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Die Erfindung betrifft ein Holzbauelement zur Verwendung als Wandelement für Gebäude nach Anspruch 1.
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Während in der Vergangenheit insbesondere Gebäude in der Fachwerkbauweise, Skelettbauweise oder auch Blockbauweise ausgeführt wurden, kommen heute vorrangig die Holzrahmenbauweise oder die Massivholzbauweisen zum Einsatz. Gerade bei der heute üblichen Holzrahmenbauweise stellt die Herstellung von mehrgeschossigen Gebäuden ein Problem dar, da die Tragfähigkeit der Holzgrundstruktur nur eingeschränkt hierfür geeignet ist. Bei der Massivbauweise dagegen findet ein extrem hoher Holzverbrauch mit den damit verbundenen Kosten statt. Zudem kann eine heute notwendige zusätzliche Dämmschicht nur separat auf die Tragschicht angeordnet werden, wodurch extreme Wanddicken entstehen.
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Ein weiteres, insbesondere in der Zukunft auftretendes Problem wird die Wiederverwertbarkeit der verwendeten Wandelemente sein. Da ein Großteil der heutigen Wandelemente, insbesondere im Holzfertigbau, eine Vielzahl von Klebeverbindungen zwischen einzelnen Elementen aufweist, die neben gegebenenfalls schädlichen Ausdünstungen für den Bewohner auch eine effektive und einfache Wiederverwertung der verwendeten Rohstoffe verhindern.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Holzbauelement mit einer hohen Tragfähigkeit bei einem geringstmöglichen Holzverbrauch bereitzustellen, das besonders einfach wieder verwertbar und besonders schadstoffarm ist.
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Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Holzbauelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Dabei sind alle beschriebenen Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Das erfindungsgemäße Holzbauelement zur Verwendung als Wandelement für Gebäude umfasst eine Mehrzahl von aneinander liegenden Lagen, die jeweils eine Vielzahl an Stäben aufweisen, wobei die Stäbe einer Lage parallel, in einer Ebene und beabstandet zueinander angeordnet und aneinander grenzende Lagen diagonal zueinander ausgerichtet sind, wobei jeder Stab einer ersten Lage zumindest in einem Kontaktbereich mit einem Stab einer zweiten Lage eine Oberflächenstrukturierung aufweist, die korrespondierend zu der Oberflächenstrukturierung des kontaktierten Stabes der zweiten Lage ausgebildet und ausgerichtet ist, wobei die Oberflächenstrukturen der in Kontakt stehenden Stäbe ineinandergreifen und wobei im Kontaktbereich der Stäbe ein Verbindungsmittel angeordnet ist.
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Die Verzahnung der einzelnen Lagen über die aneinander liegenden Kontaktbereiche der Stäbe jeder Lage und die diagonale Ausrichtung von zwei aneinandergrenzenden Lagen ermöglicht eine besonders einfache und gleichmäßige Verteilung von auf das Wandelement wirkenden Kräften.
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Aufgrund des erfinderischen strukturellen Aufbaus aus aneinandergrenzenden Lagen aus einzelnen beabstandeten Stäben kann die Kraftaufnahmefähigkeit des Wandelementes besonders einfach und individuell angepasst werden. Zudem ist es möglich, für die zu erwartende Krafteinwirkung eine minimal notwendige Menge an Holzmaterial einzusetzen. Die Verzahnung und das nur im Knotenpunkt (Kreuzungspunkt) der Stäbe angeordnete Verbindungsmittel ermöglichen zudem eine besonders einfache Demontage des Wandelementes. Zudem ermöglicht die Ausgestaltung des Wandelements einen strukturellen Aufbau, der vollständig klebemittelfrei oder zumindest weitestgehend vollständig klebemittelfrei ist, wodurch gegebenenfalls gesundheitsschädliche Ausdünstungen vollständig vermieden bzw. weitestgehend verhindert werden.
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Das Holzbauelement ist insbesondere als tragendes Wandelement für Gebäude ausgebildet. Dabei kann es sowohl als tragendes Wandelement bei eingeschossigen Gebäuden als auch als tragendes Wandelement bei mehrgeschossigen Gebäuden eingesetzt werden.
