DE102008004091B4 - Composite carrier for high mechanical loads and method for producing such carriers - Google Patents
Composite carrier for high mechanical loads and method for producing such carriers Download PDFInfo
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- E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
- E04C3/12—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members
- E04C3/122—Laminated
Abstract
Die Erfindung betrifft Verbundträger (1, 30, 40) für hohe mechanische Belastungen und ein Verfahren zur Herstellung solcher Träger (1, 30, 40) auf der Basis von geleimter Schichtholzausbildung (14), die aus mindestens einer Lamelle (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 18) natürlichen Holzes und aus mindestens einer als Decklamelle vorgesehenen Verstärkungslamelle (11, 12, 13) besteht, wobei die Lamelle (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 18) natürlichen Holzes eine derartige Dicke d aufweist, dass sie wahlweise ein Kantholz (18) oder eine Brettlamelle (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) darstellt. Die Aufgabe besteht darin, dass die Biegezugfestigkeit, die Steifigkeit und die Dauerhaftigkeit des Verbundträgers und von daraus hergestellten Bauteilen aus Holz und Brettschichtholz erhöht werden. Die Lösung besteht darin, dass zumindest in einer Zone (15) hoher mechanischer Beanspruchung die Verstärkungslamelle (12, 13) in ihrer Gesamtheit als eine Kunstharzpressholzlamelle ausgebildet oder die Verstärkungslamelle (11) zumindest teilweise mit mindestens einer Kunstharzpressholzlamelle versehen ist und als Schicht der Schichtholzausbildung (14) mit einer Lamelle (2, 9, 10, 18) natürlichen Holzes verbunden ist, wobei die Kunstharzpressholzlamelle (12, 13, 19) aus verdichteten, kunstharzgetränkten Furnieren besteht, wobei die kunstharzgetränkten, verdichteten Furniere je nach Anwendung unterschiedliche Tränkungsgrade – durch eingedrungenes oder injiziertes flüssiges und danach ausgehärtetes Harz – sowie je nach Anwendung unterschiedliche Verdichtungsgrade V mit V = 0,4 bis 0,9 aufweisen, wobei der Verdichtungsgrad V als das Verhältnis zwischen Furnierschichtholzdicke dFnV nach dem Verpressen und Furnierschichtholzdicke dFvV vor dem Verpressen definiert ist und der aufgewendete und vorgegebene Verpressungsdruck pV in einem Bereich von 3 MPa bis 10 MPa liegt.The invention relates to composite beams (1, 30, 40) for high mechanical loads and to a method for producing such beams (1, 30, 40) on the basis of glued laminated wood formation (14) comprising at least one lamella (2, 3, 4 , 5, 6, 7, 8, 9, 10, 18) of natural wood and of at least one reinforcing lamella (11, 12, 13) provided as cover lamella, the lamella (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 18) of natural wood has a thickness d such that it optionally represents a square timber (18) or a board lamella (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10). The object is to increase the flexural strength, rigidity and durability of the composite beam and timber and glulam components made therefrom. The solution is that at least in a zone (15) of high mechanical stress, the reinforcing lamella (12, 13) in its entirety formed as a synthetic resin press lamella or the reinforcing lamella (11) is at least partially provided with at least one synthetic resin press lamella and as a layer of plywood training ( 14) is connected to a lamella (2, 9, 10, 18) of natural wood, wherein the Kunstharzpressholzlamelle (12, 13, 19) consists of compacted Kunstharzgetränkten veneers, the resin impregnated, compacted veneers depending on the application different degrees of infiltration - by penetrated or injected liquid and then cured resin - and depending on the application different degrees of compression V with V = 0.4 to 0.9, wherein the degree of compaction V is defined as the ratio between veneer lumber thickness dFnV after compression and veneer lumber thickness dFvV before compression and the au fgewendete and predetermined compression pressure pV is in a range of 3 MPa to 10 MPa.
Description
Die Erfindung betrifft einen Verbundträger für hohe mechanische Belastungen und ein Verfahren zur Herstellung solcher Träger auf der Basis von geleimter Schichtholzausbildung.The invention relates to a composite support for high mechanical loads and a method for producing such supports based on glued laminated wood formation.
