DE3130445C2 - Fitting for connection to the face of wooden beams that can withstand transverse forces - Google Patents
Fitting for connection to the face of wooden beams that can withstand transverse forcesInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Beschlag zum querkraftbelastbaren Anschluß an die Stirnseite von Holzbalken, z.B. an einen anderen Träger, an eine Stütze oder eine Wand. Der Beschlag besteht aus einer Metallplatte (3), die an der Balkenstirnseite anliegt (vgl. Abb. 1). Aus der Metallplatte kragen eine oder mehrere Rippen (5) aus, die senkrecht zur Kraftrichtung verlaufen und in entsprechende Schlitze in der Balkenstirnseite eingesetzt werden. Die Querkräfte werden vom Balken über diese Rippen in die Metallplatte eingeleitet. Aus der Metallplatte kragen ferner dünne Metallaschen (6) aus, die ebenfalls in passende Schlitze in der Balkenstirnseite eingesetzt werden und durch von unten eingetriebene Verbindungsmittel - Nägel, Schrauben etc. - im Balken verankert werden. Diese Laschen fängt die in Balkenlängsrichtung wirkenden Zugkräfte auf, die durch die Exzentrizität der eingeleiteten Auflagerkraft und der Rippenkontaktflächen entstehen.The invention relates to a fitting for connection to the end face of wooden beams, for example to another beam, to a support or to a wall, which can be subjected to transverse forces. The fitting consists of a metal plate (3) that rests against the end of the beam (see Fig. 1). One or more ribs (5) protrude from the metal plate, run perpendicular to the direction of force and are inserted into corresponding slots in the end of the beam. The transverse forces are transferred from the beam to the metal plate via these ribs. Thin metal tabs (6) also protrude from the metal plate, which are also inserted into suitable slots in the end of the beam and anchored in the beam by means of fasteners driven in from below - nails, screws, etc. These tabs absorb the tensile forces acting in the longitudinal direction of the beam, which are caused by the eccentricity of the applied support force and the rib contact surfaces.
Description
Die Erfindung betrifft einen Beschlag zum querkraftbelastbaren Anschluß an die Stirnseite von Holzbalken, bestehend aus einer an der Stirnseite anliegenden Metallplatte und einer oder mehreren Metallrippen, die aus der Anlagefläche der Metallplatte auskragen und senkrecht zur Kraftrichtung verlaufen. Solche Beschläge dienen vornehmlich dazu, einen Biegeträger mit der Stirnseite kraftschlüssig an ein anderes Bauteil anzuschließen, z. B. an einen Querträger oder eine Stütze aus Stahl oder Holz oder an eine Wand aus Mauerwerk oder Beton.The invention relates to a fitting for transverse force loadable connection to the end face of wooden beams, consisting of a metal plate resting on the end face and one or more metal ribs made of protrude from the contact surface of the metal plate and run perpendicular to the direction of force. Such fittings are used primarily to connect a bending beam with the end face to another component with a force fit, z. B. to a cross member or a support made of steel or wood or a wall made of masonry or Concrete.
In erster Linie befaßt sich die Erfindung mit der Befestigung dieses Beschlages in der Balkenstirnseite. Aus dem Balkenende müssen möglichst hohe Auflagerkräfte in die Stirnplatte aus Metall eingeleitet und dabei gleichzeitig die in Balkenrichtung verlaufenden Druck- und Zugkräfte aufgenommen werden, die durch die Ausmittigkeit der Kraftübertragung entstehen. Zusätzlich sollen Zug- und Druckkräfte und gegebenenfalls Kipp-, Biege- und Torsionsmomente übertragen werden können. The invention is primarily concerned with the fastening of this fitting in the end face of the beam. the end At the end of the beam, the highest possible bearing forces must be introduced into the metal end plate and at the same time the compressive and tensile forces running in the direction of the beam are absorbed by the eccentricity the power transmission arise. In addition, tensile and compressive forces and, if necessary, tilting, Bending and torsional moments can be transmitted.
