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Auf mehreren Stützen aufgelagerter Balken oder Träger für Dächer,
Decken od. dgl. Die Erfindung betrifft Balken oder Träger, die auf mehreren Stützen
aufgelagert sind und für Dächer, Decken oder ähnliche Konstruktionen verwendet werden.
Die bekannten über mehrereStützen durchlaufenden Balken, z. B. I- oder Kastenträger,
weisen über ihre Gesamtlänge einen gleichbleibenden Querschnitt auf, der nach dem
größten auftretendenStÜtzmomentbestimmt wird. Balken dieser Art erfordern daher
einen unverhältnismäßig hohen Materialaufwand und, bei Ausführung in Holz, die Beschaffung
von Hölzern großer Länge. Es ist auch bereits bekannt, die Balken über ihren mittleren
Stützen zu stoßen und die Stützmomente durch Anordnung eines Kopfbandes, Sattel-
oder Beiholzes herabzusetzen. Hierbei sind die Balken oder Träger oberhalb der mittleren
Stützen durch biegefeste Stoßverbindungen, z. B. Stahllaschen, gekoppelt, die zur
Aufnahme der Stützmomente entsprechend stark ausgebildet sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, Balken. oder Träger, die auf mehreren
Stützen gelagert sind, so auszubilden, daß Stützmomente nicht auftreten oder auf
einen Bruchteil der bei den bekannten Ausführungen sich ergebenden Werte herabgesetzt
werden. Die hierdurch erzielte Materialeinsparung ist von besonderer Bedeutung für
Holzkonstruktionen in holzarmen Ländern.
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Die Ausschaltung oder Herabsetzung der Stützmomentewird erfindungsgemäß
.durch die neuartige Ausbildung der Balken oder Träger über ihren
mittleren
Stützen in der Weise erreicht, daß die auf mehreren Stützen aufgelagerten Balken
aus mehreren Einzelbalken von einer der jeweiligen Feldweite entsprechenden Länge
zusammengesetzt sind, die beiderseits der mittleren Stützen jeweils auf einem z.
B. durch ein Kopfband oder ein Sattel-oder Beiholz gebildeten Auflager aufgelagert
sind und unter Bildung eines schwebenden Stoßes über oder dicht bei der jeweiligen
Mittelstütze durch ein Gelenk miteinander verbunden sind.
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Die Gelenke werden zweckmäßig durch Runddübel, Rundstifte, Einpreß-
oder Einfräsdübel aus Holz oder Stahl gebildet. Ferner können die durch ein hor>fband.
Sattel- oder Beiholz gebildeten Balkenauflager in ungleichen Abständen von der Mittelstütze
angeordnet sein, wenn die Balken ungleichmäßig belastet oder die Feldweiten unterschiedlich
groß sind.
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Die Ballten. die an den Mittelstützen seitliche Beilagen erhalten,
werden über den Mittelstützen ausgeklinkt. so daß die Balken auf den Beilagen abgestützt
«-erden und mit der :Mittelstütze nicht in Verbindung stehen.
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Die Wirtschaftlichkeit der Ausführung nach der Erfindung erhöht sich
noch dadurch, daß infolge der geringeren Biegungsmomente zur Herstellung der Balken
schwächeres Stammholz und der Beilagen kürzeres Schnittholz als bisher verarbeitet
werden kann. Auch halbtrockenes, ja sogar nasses Holz kann zu den Konstruktionen
verwendet werden, ohne beim späteren Austrocknen des Holzes am fertigen Bauwerk
Änderungen in den statischen Verhältnissen oder -Nachteile konstruktiver Art hervorzurufen.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen
dargestellt. Es zeigt Fig. i die Längsansicht eines aus mehreren Einzelbalken a
zusammengesetzten Mehrfeldbalkens mit Kopfbändern. Hier wird der Einzelbalken a
an den Mittelauflagern durch Kopfbänder b unterstützt. Das Gelenk c ist über der
Mittelstütze d angeordnet. Zwischen Mittelstütze d und Balken d ist der Spielraum
e gelassen, damit die Balken bei Belastung oder beim Schwinden des Stützenholzes
nicht auf der Mittelstütze zum Aufliegen kommen. Die Mittelstützen können jedoch
mit in den Balken verschieblichen Zapfen in den Bautenstoß eingreifen.
