DE3526448C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement aus
Metall zum stirnseitigen Verbinden eines querkraft
belasteten ersten Holzbalkens, wie beispielsweise
eines Deckenbalkens oder Dachsparrens, mit einem
rechtwinklig zu diesem verlaufenden zweiten Holz
balken, beispielsweise einem Randträger oder einer
Pfette, bestehend aus einer im Verbindungszustand
mit ihrer einen Anlagefläche an der Stirn
seite des ersten Holzbalkens und mit ihrer anderen
Anlagefläche am zweiten Holzbalken anlie
genden, rechtwinkligen Stegplatte, von deren oberem
Rand ein einstückig mit der Stegplatte ausgebildeter Auf
lagerschenkel von der zweiten Anlagefläche auskragt,
und von deren unterem Rand ein einstückig mit der Steg
platte ausgebildeter, entgegengesetzt zum Auflager
schenkel gerichteter Tragschenkel auskragt.
Derartige im wesentlichen Z-förmige Verbindungselemente
aus der Zeitschrift: Holz als Roh- und Werkstoff, Heft 8, 1983, Seiten 347 bis 349 bekannt.
Bei den bekannten
Verbindungselementen verläuft der Auflagerschenkel sowie
der Tragschenkel jeweils rechtwinklig zur Stegplatte, wo
bei der Auflagerschenkel im Verbindungszustand auf dem
zweiten Holzbalken aufliegt bzw. in einer entsprechenden
Ausnehmung des zweiten Holzbalkens angeordnet ist und der
Tragschenkel den ersten Holzbalken entweder untergreift
oder aber bevorzugt in eine seiner Form entsprechende
Ausnehmung des ersten Holzbalkens eingefügt ist, um das
Verbindungselement verdeckt anzuordnen, damit es im mon
tierten Zustand von der Unterseite her nicht sichtbar ist.
Aus diesem Grunde wird auch die Stegplatte häufig in die
Stirnseite des ersten Holzbalkens eingelassen, und zwar
so, daß sie auch von den beiden Seiten des ersten Holz
balkens bedeckt ist.
Die Schenkel eines solchen Z-förmigen Verbindungselementes
sind wenigstens mit einer parallel zur Stegplatte ver
laufenden Querkraft belastet, die aus dem Eigengewicht
des ersten Holzbalkens resultiert. In zahlreichen Fällen
sind derartige Balken aber darüber hinaus noch durch ein
geprägte Querkräfte belastet, so daß die vom Verbindungs
element aufzunehmende Querkraft entsprechend größer ist.
Die abzutragende Querkraft wirkt exzentrisch zur Stegplatte
auf die Oberseite des Tragschenkels bzw. als Auflagerkraft, wo
durch ein Moment gebildet wird, welches im oberen Be
reich der Stegplatte zu einer senkrecht auf die erste
Anlagefläche der Stegplatte wirkenden Druckkraft
sowie im unteren Bereich der Stegplatte und damit des
Auflagerschenkels zu einer hierzu parallelen, ent
gegengesetzt zur Druckkraft gerichteten Zugkraft führt.
Um diese Kräfte aufnehmen zu können, ist bei dem
bekannten Verbindungselement
außer dem der Aufnahme der Querkraft
dienenden Tragschenkel eine zu diesem parallele bzw.
fluchtende, erheblich dünnere und demgemäß biegeweiche
weitere, im ersten Holzbalken verankerbare Lasche vor
gesehen, mittels welcher die Zugkräfte aufgenommen
werden sollen. Dabei werden - je nach Anordnung der
dünnen Lasche - von der Unter- oder Oberseite des ersten
Holzbalkens her stabförmige Verbindungsmittel wie Nägel,
Schrauben od. dgl. in den ersten Holzbalken soweit einge
trieben, daß sie die dünne Lasche durchdringen, um auf
diese Weise die auftretenen Zugkräfte getrennt von den
Querkräften aufnehmen zu können.