Solche Verbundträger können vorzugsweise für Neubaukonstruktionen und zur Sanierung bestehender Biegeträger aus Holz eingesetzt werden.Such composite beams can preferably be used for new constructions and for the renovation of existing bending beams made of wood.
Holz ist ein sprödes Material, dessen Festigkeit, insbesondere die Zugfestigkeit, sowohl durch natürliche Fehlstellen, z. B. durch Äste, als auch infolge von Verbindungen, z. B. von Keilzinkverbindungen, deutlich abgemindert wird. Die daraus resultierenden großen Streuungen bezüglich der Zug- und Biegefestigkeiten haben zur Folge, dass bei der Bemessung von tragenden Bauelementen aus Holz nur ein Bruchteil der Festigkeit des fehlerfreien Holzes angesetzt werden darf.Wood is a brittle material whose strength, in particular the tensile strength, both natural defects, such. B. by branches, as well as due to compounds such. B. of finger jointing, is significantly reduced. The resulting large variations in the tensile and flexural strengths mean that only a fraction of the strength of the faultless wood may be used in the design of load-bearing structural elements made of wood.
Zudem kommt es infolge des relativ geringen E-Moduls des Holzes zu großen Durchbiegungen von Biegeträgern bei hoher mechanischer Belastung.In addition, it comes as a result of the relatively low modulus of elasticity of the wood to large deflections of bending beams at high mechanical stress.
Im Holzbau wird vorrangig Fichtenholz verwendet, das jedoch wegen der geringen Dauerhaftigkeit für den Einsatz im Außenbereich wenig geeignet ist. Deshalb sind diese Holzbauteile vor direkter Bewitterung zu schützen, z. B. durch konstruktive Maßnahmen oder aber Anstriche usw.In timber construction, spruce wood is primarily used, but because of its low durability it is not well suited for outdoor use. Therefore, these wooden components are to be protected from direct weathering, z. B. by constructive measures or paints, etc.
Die mechanischen Eigenschaften von Holz, insbesondere Brettschichtholz – BSH, lassen sich durch dessen Sortierung klassifizieren. Im Fall von Brettschichtholz bedeutet das, dass qualitativ hochwertige, höherfeste Brettlamellen in hoch beanspruchten Bereichen – Zug- und/oder Druckzonen von Biegeträgern – angeordnet werden. Diese sogenannten kombinierten Brettschichtholz-Träger besitzen eine im Vergleich zu unsortierten Trägern höhere Festigkeit und Steifigkeit.The mechanical properties of wood, in particular glued laminated timber - BSH, can be classified by its sorting. In the case of glued laminated timber, this means that high-quality, higher-strength board lamellae are laid in highly stressed areas - tensile and / or pressure zones of bending beams. These so-called combined glulam beams have a higher strength and rigidity compared to unsorted beams.
Probleme bestehen darin, dass bei der Herstellung eines kombinierten Brettschichtholzes die Sortierung der Brettlamellen relativ aufwendig ist. Zudem müssen die sortierten, hochfesten Brettlamellen noch keilgezinkt werden, was wiederum zu geringeren Festigkeiten führt.Problems are that in the production of a combined glulam the sorting of the board slats is relatively expensive. In addition, the sorted, high-strength board lamellae still have to be finger-jointed, which in turn leads to lower strengths.
Ein Träger mit einer Schichtholzausbildung ist in der Druckschrift
Ein Problem besteht darin, dass die Schichten in sich unterbrochen sind und somit bei hoher mechanischer Belastung die Stabilität und Biege-, Zug- und/oder Druckfestigkeit des gesamten Trägers herabsetzen.One problem is that the layers are discontinuous and thus reduce the stability and flexural, tensile and / or compressive strength of the entire carrier under high mechanical stress.
