EP1259677B1 - Verbindung von zwei zumindest annähernd rechtwinklig aneinander anschliessenden holzbalken - Google Patents

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EP1259677B1
EP1259677B1 EP01911661A EP01911661A EP1259677B1 EP 1259677 B1 EP1259677 B1 EP 1259677B1 EP 01911661 A EP01911661 A EP 01911661A EP 01911661 A EP01911661 A EP 01911661A EP 1259677 B1 EP1259677 B1 EP 1259677B1
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    • E04B1/26—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of wood
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/46—Rod end to transverse side of member

Definitions

  • the invention relates to a method for connecting two at least approximately perpendicularly adjoining wooden beams, which are provided in both wooden beams engaging screws.
  • Bel another known embodiment (DE-U-298 05 784) is concerned with a screw for fixing slats of wood on an existing, inter alia, wooden roof or wall substructure, here also perpendicular to each other crossing wooden beams or parallel aligned and superimposed wooden beams are to be connected to each other.
  • An oblique screwing the screws in the attachment of roof battens on an underlying beam is because the screws should not be used directly at the end of the roof battens and also need to penetrate a corresponding amount of length of the screws in the underlying wooden beams.
  • the present invention has set itself the task of providing a method with which a connection can be achieved, which allows optimum power transmission at least approximately perpendicular to each other wooden beams using screws.
  • a method for joining two wooden beams at least approximately at right angles to one another by means of screws inserted in both wooden beams, wherein a wooden beam formed as a secondary beam butt against the wooden beam formed as a main support, wherein at least two screws lying in two mutually parallel planes are used , which are screwed in crossing, the screws are used in the one wooden beam in parallel to the grain direction planes and thus in the other wooden beam right or acute angle to the fiber direction, and wherein the screws in each case in parallel aligned planes and in a are screwed lying horizontally from two perpendicular to these planes, wherein the two perpendicular to the other planes extending two planes to each other a right or slightly deviating from a right angle m they each include and wherein the screws lying in the successive planes are each screwed in from opposite directions and thus intersect each other.
  • the screws are used in planes lying parallel to one another, these planes running in one heatable parallel to the fiber direction and in the other wooden beam transversely to the fiber direction.
  • the compound produced by the method according to the invention thus relies on the possibility of the assumption of tensile and compressive forces by the screws, so that substantially higher values can be achieved here than can be achieved with an exclusive pin-groove connection or by nail connections , It is therefore to be regarded as particularly advantageous that the two aligned at least approximately at right angles to each other planes and thus aligned in accordance with these levels screws annahemd on half the height of the beam or the smaller in height beam. So that is an optimal connection of two at least approximately at right angles adjoining wooden beams possible.
  • the present invention relates to a method for joining two wooden beams 1 and 2 adjoining each other at least approximately at right angles, using wood screws 3 which engage threaded sections in both wooden beams 1 and 2.
  • Such compounds are usually there, where referred to as the main carrier, in cross-section larger wooden beams 1 are present, are connected to soft in cross-section garare, designated as a hub carrier wooden beam 2.
  • a hub carrier wooden beam 2 In the context of the invention, it is of course possible in principle to use such a connection wherever at least approximately perpendicular adjoining wooden beams 1 and 2 are present, it is indifferent to whether both wooden beams 1 and 2 the same height or even the same Have cross section or if necessary, the cross section of the wooden beam 2 is greater than the cross section of the wooden beam first
  • two screws 3 are used. These two screws 3 are in mutually parallel planes 4 and 5, so that the screws 3 in the one wooden beam 1 right or acute angle to the bevel direction and engage in the other wooden beams 2, this level 4 and 5 parallel to the grain direction.
  • the screws 3 are also in perpendicular to the planes 4 and 5 extending planes 6 and 7, so that the screws 3 are screwed to each other crossing, but extend in the spaced-apart planes 4 and 5.
  • the two levels 8 and 7 are approximately at right angles to each other, so that the screws 3 are screwed approximately crossing at right angles. It is also contemplated that the lying in the successive levels 4 and 5 screws 3 are screwed in from opposite directions, so that once the head 8 of a screw 3 is assigned to the wooden beams 2 and once the wooden beams 1.
  • Cross wooden beam 1.2 It is advantageous if these two levels 6 and 7 and thus also the screws 3 here annahemd cross at half the height of the beams 1 and 2 or in the present case at half the height of the smaller in height beam 2. It is thus concentrated at a corresponding load of the wooden beams 1 and 2, the area of the largest power transmission between the two beams on the central region of the height of the beam 2, so that just from an optimal power transmission is possible.
