CH398023A - Holzbauelement und dessen Verwendung - Google Patents

Description

      Holzbauelement    und dessen Verwendung    Die Erfindung betrifft ein verstärktes Holzbauele  ment und dessen Verwendung.  



  Trotz dem     Fortschritt    im Eisen-, Beton- und       Kunststoffbau    ist     Holz    als Baustoff     immer    noch sehr  begehrt. Es wurde bereits versucht, einen der Haupt  nachteile des Holzes, die geringe Festigkeit bezüglich  der     Zugkräfte,    durch Einlegen von Metall-Lamellen  oder Metalldrähten zu verbessern. Die heutige Leim  technik lässt aber     fabrikationsmässig    eine gute Ver  bindung zwischen Metall und Holz nicht zu. Zudem  erhält man auch nie ein gutes     Abschmiegen    der bei  den     Teile        gegeneinander,    da diese schwer deformier  bar sind.

   Die Unebenheiten müssen mit dem Leim  ausgeglichen werden oder es entstehen Hohlräume.  Nach einer nur rohen Bearbeitung des     Holzes    erhält  man eine noch schlechtere Verbindung.  



  Zur Verstärkung eines Bauelementes aus     Holz     oder     Holzspanstoff    besteht dieses     erfindungsgemäss     aus einem ein- oder mehrschichtigen Holz- oder       Holzspanstoffteil,    mit welchem eine aus synthetischen  Fasern, wie z. B. Glasfasern, bestehende Verstär  kungseinlage verleimt ist.  



  Die Verstärkungseinlagen können als Glasfaser  matte oder     -büschel,    bei der die Faserrichtung unge  ordnet ist, oder als     Glasfasergewebe    oder     -strang    mit  geordneter Faserrichtung eingelegt werden.  



  Vorzugsweise erfolgt das Anbringen der Verstär  kungseinlage in der Ebene grösster Zugbeanspru  chung des Bauelementes.  



  Anhand der Zeichnung werden verschiedene  Ausführungsbeispiele des     Erfindungsgegenstandes    er  läutert.  



  Es zeigt:       Fig.    1 a einen Schnitt und       Fig.        1b    eine Seitenansicht eines     Holzbalkens,          Fig.    2a einen Schnitt und         Fig.    2b eine Seitenansicht einer     Holzplatte,          Fig.    3a einen Schnitt und       Fig.    3b eine Ansicht und       Fig.    3c eine Ansicht einer     ähnlichen    Ausführungs  form,       Fig.    4a einen Schnitt und       Fig.    4b eine Ansicht eines lamellierten Balkens,

         Fig.   <I>5a</I> einen Schnitt und       Fig.    5b eine Seitenansicht eines gebogenen Bal  kens,       Fig.    6a und 6b je einen Schnitt und       Fig.    6c eine Ansicht auf einen geknickten Träger  sowie       Fig.    7 einen Schnitt durch einen Balken.    Das Bauelement gemäss     Fig.    la und 1b besteht  aus einem     einfachen    Holzbalken 1, auf welchem ein  seitig eine     Glasfaserschicht    2 aufgebracht ist. Zwecks  Schonung ist die Schicht mit einer     Holz-Spanplatte     oder einem Harzüberzug 3 abgedeckt.

   Die Glasfaser  schicht 2 besteht vorzugsweise aus     nebeneinanderge-          legten        Glasfasersträngen,    die mit     einem    Kunstharz  verklebt sein können. Diese Ausführung eignet sich  besonders     für    eine nachträgliche Verstärkung von  Bauelementen.    Beim Bauelement gemäss     Fig.   <I>2a</I> und<I>2b</I> handelt  es sich eher um eine verstärkte Platte, bei welcher  zwischen den beiden Deckschichten 4     eine    Faser  schicht 5 eingeleimt ist. Die obere Deckschicht 4 be  steht selbst aus schichtweise verleimten     Hölzern.     



  Der     Balken    nach den     Fig.    3a und 3b besteht aus       Schichthölzern    6, wobei in zwei Leimfugen je eine  Faserschicht 7 eingelegt ist. Die     Fig.    3c zeigt den glei  chen Balken, wobei aber die Faserschichten 7 nicht  durchgehend angeordnet sind. Bei Auflage des Bal  kens oder     einer    Platte auf Stützen 8 sollen die Faser-      schichten 7 entsprechend dem Auftreten der     Zu-          spannungen    angeordnet sein.  



  Da nun die Zugspannungen nur noch von den  eingelegten Fasern 9 aufgenommen werden, ist auch  die Ausführung von lamellierten Trägern mit     hoch-          kannt    gestellten Brettern 10 möglich. Diese Ausfüh  rungsart gemäss     Fig.4a    und 4b ermöglicht auch,  analog dem Stahlbetonbau, die Zugfasern für die  Aufnahme der Schubspannungen im Holz mit heran  zuziehen, da     Holz    nur     geringe    Schubkräfte aufneh  men kann. Somit werden die bisher notwendigen  komplizierten     Stegherstellungen    vereinfacht.  



