DE2510262A1 - Strength improvement for timber beams - uses fibre bundles and webbing embedded in grooves along longitudinal faces - Google Patents

Strength improvement for timber beams - uses fibre bundles and webbing embedded in grooves along longitudinal faces

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DE2510262A1 DE19752510262 DE2510262A DE2510262A1 DE 2510262 A1 DE2510262 A1 DE 2510262A1 DE 19752510262 DE19752510262 DE 19752510262 DE 2510262 A DE2510262 A DE 2510262A DE 2510262 A1 DE2510262 A1 DE 2510262A1
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Abstract

The process is for the strengthening of timber or concrete construction elements. To increase strength, grooves (2) are cut into the beams, with the grooves at the lower sides increasing in depth towards the beam ends. The ends of the beams have recesses, into which bundles and/or webbing (3) are embedded or pressed. Epoxy resin with a hardener (4) s cast into the recesses, and these are then covered by an epoxy resin paste (5). To increase the pressure resistance, grooves cut into the top of the beams also contain fibre bundles or webbing and cast epoxy resin mixtures with a hardener and different fillers (4), e.g. quartz sand.

Description

Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit von Hölzern und anderen Baustoffen Zusatz zur Patentanmeldung P 24 51 639.0 Die Zusatzanmeldung betrifft ein Verfahren und richtet sich auf die Erhöhung der Zug-, Trag-, Biege-,Druck-, Scher-, Spalt- und Bruchfestigkeit von neuen und älteren Hölzern wie Balken, Leimbretter-Bindern, sowie Betonträgern, Mauerwerk, Beton oder andere Baustoffe. Process for increasing the strength of wood and other building materials Addition to patent application P 24 51 639.0 The additional application relates to a method and is aimed at increasing the tensile, load-bearing, bending, compression, shear, splitting and breaking strength of new and older woods such as beams, glue-board binders, as well as concrete beams, masonry, concrete or other building materials.

Im Baugewerbe ist die Tragfähigkeit von Balkenlager, Deckenträgern oder solchen sonstiger Art durch den an sich für jedes Material und den vorherrschenden Querschnitt bestimmt und durch DIN-Normen festgelegt.In the construction industry is the load-bearing capacity of beam bearings, ceiling beams or of any other kind by the per se for each material and the prevailing Cross-section determined and stipulated by DIN standards.

Es ist bekannt, daß alle Baumaterialien einem Alterungsprozeß unterliegen, der die zulässigen Belastungsdaten negativ beeinflußt. Dies ist umsomehr der Fall, wenn die Baumaterialien starken Witterungseinflüssen ausgesetzt sind. Besonders wirkt sich das aus, wenn beispielsweise Deckenbalken ständigen Feuchtigkeitseinbrüchen ausgesetzt sind und damit Hausschwamm aufkommt oder wenn eine Zerstörung durch tierische Einwirkung7Holzwurm und/oder HausbockJgegeben ist, wenn dies nicht von vornherein durch vorbeugende Maßnahmen verhindert wurde.It is known that all building materials are subject to an aging process, which has a negative influence on the permissible load data. This is all the more the case when the building materials are exposed to strong weather conditions. Particularly does this have an effect if, for example, ceiling joists constant ingress of moisture are exposed and thus dry rot occurs or if it is destroyed by animal species Influence7 wood worm and / or house buck is given if this is not done from the start was prevented by preventive measures.

Die als Beispiel angeführten zerstörenden Einflüsse führen zu Schädigungen, so daß für ein Bauteil oder Baustein die erforderlichen, z. 3. die tragenden Funktionen nicht mehr gen geben sind, ja es tritt eine völlige Zerstörung ein, die zu baupolizeilichen Konsequenzen führt und dringende Sanierung arbeiten verlangt.The destructive influences cited as an example lead to damage, so that the required, z. 3. the supporting functions there are no more conditions, yes there is a complete destruction, which is too building police This leads to consequences and requires urgent renovation work.

