WO1998031889A1 - Tragwerk und dessen konstruktionselemente - Google Patents

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WO1998031889A1
WO1998031889A1 PCT/EP1998/000235 EP9800235W WO9831889A1 WO 1998031889 A1 WO1998031889 A1 WO 1998031889A1 EP 9800235 W EP9800235 W EP 9800235W WO 9831889 A1 WO9831889 A1 WO 9831889A1
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Sigrun Von Morze-Reichartz
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Von Morze Reichartz Sigrun
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    • E04B1/2604—Connections specially adapted therefor
    • E04B2001/2676—Connector nodes

Definitions

  • the invention relates to a supporting structure, in particular for buildings with at least one main level and at least one supporting level extending at an angle thereto, and to structural elements, in particular connecting elements and connecting parts for such supporting structures, and also methods for producing such supporting structures, especially their supports.
  • a disadvantage of this structure is that it is very expensive both in production - for example, the assembly is regularly associated with costly welding work with subsequent concrete pouring - and in terms of the number of different items required, which are otherwise adapted and expensive mon - must be animal.
  • the creation of such structures is only to be carried out by a specialist.
  • a further disadvantage that should not be underestimated is that the individual parts in the known structures have to be connected to one another in a non-detachable manner and are therefore out of the question for repeated use, or any necessary repairs, if any, are then only possible with enormous effort.
  • the invention is therefore based on the problem of proposing a supporting structure, its structural elements, in particular connecting elements and connecting parts, and a method for producing such supporting structures, especially their supports, which do not have the aforementioned disadvantages, but rather are characterized in particular by the fact that their elements have no complex additional measures can be assembled in a simple manner, preferably releasably, to form a supporting structure.
  • This problem is solved according to the invention by a structure with the features of the main claim.
  • wooden beams we mean any type of wooden supporting elements, including supporting elements containing wood, but preferably those that are suitable for a bond with the anchors described below.
  • These connecting anchors which are embedded in wooden beams in the manner described and claimed below, are distinguished by the fact that they provide connection options - these are conceivable in a wide variety of embodiments, with a standardized internal thread at the end having been found to be particularly advantageous , which leads to a 100% power transmission between the structural elements and enables simple, time-saving and cost-saving installation - also in combination with other materials. Further advantages can be found in the following description and the claims.
  • connection element means a spatially oriented component, preferably made of metal, in particular steels with angularly offset connection options in three dimensions for the above-mentioned wooden beams.
  • connection or connection node is a combination of several connection parts.
  • the connecting part consists of two in the main plane of the structure, which for example also floors of individual floors one Building forms, lying, parallel plates, namely a base plate and a spaced head plate. So-called end plates are arranged between these two plates, preferably perpendicularly to them. Both the base, head and end plates each have different connection options for further connecting elements and / or wooden supports. This can be, for example, bores that are designed to accommodate screw-forming means.
  • the end plates serve to enable a connection between wooden beams and connecting parts and between connecting parts.
  • the base and top slats offer the possibility of coupling the wooden beams that form the support plane that runs perpendicular to the main plane.
  • These support levels can represent walls within a building, for example, or can be expanded to cover them in a variety of ways, while the main levels represent the base of the storey floor.
  • any type of detachable connections is suitable for the connections between wooden beams and connecting parts;
  • screw connections are preferred, since the elements required for this are available in a standardized manner in any hardware store, which means that there is no need for custom-made products, which has a positive effect on the costs of the entire structure.
  • the invention The structure can thus be put together easily, even by a layperson, and enables every building owner to build their own home to a considerable extent. All that is required for this is a small number of components, namely the connecting parts, the wooden supports and means for establishing a connection between the wooden supports and the connecting parts, these means being integrated into the wooden supports according to the invention.
  • the invention proposes a connecting element according to claim 28, which is a composite anchor, which can be designed according to the subsequent patent claims in the manner described below and leads to a surprisingly simple and stable connection with a variety of design options.
  • Connecting elements for use on different components are known in many different embodiments. They are particularly important in construction systems that are exposed to loads, such as in buildings and the like. the case is.
  • Various types of support systems have prevailed here, which have to meet a wide range of requirements, both with regard to the materials to be used and the force required. This applies primarily to the load-bearing capacity of the individual parts and the overall structure - also taking into account the intended moderate as well as for the overall visual and detailed impression.
  • a typical example of the constructions mentioned here is the timber construction, in which beams or the like. Support elements are connected to each other to form stable wall, floor and / or roof structures. Different material combinations are also used, i.e. the material wood can be combined with concrete as a filling compound as well as with plastic or metal parts.
  • the material wood, solid wood, plywood and other wood-based materials come into question, whereby the solid wood in the form of round wood, beams, squared wood, boards and, more recently, cross beams come into question, which absorb and increase the forces which are relatively high compared to the size of their cross-section are able to transfer.
  • connections particularly in the area of the ends of these components, have been developed in a variety of ways and put into practice.
  • dowels driven into the longitudinal axis of the beam in the area of tongue and groove connections with bolts and additional screw nails or nail connections with cover brackets or tenons with transverse hardwood dowels or recessed T-steel with rod dowels or tenons, in particular shear pins and the like more.
  • front-side connections can also be achieved by a so-called beam joint, in which the beam sides are of a special design using transverse dowels in the area of their ends on both sides with supporting parts for power transmission.
  • connection systems constructed with them are very complex, both in the production - for example in the case of butt connections via pins and grooves to be formed in the supporting parts to be connected - and also with regard to the large number of individual parts required, which, moreover, have to be adapted and complicated and frequently installed on-site in uncomfortable positions.
  • these known connection systems can only be implemented in such a way that they are visible to the outside, unless in the relevant areas, e.g. in the area of the tabs or dowel faces, additional lamination measures would be taken.
  • anchors are used, which require rod dowels that are introduced into the longitudinal axis of the supporting element.
  • This known system consists of five basic elements, namely dowels, anchor body, casting compound, connecting screw and welding sleeve.
  • This known system thus also has at least the disadvantages mentioned above, in which case the backfilling with grout and the optical impairment mentioned above should also be mentioned.
  • the invention is characterized in particular by the fact that its elements are not optically recognizable without additional measures, the number of individual parts required for this connection being minimized and the installation effort being reduced to a minimum.
  • a "cross bar” is a bar that is created by dividing one or more tree trunks and rotating the sections around their longitudinal axis and then connecting these parts to form a new bar, with the inner surface then originally forming the outer surface of the tree or the Arched surfaces forming trees create an opening that extends essentially centrally along the crossbar.
  • a crossbar provided according to the invention results in surprising advantages, which consist in particular in that, in addition to saving wood and minimizing shrinkage cracks while at the same time making the outer area more resistant, the connecting element is arranged on the inside and is thus related to the beam in the non-force-transmitting plane (neutral Fiber), which is actually statically unusual, because it would be normal to provide a connecting element in the four beams, for example in the four corners, as well-known connection types of cross beams show, but not in the center.
  • the connecting element lies on a plane that is actually statically unusual and is therefore not itself exposed to any bending forces.
  • the invention takes advantage of the fact that a central axial recess, which is already present in the case of crossbeams, is used for inserting the connecting element, while in the prior art a specific recess, which is matched to the connecting element with regard to length and depth, is used in an intended manner. additional step in the beam parts must be introduced.
  • connection proposals which follows a path that deviates completely from the previously known connection proposals, enables for the first time a type of “internal nailing” which opens up unpredictable possible uses.
  • the novel connection impresses with a simple structure that does not require any additional securing elements.
  • the core of the composite anchor can be rod-shaped and the mandrels can be designed with a smooth surface. If, in a further embodiment, the core is not designed to be straight but wavy, an even more secure hold is achieved, with the result that the tie rod can be kept shorter. In this sense, a further improvement can be achieved in that the core surface is corrugated or provided with elevations.
  • the core can have a round, in particular circular cross-section or a polygonal, in particular square or triangular cross-section.
  • connection options that are provided at at least one core end are also conceivable in a variety of ways, an end-face internal thread at at least one core end having been found to be particularly advantageous.
  • this internal thread for example, a threaded pin or the like. be screwed in, which can additionally carry connection elements at its free end or can also be designed in the form of hooks, balls, buttons, eyelets or the like.
  • the composite anchor can be inserted into a component to be connected to at least one further component and, if appropriate, also extend transversely through the beam.
  • the mandrels are integrally connected to the core and can be distributed irregularly or evenly on the outer surface of the core.
  • Different variants are also possible with regard to their axial alignment, depending on the requirements, and it has proven advantageous in terms of the method for introducing the anchors into the support element in the manufacture of the composite system, which will be explained in more detail below, for a maximum load possibility, which Let mandrel axes run perpendicular to the longitudinal axis of the core, with in particular half of the number of mandrels pointing in one direction and the other half pointing in the opposite direction.
  • mandrels are aligned parallel to one another, there is the advantage of introducing (pressing in) the composite anchor into the supporting elements of relatively low penetration forces to be applied.
  • the mandrels can be arranged on the outer surface of the core along its longitudinal axis in parallel rows, the mandrels of one row being offset from the mandrels of at least one adjacent parallel row.
  • rows of thorns pointing in each of the two directions indicated above is arbitrary, depending on the requirement, four rows of thorns pointing in one direction have proven to be advantageous in the case of a diamond-shaped, in particular square cross section of the core, again two rows each on one of the square side surfaces.
  • rows of mandrels can run in a straight line and parallel to the longitudinal axis of the core, but also diagonally to it.
  • the mandrels in their simplest design have a smooth surface; however, this can also be graduated, with at least one undercut on each mandrel, which can be formed all around the mandrel.
  • the surface can also be designed similarly to a drill nail, have a circumferential, in particular spiral, bead or can also be shaped like a saw tooth.
  • the mandrels are preferably connected in one piece to the core, which is particularly the case when the composite anchor is cast and consists, for example, of iron, malleable cast iron, cast steel, brass or aluminum; ceramic production is also possible.
  • the composite anchor according to the invention can also be produced from sheet metal. Overall, the production processes in particular include pressing, punching, pressing, edging, nibbling, milling, turning and / or suitable forming processes depending on the material and requirements.
  • the composite anchor according to the invention with which an end connection of support elements can be created.
  • the guasi internal nailing of the composite anchor in the support element mentioned in this context is achieved in that the composite anchor (s) is or are pressed or pressed into the support element.
  • the supporting elements in question are therefore follow such that they consist of several sub-elements, as is the case for example with so-called cross beams, which are preferably glued together from preferably four appropriately cut bar quarters with a special alignment of the tree rings familiar to a person skilled in the art, in order to thereby achieve a particularly high load-bearing capacity.
  • the invention is particularly advantageous when using crossbeams, other glued wooden structural elements, such as normal beams, glued board glue or the like, can also be used.
  • the composite anchor is preferably cast in.
  • each beam normally being given an anchor at each end.
  • the anchor or the anchors can extend through the entire length or thickness of the beam.
  • a composite anchor extending across the beam is recommended, inter alia, at crossing points, at which one or more additional beams, each with the end face connected to the anchor located at the crossing point.
  • the armature or the core is aligned on the end face with the beam end face.
  • it may also be advisable to allow the anchor core to protrude over the end of the beam which in any case is expedient in the case of an external thread or an attached or cast-on threaded pin in order to use the above section accordingly, e.g. also in the form of a button bar or through side connection options, e.g. by means of a transverse internal thread.
  • a set-back position of the composite anchor is also possible, as a result of which a so-called "fore-wood" is created, which increases the effect intended with the anchor, i.e. secures it even more effectively against tearing out, and at the same time creates a more favorable distribution of the reaction forces in the area of the beam ends in the event of a load and thus optimal connections.
  • the composite anchor (s) lie in at least one axis of symmetry; however, they can also be arranged at a sufficient distance from the side surface of the beam in the pull zone. In addition, it is advantageously also possible to arrange a plurality of anchors one above the other in a preferably parallel orientation.
  • the composite system according to the invention is suitable for a variety of constructions, such as Wood-wood, wood-steel and / or wood-steel-concrete constructions, as well as, of course, in combination with plastic as a supporting element and also in combinations of such components made of composite materials other than those specified above.
  • the insertion of the bonded anchor during the production process - gluing with subsequent pressing the beam sections - is extremely accurate and possible under visual observation, which is not the case with the previously mentioned, previously known end connection proposals, since in these the dowel or anchor is inserted into a predrilled blind hole that cannot be seen and is not glued or glued there must be pegged.
  • the beam parts are glued together to form a complete beam so that the insertion of the composite anchor, preferably previously dipped in glue, takes place at an intermediate stage, for example when the two lower halves of a crossbeam are glued, at which point in time the composite anchor is exactly, if necessary can be repeated with the help of simple laser techniques, even positioned to the millimeter.
  • Transport logistics are also made considerably easier, since the use of the composite anchor according to the invention means that large structures no longer have to be prepared in the factory, but the individual parts are screwed to the construction site with precision, and thus transport costs can be saved by the resulting simplification of transport.
  • the static calculations are also easier to carry out and can be more easily typed with regard to the use of certain materials and the dimensions to be provided, and in future special statics can be created more easily and therefore also more cost-effectively.
  • the present invention also encompasses a rational method for producing the supporting elements provided with such a connecting element, it being emphasized here that this method is in no way limited to composite anchors of the type described above, but is also suitable for the introduction of other types of anchors or connecting elements .
  • a suitable device for performing the method is specified in its basic concept in claim 97 with configurations according to the subsequent claims.
  • the invention takes advantage - with a surprising and advantageous effect - of the fact that in many cases support elements are made up of several parts, as is the case, for example, with crossbeams, which are composed, preferably in a known manner, of several “trunk parts” with special fiber orientation are glued together and are characterized by particularly favorable wearing properties.
  • the introduction of the connecting element is built into the process of assembling the support element parts.
  • other supporting elements such as glue binders and also one-piece supports, the latter then having to be broken down into partial elements in order to be able to subsequently proceed in accordance with the invention.
  • Crossbeams are particularly suitable for the invention because, due to their special type of manufacture, they have a central recess which can be used in an advantageous embodiment of the invention for the introduction of the connecting elements, in particular if it is a composite anchor according to the type claimed.
  • corresponding recesses must first be made without the outstanding properties of the supporting structure to be created with the aid of the composite anchor according to the invention having suffered considerable losses.
  • Fig. 2 shows a combination of four connecting parts with attached wooden beams which point in three different directions;
  • Fig. 3 shows a section of an overall structure with a pronounced, relatively large main plane, e.g. Floor;
  • Figure 4 is a perspective view of a structure with two main levels, for example floors;
  • FIG. 7 shows the crossbeam part according to FIG. 6 with an inserted composite anchor at each end
  • Fi. 8 a further step in the manufacturing process of the composite system, namely shortly before the two glued crossbeam halves are joined;
  • FIG. 10 shows a representation corresponding to FIG. 8 using the example of a glue binder
  • FIG. 11 shows an installation situation similar to that of FIG. 10, but in which the anchors are inserted without “fore-wood”;
  • FIG. 13 is an exploded view of a relatively short crossbeam with a continuous composite anchor
  • 15 is a perspective view of a connecting node with two crossbeam pairs held at an angle to one another, each of which consists of two crossbeams, one on top of the other, each with a composite anchor;
  • 16 is a plan view of a system shown schematically
  • FIG. 17 shows a part of a compound station of an inclined feed as part of the system according to FIG. 1;
  • Fig. 19 the compound station, in cross section.
  • Fig. 1 shows two connecting parts 1, each composed of a hexagonal base plate 2 and a hexagonal head lath 3 arranged parallel thereto. Perpendicular to and with each base plate 2, five rectangular end plates 4-1 to 4-5 are connected, with the free upper end edges of the head plate 3 being firmly connected. These plates are preferably made of steel and are welded together.
  • base 2, head 3 and end plates 4-1 to 4-5 each have bores 5. These serve to connect a connecting part 1 either with one or more further connecting parts 1 to a connecting node - this would be here, for example possible via the end plates 4-1 and 4-5 - releasable to connect, or offer the possibility of providing a connection to other structural elements.
