EP4606968A1

EP4606968A1 - Brettschichtholz-trägerkonstruktion und verfahren zur herstellung der brettschichtholz-trägerkonstruktion

Info

Publication number: EP4606968A1
Application number: EP24195338.9A
Authority: EP
Inventors: Ingomar Ritsch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2024-02-20
Filing date: 2024-08-20
Publication date: 2025-08-27

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brettschichtholz-Trägerkonstruktion, die Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Brettschichtholz-Träger-Elementen, wobei jedes Brettschichtholz-Träger-Element im Wesentlichen zwei gegenüberliegende Stirnseiten aufweist, wobei jedes Brettschichtholz-Träger-Element mindestens einen Kanal, aufweist, der zwischen den zwei gegenüberliegenden Stirnseiten des Brettschichtholz-Träger-Elements verläuft, wobei die Brettschichtholz-Träger-Elemente an ihren jeweiligen Stirnseiten aneinandergefügt sind und die aneinandergefügten Stirnseiten jeweilige Positionierelemente zur exakten Positionierung von benachbarten Brettschichtholz-Träger-Elementen aufweisen; ein Zugelement, wobei das eine Zugelement durch den mindestens einen Kanal hindurchgeführt ist und sich entlang der gesamten Länge der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion erstreckt; und Befestigungselemente an den Enden des Zugelementes zum Befestigen der Enden des Zugelements und zum Verspannen der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion in einem zusammengebauten Zustand, wobei die Befestigungselemente mit den jeweiligen Enden der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion in Eingriff stehen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brettschichtholz-Trägerkonstruktion sowie ein Verfahren zur Herstellung der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion.
Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus auch ein Brettschichtholz-Träger-Element zur Verwendung in einer Brettschichtholz-Trägerkonstruktion.
Ein Brettschichtholz (kurz auch BSH) ist ein Brett, das aus einer Vielzahl von Brettlagen und in gleicher Faserrichtung verleimter Hölzer besteht. Ja nach Dicke der Lagen wird manchmal im Stand der Technik zwischen Balkenschichtholz und Brettschichtholz unterschieden, wobei Balkenschichtholz ein Verbund aus dickeren Brettern ist und Brettschichtholz ein Verbund aus dünneren Brettern. Erfindungsgemäß wird ein Verbund aus einer Vielzahl von Brettlagen und in gleicher Faserrichtung verleimter Hölzer unabhängig von der Dicke der Bretter als Brettschichtholz bezeichnet.
Brettschichtholz-Trägerkonstruktionen aus dem Stand der Technik werden in vielfachen Ausführungen gefertigt: z.B. als Decken-, Parallel-, Satteldachträger mit angehobenem und geradem Untergurt, Bogenträger, Dachträger, Brückenträger u.a. Um den Querzugsbeanspruchungen Rechnung zu tragen, werden bei den Brettschichtholz-Trägerkonstruktionen in der Regel im Firstbereich - im Bereich der höchsten Querzugsbeanspruchung - Bewehrungen, meist Metallstäbe (z.B. 16 mm-Gewindestangen), vertikal zur Querzugsbeanspruchung eingesetzt. Damit wird die Tragfähigkeit erhöht oder die Konstruktionslänge erweitert.
Bei großer Spannweite gibt die Querzugsbeanspruchung ebenfalls Einschränkungen und Grenzen bei Brettschichtholz-Trägerkonstruktionen aus dem Stand der Technik vor, welche mit überhöhtem Firstbereich und Verstärkungen wie oben erläutert nur zum Teil verbessert werden können. Zimmermanns- und Ingenieur-Längsverbindungen - wie sie im Holzbau Stand der Technik sind - können bei der Längsverbindung von Brettschichtholz-Trägerkonstruktionen nicht angewendet werden, da die Zugkräfte nicht bedarfsgerecht kraftschlüssig in die Verbindungen der einzelnen Brettschichtholz-Träger-Elemente übertragbar sind.
Durch die Herstellung von einteiligen, fertigen Brettschichtholz-Trägerkonstruktionen in der Produktionsstätte sind die Abmessungen - vor allem wegen des Transports zum Einsatzort im Hinblick auf Breite, Höhe und Länge - im Stand der Technik sehr eingeschränkt. An der Baustelle/am Einsatzort werden diese herkömmlichen Brettschichtholz-Trägerkonstruktionen nur versetzt und verankert.
Aus der JP2021130957A ist eine Holzträgerkonstruktion bekannt, die aus einer Vielzahl von Trägern ausgebildet ist. Die einzelnen Träger bestehen aus laminiertem Holz, wobei jeder Träger mit einer Vielzahl von verstärken Rohrkörpern zur Durchleitung von jeweiligen Stahlseilen ausgebildet ist. Die Rohrkörper werden aus Materialien ausgebildet, die eine höhere Druckfestigkeit und Steifigkeit aufweisen als die Träger. Zum Beispiel können zur Verstärkung Materialien wie Metalle, wie z. B. Eisen und Aluminium, sowie faserverstärkte Harze verwendet werden. Die Stahlseile dienen zur Verbindung der Träger an ihren Stirnseiten, um die Holzträgerkonstruktion zu bilden. Die bekannte Holzträgerkonstruktion ist insofern nachteilig, als die präzise Aneinanderfügung der Träger der Konstruktion an ihren Stirnseiten problematisch ist.
Aus der JP2020133212A ist eine ähnliche Holzträgerkonstruktion aus laminierten Holzplatten bekannt, die durch hindurchgeführte Stahlseile an ihren Stirnseiten verbunden sind.