Solche Sanierungsarbeiten werden meist in der Weise durchgeführt, daß beispielsweise ein Deckenbalken in seiner Gänze ausgewechselt wird, daß Stützhölzer angebracht werden oder durch Stützbügel bzw. Anker die schadhaften Teile zusammengehalten werden.Such renovation work is usually carried out in such a way that, for example, a ceiling beam is replaced in its entirety, that supporting timbers be attached or the damaged parts are held together by support brackets or anchors will.

Es versteht sich, daß solche Maßnahmen in vielen Fällen aus ästhetischen Gründen nicht durchführbar sind. Auf jeden Fall aber sind Sanierungsarbeiten außerordentlich umständlich, es sind vielfach Mauerdurchbrüche und umfangreiche Stützungen, Gerüstbauten und mehr Maßnahmen erforderlich.It goes without saying that in many cases such measures are aesthetic Reasons are not feasible. In any case, renovation work is extraordinary awkward, there are often wall breakthroughs and extensive supports, scaffolding and more action needed.

Die anfallenden Kosten sind meist sehr hoch,obgleich die Primärursachen, denen es zu begegnen gilt, nur klein sind0 Im Zusammenhang mit den immer stärker anfallenden Denkmalschutzbestrebungen, die stark in die anstehende Problematik eingreifen ist es daher dringend erforderlich hier von sog.The costs incurred are usually very high, although the primary causes which are to be confronted are only small0 In connection with the increasingly stronger Accruing monument protection efforts, which intervene strongly in the pending problem it is therefore urgently necessary here from so-called.

klassischen Sanierungsmethoden abzugehen und neue Wege einzuschlagen.to abandon classic renovation methods and to break new ground.

Im Hauptpatent wurde hierzu als Lösungsmerkmal angegeben in die zu behandelnden Hölzer oder in andere Baustoffe zur Erhöhung der Festigkeit Nuten vorzusehen, in diese Stäbe aus glasfaserversträrktem Material wie Polyesterstäbe - sog.In the main patent this was given as a solution feature in the to to provide grooves in treated wood or in other building materials to increase the strength, into these rods made of glass fiber reinforced material such as polyester rods - so-called.

GfK-Stäbe - einzubetten oder einzulegen und anschließend die Nuten mit der Einlage mit Epoxydharz, dem ein Härter beigegeben ist, auszugießen oder zu verpressen, wobei dann noch eine Abdeckung durch eine Epoxydharzpaste erfolgt und daß zur weiteren Verbesserung der Druckfestigkeit an der Oberseite des Balkens weitere Nuten vorgesehen sind, in die Einlagen aus verschiedenen Gemischen von Epoxydharzen einschließlich einem Härter und unterschiedlichen Füllstoffen, wie Glasfasern, Quarzsand, Quarzmehl u. a. zusammengesetzt sind.GRP rods - to be embedded or inserted and then the grooves with the insert with epoxy resin, to which a hardener is added, pour or to be pressed, in which case an epoxy resin paste is used to cover it and that to further improve the compressive strength at the top of the beam further grooves are provided in the deposits made of different mixtures of epoxy resins including a hardener and various fillers, such as glass fibers, quartz sand, Quartz flour and others are composed.