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Das Holzbauelement kann sowohl im Kopf- als auch im Fußbereich weitere, sich über die Breite des Holzbauelementes erstreckende Riegel aufweisen, die mit den Stäben der Lagen in Kontakt sind. Selbstverständlich kann das Holzbauelement auch seitlich derartige Riegel umfassen, die sich zwischen dem Kopf- und Fußbereich erstrecken.
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Das Holzbauelement umfasst vorteilhafterweise mindestens drei Lagen, die jeweils einzelne zueinander beabstandete Stäbe umfassen. D.h., die Lagen sind gestapelt übereinander (aneinander) angeordnet. Unter einer ersten Lage kann jede Lage des Holzbauelementes verstanden werden, die an eine andere (zweite) Lage des Holzbauelementes angrenzt.
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Jede Lage umfasst eine Vielzahl von Stäben. Unter Stäben sind Bauteile aus Holz oder Holzwerkstoff zu verstehen, deren Längenmaß deutlich größer als ihr Breitenmaß und/oder ihre Stärke ist. So werden unter Stäben insbesondere Leisten, Latten, Bretter oder Bohlen verstanden. Die Stäbe sind vorzugsweise über die Baulänge des Holzbauelementes durchgängig ausgebildet.
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Eine Vielzahl von Stäben sind in diesem Zusammenhang mindestens 3 Stäbe, die beabstandet, d.h., mit Abstand zueinander und somit ohne direkten Kontakt zueinander, angeordnet sind und eine Lage bilden.
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Parallel und in einer Ebene bedeutet, dass die mittleren Längsachsen der Stäbe einer Lage alle parallel angeordnet sind und in der durch die Höhe der Stäbe ausgebildeten Ebene liegen. Vorzugsweise sind zudem alle Stäbe einer Lage gleich stark (hoch), d.h., die Stäbe einer Lage sind vorzugsweise alle gleich dick. Auch können die Seitenkanten der Stäbe einer Lage parallel zueinander ausgerichtet sein. Die Stäbe weisen vorzugsweise eine quadratische oder rechtwinklige Querschnittsform auf.
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Weiter ist ein Verbindungsmittel angeordnet, das im Knotenbereich der Stäbe angeordnet ist. Unter dem Knotenbereich wird dabei ein Bereich des Holzbauelementes verstanden, bei dem aus jeder Lage mindestens ein Abschnitt eines Stabes vorliegt. D. h., in diesem Bereich ist ein durchgängiger Stapel an aneinander liegenden Stäben vorgesehen, so dass sich die Stäbe kreuzen. Der Knotenbereich erstreckt sich orthogonal zur Oberfläche des Holzbauelementes. Das Verbindungsmittel kann als separates Bauteil, bspw. als stiftförmiges hölzernes Verbindungsmittel oder Schraube ausgebildet sein. So kann ein einzelnes Verbindungsmittel angeordnet sein, das alle Lagen erfasst. Dies ist beispielsweise möglich über eine Holzschraube mit Vollgewinde oder einen Dübel, beispielsweise aus Holz oder Holzwerkstoff. Auch können mehrere Verbindungsmittel angeordnet sein, die alle Lagen oder jeweils ein oder zwei Lagen miteinander verbinden.
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Alternativ kann das Verbindungsmittel selbstverständlich auch als Klebstoff ausgebildet sein, der die jeweiligen Lagen im Knotenbereich miteinander verbindet, wobei hieran eine mögliche schädliche Ausdünstung und eine Erschwerung der Recycelbarkeit des Bauelements nachteilig ist.
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Diagonal zueinander sind zwei Lagen, wenn die Längsachsen der Stäbe einer ersten Lage in einem Winkel α=1°bis 89° zu den Längsachsen der Stäbe einer zweiten Lage ausgerichtet sind. Die diagonale Anordnung betrifft dabei ausschließlich zwei direkt aneinander, in Kontakt stehende Lagen. Neben den zueinander diagonal ausgerichteten Lagen kann das Holzbauelement jedoch auch Lagen umfassen, die gleichgerichtet (Winkel 0°) oder auch orthogonal (90°) zueinander ausgerichtet sind und dabei direkt aneinandergrenzen oder zueinander durch andere Lagen beabstandet sind.
