DE69917320T2 - Tragende struktur - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft tragende Strukturen aus zwei oder mehreren Schichten, vorzugsweise langen oder länglichen Schichten, und insbesondere geklebte Strukturelemente.
  • Tragende Strukturen treten in verschiedenen Formen, Größen und Verbindungen auf. Sie sind praktisch unerläßlich bei Bautätigkeiten, entweder als Teil des Bauwerks selbst oder als Hilfen für die Bauausführung (z. B. Gerüste) oder beides. Sie werden auch häufig in kleineren Konstruktionen wie beispielsweise in Möbeln, zum Beispiel Stühlen, Tischen und Sofas, verwendet. Tragende Strukturen bilden auch Teile von verschiedenen Werkzeugen, wie beispielsweise Achsen und Schlitten, treten auf in Form von Griffen, aber auch als leistungsübertragende oder stützende Teile von Maschinen und Vorrichtungen. Wie das Wort impliziert, ist der primäre Zweck einer "tragenden Struktur", Lasten zu tragen, anderen Teilen in einer Konstruktion Halt zu geben und/oder dynamische Kräfte in einer Konstruktion oder einer Maschine zu übertragen; somit können andere Eigenschaften, wie zum Beispiel schwingungs- oder schallisolierende Eigenschaften, als von geringer Bedeutung, wenn überhaupt einer, für die vorliegende Struktur betrachtet werden. Wenn zum Beispiel ein Fußboden betrachtet wird, sind es die Dielenbalken, die die tragenden Strukturen bilden, während der Bodenbelag, dessen Zweck es ist, eine Oberfläche bereitzustellen, um darauf zu gehen und Gegenstände darauf zu stellen, dekorativ zu sein und eine Isolierung vor Kälte und Schall bereitzustellen, keine solche Struktur bildet.
  • Abhängig von der speziellen Verwendung, die für die tragende Struktur beabsichtigt ist, kann diese aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein, wie beispielsweise Metall, Holz oder Kunststoff oder Kombinationen davon. In vielen Fällen bestehen solche Strukturen aus zwei oder mehreren Schichten. In der Tat kann eine tragende Struktur in einigen Fällen eine hö here Festigkeit haben, wenn sie in zwei oder mehrere Schichten getrennt wird und dann mittels eines geeigneten Klebstoffs wieder verbunden wird, wie von P. J. Gustafsson in "Analysis of generalized Volkersen-joints in terms of non-linear fracture mechanics" (Mechanical Behaviour of Adhesive Joints, 1987, pp. 323–338) gezeigt worden ist.
  • Häufig sind tragende Strukturen der letzteren Art sogenannte geleimte Strukturelemente, insbesondere geleimt-laminierte Bauhölzer, die im Kapitel 10 von "Wood Handbook: Wood as an engineering material" (U.S. Forest Laboratory, 1974, USDA Agr. Handb. 72, rev) ausführlich diskutiert werden. Die Festigkeit eines solchen laminierten Produkts hängt gemäß dem "Wood Handbook" von der Qualität der Klebeverbindungen ab. Die Verbindungen können prinzipiell in zwei Gruppen eingeteilt werden, nämlich geschmeidig und spröde, obwohl in der Praxis die meisten Verbindungen im Übergangsbereich zwischen diesen zwei Extremen anzutreffen sind. Das Konzept der geschmeidigen und spröden Verbindungen ist von P. J. Gustafsson (siehe oben) ausführlich diskutiert worden. Geschmeidige Eigenschaften werden oft spröden bevorzugt, z. B. für Verbindungen, die Belastungskonzentrationen ausgesetzt sind (beschrieben z. B. in McGraw-Hill Encyclopaedia of Science and Technology, 1960, Bd. 13, Seite 185), für große Verbindungen, Verbindungen, die dynamischen Lasten