Ein wesentlicher fertigungstechnischer Nachteil dieses
bekannten Verbindungselementes besteht darin, daß die
erforderlichen Einschnitte unterschiedlicher Dicke in
den Holzbalken nur äußerst schwierig mit der erforder
lichen Genauigkeit herstellbar sind, und zwar insbeson
dere dann, wenn die dünne Lasche zu dem Tragschenkel
fluchtet, so daß ein Einschnitt unterschiedlicher Dicke
in den ersten Holzbalken erforderlich ist.
Es hat sich gezeigt, daß die bei den bekannten Verbindungs
mitteln aus Gründen des statischen Nachweises vorgenommene
Trennung der Querkraft- und der Zugkraftaufnahme, die den
Einsatz stabförmiger Verbindungsmittel zwischen dem Trag
schenkel des Verbindungselementes und dem Balken erforderlich
macht, mit verschiedenen Nachteilen verbunden ist. Diese
bestehen zunächst einmal darin, daß es überhaupt erforderlich
ist, derartige Verbindungsmittel bei der Montage anzubringen,
da dieses mit einem nicht unerheblichen Montageaufwand ver
bunden ist. Dieses ist insbesondere dann der Fall, wenn die
Verbindungselemente aus Stahl bestehen, so daß das erforder
liche Vorbohren auf der Baustelle schwierig und mit einem
entsprechend großen Zeitaufwand verbunden ist. Es kommt
hinzu, daß die Endseiten der stabförmigen Verbindungsmittel
aus optischen und brandschutztechnischen Gründen im allge
meinen versenkt und die Einschlagstellen durch Pfropfen od. dgl.
ausgefüllt werden müssen. Außerdem ist es bei einem Auftreten
verhältnismäßig großer Zugkräfte häufig schwierig, die
erforderliche Anzahl stabförmiger Verbindungsmittel unter
Berücksichtigung der vorgeschriebenen Abstände unterzubringen,
so daß es dazu kommen kann, daß das Verbindungsmittel aus
diesem Grunde breiter ausgeführt werden muß als dieses an
sich erforderlich ist. Ein zusätzlicher Aufwand bei Ver
bindungsmitteln, die aus einer Aluminiumlegierung od. dgl.
bestehen, ergibt sich daraus, daß stabförmige Verbindungs
mittel aus Edelstahl verwendet werden müssen, damit es nicht
zu unerwünschten Reaktionen zwischen den beiden unter
schiedlichen Metallen kommen kann, obwohl in derartigen
Fällen aus Festigkeitsgründen der Einsatz von Nägeln aus
nicht so hochwertigem Material an sich ausreichen würde.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das
Verbindungselement der eingangs beschriebenen Gattung zur
Vermeidung ihrer Nachteile insbesondere dahingehend
zu verbessern, daß es keines Einsatzes stabförmiger Ver
bindungsmittel bedarf, und daß dennoch nicht nur die vor
handenen Querkräfte, sondern auch die entstehenden Zug
kräfte aufgenommen werden, wobei das Verbindungselement
darüber hinaus so ausgestaltet sein soll, daß die Auf
nahmeöffnung für den Tragschenkel im ersten Holzbalken
mit üblichen Werkzeugen einfach und demgemäß kostensparend
möglich sein soll.
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß
der Tragschenkel in einem spitzen Winkel zur Stegplatte
verläuft.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Ver
bindungselementes kann der Tragschenkel mithin nicht nur
die parallel zur Stegplatte verlaufende Querkraft aufnehmen,
sondern darüber hinaus auch die rechtwinklig zur Querkraft
verlaufende Zugkraft, ohne daß es hierfür eines Einsatzes
stabförmiger Verbindungsmittel bedarf. Dabei wird der
Winkel zwischen dem Tragschenkel und der Stegplatte bevor
zugt so groß ausgebildet, daß die resultierende Kraft, die sich
aus der vom Tragschenkel aufzunehmenden Querkraft und der
entstehenden Zugkraft ergibt, im wesentlichen senkrecht
zum Tragschenkel verläuft.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
besteht darin, daß das Verbindungselement ggf. aus mehreren
parallel zueinander anzuordnenden Elementen mit gleichem
Querschnittsprofil bestehen kann, wodurch eine handels
mäßige Bevorratung zu verwirklichen ist. Dadurch ist es
mithin nicht mehr erforderlich, jeweils für einen konkreten
Einsatzfall ein Verbindungselement der erforderlichen
Breite von einem Halbzeug abzulängen, sondern das Ver
bindungsmittel kann ggf. aus einigen auf Vorrat gehaltenen
Elementen unterschiedlicher Breite so zusammengestellt
werden, daß die erforderliche Gesamtbreite sich aus der
Summe der Breite der Einzelelemente ergibt.