Aus der DE102011079130A1 ist eine schub- und zugbelastbare Trag- und Stützkonstruktion für Hochbauwerke bekannt, mit schubfesten Schubelementen sowie darin in Längskanälen mit Zugspannung angeordneten Zugsträngen, wobei die Zugstränge über mehrere gleichachsig aneinander stoßende Schubelemente durchlaufend montierbar sind, und wobei zwischen aneinander stoßenden Schubelementen und an den freien Enden der aneinander stoßenden Schubelemente quer zu deren Längsachsen sich erstreckende Metallprofile montiert sind, die ihrerseits mit weiteren Bauwerksteilen verbindbar und als Zuganker an die Zugstränge ankuppelbar sind. Diese bekannte Konstruktion ist insofern nachteilig, als sie kompliziert im Aufbau und auch kostspielig ist.
Aus der AT17984U1 ist eine Brettschichtholzträgerkonstruktion bekannt, welche aus einer Vielzahl von Brettschichtholzelementen besteht, die in ihrem unteren Bereich ein oder mehrere integrierte, vorgespannte Stahlseile oder Zugbänder zur Übernahme der Zugspannungen aufweist. Dabei soll eine Reduktion des Trägerquerschnittes ermöglicht werden. Letztere bekannte Brettschichtholzträgerkonstruktion ist insofern nachteilig, als die präzise Aneinanderfügung der Elemente an ihren Stirnseiten problematisch ist.
Aus der DE10164414A1 ist ein Tragelement aus einem Holz-Beton-Verbund bekannt. Der Verbund besteht aus einem Brettschichtbinder, der mit einer darauf gesetzten Flanschfläche aus Beton verbunden ist. Der Brettschichtbinder ist mit einer Nut versehen, durch welche ein Drahtseil als Vorspannungselement geführt ist, wobei das Drahtseil durch jeweilige Verankerungen an den Stirnseiten des Tragelementes befestigt ist. Das Drahtseil soll Spannkräfte gegenüber dem Tragelement ableiten. Ähnlich wie der zuvor besprochene Stand der Technik hat die DE10164414A1 den Nachteil, dass das Trägerelement an seiner Stirnseite keine präzise Aneinanderfügung mit einem benachbarten Trägerelement gestattet. Darüber hinaus ist der Aufbau des Trägerelements aufwändig und aufgrund der Kombination von Beton und Holz nicht nachhaltig.
DE8325486U1 beschreibt einen auf Biegung belastbaren, mit einer Armierung versehenen Holzbalken, wobei in jeder der entgegengesetzten Flächen in der Druck- und Zugzone in Längsrichtung des Balkens eine jeweilige Nut angebracht ist. In jeder Nut ist ein Stahlstab oder in die zu der Zugzone gehörende Nut ist ein Stahlstab und in die zu der Druckzone gehörende Nut ein Faserstrang oder eine Faserschnur als Armierung aufgenommen, und zwar eingebettet in ein gehärtetes an der Armierung und der Nutwand haftendes Kunststoffmaterial, so dass der Balken in einer den Druck- und Zugzone verursachenden gebogenen Stellung unter Einfluss der Armierung unter Bildung eines Bogens fixiert ist. Die Lösung der DE8325486U1 ist ebenfalls aufwändig und darüber hinaus in ihrer Ausdehnung begrenzt.
In Anbetracht des obigen Standes der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Brettschichtholz-Trägerkonstruktion bereitzustellen, die die Nachteile des Standes der Technik beseitigt.
Im Rahmen dieser Aufgabe besteht ein Ziel der Erfindung in der Bereitstellung einer Brettschichtholz-Trägerkonstruktion, die leicht transportierbar und am Aufstellungsort leicht und präzise montierbar ist.
Eine besondere Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Brettschichtholz-Trägerkonstruktion, die auch nach ihrer Montage justierbar ist, um beispielsweise Materialermüdung der Brettschichtholz-Träger-Elemente auszugleichen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines vorteilhaften Brettschichtholz-Träger-Elements.
Diese und weitere der nachstehenden Beschreibung zu entnehmenden Aufgaben und Ziele werden durch eine Brettschichtholz-Trägerkonstruktion gemäß Anspruch 1, ein Brettschichtholz-Träger-Element nach Anspruch 14 sowie ein Verfahren zur Herstellung der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion nach Anspruch 15 gelöst bzw. erreicht. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nunmehr nachstehend unter Bezugnahme ihrer Beschreibung und Figuren erläutert, ohne darauf eingeschränkt zu sein. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Brettschichtholz-Träger-Elements gemäß einer ersten Ausführungsform, das in einer erfindungsgemäßen Brettschichtholz-Trägerkonstruktion verwendet werden kann;
Fig. 1A eine perspektivische Ansicht eines Brettschichtholz-Träger-Elements gemäß einer zweiten Ausführungsform, das in einer erfindungsgemäßen Brettschichtholz-Trägerkonstruktion verwendet werden kann;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der erfindungsgemäßen Brettschichtholz-Trägerkonstruktion mit Brettschichtholz-Träger-Elementen gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der vorzugsweise als Brücke ausgebildeten erfindungsgemäßen Brettschichtholz-Trägerkonstruktion in einem am Einsatzort angebrachten Zustand;
Fig. 3A eine Detailsansicht der vorzugsweise als Brücke ausgebildeten erfindungsgemäßen Brettschichtholz-Trägerkonstruktion mit zwei Trägern;
Fig. 4A eine erste Ausführungsform eines Positionierelements der Erfindung bei einer ebenen erfindungsgemäßen Brettschichtholz-Trägerkonstruktion;
Fig. 4B die erste Ausführungsform des Positionierelements der Erfindung bei einer gekrümmten erfindungsgemäßen Brettschichtholz-Trägerkonstruktion;
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform des Positionierelements der Erfindung bei einer erfindungsgemäßen nicht zusammengebauten Brettschichtholz-Trägerkonstruktion;
Fig. 6 die zweite Ausführungsform des Positionierelements der Erfindung bei einer erfindungsgemäßen zusammengebauten Brettschichtholz-Trägerkonstruktion.