  • FIG. 2 an assembly of structural elements to a support and support structure is shown in detail, in which four connecting parts 1 are linked via their end plates 4-1 and 4-5 such that base plates 2 and head plates 3 point in the same direction and the end plates 4-2, 4-3 and 4-4 offer connection options for wooden beams 6, which then form the main supporting plane and extend parallel to the base 2 and top plate 3.
  • four connecting parts 1 are linked via their end plates 4-1 and 4-5 such that base plates 2 and head plates 3 point in the same direction and the end plates 4-2, 4-3 and 4-4 offer connection options for wooden beams 6, which then form the main supporting plane and extend parallel to the base 2 and top plate 3.
  • the end plates 4-2, 4-3 and 4-4 are arranged so that the e.g. detachably fastened by screws
  • Wooden beams 6 each enclose an angle of 45 °.
  • the end plates 4-1 and 4-5 are each perpendicular to the plates 4-2 and 4-4.
  • wooden beams 7 are mounted, which are aligned perpendicular to the wooden beams 6 forming the main planes and form the support planes.
  • the connection between the wooden beams 7 and the connecting node are carried out here in the same way as those described above.
  • FIG. 3 a section of an overall structure is shown, which has in its outwardly facing corner areas connection parts 1 with holes 5, which allow attachment of any structural elements and thereby continue the construction of the structure in any conceivable manner and direction.
  • the main level of the supporting structure is formed by a central connecting node composed of four connecting parts 1, the base plates 2 of which face down and the top plates 3 of which face upwards, and by four wooden beams 6 which run at right angles to one another and taper in a star shape onto the connecting nodes.
  • the wooden supports 6 are fastened to the connecting node in the same way as already described in connection with FIG. 2, namely via the end plates 4-3 of the individual connecting elements 1.
  • FIG. 4 shows a completed embodiment of a supporting structure, in which, in contrast to the embodiment according to FIG. 3, the main planes are formed from supports 6 running parallel to one another.
  • the advantage of this design is, among other things, that the respective ceiling construction is constructed with parallel ceiling beams, which on the one hand only require a very simple cut and on the other hand enable uniform feeding.
  • stiffening, diagonally extending beams can also be attached to the support levels with suitably aligned connecting parts.
  • panels can be mounted on the wooden beams 6 of the main level; for this purpose, the head plates 3 of the connecting elements 1 offer upward connection options. The same applies to any partitions in the support levels of the structure.
  • the head and base plates thus represent excellent contact surfaces for every assembly variation, which considerably facilitate assembly, which ultimately only requires screwing, which can be carried out without specialist knowledge.
  • FIG. 5 shows a composite anchor 13 according to the invention in plan view, specifically in the version with an octagonal core cross-section and with mandrels 14 and 14a which are offset in parallel rows from one another.
  • the front recess in the form of an internal thread 16 can also be seen in dashed lines.
  • Fig. 6 shows the lower half 11 of a cross bar - interrupted in the middle part in order to achieve a shortened representation - which consists in a known manner of two glued partial beam pieces 11a and 11b.
  • the course of the tree rings is shown schematically on the face.
  • the special joining of the correspondingly cut sections 11a and 11b results in a groove-like groove 12 on the upper side.
  • parallel and perpendicular thorns 14 on the armature core 15 which is otherwise provided with a central recess 16 on the end face and is set back relative to the beam end face, so that the so-called "fore" A is created at both ends.
  • the composite system according to the invention according to FIG. 9 results, in which the two end-side composite anchors 13 have been made visible by dashed lines for clarification. 9 shows a possibility of an end-side connection to the composite anchors 13 in the form of a screw 18 with a hexagon head screwed into the recess 16 provided with an internal thread. As already stated elsewhere, modifications of both the front end of the anchor itself and of course are if necessary, connecting elements to be attached to it.
  • each composite anchor in particular if it protrudes beyond the beam end face, can be provided with internal threads that run through the longitudinal axis, possibly through them, which then accordingly enable further, direction-modifiable connection options, for example in the form of oblique and / or transverse threaded spindles.
  • the anchor core 15 is aligned with the end face of the beam 11, so that there is no fore A, which can be desirable in certain applications.
  • Fig. 12 shows a further variant, in which the composite anchors 13 are not arranged symmetrically in the beam cross section, but off-center, which can prove to be advantageous in certain load cases, since the anchors 13 can then be placed in the tension zone depending on the load situation, so that a corresponding one Influence on the connection point for deriving the supporting forces can be exerted.
  • FIG. 13 shows a relatively short crossbeam 11/17 shortly before completion of the composite system, which is provided with a continuous composite anchor 13, of which only a row, for the purpose of simplifying the illustration, similarly to the previously explained FIGS. 7, 8 and 9 Mandrels 14 is shown completely, while from the row on the adjacent inclined surface - the core of the composite anchor shown here is square in cross section - only a few mandrels 14a are shown for reasons of clarity.
  • FIG. 14 shows some possible core cross sections, namely FIG. 14a a square core cross section 15a, FIG. 14b schematically showing the insert in a bar 11/17 in a front view.
  • FIG. 14c shows an octagonal cross section 15b, while in FIG. 14d an annular cross section 15c and in FIG. 14e a triangular cross section 15d is shown.
  • FIG. 14e shows an octagonal cross section 15b, while in FIG. 14d an annular cross section 15c and in FIG. 14e a triangular cross section 15d is shown.
  • the possibility of connection to the composite anchor 13 is indicated in the form of an internal thread 16.
  • FIG. 14 shows a possibility of parallel alignment of the mandrels 14, one half vertically upwards and the other half opposite vertically downwards, in which case the pressing forces for joining the two beam halves in the direction of the longitudinal axis of the mandrels 14 run.
  • the triangular shape according to FIG. 14 can be particularly recommended where the lower half of the carrier is flat on the glue surface.
  • mandrels 14 pointing downward could also be provided in the case of a triangular cut.
  • FIG. 15 shows particularly spectacularly the enormous variation possibilities of the invention using the example of a particular node, in which four crossbars 11/17 are connected to one another via a connecting part 1 according to the invention, two of which are aligned parallel to one another and the two pairs at right angles run to one another, as is typically the case in the corner region of a ceiling (cf. also FIG. 4).
  • the composite anchors 13 - anchors are provided in the manner explained in each bar - are shown projecting beyond the end face of the bar in the illustrated embodiment; in practical use, the bars are of course much longer and the end anchors would be designed so that they can be attached in a simple manner, for example by simply screwing the threaded heads or screws and nuts 18 to corresponding connecting parts 1;
  • the connection of the beams 11/17 to the connection part 1 made in this way in the exemplary embodiment shown in FIG. 15 is not visible through the selected perspective illustration, but in particular taking into account the illustration in FIGS. 1 and 9 and 13 without further clear.
  • connection parts 1 also makes clear the particular advantage of the connecting parts 1 according to the invention, which results from the fact that the base plate 2 projects beyond the top plate 3 laterally, so that a support surface and, at the same time, stop surface for the connected beams or beams 11/17 is created, which on the one hand absorbs the reaction forces to relieve the load on the composite anchors and on the other hand at least supports, if not guarantees, aligned, angular alignments, so that even laypersons can build a right-angled building in a comparatively short time without time-consuming plumbing and leveling.
  • planing line 24 consisting of a planing system 21 with a task 22 and a delivery 23; a package task 25 for the press line 26; a continuous microwave oven 27; a gluing station 28; a transfer station 29; a press station 211; a glue cleaner 212; as well as a downstream filing or delivery
  • the method for introducing at least one connecting element into a support element is carried out, for example, as follows:
  • the starting material for the crossbeams 215 are wooden planks of different cross-sectional dimensions, which are initially planed on all sides in the planing line 24, beveled at the appropriate point and then separated in the middle.
  • the resulting cross bars 125 can have any cross-sectional area.
  • the resulting "quarter timbers" 216 are then removed from the production plant shown in FIG. 16 and fed to a drilling station, not shown.
  • boreholes are made in the inner sides 217 of the quarter timbers 216 of the cross beam 215 in such a way that the resulting drilling pattern corresponds to the spike pattern of the composite anchor 214.
  • These boreholes can be made at any point along the quarter timbers 216, but preferably at the ends at a distance from the end face of the beam, so that the “fore wood” is produced in the end product, which is used to anchor the anchor. kung increased, that is, it secures it even more effectively against tearing out and optimizes the force cone.
  • inserting the anchor into a corresponding hole pattern has the advantage that the wood fibers do not splice, more fibers are struck with the thorns and thus the load-bearing capacity the supporting elements considerably, for example about 25% is increased.
  • the quarter timbers 216 are then fed via the receptacle 25 to the press line 26, where they are first heated in a continuous microwave oven 27 - temperatures of 90 ° to 100 ° C. have proven to be particularly favorable. The subsequent gluing process can be considerably shortened by this heating.
  • the quarter timbers 216 are moistened along the later glue joints 218 and then glued in the gluing station 28.
  • the glue is applied by means of rotating nozzles, which enable exact dosing by changing the distance from the wood surface and the speed.
  • the correspondingly pretreated and drilled upper quarter timbers 216c, 216d are then fitted onto the lower quarter timbers 216a, 216b including the composite anchor (s) 214 with the drill patterns or the bore pattern introduced there onto the mandrel image of the composite anchor (s ) placed.
  • the insertion of the composite anchor 214 is of course also possible by machine, as will be explained below with reference to FIGS. 17, 18a, b and 19.
  • FIG. 17 shows the compound station 29 in a schematic, perspective side view.
  • This station consists of a feed chute 219 which, according to FIG. 18, runs at an angle of 45 ° to the floor for reasons to be explained and whose rust-like floor itself is formed from a plurality of spaced round bars 220 running in the feed direction.
  • This form of supply is chosen for the preferred case that the composite anchors 214 are those which consist of a core 221 with projecting mandrels 222, which then grip between the bars in the manner shown in FIG. 18b and are thus guided securely.
  • the inclined position of the feed chute 219 results from the fact that here, using the example of a composite anchor 214 with a core 221 which is square in cross section, a support and alignment are created in which the mandrels 222 to be subsequently inserted into the drilling pattern in the quarter rods 216 of the supporting element then move in the direction extend the hole.
  • the repeater device 223 also includes a repeating device 223, which is only indicated by a double arrow A and is operatively connected to a stamp unit 224 (see FIG. 17).
  • the stamp unit 224 includes a stamp 225 which, in the exemplary embodiment shown, can be moved vertically up and down and whose lower, free end face has the negative profile of the composite anchor 214.
  • the repeating device 223 is located in a parallel orientation at the lower end of the feed chute 219. In operation, it grips the composite anchors 214 individually and transfers them into the area below the plunger 225, which frictionally receives the composite anchors 214 by means of clamping devices 226 arranged laterally on its end faces. These clamping devices 226 are designed in such a way that, depending on the design of the end faces of the composite anchors 214, they either engage in recesses located there or encompass projecting areas located there. As can further be seen from FIG. 17, during this transfer each compound anchor 214 remains in the angular position predetermined by the feed chute 219, ie aligned vertically with the mandrels 222.
  • the punch 225 then moves downward, so that at least one composite anchor 214 with its mandrels 222 is inserted into the drilling pattern of the lower crossbeam half 216a, b, which is prefabricated from two quarter bars 216a and 216b.
  • the device is set so that the punch 225 only moves up to the upper end face of the lower half of the beam 216a, b, that is, so far that just the mandrels 222 are completely immersed in the material, but destruction by pressing the core 221 into the beam material cannot take place.
  • the mutual association and interaction of the feed chute 219, the repeating device 223 and the stamp unit 224 thus guarantee precise alignment and centering of the composite anchors 214 relative to the lower beam half 216a, b.
  • the process sequence according to the invention can also be carried out without predrilling the quarter bars 216.
  • the punch 225 must be dimensioned so that the mandrels 222 can be pressed into the quarter bars 216.
  • the compound station 29 consists of two main areas which are pivoted or rotatable along the longitudinal path or -aufnähme 227 and a swivel mount 228 are formed.
  • a plurality of feed chutes 219 (magazines) and stamp units 224 can be provided distributed in the longitudinal direction, which serves for the rational simultaneous production of several support elements.
  • the quarter timbers 216 are processed in such a length that, in the glued state, they result in a plurality of support elements 215 by separating them transversely to the longitudinal axis.
  • the composite anchor 214 are arranged such that they are distributed over the length in such a way that, after separation, a composite anchor 214 is located near or in the end area of the individual support elements 215.
  • the one pivotable longitudinal receptacle 227 of the compound station 29 consists of a cross 231 rotatable about a longitudinal axis 229 with preferably four receptacle guadrants 232a, b, c, d.
  • the above-described insertion or pushing in of the composite anchor 214 into a lower crossbeam part 216a, b prefabricated to this extent takes place in the upper right quadrant 232a.
  • the quarter timbers 216a, 16b can already be glued and pressed (glue hardening under pressure).
  • the lower crossbeam part 216a, b is held in its position by means of a lateral pressure cylinder 233.
  • the turnstile 231 is pivoted counterclockwise (see arrow B) by 90 °, so that the position shown in the upper left quadrant 232b is reached .
  • the left, parallel to the turnstile 231 aligned swivel mount 228 a similar to the lower beam half 216a, b assembled, possibly already glued and pressed "upper" beam half 216c, d and by corresponding swiveling clockwise (bow arrow C) brought about the axis of rotation 234 in the position shown in the central part of FIG. 19, so that the two beam halves 216a, b and 216c, d lie opposite each other in the horizontal plane.
  • the upper bar half 216c, d is pressed in a horizontal direction against the lower 216a, b by means of a further pressure cylinder 235 which is firmly connected to the left swivel mount 228 and thus also carries out the swivel movements, with a plate 236 adjustable according to the double arrow D on the left swivel mount 228 is provided to allow adjustments to different beam dimensions.
  • the "upper" beam half 216c, d is pressed to the right onto the lower one until the two end faces 237 abut, so that the free-standing mandrels 222 of the composite anchor 214 are now also in the upper beam half 216c, d recessed or pressed in if the drilling pattern is not available.
  • the bar surfaces 237 to be brought into contact are coated with glue.
  • the left, U-shaped pivot mount 228, one side of which is formed by the adjustable plate 236, is then pivoted counterclockwise (arrow C) by 90 ° about its axis of rotation 234, so that the upright one shown in the left part of FIG. 19 Position is reached. It is also clear from this that the pressure cylinder 235 follows the pivoting movement.
  • the complete wooden beam 215 with inserted tie anchor 214 is automatically lifted into a press 211, in which the beams are glued.
  • a press 211 in which the beams are glued.
  • press pressures up to 210 bar every 5 minutes. If no continuous microwave oven 27 is arranged in the production line, a longer pressing is necessary, which can be carried out in special pressing stations that accommodate several beams.
  • the cross bars 215 are also cleaned in the glue cleaning device 212.
  • crossbeam pieces 215 with a length of one meter and a composite anchor 214 inserted at the end, two of which are subsequently made as desired on a finger jointing system by inserting an arbitrarily long crossbeam intermediate piece, which has no composite anchor 214 long support element with connection options on each side. It is also possible to insert two intermediate pieces, that is, to carry out three wedge galvanizing steps. Basically, beams of up to 12 meters in length can be produced, for example with cross sections of 10 x 10, 10 x 20 or 12 x 24 cm.
  • any known processing steps are possible, such as planing or chamfering or other machining or pre-assembly work.
  • cross-beam quarter bars or already glued and dimensionally grooved cross-beam half-timber which had previously been glued together from two cross-beam quarter-beams, can be pre-drilled in a CNC-controlled automatic drilling machine at a defined location and precisely according to the composite anchor mandrel pattern.
  • cross-beam quarter timbers or cross-beam half timbers which are preferably pre-cut on one side to an approximate finished length and on the other hand to an exact finished length, pass, for example, under a gluing station, behind which the composite anchors immersed in glue are inserted into the drilling patterns.
  • the crossbeams are glued to the internal composite anchors and then cut or trimmed to the exact finished dimensions. After this process, the outer surfaces are finely planed. It can be seen that, with an optimal arrangement of successive production steps, the finishing steps are limited to the precise trimming of the wooden beams and to the final all-round lifting of the finished cross beam.