Ein bekannter Beschlag dieser Art (US.-Z: »Progressive Architecture«, OkL 1969, S. 250), besteht aus einer senkrechten Metallplatte, die an der Stirnseite des Holzbalkens anliegt und aus deren oberem und unterem Ende je eine waagerechte Metallplatte auskragen. Die senkrechte Metallplatte ist durchfocht und wird mit Bolzen, Schrauben oder ähnlichem an den gegenüberliegenden Bauteil befestigt Der Holzbalken wird zwischen die beiden waagerechten Metallplatten an die Metallplatte herangeschoben und im Beschlag mittels Schrauben, Bolzen, Stiften oder ähnlichen Mitteln verankert, die durch Löcher in den waagerechten Metallplatten von oben und unten eingesetzt werden.A well-known fitting of this type (US.-Z: »Progressive Architecture «, OkL 1969, p. 250) consists of a vertical metal plate attached to the front of the wooden beam and a horizontal metal plate protrudes from its upper and lower end. the vertical metal plate is pierced and is attached to the opposite one with bolts, screws or the like Component attached The wooden beam is attached to the metal plate between the two horizontal metal plates pushed up and anchored in the fitting using screws, bolts, pins or similar means, which are inserted through holes in the horizontal metal plates from above and below.
Bei diesem bekannten Beschlag werden sowohl die senkrechten Auflagerkräfte als auch die aus der exzentrischen Krafteinleitung herrührenden Zugkräfte über die waagerechten Metallplatten abgetragen. Die Platten haben über ihre ganze Länge dieselbe Stärke, die durch Auflagerkräfte vorgegeben ist Das kostet unnötiges Material für den Beschlag und erhöht sein Gewicht, da die Platten für die Aufnahme der Verankerungsschrauben wesentlich länger ausgebildet werden müssen, als zur Aufnahme der Auflagerkräfte erforderlich ist. Dadurch wird der Auflagerdruckpunkt weiter als nötig von der Anlag?fläche der senkrechten Metallplatte entfernt, was einer weiteren Verstärkung der waagerechten Metallplatte und ihrer Einspannung in die senkrechte Platte erforderlich macht. Die waagerechten Metallplatten bekommen damit eine solche Stärke, daß sie nur noch mit reinen Metallwerkzeugen bearbeitet werden können.In this known fitting, both the vertical bearing forces and those from the eccentric The tensile forces resulting from the introduction of force are removed via the horizontal metal plates. The plates have the same strength over their entire length, which is predetermined by the support forces. That costs unnecessary Material for the fitting and increases its weight, as the plates for the reception of the anchoring screws must be made much longer than is necessary to absorb the bearing forces. Through this if the bearing pressure point is removed further than necessary from the contact surface of the vertical metal plate, what a further reinforcement of the horizontal metal plate and its clamping in the vertical plate makes necessary. The horizontal metal plates get such a strength that they only with pure metal tools can be machined.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hochbelastbaren und feuerbeständigen Beschlag zum
querkraftbelastbaren Anschluß an die Stirnseite von Holzbalken zur Verfügung zu stellen, dem diese Nachteile
nicht anhaften, der insbesondere einfach herstellbar und mit einfachen Mitteln an der Balkenstirnseite zu
befestigen ist. Diese Aufgabe wird gelöst durch mindestens eine zur Metallrippe parallele dünne Metallasche,
die im Holzbalken verankerbar ist. Die Platte wird mit der Metallrippe und der Metallasche in passende Schlitze
in der Balkenstirnseite eingesetzt und dort verankert, indem von der unleren oder oberen Balkenseite z. B.
Nägel durch die Metallasche hindurchgetrieben werden; das kann mit üblichen Holzbearbeitungswerkzeugen
geschehen. Die Metallrippe und die dünne Metallasehe haben unterschiedliche Funktionen. Die Querkräfte
werden vom Balken über die auskragende Rippe auf die Platte übertragen. Die im Holz verankerte Metallasche
fängt die Zugkraft auf, die aus der Exzentrizität der Krafteinleitung entsteht und in Balkenrichtung verläuft;
die korrespondierende entgegengesetzt parallele Druckkraft wird über den Kontakt zwischen der Metallplatte
und der Balkenstirnseite oberhalb der Metallasche aufgenommen. Der Beschlag hat durchweg gleichen
Querschnitt und kann auf einfache Weise im AIuminium-Strangpreßverfahren
hergestellt werden. Gegenüber herkömmlichen Beschlagen wird Material eingespart,
weil die starke Rippe wesentlich kurzer ausgebildet werden kann.