Ganz allgemein beschreibt die Erfindung eine völlig neue Vorgehensweise zur Herstellung einer Brettschichtholz-Trägerkonstruktion. Die Trägerkonstruktion wird dabei in einzelne Brettschichtholz-Träger-Elemente aufgeteilt, die in Produktionsstätten vorgefertigt und am Ort der Nutzung mit Zugelementen zusammengebaut werden. Dadurch können Tragkonstruktionen mit übergroßen Spannweiten gebildet werden. Dabei erleichtern Positionierelemente an den Stirnseiten der Brettschichtholz-Träger-Elemente die Zusammenfügung derselben und auch das Verspannen der Konstruktion mit den Zugelementen.
Brettschichtholz-Träger-Elemente sind vorteilhaft, da ihre Größe und Form nur durch den Transport begrenzt sind. Sie entstehen, wie erläutert, durch die Verleimung mehrerer Holzstücke zu einem einzigen großen Bauteil und sind nur durch die Zugfestigkeit des verwendeten Holzes begrenzt. Mit der Verwendung der Zugelemente können BSH-Trägerkonstruktionen bis zur Druckfestigkeit des verwendeten Holzes gefertigt werden. Brettschichtholz-Träger-Elemente können auch in einer Vielzahl von Formen hergestellt werden.
Brettschnittholz ist allgemein vielseitig, da die Größe und Form von Brettschichtholz so variabel ist. Daher kann Brettschichtholz sowohl als Träger als auch als Stütze verwendet werden.
Brettschichtholz hat im Vergleich zu Beton und Stahl ein höheres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. Brettschichtholz reduziert außerdem die Auswirkungen von Holzfehlern auf die Festigkeit des Bauteils und ist damit stärker als Schnittholz. Brettschichtholz hat außerdem nachweislich einen höheren Widerstand gegen seitliches Torsionsknicken als Stahl.
Die Produktion von Brettschichtholz hat einen viel geringeren Energieaufwand als diejenige von Stahlbeton und Stahl, da das Brettschichtholz für viel größere Spannweiten, schwerere Lasten und komplexere Formen als Stahlbeton oder Stahl verwendet werden kann. Der Energieaufwand für die Herstellung beträgt nur ein Sechstel des Energieaufwands für Stahl vergleichbarer Stärke. Da Brettschichtholz ein Holzprodukt ist, bindet es auf natürliche Weise Kohlenstoff, der nicht in die Atmosphäre freigesetzt wird. Solange das für die Herstellung von Brettschichtholz verwendete Holz aus nachhaltig bewirtschafteten Wäldern stammt, ist Brettschichtholz ein erneuerbarer Rohstoff.
Brettschichtholz ist zwar von Natur aus entflammbar, da es aus Holz besteht, aber wenn es in Brand gerät, bildet sich eine Holzkohleschicht, die das Innere des Trägers schützt und so die Festigkeit des Trägers für einige Zeit aufrechterhält.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 6 wird eine erfindungsgemäße Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 mit den dazugehörigen Brettschichtholz-Träger-Elementen 2 gezeigt.
Die erfindungsgemäße Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 umfasst eine Vielzahl von Brettschichtholz-Träger-Elementen 2, die wie in den Figuren veranschaulicht als Quader ausgebildet sind. Vorzugsweise kann das Brettschichtholz-Träger-Element 2 als Quader mit zwei gleichen Kantenlägen ausgebildet sein, wobei in diesem Fall das Verhältnis der Kantenlänge einer der gleichen Kanten zur dritten Kante (Höhe) in etwa 1/3 bis etwa 1/10 beträgt. Auch andere geometrische Formen wie jene eines Zylinders, beispielsweise eines geraden Zylinders mit kreisrundem oder elliptischem Querschnitt oder eines Prismas, beispielsweise eines geraden Prismas, sind denkbar. Erfindungsgemäß umfasst der Ausdruck "Quader" auch zwischen den Stirnseiten gekrümmte Quader oder Quader mit einer oder mehreren abgeschrägten Stirnseiten. Analoges gilt für die Ausdrücke "Prisma" oder "Zylinder".
Erfindungsgemäß können die Brettschichtholz-Träger-Elemente 2 jegliche geometrische Form haben, vorausgesetzt, dass sich die einzelnen Elemente zu einer Trägerkonstruktion zusammenbauen lassen. Auch sind erfindungsgemäß Brettschichtholz-Träger-Elemente 2 denkbar, die in der Seitenansicht der zusammengebauten Trägerkonstruktion gekrümmt oder bogenförmig verlaufen, so dass sich die Brettschichtholz-Träger-Elemente 2 zu einer bogenförmigen Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 zusammenbauen lassen. Die bogenförmige Ausbildung ist beispielsweise vorteilhaft, wenn die Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 als Brückenträger verwendet wird.
In den dargestellten Ausführungsformen, in welcher jedes Brettschichtholz-Träger-Element 2 vorzugsweise im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist, weist das Träger-Element 2 in Längsrichtung der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 zwei gegenüberliegende Stirnseiten 11 auf. Dabei weist jedes Brettschichtholz-Träger-Element 2 mindestens einen Kanal 4 auf, der zwischen den zwei gegenüberliegenden Stirnseiten 11 des Brettschichtholz-Träger-Elements 2 verläuft. Die Fig. 1 weist einen Kanal 4 auf und die Fig. 1A weist zwei Kanäle 4 auf. Die Anzahl der Kanäle 4 kann variabel gestaltet werden.