  • the use of glue trusses is also possible, in which case, due to the multi-layer structure, several composite anchors can be placed one above the other in a beam, similar to the design of several cross beams arranged with a composite anchor and arranged one above the other (see Fig. 15).

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Abstract

Um ein Tragwerk in einfacher Weise ohne aufwendige Zusatzmassnahmen aus einfach handhabbaren Elementen vorzugsweise lösbar zusammensetzen zu können, wird eine Holzträgerkonstruktion mit in den einzelnen Trägern (11/17) eingelassenen Verbindungselementen (13) im Zusammenbau mit mindestens einem Anschlussteil (1) vorgeschalgen.

Description

"Tragwerk und dessen Konstruktionselemente"
Die Erfindung betrifft ein Tragwerk, insbesondere für Gebäude mit mindestens einer Hauptebene und mindestens einer im Winkel zu dieser verlaufenden Stützebene, sowie Konstruktionselemente, insbesondere Verbindungselemente und Anschlußteile für derartige Tragwerke, sowie auch Verfahren zum Herstellen derartiger Tragwerke, speziell deren Träger.
Tragwerke sind aus vielen Bereichen bekannt . Es seien hier nur beispielsweise Stahl- und Stahlbeton-Tragwerkkonstruktionen genannt, deren Einsatz von der Erstellung von Gebäuden bis hin zur Konstruktion von Brücken reicht .
Nachteilig wirkt sich an diesen Tragwerkkonstruktionen jedoch aus, daß sie sehr aufwendig sowohl in der Herstellung - so ist der Zusammenbau beispielsweise regelmäßig mit kostenintensiven Schweißarbeiten mit anschließendem Betonvergießen verbunden - als auch hinsichtlich der Anzahl der erforderlichen unterschiedlichen Einzelteile sind, die im übrigen angepaßt und aufwendig mon- tiert werden müssen. Das Erstellen derartiger Tragwerkkonstruktionen ist zudem nur von einem Fachmann auszuführen.
Ein darüber hinaus nicht zu unterschätzender Nachteil liegt darin, daß die Einzelteile bei den bekannten Tragwerken unlösbar miteinander verbunden werden müssen und so für mehrmaligen Gebrauch nicht infrage kommen, bzw. gegebenenfalls erforderliche Reparaturen, wenn überhaupt, dann nur unter enormem Aufwand möglich sind.
In letzter Zeit zeichnet sich in der Bauindustrie ein Trend ab, insbesondere bei der Erstellung von Einfamilienhäusern, verstärkt den Baustoff Holz oder Holz enthaltende Werkstoffe einzusetzen. In diesem Bereich haben sich verschiedenartige Tragsysteme durchgesetzt. Dabei kommen Vollhölzer, Brettschichthölzer und andere Holzwerkstoffe sowie Kreuzbalken zum Einsatz, die bei gleicher Größe ihres Querschnitts höhere Kräfte aufzunehmen und zu übertragen in der Lage sind.
Verbindungen, insbesondere im Bereich der Enden dieser Holzbauelemente sind vielfältig vorgeschlagen worden. Hierzu seien lediglich als Beispiele guer zur Balkenlängsachse im Bereich von Nut- und Federverbindungen eingetriebene Dübel mit Bolzen und zusätzlichen Schraubnägeln oder Nagelanschlüssen mit Decklaschen oder Zapfen mit guergetriebenen Hartholzdübeln oder eingelassener T-Stahl mit Stabdübeln oder Zapfen, insbesondere Scherzapfen und dergleichen mehr angegeben. Allen diesen Verbindungen haftet der erhebliche Nachteil an, daß die damit aufgebauten Systeme aufwendig zusammenzusetzen sind und darüber hinaus ebenfalls eine Vielzahl von Einzelteilen erfordern, die im übrigen auch angepaßt und aufwendig und häufig vor Ort in montageunfreundlichen Positionen montiert werden müssen. Das hat zur Folge, daß diese Systeme in der Regel ebenfalls nur von fachkundigen Personen zu einem den kräftemäßigen Belastungen standhaltenden Gesamttragwerk zusammengesetzt werden können.
Neben diesem Trend, verstärkt den Baustoff Holz in der Bauindustrie einzusetzen, kann in dieser Branche ein zweiter Trend verzeichnet werden, nämlich die Erstellung von Gebäuden, insbesondere von Einfamilienhäusern, durch Eigenleistungsanteile kostengünstiger zu gestalten und dadurch Wohnungseigentum für größere Teile der Gesellschaft erschwinglich zu machen. Das ist mit den bekannten Verbindungssystemen aufgrund ihrer maßgenau erforderlichen Fertigstellung in speziell ausgerüsteten Fertigungsstätten nicht möglich.
Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein Tragwerk, seine Konstruktionselemente, insbesondere Verbindungselemente und Anschlußteile sowie ein Verfahren zum Herstellen derartiger Tragwerke, speziell deren Träger vorzuschlagen, die die vorerwähnten Nachteile nicht besitzen, sich vielmehr insbesondere dadurch auszeichnen, daß ihre Elemente ohne aufwendige Zusatzmaßnahmen in einfacher Weise vorzugsweise lösbar zu einem Tragwerk zusammengesetzt werden können. Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch ein Tragwerk mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst .
Wenn hier von "Holz-Trägern" gesprochen wird, ist jede Art von Holz-Tragelementen, einschließlich Holz enthaltenden Tragelementen gemeint, bevorzugt jedoch solche, die sich zu einem Verbund mit den nachfolgend beschriebenen Ankern eignen. Diese Verbindungsanker, die in Holz-Träger in der in der nachfolgend beschriebenen und beanspruchten Weise eingelassen werden, zeichnen sich dadurch aus, daß sie Anschlußmöglichkeiten - diese sind in vielfältigen Ausführungsformen denkbar, wobei sich ein stirnseitiges, genormtes Innengewinde als besonders vorteilhaft herausgestellt hat - bereitstellt, die zu einer 100%igen Kraftübertragung zwischen den Tragwerkelementen führt und eine einfache sowie zeit- und kostensparende Montage - auch in der Kombination mit anderen Materialien - ermöglicht. Weitere Vorteile sind der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen zu entnehmen.
Wenn im folgenden von "Verbindungselement" gesprochen wird, ist ein räumlich orientiertes Bauteil, vorzugsweise aus Metall, insbesondere Stähle mit winkelversetzten Anschlußmöglichkeiten in drei Dimensionen für obengenannte Holz-Träger gemeint. Beim "Verbindungs- oder Anschlußknoten" handelt es sich um einen Zusammenschluß von mehreren Anschlußteilen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht das Anschlußteil aus zwei in der Hauptebene des Tragwerks, das beispielsweise auch Böden einzelner Geschosse eines Gebäudes bildet, liegende, parallel verlaufenden Platten, und zwar eine Grundplatte und eine davon beabstan- dete Kopfplatte. Zwischen diesen beiden Platten, vorzugsweise senkrecht zu diesen, sind sogenannte Stirnplatten angeordnet. Sowohl Grund-, Kopf- als auch Stirnplatten weisen jeweils verschiedene Anschlußmöglichkeiten für weitere Verbindungselemente und/oder Holz-Träger auf. Dabei kann es sich beispielsweise um Bohrungen handeln, die zur Aufnahme von Schraubverbindungen bildenden Mitteln ausgelegt sind.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dienen die Stirnplatten dazu, eine Verbindung zwischen Holz-Trägern und Anschlußteilen sowie zwischen Anschlußteilen untereinander zu ermöglichen. Auf diese Weise kann ein auch eine Hauptebene größerer Abmessungen bildendes Tragwerk erstellt werden. Die Grund- und Kopf latte bieten die Möglichkeit, die die senkrecht zur Hauptebene verlaufende Stützebene bildenden Holz-Träger anzukoppeln. Diese Stützebenen können beispielsweise Wände innerhalb eines Gebäudes darstellen bzw. zu diesen durch in vielfältiger Weise mögliche Verkleidungen ausgebaut werden, während die Hauptebenen die Etagenbodenbasis darstellen.
Für die Verbindungen zwischen Holz-Trägern und Anschlußteilen eignet sich grundsätzlich jegliche Art lösbarer Verbindungen; bevorzugt sind jedoch Schraubverbindungen, da die dazu erforderlichen Elemente genormt in jedem Baumarkt erhältlich sind und sich dadurch Sonderanfertigungen erübrigen, was sich positiv auf die Kosten des gesamten Tragwerks auswirkt. Das erfindungsgemäße Tragwerk läßt sich somit auf einfache Weise, selbst von einem Laien, zusammensetzen und ermöglicht es jedem Bauherrn, sein Eigenheim in einem nicht unerheblichen Umfang selbst zu erstellen. Dazu sind lediglich eine geringe Anzahl von Bauelementen erforderlich, nämlich die Anschlußteile, die Holz-Träger sowie Mittel zum Herstellen einer Verbindung zwischen den Holz-Trägern und den Anschlußteilen, wobei diese Mittel erfindungsgemäß in den Holz-Träger integriert werden.
Für derartige Mittel schlägt die Erfindung ein Verbindungselement gemäß dem Patentanspruch 28 vor, das einen Verbundanker darstellt, der gemäß den sich anschließenden Patentansprüchen in der nachfolgend beschriebenen Weise gestaltet sein kann und zu einer überraschend einfachen und tragfähigen Verbindung mit vielfältigen Ausgestaltungsmöglichkeiten führt.
Verbindungselemente zum Einsatz an unterschiedlichen Bauelementen, und zwar unterschiedlich insbesondere sowohl hinsichtlich Form als auch Material, sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. Ihnen kommt insbesondere bei KonstruktionsSystemen eine besondere Bedeutung zu, die Belastungen ausgesetzt sind, wie dies beispielsweise bei Gebäuden und dgl . der Fall ist. Hier haben sich verschiedenartige Tragsysteme durchgesetzt, die sowohl hinsichtlich der einzusetzenden Materialien als auch der kräftemäßigen Belastungen den unterschiedlichsten Anforderungen gerecht werden müssen. Dies gilt vorrangig für die Tragfähigkeit der Einzelteile und des Gesamtaufbaues - auch unter Berücksichtigung der Zweck- mäßigkeit sowie für den optischen Gesamt- und Detaileindruck.
Ein typisches Beispiel für die hier angesprochenen Konstruktionen ist der Holz-Hochbau, bei dem Balken od.dgl. Tragelemente miteinander zu tragfähigen Wand- , Boden- und/oder Dachtragwerken verbunden werden. Dabei kommen auch verschiedene Werkstoffkombinationen zum Einsatz, d.h. der Werkstoff Holz kann mit Beton als Füllmasse sowie auch mit Kunststoff oder Metallteilen kombiniert werden. Für den Werkstoff Holz kommen Vollhölzer, Brett - Schichthölzer und andere Holzwerkstoffe in Frage, wobei die Vollhölzer in Form von Rundhölzern, Balken, Kanthölzern, Brettern sowie in jüngster Zeit Kreuzbalken in Frage, die im Vergleich zur Größe ihres Querschnitts relativ hohe Kräfte aufzunehmen und zu übertragen in der Lage sind.
Verbindungen, insbesondere im Bereich der Enden dieser Bauelemente sind vielfältig entwickelt und in die Praxis eingeführt worden. Hierzu seien lediglich als Beispiel einige bekannte Möglichkeiten angegeben, so z.B. guer zur Balkenlängsachse im Bereich von Nut- und Federverbindungen eingetriebene Dübel mit Bolzen und zusätzlichen Schraubnägeln oder Nagelanschlüsse mit Decklaschen oder Zapfen mit quergerichteten Hartholzdübeln oder eingelassener T-Stahl mit Stabdübeln oder Zapfen, insbesondere Scherzapfen und dgl . mehr. Stirnseitige Anschlüsse können bekanntermaßen auch durch einen sogenannten Balkenstoß erreicht werden, bei dem mittels quergerichteter Dübel besonderer Bauart die Balkenseiten im Bereich ihrer Enden beidseitig mit Tragteilen zur Kraftübertragung belegt sind.
All diesen Verbindungen haftet der erhebliche Nachteil an, daß die damit aufgebauten Systeme sehr aufwendig sind, und zwar sowohl in der Herstellung - so z.B. bei Stoßverbindungen über in den zu verbindenden Tragteilen anzuformende Zapfen und Nuten - als auch hinsichtlich der Vielzahl der erforderlichen Einzelteile, die im übrigen angepaßt und aufwendig und häufig vor Ort in montageunfreundlichen Positionen montiert werden müssen. Darüber hinaus lassen sich diese bekannten Verbindungs- systeme nur so realisieren, daß sie nach außen sichtbar sind, es sei denn in den betreffenden Bereichen, z.B. im Bereich der Laschen oder Dübelstirnseiten, würden zusätzliche Kaschierungsmaßnahmen vorgenommen.
In dem Bestreben, diese Nachteile zumindest zu verringern, sind Vorschläge gemacht worden, die eine stirnseitige Verbindung der vorgenannten Tragelemente, insbesondere von Holzträgern vorsehen. Hierzu gehört eine Dübel - Verbindung, die mit Stahlankern arbeitet, die in Holzwerkstoffe eingeklebt werden. Dazu muß zunächst stirnseitig eine Ausfräsung vorgenommen werden, um den Dübel einzusetzen und dort zu verkleben, mit dem dann ein entsprechender Aufsatz als Verbindungsmittel in Eingriff gebracht wird. Abgesehen davon, daß wegen der Notwendigkeit einer zuverlässigen Klebeschicht sowie werkzeugbedingt die Tiefe der Ausfräsung und damit die Dübellänge und damit wiederum die Trag-, insbesondere die Zugfähigkeit begrenzt sind, ist der Aufwand bei der Herstellung dieses Verbundsystems nicht unerheblich und erfordert zusätzliche Arbeitsschritte bei der Herstellung dieses Tragelements, nämlich das Ausfräsen einer passenden stirnseitigen Bohrung sowie dann das Einkleben eines passenden Dübels.
Bei einem weiteren bekannten Vorschlag werden sogenannte Anker verwandt, die guer zur Tragelementlängsachse eingebrachte Stabdübel benötigen. Dieses bekannte System besteht aus fünf Grundelementen, nämlich Stabdübeln, Ankerkörper, Vergußmasse, Anschlußschraube und Anschweißmuffe. Dieses bekannte System weist somit zumindest auch die zuvor aufgezeigten Nachteile auf, wobei zusätzlich die Verfüllung mit Vergußmörtel und die bereits angesprochene optische Beeinträchtigung zu erwähnen sind.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ohne zusätzliche Maßnahmen seine Elemente optisch nicht erkennbar sind, wobei gleichzeitig die Zahl der für diese Verbindung erforderlichen Einzelteile minimiert und der Installationsaufwand auf einen minimalen Aufwand reduziert wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser überraschend einfachen Lösungskonzeptionen sind in den Unteransprüchen angegeben. Neben der Einfachheit der mit der Erfindung vorgeschlagenen, insbesondere durch den beanspruchten Einbau des neuartigen Verbundankers erzielten Verbundsysteme, zeichnen diese sich durch einen zuverlässig vergleichsweise außerordentlich hohen Wirkungsgrad von 100 % aus. Unter einem "Kreuzbalken" versteht man einen Balken, der durch Längsteilen eines oder mehrerer Baumstämme und Drehen der Teilstücke um ihre Längsachse sowie anschließendes Verbinden dieser Teile zu einem neuen Balken entsteht, wobei durch die dann innen liegenden, ursprünglich die Außenfläche des Baumes bzw. der Bäume bildenden gewölbten Flächen eine sich im wesentlichen zentrisch längs durch den Kreuzbalken erstreckende Öffnung entsteht .
