DE202015106882U1 - Construction beam with wooden straps and a reinforced composite web - Google Patents
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Abstract
Konstruktionsträger mit Holzgurten (1) und verstärktem Steg (2), dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens durch zwei, im Abstand voneinander angeordnete, prismatische Gurte (1) gebildet wird, die wenigstens ein, senkrecht zur Längsachse der Gurte (1) verlaufender Steg (2) aus Verbundwerkstoff zusammenhält, der (2) an den beiden Enden in den Gurten (1) durch konische Erweiterung und durch eine Klebeverbindung (3a) befestigt ist, wobei der Steg (2) Stahlbewehrungen (4)(5) umfasst, die im Steg (2) in der Längsrichtung der Gurte eingebaut sind.Construction beam with wooden straps (1) and reinforced web (2), characterized in that it is formed by at least two prismatic straps (1) spaced apart from each other and comprising at least one web (4) perpendicular to the longitudinal axis of the straps (1). 2) of composite material (2) fastened at both ends in the straps (1) by conical enlargement and by an adhesive joint (3a), the web (2) comprising steel reinforcements (4) (5) Bridge (2) are installed in the longitudinal direction of the straps.
Description
Gebiet der TechnikField of engineering
Technische Lösung mit einem Konstruktionsträger, den zwei Gurte aus verleimten Brettschichtholz bilden, zwischen denen mindestens ein Steg aus verstärktem Verbundwerkstoff befestigt ist.Technical solution with a construction beam made up of two glued glulam beams between which at least one reinforced composite web is attached.
Stand der TechnikState of the art
Gekrümmter Vollwandträger ist einer der meistgenutzten Konstruktionselemente des Bauwesens. Wegen ihrer Nutzungseigenschaften sind Holzträger bzw. Träger mit Holzgurten beliebt, die für leichte montierte Decken, Dächer, Dachstuhlkonstruktionen oder für Gitter für Gebäudenhüllen bestimmt sind.Curved solid wall beam is one of the most widely used construction elements of the construction industry. Because of their usefulness, wooden girders or girders are popular for use with light mounted ceilings, roofs, roof structures, or building envelope grids.
Für weniger belastete oder relativ kleine Trägerlängen werden üblicherweise massive Holzbalken bzw. Holzbohlen (Pfosten) verwendet. Von großem Vorteil für die Balken-Holzträger sind die unkomplizierte Herstellung, das günstige Masse-Festigkeits-Verhältnis, die einfache Handhabung und die Möglichkeit der nachträglichen Änderungen an der Baustelle. Holz ist auch ein erneuerbarer Werkstoff und der bei der Herstellung von Trägern entstehende Abfall ist auch ein geeignetes Material, aus dem der Verbundwerkstoff hergestellt werden kann. Hingegen bei den Nachteilen können das im Vergleich zu Trägern aus anderen Materialien geringere Elastizitätsmodul sowie die Brennbarkeit angeführt werden.For less loaded or relatively small beam lengths usually solid wooden beams or wooden planks (posts) are used. Of great advantage for the beam-wood beams are the uncomplicated production, the favorable mass-strength ratio, ease of use and the possibility of subsequent changes to the site. Wood is also a renewable material and the waste produced in the manufacture of beams is also a suitable material from which the composite can be made. On the other hand, with regard to the disadvantages, the lower modulus of elasticity and the flammability can be cited compared to carriers made of other materials.