Es sind Verbundträger mit einer Schichtholzausbildung in der Druckschrift
Die Nachteile der mit Glas-, Aramid- oder Kohlefasern verstärkten Verbundträger sind die geringe Effizienz der Verstärkung sowie der hohe Preis der Verstärkungslamellen. Die Verstärkung besitzt zwar eine hohe Festigkeit, die jedoch aufgrund der Steifigkeitsverhältnisse nicht ausgenutzt werden kann. Zudem sind die Verstärkungslamellen aus brandschutztechnischen Gründen mit einer Holzlamelle abzudecken. Das führt dazu, dass die verstärkten Träger nur eine geringfügig höhere Traglast und Steifigkeit aufweisen. Maßgebend für das Versagen der Träger bleibt die mangelnde Zugfestigkeit des Holzes.The disadvantages of the glass, aramid or carbon fiber reinforced composite beams are the low efficiency of the reinforcement and the high price of the reinforcing blades. Although the reinforcement has a high strength, but can not be exploited due to the rigidity ratios. In addition, for reasons of fire protection, the reinforcing lamellae are to be covered with a wooden lamella. As a result, the reinforced beams have only a slightly higher load capacity and rigidity. Decisive for the failure of the carrier remains the lack of tensile strength of the wood.
Ein aus Brettlamellen angefertigter Holzverbund in Schichtholzausbildung ist in der Druckschrift
Ein Problem besteht darin, dass die Verstärkungselemente nicht über die ganze Breite des Schichtstapels wirken, so dass nur eine geringe Verbesserung der Biegefestigkeit erreicht wird. Außerdem erfolgt erst nach dem Einsetzen der Verstärkungselemente und der Ausbildung des Schichtstapels ein Verpressen des gesamten Schichtstapels, was einen größeren Energieeinsatz erfordert.One problem is that the reinforcing elements do not act over the entire width of the layer stack, so that only a slight improvement in flexural strength is achieved. In addition, only after the onset of the reinforcing elements and the formation of the layer stack is a pressing of the entire layer stack, which requires a larger energy input.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbundträger für hohe mechanische Belastungen und ein Verfahren zur Herstellung solcher Träger anzugeben, die derart ausgebildet sind, dass die Biegezugfestigkeit, die Steifigkeit und die Dauerhaftigkeit des Verbundträgers und von daraus hergestellten Bauteilen aus Holz und Brettschichtholz erhöht werden.The invention has for its object to provide a composite support for high mechanical loads and a method for producing such carriers, which are designed such that the flexural strength, rigidity and durability of the composite support and made of wood and glulam components made therefrom are increased.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 12 gelöst. In dem Verbundträger für hohe mechanische Belastungen auf der Basis von geleimter Schichtholzausbildung
besteht gemäß dem Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1
die Schichtholzausbildung aus mindestens einer Lamelle natürlichen Holzes und aus mindestens einer als Deckelement vorgesehenen Verstärkungslamelle,
wobei die Lamelle natürlichen Holzes eine derartige Dicke aufweist, dass sie wahlweise ein Kantholz oder eine Brettlamelle darstellt, und
wobei zumindest in einer Zone hoher mechanischer Beanspruchung die Verstärkungslamelle in ihrer Gesamtheit als eine Kunstharzpressholzlamelle ausgebildet oder zumindest teilweise mit mindestens einer Kunstharzpressholzlamelle versehen ist und als Schicht der Schichtholzausbildung mit einer endseitigen Lamelle natürlichen Holzes verbunden ist, wobei die Kunstharzpressholzlamelle aus verdichteten kunstharzgetränkten Furnieren besteht.The object is solved by the features of
consists according to the characterizing part of patent claim 1
the plywood formation from at least one lamella of natural wood and from at least one reinforcing lamella provided as cover element,
the lamella of natural wood having a thickness such that it optionally represents a squared lumber or a board lamella, and
wherein at least in a zone of high mechanical stress, the reinforcing blade is formed in its entirety as a Kunstharzpressholzlamelle or at least partially provided with at least one Kunstharzpressholzlamelle and is connected as a layer of plywood formation with a terminal lamella of natural wood, the Kunstharzpressholzlamelle consists of compacted Kunstharzgetränkten veneers.