Bei horizontaler Anordnung der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 können zwei Kanäle, wie in der Fig. 1A gezeigt, vorteilhaft sein. Erfindungsgemäß hat sich jedoch gezeigt, dass aufgrund der nachstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Positionierelemente ein einziger Kanal 4 pro Träger-Element 2 für die Aufnahme der Zugkräfte ausreichend ist, da die Positionierelemente die Brettschichtholz-Träger-Elemente 2 exakt zueinander ausrichten und zusätzlich die Stabilität der Verbindung zwischen den Träger-Elementen 2 verbessern.
Vorzugsweise verhindern die Positionierelemente die Verschiebung der Brettschichtholz-Träger-Elemente 2 zueinander mit mindestens einem Freiheitsgrad. Somit erfüllen die nachstehend beschriebenen Zugelemente vorteilhaft hauptsächlich die Anforderungen an Zug- und Querzugfestigkeit sowie an die Spannfunktion der Brettschichtholz-Träger-Elemente 2 der Konstruktion 1. Auch in diesem Fall kann die Anzahl der Kanäle 4 erhöht werden, und zwar insbesondere abhängig von Erfordernissen der Zugfunktion der Zugelemente.
Zur Bildung der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 werden, wie in den Figuren 2, 3, 3A, 4A, 4B und 6 gezeigt, erfindungsgemäß die Brettschichtholz-Träger-Elemente 2 an ihren jeweiligen Stirnseiten 11 aneinandergefügt, wobei die aneinandergefügten Stirnseiten 11 jeweilige Positionierelemente 9, 10 zur exakten Positionierung von benachbarten Brettschichtholz-Träger-Elementen 2 aufweisen.
Vorzugsweise sind die jeweiligen Positionierelemente 9, 10 an den jeweiligen Stirnseiten 11 von benachbarten Brettschichtholz-Träger-Elementen 2 ausgebildet, um eine Verschiebung der Brettschichtholz-Träger-Elemente 2 mit mindestens einem Freiheitsgrad in einer Ebene zu verhindern. Im Rahmen dieser vorteilhaften Ausbildung können die jeweiligen Positionierelemente 9, 10 an den jeweiligen Stirnseiten 11 von benachbarten Brettschichtholz-Träger-Elementen 2 als Feder-Nut-Verbindung ausgebildet sein (beispielsweise Figuren 2 und 3A); oder die jeweiligen Positionierelemente 9, 10 an den jeweiligen Stirnseiten 11 von benachbarten Brettschichtholz-Träger-Elementen 2 können als Kreuz-Feder-Nut-Verbindung ausgebildet sein (Figuren 5 und 6) oder sie können als weitere, dem Fachmann bekannte exakte Verbindungen ausgebildet sein.
Wie in den Figuren 1 bis 6 gezeigt, umfasst die erfindungsgemäße Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 ein Zugelement 3 pro Kanal 4, wobei das Zugelement 3 durch den mindestens einen Kanal 4 hindurchgeführt ist und sich entlang der gesamten Länge der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 erstreckt. Selbstverständlich kann die Anzahl der Zugelemente 3 in Übereinstimmung mit der Anzahl der Kanäle 4 variieren.
Erfindungsgemäß werden Befestigungselemente 6 an den Enden des Zugelementes 3 zum Befestigen der Enden des Zugelements 3 und zum Verspannen der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 in einem zusammengebauten Zustand bereitgestellt, wobei die Befestigungselemente 6 mit den jeweiligen Enden 12 der Trägerkonstruktion 1 in Eingriff stehen. Selbstverständlich wird, sofern die Anzahl der Zugelemente 3 erhöht wird, eine korrespondierende Anzahl von Befestigungselementen 6 vorgesehen, und zwar zwei Befestigungselemente 6 pro Zugelement 3.
Nach einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung ist mindestens eines der Befestigungselemente 6 weiterhin zur veränderlichen Verspannung der Brettschichtholz-Träger-Elemente 2 im zusammengebauten Zustand ausgebildet, wobei vorzugsweise das Befestigungselement 6 zur veränderlichen Verspannung der Brettschichtholz-Träger-Elemente 2 als Gewindeschraube mit einer dazugehörigen Unterlegescheibe ausgebildet ist, die mit einem Ende 12 der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 in Eingriff steht, wobei weiter vorzugsweise die Gewindeschraube zur bedarfsgerechten Festigkeit der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 gespannt oder nachgespannt werden kann, um eine Spannung der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 einzustellen bzw. bei Materialermüdung nachzustellen. Materialermüdung kann beispielsweise eine witterungs- oder alterungsbedingte Änderung sein. Sofern ein einziges Zugelement 3 vorhanden ist, kann das weitere Befestigungselement 6 des einzigen Zugelements 3 als Anschlag ausgebildet sein. Allerdings können die Befestigungselemente 6 auch gleich ausgebildet sein. Analoges trifft zu, falls weitere Zugelemente bereitgestellt werden.