Die Bestimmung der Tragschenkellänge kann in Kenntnis der
jeweiligen Gegebenheiten von dem zuständigen Fachmann nach
den einschlägigen Vorschriften ohne Schwierigkeit ermittelt
werden, wobei - ebenso wie bei den bekannten Verbindungs
elementen - die Länge des Tragschenkels wenigstens so groß
zu wählen ist, daß die zwischen dem Tragschenkel und dem
ihn umgebenden Holz entstehenden Beanspruchungen hinsicht
lich Pressung, Abscherung etc. unterhalb der jeweils zu
lässigen Werte verbleiben, und höchstens so groß, daß
die zulässige Einschnittstiefe und/oder Einschnittshöhe
nicht überschritten wird.
Die freien Ecken des Tragschenkels sind bevorzugt abgerundet.
Aufgrund dieser Maßnahme kann der entsprechende Einschnitt
in den Holzbalken mit einer handelsüblichen Kettenfräse
erfolgen, wobei die Abrundung der Tragschenkelecken dann
zweckmäßigerweise in Anpassung an die entsprechende Run
dung der Kettenfräse erfolgt, so daß der Einschnitt in
den Holzbalken nicht größer zu sein braucht, als dieses
für die Aufnahme des Tragschenkels tatsächlich erforder
lich ist und dieser passend in die entsprechend gebildete
Ausnehmung eingepaßt werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann
auch der zwischen dem Auflagerschenkel und der Stegplatte
eingeschlossene Winkel kleiner als 90° sein und beispielsweise
etwa 85° betragen. Diese Ausbildung hat den Vorteil,
daß ein derartiges Verbindungselement bei entsprechend
ausgenommener Auflagefläche des zweiten Holzbalkens beim
Anlegen an den zweiten Holzbalken sogleich formschlüssig
gehalten wird und bei der Montage nicht zu leicht von
diesem abrutschen kann, wie dieses bei einer rechtwink
ligen Erstreckung des Auflagerschenkels zur Stegplatte
der Fall ist.
Darüber hinaus hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn
die Stegplatte (beispielsweise mittig) mit einer Durch
gangsbohrung versehen ist, in welche - ebenfalls als Mon
tagehilfe - von außen her ein Nagel oder eine Schraube in die
Stirnseite des ersten Holzbalkens einzutreiben ist, so daß
das am ersten Holzbalken angebrachte Verbindungsmittel
während des Montagevorgangs sich von diesem nicht lösen
kann und der Holzbalken nebst Verbindungsmittel in beson
ders einfacher Weise am zweiten Holzbalken zu montieren
ist. Da eine solche Sicherungsnagelung bzw. -verschraubung
in der statischen Berechnung nicht berücksichtigt werden
kann, also auch keine hochfesten Materialien wie z. B.
Stahlnägel erforderlich sind, ist der Einsatz von Leicht
metall möglich und besonders dann angezeigt, wenn das Ver
bindungselement ebenfalls aus Leichtmetall besteht.
Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung
sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbei
spiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläu
tert. Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch ein zwei Bal
ken verbindendes Verbindungsele
ment in Richtung der Schnittlinie
I-I in Fig. 2 gesehen; und
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Verbindung
gemäß Fig. 1 in Richtung des Pfeiles
II in Fig. 1 gesehen.