Die Platte läßt sich leicht in die Balkenstirnseite einsetzen; zur Vorbereitung des Balkens brauchen lediglich
Sägeschlitze in die Stirnseite eingebracht zu werden.The invention is based on the object of providing a heavy-duty and fire-resistant fitting for transverse force loading connection to the end face of wooden beams, which does not adhere to these disadvantages, which is particularly easy to manufacture and to be attached to the end of the beam with simple means. This object is achieved by at least one thin metal tab parallel to the metal rib, which can be anchored in the wooden beam. The plate is inserted with the metal rib and the metal tab in matching slots in the front side of the beam and anchored there by z. B. nails are driven through the metal tab; this can be done with common woodworking tools. The metal rib and the thin metal marriage have different functions. The transverse forces are transferred from the beam to the slab via the protruding rib. The metal ashes anchored in the wood absorbs the tensile force that arises from the eccentricity of the application of force and runs in the direction of the beam; the corresponding oppositely parallel compressive force is absorbed by the contact between the metal plate and the end of the beam above the metal tab. The fitting has the same cross-section throughout and can be easily manufactured using the aluminum extrusion process. Compared to conventional fittings, material is saved because the strong rib can be made much shorter.
The plate can be easily inserted into the end of the beam; To prepare the beam, only saw slots need to be made in the face.
Die Krafteinleitung in die Metallplatte und damit die Tragfähigkeit des Beschlages lassen sich wesentlich verbessern, indem die Metallplatte mit mehreren auskragenden Metallrippen versehen wird. Die Rippen können gleiche Auskraglänge haben. Noch besser ist die Krafteinleitung, wenn die Auskraglänge der Rippen zur Balkenoberseite hin abnimmt, da weiter oben liegende Rip-The introduction of force into the metal plate and thus the load-bearing capacity of the fitting can be significantly improved, by providing the metal plate with several protruding metal ribs. The ribs can have the same overhang. The introduction of force is even better if the overhang length of the ribs is towards the top of the beam decreases, since the rip-
pen wegen der zusätzlichen Querzugbelastung des Balkens geringer belastbar sind.pen because of the additional transverse tensile load on the beam are less resilient.
Mit der Metallasche wird die Platte wie beschrieben im Balken verankert Außer Nägeln kann man dazu auch entsprechende Befestigungsmittel venvenden wie Schrauben, Bolzen, Stabdübel oder dergleichen, die von der unteren oder oberen Balkenseite aus durch die Metallasche hindurch eingesetzt werden. Die Lasche kann aus dem Ende einer Metallrippe oder auch unmittelbar aus der Anlagefläche der Metallplatte auskragen. Sie muß dünn sein und darf keine Auflagerkräfte (Querkräfte) anziehen, da sonst unkontrollierter Kraftfluß auftreten und die Belastung der*Einspannstelle in der Platte durch das Kragmoment zu groß werden kann. Dafür werden Laschen, die aus dem Ende einer Rippe auskragen, auch an deren Unterseite angeordnet, damit sie nicht automatisch die Kontaktfläche vergrößern.The plate is anchored in the beam with the metal tab as described. You can also use nails also use appropriate fasteners such as screws, bolts, dowels or the like, which are from the lower or upper side of the beam can be inserted through the metal tab. The tab can protrude from the end of a metal rib or directly from the contact surface of the metal plate. she must be thin and must not attract any support forces (transverse forces), as otherwise uncontrolled flow of forces occurs and the load on the clamping point in the plate can become too great due to the cantilever moment. Therefore tabs protruding from the end of a rib are also placed on the underside of the rib so that they can does not automatically enlarge the contact area.