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Fig. 2 stellt eine Ausführung des Gelenkes c am Balkenstoß dar. Beide
Balkenenden greifen mit Zapfen f derart ineinander, d'aß eine lotrechte Bewegung
der Balkenenden möglich ist. Längskräfte im Balken (von den Kopfbändern erzeugt)
werden durch die Bauklammer h übertragen. Der Zapfen g. an der Mittelstütze d liegt
zwischen den beiden Zapfen f und ist in dem Ballten verschieblich.
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In Fig. 3 ist gezeigt, wie bei den Ballten mit Sattelholzauflagerung
durch eine etwa i cm starke, im Bereich der Zwischenunterstützung liegende untere
Balkenausnehmungi die frei schwebenden Balkenenden a mit Gelenkstoß herzustellen
sind. An Stelle der Balkenausnehmungi können zum gleichen Zweck zwischen Balken
a und Sattelholz k in den Auflagerpunkten auch Futterstücke eingefügt werden,
umeinepun'ktförmigeAuflagerungzuerreichen.
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Fig. d. zeigt -die Anordnung von über den Mittelauflagern seitlich
der Balken angeordneten Beihölzern k als Auflager. Die Beihölzer k sind nur an den
Enden an die Balken durch Dübel m oder Stahlbolzen, z. B. aus Monierstahl, oder
Nägel angeschlossen. Damit die Balken auf den Mittelstützend nicht aufliegen, erhalten
sie an ihren Enden auf der Unterseite eine etwa i cm starke Ausnehmung n. Die Oberkante
der Beihölzer 7z liegt einige Millimeter unter Oberkante Balken, um die Beihölzer
von der Balkenauflast freizuhalten. Es kann auch zweckmäßig sein, die Balkenauflast
im Bereich der Beihölzer k unmittelbar auf diese zu setzen. In solchem Falle bleiben
die Balkenenden im Zwischenfeld der mittleren Unterstützungen unbelastet.
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Eine solche Lastverteilung erfordert außer der Schwächung des Balkens
an seiner Unterseite noch eine solche an seiner Oberseite auf die Länge der Beihölzer
k. In diesem Bereich besitzen dann die gelenkig miteinander verbundenen Balkenenden
volle, durch keine Auflast beeinflußte Bewegungsfreiheii- nach unten und oben.
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In Fig. 5 ist die Aufsicht auf den Balkenstoß mit Beihölzern gemäß
Fig.4 dargestellt.
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Fig. 6 zeigt den Balkenstoß selbst. Die Balkenenden sind zur Aufnahme
und Übertragung de,-Querkräfte an ihren Stirnflächen durch Einpreß-oder Einfräsdübel
o oder runde in Richtung der halk°nachse oder quer dazu liegende, waagerecht angeordnete
Scherdübel aus Holz, Stahl oder anderen Stoffen oder durch ähnliche, gelenkartig
wirkende :Mittel verbunden.
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In Fig. ; sind die Biegemomente und Querkräfte aus der gleichmäßig
verteilten Auflast eines nach Fig. i, 3 oder 4. gelagerten Balkens dargestellt.
Die gestrichelt eingetragene Linie zeigt vergleichsweise den Momentenverlauf von
frei aufgelagerten Einfeldbalken.
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Fig. $ zeigt -das Belastungsschema und den Momentenverlauf eines über
seine ganze Länge gleichmäßig belasteten Zweifeldbalkens. Die gestrichelteLinie
zeigt vergleichsweise den Momentenverlauf eines über zwei Felder durchlaufenden
Balkens.
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Fig. 9 stellt den Momentenverlauf eines über eine Teillänge gleichmäßig
belasteten Balkens und das dazugehörige Belastungsschema dar. Die gestrichelte Linie
zeigt vergleichsweise den Momentenverlauf eines durchlaufenden Zweifeldbalkens.
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Fig. io zeigt das Belastungsschema eines ungleichmäßig belasteten
Balkens, dessen mittlere Auflager 1I, I, von der Mittelstütze d gleichmäßigen
Abstand haben, und Fig. i i das Belastungsschema eines Balkens mit ungleichmäßig
verteilter Belastung, dessen mittlere Auflager I1, I, von der Mittelstütze
d ungleiche Abständeri, r2 besitzen und dessen Gelenkt seitlich der Stützenachse
angeordnet ist.
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In Fig. 12 ist der Momentenverlauf eines Balkens dargestellt, der
aus mehreren Einzelbalken a1, a2, a3
unterschiedlicher Länge zusammengesetzt
und auf Mittelstützen mit ungleichen Abständen 11, 12, 13 abgestützt ist.