Die benachbart und schichtweise aneinandergereiht gestapelten Brettlamellen können an/in ihrer verleimten Schichtholzausbildung zumindest eine Kunstharzpressholzlamelle als Verstärkungslamelle aufweisen.The adjacent and stratified stacked board lamellae can have at least one synthetic resin press lamella as reinforcing lamella on / in their glued laminated wood structure.
Beidseitig zur Mittenachse beabstandet kann an/in der Brettlamellen-Schichtholzausbildung mindestens eine an/eingebrachte Kunstharzpressholzlamelle als Decklamelle vorhanden sein.On both sides of the center axis spaced at least one on / introduced Kunstharzpressholzlamelle be present as a cover plate on / in the Brettlamellen-plywood training.
Die Verstärkungslamelle kann je nach Bedarf über die gesamte Verbundträger-Bauteillänge l oder/aber nur zu einem Teil aus Kunstharzpressholz bestehen, z. B. in einer mechanisch hoch beanspruchten Zone – im Bereich des maximalen Biegemomentes, wobei die weniger beanspruchte/n Zone/n der Verstärkungslamelle aus mindesten einem Lamellenteil natürlichen Holzes bestehen, die mittels Keilzinkenverbindung oder Schäftung mit der Kunstharzpressholzlamelle verleimt sind.The reinforcing lamella can, depending on requirements over the entire composite beam component length l or / but only a part of synthetic resin press, for. B. in a mechanically highly stressed zone - in the region of the maximum bending moment, wherein the less stressed / n zone / n of the reinforcing lamella consist of at least one lamella part of natural wood, which are glued by means of finger jointing or Schäftung with the synthetic resin press lamella.
Die kunstharzgetränkten Furniere weisen je nach Anwendung unterschiedliche Tränkungsgrade – durch eingedrungenes oder injiziertes flüssiges und später ausgehärtetes Harz – auf.Depending on the application, the resin-impregnated veneers have different degrees of impregnation - due to the penetration or injection of liquid and later hardened resin.
Die Furniere weisen je nach Anwendung unterschiedliche Verdichtungsgrade V mit V = 0,4 bis 0,9 auf, wobei der Verdichtungsgrad V als das Verhältnis zwischen Furnierschichtholzdicke dFnV nach dem Verpressen und Furnierschichtholzdicke dFvV vor dem Verpressen definiert ist und der aufgewendete und vorgegebene Verpressungsdruck pV in einem Bereich von 3 MPa bis 10 MPa liegt.Depending on the application, the veneers have different degrees of compaction V with V = 0.4 to 0.9, the degree of compaction V being defined as the ratio between veneer layer wood thickness d FnV after pressing and veneer layer wood thickness d FvV before the compression and the applied and predetermined compression pressure p V is in a range of 3 MPa to 10 MPa.
Die unverdichteten Furniere können eine Dicke dFvV in einem Bereich von 1 mm bis 5 mm aufweisen.The uncompressed veneers may have a thickness d FvV in a range of 1 mm to 5 mm.
Die Faserorientierung der verdichteten Furniere ist parallel der Faserorientierung der Lamellen natürlichen Holzes bzw. der Brettlamellen und somit parallel zur Richtung der Hauptbeanspruchung.The fiber orientation of the compacted veneers is parallel to the fiber orientation of the lamellae of natural wood or the board lamellae and thus parallel to the direction of the main stress.
Je nach Bedarf können zur Versteifung der Schichtholzausbildung ein bis zwei Furnierlagen senkrecht zur Faserorientierung der Lamellen natürlichen Holzes bzw. der Brettlamellen orientiert sein.Depending on requirements, one to two veneer layers can be oriented perpendicular to the fiber orientation of the lamellae of natural wood or the board lamellae for stiffening the plywood formation.
Die Anzahl k mit k = 1, 2 ... n und die Dicke d der für die Schichtholzausbildung eingesetzten Lamellen natürlichen Holzes in Form von Brettlamellen können beliebig sein, wobei die Dicke d einer Brettlamelle zwischen 2 cm und 5 cm liegt. Brettlamellen größerer Dicke können als Vollholz oder Kantholz bezeichnet werden.The number k with k = 1, 2... N and the thickness d of the lamellae of natural wood in the form of board lamellae used for plywood training can be arbitrary, the thickness d of a board lamella being between 2 cm and 5 cm. Board slats of greater thickness may be referred to as solid wood or squared timber.