Die Lasche befindet sich vorzugsweise im unteren Bereich der Metallplatte. Sie kann sogar am unteren Ende angebracht sein und an der Balkenunterseite anliegen. Wegen der besseren Feuerbeständigkeit sollte sie jedoch in einen Schlitz in der Balkenstirnseite eingesetzt werden.The tab is preferably located in the lower area of the metal plate. They can even be at the bottom Be attached to the end and rest against the underside of the beam. Because of the better fire resistance should however, they are inserted into a slot in the end of the beam.
Man kann auch mehrere Metallaschen vorsehen. Wenn sich eine Lasche im oberen Bereich und eine Lasche im unteren Bereich befindet, kann der Beschlag auch Zugkräfte aus dem Balken, Biegemomente und Torsionsmomente übertragen.You can also provide several metal tabs. If there is a tab in the upper area and a tab Located in the lower area, the fitting can also pull forces from the beam, and bending moments Transferring torsional moments.
Die Metallplatte kann schmaler sein als der Holzbalken. Dann kann man sie vollständig in die Balkenstirnfläche einlassen und erhält so eine seitliche Holzüberdeckung. The metal plate can be narrower than the wooden beam. Then you can completely insert them into the end face of the beam let in and thus receives a lateral wood cover.
Einen Beschlag nach dieser Erfindung kann man auch aus zwei übereinander angeordneten Metallplatten herstellen, die an ihrem Stoß durch eine Falzverbindung miteinander verkoppelt sind.A fitting according to this invention can also be made from two metal plates arranged one above the other, which are coupled to one another at their joint by a folded joint.
Zur Verbindung der Metallplatten mit dem anderen Bauteil können beliebige herkömmliche Befestigungsmittel dienen, die auf der Außenseite der Metallplatte angreifen oder damit verbunden sind. Als Verbindungsmittel mit dem anderen Bauteil kann man auf der Außenplatte z. B. auch Verklinkungen, Verzahnungen oder ähnliche Elemente vorsehen, die parallel zu den Rippen 5 verlaufen. Mit solchen Elementen kann die Metallplatte z. B. in entsprechende Elemente einer korrespondierenden Ankerplatte eingesetzt werden, die sich an dem anderen Bauteil befindet. Bei der Herstellung des Beschlages im Stranjpreßverfahren können derartige Elemente in die Außenseite der Platte eingeformt werden.Any conventional fastening means can be used to connect the metal plates to the other component serve that attack or are connected to the outside of the metal plate. As a lanyard with the other component you can z. B. also notches, teeth or Provide similar elements that run parallel to the ribs 5. With such elements, the metal plate z. B. be used in corresponding elements of a corresponding anchor plate, which is located on the other component is located. Such elements can be used in the manufacture of the fitting in the extrusion process molded into the outside of the panel.
Im folgenden werden das Prinzip der Erfindung und Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtIn the following, the principle of the invention and exemplary embodiments are explained in more detail with reference to the drawings explained. It shows
A bb. 1 einen Beschlag mit nur je einer biepesteifen Rippe und einer biegeweichen Lasche in die Stirnseite eines Balkens eingesetzt,A bb. 1 a fitting with only one flexural strength each Rib and a flexible tab inserted into the face of a beam,
A b b. 2 einen Beschlag mit drei biegesteifen Rippen und zwei biegeweichen Laschen, von denen eine aus einer Rippe auskragt,A b b. 2 a fitting with three rigid ribs and two flexible tabs, one of which is from protrudes from a rib,
A b b. 3 einen aus zwei Platten zusammengesetzten Beschlag,A b b. 3 a fitting composed of two panels,
A b b. 4 die Falzverbindung zwischen den beiden Platten nach A b b. 3,A b b. 4 the seam connection between the two panels according to A b b. 3,
A b b. 5 einen Beschlag mit mehreren Rippen von unterschiedlicher Kraglänge,A b b. 5 a fitting with several ribs of different cantilever length,
A bb. 6 in perspektivischer Darstellung einen in das Balkenende eingesetzten Beschlag mit einem beispielhaften Anschlußelement an ein anderes Bauteil,A bb. 6 shows a perspective view of a fitting inserted into the end of the beam with an exemplary one Connection element to another component,
A b b. 7 in perspektivischer Darstellung einen vollkommen in das Holz eingelassenen Beschlag,A b b. 7 a perspective view of a fitting completely embedded in the wood,
A b b. 8 einen Beschlag mit einem Anschlußelemerit an das gegenüberliegende Bauteil,A b b. 8 a fitting with a connecting element to the opposite component,
A b b. 9 das Anschlußelement gemäß A b b. 8 in vergrößorter Darstellung undA b b. 9 the connection element according to A b b. 8 in enlarged view Representation and
Abb. 10 Beschlag und gegenüberliegendes Bauteil nach A b b. 8 von unten.Fig. 10 Fitting and opposite component according to A b b. 8 from below.