ausgesetzt sind, insbesondere Stoßbelastungen, und Verbindungen, die Kräften ausgesetzt sind, die vom Schrumpfen oder Aufquellen von verbundenen Holzschichten herrühren, die die tragenden Strukturen bilden. Es ist nicht erwünscht – oder möglich -, solche Parameter der Verbindung wie Größe, Geometrie, oder Eigenschaften, die sich auf die Schichten beziehen, die die tragende Struktur bilden, zu modifizieren, die einzige Option, die übrig bleibt, um die Sprödigkeit/Geschmeidigkeit der Verbindung zu steuern, ist, die Parameter zu ändern, die die Verbindungslinie betreffen. H. Wernerson und P. J. Gustafsson unterrichten in "The complete stress-slip curve of wood-adhesives in pure shear" (Mechanical Behaviour of Adhesive Joints, 1987, pp 139–150) davon, daß die Frage, ob eine Verbindungslinie spröde oder geschmeidig sein wird, im allgemeinen von der Beziehung zwischen der maximalen Scherbeanspruchung und der Bruchenergie der Verbindungslinie bestimmt sein kann: so weist eine im Vergleich zur Bruchenergie geringe maximale Scherbeanspruchung auf ein geschmeidiges Verhalten hin, und umgekehrt. Da eine geringe maximale Scherbeanspruchung aus ziemlich offensichtlichen Gründen nicht erwünscht ist, muß die Bruchenergie erhöht werden, um eine geschmeidige Verbindung zu erzielen.
  • H. Wernerson und P. J. Gustafsson (siehe oben) haben eine Reihe von Versuchen durchgeführt, betreffend die Leistung von Verbindungslinien, die aus PVAc-, Polyurethan- und Resorcin-Phenol-Klebstoffen zwischen Holzhaftmitteln bestehen; die Bruchenergie der Verbindungslinien liegt im Bereich zwischen ungefähr 0,4 und 2,4 kNm/m2. Ein ähnlicher Versuch ist in P. J. Gustafsson (siehe oben) beschrieben, in welchem die Festigkeit von Verbindungen mit Verbindungslinien aus Polyurethan- und Resorcin-Phenol-Klebstoffen mit der Festigkeit von Vollholz verglichen wird; die Verbindungslinie aus Polyurethan ergab die höchste Festigkeit, 2,1 MPa.
  • Takeshi Sadoh et al. haben die Biegeeigenschaften von horizontal furnier-laminierten Balken mit verschiedenartigen Leimschichten, einschließlich eines Elastomer-Klebstoffs, untersucht und haben die Eigenschaften mit denjenigen von vertikal furnier-lamnierten Balken verglichen, die als einem Vollholzbalken gleichwertig betrachtet werden ("Veneer laminates with elastomeric glue-layers. I. Bending properties of veneerlaminated beams", Mokuzai Gakkaishi, 1978, 24(5), Seite 294–8).
  • Dementsprechend zielen alle Hinweise vom Stand der Technik hinsichtlich der verbesserten Geschmeidigkeit von Verbindungen in tragenden Strukturen aufgrund der erhöhten Bruchenergie der Verbindungslinien auf Verbindungslinien ab, die aus Klebstoff und nichts anderem als Klebstoff bestehen.
  • Der Stand der Technik weist ferner auf eine Reihe von laminierten Produkten mit Klebelinien aus Elastomer-Klebstoffen und sogar auf Laminate aus Elastomerplatten hin, z. B. in der US-A-5 103 614, JP 1244838 und JP 61-261048; jedoch beziehen sich alle diese Vorschläge auf schallisolierende und schwingungsdämpfende Eigenschaften, die zum Beispiel in einem Bodenbelagmaterial nützlich sind; diese Eigenschaften sind auf das Phänomen einer Hysterese zurückzuführen, die mit den verwendeten E lastomer-Materialien verknüpft ist, wobei dieses Phänomen grundsätzlich aus einer Umwandlung der mechanischen Energie des Schalls oder Schwingungsenergie in thermische Energie besteht.