Sofern zwei Kanäle 4 vorhanden sind, verlaufen diese im Wesentlichen parallel zueinander und zwischen den zwei gegenüberliegenden Stirnseiten 11 des Brettschichtholz-Träger-Elements 2, und die Zugelemente 3 werden durch den entsprechenden Kanal 4 hindurchgeführt und erstrecken sich entlang der gesamten Länge der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1. Falls ein einziger Kanal 4 vorhanden ist, verläuft dieser bei horizontalen Trägern im zusammengebauten Zustand der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 vorzugsweise unten zwischen zwei gegenüberliegenden Stirnseiten 11 des Brettschichtholz-Träger-Elements 2, da an dieser Stelle die größten Zugkräfte auftreten. Die Kanäle 4 können in einer Ebene des Brettschichtholz-Träger-Elements 2 angeordnet sein oder in verschiedenen Ebenen des Brettschichtholz-Träger-Elements 2 liegen.
Der oder die Kanäle 4 können vorzugsweise als Leerverrohrungen ausgebildet sein, durch welche ein entsprechendes Zugelement 3 hindurchgeführt wird, und das oder die Zugelement(e) ist/sind vorteilhaft als Seile, insbesondere Stahlseile, ausgebildet. Auch ist eine Ausbildung als Stange, insbesondere Stahlstange, möglich.
Die Brettschichtholz-Träger-Elemente 2 können, wie in der Seitenansicht der zusammengebauten Trägerkonstruktion gesehen, eben oder bogenförmig ausgebildet sein. Somit kann die Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 vorteilhaft dem einen erwünschten Profil angepasst werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können, wie in der Fig. 4B gezeigt und abweichend von der Fig.4A (worin die Stirnseiten 11 senkrecht zur Ebene des Träger-Elements 2 verlaufen), mindestens zwei jeweilige Stirnseiten 11 von benachbarten Brettschichtholz-Träger-Elementen 2 angeschrägt zur Ebene des Träger-Elements 2 sein, um Brettschichtholz-Konstruktion 1 zu realisieren, die in der Seitenansicht im zusammengebauten Zustand der Trägerkonstruktion ein entsprechendes Profil hat.
Besonders bevorzugt weisen die Zugelemente 3 eine höhere Zugfestigkeit auf als die Zugfestigkeit des in anrechenbaren Querschnitt der Brettschichtholz-Träger-Elemente 2. Somit kann eine wesentliche Erweiterung der Brettschnittholz-Trägerkonstruktion 1 (Spannweite / Tragkraft) oder die Minimierung des Querschnitts der Brettschichtholz-Träger-Elemente 2 erzielt werden.
Mindestens ein Ende 12 der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 kann, wie in der Fig. 3A dargestellt, mit einem plattenförmigen Abschlusselement 5 ausgestattet werden, in das die Befestigungselemente 6 eingreifen. Vorzugsweise hat das Abschlusselement 5 eine höhere Steifigkeit als die Brettschichtholz-Träger-Elemente 2 und ist beispielsweise aus Metall ausgebildet. Das Abschlusselement 5 kann sowohl bei Ausführungen mit mehreren Brettschnittholz-Trägerkonstruktionen 1 wie in Fig. 3A dargestellt als auch bei Ausführungen einer einzigen Brettschnittholz-Trägerkonstruktion 1 eingesetzt werden.
Besonders bevorzugt sind Brettschichtholz-Träger-Elemente 2 recyclebar, wobei insbesondere die Brettschichtholz-Träger-Elemente 2 nicht verunreinigt sind und/oder die Brettschichtholz-Träger-Elemente 2 wiederverwertbar sind. Durch die einfache Montage bzw. Demontage der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion können zusätzliche Teile, wie etwa Zugelemente, Befestigungselemente, Abschlusselemente und dergleichen, leicht entfernt werden, so dass im Wesentlichen die Brettschichtholz-Träger-Elemente 2 ohne eine weitere Behandlung oder Verarbeitung recyclebar oder wiederverwendbar sind.
Nach einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung hat die Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 über alle Brettschichtholz-Elemente 2 eine Länge von mindestens 12 m, vorzugsweise von mindestens 40 m und weiter bevorzugt von mindestens 100 m, und/oder die Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 weist eine Mindestnutzlast von 3.200 kg auf, so dass sie herkömmliche Fahrzeuge tragen kann.
Die Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 kann beispielsweise als Parallelträger oder als Satteldachträger mit geradem / angehobenem Untergurt oder als Bogenträger oder als Brückenträger oder als Dachträger und dergleichen ausgebildet sein.
Vorzugsweise kann die horizontal ausgebildete Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1, vom Boden aus gesehen, einen konkaven oder einen ebenen Umriss haben.
Die Figuren 3 und 3A zeigen eine mögliche Ausbildung der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 als Brückenträger, wobei die Brücke mit zwei Brettschichtholz-Trägerkonstruktionen 1, dazwischenliegenden Verbindungselementen 13 und darauf liegenden Laufplatten 14 ausgebildet ist. Die Brücke weist senkrechte Pfosten 7 und darauf gestützte Geländer 8 auf. Selbstverständlich ist die Ausbildung mit zwei Brettschichtholz-Trägerkonstruktionen 1 und den dazwischenliegenden Verbindungselementen 13 auch als Träger für andere Konstruktionen einsetzbar.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 wie vorstehend beschrieben, das Folgendes umfasst:

Bereitstellung einer Vielzahl von Brettschichtholz-Elementen 2;
Exaktes Aneinanderfügen der Brettschichtholz-Elemente 2 an ihren Stirnseiten 11 durch die Positionierungselemente 9, 10, so dass die jeweiligen Kanäle 4 der Brettschichtholz-Elemente 2 miteinander ausgerichtet sind;
Durchführung der jeweiligen Zugelemente 3 durch den entsprechenden Kanal 4 über die gesamte Länge der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1;
Anbringung der Befestigungselemente 6 an den jeweiligen Enden der Zugelemente 3 und im Eingriff mit den jeweiligen Enden 12 der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1; und
Verspannen der Zugelemente 3 mit den jeweiligen Befestigungselementen 6 an mindestens einem jeweiligen Ende der Zugelemente 3 gegen ein entsprechendes Ende 12 der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1, um die Brettschichtholz-Elemente 2 aneinanderzupressen, wobei das Verspannen vorzugsweise hydraulisch oder manuell mit einem Werkzeug erfolgt.

Die Erfindung betrifft auch Brettschichtholz-Träger-Elemente 2 zur Verwendung in einer Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1, vorzugsweise wie vorstehend beschrieben, wobei das Brettschichtholz-Träger-Element 2 vorzugsweise im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist und zwei gegenüberliegende Stirnseiten 11 aufweist, wobei das Brettschichtholz-Träger-Element 2 mindestens einen Kanal 4 aufweist, der zwischen den zwei gegenüberliegenden Stirnseiten 11 des Brettschichtholz-Träger-Elements 2 verläuft, wobei das Brettschichtholz-Träger-Element 2 an seinen Stirnseiten 11 jeweilige Positionierelemente 9, 10 zur exakten Positionierung an benachbarten Brettschichtholz-Träger-Elementen 2 aufweist und wobei der Kanal 4 ausgebildet ist, ein Zugelement 3 zum Verspannen der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion 1 in einem zusammengebauten Zustand hindurchzuführen.
Vorzugsweise sind die jeweiligen Positionierelemente 9, 10 an den jeweiligen Stirnseiten 11 von benachbarten Brettschichtholz-Träger-Elementen 2 ausgebildet, um eine Verschiebung des Brettschichtholz-Träger-Elementes 2 in Bezug auf benachbarte Brettschichtholz-Träger-Elemente 2 mit mindestens einem Freiheitsgrad in einer Ebene zu verhindern, wobei weiter vorzugsweise die jeweiligen Positionierelemente 9, 10 an den jeweiligen Stirnseiten 11 als Elemente einer Feder-Nut-Verbindung ausgebildet sind. Alternativ können die jeweiligen Positionierelemente 9, 10 an den jeweiligen Stirnseiten 11 als Elemente einer Kreuz-Feder-Nut-Verbindung ausgebildet sein.
Die Erfindung erfüllt vollständig ihre Aufgaben und Ziele.
Sie überwindet die Einschränkungen der Dimensionierung (v.a. der Spannweiten) in der Produktion und beim Transport und bewirkt eine wesentliche Erweiterung der Zugfestigkeit über jene des verwendeten Holzes der BSH-Träger, indem sie die BSH-Trägerkonstruktion in BSH-Träger-Elemente unterteilt und mit den Zugelementen die Zug- und Querzugkräfte der Trägerkonstruktion wesentlich erhöht. Die Unterteilung verbessert die Produktions- und Transportbedingungen sowie die Anwendungsmöglichkeit wesentlich.
Diese Unterteilung der BSH-Trägerkonstruktion in BSH-Träger-Elemente wird mit der Erfindung durch das Zugelement bzw. die Zugelemente in den BSH-Träger-Elementen erreicht, das Zugelement bzw. die Zugelemente die Biegeanforderungen / Zugbeanspruchungen der BSH-Trägerkonstruktion bedarfsgerecht leistet / leisten.
In den BSH-Träger-Elementen wird mindestens ein Kanal gebildet - vorzugsweise als Leerverrohrung - in welchen bei der Montage am Einsatzort die Zugelemente - vorzugsweise Seile - eingeführt und gespannt werden, um damit die BSH-Träger-Elemente bedarfsgerecht (nach statischen Erfordernissen) fugenlos aneinander zu pressen.
Mit der Erfindung - der Unterteilung der BSH-Trägerkonstruktion in BSH-Träger-Elemente und der erfindungsgemäßen Verwendung von Zugelementen - ist es möglich, die verschiedensten BSH-Träger-Typen - z.B. Decken-, Parallel-Träger, Satteldach mit geradem / angehobenem Untergurt, Bogenträger, Brücken u.a. - wesentlich zu optimieren und die möglichen Spannweiten der BSH-Trägerkonstruktion zu vergrößern.
Mit Hilfe der Zugelemente kann die Zugfestigkeit der BSH-Trägerkonstruktion bedarfsgerecht erhöht werden. Im günstigen Zugbereich der BSH-Trägerkonstruktion werden die Zugelemente positioniert und an den außenliegenden Stirnflächen (Beginn und Ende der Trägerkonstruktion) fixiert und gespannt. Durch die erfindungsgemäße Verwendung der Zugelemente können überhöhte Dimensionierungsabschnitte im Zugbereich der BSH-Träger entfallen. Damit kann eine materialsparende BSH-Trägerkonstruktion gefertigt werden.
Ein beidseitiges Nachspannen der Zugelemente ist bevorzugt mit Gewindeenden bzw. Gewindeschrauben möglich. Um ein Spannen lediglich an einem Ende durchführen zu können, ist auch optional ein Umlenken des Zugelementes möglich - vorteilhaft über Rollen. Einseitiges Spannen ist auch möglich, wenn ein erstes Befestigungselement als Gewindeschraube und ein zweites Befestigungselement als Anschlag ausgebildet ist.
Um die exakte Positionierung der Elemente am Einsatzort bei der Montage zu erleichtern, ist es vorteilhaft, dass Vorkehrungen - z.B. Feder-Nut-Kreuz, sowie im Druckbereich der BSH-Trägerkonstruktion Leerverrohrungen - für die Fixierung mittels als Seil oder Stange ausgebildeter Zugelemente vorgesehen werden.