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Die Oberflächenstrukturen sind korrespondierend d.h. ineinandergreifend, ausgebildet und zwar vorzugsweise derart, dass über die Oberflächenstrukturen von zwei direkt aneinander liegenden Oberflächen (von Stäben) gegenseitig Querkräfte übertragen werden können. So können die ineinandergreifenden Oberflächenstrukturen einen Formenschluss ausbilden. Gegebenenfalls können die Oberflächenstrukturen auch verklemmend ausgebildet sein, sodass ein Kraftschluss zwischen ihnen gebildet wird.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Oberflächenstrukturen als Rillen ausgebildet. Diese sind länglich ausgebildet und können einen unterschiedlichen Querschnitt aufweisen. Die Rillentiefe beträgt vorzugsweise zwischen 3 mm bis 10 mm.
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Besonders bevorzugt sind die Oberflächenstrukturen als Rillen mit einem trapezförmigen oder dreieckigen Querschnitt ausgebildet. Der dreieckige oder trapezförmige Querschnitt gewährleistet eine besonders einfache und umfassende Verzahnung der aneinander liegenden Stäbe und eine besonders gute und sichere Kraftübertragung zwischen den Stäben. Dabei weisen die trapezförmigen Rillen bevorzugt einen Flankenwinkel zwischen 15° und 90°, besonders bevorzugt zwischen 25° und 80° und vorteilhafterweise einen Flankenwinkel von 70° +/-5° auf, während die dreiecksförmigen Rillen bevorzugt einen Flankenwinkel zwischen 15° und 80°, besonders bevorzugt zwischen 25° und 70° und vorzugsweise einen Flankenwinkel von 45° +/-5° umfassen.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen 3 und 13 Lagen angeordnet sind, wobei vorzugsweise 4, 5, 6, 7, 9, 10 oder 13 Lagen angeordnet sind. Dabei ist die Anzahl der Lagen insbesondere abhängig von der notwendigen technischen Ausgestaltung. Über die Erhöhung der Lagen ist bspw. eine bessere Verteilung der auftretenden Kräfte möglich. Zum anderen kann über eine höhere Anzahl an Lagen auch eine bessere Schalldichtigkeit und Winddichtigkeit des Holzbauelementes erreicht werden. Der Winkel α zwischen zwei Lagen kann dabei beliebig gewählt werden, ist jedoch vorzugsweise gleich zwischen den Lagen eines Holzbauelementes. Auch können Lagen mit gleichem Drehwinkel angeordnet werden. So kann bspw. ein Holzbauelement mit 9 Lagen und einem Winkel α von jeweils 45° zwischen zwei benachbarten Lagen ausgebildet werden. Dabei sind bei der ersten, fünften und neunten Lage (Winkel 0°, 180° und 360°), bei der zweiten und sechsten Lage (Winkel 45° und 225°), bei der dritten und siebten Lage (Winkel 90° und 270°) und bei der vierten und achten Lage (Winkel 135° und 315°) die Längsachsenrichtung der jeweiligen Lagen (der Stäbe der jeweiligen Lage) gleich (Winkel 0° gegeneinander), d.h., die jeweiligen Lagen sind zueinander gleichgerichtet.