A b b. 1 zeigt den waagerechten Balken 1 im seitlichen Längsschnitt. An die Stirnfläche 2 ist die Metallplatte 3 angelegt und dort eingelassen. Die Platte 3 wird in Richtung der Querkraft 4 belastet, wenn der Balken in der üblichen Weise als Biegeträger dient und über die Platte 3 an einer nicht dargestellten Stütze oder Wand befestigt ist. Aus der Anlageseite der Platte ragt eine Rippe 5 heraus, die in einen entsprechenden Schlitz in der Balkenstirnseite eingesetzt ist. Die Querkräfte 4 werden über die Rippe 5 auf die Platte 3 übertragen. Aus der Metallplatte 3 ragt die dünne Lasche 6 hervor und über einen schmalen Schlitz in den Balken hinein.A b b. 1 shows the horizontal bar 1 in a lateral longitudinal section. The metal plate is on the end face 2 3 created and let in there. The plate 3 is loaded in the direction of the transverse force 4 when the beam is in the usual way serves as a bending beam and via the plate 3 on a support or wall, not shown is attached. A rib 5 protrudes from the contact side of the plate and is inserted into a corresponding slot in the end of the beam is inserted. The transverse forces 4 are transmitted to the plate 3 via the rib 5. The thin tab 6 protrudes from the metal plate 3 and into the bar through a narrow slot.
Die von unten eingeschlagenen Nägel 7 verankern die Lasche und damit den ganzen Beschlag im Baiken. Gleichzeitig fängt die Lasche die an dieser Stelle in Balkenlängsrichtung wirkende Zugkraft auf, die durch die Exzentrizität der eingeleiteten Auflagekraft und der Rippenkontaktfläche entsteht. Die zugehörige Druckkraft des Kräftepaares wird an der vertikalen Druckkontaktfläche der Metallplatte in die Balkenstirnseite eingeleitet.The nails 7 driven in from below anchor the tab and thus the entire fitting in the baiken. At the same time, the flap absorbs the tensile force acting in the longitudinal direction of the beam at this point, which is caused by the eccentricity of the applied contact force and the rib contact surface is created. The associated The compressive force of the force couple is applied to the vertical pressure contact surface of the metal plate in the end of the beam initiated.
A b b. 2 zeigt im Längsschnitt eine Ausführungsform mit einer oberen Zuglasche und einer unteren Zuglasche. Die obere Zuglasche ragt unmittelbar aus der Metallplatte heraus. Die untere Lasche ragt aus der Unterseite der untersten Rippe. Die Querkraft wird hier von drei gleich großen Rippen in die Metallplatte eingeleitet. Dieser Beschlag ist außer für die Übertragung von Querkraft auch zur Übertragung von Zugkräften aus dem Balken sowie von Biege- und Torsionsmomenten geeignet.A b b. 2 shows in longitudinal section an embodiment with an upper pull tab and a lower pull tab. The top pull tab protrudes directly from the metal plate. The lower flap protrudes from the underside the lowest rib. The transverse force is introduced into the metal plate by three ribs of the same size. This fitting is used not only for the transmission of transverse force but also for the transmission of tensile forces the beam as well as bending and torsional moments.