  • Die EP 0 119 975 A1 offenbart ein Verfahren, um Balken und ähnliche Objekte zum Tragen von statischen und dynamischen Lasten mit zweikomponentigem Klebstoff zu verbinden.
  • Das von der vorliegenden Erfindung zu lösende Problem ist, eine tragende Struktur der Art bereitzustellen, auf welche in der Einleitung bezug genommen wurde, und welche Verbindungen mit verbesserter Geschmeidigkeit hat, im Vergleich zu tragenden Strukturen ähnlicher Art und Größe vom Stand der Technik.
  • Dieses Problem wird von der vorliegenden Erfindung gelöst, die eine tragende Struktur der Art betrifft, auf welche in der Einleitung bezug genommen wurde, und welche die zusätzlichen Merkmale hat, so wie sie in der kennzeichnenden Klausel des angefügten Anspruchs 1 definiert sind. Insbesondere weist die tragende Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung zwei oder mehrere Schichten auf, von welchen mindestens zwei durch eine Verbindungslinie verbunden sind, die eine Dicke von t mm, eine Scherfestigkeit von T N/mm2 hat und die eine Platte aufweist, die aus einem elastischen Material besteht, das ein Schermodul von G N/mm2 hat, wobei
    (t*T2)/G mindestens ungefähr 5 N/mm, vorzugsweise mindestens ungefähr 10 N/mm und am stärksten bevorzugt mindestens ungefähr 50 N/mm ist. Wenn die Struktur mehr als zwei Schichten aufweist, können diese alle durch Platten der vorliegenden Art verbunden sein, sie kann aber alternativ nur eine solche Platte aufweisen, während die (sonstigen?) Schichten ansonsten mittels herkömmlicher Verbindungslinien verbunden sind.
  • Es hat sich gezeigt, daß Verbindungslinien, die in den tragenden Strukturen der vorliegenden Erfindung vorhanden sind, z. B. die Platte plus Klebstoff, ungefähr die zweifache tragende Kapazität von Verbindungslinien haben, die dem Stand der Technik entsprechen, obwohl die erfindungsgemäße Verbindungslinie an vergleichbar kleineren Verbindungsflächen angewendet wurde.
  • Neben der Lösung des dargelegten Problems stellt die vorliegende Erfindung eine Reihe von Vorteilen bereit. Die vorliegende Erfindung schafft Möglichkeiten für eine Reihe von Kombi nationen aus Plattenmaterial, Plattendicke und Klebstoffen, was eine große Wahlfreiheit in Bezug auf die Verbindungseigenschaften bereitstellt. Die Verbindung kann zum Beispiel sehr schnell hergestellt werden, da eine vorgefertigte Platte mittels eines geeigneten schnell trocknenden oder schnell aushärtenden Leims oder Klebstoffs angeklebt werden kann. Die Scherfestigkeit des in der erfindungsgemäßen Verbindungslinie verwendeten Klebstoffs muß nicht so hoch sein wie die von denjenigen, die in Verbindungslinien vom Stand der Technik verwendet werden (die normalerweise eine Festigkeit von ungefähr 10 bis 15 MPa haben). Ferner kann die Dicke der Verbindungslinie, die natürlich ein wesentlicher Parameter der Verbindung ist, willkürlich gewählt werden, da die in der Verbindungslinie verwendete Platte mit irgendeiner Dicke vorgefertigt sein kann, was nicht möglich wäre, wenn nur Elastomer-Klebstoffe in einer Verbindungslinie vom Stand der Technik verwendet würden.
  • Jedes Material, das die in Anspruch 1 dargelegten Eigenschaften hat, kann natürlich in der erfindungsgemäßen tragenden Struktur verwendet werden, aber vorzugsweise wird die Platte aus einem herkömmlichen Elastomermaterial hergestellt sein, wie beispielsweise aus Natur- oder Synthesegummi oder einem Gemisch davon. Eine bevorzugte Gruppe von Gummi sind Nitrilkautschuke.