  Auch gebogene Konstruktionen, in denen Zug  kräfte auftreten, lassen sich, wie die     Fig.    5a und 5b  zeigen, nun mit hochkant gestellten Brettern 11 von  verschiedener Länge herstellen. Mit 12 sind die ein  geleimten Fasern berechnet.  



  Eine besonders einfache Herstellung von Rahmen  ecken     (Fig.    6a, 6b und 6c) wird dadurch ermöglicht,  dass das Holz weder gebogen noch auf Zug zusam  mengeschiftet werden muss. 13 sind die Holzelemente,  14 die Faserelemente.  



  Da die     Zugfaserarmierung    ein Vielfaches der       Holzdruckfestigkeit    aufnimmt, können statt den im  Holzbau bisher     erforderlichen        Doppel-T    Querschnit  ten nun einfache     T-Querschnitte,    wie in     Fig.    7 darge  stellt, den Zweck erfüllen     (Plattenbalkentheorie).    Die  Faserarmierung 15 ist aussen am     Holz    16 angeord  net.  



  Die leichte beliebige Formgebung der eingelegten       Zugfasern    erzeugt keine primäre Spannungen     in    ver  leimten Konstruktionen. Es brauchen also     keine    Ge  genkräfte während der Leimerhärtung angesetzt     zu     werden, im Gegensatz zu den aus     flachgelegten    Bret  tern hergestellten gebogenen Trägern.  



  Durch Einbau von festen     Umlenkpunkten    für die  Zugfasern beim Herstellen von armierten     lamellier-          ten    Holzträgern oder von     Holzspanelementen,    lassen  sich auch an die Zugfasern     Vorspannungen    anbrin  gen, ähnlich denen im Stahlbetonbau.  



  Mit Zugfasern     armiert    können kurze     Hölzer        zu     endlosen Strängen zusammengeleimt werden. Der  bisherige     Holznachteil    der     Astigkeit    usw. fällt bei der  übrigbleibenden Druckbelastung nicht mehr     ins    Ge  wicht.  



  Alle mit     hochzugfesten    Glasfasern oder anderen  synthetischen Fasern hergestellte armierte     Holzver-          bundkonstruktionen    sind antimagnetisch, lassen sich  sägen und nageln.  



  Werden bei     Fachwerkbindern    die einzelnen Fach  werkstäbe und Gurten aus Lamellen zusammenge  setzt, so können, wie vorher, in den Leimfugen die       Armierungsfasern    eingelegt werden.    Aus der Zugarmierung der Gurten werden die       anteilmässigen        Zugfasern    für die Stäbe direkt ab  geführt, was     die    bisherigen     komplizierten        Holzkno-          tenpunkt-Zugverbindungen    erübrigt.  



  Damit werden in Holz- oder     Holzspanelementen     die Zugspannungen von     hochzugfesten    Fasern aufge  nommen und lediglich die Druckspannungen dem  Holz überlassen, so werden sehr steife Verbundkör  per erzielt. Als Fasern bieten unter anderem die       hochzugfesten    Glasfasern, oder andere synthetische  Fasern, die sich gut mit dem     Holz    und     Holzspänen     verbinden lassen, die Möglichkeit, zur Herstellung  solcher Verbundkonstruktionen. Glasfasern z. B.  haben ähnliche hohe     Zugfestigkeiten    wie Stahl, Holz,  ähnliche     Druckfestigkeiten    wie Beton.  



  Die Fasern können in Büscheln, in     Spanholz    oder  Faden neben Faden in die Leimfugen von Holzkon  struktionen eingelegt werden. Es kann auch     zweck-          mässig    sein, die Fasern zur Verstärkung oder direk  ten Aufnahme von     Zugspannungen    auf der Aussen  seite von Körpern nachträglich anzubringen, d. h.       aufzuleimen    und mit einer Schicht von     Holz,    Holz  spänen oder Harz gegen     Beschädigungen    zu schützen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verstärktes Holzbauelement, gekennzeichnet aus einem ein- oder mehrschichtigen Holz- oder Holz spanstoffteil, mit welchem eine aus synthetischen Fasern bestehende Verstärkungseinlage verleimt ist. UNTERANSPRüCHE 1. Holzbauelement nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage aus einer Glasfasermatte, einem Glasfaserbündel oder einem Glasfasergewebe besteht. 2. Holzbauelement nach Patentanspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage aus einer kunststoffgetränkten Glasfasersträhne be steht. 3.

   Holzbauelement nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, gekennzeichnet durch ein verkleb tes Mehrschichtenholz, wobei an einer Klebstelle in der Längenausdehnung des Holzteiles verlaufende, kunststoffgetränkte Glasfasersträhnen miteinverleimt sind. PATENTANSPRUCH II Verwendung des verstärkten Holzbauelementes nach Patentanspruch 1 als Träger, dadurch gekenn zeichnet, dass die Verstärkungseinlage im Bereich der grössten Zugbeanspruchung liegt.