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Verwendung eines Kreuzbalkens ergeben sich überraschend Vorteile, die insbesondere darin bestehen, daß neben dem Einsparen von Holz und der Minimierung von Schwindrissen bei gleichzeitig widerstandsfähigerem Außenbereich das Verbindungselement innenliegend angeordnet ist und damit bezogen auf den Balken in der nicht kraftübertragenden Ebene (neutrale Faser), was statisch eigentlich unüblich ist, denn normal wäre es vielmehr, beim Kreuzbalken beispielsweise in den vier Ecken je ein Verbindungselement vorzusehen, wie auch bekannte Verbindungsarten von Kreuzbalken zeigen, nicht jedoch im Zentrum. Beim erfindungsgemäßen Verbundsystem liegt das Verbindungselement in einer statisch eigentlich unüblichen Ebene und ist damit selbst keinen Biegekräften ausgesetzt.
Des weiteren macht sich die Erfindung die Tatsache zunutze, daß eine bei Kreuzbalken ohnehin vorhandene zentrische axial Ausnehmung für die Einlage des Verbindungselementes genutzt wird, während beim Stand der Technik eine gezielte, dem Verbindungselement hinsichtlich Länge und Tiefe angepaßte Ausnehmung in einem zu- sätzlichen Arbeitsschritt in die Balkenteile eingebracht werden muß.
Schließlich bewirkt das weitere zur Erfindung gehörende Merkmal des gezielten Zurückversetzens des eingelegten Verbindungselementes gegenüber der Balkenstirnholzfläche, das zum sogenannten "Vorholz" führt, eine wesentlich günstigere Zerlegung der Zugkraft in die Ringzugkraft, da es einen flacheren Kräftekegel und eine größere Umfangsflache für die Kraftübertragung schafft, andererseits die ein Spalten begünstigenden, radial nach außen gerichteten Kraftkomponenten über eine größere Umfangsflache aufgenommen bzw. abgeleitet werden können.
Der erfindungsgemäße Vorschlag, der einen von den bisher bekannten Verbindungsvorschlägen völlig abweichenden Weg einschlägt, ermöglicht erstmalig eine Art " Innen-Verna- gelung" , die unvorhersehbare Einsatzmöglichkeiten eröffnet. Abgesehen von der dadurch möglichen, materialsparenden Verkürzung der tragende Belastungen übernehmenden Verbindungsmittel besticht die neuartige Verbindung durch einen einfachen Aufbau, der keiner sichernden zusätzlichen Elemente bedarf.
Dabei sind je nach Abmessungs- und räumlichen Gegebenheiten sowie Belastungsanforderungen vielfältige, im einzelnen erhebliche Vorteile mit sich bringende Ausgestaltungen realisierbar. Dies trifft sowohl für den Verbundanker selbst als auch für die Tragelemente zu, und zwar u.a. sowohl hinsichtlich der Form und des Materials der Verbundanker als auch der Art der Verbindung der Tragelemente . So kann der Kern des Verbundankers in seiner einfachsten Form stangenförmig und können die Dorne mit glatter Oberfläche gestaltet sein. Wird der Kern in weiterer Ausgestaltung nicht geradlinig sondern wellenförmig ausgeführt, so wird dadurch ein noch sichererer Halt erzielt mit der Folge, daß der Verbundanker kürzer gehalten werden kann. In diesem Sinne kann eine weitere Verbesserung dadurch erzielt werden, daß die Kernoberfläche geriffelt oder mit Erhebungen versehen ist. Auch hinsichtlich der Querschnittsform des Kerns sind verschiedene Ausgestaltungen möglich; so kann der Kern einen runden, insbesondere kreisrunden Querschnitt oder auch einen mehreckigen, insbesondere quadratischen oder dreieckigen Querschnitt besitzen.
Auch die Anschlußmöglichkeiten, die an mindestens einem Kernende vorgesehen werden, sind in vielfältiger Weise denkbar, wobei sich ein stirnseitiges Innengewinde an mindestens einem Kernende als besonders vorteilhaft herausgestellt hat. In dieses Innengewinde kann beispielsweise ein Gewindezapfen od.dgl. eingeschraubt werden, der an seinem freien Ende zusätzlich Anschlußelemente tragen kann oder auch haken-, kugel-, knöpf-, ösenförmig oder ähnlich ausgestaltet sein kann. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, stirnseitig am Kernende ein Außengewinde vorzusehen oder einen Gewindebolzen mit geringerem Durchmesser als dem Kerndurchmesser anzufor- men. Darüber hinaus kann der Verbundanker in ein mit mindestens einem weiteren Bauteil zu verbindendes Bauelement eingelegt werden und sich gegebenenfalls auch quer durch den Balken erstrecken. In einfachster Ausgestaltung sind die Dorne einstückig mit dem Kern verbunden und können dabei sowohl unregelmäßig oder auch gleichmäßig auf der Außenfläche des Kerns verteilt sein. Auch hinsichtlich ihrer axialen Ausrichtung sind je nach den Anforderungen verschiedene Varianten möglich, wobei es sich im Hinblick auf das nachfolgend im einzelnen noch zu erläuternde Verfahren zum Einbringen der Anker in das Tragelement bei der Herstellung des Verbundsystems für eine maximale Belastungsmöglichkeit als vorteilhaft herausgestellt hat, die Dornachsen senkrecht zur Kernlängsachse verlaufen zu lassen, wobei insbesondere eine Hälfte der Anzahl der Dorne in eine Richtung und die andere Hälfte in die entgegengesetzte Richtung weisen.
Wenn die Dorne parallel zueinander ausgerichtet sind, ergibt sich für das Einbringen (Einpressen) des Verbundankers in die Tragelemente der Vorteil relativ geringer aufzubringender Eindringkräfte. Dabei können die Dorne auf der Außenfläche des Kerns längs seiner Längsachse in parallelen Reihen angeordnet sein, wobei die Dorne einer Reihe versetzt zu den Dornen zumindest einer benachbarten Parallelreihe stehen können.
Zwar ist die Anzahl der in jede der beiden oben angegebenen Richtungen weisenden Dornenreihen je nach Anforderung beliebig, jedoch haben sich bei einem rautenförmigen, insbesondere guadratischen Querschnitt des Kerns jeweils vier in eine Richtung weisende Dornreihen als vorteilhaft erwiesen, wobei wiederum jeweils zwei Reihen sich auf einer der Quadratseitenflächen befinden. Die Dornreihen können darüber hinaus geradlinig und parallel zur Kernlängsachse jedoch auch diagonal zu dieser verlaufen.
Wie bereits erwähnt, besitzen die Dorne in ihrer einfachsten Ausführung eine glatte Oberfläche; diese kann jedoch auch abgestuft sein, wobei sich mindestens eine Hinterschneidung an jedem Dorn befindet, die den Dorn umlaufend ausgebildet sein kann. Die Oberfläche kann jedoch auch ähnlich wie bei einem Drillnagel gestaltet sein, eine umlaufende, insbesondere spiralförmige Wulst aufweisen oder auch sägezahnartig geformt sein.
Vorzugsweise sind die Dorne einstückig mit dem Kern verbunden, was insbesondere dann der Fall ist, wenn der Verbundanker gegossen ist und beispielsweise aus Eisen, Temperguß, Stahlguß, Messing oder Aluminium besteht; auch die Herstellung aus Keramik ist möglich. Auch kann der erfindungsgemäße Verbundanker aus Blechen hergestellt werden. Insgesamt bieten sich als Herstellungsverfahren insbesondere Pressen, Stanzen, Drücken, Kanten, Nibbeln, Fräsen, Drehen und/oder geeignete Umformverfahren je nach Material und Anforderungen an.
Wie bereits erwähnt, wird mit dem erfindungsgemäßen Verbundanker ein Verbundsystem möglich, mit dem eine stirnseitige Verbindung von Tragelementen zu schaffen ist . Die in diesem Zusammenhang erwähnte guasi Innenvernage- lung des Verbundankers im Tragelement wird dadurch erreicht, daß der bzw. die Verbundanker in das Tragelement eingelegt bzw. eingedrückt oder eingepreßt wird bzw. werden. Die in Frage kommenden Tragelemente sind demzu- folge derart, daß sie aus mehreren Teilelementen bestehen, wie dies beispielsweise bei sogenannten Kreuzbalken der Fall ist, die aus vorzugsweise vier entsprechend zugeschnittenen Balkenvierteln mit dem Fachmann geläufiger, spezieller Ausrichtung der Jahrringe zu einander zusammengeleimt werden, um dadurch eine besonders hohe Tragfähigkeit zu erreichen.
Wenngleich die Erfindung sich insbesondere bei Verwendung von Kreuzbalken durch große Vorteile auszeichnet, können auch andere verleimte Holzbauelemente, wie Normalbalken, Brettschichtleimbinder od.dgl. Verwendung finden, in die die Verbundanker während des Herstellungsprozesses lagegerecht eingepreßt werden. Im Falle der ebenfalls möglichen Verwendung bei Kunststoff- und/oder Betonträgern wird der Verbundanker vorzugsweise eingegossen.
Wenn hier von "Balken" oder "Trägern" gesprochen wird, dann ist damit jede Art von Tragelement gemeint, das für einen Verbund vorgesehen wird.
Für die Ausrichtung und Lage der Verbundanker sind verschiedene Positionen möglich, wobei im Normalfall jeder Balken an jedem Ende einen Anker erhält. Für kurze Balken oder bei der auch möglichen Quereinlage der Anker im Balken kann bzw. können der bzw. die Anker sich durch die gesamte Balkenlänge bzw. -dicke erstrecken. Ein sich quer durch den Balken erstreckender Verbundanker empfiehlt sich u.a. an Kreuzungspunkten, an denen dann ein oder mehrere weitere Balken, die jeweils stirnseitig mit dem im Kreuzungspunkt angeordneten Anker verbunden werden, angeschlossen werden.
In einer ersten Ausführungsform fluchtet der Anker bzw. der Kern stirnseitig mit der Balkenstirnseite. Je nach Verbindungsart kann es sich auch empfehlen, den Ankerkern über die Stirnseite des Balkens vorstehen zu lassen, was im Falle eines Außengewindes bzw. aufgesetzten oder angegossenen Gewindestiftes ohnehin zweckmäßig der Fall ist, um das vorstehende Teilstück entsprechend zu nutzen, z.B. auch in Form einer Knopfstange, oder durch seitliche Anbindungsmöglichkeiten, z.B. mittels quer verlaufender Innengewinde. Andererseits ist jedoch in bevorzugter Alternativausführung auch eine zurückversetzte Lage des Verbundankers möglich, wodurch ein sogenanntes "Vorholz" entsteht, das die mit dem Anker bezweckte Wirkung noch erhöht, d.h. diesen noch wirkungsvoller gegen Herausreißen sichert, und im Belastungsfall zugleich eine günstigere Verteilung der Reaktionskräfte im Bereich der Trägerenden schafft und somit optimale Anbindungen .
Je nach Belastungsfall liegt bzw. liegen der bzw. die Verbundanker in mindestens einer Symmetrieachse; sie können jedoch auch mit hinreichendem Abstand von der Seitenfläche des Balkens in der Zugzone angeordnet werden. Darüber hinaus ist vorteilhafterweise auch eine Anordnung mehrerer Anker übereinander in vorzugsweise paralleler Ausrichtung möglich.
Wie bereits erwähnt, eignet sich das erfindungsgemäße Verbundsystem für mannigfaltige Konstruktionen, wie Holz-Holz-, Holz-Stahl- und/oder Holz-Stahl-Beton-Konstruktionen, sowie selbstverständlich auch in Kombination mit Kunststoff als Tragelement und auch in anderen als den zuvor angegebenen Werkstoffkombinationen derartiger Bauelemente aus Verbundwerkstoffen.
Mit der Erfindung, die zu einem 100%igen Übertragungswirkungsgrad führt, wird in wirtschaftlich und ökologisch vorteilhafter Weise erhebliches Holzvolumen gespart, da die Dimensionen und Querschnitte der Hölzer, die in den jeweiligen Konstruktionen Verwendung finden, schlanker gehalten werden können. Darüber hinaus ist die Montage der Konstruktionen - auch in der Kombination verschiedener Materialien - sehr einfach und zeitsparend. So erübrigen sich beispielsweise bei Konstruktionen, an denen Holzbalken Verwendung finden, die nunmehr aufgrund ihrer schlankeren Ausführung mit zwei Arbeitskräften angehoben und verlegt werden können, große und teure Hebezeuge. Die Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundankers ist aufgrund seines einfachen Aufbaus ebenfalls preiswert und auch industriell als Massenartikel rationell möglich.
Baukonstruktionen, die mit den bisherigen Verbindungsmitteln nur mit einem erheblichen Aufwand und häufig nur sehr schwer zu realisieren sind, lassen sich durch den hohen Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Verbundsystems einfacher und preiswert und darüber hinaus auch in anderen, bisher nicht erreichten Formen realisieren.
Das Einlegen des Verbundankers während des Produktionsprozesses - Verleimung mit anschließender Verpressung der Balkenteilstücke - ist äußerst maßgenau und unter optischer Beobachtung möglich, was bei den eingangs erwähnten, bisher bekannten stirnseitigen Verbindungsvorschlagen nicht der Fall ist, da bei diesen der Dübel bzw. Anker in ein vorgebohrtes, nicht einsehbares Sackloch einzufügen und dort nicht einsehbar verleimt bzw. guerverdübelt werden muß. Dem gegenüber werden bei der Erfindung die Balkenteile zu einem kompletten Balken so zusammengeleimt, daß das Einlegen des vorzugsweise zuvor in Leim getauchten Verbundankers in einem Zwischenstadium erfolgt, z.B. wenn die beiden unteren Hälften eines Kreuzbalkens verleimt sind, zu welchem Zeitpunkt dann der Verbundanker genau, gegebenenfalls mit Hilfe einfacher Lasertechniken wiederholbar, sogar auf den Millimeter genau positioniert werden kann. Sobald der Anker entsprechend eingelegt ist, kann zur Lagefixierung ein Vorbohren von Aufnahmeöffnungen für die Ankerdorne erfolgen, was jedoch nicht unbedingt nötig ist; sodann wird der obere Balkenteil, der im Falle eines Kreuzbalkens wiederum aus zwei vorher zusammengeleimten Holzbalkenteilen besteht, auf die verleimte Fläche der unteren Balkenhälfte aufgepreßt, wobei gleichzeitig die Ankerdorne in den oberen und unteren Teil des Balkens eingedrückt bzw. gepreßt werden; im Falle eines auch möglichen Vorpressens des Ankers in die untere Balkenhälfte wird dieser dann während der Endverleimung bis zur endgültigen Tiefe in die untere Balkenhälfte gedrückt. Daraus wird deutlich, daß für das Einbringen des erfindungsgemäßen Verbundankers im Unterschied zum Stand der Technik praktisch keine Zeit benötigt wird. Wie die vorstehenden Ausführungen zeigen, eignen sich Kreuzbalken hervorragend für das erfindungsgemäße Verbundsystem, da diese von Hause aus aufgrund der entsprechenden Zusammenfügung durch den Verlauf der äußeren Jahrringe einen inneren Hohlkanal aufweisen, in den sich der Ankerkern optimal einfügt.
Auch die Transportlogistik wird erheblich erleichtert, da durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verbundankers Großkonstruktionen nicht mehr im Werk vorbereitet werden müssen, sondern die Einzelteile auf der Baustelle maßgenau verschraubt und somit durch die daraus folgenden Transporterleichterungen Transportkosten eingespart werden können .
Durch die zuverlässige 100%ige Kraftübertragung sind auch die statischen Berechnungen leichter durchzuführen und können bezüglich der Verwendung bestimmter Materialien und der vorzusehenden Dimensionierungen einfacher typisiert und damit zukünftig spezielle Statiken leichter und damit auch preiswerter erstellt werden.
Diese Vorteile kommen schließlich auch dem Bauherrn insbesondere im Falle der Eigenheime zugute, und zwar nicht nur im Hinblick auf die Gestehungskosten, sondern auch aufgrund der Möglichkeit, das einfache Verbundsystem dahingehend zu nutzen, daß gewisse, wenn nicht sogar sämtliche damit zusammenhängenden Arbeiten in Eigeninitiative ausgeführt werden können.
Die erwähnten Vorteile eröffnen für das erfindungsgemäße Verbundsystem schließlich auch über die eingangs erwähn- ten Anwendungen hinaus neue Einsatzbereiche, z.B. im Brückenbau .