  • Die Scherfestigkeit des elastischen Materials ist geeigneterweise nicht weniger als 2 MPa und die Dicke der Platte ist normalerweise ungefähr 0,1–5 mm, vorzugsweise ungefähr 0,2– 3 mm.
  • Die Schichten, die die tragende Struktur bilden, können aus irgendeinem geeigneten Material hergestellt sein, das auf dem Fachgebiet verwendet wird, beispielsweise aus Holz, Metall, Kunststoff, Keramik oder Kombinationen davon. Gemäß einer Ausführungsform besteht mindestens eine der Schichten der tragenden Struktur aus Holz. In einer anderen Ausführungsform besteht mindestens eine der Schichten aus Metall. Üblicherweise besteht die vorliegende Struktur hauptsächlich aus Holzschichten, wie beispielsweise in geleimt-laminierten Bauhölzern und anderen ähnlichen tragenden Strukturen auf Holzbasis.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung einer Struktur, so wie oben beschrieben, als tragende Struktur.
  • Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer tragenden Struktur der vorliegenden Art, d. h. so, wie oben beschrieben, durch Behandlung einer Platte aus Natur- oder Synthesegummi oder einem Gemisch davon, die eine geeignete Form und Größe hat, mit einem Oxidationsmittel, vorzugsweise im wesentlichen konzentrierter H2SO4, Entfernen von überschüssigem Oxidationsmittel und dann Kleben der Platte zwischen zwei Schichten. Die Behandlung mit dem Oxidationsmittel sollte über einen Zeitraum dauern, der ausreichend lang ist, um die Platte in einem solchen Maße zu oxidieren, daß die Haftung zwischen der Platte und dem Leim zufriedenstellend ist, während er andererseits ausreichend kurz sein sollte, um eine zu dicke Oxidschicht zu vermeiden, welche die Plattenoberfläche spröde machen könnte. Vorzugsweise dauert die Behandlung mit Oxidationsmittel über einen Zeitraum von ungefähr 10 – 25 Sekunden, insbesondere 13–20 Sekunden. Die behandelte Platte weist vorzugsweise Nitrilkautschuk auf.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Die vorliegende Erfindung wird nun detaillierter anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben:
  • 1 ist eine schematische Darstellung einer Verbindung zwischen zwei Holzschichten in einer tragenden Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine schematische Darstellung eines gekerbten tragenden Balkens gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 3 und 4 sind Darstellungen, wie Risse in tragenden Holzstrukturen vermieden werden können, alternativ, wie solche Strukturen durch die vorliegende Erfindung verbessert werden können;
  • 5 zeigt eine Schraubenverbindung in einem Holzbalken, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet.
  • 6 zeigt einen gestützten Endabschnitt eines Holzbalkens, der eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet;
  • 7 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße tragende Struktur, die in den nachstehend vorgelegten Versuchen verwendet wurde;
  • 8 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie VIII– VIII von 7;
  • 9 ist eine Endansicht auf eine spezielle Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, nämlich eine tragende Struktur in Form einer runden Stange; und
  • 10 ist eine Querschnittansicht entlang der in 9 dargestellten Stange.
  • Detaillierte Beschreibung der Figuren
  • In 1 sind zwei Schichten 10 und 20 durch eine Verbindungslinie, die aus einer Platte aus elastischem Material besteht, die durch Leimschichten 40 und 50 an die Schichten 10, 20 geklebt ist, zu einer tragenden Struktur verbunden.