Demgegenüber besteht das Merkmal des Zusatzpatentes darin, daß in die Hölzer oder andere Baustoffe zur Erhöhung der Festigkeit ebafalls Nuten ausgespart, eingeschnitten, eingefräst oder in anderer Form eingebracht werden, daß die an der Unterseite des Balkens eingebrachten Nuten sich nach den Balkenenden hin vertiefen und an den Stirnseiten Aussparungen vorgesehen sind, in die im Hin- und Hergang Faserstoffbündel und/oder Fasergewebe eingebettet oder eingepreßt werden und mit Epoxydharz einschließlich einem Härter ausge gossen und durch eine Epoxydharzpaste abgedeckt werden und daß zur Verbesserung der Druckfestigkeit in an der Oberseite des Bauteiles eingebrachte Nuten ebenfalls Faserstoffbündel und/oder Fasergewebe eingebracht und mit verschiedenen Gemischen von Epoxydharzen einschließlich einem Härter und unter schiedlichen Füllstoffen wie Quarzsand, Quarzmehl u. a. ausgegossen werden.In contrast, the feature of the additional patent is that in the wood or other building materials are also left out grooves to increase the strength, cut, milled or introduced in another form that the Underside of the bar introduced grooves deepen towards the bar ends and recesses are provided on the end faces into which to and fro Fiber bundles and / or fiber fabrics are embedded or pressed in and with Epoxy resin including a hardener poured out and through an epoxy resin paste be covered and that to improve the compressive strength in at the top The grooves introduced into the component also include fiber bundles and / or fiber fabrics introduced and with various mixtures of epoxy resins including one Hardeners and different fillers such as quartz sand, quartz powder and others. poured out will.

In den Zeichnungen ist die Einbringung von Faserstoffbündeln und/oder Fasergeweben dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Balken 1 in welchem an der unteren Seite Nuten 2 in der Weise eingebracht sind, daß sich diese nach den Balkenenden hin vertiefen und daß an den Stirnseiten der Balken Aussparungen eingebracht sind, in die die Nuten enden. In die unteren Nuten 2 werden die Faserstoffbündel und/oder Fasergewebe 3 eingebettet und im Hin-und Hergang über die Aussparen der Stirnseiten solange hin-und hergeführt, bis die Nuten bis auf einen geringen Restraum mit Faserstoffbündeln und/oder Fasergeweben 3 ausgefüllt sind.In the drawings is the introduction of fiber bundles and / or Fiber fabrics shown. Fig. 1 shows a bar 1 in which on the lower Side grooves 2 are introduced in such a way that they are after the beam ends deepen and that recesses are made on the front sides of the beams, in which the grooves end. In the lower grooves 2, the fiber bundles and / or Fiber fabric 3 embedded and back and forth over the cutouts in the end faces guided back and forth until the grooves except for a small residual space with fiber bundles and / or fiber fabrics 3 are filled.

Anschließend erfolgt die Vergießung der Nuten 2 und der Stirnseiten mit Epoxydharz 4 einschließlich Härter und ggf. eine Abdeckung mit Kunstharzpaste 5.The grooves 2 and the end faces are then cast with epoxy resin 4 including hardener and, if necessary, a cover with synthetic resin paste 5.

Gleichfalls werden zur Erhöhung der Druckfestigkeit die an der Oberseite des Balkens eingebrachten Nuten 2 mit Faser bündeln und/oder Fasergeweben 3 ausgelegt, mit Epoxydharz 4 ausgegossen und ggf. abgedeckt.Likewise, those on the top are used to increase the compressive strength Bundle the grooves 2 made of the beam with fibers and / or laid out fiber fabrics 3, Poured out with epoxy resin 4 and, if necessary, covered.

Fig. 2 zeigt einen Balkenbogen, der aus Bretterbindern 1 zusammengesetzt ist. Mit 8 ist der durch Hausschwamm bzw.Fig. 2 shows a beam arch, which is composed of board trusses 1 is. At the age of 8, dry rot or

tierische Einflüsse völlig zerstörte Balkenteil bezeichnet.animal influences called completely destroyed beam part.