Ein symmetrischer Querschnitt der Schichtholzausbildung kann mit querschnittsbeidseitig und mit gleicher Dicke dFnV versehenen Kunstharzpressholzlamellen ausgebildet sein, die als Decklamellen ausgebildet sind.A symmetrical cross-section of the plywood formation can be formed with synthetic resin press lamellae provided on both sides with the same thickness d FnV and designed as cover lamellae.
Die Furniere der Kunstharzpressholzlamellen können aus Nadel- und Laubholz, vorzugsweise aus Buchenholz, bestehen.The veneers of the synthetic resin press lamellae may consist of coniferous and hardwood, preferably of beech wood.
Die Lamellen natürlichen Holzes und die Verstärkungslamellen können aufeinander geschichtet zu einem Querschnitt verleimt sein, wobei ein zu natürlichem Holz und Kunstharz adhäsiv kompatibler Leim einsetzbar ist.The lamellae of natural wood and the reinforcing lamellae can be laminated to form a cross-section, whereby a glue that is compatible with natural wood and synthetic resin can be used.
In dem Verfahren zur Herstellung von Verbundträgern für hohe mechanische Belastungen auf der Basis von geleimter Schichtholzausbildung werden gemäß dem Kennzeichenteil des Patentanspruchs 12
Lamellen natürlichen Holzes und zumindest eine Verstärkungslamelle mit einer Kunstharzpressholzlamelle oder zumindest eine Verstärkungslamelle als eine Kunstharzpressholzlamelle aufeinander geschichtet und danach die finale Schichtung zur Schichtholzausbildung verleimt, wobei die Verstärkungslamelle zumindest in den mechanisch hoch beanspruchten Zonen – z. B. Zugzone, Druckzone oder Druck- und Zugzone – als Decklamelle der Schichtholzausbildung angebracht wird,
wobei vor der finalen Schichtung die Furniere der angebrachten Kunstharzpressholzlamelle mit Kunstharz getränkt und verdichtet werden.In the process for the production of composite supports for high mechanical loads on the basis of glued laminated wood formation according to the characterizing part of
Lamellae of natural wood and at least one reinforcing lamella with a synthetic resin press lamella or at least one reinforcing lamella layered as a Kunstharzpressholzlamelle and then glued the final layering for plywood formation, the reinforcing lamella at least in the mechanically highly stressed zones -. B. tensile zone, pressure zone or compression and tension zone - is attached as a cover plate of the plywood training,
wherein prior to the final layering, the veneers of the attached synthetic resin press lamella are impregnated with synthetic resin and compacted.
Während der Zeitdauer der Verleimung der Schichtholzausbildung mit den Kunstharzpressholzlamellen wird ein vorgegebener Verpressungsdruck auf die Schichtholzausbildung ausgeübt.During the period of the gluing of the laminated wood formation with the synthetic resin press lamellae, a predetermined compression pressure is exerted on the plywood formation.
Der Verpressungsdruck auf den Verbundträger bei der abschließenden Schichtholzausbildung kann durch mechanische oder hydraulische Pressen oder durch Schraubenpressung erzeugt werden.The compression pressure on the composite beam in the final plywood formation can be produced by mechanical or hydraulic presses or by screw pressing.
Erfindungsgemäß werden somit die Verstärkungslamellen in den mechanisch hoch beanspruchten Bereichen eines Biegeverbundträgers – der Zugzone, Druckzone oder Druck- und Zugzone – angeordnet. Analog dem Herstellungsverfahren von Brettschichtholz nach dem Stand der Technik werden Brettlamellen und Verstärkungslamellen aufeinander geschichtet zu dem vorgesehenen Querschnitt verleimt.According to the invention, therefore, the reinforcing fins are in the mechanically highly stressed areas of a Biegeverbundträgers - the tension zone, pressure zone or pressure and tension zone - arranged. Similar to the manufacturing process of glued laminated timber according to the prior art, board lamellae and reinforcing lamellae are laminated to one another glued to the intended cross-section.