  • In 2 ruht ein Balken 86 auf zwei Stützen 91 und 101, die an den Enden des Balkens angeordnet sind. Das Ende, das auf der Stütze 91 ruht, ist gekerbt, was eine Belastungskonzentration im Balken verursacht. Um ein Splittern zu verhindern, ist der Balken in dem kritischen gekerbten Abschnitt mit einer Verbindungslinie 120 versehen worden. Die Verbindungslinie, die gleichzeitig die zwei Schichten 155, 160 abgrenzt und verbindet, besteht aus einer Platte 130 aus einem elastischen Material und zwei Leimschichten 140, 150. In einer alternativen Ausführungsform kann sich die Verbindungslinie entlang der gesamten Länge des Balkens erstrecken. Der Balken 86 ist somit eine tragende Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 3 zeigt ein Ende des Balkens, das mit einem Schraubenbolzen 170 befestigt ist. Der Balken ist einer Last ausgesetzt, die durch Pfeil I angedeutet ist. Als Reaktion auf die Last I übt der Bolzen eine Kraft II auf den Balkenabschnitt 175 aus, was Belastungskonzentrationen im Balken verursacht. Um ein Splittern zu verhindern, ist der Balken durch Verbindungslinien 185 verstärkt worden, die jeweils aus einer Platte aus einem elastischen Material und zwei Leimschichten bestehen, woraus sich eine tragende Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung ergibt.
  • 4 zeigt ein Ende eines Balkens, das durch einen Bolzen 190 befestigt ist. Der Balken ist einer Last III ausgesetzt. Der Bolzen übt eine reaktive Kraft IV auf die obere Schicht 195 des Balkens aus, was Belastungskonzentrationen im Balken verur sacht. Um ein Splittern zu verhindern, ist der Balken durch eine Verbindungslinie 210 verstärkt worden, die aus einer Platte aus einem elastischen Material und zwei Leimschichten besteht, woraus sich eine tragende Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung ergibt.
  • 5 zeigt eine Schraubenbolzenverbindung einer Art, die verwendet werden kann, um Belastungskonzentrationen der in 3 und 4 gezeigten Art zu verhindern. Sie kann auch anstelle oder in Kombination mit einer der in 3 und 4 angeführten Lösungen verwendet werden, um einen bereits gesplitterten Balken zu verstärken oder zu reparieren. Die Schraubenbolzenverbindung weist eine ziemlich große Unterlegscheibe 220 aus Metall auf, die mittels einer Verbindungslinie 225, die aus einer Platte aus einem elastischen Material und zwei Leimschichten besteht, mit dem Balken verbunden ist. An der anderen Seite des Balkens ist eine andere Unterlegscheibe 235 aus Metall durch eine Verbindungslinie 240, die auch aus einer Platte aus einem elastischen Material und zwei Leimschichten besteht, mit dem Balken verbunden. Der Bolzenkopf 215 bzw. die Bolzenmutter 230 übt einen Druck auf die Unterlegscheibe 220 bzw. 235 aus, welche wiederum diesen Druck auf die gesamte Grenzfläche zwischen den Verbindungslinien und dem Balken übertragen, was bewirkt, daß die von dem Schraubenbolzen ausgeübten Kräfte auf eine viel größere Fläche wirken, als wenn keine solche Verbindungslinie verwendet würde. Als Folge davon werden Belastungskonzentrationen vermieden oder zumindest wesentlich verringert.
  • 6 zeigt ein Ende eines Holzbalkens 245, der auf einer Stütze 250 ruht. Um Dellen oder sogar ernsthaftere Schäden am Balken zu vermeiden, die durch den hohen Druck verursacht werden, der von der Stütze 250 aufgrund der kleinen Grenzfläche zwischen der Stütze und dem Balken ausgeübt wird, ist eine Platte 255 aus Metall mittels einer erfindungsgemäßen Verbindungslinie 260 mit dem Balken verbunden worden. Die von der Stütze 250 ausgeübte Kraft wird somit über die Grenzfläche zwischen der Verbindungslinie 260 und dem Balken auf den Balken verteilt, was die Belastungskonzentrationen in der Holzoberfläche sehr verringert. Die Verbindung zwischen der Platte 255 und dem Balken 245 ist sehr viel weniger empfindlich auf Änderungen im Holz, wie Trocknen, Aufquellen oder Schrumpfen, als es der Fall wäre, wenn eine Verbindungslinie vom Stand der Technik verwendet worden wäre.