Die vorliegende Erfindung umfaßt auch ein rationelles Verfahren zur Herstellung der mit einem derartigen Verbindungselement versehenen Tragelemente, wobei an dieser Stelle zu betonen ist, daß dieses Verfahren keinesfalls auf Verbundanker der vorbeschriebenen Art beschränkt ist, sondern sich auch für die Einbringung andersartiger Verankerungen bzw. Verbindungselemente eignet. Eine geeignete Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens ist in ihrer Grundkonzeption im Anspruch 97 mit Ausgestaltungen nach den sich anschließenden Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung macht sich - mit überraschendem und vorteilhaftem Effekt - die Tatsache zunutze, daß in vielen Fällen Tragelemente aus mehreren Teilen aufgebaut sind, wie dies beispielsweise bei Kreuzbalken der Fall ist, die in bekannter Weise unter spezieller Faserausrichtung aus mehreren "Stammteilen" zusammengesetzt, vorzugsweise miteinander verleimt sind und sich durch besonders günstige Trageigenschaften auszeichnen. Erfindungsgemäß wird in den Vorgang des Zusammensetzens der Tragelement- Teile das Einbringen des Verbindungselements eingebaut . Es ist jedoch auch möglich, die Erfindung auf andere Tragelemente, wie Leimbinder und auch einteilige Träger anzuwenden, wobei letztere dann zunächst in Teilelemente zu zerlegen wären, um anschließend entsprechend der Erfindung verfahren zu können. Kreuzbalken eignen sich für die Erfindung deshalb besonders, weil sie aufgrund ihrer speziellen Herstellungsart eine zentrale Ausnehmung besitzen, die in vorteilhafter Ausführung der Erfindung für das Einbringen der Verbindungselemente genutzt werden kann, insbesondere wenn es sich um einen Verbundanker gemäß der beanspruchten Art handelt. Bei Verwendung anderer Tragelemente müssen entsprechende Ausnehmungen zunächst eingebracht werden, ohne daß dadurch die hervorragenden Eigenschaften des mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verbundankers zu erstellenden Tragwerks erhebliche Einbuße erlitten.
Anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsmöglichkeiten dargestellt sind, wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:
Fi . 1 zwei Anschlußteile mit Bohrungen als Anschlußmöglichkeiten;
Fig . 2 einen Zusammenschluß von vier Anschlußteilen mit daran befestigten Holz-Trägern, die in drei unterschiedliche Richtungen weisen;
Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem Gesamttragwerk mit einer ausgeprägt dargestellten, relativ großflächigen Hauptebene, z.B. Stockwerksboden;
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Tragwerks mit zwei Hauptebenen, zum Beispiel Stockwerksböden;
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Verbundanker; Fi . 6 die zusammengeleimte untere Hälfte eines Kreuz- balkens längenmittig unterbrochen;
Fig. 7 das Kreuzbalkenteil gemäß Fig. 6 mit endseitig je einem eingelegten Verbundanker;
Fi . 8 einen weiteren Schritt im Herstellungsprozeß des Verbundsystems und zwar kurz vor dem Zusammenfügen der beiden geleimten Kreuzbalkenhälften;
Fig. 9 den fertiggestellten Kreuzbalken mit eingelegten Verbundankern und endseitigen Anschlußmöglichkeiten;
Fig. 10 eine der Fig. 8 entsprechende Darstellung am Beispiel eines Leimbinders;
Fig. 11 eine der Fig. 10 ähnliche Einbausituation, bei der jedoch die Anker ohne "Vorholz" eingelegt sind;
Fig. 12 eine Einbausituation, bei der die Anker außerhalb der Mittellängsachse (asymmetrisch zum Balkenquerschnitt) eingelegt werden;
Fig. 13 eine Sprengbilddarstellung eines relativ kurzen Kreuzbalkens mit durchgehendem Verbundanker;
Fig. 14a bis 14e verschiedene Querschnittsformen der Ankerkerne ; Fig. 15 eine perspektivische Darstellung eines Verbindungsknotens mit zwei im Winkel zueinander gehaltenen Kreuzbalkenpaaren, von denen jedes aus zwei aufeinandergelegten Kreuzbalken mit je einem Verbundanker besteht ;
Fig. 16 eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Anlage;
Fig. 17 einen Teil einer Verbundstation einer Schrägzuführung als Teil der Anlage gemäß Fig. 1 ;
Fig. 18a und b Einzelheiten der Schrägzuführung für Verbundanker; und
Fig. 19 die Verbundstation, im Querschnitt.
Fig. 1 zeigt zwei Anschlußteile 1, die sich jeweils aus einer sechseckigen Grundplatte 2 und einer dazu parallel angeordneten sechseckigen Kopf latte 3 zusammensetzen. Senkrecht zu und mit jeder Grundplatte 2 sind jeweils fünf rechteckige Stirnplatten 4-1 bis 4-5 verbunden, mit deren freien oberen Stirnkanten die Kopfplatte 3 fest verbunden ist . Bevorzugt bestehen diese Platten aus Stahl und werden miteinander verschweißt .
Wie Fig. 1 des weiteren zu entnehmen ist, weisen Grund- 2, Kopf- 3 und Stirnplatten 4-1 bis 4-5 jeweils Bohrungen 5 auf. Diese dienen dazu, ein Anschlußteil 1 entweder mit einem oder mehreren weiteren Anschlußteilen 1 zu einem Verbindungsknoten - dies wäre hier beispielsweise über die Stirnplatten 4-1 und 4-5 möglich - lösbar zu verbinden, oder bieten die Möglichkeit, einen Anschluß zu weiteren Tragwerkelementen bereitzustellen.
In Fig. 2 ist ein Zusammenbau von Tragwerkelementen zu einer Trag- und Stützkonstruktion ausschnittweise dargestellt, bei dem vier Anschlußteile 1 über ihre Stirnplatten 4-1 bzw. 4-5 derart verknüpft sind, daß jeweils Grundplatten 2 und Kopfplatten 3 in die gleiche Richtung weisen und die Stirnplatten 4-2, 4-3 und 4-4 Anschlußmöglichkeiten für Holz-Träger 6 bieten, die dann die Haupttragebene bilden und sich parallel zu Grund- 2 und Kopfplatte 3 erstrecken. Um beispielsweise den Boden einer Etage damit herzustellen, bedarf es dann nur noch geeigneter Verkleidung.
Die Stirnplatten 4-2, 4-3 und 4-4 sind so angeordnet, daß die daran z.B. durch Schrauben lösbar befestigten
Holz-Träger 6 jeweils einen Winkel von 45° miteinander einschließen. Die Stirnplatten 4-1 und 4-5 stehen jeweils senkrecht zu den Platten 4-2 und 4-4.
Im in der Fig. 2 dargestellten Fall, bei dem die Grundplatte 2 nach unten und die Kopfplatte 3 nach oben weist, sind in der Hauptebene vier Holz-Träger 6 jeweils im rechten Winkel zueinander an den Stirnseiten der Verbindungselemente 1 befestigt. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, die Verbindung zwischen dem Verbindungsknoten 1 und den Holz-Trägern 6 über die mit der Erfindung vorgeschlagenen Verbundanker (13) (beispielhaft in Fig. 5 dargestellt) herzustellen. Diese Verbundanker ermöglichen eine äußerst einfache endseitige Verbindung der Holz-Träger 6 mit den Anschlußteilen 1, ohne das fertige Tragwerk durch sichtbare Zusatzelemente optisch zu beeinträchtigen. Einzelheiten zum Verbundanker sowie seinen Einbaumöglichkeiten werden weiter unten angegeben.
Auf den Kopfplatten 3 der Anschlußteile 1 sind Holz-Träger 7 montiert, die senkrecht zu den die Hauptebenen bildenden Holz-Trägern 6 ausgerichtet sind und die Stützebenen bilden. Die Verbindung zwischen den Holz- Trägern 7 und dem Verbindungsknoten sind hier in der gleichen Weise ausgeführt, wie die zuvor beschriebenen.
In Fig. 3 ist ein Ausschnitt eines Gesamttragwerks dargestellt, das in seinen nach außen weisenden Eckbereichen Anschlußteile 1 mit Bohrungen 5 besitzt, die ein Anbringen beliebiger Tragwerkelemente und dadurch ein Fortsetzen der Konstruktion des Tragwerks in jeder denkbaren Weise und Richtung ermöglichen. Die Hauptebene des Tragwerks wird durch einen aus vier Anschlußteilen 1, deren Grundplatten 2 nach unten und deren Kopfplatten 3 nach oben weisen, zusammengesetzten, zentralen Verbindungsknoten und durch vier jeweils im rechten Winkel zueinander verlaufende, sternförmig auf den Verbindungsknoten zulaufende Holz-Träger 6 gebildet. Die Holz- Träger 6 sind an dem Verbindungsknoten auf dieselbe Art befestigt, wie bereits im Zusammenhang mit der Fig. 2 beschrieben, nämlich über die Stirnplatten 4-3 der einzelnen Verbindungselemente 1. Am äußeren Ende der gleich langen Holz-Träger 6 ist wiederum jeweils ein Anschlußteil 1 über die Stirnplatten 4-3 befestigt. An diesen äußeren Anschlußteilen 1 sind weitere Holz-Träger 8 so über die Stirnflächen 4-2 bzw. 4-4 angeschlossen, daß die Träger 8 jeweils zwei außen liegende Anschlußteile 1 miteinander verbinden, so daß sich hier als Hauptebene ein Quadrat ergibt .
An den Grundplatten 2 der äußeren Anschlußteile 1 sind nach unten weisende Holz-Träger 9 befestigt, auf denen die Hauptebene abgestützt werden kann. Die Holz-Träger 9 bilden die senkrecht zur Hauptebene angeordneten Stützebenen.
Fig. 4 zeigt eine komplettierte Ausführung eines Tragwerks, bei dem im Unterschied zur Ausführung gemäß Fig. 3 die Hauptebenen aus parallel zueinander verlaufenden Trägern 6 gebildet sind. Dabei liegen guasi in jeder Etage zwei Hauptebenen nebeneinander, so daß bei angrenzenden Ebenen in deren gegenüberliegenden Eckbereichen jeweils zwei Anschlußteile 1 in der dargestellten Weise - in der Zuordnung ähnlich wie in Fig. 1 dargestellt - miteinander verbunden sind, woraus deutlich wird, daß dieses System beliebig erweiterbar ist, ohne daß es dazu irgendwelcher Umbauten bedarf. Der Vorteil dieser Ausführung liegt unter anderem darin, daß die jeweilige Deckenkonstruktion mit parallel zueinander liegenden Deckenbalken aufgebaut wird, die einerseits lediglich einen sehr einfachen Zuschnitt benötigen und andererseits ein gleichmäßiges Ausfüttern ermöglichen.
Selbstverständlich können auch in den Stützebenen versteifende, diagonal verlaufende Träger bei geeignet ausgerichteten Anschlußteilen angebracht werden. Auf den Holz-Trägern 6 der Hauptebene können z.B. Platten montiert werden; dazu bieten die Kopfplatten 3 der Verbindungselemente 1 nach oben weisende Anschlußmöglichkeiten. Das gleiche gilt für eventuelle Trennwände in den Stützebenen des Tragwerks.
Die Kopf- und Grundplatten stellen somit für jede Montagevariation hervorragende Anlageflächen dar, die die Montage erheblich erleichtern, die letztendlich nur noch das Verschrauben erfordert, das ohne Fachkenntnisse durchgeführt werden kann.
In Fig. 5 ist ein erfindungsgemäßer Verbundanker 13 in Draufsicht dargestellt, und zwar in der Ausführung mit achteckigem Kernquerschnitt und mit in Parallelreihen zueinander versetzt ausgerichteten Dornen 14 und 14a. Die stirnseitige Ausnehmung in Form eines Innengewindes 16 ist gestrichelt ebenfalls erkennbar.
Fig. 6 zeigt die untere Hälfte 11 eines Kreuzbalkens - im Mittelteil unterbrochen, um eine verkürzte Darstellung zu erreichen - die in bekannter Weise aus zwei zusammengeleimten Teilbalkenstücken 11a und 11b besteht. Stirnseitig ist der Verlauf der Jahrringe schematisch eingezeichnet. Durch das spezielle Zusammenfügen der entsprechend zugeschnittenen Teilstücke 11a und 11b ergibt sich oberseitig eine nutartige Rinne 12.
Gemäß Fig. 7 sind in diese Rinne 12 zwei erfindungsgemäße Verbundanker 13 - im gezeigten Ausführungsbeispiel an jedem Ende der unteren Balkenhälfte 11 einer - eingelegt, und zwar im hier gezeigten Ausführungsbeispiel mit parallel und senkrecht gerichteten Dornen 14 auf dem Ankerkern 15, der im übrigen stirnseitig mit einer zentralen Ausnehmung 16 versehen und gegenüber der Balkenstirnfläche zurückversetzt ist, so daß beidendig das sogenannte "Vorholz" A geschaffen wird. Im vorangegangenen Beschreibungsteil wurde im einzelnen ausführlich dargelegt, in welcher Weise die einzelnen Bestandteile des erfindungsgemäßen Verbundankers 13 gestaltet und ausgeführt sein können.
Im weiteren Verlauf des Herstellungsverfahrens des Trägers wird dann eine entsprechend aus zwei Teilbalkenstücken 17a und 17b bestehende obere Kreuzbalkenhälfte 17 zusammengeleimt und gemäß Fig. 8 von oben auf die gemäß Fig. 7 vorbereitete untere Kreuzbalkenhälfte 11 gepreßt und mit dieser verleimt, wobei die Dorne 14 - ihre "Antipoden" sind in der Darstellung bereits in die untere Kreuzbalkenhälfte 11 eingedrungen - in die obere Kreuzbalkenhälfte 7 gepreßt bzw. gedrückt werden. Wie bereits erwähnt, empfiehlt sich ein Vorbohren der Balkenhälften entsprechend dem Verbundankerdornbild.
Nach Beendigung des Preß- und Verleimvorgangs ergibt sich das erfindungsgemäße Verbundsystem gemäß Fig. 9, in der zur Verdeutlichung die beiden endseitigen Verbundanker 13 gestrichelt sichtbar gemacht wurden. Im übrigen zeigt Fig. 9 eine Möglichkeit einer endseitigen Anbin- dung an den Verbundankern 13 in Form einer in die mit Innengewinde versehene Ausnehmung 16 eingedrehten Schraube 18 mit Sechskantkopf. Wie bereits an anderer Stelle ausgeführt, sind selbstverständlich Modifikationen sowohl des Stirnendes der Anker selbst als auch der gegebenenfalls daran zu befestigenden Anbindungselemente möglich. Insbesondere kann jeder Verbundanker, insbesondere wenn er über die Balkenstirnfläche vorsteht, mit senkrecht zur Längsachse verlaufenden, gegebenenfalls durchgehenden Innengewinden versehen sein, die dann entsprechend weitere, richtungsmodifizierbare Anbindungs- möglichkeiten, beispielsweise in Form von schräg und/oder quer verlaufenden Gewindespindeln ermöglichen.
Die Fig. 10, 11 und 12 zeigen eine weitere Anwendungsmöglichkeit der Erfindung, und zwar am Beispiel eines Leimbinders 11, 17, der vor Einlegen des Verbundankers 13 zunächst mit der beim Kreuzbalken ohnehin bereits vorhandenen Rinne 12 durch entsprechende spanabhebende Bearbeitung versehen werden muß. Ansonsten gelten die zuvor beschriebenen Maßnahmen zum Herstellen des fertigen Trägers 11/17 entsprechend, mit dem Unterschied gegenüber dem Kreuzbalken, daß beim Leimbinder die beiden Trägerhälften 11 und 17 schichtweise aufgebaut sind.
Bei der in Fig. 11 dargestellten Einbausituation fluchtet der Ankerkern 15 mit der Stirnfläche des Balkens 11, so daß kein Vorholz A vorhanden ist, was in bestimmten Anwendungsfällen erwünscht sein kann.