  • screws which have two threaded sections as in the illustrated embodiment, on the one hand facing the screw tip and on the other hand, the screw head. But it would also be possible to provide a continuous thread. Further, screws can be used in which two threaded portions are provided with different threaded engagement, thereby still achieve a mutual contact force between the wooden beams 1 and 2.
  • the screws shown in the drawings have a kind of drilling part to reduce the risk of splitting the wooden beams when screwing in the screws. In the context of the invention, it would also be conceivable to use screws 3, in which the threaded portions have different diameters, that is, the threaded portion, which faces the head of the screw, would have a slightly larger diameter.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von zwei zumindest annähernd rechtwinklig aneinander anschließenden Holzbalken, wobei in beide Holzbalken eingreifende Schrauben vorgesehen sind.
  • Es sind bereits viele Ausführungsvarianten von Holzverbindungen durch Schrauben bekannt geworden (DE 708 759 C und FR 865 513). Bei diesen bekannten Holzverbindungen werden in vielfacher Art und Weise Schrauben spitzwinklig zur Oberfläche von Holzbalken eingedreht, wobei in der Regel auf tatsächliche Belastungsprobleme bei Holzverbindungen wenig Rücksicht genommen wird, so dass sich offensichtlich solche Holzverbindungen praktisch nicht durchgesetzt haben. Probleme stellen sich gerade bei rechtwinklig aneinander amchließenden Holzbalken, die bisher praktisch nur durch eine ausreichende Zapfen- und Nutverbindung, gegebenenfalls durch zusätzliche Verleimung oder aber unter Zuhilfenahme von metallischen Profilteilen, sicher verbunden werden konnten.
  • Bei einer Koppelpfette gemäss der DE-A-187 24 284 werden zwei in Längsrichtung einander überlappend aneinander anschließende Holzbalken durch Befestigungselemente gegenseitig verbunden. Die einander überlappenden Endbereiche der Holzbalken werden durch Schrauben verbunden, weiche spitzwinklig zu den aneinander anliegenden Oberflächen der Holzbalken ausgerichtet sind. Die Schrauben werden in einer quer zu den Oberflachen verlaufenden Ebene liegend eingedreht. Es ist hier auch eine Möglichkeit vorgesehen, wie diese Koppelpfette auf einem darunter liegenden, die Koppelpfette kreuzenden Holzträger befestigt werden kann. Es werden hier ebenfalls spitzwinklig eingedrehte Schrauben vorgesehen, welche die Koppelpfette mit dem darunter liegenden Holzträger verbinden sollen. Bei einer solchen Verbindung ist selbstverständlich ein sehr spitzer Winkel zum Eindrehen der Schrauben erforderlich, um beide einander kreuzenden Balken in entsprechendem Maß miteinander verbinden zu können. Da diese Schrauben jeweils von den einander abgewandten Oberflächen der beiden die Koppelpfette bildenden Holzbalken aus eingedreht werden müssen, wobei außerdem der Eindrehwinkel sehr spitz sein muss, kann diese Art der Verbindung der Koppelpfette mit dem darunter liegenden Holzträger nicht mit der besonderen Verbindung zwischen den einander überlappenden Enden der Holzbalken einer Koppelpfette gleichgestellt werden.
  • Bel einer anderen bekannten Ausgestaltung (DE-U-298 05 784) geht es um eine Schraube zur Befestigung von Latten aus Holz auf einem unter anderem aus Holz bestehenden Dach- oder Wandunterbau, wobei auch hier einander rechtwinklig kreuzende Holzbalken oder aber parallel zueinander ausgerichtete und übereinander liegende Holzbalken miteinander verbunden werden sollen. Ein schräges Eindrehen der Schrauben bei der Befestigung von Dachlatten auf einem darunter liegenden Balken erfolgt deshalb, weil die Schrauben nicht unmittelbar am Ende der Dachlatten eingesetzt werden sollen und außerdem noch ein entsprechendes Maß der Länge der Schrauben in den darunter liegenden Holzträger eindringen müssen.
  • Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestelit, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem eine Verbindung erreicht werden kann, welche eine optimale Kraftübertragung bei zumindest annähernd rechtwinklig aneinander anschließenden Holzbalken unter Einsatz von Schrauben ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Verbinden von zwei zumindest annähernd rechtwinklig aneinander anschließenden Holzbalken mittels in beide Holzbalken eingreifanden Schrauben vorgeschlagen, wobei ein als Nebenträger ausgebildeter Holzbalken stumpf an den als Hauptträger ausgebildeten Holzbalken anstößt, wobei wenigstens zwei in zwei zueinander parallel verlaufenden Ebenen liegende Schrauben eingesetzt werden, weiche sich kreuzend eingedreht werden, wobei die Schrauben in dem einen Holzbalken in parallel zu der Faserrichtung verlaufenden Ebenen eingesetzt werden und somit in dem anderen Holzbalken recht- oder spitzwinklig zur Faserrichtung eingreifen, und wobei die Schrauben jeweils in parallel zueinander ausgerichteten Ebenen und in einer von zwei rechtwinklig zu diesen verlaufenden Ebenen liegend eingedreht werden, wobei die beiden rechtwinklig zu den anderen Ebenen verlaufenden zwei Ebenen zueinander einen rechten oder geringfügig von einem rechten abweichenden Winkel miteinander einschließen und wobei die in den aufeinander folgenden Ebenen liegenden Schrauben jeweils von entgegengesetzten Richtungen eingedreht werden und sich somit jeweils kreuzen.
  • Solcherart hergestellte Verbindungen sind in vortellhafter Weise bei Maupt-/Nebentrageranschlüssen einsetzbar. Von den beiden jeweils pearweise eingesetzten Schrauben kann eine die Zugbeiastung und die andere die Druckbelastung übemehmen, wobei bei entsprechenden Versuchen festgestellt werden kann, dass selbst dann, wenn ausschließlich Schrauben eingesetzt werden, also keine zusätzlichen ineinandergreifenden Zapfen und Nuten vorhanden sind, wesentlich bessere Ergebnisse zu erzielen sind.
  • Im Bereich eines Nebenträgers ist eine ausreichende Verankerung der Schrauben in parallel zur Faserrichtung verlaufenden Ebenen möglich, und im Bereich des Hauptträgers ergibt sich ebenfalls eine ausreichende Verankerung, da dort die Schrauben quer zur Faserrichtung verlaufen.
  • Es ist also ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass die Schrauben in parallel zueinander liegenden Ebenen eingesetzt werden, wobei diese Ebenen in dem einen Heizbaren parallel zur Faserrichtung und in dem anderen Holzbalken quer zur Faserrichtung veriaufen.
  • Es ist so nicht nur eine ausreichende gegenseitige Befestigung möglich, sondem dies wirkt sich auch auf eine optimale Kraftübertragung zwischen den beiden miteinander zu verbindenden Holzbalken aus.
  • Die in aufeinander folgenden Ebenen angeordneten Schrauben sind daher bezüglich einer Ebene parallel zueinander liegend ausgerichtet und bezüglich der anderen Ebenen jeweils sich kreuzend vorhanden. Es ergibt sich dadurch eine optimale Kraftübertragung, wobei auch bei relativ schmalen Holzbalken entweder nur zwei oder auch eine Vielzahl von Schrauben eingesetzt werden können, die in gleicher Ausrichtung in den aufeinander folgenden Ebenen vorhanden sind.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass mehr als zwei Schrauben jeweils in parallel zueinander ausgerichteten Ebenen liegend eingedreht werden. Das heißt also, dass einmal der Kopf der Schraube dem einen Holzbalken zugewandt ist und einmal der Kopf der Schraube dem anderen Holzbalken. Es sind somit noch wesentlich besser die jeweils einwirkenden Druck- und Zugkräfte kontrollierbar.
  • Besonders vorteilhaft wirkt sich aus, wenn die beiden zumindest annähernd rechtwinklig zueinander ausgerichteten Ebenen und somit die gemäß diesen Ebenen ausgerichteten Schrauben einander im Bereich der Stoßstelle der stumpf aneinander anschließenden Holzbalken kreuzen. Es ist damit die Hauptübertragung von Kräften auf die einander zugewandten Oberflächen der miteinander zu verbindenden Holzbalken konzentriert, so dass hier also die Kräfte im Wesentlichen im Mittelteil bezogen auf die Höhe zumindest des im Querschnitt kleineren Holzbaikens sich auswirken. Es ist gerade dadurch eine optimale Kraftübertragung möglich. Es ist daher auch in besonderer Weise eine Zerstörung der Holzbalken im Belastungsfalle fast ausgeschlossen. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Verbindung stützt sich also auf die Möglichkeit der Übernahme von Zug- und Druckkräften durch die Schrauben aus, so dass hier wesentlich höhere Werte erzielt werden können als dies mit einer ausschließlichen Zapfen-Nut-Verbindung oder durch Nagelverbindungen erreicht werden kann. Es ist deshalb als besonders vorteilhaft anzusehen, dass die beiden zumindest annähernd rechtwinklig zueinander ausgerichteten Ebenen und somit die gemäß diesen Ebenen ausgerichteten Schrauben einander annahemd auf der halben Höhe der Balken oder des in der Höhe kleineren Balkens kreuzen. Damit ist also eine optimale Verbindung von zwei zumindest annähernd rechtwinklig aneinander anschließenden Holzbalken möglich.