A b b. 3 zeigt in Längsrichtung einen aus zwei übereinanderliegenden Platten zusammengesetzten Beschlag. Die obere und die untere Platte sind am Stoß 18 durch eine konische Falzverbindung 19 miteinander verkoppelt, die in Abb. 4 in vergrößertem Maßstab dargestellt ist.A b b. 3 shows one of two superimposed in the longitudinal direction Plates composite fitting. The top and bottom plates are at joint 18 coupled to one another by a conical folded joint 19, which is shown on an enlarged scale in FIG is shown.
A b b. 5 zeigt eine Metallplatte mit auskragenden Rippen von oben nach unten zunehmender Kraglänge. Hier ist die Zuglasche beispielhaft am unteren Ende der Metallplatte angeordnet und liegt somit an der Balkenunterseite an.A b b. 5 shows a metal plate with cantilevered ribs of increasing cantilever length from top to bottom. here For example, the pull tab is arranged at the lower end of the metal plate and is therefore on the underside of the bar at.
A b b. 6 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Beispiel für ein einfaches Anschlußelement für die Befestigung der Platte an einem anderen Bauteil. Die Platte 3 ragt seitlich über die Balkenbreite hinaus und ist mit Bohrungen 9 versehen. So können der Beschlag und damit der Balken, z. B. aus Brettschichtholz bestehend, mit Nägeln, Schrauben oder Bolzen stirnseitig an einem Querträger oder an einer Mauer befestigt werden.A b b. 6 shows a perspective illustration of an example of a simple connection element for fastening the plate on another component. The plate 3 protrudes laterally beyond the width of the bar and is with Provided holes 9. So the fitting and thus the bar, z. B. consisting of glued laminated timber, be fastened with nails, screws or bolts on the face to a cross member or to a wall.
A b b. 7 zeigt einen Balken in perspektivischer Darstellung, bei welchem die Metallplatte 3 schmaler ist als die Stirnfläche 2 des Balkens 1. Die Platte ist vollkommen in die Stirnfläche eingelassen.A b b. 7 shows a bar in a perspective illustration, in which the metal plate 3 is narrower than the end face 2 of the beam 1. The plate is completely embedded in the end face.
Ein weiteres Mittel zum Anschluß des Beschlages an eineii. anderen Bauteil ist in A b b. 8 im Längsschnitt und in A b b. 10 in der Ansicht von unten dargestellt. In den Balken 1 ist die Platte 3 mit drei gleichlangen Rippen 5 eingelassen und mit der Lasche 6 und den Nägeln 7 befestigt. Die Platte 3 besitzt auf ihrer Oberseite durchlaufende, waagerechte Rillen 10 und an derenAnother means of connecting the fitting to a ii. other component is in A b b. 8 in longitudinal section and in A b b. 10 shown in the view from below. In the beam 1 is the plate 3 with three ribs of equal length 5 let in and fastened with the tab 6 and the nails 7. The plate 3 has on its top continuous, horizontal grooves 10 and other
Oberkante durchgehende Haken 11. Damit kann die Platte 3 in eine korrespondierende Ankerplatte 12 mit korrespondierenden durchgehenden und waagerechten Widerlagern 13 eingehängt werden. Die Ankerplatte 12 ist mit Bolzen 14 und Krallendübeln 15 an dem anderen Bauteil befestigt, der Stütze 16. Zur Sicherung der Verbindung zwischen der Metallplatte und der Ankerplatte dient der Verschlußstift 17, der in eine waagerechte Rille zwischen beiden Platten eingeschoben werden kann und so die vertikale Bewegung beider Platten zueinander blockiert.Upper edge of continuous hooks 11. This allows the plate 3 to be in a corresponding anchor plate 12 with corresponding through and horizontal abutments 13 are hung. The anchor plate 12 is attached with bolts 14 and claw dowels 15 to the other component, the support 16. To secure the connection between the metal plate and the anchor plate is the locking pin 17, which is in a horizontal groove can be inserted between the two plates and so the vertical movement of both plates to each other blocked.
A b b. 9 zeigt die Verhakung der Rillen in vergrößertem Maßstab.A b b. 9 shows the interlocking of the grooves on an enlarged scale.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
2020th
3030th
3535
4040
4545
5050
5555
6060
6565
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