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Besonders bevorzugt beträgt der Winkel α zwischen zwei aneinandergrenzende Lagen 60°, bevorzugt 45°, besonders bevorzugt 30°, vorteilhaft 36° besonders vorteilhaft 20° und vorzugsweise 15°. Die vorgenannten Winkel zwischen den Lagen bewirken eine über die gesamte Fläche des Bauelements besonders gleichmäßige Lastverteilung der einwirkenden Kräfte. Zudem verbessern Sie ebenfalls die Schalldichtigkeit und Winddichtigkeit des Holzbauelementes. Auch ermöglichen sie eine besonders einfache Herstellung von als Rillen ausgebildeten Oberflächenstrukturen. So können bspw. bei einem Holzbauelement mit Rillen als Oberflächenstrukturen und einheitlichen Winkeln zwischen allen Lagen alle mit Rillen zu versehenden Oberflächen der Stäbe eine einheitliche Struktur und Ausrichtung erhalten. Zudem hat sich herausgestellt, dass bei Winkel α=45° oder α=60° eine besonders gute Lastübertragung der Lagen untereinander möglich ist.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ausrichtung einer als Rille ausgebildeten Oberflächenstruktur in einem Winkel 90°minus α/2 zur Außenkante der Stäbe ausgebildet ist.
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D.h., alle Stäbe eines Holzbauelementes erhalten eine identische rillenförmige Oberflächenstruktur, die in einem Winkel von 90° minus α/2 zur Außenkante des jeweiligen Stabes ausgerichtet ist. Dabei ist bei Stäben einer innen liegenden Lage mit beidseitiger Oberflächenstruktur die jeweilige Struktur von gegenüberliegenden Außenkanten ausgehend ausgerichtet. D.h., die beiden Oberflächen werden nicht ausgehend von der gleichen Außenkante strukturiert.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen zwei Stäben einer Lage ein Dämmstreifen, insbesondere ein Wärmedämmstreifen und / oder Schalldämmstreifen angeordnet ist. Hierdurch kann auf besonders einfache Weise der die Wärmedämmung, die Schalldämmung und/oder die Winddichtigkeit des Holzbauelementes verbessert werden. Zudem kann die Dämmebene in die Tragebene gelegt werden, wodurch die Wandelemente besonders dünn ausgebildet werden können.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Stäbe quadratisch oder rechtwinklig ausgebildet und weisen eine Dicke zwischen 20 mm bis 70 mm und eine Breite zwischen 60 mm bis 250 mm auf. Die bevorzugten Maße ermöglichen die Herstellung von Wandelementen über das gesamte Spektrum von tragenden Wänden für eingeschossige Bauten bis zu tragenden Wänden für mehrgeschossige Bauten. Dabei weisen die Stäbe einer Lage vorzugsweise die gleiche Dicke auf. Auch können die einzelnen Lagen alle gleich dick oder bspw. bei besonderen Lastverhältnissen die Lagen unterschiedlich dick ausgebildet sein. So können bspw. bei hohen auftretenden Vertikallasten die Stäbe der vertikal ausgerichteten Lagen dicker gegenüber den Stäben der hierzu diagonal angeordneten Lagen sein.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Abstand zwischen den Außenkanten von zwei Stäben einer Lage zwischen 60 und 500 mm, besonders bevorzugt zwischen 100 bis 450 mm beträgt.
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Grundsätzlich können die Abstände der Stäbe einer Lage unterschiedlich sein. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den Außenkanten der Stäbe einer Lage jedoch regelmäßig, d. h. zwischen allen Stäben einer Lage gleich. Bspw. bei Winkel a=30° oder a=60° können die Abstände zwischen allen Stäben sämtlicher Lagen eines Holzbauelementes ebenfalls gleich sein. Genauso können alle Stäbe einer Lage bzw. alle Stäbe eines Holzbauelementes die gleiche Breite, Höhe und/oder die gleiche Querschnittsform aufweisen.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit einem Winkel zwischen zwei angrenzenden Lagen von 45° näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 schematisch in einer Explosionsdarstellung ein Holzbauelement mit fünf Lagen;
- 2 schematisch in einer Ansicht einen Ausschnitt aus dem Holzbauelement aus 1;
- 3 schematisch in einer perspektivischen Ansicht einen Ausschnitt aus dem Kantenbereich des Holzbauelements aus 1;
- 4 schematisch in einen Querschnitt das Holzbauelement aus 1.