Bei der Sanierung wird Teil 8 völlig ausgeräumt. In das einwandfreie Balkenteil 1 sind seitlich vier Nuten 2 (Fig. 2, Schnitt A-B) eingebracht, in die die Faserbündel bzw. Fasergewebe 3 eingebracht werden. Diese Fasergewebe werden auch in das ausgeräumte Teil 8 hinein und durch den ganzen Bogen weitergeführt. Aidann erfolgt auch hier eine Ausgießung der Nuten 2 einschließlich der eingelegten Faserstoffe mit Epoxydharz 4und auch der gesamte ausgeräumte Teil 8 wird mit Kunststoffgemischen 7, wie Epoxydharz, einschließlich Härter, Quarzsand, Quarzmehl oder anderen Hilfsstoffen vergossen.Part 8 will be completely cleared out during the renovation. In the impeccable Bar part 1 are laterally four grooves 2 (Fig. 2, section A-B) introduced into the the fiber bundles or fiber fabric 3 are introduced. These fiber tissues become also continued into the cleared part 8 and through the entire arch. In this case too, grooves 2, including the inserted ones, are poured out Fibers with epoxy resin 4 and also the entire cleared part 8 is with plastic mixtures 7, such as epoxy resin, including hardener, quartz sand, quartz powder or other auxiliary materials shed.

Nach dem Erhärten des Kunststoffgemisches 7 und der ausgegossenen Nuten 2 ist der Balken 1 mit dem Sanierungsteil aus Kunststoffgemisch zu einer festen und tragfähigen Einheit zusammengefügt.After hardening of the plastic mixture 7 and the poured Grooves 2 is the beam 1 with the rehabilitation part made of plastic mixture to a solid and put together a stable unit.

Fig. 3 zeigt einen Leimbretterbinder, bei dem zur Verfestigung Schichten von Faserstoffgeweben 3 eingelegt sind.Fig. 3 shows a glue board binder, in which layers for consolidation of fiber fabrics 3 are inserted.

Schließlich ist in Fig. 4 a eine Balkenauflage 1 auf Mauer werk dargestellt, in dem sowohl Balkenteile als auch Mauerwerkteile zerstört sind (Raum 8). Auch hier werden die zerstörten Teile weitgehend ausgeräumt und der ausgeräumte Teil mit einem Kunstharzgemisch 7 vergossen. Darüberhinaus sind Bohrungen oder Rechteckausnehmúngen 2 in die Balken eingebracht, in die wiederum Faserstoffbündel und/oder Fasergewebe 3 eingebracht sind, die gemäß den vorn genannten Fällen mit Epoxydharz 4 vergossen und durch Epoxydharzpaste 5 angel deckt sind.Finally, a beam support 1 is shown on masonry in Fig. 4 a, in which both beam parts and masonry parts have been destroyed (room 8). Here too the destroyed parts are largely cleared and the cleared part with a Synthetic resin mixture 7 cast. In addition, there are holes or rectangular recesses 2 introduced into the beams, into which in turn fiber bundles and / or fiber fabrics 3 are introduced, which are cast with epoxy resin 4 in accordance with the aforementioned cases and are covered by epoxy resin paste 5 angel.

Fig. 4 b zeigt einen ähnlichen Fall für eine Holzdecke.Fig. 4 b shows a similar case for a wooden ceiling.

Die Faserbündel bzw. Fasergewebe 3 sind hier in Längs- und Querrichtung in die Balkenlage bzw. in den zerstörten und ausgeräumten Teil 8 der DeckXeingelegt. Die Vergießung erfolgt auch hier in der angegebenen Weise.The fiber bundles or fiber fabrics 3 are here in the longitudinal and transverse directions inserted into the joist layer or into the destroyed and cleared part 8 of the DeckX. The encapsulation takes place here in the manner indicated.

Hierbei sei angeführt, daß bei einer Sanierung durch Einlegen von Faserstoffbündeln und/oder Fasergeweben gegenüber eingelegten Faserstäbentemäß dem Hauptpatent -sog. GfK-Stäbe -noch eine erheblich höhere Festigkeit der Bauteile erreicht wird.It should be noted that in a renovation by inserting Fiber bundles and / or fiber fabrics opposite inserted fiber rods according to the Main patent -so. GRP rods - a considerably higher strength of the components is achieved.