Fig. 12 zeigt eine weitere Variante, bei der die Verbundanker 13 nicht symmetrisch im Balkenguerschnitt angeordnet sind, sondern außermittig, was sich bei bestimmten Belastungsfällen als vorteilhaft erweisen kann, da dann die Anker 13 je nach Belastungssituation in die Zugzone gelegt werden können, so daß ein entsprechender Einfluß auf die Anbindungsstelle zur Ableitung der Stützkräfte genommen werden kann.
In Fig. 13 ist ein relativ kurzer Kreuzbalken 11/17 kurz vor Fertigstellung des Verbundsystems dargestellt, der mit einem durchgehenden Verbundanker 13 versehen ist, von dem zur Vereinfachung der Darstellung ähnlich wie in den zuvor erläuterten Fig. 7, 8 und 9 nur eine Reihe Dorne 14 vollständig dargestellt ist, während von der Reihe auf der benachbarten Schrägfläche - der Kern des hier dargestellten Verbundankers ist im Querschnitt quadratisch - nur einige Dorne 14a aus Gründen der Übersichtlichkeit eingezeichnet sind.
Fig. 14 zeigt einige mögliche Kernquerschnitte, nämlich Fig. 14a einen quadratischen Kernquerschnitt 15a, wobei Fig. 14b schematisch die Einlage in einem Balken 11/17 in Stirnansicht wiedergibt.
Fig. 14c zeigt einen achteckigen Querschnitt 15b, während in Fig. 14d ein kreisringförmiger Querschnitt 15c und in Fig. 14e ein dreieckiger Querschnitt 15d gezeigt ist. In sämtlichen Stirnansichten der Fig. 14 ist die Anbindungsmöglichkeit am Verbundanker 13 in Form eines Innengewindes 16 angedeutet.
Des weiteren zeigt die Fig. 14 eine Möglichkeit der Parallelausrichtung der Dorne 14, und zwar jeweils zur Hälfte senkrecht nach oben und zur anderen Hälfte entgegengesetzt senkrecht nach unten, wobei in diesem Fall dann die Eindrückkräfte zum Zusammenfügen der beiden Balkenhälften in Richtung der Längsachse der Dorne 14 verlaufen. Die Dreiecksform gemäß Fig. 14 kann sich insbesondere da empfehlen, wo die untere Hälfte des Trägers auf der Leimfläche eben gestaltet ist. Selbstverständlich könnten aber auch bei einem Dreieckguer- schnitt nach unten gerichtete Dorne 14 vorgesehen werden.
Fig. 15 zeigt besonders eindrucksvoll die enormen Variationsmöglichkeiten der Erfindung am Beispiel eines besonderen Knotenpunktes, bei dem über ein erfindungsgemäßes Anschlußteil 1 vier Kreuzbalken 11/17 miteinander verbunden werden, von denen jeweils zwei aufeinanderlie- gend parallel ausgerichtet sind und die beiden Paare im rechten Winkel zueinander verlaufen, wie dies typisch im Eckbereich einer Decke (vgl. auch Fig. 4) der Fall ist. Die Verbundanker 13 - in jedem Balken sind in der erläuterten Weise Anker vorgesehen - sind zur Verdeutlichung im dargestellten Ausführungsbeispiel über die Balkenstirnfläche hinausragend gezeigt; im praktischen Anwendungsfall sind die Balken selbstverständlich wesentlich länger und würden die stirnseitigen Anker so gestaltet sein, daß sie in einfacher Weise, beispielsweise durch lediglich Festschrauben der Gewindeköpfe bzw. Schrauben und Muttern 18 an entsprechenden Anschlußteilen 1 befestigt werden können; die in dieser Weise in dem in Fig. 15 dargestellten Ausführungsbeispiel vorgenommene Anbin- dung der Balken 11/17 an das Anschlußteil 1 ist durch die gewählte perspektivische Darstellung nicht sichtbar, jedoch insbesondere unter Berücksichtigung der Darstellung in den Fig. 1 sowie 9 und 13 ohne weiteres klar. Fig. 15 macht auch den besonderen Vorteil der erfindungsgemäßen Anschlußteile 1 deutlich, der sich dadurch ergibt, daß die Grundplatte 2 die Kopfplatte 3 seitlich überragt, so daß dadurch eine Abstütztlache und gleichzeitig Anschlagfläche für die angeschlossenen Balken bzw. Träger 11/17 geschaffen wird, die einerseits die Reaktionskräfte zur Entlastung der Verbundanker zumindest teilweise aufnimmt und andererseits fluchtende, winkelgerechte Ausrichtungen zumindest unterstützt, wenn nicht gar garantiert, so daß selbst Laien ein winkelgerechtes Gebäude ohne aufwendiges Ausloten und Wasserwaa- gen-Hantieren in vergleichsweise kürzester Zeit erstellen können.
Die Zeichnungen verdeutlichen am Beispiel nur einiger der möglichen Ausführungsformen zum einen den einfachen Aufbau und zum andern die äußerst günstige und zeitsparende Herstellung des Verbundsystems, wobei hier nochmals zu betonen ist, daß, wie in der der Zeichnungserläuterung vorangehenden Beschreibung ausgeführt, mannigfaltige Modifikationen möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
In Fig. 16 ist eine bevorzugte Möglichkeit einer Anlage zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, die im wesentlichen aus folgenden Teilen bzw. Stationen besteht:
einer aus einer Hobelanlage 21 mit einer Aufgabe 22 und einer Abgabe 23 bestehenden Hobel - linie 24; einer Paketaufgabe 25 für die Pressenlinie 26; einem Mikrowellen-Durchlaufofen 27; einer Verleimstation 28; einer Umlade- bzw. Verbundstation 29; einer Pressenstation 211; einem Leimputzgerät 212; sowie einer nachgeschalteten Ablage oder Abgabe
213.
Das Verfahren zum Einbringen mindestens eines Verbindungselements in ein Tragelement, nachfolgend am Beispiel eines Verbundankers 214 in einen Kreuzbalken 215, wird beispielsweise wie folgt durchgeführt :
Ausgangsmaterial für die Kreuzbalken 215 sind Holzbohlen unterschiedlicher Querschnittsabmessungen, die zunächst in der Hobellinie 24 allseitig gehobelt, an entsprechender Stelle abgeschrägt und anschließend mittig getrennt werden. Dabei können die entstehenden Kreuzbalken 125 jede Querschnittsfläche aufweisen. Die entstandenen "Viertelhölzer" 216 werden dann der in Fig. 16 dargestellten Produktionsanlage entnommen und einer nicht dargestellten Bohrstation zugeführt.
In dieser werden in die Innenseiten 217 der Viertelhölzer 216 des Kreuzbalkens 215 Bohrlöcher derart eingebracht, daß das entstehende Bohrbild dem Dornenbild des Verbundankers 214 entspricht. Diese Bohrlöcher können an beliebiger Stelle entlang der Viertelhölzer 216 eingebracht werden, bevorzugt jedoch endseitig mit Abstand von der Balkenstirnseite, so daß beim Endprodukt das "Vorholz" entsteht, das die mit dem Anker bezweckte Wir- kung noch erhöht, d.h. diesen noch wirkungsvoller gegen Herausreißen sichert und den Kräftekegel optimiert.
Obwohl es auch möglich ist, den Verbundanker 214 in die vorbereiteten Viertelhölzer 216 ohne vorheriges Bohren einzupressen, bringt das Einlegen des Ankers in ein entsprechendes Bohrbild den Vorteil mit sich, daß die Holzfasern nicht spleißen, mit den Dornen mehr Faser getroffen werden und somit die Tragfestigkeit der Tragelemente erheblich, um z.B. etwa 25 % erhöht wird.
Die Viertelhölzer 216 werden dann über die Aufnahme 25 der Pressenlinie 26 zugeführt, wo sie zunächst in einem Mikrowellen-Durchlaufofen 27 erhitzt werden - als besonders günstig haben sich Temperaturen um 90° bis 100°C erwiesen. Durch dieses Erhitzen kann der sich anschließende Verleimvorgang erheblich verkürzt werden.
Auf dem Weg zur Verleimstation 28 werden die Viertelhölzer 216 entlang der späteren Leimfugen 218 befeuchtet und dann in der Verleimstation 28 beleimt. Der Leim wird mittels rotierender Düsen aufgetragen, die durch Änderung des Abstandes von der Holzoberfläche und der Drehzahl eine exakte Dosierung ermöglichen.
In der Umlade- bzw. Verbundstation 29 werden jeweils vier entsprechend obiger Ausführungen vorbehandelte und gebohrte Viertelhölzer 216 und mindestens ein Verbundanker 214 zu einem mindestens ein Verbindungselement aufweisenden Kreuzbalken 215 zusammengesetzt. Das kann sogar von Hand geschehen, wobei die beiden unteren Viertelhölzer 216a, 216b in eine nicht dargestellte Vorform gelegt werden, der bzw. die Verbundanker 214 in einen Leimtopf getaucht und in das bzw. die Bohrbild (er) der unteren Viertelhölzer 216a, 216b eingelegt wird bzw. werden. Danach werden die entsprechend vorbehandelten und gebohrten oberen Viertelhölzer 216c, 216d auf die unteren Viertelhδlzer 216a, 216b inklusive des bzw. der Verbundanker (s) 214 paßgenau mit den dort eingebrachten Bohrbildern bzw. dem dort eingebrachten Bohrbild auf das Dornenbild des/der Verbundanker (s) gelegt. Das Einbringen des Verbundankers 214 ist natürlich auch maschinell möglich, wie nachfolgend anhand der Fig. 17, 18a, b und 19 erläutert wird.
Fig. 17 zeigt die Verbundstation 29 in schematischer, perspektivischer Seitenansicht. Diese Station besteht aus einer Zuführrutsche 219, die gemäß Fig. 18 aus noch zu erläuternden Gründen etwa unter einem Winkel von 45° zum Boden verläuft und deren rostartiger Boden selbst aus mehreren in Zuführrichtung verlaufenden, beabstande- ten Rundstäben 220 gebildet wird. Diese Form der Zuführung ist für den bevorzugten Fall gewählt, daß als Verbundanker 214 solche verwendet werden, die aus einem Kern 221 mit abstehenden Dornen 222 bestehen, die dann in der in Fig. 18b gezeigten Weise zwischen die Stäbe greifen und somit sicher geführt werden. Die Schräglage der Zuführrutsche 219 ergibt sich daraus, daß hier am Beispiel eines Verbundankers 214 mit im Querschnitt quadratischem Kern 221 somit eine Auflage und Ausrichtung geschaffen wird, bei der dann die später in das Bohrbild in den Viertelstäben 216 des Tragelementes einzubringenden Dorne 222 sich in Richtung der Bohrung erstrecken. Zur Verbundstation 29 gehört neben der zuvor erläuterten Zuführrutsche 219 eine nur durch einen Doppelpfeil A angedeutete Repetiervorrichtung 223, die in Wirkverbindung mit einer Stempeleinheit 224 (siehe Fig. 17) steht. Zur Stempeleinheit 224 gehört ein Stempel 225, der im dargestellten Ausführungsbeispiel vertikal auf- und abbewegbar ist und dessen untere, freie Stirnfläche das Negativprofil des Verbundankers 214 aufweist. Die Repetiervorrichtung 223 befindet sich in paralleler Ausrichtung am unteren Ende der Zuführrutsche 219. Im Betrieb ergreift sie die Verbundanker 214 einzeln und überführt sie in den Bereich unterhalb des Stempels 225, der die Verbundanker 214 durch an seinen Stirnseiten seitlich angeordnete Klemmvorrichtungen 226 reibungsschlüssig aufnimmt. Diese Klemmvorrichtungen 226 sind derart gestaltet, daß sie je nach Ausbildung der Stirnseiten der Verbundanker 214 entweder in dort befindliche Ausnehmungen eingreifen oder dort befindliche vorstehende Bereiche umgreifen. Wie weiter aus Fig. 17 ersichtlich ist, verbleibt während dieser Übergabe jeder Verbundanker 214 in der durch die Zuführrutsche 219 vorgegebenen Winkelstellung, d.h. mit den Dornen 222 vertikal ausgerichtet .
Der Stempel 225 fährt sodann nach unten, so daß mindestens ein Verbundanker 214 mit seinen Dornen 222 in das Bohrbild der aus zwei Viertelstäben 216a und 216b vorgefertigten unteren Kreuzbalkenhälfte 216a, b eingelegt wird. Die Vorrichtung ist so eingestellt, daß der Stempel 225 nur bis zur Anlage an die obere Stirnfläche der unteren Balkenhälfte 216a, b fährt, d.h. so weit, daß gerade die Dornen 222 in das Material vollständig eingetaucht sind, aber eine Zerstörung durch Einpressen des Kerns 221 in das Balkenmaterial nicht stattfinden kann. Somit wird durch die gegenseitige Zuordnung und das Zusammenwirken der Zuführrutsche 219, der Repetiervorrichtung 223 und der Stempeleinheit 224 eine genaue Ausrichtung und Zentrierung der Verbundanker 214 relativ zur unteren Balkenhälfte 216a, b garantiert.
Der erfindungsgemäße Verfahrensablauf ist - wenn die Verbindungselemente 214 in ein Tragelement aus weicherem Material als die Verbindungselemente 214 selbst einzusetzen sind - auch ohne ein Vorbohren der Viertelstäbe 216 durchführbar. In diesem Fall muß der Stempel 225 so dimensioniert sein, daß ein Eindrücken der Dornen 222 in die Viertelstäbe 216 möglich ist.
Die weitere, in den Gesamtablauf integrierte Funktion der hier mehrstufigen, automatischen Verbundstation 29 gemäß Fig. 17 ergibt sich aus der Darstellung in Fig. 19. Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Verbundstation 29 aus zwei Hauptbereichen, die durch eine schwenk- bzw. drehbare Längsbahn bzw. -aufnähme 227 und eine Schwenkaufnahme 228 gebildet werden. Für diese mehrstufige Verbundstation 29 können in Längsrichtung verteilt mehrere Zuführrutschen 219 (Magazine) nebst Stempeleinheiten 224 vorgesehen sein, was einer rationellen gleichzeitigen Herstellung mehrerer Tragelemente dient. Dazu werden die Viertelhölzer 216 in einer derartigen Länge verarbeitet, daß aus ihnen im zusammengeleimten Zustand durch Trennen quer zur Längsachse mehrere Tragelemente 215 entstehen. Die Verbundanker 214 werden dabei derart über die Länge verteilt angeordnet, daß sich nach dem Trennen nahe dem bzw. im stirnseitigen Endbereich der einzelnen Tragelemente 215 jeweils ein Verbundanker 214 befindet.
Die eine schwenkbare Längsaufnahme 227 der Verbundstation 29 besteht aus einem um eine Längsachse 229 drehbaren Kreuz 231 mit vorzugsweise vier Aufnahmeguadranten 232a, b, c, d.
Gemäß der Darstellung in Fig. 19 findet im rechten oberen Quadranten 232a das zuvor beschriebene Einlassen bzw. Eindrücken des Verbundankers 214 in ein insoweit vorgefertigtes unteres Kreuzbalkenteil 216a, b statt. Die Viertelhδlzer 216a, 16b können dabei schon verleimt und verpreßt sein (Leimaushärten unter Druck) . Dabei wird über einen seitlichen Druckzylinder 233 das untere Kreuzbalkenteil 216a, b in seiner Position gehalten.