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1 zeigt in einer Explosionsdarstellung ein Holzbauelement 1 mit fünf Lagen 2, 3, 4, 5, 6. Jede Lage 2, 3, 4, 5, 6 umfasst eine Mehrzahl an Stäben 7. Alle Stäbe 7 einer Lage 2, 3, 4, 5,6 sind in einer Ebene und beabstandet zueinander angeordnet. Die Stäbe 7 einer Lage 2, 3, 4, 5, 6 sind alle in die gleiche Richtung ausgerichtet, d.h. die Längsachsen der Stäbe 7 bzw. die Stäbe 7 einer Lage 2, 3, 4, 5, 6 sind alle parallel zueinander angeordnet.
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Wie in 1 dargestellt, ist die erste Lage 2 (alle Stäbe 7 der ersten Lage 2) in Vertikalrichtung ausgerichtet. Die zweite Lage 3 ist diagonal hierzu, hier in einem Winkel α=45° angeordnet. Jede weitere Lage 4, 5, 6 ist um jeweils weitere 45° gedreht. D.h. dass die dritte Lage 4 gegenüber der zweiten Lage 3, die vierte Lage 5 gegenüber der dritten Lage 4 und die fünfte Lage 6 gegenüber der vierten Lage 5 jeweils um einen Winkel α=45° verdreht ist. Alle Lagen weisen somit einen Winkel α von 45° zur angrenzenden Lage auf. Bei einem fünflagigen Aufbau sind die beiden äußeren Lagen, d.h. die erste Lage 2 und die fünfte Lage 6, gleichgerichtet angeordnet.
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Die Stäbe 7 sind aus Vollholz und derart ausgebildet, dass die Faserrichtung (durch einen Doppelpfeil dargestellt) des Holzes der Längsachsenrichtung des Stabes 7 entspricht.
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Bei den Stäben 7 kann aufgrund der Profilierung zwischen Bruttostärke und Nettostärke unterschieden werden. Dabei wird unter der Bruttostärke die Stärke der Stäbe 7 mit der Profilierung verstanden, während unter der Nettostärke der Abstand der beiden Profilgründe bzw. bei den Außenlagen des einen Profilgrundes zur Außenfläche des Stabes (die unprofiliert ist) verstanden wird. Die Bruttostärke der Stäbe 7 ist hier bei allen Lagen 2, 3, 4, 5, 6, gleich. In diesem Fall beträgt die Bruttostärke der Stäbe 7 bei allen Lagen 2, 3, 4, 5, 6 40 mm. Die Dicke des Holzbauelementes 1 errechnet sich aufgrund der Profilierungen und unter der Voraussetzung, dass alle Profilierungen die gleiche Tiefe (Abstand Oberfläche Stab bis in den Profilgrund) und alle Stäbe die gleiche Stärke haben, ganz allgemein nach der Formel: Anzahl der Lagen x Bruttostärke - (Anzahl der Lagen - 1) x Profilierungstiefe, sodass das Holzbauelement 1 hier eine Gesamtstärke von 18 cm aufweist. Alternativ können die Lagen auch unterschiedlich hoch ausgebildet werden.
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Die Länge der Stäbe 7 ist entsprechend an die Außenabmessung des Holzbauelementes 1 angepasst. Die Breite der Stäbe 7 kann individuell ausgestaltet werden. Vorteilhaft - wie auch hier erfolgt - sind die Stäbe 7 einer Lage 2, 3, 4, 5, 6 gleich breit, wobei die zweite und vierte Lage 3, 5 im Randbereich einen Stab 7 aufweisen, der aufgrund seiner Position geringfügig schmaler ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Stäbe 7 der ersten, dritten und fünften Lage 2, 4, 6 und die Stäbe 7 der zweiten und vierten Lage 3, 5 gleich breit. Es können aber auch unterschiedlich breite Stäbe 7 in einer Lage 2, 3, 4, 5, 6 angeordnet werden.