Untersuchungen haben gezeigt, daß die Festigkeit mit Faserstoffen sanierter Bauteile höher liegt als bei normalen, neuwertigen Bauteile.Studies have shown that the strength with fibrous materials refurbished components is higher than normal, new components.

Claims (4)

Patentansprüche Claims Verfahren zur Erhöhung der Zug-, Trag-, Biege, Druck-, Scher-, Spalte und Bruchfestigkeit'von neuen und älteren Hölzern, wie Balken, Leimbretter-Bindern sowie Betonträgern, Mauerwerk, Beton oder andere Baustoffe durch Einlegen von Polyesterstäben nach Patentanmeldung P 24 51 639.0, dadurch gekennzeichnet, daß in die Hölzer (1) oder andere Baustoffe zur Erhöhung der Festigkeit Nuten (2) ausgespart, eingeschnitten, eingefräst oder in anderer Form eingebracht sind, daß die an der Unterseite des Balkens eingebrachten Nuten sich nach den Balkenenden hin vertiefen und daß an den Stirnseiten Aussparungen vorgesehen sind, in die im Hin- und Hergang Faserstoffbündel und/oder Fasergewebe (3) eingebettet oder eingepreßt werden und mit Epoxydharz einschließlich einem Härter (4) ausgegossen und verpreßt und durch eine Epoxydharzpaste (5) abgedeckt werden und daß zur Verbesserung der Druckfestigkeit in an der Oberseite des Bauteiles eingebrachte Nuten (2) ebenfalls Faserstoffbündel (3) und/oder Fasergewebe (3) eingebracht und mit verschiedenen Gemischen von Epoxydharz einschließlich einem Härter und unterschiedlichen Füllstoffen (4), wie Quarzsand, Quarzmehl u. a. ausgegossen werden.Method of increasing the tensile, load-bearing, bending, compression, shear, column and breaking strength 'of new and older woods, such as beams, glue-board binders as well as concrete beams, masonry, concrete or other building materials by inserting polyester rods according to patent application P 24 51 639.0, characterized in that in the timbers (1) or other building materials to increase the strength grooves (2) recessed, cut, are milled or introduced in another form that the at the bottom of the Bars introduced grooves deepen towards the beam ends and that on the End faces recesses are provided in the back and forth fiber bundle and / or fiber fabric (3) are embedded or pressed in and with epoxy resin including a hardener (4) poured and pressed and covered by an epoxy resin paste (5) and that to improve the compressive strength in on the top of the component introduced grooves (2) also introduced fiber bundles (3) and / or fiber fabric (3) and with various mixtures of epoxy including a hardener and different ones Fillers (4), such as quartz sand, quartz powder and others. to be poured out. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Leimbretter-Bindern Zwischenlagen aus Fasergeweben (3) mit eingebracht werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that in glue board binders Intermediate layers made of fiber fabrics (3) are also introduced. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es auch zur Sanierung total zerstörter bzw. teilweise zerstörter Bauteile durch Einlegung und Vergießen von Faserstoffbündeln und/oder Fasergeweben (3) und Vergießen derselben durch Kunststoffgemische (7) anwendbar ist. 3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that it also for the rehabilitation of totally destroyed or partially destroyed components by inserting and casting fiber bundles and / or fiber fabrics (3) and Potting the same by plastic mixtures (7) is applicable. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurchkennzeichnet, daß in sanierungsbedürftige Bauteile Rundr oder Rechteckbohrungen bzw. Ausnehmungen (2) eingebracht werden, in die Faserstoffbündel und/oder Fasergewebe (3) eingebracht und vergossen werden.4. The method according to claim 1, 2 and 3, characterized in that in Components in need of renovation Round or rectangular bores or recesses (2) are introduced, introduced into the fiber bundle and / or fiber fabric (3) and be shed. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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