Um größere Spannweiten der Baukonstruktionen zu erzielen, bzw. in der Baupraxis werden aus Holz oder aus Holzprodukten bestehende Vollwandträger mit der Querschnittsform I oder H verwendet. Konstruktionsmäßig handelt es sich um Holzgurte, die überwiegend aus getrocknetem gehobeltem Fichtenschnittholz hergestellt sind und auf einen Steg aus Hartholzfaserplatten geklebt werden, die meistens Spanplatten aus Hackschnitzeln sind. Der Plattensteg wird mit einer Keilverbindung in eingefräste Nuten des Ober- und Untergurtes eingeklebt. Die Gurte sind meistens mittels Zinkenverbindungen verlängert. Solche Träger werden meistens I-OSB genannt. Im Unterschied zu den traditionellen massiven Holzbalken sind I-OSB-Holzträger formbeständiger und leichter. Darüber hinaus sind sie in der Lage, auch bei großen Konstruktionslängen große Belastung zu übertragen. Die Elemente lassen sich genauso leicht bearbeiten wie Balkenträger und sind einfach zu handhaben. In den Steg können im beschränkten Maße Öffnungen hineingebohrt werden, um senkrecht zu den Trägern Installationen zu führen. Ein Nachteil dieser Träger besteht in der begrenzten Festigkeit des Holzfaserplattenstegs. Langfristig wirkende Last, Belastung oder Feuchtigkeit können diese Festigkeit verringern.In order to achieve larger spans of the building structures, or in the construction practice existing solid wall girder with the cross-sectional shape I or H are used made of wood or wood products. Structurally, these are wooden harnesses made predominantly of dried planed spruce lumber and glued to a web of hardwood fiberboard, which are mostly chipboard from wood chips. The plate web is glued with a wedge connection in milled grooves of the upper and lower flange. The straps are usually extended by means of tine connections. Such carriers are mostly called I-OSB. Unlike traditional solid wood beams, I-OSB wood beams are more dimensionally stable and lighter. In addition, they are able to transmit large loads even with large construction lengths. The elements are as easy to work with as beam supports and are easy to handle. Openings can be drilled to a limited extent into the bridge to guide installations perpendicular to the supports. A disadvantage of these carriers is the limited strength of the fibreboard web. Long-term load, load or moisture can reduce this strength.
Als weitere Variante der häufig verwendeten, auf Basis von Holz oder Holzmaterialien hergestellten Träger sind Schalungsträger anzusehen. Das sind Träger für Systemschalungen (etwa DOKA bzw. PERI). Die bauliche Anordnung ist gleich wie bei den I-OSB-Trägern. Die Holzgurte sind aus hochwertigen, mechanisch sortierten Holzprofilen und der Steg besteht aus einer speziellen Pressplatte oder aus einem dreischichtigen verleimten Profil (DOKA H20, PERI VT). Die Enden der Träger sind verstärkt, bzw. beschlagen und abgeschrägt, dies wegen der Beständigkeit, um viele Male wiederholt gebraucht werden zu können. Vorteilhaft ist die große Tragfähigkeit, während die übrigen Eigenschaften ähnlich wie bei den I-OSB-Trägern sind. Vom Nachteil ist der hohe Anschaffungspreis.As a further variant of the commonly used, made on the basis of wood or wood materials support formwork support are to be considered. These are carriers for system shuttering (such as DOKA and PERI). The structural arrangement is the same as in the I-OSB carriers. The wooden straps are made of high quality, mechanically sorted wooden profiles and the bridge consists of a special press plate or a three-layer glued profile (DOKA H20, PERI VT). The ends of the beams are reinforced, or misted and bevelled, because of the durability to be used repeatedly many times. Advantageous is the high load capacity, while the other properties are similar to the I-OSB carriers. The disadvantage is the high purchase price.
Die Gesellschaft PERI hat eine spezielle Variante des Schalungsträgers mit fachwerkartigem Steg aus verleimten Profilen und Holzgurten – den Träger PERI GT 24 – entwickelt. Der Träger weist eine größere statische Höhe und dadurch eine größere Tragfähigkeit bei geringerem Eigengewicht auf. Die übrigen Eigenschaften sind ähnlich wie bei anderen Schalungsträgern.The company PERI has developed a special variant of the formwork girder with truss-like web made of glued profiles and wooden belts - the carrier PERI GT 24. The carrier has a greater static height and thus a greater carrying capacity at a lower dead weight. The other properties are similar to other formwork beams.
Nicht zuletzt ist noch eine kombinierte Variante von Stahl-Holz-Trägern, von sog. POSI-JOIST-Trägern zu erwähnen, deren Gurte aus Holz, und deren Stege aus Stahl-Streben (Fachwerk aus Stahlblechen) sind. Bestandteile der Posi-Joist-Träger sind Holzgurte und zwei Reihen Stahlstreben Posi-Strut. Die Verbindung zwischen der Leichtigkeit des Holzes und der Festigkeit des Stahls erlaubt es, eine viel größere Spannweite zu überbrücken als mit den übrigen Holzträgern. Die Holzträger oder Holzgurt-Träger werden zwar in der Praxis viel gebraucht, erreichen jedoch nicht die hohe Tragfähigkeit der Stahlwalzprofile.Last but not least is a combined variant of steel-wood beams, to mention of so-called. POSI-JOIST straps, whose straps are made of wood, and their webs of steel struts (framework of steel sheets) are. Components of the Posi-Joist straps are wooden straps and two rows of steel braces Posi-Strut. The connection between the lightness of the wood and the strength of the steel allows to bridge a much wider span than with the other timber beams. While the wood beams or girders are much needed in practice, they do not achieve the high bearing capacity of the steel girders.