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Der Zwischenraum zwischen den Stäben 7, d. h. der Abstand 8 zwischen den äußeren Längskanten der Stäbe 7, ist individuell ausgestaltbar, jedoch vorteilhaft zu mindestens innerhalb einer Lage gleich. Anzumerken ist jedoch, dass zwischen den Stäben 7 einer Lage 2, 3, 4, 5, 6, grundsätzlich jedoch ein Abstand 8 ausgebildet wird und die Stäbe 7 nicht direkt aneinander anliegen.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel (1) sind die Abstände 8 zwischen den Stäben 7 der ersten, dritten und fünften Lage 2, 4, 6 gleich. Dabei ist der Abstand 8 zwischen zwei Stäben 7 identisch mit der Breite der verwendeten Stäbe 7 in dieser Lage 2, 4, 6. Die Abstände 8 zwischen den Stäben 7 der zweiten und vierten Lage 3, 5 weisen in diesem Ausführungsbeispiel zur Breite der Stäbe ein Verhältnis von 1,8:1 auf, sind also deutlich größer als die Stäbe 7 breit sind.
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Grundsätzlich sind sowohl die Breiten der Stäbe 7 als auch die Abstände 8 der Stäbe 7 einer Lage 2, 3, 4, 5, 6 individuell auf die jeweiligen zu erwartenden Belastungen anpassbar, sodass unabhängig vom grundsätzlichen Prinzip sowohl innerhalb einer Lage 2, 3, 4, 5, 6 unterschiedliche Abstände 8 zwischen den Stäben 7 und unterschiedlich breite Stäbe 7 eingesetzt werden können. Selbstverständlich können auch die Breiten der Stäbe 7 und Abstände 8 der Stäbe 7 einer Lage 2, 3, 4, 5, 6 bei allen Lagen 2, 3, 4, 5, 6 gleich, bei allen Lagen 2, 3, 4, 5, 6 unterschiedlich oder jeweils bei mehreren Lagen 2, 3, 4, 5, 6 gleich unterschiedlich ausgebildet sein.
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2 zeigt einen Ausschnitt des Holzbauelements 1 aus 1. Dabei sind Stäbe 7 der ersten Lage 2, im 45°-Winkel hierzu versetzt Stäbe 7 der zweiten Lage 3, hierzu wiederum im 45°-Winkel versetzt Stäbe 7 der dritten Lage 4 und gegenüber der dritten Lage 4 nochmals um einen weiteren 45°-Winkel versetzt Stäbe 7 der vierten Lage 5 dargestellt. Die Stäbe 7 der fünften Lage 6 sind identisch zu den Stäben7 der ersten Lage 2 positioniert und daher hier nicht sichtbar.
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Die einzelnen Stäbe 7 weisen eine Oberflächenstrukturierung 9 auf, die hier über die gesamte Stablänge 7 ausgebildet ist. Alternativ kann sie auch nur in den Kontaktbereichen der Stäbe 7 von zwei Lagen 2, 3, 4, 5, 6 ausgebildet sein. Die Oberflächenstrukturierung 9 ist bei den Stäben 7 der zweiten, dritten und vierten Lage 3, 4, 5 jeweils auf beiden sich gegenüberliegenden „Haupt“-Oberflächen der Stäbe 7 angeordnet, während sie bei der ersten und fünften Lage 2, 6 nur jeweils auf der nach innen gerichteten Oberfläche der Stäbe 7 angeordnet vorliegt.
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Die Oberflächenstrukturierung 9 ist hier bei allen Stäben 7 und auf allen Oberflächen identisch. Die Oberflächenstrukturen 9 sind als Längsrillen, die hier im Querschnitt trapezförmig sind, ausgebildet. Dabei sind die trapezförmigen Rillen derart ausgebildet, dass die Oberflächenstrukturen von zwei aneinander liegenden Stäben 7 ineinandergreifen (verzahnt sind), entsprechend zwei ineinandergreifenden Zahnrädern. Alternativ könnte die Oberflächenstrukturierung 9 beispielsweise auch rillenförmig, jedoch im Querschnitt dreieckig, quadratisch oder rechteckig ausgebildet sein.