  • 7 und 8 werden in Verbindung mit den nachstehend vorgelegten Beispielen diskutiert.
  • 9 und 10 zeigen eine tragende Stange 400, die aus einem äußeren zylindrischen Element 410, einem inneren zylindrischen Element 420 und einer dazwischen liegenden Verbindungslinie 430 gemäß der vorliegenden Erfindung besteht. Selbstverständlich müssen die Profile der Elemente nicht zylindrisch sein, sondern könnten ebenso quadratisch, rechteckig, oval usw. sein.
  • Die folgenden Beispiele sind einzig und allein dazu gedacht, die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen und sollten nicht als eine Einschränkung des Bereichs der Erfindung betrachtet werden.
  • Beispiel 1: Experimentelle tragende Strukturen, wie in den 7 und 8 gezeigt, wurden in diesen Experimenten verwendet. Die Strukturen bestanden aus zwei Holzschichten 300, 310, die mittels zweier Leimschichten 330, 340 an gegenüberliegenden Seiten einer aus einem elastischen Material hergestellten Platte 320 klebten. Der Elastizitätsmodul (MOE) des Holzes war ungefähr 13 GPa.
  • Das verwendete elastische Material war Naturgummi, nachstehend als NR abgekürzt. Um eine ausreichende Haftung zwischen dem Gummi und dem Leim bereitzustellen, wurde die Gummioberfläche 17 Sekunden lang mit konzentrierter Schwefelsäure behandelt und wurde dann mit Wasser gewaschen. Es hat sich gezeigt, daß unter den für dieses Beispiel vorherrschenden Bedingungen Säurebehandlungen von länger als 20 Sekunden eine dicke Oxidschicht verursachten, was dem Gummi eine spröde Oberfläche verlieh, während Behandlungen von weniger als 13 Sekunden die Gummioberfläche nicht ausreichend oxidierten, was eine schlechte Haftung verursachte.
  • Nach der Oberflächenbehandlung wurden die Gummiplatten mittels eines zweikomponentigen Polyurethan-Klebstoffs, der 100 Gewichtsanteile Polyurethan-Leim Casc® 1899 und 22 Gewichtsanteile des entsprechenden Härters Casco® 1821 aufwies, der ein Härter auf der Basis von Isocyanat ist, an die Holzschichten geleimt.
  • Die Breite W der Holzschichten war 30 mm und die Höhe H jeder Schicht war an der Verbindung 20 mm. Die Gummiplatte hatte eine Dicke von 1,0 mm.
  • Zwei erfindungsgemäße Strukturen wurden hergestellt, sowie zwei Vergleichsstrukturen gemäß dem Stand der Technik, in welchen keine Gummiplatten verwendet wurden; die Verbindungslinien in den Vergleichsstrukturen bestanden aus einem herkömmlichen Resorcin-Phenol-Klebstoff, nachstehend mit R/P abgekürzt.
  • Alle vier Strukturen wurden bis zum Versagen Scherkräften ausgesetzt und die Scherkraft beim Versagen Pf wurde für jede Struktur registriert; diese Werte sowie die Abmessungen der Verbindungen sind nachstehend in Tabelle I gezeigt.
  • Tabelle 1
    Figure 00100001
  • Obwohl sie auf eine kleinere Verbindungsfläche wirkten, hatten die Verbindungen der Erfindungsstrukturen ungefähr die zweifache tragende Kapazität einer herkömmlichen tragenden Struktur. Es kann geschätzt werden, daß Pf im Test Nr. 2 10,9 kN gewesen wäre, wenn die Verbindungsfläche 4000 mm2 gewesen wäre.