Bezugszeichenliste:

1: Brettschichtholz-Trägerkonstruktion
2: Brettschichtholz-Träger-Element
3: Zugelement
4: Kanal - vorzugsweise Leerverrohrung
5: Abschlusselement
6: Befestigungselement
7: Pfosten
8: Geländer
9: Nut
10: Feder
11: Stirnseite des Brettschichtholz-Elements
12: Ende der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion
13: Verbindungselement
14: Laufplatte

Claims

Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1), die Folgendes umfasst:
eine Vielzahl von Brettschichtholz-Träger-Elementen (2),

wobei jedes Brettschichtholz-Träger-Element (2) zwei gegenüberliegende Stirnseiten (11) aufweist,

wobei jedes Brettschichtholz-Träger-Element (2) mindestens einen Kanal (4) aufweist, der zwischen den zwei gegenüberliegenden Stirnseiten (11) des Brettschichtholz-Träger-Elements (2) verläuft,

wobei die Brettschichtholz-Träger-Elemente (2) an ihren jeweiligen Stirnseiten (11) aneinandergefügt sind und die aneinandergefügten Stirnseiten (11) jeweilige Positionierelemente (9, 10) zur exakten Positionierung von benachbarten Brettschichtholz-Träger-Elementen (2) aufweisen;

ein Zugelement (3), wobei das eine Zugelement (3) durch den mindestens einen Kanal (4) hindurchgeführt ist und sich entlang der gesamten Länge der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) erstreckt; und

Befestigungselemente (6) an den Enden des Zugelementes (3) zum Befestigen der Enden des Zugelements (3) und zum Verspannen der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) in einem zusammengebauten Zustand, wobei die Befestigungselemente (6) mit den jeweiligen Enden (12) der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) in Eingriff stehen.
Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) nach Anspruch 1, wobei jedes Brettschichtholz-Träger-Element (2) im Wesentlichen prismenförmig oder zylindrisch, vorzugsweise im Wesentlichen als Quader ausgebildet ist.
Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens eines der Befestigungselemente (6) weiterhin zur veränderlichen Verspannung der Brettschichtholz-Träger-Elemente (2) im zusammengebauten Zustand ausgebildet ist, wobei das Befestigungselement (6) zur veränderlichen Verspannung der Brettschichtholz-Träger-Elemente (2) vorzugsweise als Gewindeschraube ausgebildet ist, die mit einem Ende (12) der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) in Eingriff steht, wobei weiter vorzugsweise die Gewindeschraube zur bedarfsgerechten Festigkeit der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) gespannt oder nachgespannt werden kann, um eine Spannung der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) einzustellen bzw. bei Materialermüdung nachzustellen.
Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, die mindestens zwei im Wesentlichen parallel zueinander und zwischen den zwei gegenüberliegenden Stirnseiten (11) des Brettschichtholz-Träger-Elements (2) verlaufende Kanäle (4) aufweist und Zugelemente (3) entsprechend der Anzahl der Kanäle (4), wobei jedes Zugelement (3) durch einen entsprechenden Kanal (4) hindurchgeführt ist und sich entlang der gesamten Länge der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) erstreckt.
Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei die jeweiligen Positionierelemente (9, 10) an den jeweiligen Stirnseiten (11) von benachbarten Brettschichtholz-Träger-Elementen (2) ausgebildet sind, um eine Verschiebung der Brettschichtholz-Träger-Elemente (2) mit mindestens einem Freiheitsgrad in einer Ebene zu verhindern, wobei vorzugsweise
die jeweiligen Positionierelemente (9, 10) an den jeweiligen Stirnseiten (11) von benachbarten Brettschichtholz-Träger-Elementen (2) als Feder-Nut-Verbindung ausgebildet sind; oder