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Wie bereits erwähnt, sind die einzelnen Lagen 2, 3, 4, 5, 6 zueinander im Winkel α=45° ausgerichtet. Damit alle verwendeten Stäbe 7 die gleiche Oberflächenstruktur 9 mit einer identischen Ausrichtung aufweisen können, sind die Oberflächenstrukturen 9, hier die Längsrichtung der Rillen, in einem Winkel von 90° minus der Winkelhalbierenden des Winkels α zur Außenkante des jeweiligen Stabes 7, d. h. hier in einem Winkel von β= 67, 5° ausgerichtet.
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Im Knotenbereich 13, in dem jeweils ein Stab 7 einer jeden Lage 2, 3, 4, 5, 6 übereinander angeordnet sind, ist zudem eine Schraube 11 als Verbindungsmittel angeordnet, die alle Lagen 2, 3, 4, 5, 6 erfasst und alle Lagen 2, 3, 4, 5, 6 aneinander fixiert. Hierdurch ist eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Lagen 2, 3, 4, 5 gewährleistet. Die Schraube 11 ist hier als Holzschraube mit Vollgewinde ausgebildet.
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3 zeigt schematisch in einer perspektivischen Ansicht einen Ausschnitt aus dem Kantenbereich des Holzbauelements 1 aus 1. Deutlich sichtbar sind die fünf übereinander angeordneten Lagen 2, 3, 4, 5, 6 und die zu den jeweiligen Lagen 2, 3, 4, 5, 6 gehörenden Stäbe 7. Die Stäbe 7 einer Lage 2, 3, 4, 5, 6, sind gleichmäßig über die gesamte Breite der Lage 2, 3, 4, 5, 6 verteilt, d. h., dass die Abstände 8 zwischen den Stäben 7 einer Lage 2, 3, 4, 5, 6 jeweils gleich sind. Während die jeweiligen Stabbreiten aller Stäbe 7 sämtlicher Lagen 2, 3, 4, 5, 6 identisch sind, sind die Abstände der Stäbe 7 der zweiten und vierten Lage 3, 5 im Verhältnis 1,8: 1 zur Stabbreite und die Abstände der Stäbe 7 der ersten, dritten und fünften Lage 2, 4, 6 im Verhältnis 1:1 zur Stabbreite ausgebildet. Die Stärke der Stäbe 7 ist bei allen Stäben 7 über alle Lagen 2, 3, 4, 5, 6 gleich.
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4 zeigt schematisch in einem Querschnitt einen Knotenbereich 13, in dem alle fünf Lagen 2, 3, 4, 5, 6 des Holzbauelementes 1 übereinander angeordnet sind und mit dem Kontaktbereichen 10 aneinander liegen. Deutlich erkennbar sind auf den jeweiligen Oberflächen der Stäbe 7 die als Oberflächenstrukturen 9 ausgebildeten Rillen, die im Querschnitt trapezförmigen sind. Dabei ist gut erkennbar, wie die trapezförmig Rillen von zwei aneinander liegenden Stäben 7 jeweils ineinandergreifen und miteinander verzahnt sind. Durch das Ineinandergreifen der Oberflächenstrukturen der aneinander liegenden Stäbe 7 erfolgte eine besonders vorteilhafte gleichmäßige Lastverteilung über das gesamte Holzbauelement.
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Wie bereits erwähnt ist beispielsweise auch ein dreieckiger, quadratischer oder rechtwinkliger Querschnitt der als Rillen ausgebildeten Oberflächenstrukturen 9 denkbar. Zur abschließenden Fixierung der einzelnen Lagen 2, 3, 4, 5, 6 aneinander ist zudem die Schraube 11 angeordnet, die alle Lagen 2, 3, 4, 5, 6 erfasst und diese zusammenhält.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Holzbauelement
- 2
- erste Lage
- 3
- zweite Lage
- 4
- dritte Lage
- 5
- vierte Lage
- 6
- fünfte Lage
- 7
- Stab
- 8
- Abstand
- 9
- Oberflächenstruktur
- 10
- Kontaktbereich
- 11
- Schraube
- 12
- Kantenbereich
- 13
- Knotenbereich