  • Weitere erfindungsgemäße Merkmale und besondere Vorteile werden in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig.1
    eine Schragsicht zweier zumindest annahemd rechtwinklig aneinander anschließender Holzbalken;
    Fig. 2
    einen Vertikalschnitt durch diese Verbindung;
    Fig. 3
    eine Draufsicht auf die miteinander zu verbindenden Holzbalken;
    Fig. 4 und Fig. 5
    in einem Vertikalschnitt sowie in einer Draufsicht eine Ausführungsvariante, bei der an einen als Hauptträger ausgebildeten Holzbalken einander gegenüberliegend zwei Holzbalken rechtwinklig anschließen.
  • Bei der vorliegenden Erfindung geht es um ein Verfahren zum Verbinden von zwei zumindest annähemd rechtwinklig aneinander anschließenden Holzbalken 1 und 2, und zwar unter Einsatz von Holzschrauben 3, welche in beide Holzbalken 1 und 2 mit Gewindeabschnitten eingreifen.
  • Solche Verbindungen gibt es in der Regel dort, wo als Hauptträger bezeichnete, im Querschnitt größere Holzbalken 1 vorhanden sind, an weiche im Querschnitt kleinare, als Nabenträger bezeichnete Holzbalken 2 angeschlossen werden. Im Rahmen der Erfindung ist es natürlich grundsätzlich möglich, eine solche Verbindung überall dort einzusetzen, wo zumindest annähernd rechtwinklig aneinander anschließende Holzbalken 1 und 2 vorhanden sind, wobei es an sich gleichgültig ist, ob beide Holzbalken 1 und 2 die gleiche Höhe oder überhaupt den gleichen Querschnitt aufweisen oder ob gegebenenfalls der Querschnitt des Holzbalkens 2 größer ist als der Querschnitt das Holzbalkens 1.
  • Bei der Ausführung nach den Fig. 2 und 3 sind zwei Schrauben 3 eingesetzt. Diese beiden Schrauben 3 liegen in zueinander parallel verlaufenden Ebenen 4 und 5, so dass die Schrauben 3 in dem einen Holzbalken 1 recht- oder spitzwinklig zur Fasenichtung eingreifen und in dem anderen Holzbalken 2 diese Ebene 4 bzw. 5 parallel zur Faserrichtung verläuft. Die Schrauben 3 liegen ferner in rechtwinklig zu den Ebenen 4 und 5 verlaufenden Ebenen 6 bzw. 7, so dass die Schrauben 3 einander kreuzend eingedreht sind, jedoch in den mit Abstand zueinander liegenden Ebenen 4 und 5 verlaufen.
  • Die beiden Ebenen 8 und 7 stehen annähernd rechtwinklig zueinander, so dass auch die Schrauben 3 sich annähernd rechtwinklig kreuzend eingedreht sind. Es ist dabei auch vorgesehen, dass die in den aufeinander folgenden Ebenen 4 und 5 liegenden Schrauben 3 von entgegengesetzten Richtungen eingedreht sind, so dass also einmal der Kopf 8 einer Schraube 3 dem Holzbalken 2 und einmal dem Holzbalken 1 zugeordnet ist.
  • Bei dieser Anordnung der Schrauben 3 wird auch erreicht, dass sich die beiden annahemd rechtwinklig zueinander ausgerichteten Ebenen 6 und 7 und somit natürlich auch die gemäß diesen Ebenen 6 und 7 ausgerichteten Schrauben 3 einander im Bereich der Stoßstelle 9 der aneinander anschließenden
  • Holzbalken 1.2 kreuzen. Es ist dabei vorteilhaft, wenn sich diese beiden Ebenen 6 und 7 und somit auch die hier liegenden Schrauben 3 einander annahemd auf der halben Höhe der Balken 1 bzw. 2 oder im vorliegenden Falle auf der halben Höhe des in der Höhe kleineren Balkens 2 kreuzen. Es wird somit bei einer entsprechenden Belastung der Holzbalken 1 und 2 der Bereich der größten Kraftübertragung zwischen den beiden Balken auf den Mittelbereich der Höhe des Balkens 2 konzentriert, so dass gerade daraus eine optimale Kraftübertragung möglich ist.