Aufgrund der geschichteten Verleimung der Furniere und deren Verdichtung besitzt Kunstharzpressholz einen hohen E-Modul und sehr hohe Festigkeiten. Die zusätzliche Tränkung der Furniere mit Kunstharzen macht das Material formstabil und dauerhaft.Due to the layered gluing of veneers and their compaction, synthetic resin pressed wood has a high modulus of elasticity and very high strengths. The additional impregnation of veneers with synthetic resins makes the material dimensionally stable and durable.
Im Vergleich zu faserverstärkten Biegeträgern nach dem Stand der Technik ist der Verstärkungseffekt der Kunstharzpressholzlamellen deutlich höher, da es wegen der hohen Biegesteifigkeit – große Querschnittsfläche – nicht zu deren Delaminierung kommt. Beim Versagen der äußeren Brettlamellen kommt es zu einer Umverteilung der Spannungen in die Verstärkungslamelle, bis auch deren Zugfestigkeit erreicht wird.In comparison with prior art fiber-reinforced bending beams, the reinforcing effect of the synthetic resin pressed-wood lamellae is markedly higher since the high flexural rigidity - large cross-sectional area - does not cause it to delaminate. When the outer board lamellae fails, the stresses in the reinforcing lamella are redistributed until their tensile strength is also reached.
Die wesentliche Neuerung der Erfindung ist die Vereinigung von Verstärkungs- und Schutzfunktion. Die Verstärkung von Holzbauteilen erfolgt dabei mit hochfesten und gleichzeitig dauerhaften Schichtwerkstoffen aus getränkten und verdichteten Furnieren. Aufgrund der guten mechanischen und bauphysikalischen Materialeigenschaften der Kunstharzpressholzlamellen, wird neben einer erheblichen Steigerung von Steifigkeit und Tragfähigkeit auch eine Verbesserung der Dauerhaftigkeit des Verbundträgers erreicht. Da es sich bei den aufzubringenden Verstärkungslamellen um Holzwerkstoffe im engeren Sinne handelt, können zum Verkleben des Verbundträgers auch zugelassene konventionelle Leime aus dem Holzbau zum Einsatz kommen. Eine Fertigung der auch als Hybridträger bezeichneten erfindungsgemäßen Verbundträger im konventionellen und weitgehend automatisierten Verfahren der Brettschichtholzherstellung ist daher ohne weiteres möglich, was den Einsatz im Ingenieurholzbau breite Marktchancen eröffnen dürfte. Auch die Weiterverarbeitung (Abbund, Beschichten usw.) kann mit weitgehendkonventionellen Prozessen im Holzbau erfolgen. Eine besondere Vergütung von Werkzeugen oder aufwändige Anpassung von Anstrichsystemen ist nicht erforderlich.The essential innovation of the invention is the combination of amplification and protection function. The reinforcement of wooden components takes place with high-strength and at the same time durable coating materials of impregnated and compacted veneers. Due to the good mechanical and structural-physical material properties of the synthetic resin press lamellae, in addition to a considerable increase in rigidity and load capacity, an improvement in the durability of the composite support is achieved. Since the reinforcing lamellae to be applied are wood-based materials in the narrower sense, approved conventional glues from wood construction can also be used for bonding the composite carrier. Production of the composite carrier according to the invention, which is also referred to as a hybrid carrier, in the conventional and largely automated process of glulam production is therefore readily possible, which should open up wide market opportunities for use in engineering timber construction. The further processing (joinery, coating, etc.) can be carried out with largely conventional processes in timber construction. A special compensation of tools or complex adaptation of paint systems is not required.
Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mittels Zeichnungen näher erläutert: Es zeigtThe invention will be explained in more detail with reference to several embodiments by means of drawings: It shows
Im Folgenden werden die
Erfindungsgemäß besteht die Schichtholzausbildung
Die benachbart und schichtweise aneinandergereiht gestapelten Brettlamellen
Somit kann beidseitig beabstandet zur Mittenachse
Als Verstärkungslamellen ausgebildete Kunstharzpressholz-Lamellen
Die aus verdichtetem Kunstharzpressholzschichten bestehenden Verstärkungslamellen
Die Furniere dienen in ihrem mit Kunstharz getränkten sowie verdichteten Zustand zur Verstärkung und zum Schutz gegen schädigende Umweltfaktoren.The veneers are used in their resin impregnated and compacted state for reinforcement and protection against harmful environmental factors.
Die Brettlamellen
In
wobei die Lamelle natürlichen Holzes eine derartige Dicke d aufweist, dass sie ein Kantholz
wobei in der Zone hoher mechanischer Beanspruchung die Verstärkungslamelle
wherein the lamella of natural wood has a thickness d such that it is a
wherein in the zone of high mechanical stress, the reinforcing
In
wobei eine Lamelle
wobei in der Zone
being a
being in the
Die in
Das Verfahren zur Herstellung von Verbundträgern
Während der Zeitdauer der Verleimung der Schichtholzausbildung
Die verdichteten, kunstharzgetränkten Furniere werden beim Verleimen/Verpressen bis zu 60% durch einen vorgegebenen Verpressungsdruck verdichtet.The compacted, resin-impregnated veneers are compacted by up to 60% during gluing / pressing by means of a predetermined compression pressure.
Der Verpressungsdruck auf die Verbundträger
Die erfindungsgemäßen Verbundträger
- – Eine effektive
Verstärkung von Brettholzträgern 1 ,30 ,40 in Bezug auf Festigkeit und Steifigkeit bei gleichzeitigem Schutz des Bauteils vor Umwelteinflüssen. - – Aufgrund des massiven Querschnitts der Kunstharzpressholzlamellen
12 ,13 können diese erste Risse oder Unstetigkeiten in der angrenzenden Brettlamelle2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 ,18 relativ gut aufnehmen, ohne dass es sofort zum Versagen des gesamten Verbundträgers1 ,30 ,40 kommt. - – Eine große Querschnittsfläche bei hoher Biegefestigkeit verhindert vorzeitige Delaminierung der Verstärkungslamellen
11 ,12 ,13 . Dadurch werden die Festigkeiten der Verstärkung besser ausgenutzt. Das verdeutlicht das nichtlineare Last-Verformungsverhalten der Verbundträger 1 ,30 ,40 mit plastischen Verformungen in der Träger-Belastungszone 15 . - – Eine Erhöhung von Festigkeit und Steifigkeit ermöglicht den Einsatz schlanker Bauteile (geringer Höhe).
- – Eine Kombination von Verstärkungs- und Schutzfunktion – die Erhöhung von Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit kombiniert oder getrennt in Funktion ist möglich.
- – Eine Anwendung im Augenbereich durch die ober- und unterseitige Versiegelung der Hauptangriffsflächen ist ohne besondere Schutzmaßnahmen möglich, wobei ein Schutz des
Verbundträgers 1 ,30 ,40 vor Oberflächenwasser und an den Auflagern vor aufsteigender Feuchtigkeit erreicht wird. - – Es wird eine erhöhte Querdruckfestigkeit des am Auflager und an Lasteinleitungen erreicht.
- –
Die Kunstharzpressholzlamellen 12 ,13 ,19 besitzen hohe Festigkeiten, da natürliche Holzfehler, wie z. B. Äste, durch die schichtweise Anordnung der Furniere über den Querschnitt verteilt sind. - – Für die Verleimung der verschiedenen Lamellen
2 bis 13 oder12 und18 im Holzleimbaubetrieb in einem Arbeitsgang, ist keine Umstellung des konventionellen Brettschichtholz-Herstellungsprozesses erforderlich. Die Verklebung kann mittels zugelassener Leime durchgeführt werden. - – Ein nachträgliches Aufbringen der Kunstharzpressholzlamellen
12 ,13 ,19 ist möglich. Dies ermöglicht die nachträgliche Verstärkung bereits vorhandener Biegeträger aus Vollholz,Kantholz 18 oder aber Brettschichtholz – Ertüchtigung und Sanierung alter Holzkonstruktion. - - Das verdichtete Material ist schwer entflammbar, was eine hohe Feuerbeständigkeit bedeutet, wodurch zumindest eine zusätzliche Decklamelle zur finalen Schichtholzausbildung
14 entfällt.