Wesen der technischen LösungEssence of the technical solution
Die technische Lösung besteht im Wesentlichen in der Konstruktion eines gekrümmten Vollwandträgers mit Holzgurten. Er garantiert im Zusammenwirken mit dem verstärkten Verbundwerkstoff-Steg ein optimales Verhalten im Querschnitt des I-Trägers sowie eine hohe Tragfähigkeit des Elements, die höher ist als die Tragfähigkeit von herkömmlichen Trägern auf Holzbasis.The technical solution consists essentially in the construction of a curved solid wall support with wooden straps. In combination with the reinforced composite web, it guarantees optimum behavior in the cross-section of the I-beam as well as a high bearing capacity of the element, which is higher than the load capacity of conventional wooden-based supports.
Die technische Lösung betrifft einen Konstruktionsträger mit mindestens zwei im Abstand voneinander angeordneten, prismatischen, aus verleimten harten Bretterschichtholz hergestellten Gurten, die wenigstens durch einen, senkrecht zur Längsachse der Gurte positionierten Steg miteinander verbunden sind. Der Steg ist an beiden Enden in den Gurten befestigt. Die Befestigung erfolgt mit einer konischen Erweiterung und einer Klebeverbindung, wobei drinnen im Steg längst der Gurte Bewehrungsstahl verlegt ist.The technical solution relates to a construction support with at least two spaced, prismatic, made of glued hard laminated plywood straps that are connected together at least by one, positioned perpendicular to the longitudinal axis of the straps web. The bridge is attached at both ends in the straps. The attachment is made with a conical extension and an adhesive connection, wherein Inside the bridge long ago the straps reinforcing steel is laid.
Nach einer günstigen Ausführung besteht ein Gurt aus einem oder mehreren, formidentischen Teilen, die miteinander verbunden sind, dies entweder durch eine direkte Klebeverbindung oder durch eine bogenförmige, im Mittelteil der Stegebene befindliche Klebeverbindung. Die Gurtenteile weisen identische Ausrichtung der Holzlamellen auf.According to a favorable embodiment, a belt consists of one or more, identical parts, which are connected to each other, either by a direct adhesive connection or by an arcuate, located in the middle part of the horizontal plane adhesive bond. The strap parts have identical alignment of the wooden lamellae.
Der Steg besteht entweder aus einem Teil oder kann durch zwei identische Teile gebildet werden, die durch eine flache, senkrecht zu Längsachsen der Gurte befindliche Klebeverbindung miteinander verbunden sind. Die Ausrichtung der Holzlamellen der Gurtkomponente ist identisch. Nach einer anderen günstigen Ausführung kann der Gurt aus drei oder mehreren Teilen bestehen, die entweder durch direkte oder durch bogenförmige Klebeverbindungen zusammengefügt sind, wobei die Gurte durch zwei identische Stegteile zusammengehalten werden, die von zwei gegenüberliegenden Seiten einen Gurt-Mittelteil umgeben. Die Ausrichtung der Holzlamellen des von den Stegteilen umspannten Gurtteils ist identisch oder kann anders sein als bei den beiden benachbarten Gurtteilen.The web consists either of a part or can be formed by two identical parts which are interconnected by a flat, perpendicular to the longitudinal axes of the straps adhesive bond. The orientation of the wooden lamellae of the belt component is identical. According to another favorable embodiment, the belt may consist of three or more parts, which are joined together either by direct or by arcuate adhesive joints, wherein the straps are held together by two identical web portions which surround a belt middle portion from two opposite sides. The orientation of the wood slats of the web portion spanned by the web parts is identical or may be different than the two adjacent belt parts.
Auf günstige Weise wird der Steg aus einer Verbundwerkstoffmischung von Polyesterharz und Hackschnitzelfüllung hergestellt. Hackschnitzel werden durch die Verarbeitung von Abfall aus der Fertigung von Holzprodukten gewonnen. Auch der Steg kann aus einer Verbundwerkstoffmischung hergestellt werden, deren Bestandteile von der Masse her in Bezug auf die Gesamtmasse der Verbundwerkstoffmischung entweder 30–70% Holz und 30–70% Polyvinylchlorid oder 30–70% Holz und 30–70% Polyethylen mit einer hohen Dichte oder 30–70% Holz und 30–70% Polypropylen sind.Conveniently, the bridge is made of a composite material mixture of polyester resin and woodchip filling. Wood chips are obtained by processing waste from the production of wood products. Also, the web can be made from a composite material composition of which, in terms of the total mass of the composite mixture, is either 30-70% wood and 30-70% polyvinyl chloride or 30-70% wood and 30-70% polyethylene with a high mass Dense or 30-70% wood and 30-70% polypropylene.