die jeweiligen Positionierelemente (9, 10) an den jeweiligen Stirnseiten (11) von benachbarten Brettschichtholz-Träger-Elementen (2) als Kreuz-Feder-Nut-Verbindung ausgebildet sind.
Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Kanal (4) als Leerverrohrung ausgebildet ist, durch welche ein entsprechendes Zugelement (3) hindurchgeführt wird, und/oder wobei das Zugelement (3) als Seil oder Stange, vorzugsweise Stahlseil oder Stahlstange, ausgebildet ist.
Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei die Brettschichtholz-Träger-Elemente (2) eben oder bogenförmig ausgebildet sind.
Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens zwei jeweilige Stirnseiten (11) von benachbarten Brettschichtholz-Träger-Elementen (2) angeschrägt sind.
Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zugelemente (3) eine höhere Zugfestigkeit aufweisen als die Zugfestigkeit des in anrechenbaren Querschnitt der Brettschichtholz-Träger-Elemente (2).
Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Ende (12) der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) ein plattenförmiges Abschlusselement (5) hat.
Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei die Brettschichtholz-Träger-Elemente (2) recyclebar sind, wobei insbesondere die Brettschichtholz-Träger-Elemente (2) nicht verunreinigt sind, und/oder die Brettschichtholz-Träger-Elemente (1) wiederverwertbar sind.
Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei die Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) über alle Brettschichtholz-Elemente (2) eine Länge von mindestens 12 m, vorzugsweise von mindestens 40 m und weiter bevorzugt von mindestens 100 m, aufweist, und/oder
wobei die Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) eine Mindestnutzlast von 3.200 kg aufweist.
Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei die Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) als Parallelträger oder als Satteldachträger mit geradem / angehobenem Untergurt oder als Bogenträger oder als Brückenträger oder als Dachträger ausgebildet ist, wobei vorzugsweise der Brückenträger als horizontaler Träger für eine Brücke mit Laufplatten (14) und darauf gestützten senkrechten Pfosten (7) und Geländern (8) ausgebildet ist.
Brettschichtholz-Träger-Element (2) zur Verwendung in einer Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) vorzugsweise nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 13,
wobei das Brettschichtholz-Träger-Element (2) zwei gegenüberliegende Stirnseiten (11) aufweist und vorzugsweise im Wesentlichen prismenförmig oder zylindrisch, und weiter bevorzugt im Wesentlichen quaderförmig, ausgebildet ist,

wobei das Brettschichtholz-Träger-Element (2) mindestens einen Kanal (4) aufweist, der zwischen den zwei gegenüberliegenden Stirnseiten (11) des Brettschichtholz-Träger-Elements (2) verläuft,

wobei das Brettschichtholz-Träger-Element (2) an seinen Stirnseiten (11) jeweilige Positionierelemente (9, 10) zur exakten Positionierung an benachbarten Brettschichtholz-Träger-Elementen (2) aufweist; und

wobei der Kanal (4) ausgebildet ist, ein Zugelement (3) zum Verspannen der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) in einem zusammengebauten Zustand hindurchzuführen.
Verfahren zur Herstellung der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 13, Folgendes umfassend:
Bereitstellung einer Vielzahl von Brettschichtholz-Elementen (2);

exaktes Aneinanderfügen der Brettschichtholz-Elemente (2) an ihren Stirnseiten (11) durch die Positionierungselemente (9, 10), so dass die jeweiligen Kanäle (4) der Brettschichtholz-Elemente (2) miteinander ausgerichtet sind;

Durchführung der jeweiligen Zugelemente (3) durch den entsprechenden Kanal (4) über die gesamte Länge der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1);

Anbringung der Befestigungselemente (6) an den jeweiligen Enden der Zugelemente (3) und im Eingriff mit den jeweiligen Enden (12) der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1); und

Verspannen der Zugelemente (3) mit den jeweiligen Befestigungselementen (6) an mindestens einem jeweiligen Ende der Zugelemente (3) gegen ein entsprechendes Ende (12) der Brettschichtholz-Trägerkonstruktion (1), um die Brettschichtholz-Elemente (2) aneinanderzupressen, wobei das Verspannen vorzugsweise hydraulisch oder manuell mit einem Werkzeug erfolgt.