten Gitterwerkes. Beim Träger gemäss Fig. 6 und 7 kann die Verbindung zwischen den Stäben 1 und 2 gleich sein, wie in Fig. 4 und 5. Die beiden Gurte 4 haben halbi-Linde Nuten 10, in welche benachbarte Stäbe 1, 2 mit ihren Verbindun gen 5 eintreten. Die Gurte können mit dem Gitterwerk verleimt, vernagelt oder sonst wie verbunden sein. Die Nuten 10 können im Querschnitt, keilförmig sein. Dann ist auch die Verbindung 5 im Schnitt der Fig. 7 keil förmig.
Das Beispiel der Fig. 8 und 9 unterscheidet sich vom vorangehenden dadurch, dass die Gurte je aus zwei Einzelgurten 4ca und 4b be stehen, die seitlich am CTitterwerk angeleimt, angenagelt oder sonstwie befestigt sind. In Fig. 8 sind die Einzelgurte 4b weggelassen.
Fig. 10 zeigt im Querschnitt einen Träger der nebeneinander zwei CTitterwerke aufweist, wobei jeder Gurt aus drei Einzelgurten 4a, 4b und 4c besteht. Es können aber auch zwei Reihen von Nuten wie in Fig. 6 und 7 vor gesehen sein, in welche die Stäbe mit ihren Verbindungen 5 eingesetzt sind. Man hat dann nur einen Gurt, wie in Fig. 6 und 7, anstatt drei Einzelgurte.
Im Beispiel der Fig.11 und 12 ist das aus den Stäben 1, 2 bestehende Gitterwerk im Bereiche der Auflagen des Trägers durch einen vollen Steg 11 ersetzt. Dieser Steg kann z. B. ein durch Verleimung aus einzelnen Tei len zusammengesetzter Holzträger sein.
Dabei kann er in Faserrichtung zugeschnittene Holz teile aufweisen, die lagenweise und in benach barten Lagen sich kreuzend miteinander so verleimt sind, dass einerseits ihre Faserrich tung parallel zu den Leimflächen zwischen benachbarten Lagen ist und die zu den vorge nannten Leimflächen winkelreehten Leim fugen zwisehen den Holzteilen jeder Lage schräg zur Längsrichtung des Trägers laufen. Der Steg kann auch an anderer Stelle des Trä gers, insbesondere einer solchen mit grösserer Belastung, vorgesehen sein. Auch kann ein solcher Steg, z. B. seitlich vom Gittersteg, an gebracht sein und lediglich dazu dienen, an der betreffenden Stelle das Gitterwerk zu ver stärken.
Die Form und Dimensionierung des Gitter werkes und die Stärke und der Neigungs winkel der Gitterstäbe können beliebig gewählt und somit den baulichen Erfordernissen und den statischen Belangen angepasst werden.
Die in Fig. 3, 6, 8 und 11 gezeigten Bei spiele bilden parallele Trägersysteme. Das System kann aber auch ein anderes als ein paralleles sein.
An Stelle von Holz kann für die verschie denen Teile des Trägers, insbesondere des Gitterwerkes auch ein anderer nichtmetalli- seher Werkstoff, z. B. Kunststoff, verwendet werden. Anstatt zwei Gurte kann in gewissen Fäl len auch nur ein Gurt vorgesehen sein.
Carrier <B> with belt </B> and <B> non-metallic grid system. </B> The present invention relates to a carrier with clurt and non-metallic (= itterscstone.
Beams with upper and lower chords as well as non-metallic bars (e.g. made of wood), which with. The straps (e.g. made of wood) are connected by nailing, gluing, dowels or offset. The tension or compression struts, i.e. the grid bars, are connected to the belts next to one another or one behind the other in such a way that the flow of force from one bar to the other runs through the belt, so that there are often considerable secondary tensions and undesirable tensions in the girder that cannot be determined by the deformation work Moments occur.
As a result of these secondary stresses, rods, belts and fasteners must be chosen to be considerably stronger in order to ensure the prescribed fatigue strength. This entails greater material expenditure and greater weight. Nevertheless, sagging of the carrier occurs, which in turn causes new secondary stresses.
One has already caused so-called ring dowels to connect neighboring bars directly to one another instead of using the belts. This has the disadvantage that the rods to be connected have to be arranged next to one another, as a result of which the carrier thickness is gently increased. In addition, the ring dowels swell the cross-section of the rods.
The carrier according to the invention is characterized in that the bars of the grid system lying in the same plane are overlapped at the front ends by glued galvanizing so that the forces to be transmitted from one to the adjacent grid bar in the nodes, without detour via the belt, directly be transferred from lattice rod to lattice rod.
It can e.g. B. wedge-shaped prongs of the end faces are glued overlapped. If you make the prongs wedge-shaped, you will hold the angle required for gluing with the appropriate choice of the wedge. Automatic pressure.
In addition to the force diagram of a known knot, the accompanying drawing shows, for example, some embodiments of the carrier according to the invention.