Sobald der bzw. die Verbundanker 214 in die untere Balkenhälfte 216a, b eingelassen ist bzw. sind, wird das Drehkreuz 231 entgegen dem Uhrzeigersinn (s. Bogenpfeil B) um 90° verschwenkt, so daß die im oberen linken Quadranten 232b dargestellte Position erreicht wird. Zu diesem Zeitpunkt wurde über die linke, parallel zum Drehkreuz 231 ausgerichtete Schwenkaufnahme 228 ein in ähnlicher Weise wie die untere Balkenhälfte 216a, b zusammengesetzte, eventuell auch schon verleimte und verpreßte "obere" Balkenhälfte 216c, d herangeführt und durch entsprechende Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn (Bogenpfeil C) um die Drehachse 234 in die im mittleren Teil der Fig. 19 dargestellte Lage gebracht, so daß sich die beiden Balkenhälften 216a, b und 216c, d in horizontaler Ebene gegenüberliegen. Mittels eines mit der linken Schwenkaufnahme 228 fest verbundenen und somit die Schwenkbewegungen ebenfalls durchführenden weiteren Druckzylinders 235 wird die obere Balkenhälfte 216c, d in horizontaler Richtung gegen die untere 216a, b gedrückt, wobei an der linken Schwenkaufnahme 228 eine gemäß dem Doppelpfeil D verstellbare Platte 236 vorgesehen ist, um Anpassungen an verschiedene Balkenabmessungen zu gestatten. Durch Betätigen des Druckzylinders 235 wird die "obere" Balkenhälfte 216c, d nach rechts auf die untere zu bis zur Anlage der beiderseitigen Stirnflächen 237 gedrückt, so daß die freistehenden Dorne 222 des bzw. der Verbundanker 214 nun auch in die obere Balkenhälfte 216c, d eingelassen bzw. bei nicht vorhandenem Bohrbild eingedrückt werden. Dabei sind die in Berührung zu bringenden Balkenflächen 237 mit Leim bestrichen.
Die linke, U-förmige Schwenkaufnahme 228, deren eine Seite durch die verstellbare Platte 236 gebildet ist, wird dann entgegen dem Uhrzeigersinn (Bogenpfeil C) um 90° um ihre Drehachse 234 verschwenkt, so daß die im linken Teil der Fig. 19 dargestellte aufrechte Position erreicht wird. Daraus wird auch deutlich, daß der Druckzylinder 235 die Schwenkbewegung mitmacht.
Der komplette Holzbalken 215 mit eingelegtem Verbundanker 214 wird nach dem Zusammensetzen automatisch in eine Presse 211 gehoben, in der die Balken verleimt werden. Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel geschieht das Verleimen bei Pressendrücken bis zu 210 bar im 5 -Minutentakt . Sollte in der Produktionslinie kein Mikrowellen-Durchlaufofen 27 angeordnet sein, so ist ein längeres Verpressen notwendig, was in speziellen, mehrere Balken aufnehmenden Preßstationen durchgeführt werden kann .
Nach dem Verleimen erfolgt noch ein Reinigen der Kreuz- balken 215 im Leimputzgerät 212.
Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, Kreuzbalkenstücke 215 mit einer Länge von einem Meter und einem endseitig eingebrachten Verbundanker 214 herzustellen, von denen anschließend jeweils zwei auf einer Keilverzinkungsanlage durch Einsetzen eines beliebig langen Kreuzbalken-Zwischenstücks , das keinen Verbundanker 214 aufweist, zu einem beliebig langen Tragelement mit Anschlußmöglichkeiten an jeder Seite zusammengesetzt werden. Auch das Einsetzen von zwei Zwischenstücken, also das Durchführen von drei Keilverzin- kungsschritten ist möglich. Dabei können grundsätzlich Balken bis zu 12 Metern Länge hergestellt werden, bei beispielsweise Querschnitten von 10 x 10, 10 x 20 oder 12 x 24 cm.
Nach endgültiger Aushärtung des Klebers sind alle beliebigen, bekannten Weiterverarbeitungsschritte möglich, wie beispielsweise Hobeln oder Anfasen oder sonstige spanenden oder montagevorbereitenden Bearbeitungen.
Die vorstehend beschriebene Anlage stellt mit ihren Verfahrensschritten nur eine Möglichkeit der Herstellung der erfindungsgemäßen Träger dar; insbesondere können Teile weggelassen, ergänzt, ersetzt und/oder zu, den jeweiligen Verhältnissen angepaßt, neuen Fabrikationsli- nien kombiniert werden.
Wesentlich für die erfindungsgemäße Verbundankertechnik sind die folgenden Verfahrensschritte:
Insbesondere können Kreuzbalkenviertelstäbe oder bereits verleimte und maßgenau ausgekehlte Kreuzbalkenhalbhölzer, die vorher aus zwei Kreuzbalkenviertelstäben zusammengeleimt wurden, in einem CNC-gesteuerten Bohrautomaten an definierter Stelle und maßgenau entsprechend dem Verbundankerdornbild vorgebohrt werden.
Die vorzugsweise vorher einseitig auf ungefähre Fertiglänge sowie anderseitig auf genaue Fertiglänge vorgeschnittenen Kreuzbalkenviertelhölzer bzw. Kreuzbalkenhalbhölzer laufen beispielsweise unter einer Beleimungs- station durch, hinter der die in Leim getauchten Verbundanker in die Bohrbilder eingelegt werden.
In der Presse werden die Kreuzbalken mit innenliegenden Verbundankern verleimt und anschließend maßgenau auf das exakte Fertigmaß zugeschnitten bzw. -besäumt. Nach diesem Vorgang wird noch eine Feinhobelung der Außenflächen vorgenommen. Es zeigt sich, daß bei optimaler Anordnung hintereinander folgende Produktionsschritte sich die Endbearbeitungsschritte auf das maßgenaue Endbesäumen der Holzbalken sowie auf die abschließende Rundumhobe- lung des fertigen Kreuzbalkens beschränken. Die Verwendung von Leimbindern ist auch möglich, in welchem Fall aufgrund der Mehrlagigkeit auch mehrere Verbundanker übereinander in einen Balken eingelegt werden können, ähnlich der Konzeption mehrerer jeweils mit einem Verbundanker versehener, übereinander angeordneter Kreuzbalken (siehe Fig. 15) .
Damit eröffnen sich unzählige Variationsmöglichkeiten bis hin zum Verbau von Kreuzbalken mit innenliegenden Verbundankern mit mit dem Stahlbau nicht nur vergleichbarer, sondern insbesondere hinsichtlich Feuerschutz sogar überlegener Formstabilität. Durch die zuvor erwähnte genaue längsachsige Bestimmung der Lage der Verbundanker verbunden mit der sehr genau möglichen exakten Bestimmung der Kreuzbalkenöffnung wird eine einwandfreie Anschlußmöglichkeit an statisch wesentliche Bauteile, z.B. an erfindungsgemäße Stahlknotenpunkte geschaffen.

Claims

Patentansprüche :
Tragwerk, insbesondere für Gebäude mit mindestens einer Hauptebene und mindestens einer im Winkel zu dieser verlaufenden Stützebene, gekennzeichnet durch in den Ebenen angeordnete Holzträger (6 bis 9; 11/17) mit eingelassenen Verbindungselementen (13) und mindestens einem Anschlußteil (1) , vorzugsweise aus Metall, zur Verbindung mehrerer Träger.
Tragwerk nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere parallel zueinander verlaufende Haupt- und zwischen diesen, senkrecht zu ihnen angeordneten Stützebenen der Gebäude.
Tragwerk nach Anspruch 1 oder 2 , gekennzeichnet durch räumlich orientierte Anschlußteile (1) , die in den drei Dimensionen Möglichkeiten zum winkelversetzten, lösbaren Anschließen für mindestens zwei Holz-Träger (11/17) aufweisen.
Holz-Träger für ein Tragwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch endseitige Befestigungsmöglichkeiten.
Holz-Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß es ein Kreuzbalken ist.
Holz-Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß es ein Leimbinder, insbesondere ein Brettschichtleimbinder ist.
7. Holz-Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet. daß mindestens einer die Haupt- und/oder die Stützebene (n) bildet.
8. Holz-Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet . daß in ihn mindestens ein Verbindungselement, insbesondere ein Verbundanker (13) eingelassen ist .
9. Holz-Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet . daß der Verbundanker (13) ein Innen- (16) und/oder Außengewinde aufweist.
10. Holz-Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundanker (13) zumindest an einem Ende endseitig mit dem Trägerende fluchtet, über das Trägerende hinaussteht oder gegenüber diesem zurückversetzt ist.
11. Holz-Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundanker (13) Anschlußmöglichkeiten in drei Dimensionen bezüglich der Holz-Trägerachse bietet.
12. Anschlußteil für ein Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, insbesondere mit mindestens einem Träger nach einem der Ansprüche 4 bis 11, gekennzeichnet durch mindestens eine in einer der Hauptebenen des Tragwerks oder parallel zu ihr liegende Grundplatte (2) und mindestens eine mit Abstand von der Grundplatte (2) , parallel zu ihr angeordnete Kopf- platte (3) .
13. Anschlußteil nach Anspruch 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet . daß die Grundplatte (2) die Kopfplatte (3) seitlich überragt.
14. Anschlußteil nach einem der Ansprüche 1, 12 oder 13, gekennzeichnet durch zwischen Grund- (2) und Kopf- platte (3), senkrecht zu diesen, winklig zueinander angeordnete Stirnplatten (4) .
15. Anschlußteil nach einem der Ansprüche 1 oder 12 bis
14, dadurch gekennzeichnet ■ daß Grund- (2) und Kopf- platte (3) sechseckig sind.
16. Anschlußteil nach einem der Ansprüche 1 oder 12 bis
15, dadurch gekennzeichnet , daß die Stirnplatten (4) viereckig sind.
17. Anschlußteil nach einem der Ansprüche 1 oder 12 bis
16, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnplatten (4-1 bzw. 4-5) jeweils senkrecht zu den Stirnplatten (4-2 bzw. 4-4) angeordnet sind.
18. Anschlußteil nach einem der Ansprüche 1 oder 12 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnplatten (4- 2, 4-3 und 4-4) im Winkel von 135° zueinander angeordnet sind.
19. Anschlußteil nach einem der Ansprüche 1 oder 12 bis
18, gekennzeichnet durch Anschlußmöglichkeiten für die Holz-Träger (6) in Grund- (2), Kopf- (3) und Stirnplatten (4) .
20. Anschlußteil nach einem der Ansprüche 1 oder 12 bis
19, dadurch gekennzeichnet . daß Grund- (2) , Kopf- (3) und Stirnplatten (4) miteinander verschweißt sind.
21. Anschlußteil nach einem der Ansprüche 1 oder 12 bis
20, gekennzeichnet durch Befestigungselemente aufnehmende Bohrungen (5) als Anschlußmöglichkeiten.
22. Anschlußteil nach einem der Ansprüche 1 oder 12 bis
21, dadurch gekennzeichnet . daß die Stirnplatten (4) mit den übereinander parallel verlaufenden Seitenkanten (S) von Grund- (2) und Kopfplatte (3) fluchten.
23. Verbindungsknoten nach einem der Ansprüche 1 oder 12 bis 22, gekennzeichnet durch mehrere, vorzugsweise stirnseitig miteinander verbundene Anschlußteile (1) .
24. Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet . daß Grund- (2) und Kopfplatte (3) Anschlußmöglichkeiten für in den Stützebenen verlaufende Holz-Träger (6) aufweisen.
25. Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet . daß die Stirnplatten (4) Anschlußmöglichkeiten für in den Hauptebenen verlaufende Holz- Träger (6) aufweisen.
26. Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet . daß in den Hauptebenen als Deckenkonstruktion mehrere parallel zueinander verlaufende Träger (6) angeordnet sind.
27. Tragwerk nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichne , daß die Decken ausschließlich aus parallel zueinander verlaufenden Trägern (6,8) aufgebaut sind.
28. Verbindungselement, insbesondere für Tragwerke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bevorzugt unter Verwendung mindestens eines Holzträgers nach einem der Ansprüche 4 bis 11 und/oder mindestens eines Anschlußteils nach einem der Ansprüche 12 bis 23, gekennzeichnet durch einen Verbundanker (13), der aus einem Kern (15) mit abstehenden Dornen (14) besteht und im Bereich mindestens eines Kernendes mindestens eine Anschlußmöglichkeit (16) besitzt.
29. Verbundanker nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch einen stangenförmigen Kern (15) .
30. Verbundanker nach Anspruch 28 oder 29, gekennzeichnet durch einen geradlinigen Kern (15) .
31. Verbundanker nach Anspruch 28 oder 29, gekennzeichnet durch einen wellenförmigen Kern.
32. Verbundanker nach einem der Ansprüche 28 bis 31, gekennzeichnet durch einen im Querschnitt runden Kern
(15c) .
33. Verbundanker nach einem der Ansprüche 28 bis 32, gekennzeichnet durch einen im Querschnitt kreisrunden Kern (15c) .
34. Verbundanker nach einem der Ansprüche 28 bis 33, gekennzeichnet durch einen im Querschnitt mehreckigen Kern (15a, 15b, 15d) .
35. Verbundanker nach Anspruch 34, gekennzeichnet durch einen im Querschnitt dreieckigen Kern (15d) .
36. Verbundanker nach einem der Ansprüche 28 bis 35, gekennzeichnet durch eine geriffelte Kernoberfläche.
37. Verbundanker nach einem der Ansprüche 28 bis 36, gekennzeichnet durch eine Kernoberfläche mit Erhebungen.
38. Verbundanker nach einem der Ansprüche 28 bis 37, gekennzeichnet durch ein stirnseitiges Innengewinde
(16) an mindestens einem Kernende.
39. Verbundanker nach einem der Ansprüche 28 bis 38, gekennzeichnet durch eine quer zur Kernlängsachse verlaufende Anschlußmöglichkeit, insbesondere Innengewinde .
40. Verbundanker nach einem der Ansprüche 28 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (14, 14a) einstückig mit dem Kern (15) verbunden sind.
41. Verbundanker nach einem der Ansprüche 28 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (14, 14a) parallel zueinander ausgerichtet sind.
42. Verbundanker nach einem der Ansprüche 28 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Dornachsen senkrecht zur Kernlängsachse verlaufen.
43. Verbundanker nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet , daß eine Hälfte der Anzahl der Dorne (14, 14a) in eine Richtung und die andere Hälfte in die entgegengesetzte Richtung weisen.
44. Verbundanker nach einem der Ansprüche 28 bis 43, dadurch gekennzeichnet . daß die Dorne (14, 14a) gleichmäßig auf der Außenfläche des Kerns verteilt sind.
45. Verbundanker nach einem der Ansprüche 28 bis 43, dadurch gekennzeichnet . daß die Dorne ungeordnet , insbesondere statistisch unregelmäßig auf der Kernaußenfläche verteilt sind.
46. Verbundanker nach einem der Ansprüche 28 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (14, 14a) in parallelen Reihen auf der Außenfläche des Kerns (15) angeordnet sind.
47. Verbundanker nach einem der Ansprüche 28 bis 46, dadurch gekennzeichnet . daß die Dorne (14) einer Reihe versetzt zu den Dornen (14a) zumindest einer benachbarten Parallelreihe angeordnet sind.
48. Verbundanker nach einem der Ansprüche 43 bis 47, dadurch gekennzeichnet . daß jeweils vier Dornenreihen in eine Richtung weisen.
49. Verbundanker nach einem der Ansprüche 46 bis 48, dadurch gekennzeichnet . daß die Dornenreihen geradlinig und parallel zur Kernlängsachse verlaufen.
50. Verbundanker nach einem der Ansprüche 46 bis 48, dadurch gekennzeichnet . daß die Dornenreihen diagonal verlaufen.
51. Verbundanker nach einem der Ansprüche 28 bis 50, gekennzeichnet durch eine abgestufte Oberfläche der Dorne (14, 14a) .
52. Verbundanker nach einem der Ansprüche 28 bis 51, gekennzeichnet durch mindestens eine Hinterschneidung an jedem Dorn (14, 14a) .
53. Verbundanker nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet , daß die Hinterschneidung den Dorn (14, 14a) umlaufend ausgebildet ist.
54. Verbundanker nach einem der Ansprüche 28 bis 53, gekennzeichnet durch eine spiralförmig umlaufende Wulst auf der Dornoberfläche.
55. Verbundanker nach einem der Ansprüche 28 bis 53, gekennzeichnet durch eine sägezahnförmige Dornoberfläche .
56. Verbundanker nach einem der Ansprüche 28 bis 55, dadurch gekennzeichnet, daß er gegossen ist.
57. Verbundanker nach einem der Ansprüche 28 bis 55, dadurch gekennzeichnet . daß er durch Pressen, Stanzen, Drücken, Kanten, Nibbeln, Fräsen, Drehen und/oder Umformen hergestellt ist.