Die Zeichnung zeigt ein Verbin
dungselement 1 zum stirnseitigen Verbinden eines mit einer
Querkraft Q belasteten ersten Holzbalkens 2 mit einem
rechtwinklig zu diesem verlaufenden zweiten Holzbalken 3.
Das Verbindungselement 1 besteht aus einer Aluminiumlegie
rung und weist eine Stegplatte 4 auf, die mit ihrer einen
(ersten) Anlagefläche 5 an der Stirnseite 6 des ersten
Holzbalkens 2 und mit ihrer gegenüberliegenden anderen
(zweiten) Anlagefläche 7 am zweiten Holzbalken 3 anliegt.
Die Stegplatte 4 ist rechtwinklig. Von ihrem oberen Rand
kragt ein einstückig mit ihr ausgebildeter Auflagerschenkel 8
vor, der im rechten Winkel zur zweiten Anlagefläche 7 ver
läuft. Vom unteren Rand der Stegplatte 4 kragt ein ebenfalls
einstückig mit ihr ausgebildeter, entgegengesetzt zum Auf
lagerschenkel 8 gerichteter Tragschenkel 9 vor, der indes
nicht in einem rechten Winkel zur Stegplatte 4 steht, son
dern in einem spitzen Winkel α, der bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel 30° beträgt.
Es ist erkennbar, daß die Breite b des Tragschenkels 9
mit der Breite des Auflagerschenkels 8 übereinstimmt und
gleich der Breite der Stegplatte 4 ist.
Die freien Ecken 11 des Tragschenkels 9 sind abgerundet.
Der Winkel α zwischen dem Tragschenkel 9 und der Stegplatte
4 ist höchstens so groß, daß die sich aus der vom Trag
schenkel 9 aufzunehmenden Querkraft Q und der entstehenden
Zugkraft Z ergebende resultierende Kraft R senkrecht zum
Tragschenkel 9 verläuft, wie dieses in Fig. 1 angedeutet
ist. Aus Sicherheitsgründen wird man regelmäßig die er
rechnete Zugkraft noch um einen Sicherheitszuschlag im
Kraftdiagramm vergrößern, so daß der Winkel α zwischen
der Stegplatte 4 und dem Tragschenkel 9 entsprechend
kleiner ist.
Die Bestimmung der Länge des Tragschenkels 9 erfolgt nach
den üblichen Berechnungsmethoden und sonstigen Vorschriften,
wobei u. a. darauf zu achten ist, daß die zulässige Pressung
zwischen dem Holz und dem Tragschenkel nicht überschritten
wird, die Einschnitthöhe e den zulässigen Werten entspricht,
die zulässigen Abscherkräfte nicht überschritten werden etc.
Die schlitzförmige Ausnehmung 12 zur Aufnahme des Trag
schenkels 9 kann in einfacher Weise mit einer Kettenfräse
od. dgl. hergestellt werden, wobei der Einschnitt aufgrund
der abgerundeten Ecken des Tragschenkels nur so tief aus
geführt zu werden braucht, daß der Tragschenkel 9 diesen
im montierten Zustand im wesentlichen voll ausfüllt, so
daß hierdurch eine unnötige Vergrößerung der Einschnit
tiefe vermieden ist.
Für die Verbindung der beiden Holzbalken 2, 3 wird zu
nächst die erforderliche Ausfräsung zur Aufnahme der
Stegplatte 4 in die Stirnseite des ersten Holzbalkens
2 ausgeführt und sodann die Ausnehmung 12 unter dem
entsprechenden Winkel α in den ersten Holzbalken 2 ge
fräst. Danach kann das Verbindungselement 1 in der aus
der Zeichnung ersichtlichen Weise am ersten Holzbalken
2 befestigt werden, wobei als Montagehilfe eine Schraube
13 von außen her durch eine Durchgangsöffnung 14 ge
schraubt wird, um das Verbindungselement 1 während der
Montage sicher in Position zu halten.