Therein: FIG. 1 shows the node of a known carrier with a plan of forces and FIG. 2 shows a. the Figure 1 corresponding scheme of an embodiment of the inven tion according to the carrier; 3 shows schematically a section of a first example of the carrier; Fig. 4 is a section along the line IV-IV of Fig. 2, Fig. 5 is a section along the line V -V of Fig. 2; Fig. 6 is a schematic section of a further example;
Fig. 7 is a section on the line VII-VII of Fig. 6; 8 is a schematic section of a third embodiment; Figure 9 is a cross-section of the beam of Figure 8; Fig. 10 is a cross-section through a support with two grid systems; FIG. 11 is a detail of a fourth example and FIG. 12 is a cross section of the carrier of FIG. 11.
In the diagram of FIG. 1 of a known carrier, the two bars 1, 2 are each connected to the belt 4 by means of the connections 3. The rod 1 transmits its force via the connection 3 to the belt 4, the component A being perpendicular to the belt. The horizontal thrust H is transmitted to the rod 2 via the belt 4 and the right connec tion 3. From the force S1 of the rod 2 is through the connection 3 of the rod 2 also the Kom component A1 perpendicular to the belt 4 wear. The oppositely directed forces A, A1 exert a moment on the carrier.
In the case of the carrier according to the invention described below, however, the forces S and 81 of the rods 1 and 2 according to FIG. 2 have the same point of application s of the direct connection 5 between the rods lying in the same plane 1 and 2. Since the vertical components A and A1 are in the same line of action running through s, they cancel each other out, so they have no effect on the belt 4 and the other support parts, while the precisely determinable thrust forces H pass through directly transfer connection 5 from one rod to the other.
In addition to tensions and undesirable moments in the beam are avoided, so that rods and belts can be dimensioned exactly according to the static requirements and ensure considerable material savings.
4 and 5 illustrate an exemplary embodiment of the connection 5 between the rods 1 and 2 lying in the same plane. The end face 6 of the rod 1 has wedge-shaped prongs 7, and the end face 8 of the rod 2 has wedge-shaped prongs 9. One prong each 9 engages between two adjacent prongs 7 with which it is glued. The opening angle of the wedge-shaped prongs 7 and 9 is chosen so that the pressure exerted when the prongs 7 and 9 push into one another also ensures good gluing. A waterproof binder is expediently used as the glue. Each prong 7 therefore overlaps the adjacent prongs 9.
The glued tine connection has a non-weakened cross-section and such a strength that it is able to transmit the shear forces alone, without going through the belt, from one lattice bar to another. The latticework thus forms a self-contained whole with regard to power transmission and is connected as such with the upper and lower chords. The straps can be connected to the latticework in any way, e.g. B. by nailing, screwing, by dowels or by gluing. The connection can e.g. B. similar to rods between the grid done by wedge-shaped or andersgefornite, glued prongs.
Instead of. wedge-shaped in the section of FIG. 5, the prongs 7 and 9 can also be rectangular.
FIG. 3 shows a section of a latticework assembled according to FIG. 6 and 7, the connection between the bars 1 and 2 can be the same, as in Fig. 4 and 5. The two belts 4 have semi-linden grooves 10 in which adjacent bars 1, 2 with their connections 5 enter. The straps can be glued, nailed or otherwise connected to the latticework. The grooves 10 can be wedge-shaped in cross section. Then the connection 5 in the section of FIG. 7 is wedge-shaped.
The example of FIGS. 8 and 9 differs from the preceding one in that the straps each consist of two individual straps 4ca and 4b which are glued, nailed or otherwise attached to the side of the C lattice. In Fig. 8, the individual belts 4b are omitted.
Fig. 10 shows in cross section a carrier which has two C lattice works next to one another, each belt consisting of three individual belts 4a, 4b and 4c. But it can also be seen two rows of grooves as in Fig. 6 and 7, in which the rods with their connections 5 are used. You then only have one belt, as in Fig. 6 and 7, instead of three individual belts.
In the example of FIGS. 11 and 12, the latticework consisting of bars 1, 2 is replaced by a full web 11 in the area of the supports of the support. This web can z. B. be a wooden support composed of individual parts by gluing.
It can have pieces of wood cut in the direction of the grain, which are glued together in layers and crossing each other in adjacent layers so that, on the one hand, their fiber direction is parallel to the glue surfaces between adjacent layers and the glue joints at an angle to the aforementioned glue surfaces between the wooden parts each layer run obliquely to the longitudinal direction of the carrier. The web can also be provided elsewhere on the carrier, in particular one with a greater load. Such a web, for. B. the side of the lattice web, be brought to and only serve to strengthen the latticework at the relevant point ver.
The shape and dimensions of the lattice work and the strength and inclination angle of the lattice bars can be chosen as desired and thus adapted to the structural requirements and the structural requirements.
The games shown in Fig. 3, 6, 8 and 11 form parallel carrier systems. However, the system can also be other than a parallel one.
Instead of wood, for the various parts of the carrier, especially the latticework, another non-metallic material, e.g. B. plastic can be used. Instead of two belts, only one belt can be provided in certain cases.