- - An effective reinforcement of wooden beams
1 .30 .40 in terms of strength and rigidity while protecting the component from environmental influences. - - Due to the massive cross section of the synthetic
resin press lamellae 12 .13 These can be the first cracks or discontinuities in theadjacent board slat 2 .3 .4 .5 .6 .7 .8th .9 .10 .18 absorb relatively well, without it immediately leading to failure of the entire composite support1 .30 .40 comes. - - A large cross-sectional area with high flexural strength prevents premature delamination of the reinforcing
fins 11 .12 .13 , As a result, the strengths of the reinforcement are better utilized. This illustrates the nonlinear load-deformation behavior of the composite beams1 .30 .40 with plastic deformations in thecarrier loading zone 15 , - - An increase in strength and rigidity allows the use of slim components (low height).
- - A combination of reinforcement and protection function - the increase in load capacity and durability combined or separated in function is possible.
- - An application in the eye area by the top and bottom sealing of the main attack surfaces is possible without special protective measures, with a protection of the composite support
1 .30 .40 is reached before surface water and at the supports before rising damp. - - It is achieved an increased transverse compressive strength of the support and on load discharges.
- - The resin presswood slats
12 .13 .19 have high strength, because natural wood defects, such. B. branches are distributed through the layered arrangement of the veneers over the cross section. - - For gluing the
different slats 2 to13 or12 and18 in wood glueing operation in a single operation, no conversion of the conventional glulam wood manufacturing process is required. The bonding can be carried out using approved glues. - - Subsequent application of the synthetic
resin press lamellae 12 .13 .19 is possible. This allows the subsequent reinforcement of existing bending beams made of solid wood, squaredtimber 18 or glulam - upgrading and refurbishment of old wooden structures. - - The compacted material is flame retardant, which means high fire resistance, creating at least one additional cover plate for
final plywood training 14 eliminated.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Verbundträgercomposite beam
- 22
- Erste BrettlamelleFirst board lamella
- 33
- Zweite BrettlamelleSecond board lamella
- 44
- Dritte BrettlamelleThird board lamella
- 55
- Vierte BrettlamelleFourth board lamella
- 66
- Fünfte BrettlamelleFifth board lamella
- 77
- Sechste BrettlamelleSixth board lamella
- 88th
- Siebente BrettlamelleSeventh board lamella
- 99
- Achte BrettlamelleEighth board lamella
- 1010
- Neunte BrettlamelleNinth board lamella
- 1111
- Erste VerstärkungslamelleFirst reinforcement lamella
- 1212
- Zweite VerstärkungslamelleSecond reinforcement lamella
- 1313
- Dritte VerstärkungslamelleThird reinforcement lamella
- 1414
- SchichtholzausbildungPlywood training
- 1515
- Belastungszoneloading zone
- 1616
- Querschnittcross-section
- 1717
- Mittenachsemid-axis
- 1818
- Kantholztimber
- 1919
- KunstharzpressholzlamelleLaminated densified wood slat
- 2020
- Erstes LamellenteilFirst lamella part
- 2121
- Zweites LamellenteilSecond fin part
- 2222
- Erste AnbindungFirst connection
- 2323
- Zweite AnbindungSecond connection
- 3030
- Zweiter VerbundträgerSecond composite carrier
- 4040
- Dritter VerbundträgerThird composite beam
- ll
- Trägerlängebeam length
- dd
- Dicke einer LamelleThickness of a lamella
- dFvV d FvV
- Furnierschichtholzdicke vor der VerpressungVeneer plywood thickness before grouting
- dFnV d FnV
- Furnierschichtholzdicke nach der VerpressungVeneer plywood thickness after grouting
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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