Ist im zweiten Holzbalken 3 die erforderliche Ausnehmung
15 zur Aufnahme des Auflagerschenkels 8 fertiggestellt,
so kann der erste Holzbalken 2 in der aus der Zeichnung
ersichtlichen Weise eingehängt werden.
Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, kann der Auflagerschenkel 8
in einem spitzen Winkel β zur Stegplatte 4 verlaufen, der
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 85° beträgt.
Dieses führt insbesondere bei der Montage zu einem sicheren
formschlüssigen Arretieren.
Es ist erkennbar, daß das erfindungsgemäße Verbindungs
element nicht nur bezüglich seiner Fertigung, sondern auch
bezüglich der Montage besonders einfach und zweckmäßig ist,
wobei dennoch die an das Verbindungselement zu stellenden
Aufgaben von ihm in vollem Umfange erfüllt werden.
Claims (7)
1. Verbindungselement aus Metall zum stirnseitigen Ver
binden eines querkraftbelasteten ersten Holzbalkens mit
einem rechtwinklig zu diesem verlaufenden zweiten Holz
balken, bestehend aus einer im Verbindungszustand mit
ihrer einen Anlagefläche einer Stirnseite des
ersten Holzbalkens und mit ihrer anderen An
lagefläche am zweiten Holzbalken anliegenden, recht
winkligen Stegplatte, von deren oberem Rand ein einstückig
mit der Stegplatte ausgebildeter Auflagerschenkel
von der zweiten Anlagefläche auskragt, und von deren
unterem Rand ein einstückig mit der Stegplatte ausgebil
deter, entgegengesetzt zum Auflagerschenkel gerichteter
Tragschenkel auskragt, dadurch gekennzeichnet, daß der
Tragschenkel (9) in einem spitzen Winkel (α) zur Steg
platte (4) verläuft.
2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Winkel (α) zwischen dem Tragschenkel
(9) und der Stegplatte ( 4) höchstens so groß ist, daß
die sich aus der vom Tragschenkel (9) aufzunehmenden
Querkraft (Q) und der entstehenden Zugkraft (Z) ergebende
resultierende Kraft (R) im wesentlichen senkrecht zum
Tragschenkel (9) verläuft.
3. Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Breite (b) des Tragschenkels
(9) und/oder des Auflagerschenkels (8) gleich der Breite
der Stegplatte (4) ist.
4. Verbindungselement nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die freien Ecken (11) des Tragschenkels (9) abgerundet
sind.
5. Verbindungselement nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der zwischen dem Auflagerschenkel (8 ) und der Steg
platte (4) eingeschlossene Winkel (β) kleiner als 90°
ist.
6. Verbindungselement nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß der zwischen dem Auflagerschenkel (8)
und der Stegplatte (4) eingeschlossene Winkel (β) etwa
85° beträgt.
7. Verbindungselement nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stegplatte (4) mit einer Durchgangsbohrung (14)
versehen ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853526448 DE3526448A1 (de) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | Verbindungselement zum verbinden von holzbalken |
CH272486A CH671059A5 (de) | 1985-07-24 | 1986-07-04 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853526448 DE3526448A1 (de) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | Verbindungselement zum verbinden von holzbalken |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3526448A1 DE3526448A1 (de) | 1987-02-05 |
DE3526448C2 true DE3526448C2 (de) | 1987-05-21 |
Family
ID=6276617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853526448 Granted DE3526448A1 (de) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | Verbindungselement zum verbinden von holzbalken |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH671059A5 (de) |
DE (1) | DE3526448A1 (de) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3130445C2 (de) * | 1981-07-23 | 1984-09-06 | Gerhard Dipl.-Ing. 5461 Ockenfels Meickl | Beschlag zum querkraftbelastbaren Anschluß an die Stirnseite von Holzbalken |
-
1985
- 1985-07-24 DE DE19853526448 patent/DE3526448A1/de active Granted
-
1986
- 1986-07-04 CH CH272486A patent/CH671059A5/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH671059A5 (de) | 1989-07-31 |
DE3526448A1 (de) | 1987-02-05 |
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