  • Beispiel 2: Wie in Beispiel 1 wurden in diesen Experimenten experimentelle tragende Strukturen, so wie in den 7 und 8 gezeigt, verwendet. Die Strukturen bestanden aus zwei Holzschichten 300, 310, die mittels zweier Leimschichten 330, 340 an gegenüberliegenden Seiten einer aus einem elastischen Material hergestellten Platte 320 klebten. Der Elastizitätsmodul (MOE) des Holzes war ungefähr 13 GPa.
  • Die verwendeten elastischen Materialien waren NR und Nitrilkautschuk, nachstehend mit NIR abgekürzt. Um eine ausreichende Haftung zwischen dem Gummi und dem Leim bereitzustellen, wurden die Gummioberflächen auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 mit konzentrierter Schwefelsäure behandelt.
  • Nach der Oberflächenbehandlung wurden die Gummiplatten mittels des gleichen Klebstoffs wie in Beispiel 1 an die Holzschichten geklebt.
  • Die Breite W und die Höhe H der Holzschichten waren die gleichen wie in Beispiel 1. Die Dicke t der Gummiplatte variierte von einem Experiment zum anderen und ist nachstehend in der Tabelle angegeben.
  • Vier erfindungsgemäße Strukturen wurden hergestellt, sowie zwei Vergleichsstrukturen gemäß dem Stand der Technik, in welchen die Verbindungslinien aus herkömmlichem R/P-Klebstoffs bestanden, genau wie in Beispiel 1. Alle sechs Strukturen wurden bis zum Versagen Scherkräften ausgesetzt, und der Pf-Wert wurde für jede Struktur registriert; diese Werte sowie die Abmessungen der Verbindungen sind nachstehend in Tabelle II gezeigt.
  • Tabelle II
    Figure 00120001
  • Anmerkung: In Versuch Nr. 5 brach die Befestigung zwischen der experimentellen Struktur und der Versuchsvorrichtung.
  • Aus diesen Ergebnissen wird noch deutlicher, daß die Festigkeitseigenschaften der Erfindungsstruktur diejenigen der Strukturen vom Stand der Technik übertreffen.

Claims (10)

  1. Tragende Struktur aus zwei oder mehreren Schichten, wobei mindestens zwei der Schichten (10, 20, 155, 160, 300, 310) durch eine Verbindungslinie verbunden sind, die eine Dicke von t mm, eine Scherfestigkeit von T N/mm2 hat und die eine Platte (30, 130, 320) aufweist, die aus einem elastischen Material besteht, das ein Schermodul von G N/mm2 hat, dadurch gekennzeichnet, daß (t*T2)/G mindestens 5 N/mm ist.
  2. Tragende Struktur nach Anspruch 1, wobei (t*T2)/G mindestens 50 N/mm ist.
  3. Tragende Struktur nach Anspruch 1, wobei die Platte im wesentlichen aus einem Elastomermaterial hergestellt ist.
  4. Tragende Struktur nach Anspruch 3, wobei das Elastomermaterial Gummi ist.
  5. Tragende Struktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Scherfestigkeit des elastischen Materials größer als ungefähr 2 MPa ist.
  6. Tragende Struktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der an das elastische Material geklebten Schichten aus Holz besteht.
  7. Tragende Struktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Schichten aus Metall besteht.
  8. Tragende Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Struktur ein leim-laminiertes Bauholz ist.
  9. Verfahren zur Herstellung einer tragenden Struktur gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei eine Platte (30, 130, 320) aus Gummi mit einem Oxidationsmittel behandelt wird, überschüssiges Oxidationsmittel entfernt wird, worauf die Platte zwischen zwei Schichten (10, 20, 155, 160, 300, 310) geleimt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Platte ungefähr 10 bis 25 Sekunden lang mit dem Oxidationsmittel behandelt wird.
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