58. Verbundanker nach Anspruch 56 oder 57, dadurch gekennzeichnet . daß er aus Eisen, Temperguß, Stahlguß, Messing, Aluminium oder Keramik besteht und/oder aus Blechen hergestellt ist.
59. Verbindung unter Verwendung mindestens eines Verbundankers nach einem der Ansprüche 28 bis 58, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundanker (13) während des Herstellungsprozesses des Holzträgers, insbesondere eines Balkens (11/17) in diesen eingepreßt, eingelegt und/oder eingeklebt wird.
60. Verbindung nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet. daß der Verbundanker (13) zumindest an einem Ende stirnseitig mit dem Balkenende fluchtet.
61. Verbindung nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet . daß der Verbundanker (13) über die Balkenstirnseite hinaussteht .
62. Verbindung nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet. daß der Verbundanker (13) mit seinem äußeren Ende gegenüber der Balkenstirnseite zurückversetzt ist.
63. Verbindung nach einem der Ansprüche 59 bis 62, gekennzeichnet durch je einen Verbundanker (13) an jedem Ende des Balkens (11/17) .
64. Verbindung nach einem der Ansprüche 59 bis 62, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbundanker (13) sich durch die gesamte Balkenlänge erstreckt .
65. Verbindung nach einem der Ansprüche 59 bis 62, dadurch gekennzeichnet . daß die endseitigen Verbundanker über einen im Balken mittig angeordneten Stab miteinander verbunden sind.
66. Verbindung nach einem der Ansprüche 59 bis 65, dadurch gekennzeichnet . daß der Verbundanker sich guer durch den Balken (11/17) erstreckt.
67. Verbindung nach einem der Ansprüche 59 bis 65, dadurch gekennzeichnet . daß der bzw. die Verbundanker
(13) in der Zugzone liegt bzw. liegen.
68. Verbindung nach einem der Ansprüche 59 bis 67, dadurch gekennzeichnet . daß der bzw. die Verbundanker
(13) in mindestens einer Symmetrieachse liegt bzw. liegen.
69. Verbindung nach einem der Ansprüche 59 bis 67, dadurch gekennzeichnet . daß der bzw. die Verbundanker
(13) asymmetrisch liegt bzw. liegen.
70. Verbindung nach einem der Ansprüche 59 bis 69, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Verbundanker (13), vorzugsweise parallel zueinander im Balken (11/17) eingelassen sind.
71. Verbindung nach einem der Ansprüche 59 bis 70, gekennzeichnet durch beidendige Anschlußmöglichkeiten.
72. Verbindung nach einem der Ansprüche 59 bis 71 zur Verwendung in Holz-Holz-, Holz-Stahl- und/oder Holz- Stahl -Beton-Konstruktionen sowie gleicher Material - Paarungen, auch ggf. unter Einschluß von Kunststoff.
73. Verbindung nach Anspruch 721 gekennzeichnet durch beliebige Materialkombinationen für Tragelemente aus Verbundwerkstoffen .
74. Verfahren zum Einbringen mindestens eines Verbindungselements, insbesondere mindestens eines Verbundankers in ein zumindest teilweise aus Holz bestehendes Tragelement, insbesondere in einen Holzbalken, vorzugsweise in einen Kreuzbalken, gekennzeichnet durch.
mindestens zwei zu einer Einheit verbindbare Tragelementteile (11 und 17) hergestellt werden, mindestens ein Verbindungselement (13) in mindestens ein Tragelementteil eingelassen wird und die Teile zu mindestens einem Tragelement zusammengefügt werden.
75. Verfahren nach Anspruch 74, dadurch gekennzeichnet . daß es zur Herstellung von Tragwerken nach einem der Ansprüche 1 bis 25 eingesetzt wird.
76. Verfahren nach Anspruch 74 oder 75, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens ein Teil (11; 17) mindestens eine die Verbindungselemente (13) zumindest teilweise aufnehmende Ausnehmung (12) eingearbeitet wird.
77. Verfahren nach einem der Ansprüche 74 bis 76, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement aus vier Teilen (11, 11b, 17a, 17b) zusammengefügt wird.
78. Verfahren nach einem der Ansprüche 74 bis 77, dadurch gekennzeichnet , daß die vier (Einzel- ) Teile im wesentlichen gleichen Querschnitt besitzen.
79. Verfahren nach einem der Ansprüche 74 bis 78, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kreuzbalken als Tragelement eingesetzt wird.
80. Verfahren nach einem der Ansprüche 74 bis 76, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leimbinder als Tragelement eingesetzt wird.
81. Verfahren nach einem der Ansprüche 74 bis 80, dadurch gekennzeichnet, daß in jedes Tragelement
(11/17) mehrere aus einem Kern (15) mit abstehenden Dornen (14, 14a) bestehende Verbundanker (13) eingebracht werden.
82. Verfahren nach Anspruch 81, dadurch gekennzeichnet. daß in die Tragelementteile derart Bohrungen eingebracht werden, daß ein Bohrbild entsteht, welches dem Dornenbild des Verbundankers entspricht.
83. Verfahren nach Anspruch 81 oder 82, dadurch gekennzeichnet , daß der Verbundanker (13) mit seinen Dornen (14) in die Bohrungen eingelegt wird und sodann die restlichen für ein Tragelement erforderlichen, ebenfalls mit Bohrungen versehenen Teile (17a, b) angefügt werden, wobei die noch freistehenden Dorne in die Bohrungen der restlichen Teile (17a, b) eingeführt werden.
84. Verfahren nach einem der Ansprüche 81 bis 83, dadurch gekennzeichnet, daß nach im wesentlichen koaxialer Ausrichtung der Verbundanker (13) auf mindestens eines der Tragelementteile dessen Dorne (14) in das bzw. die Tragelementteil (e) (11) gepreßt und sodann die restlichen für ein Tragelement erforderlichen Teile (17) angefügt werden, wobei die dann noch freistehenden Dorne (14) in die restlichen Teile (17) gepreßt werden.
85. Verfahren nach einem der Ansprüche 74 bis 84, dadurch gekennzeichnet . daß die Teile (11,17) erhitzt werden.
86. Verfahren nach einem der Ansprüche 74 bis 85, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (11,17) mitein- ander und mit dem Verbindungselement (13) befeuchtet und/oder verleimt werden.
87. Verfahren nach Anspruch 86, dadurch gekennzeichnet. daß der Leim unter Druck ausgehärtet wird.
88. Verfahren nach einem der Ansprüche 81 bis 87, dadurch gekennzeichnet . daß der Querschnitt und/oder die Größe der Ausnehmung im wesentlichen denen des Verbundankerkerns (15) entsprechen.
89. Verfahren nach einem der Ansprüche 81 bis 88, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelementteile, insbesondere Kreuzbalkenviertelstäbe oder bereits verleimte und maßgenau ausgekehlte Kreuzbalkenhalbhölzer in einem CNC-gesteuerten Bohrautomaten an definierter Stelle entsprechend dem Verbundankerdornbild vorgebohrt werden .
90. Verfahren nach einem der Ansprüche 81 bis 89, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelementteile zumindest einseitig auf genaue Fertigungslänge vorgeschnitten, durch eine Beleimungsstation geführt und nach dem Beleimen mit Leim überzogene Verbundanker in die Bohrbilder eingelegt werden.
91. Verfahren nach Anspruch 89 oder 90, dadurch gekennzeichnet . daß die Leimbinder bzw. Kreuzbalken (11/17) mit den innenliegenden Verbundankern (13) vorzugsweise unter Wärmeeinwirkung verleimt und anschließend maßgenau auf das Fertigmaß zugeschnitten bzw. besäumt werden.
92. Verfahren nach Anspruch 91, dadurch gekennzeichne . daß die Außenflächen feingehobelt werden.
93. Verfahren nach einem der Ansprüche 86 bis 92, dadurch gekennzeichnet . daß mehrlagig mit jeweils zwischengelegten Verbundankern (13) verleimt wird.
94. Verfahren nach einem der Ansprüche 74 bis 93, dadurch gekennzeichnet . daß nur an einem Ende ein Verbundanker in das Tragelement eingebracht wird.
95. Verfahren nach Anspruch 94, dadurch gekennzeichnet . daß die gewünschte Länge der Tragelemente durch Verbinden von zwei endseitig mit einem Verbundanker versehenen Tragelementen, gegebenenfalls mit mindestens einem Zwischenstück beliebiger Länge, erreicht wird.
96. Verfahren nach Anspruch 95, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Tragelements mit dem bzw. den Zwischenstück (en) mittels Keilverzinkung erfolgt.
97. Verfahren nach einem der Ansprüche 74 bis 96, dadurch gekennzeichnet . daß das bzw. die Verbindungselement (e) (13) mit axialem Abstand (A) von dem bzw. den Tragelementstirnseite (n) eingelassen wird bzw. werden.
98. Vorrichtung zum Einbringen mindestens eines Verbindungselements, insbesondere mindestens eines Verbundankers in ein Tragelement, vorzugsweise mittels des Verfahrens nach einem der Ansprüche 74 bis 97, gekennzeichnet durch eine Umlade- bzw. Verbundstati- on (29) , in der vorbereitete Tragelementteile (216) zusammengefügt und mindestens ein Verbindungselement (214) eingelegt wird.
99. Vorrichtung nach Anspruch 98, gekennzeichnet durch eine Hobelanlage (21) .
100. Vorrichtung nach Anspruch 98 oder 99, gekennzeichnet durch eine Bohrstation.
101. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 98 bis 100, gekennzeichnet durch einen Mikrowellen-Durchlaufofen
(27) .
102. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 98 bis 101, gekennzeichnet durch eine Leimstation (28) sowie eine Pressenstation (211) .
103. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 98 bis 102, gekennzeichnet durch ein Leimputzgerät (212) .
104. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 98 bis 103, dadurch gekennzeichnet , daß die Umlade- bzw. mehrstufige Verbundstation (29) mindestens eine Zuführrutsche (219) für die Verbindungselemente (214) und mindestens eine multifunktioneile Stützvorrichtung (227) für Tragelementteile aufweist.
105. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 98 bis 104, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbundstation (29) ein Magazin mit einer Zuführrutsche (219) und eine dieser endseitig zugeordnete Repetiereinheit (223) gehört .
106. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 98 bis 105, gekennzeichnet durch eine mehrteilige Verbundstation
(29) , deren in Längsrichtung parallele Stützteile (227, 228) um ihre Längsachsen (229 bzw. 234) drehbar gelagert sind.
107. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 98 bis 106, dadurch gekennzeichnet , daß die drehbar gelagerten Stützteile (227, 228) in ihren Drehpositionen aufeinander abgestimmt sind und in vorgewählten Positionen im Zusammenwirken ein Zusammenfügen von Tragelementteilen gestatten.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19940846A1 (de) * 1999-08-27 2001-07-12 Konstruktion Holz Werk Seubert Bauelement
WO2004099516A1 (de) * 2003-05-06 2004-11-18 Induo Gesellschaft Zur Verwertung Von Schutzrechten Mbh & Co. Kg System miteinander verbundener bauelemente
CN108824653A (zh) * 2018-08-30 2018-11-16 福州大学 直角六边形钢管混凝土角柱-钢梁节点结构及其施工方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2012153211A (ru) * 2012-12-07 2014-06-20 Александр Николаевич Емельянов Клееная балка, анкер для крепления в клееную балку, узловое соединение клееных балок
US10392803B2 (en) 2015-07-13 2019-08-27 9306-1695 Québec Inc. Composite I-truss
CN110820532B (zh) * 2019-10-18 2021-06-08 同济大学 可重复拆装梁式桥主梁结构的设计实施方法

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB119525A (en) * 1917-10-03 1918-10-03 Frederick Thomas Walker Improved Method of Reinforcing Timber.
FR520776A (fr) * 1916-03-29 1921-06-30 Pierre Levasseur Mode d'assemblage de pièces en bois ou autre, à armature métallique
DE855900C (de) * 1950-08-18 1952-11-17 Hans Vollmar Holzbauglied, z. B. Traeger, Stuetze, Fachwerkstab od. dgl.
CH454411A (de) * 1967-06-19 1968-04-15 Endele Eugen Profilträger aus Vollholz
DE2021028A1 (de) * 1969-04-24 1970-10-29 Lindal Skuli Walter Vorgespannte,waagerecht einen Verbundkoerper bildende Traegereinheit aus Holz- und Metallteilen
FR2165699A1 (de) * 1971-10-15 1973-08-10 Depret Jean Claude
GB2049857A (en) * 1979-05-10 1980-12-31 Felice E P Di Metal connector for wood and method for its use
EP0127095A2 (de) * 1983-05-24 1984-12-05 Peter Bertsche Kraftübertragende Holzverbindung
EP0159452A1 (de) * 1984-04-16 1985-10-30 Geilinger AG Knotenpunktverbindungen für Holzstäbe von Fachwerken
WO1987003634A1 (en) * 1985-12-16 1987-06-18 Sean Cavanagh Construction system
US4742663A (en) * 1979-12-11 1988-05-10 Koppers Company, Inc. Concealed load distribution means for wooden beams
DE3638499A1 (de) * 1986-11-11 1988-05-19 Moser Karl Dipl Ing Fh Holzverbinder
CH673305A5 (en) * 1986-05-02 1990-02-28 Emil Roth & Co Ag Filling bars for jointed frame trusses - with holding elements fixed by specified plastic adhesive
CA2010740A1 (en) * 1990-02-22 1991-08-22 Wolf Wilbert Post beam lock connection

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR520776A (fr) * 1916-03-29 1921-06-30 Pierre Levasseur Mode d'assemblage de pièces en bois ou autre, à armature métallique
GB119525A (en) * 1917-10-03 1918-10-03 Frederick Thomas Walker Improved Method of Reinforcing Timber.
DE855900C (de) * 1950-08-18 1952-11-17 Hans Vollmar Holzbauglied, z. B. Traeger, Stuetze, Fachwerkstab od. dgl.
CH454411A (de) * 1967-06-19 1968-04-15 Endele Eugen Profilträger aus Vollholz
DE2021028A1 (de) * 1969-04-24 1970-10-29 Lindal Skuli Walter Vorgespannte,waagerecht einen Verbundkoerper bildende Traegereinheit aus Holz- und Metallteilen
FR2165699A1 (de) * 1971-10-15 1973-08-10 Depret Jean Claude
GB2049857A (en) * 1979-05-10 1980-12-31 Felice E P Di Metal connector for wood and method for its use
US4742663A (en) * 1979-12-11 1988-05-10 Koppers Company, Inc. Concealed load distribution means for wooden beams
EP0127095A2 (de) * 1983-05-24 1984-12-05 Peter Bertsche Kraftübertragende Holzverbindung
EP0159452A1 (de) * 1984-04-16 1985-10-30 Geilinger AG Knotenpunktverbindungen für Holzstäbe von Fachwerken
WO1987003634A1 (en) * 1985-12-16 1987-06-18 Sean Cavanagh Construction system
CH673305A5 (en) * 1986-05-02 1990-02-28 Emil Roth & Co Ag Filling bars for jointed frame trusses - with holding elements fixed by specified plastic adhesive
DE3638499A1 (de) * 1986-11-11 1988-05-19 Moser Karl Dipl Ing Fh Holzverbinder
CA2010740A1 (en) * 1990-02-22 1991-08-22 Wolf Wilbert Post beam lock connection

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LANTOS: "Glulam timber beams stiffened with steel", ENGINEERING, 28 August 1964 (1964-08-28), LONDON, pages 260, XP002066827 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19940846A1 (de) * 1999-08-27 2001-07-12 Konstruktion Holz Werk Seubert Bauelement
WO2004099516A1 (de) * 2003-05-06 2004-11-18 Induo Gesellschaft Zur Verwertung Von Schutzrechten Mbh & Co. Kg System miteinander verbundener bauelemente
CN108824653A (zh) * 2018-08-30 2018-11-16 福州大学 直角六边形钢管混凝土角柱-钢梁节点结构及其施工方法
CN108824653B (zh) * 2018-08-30 2023-11-28 福州大学 直角六边形钢管混凝土角柱-钢梁节点结构及其施工方法

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