In jedem Steg, bzw. in jeder Stegkomponente ist an jedem Ende im konischen Teil wenigstens eine den Steg in Längsrichtung zum Gurt durchlaufende Endbewehrung aus Stahl und wenigstens eine Stahlbewehrung eingebaut, die den Steg in länglicher Richtung zu den Gurten, diagonal abwechselnd von einer Randverstärkung zur nächsten durchläuft. Die länglichen Randverstärkungen des Stegs sind mit der Verstärkung, die den Steg diagonal abwechselnd von einer Endbewehrung zur nächsten durchläuft, durch Schweißnähte verbunden. Im günstigen Fall sind die Verstärkungen aus dem Betonstahl der Klasse B500B oder B420B hergestellt. Dank diesen Verstärkungen wird die statische Tragfähigkeit des Konstruktionsträgers mit dem Verbundwerkstoff-Steg erhöht.In each web, or in each web component at least one of the web in the longitudinal direction of the belt continuous end reinforcement made of steel and at least one steel reinforcement is installed at each end, the web in an oblong direction to the straps, diagonal alternately from an edge reinforcement goes through next. The elongated edge reinforcements of the web are connected by welds with the reinforcement, which passes through the bridge diagonally alternately from one end reinforcement to the next. In a favorable case, the reinforcements are made of reinforcing steel of class B500B or B420B. These reinforcements increase the static load carrying capacity of the structural beam with the composite web.
Der Hauptvorteil des Konstruktionsträgers im Sinne der technischen Lösung besteht in seiner hohen Tragfähigkeit unter Beibehaltung der niedrigen Masse des Elements.The main advantage of the construction support in terms of the technical solution is its high load-bearing capacity while maintaining the low mass of the element.
AbbildungsverzeichnisList of Figures
Der den Holzgurt und den verstärkten Verbundwerkstoffsteg aufweisende Konstruktionsträger ist weiter unten mit Hilfe von Ausführungsbeispielen beschrieben, die jedoch keineswegs andere Ausführungen beschränken, die im Umfang der Schutzansprüche möglich sind.The construction beam having the wood belt and the reinforced composite web is described below with the aid of exemplary embodiments, which, however, by no means limit other embodiments which are possible within the scope of the claims.
Beispiele für die Verwirklichung einer technischen LösungExamples of the realization of a technical solution
Beispiel 1example 1
Der Konstruktionsträger (
Beispiel 2Example 2
Der Konstruktionsträger umfasst zwei, im Abstand voneinander angeordnete prismatische Gurte
Industrielle NutzbarkeitIndustrial usability
Die den Holzgurt und den verstärkten Verbundwerkstoff-Steg umfassende Konstruktionsträger sind für Tragelemente von Decken-, Dach-, Dachstuhlkonstruktionen sowie für Gebäudehüllen-Konstruktionen von zivilen Verwaltungsgebäuden und von Industriebauwerken bestimmt. Sie finden weiter als Träger von Systemschalungen Anwendung. Sie sind auch für Verkehrsbauten einsetzbar, etwa für Stege und für Brücken mit kleineren Spannweiten.The structural girders comprising the wooden girder and reinforced composite girder are intended for structural members of ceiling, roof, truss structures, as well as for building envelope constructions of civil administration buildings and industrial structures. They continue to be used as carriers of system shuttering. They can also be used for traffic structures, such as for bridges and bridges with smaller spans.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- HolzgurtHolzgurt
- 22
- Steg aus VerbundwerkstoffBridge made of composite material
- 3a3a
- direkte Klebeverbindungdirect adhesive connection
- 3b3b
- bogenförmige Klebeverbindungarcuate adhesive bond
- 44
- Endbewehrung des StegsFinal reinforcement of the bridge
- 55
- diagonale Bewehrung des Stegsdiagonal reinforcement of the bridge
- 66
- Schweißnaht der StahlbewehrungWeld seam of steel reinforcement
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