  • Bei der Ausgestaltung nach den Fig. 4 und 5 sind an sich die gleichen Maßnahmen gesetzt wie bei der Ausgestaltung nach den Fig. 2 und 3, wobei hier einerseits mehrere Paare von Schrauben 3 als Verbindung zwischen den Holzbalken 1 und 2 eingesetzt sind und andererseits hier eine Möglichkeit aufgezeigt ist, bei der einander gegenüberliegend annähernd rechtwinklig anschließende Holzbalken 2 mit einem als Hauptträger ausgeblideten Holzbalken 1 verbunden werden können. Es bedarf hier nur eines entsprechend versetzten Anordnens der Ebenen 4 und 5, wobei es zusätzlich denkbar ist, die den gegenüberliegenden Holzbalken 2 zugeordneten Paare von Schrauben 3 geringfügig gegeneinander versetzt anzuordnen.
  • In der vorstehenden Beschreibung wurde stets davon ausgegangen, dass die Holzbalken 2 stumpf an den Holzbalken 1 anstoßen.
  • Es können dabei Schrauben eingesetzt werden, die wie in der dargestellten Ausführung zwei Gewindeabschnitte aufweisen, und zwar einerseits der Schraubenspitze und andererseits dem Schraubenkopf zugewandt. Es wäre aber auch möglich, ein durchgehendes Gewinde vorzusehen. Weiter können Schrauben eingesetzt werden, bei welchen zwei Gewindeabschnitte mit unterschiedlichen Gewindestelgungen vorgesehen sind, um dadurch noch eine gegenseitige Anpresskraft zwischen den Holzbalken 1 und 2 zu erzielen. Die in den Zeichnungen dargestellten Schrauben weisen eine Art Bohrteil auf, um beim Eindrehen der Schrauben die Spaltgefahr bei den Holzbalken zu verringern. Im Rahmen der Erfindung wäre es auch denkbar, Schrauben 3 einzusetzen, bei welchen die Gewindeabschnitte unterschiedlichen Durchmesser aufweisen, dass also der Gewindeabschnitt, welcher dem Kopf der Schraube zugewandt ist, einen geringfagig größeren Durchmesser aufweisen würde.

Claims (4)

  1. Verfahren zum Verbinden von zwei zumindest annähernd rechtwinklig aneinander anschließenden Holzbalken mittels in beide Holzbalken eingreifenden Schrauben, wobei ein als Nebenträger ausgebildeter Holzbalken (2) stumpf an den als Hauplträger ausgebildeten Holzbalken (1) anstößt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei in zwei zueinander parallel verlaufenden Ebenen (4.5) liegende Schrauben (3) eingesetzt werden, welche sich kreuzend eingedreht werden, wobei die Schrauben (3) in dem einen Holzbalken (2) in parallel zu der Faserrichtung verlaufenden Ebenen (4,5) eingesetzt werden und somit in dem anderen Holzbalken (1) recht- oder spitzwinkilg zur Faserrichtung eingreifen, und wobei die Schrauben (3) jeweils in parallel zueinander ausgerichteten Ebenen (4.5) und in jeweils einer von zwei rechtwinklig zu diesen verlaufenden Ebenen (6.7) liegend eingedreht werden, wobei die beiden rechtwinklig zu den anderen Ebenen (4,5) verlaufenden zwei Ebenen (6.7) zueinander einen rechten oder geringfügig von einem rechten abweichenden Winkel miteinander einschließen und wobei die in den aufeinander folgenden Ebenen (4,5) liegenden Schrauben (3) jeweils von entgegengesetzten Richtungen eingedreht werden und sich somit jeweils kreuzen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Schrauben (3) jeweils in parallel zueinander ausgerichteten Ebenen (4,5) liegend eingedreht werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden zumindest annähernd rechtwinklig zueinander ausgerichteten Ebenen (B,7) und somit die gemäß diesen Ebenen (6,7) ausgerichteten Schrauben (3) einander im Bereich der Stoßstelle (9) der stumpf aneinander anschließenden Holzbalken (1,2) kreuzen.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden zumindest annähernd rechtwinklig zueinander ausgerichteten Ebenen (6,7) und somit die gemäß diesen Ebenen (6.7) ausgerichteten Schrauben (3) einander annähernd auf der halben Höhe (H) der Balken (1,2) oder des In der Höhe kleineren Balkens (2) kreuzen.
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