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Hölzerner Vollwandträger und Verbindung Die Erfindung betrifft einen
hölzernen Vollwandträger für Baukonstruktionen od. dgl. mit seitlich am Steg befestigten
leistenartigen Gurten, welche von Schrägflächen begrenzt sind, so daß die Dicke
der Gurte zur Seite hin abnimmt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hölzernen Vollwandträger
aus einem Steg und leistenartigen Gurtteilen zu schaffen, der unter Erzielung eines
hohen Widerstandsmoments und weiterer hiermit zusammenhängender Vorteile in Sparbauweise,
d. h. mit einem Mindestmaß an Verschnitt, hergestellt werden kann.
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Es ist bereits ein aus einem Steg aus Holz und daran befestigten leistenartigen
Gurten aus Holz bestehender Vollwandträger mit I-förmigem Querschnitt bekannt, bei
dem die eine Längsfläche der Gurte eine mit der angrenzenden Randfläche des Steges
bündig liegende Flanschhälfte bildet, während eine andere Längsfläche der Gurte
schräg vom Steg zum Außenrand des Flansches hin verläuft.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
bei einem solchen Vollwandträger mindestens längs einer Seite des im Vergleich zu
den leistenartigen Gurtteilen dünnen Steges aus Sperrholz im Längsabstand hölzerne
Versteifungspfosten am Steg zu befestigen, deren Endflächen an die schrägen Gurtflächen
angepaßt sind.
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Verglichen mit dem Stand der Technik weist der Vollwandträger nach
der Erfindung eine Reihe von Vorzügen auf.
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Durch das Zusammenwirken aller Merkmale des erfindungsgemäßen Trägers
wird bei weitestmöglicher Materialersparnis ein hohes Widerstandsmoment des Trägers
erzielt. Die schrägen Gurtflächen führen zu verhältnismäßig großen Leimflächen zwischen
den Gurten und dem Steg und den Gurten und den Versteifungsgliedern. Sowohl bei
der Herstellung der Gurte, als auch bei der Herstellung der Stegversteifungen fällt
kein Verschnitt an. Durch die günstige Materialverteilung infolge der schrägen Gurtflächen
entsteht eine große Lagerfläche, so daß die Kippgefahr des Trägers ausgeschaltet
ist. Schließlich führen die genau in die Ausnehmung zwischen den schrägen Gurtflächen
und dem Steg eingepaßten, in lotrechter Richtung quer zur Längsachse des Steges
verlaufenden Pfosten zu einer großen Stegsteifigkeit des Trägers.
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Zwar sind im Holzbau Trägerkonstruktionen bekannt, die das eine oder
das andere Einzelmerkmal des Vollwandträgers nach der Erfindung aufweisen, ihnen
haften aber stets Nachteile, z. B. ein verhältnismäßig geringes Widerstandsmoment,
großer Verschnitt oder Schwindgefahr an.
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Im Gegensatz zu diesen bekannten Trägerkonstruktionen stellt der Vollwandträger
nach der Erfindung durch die vorgeschlagene Kombination von Merkmalen eine besonders
glückliche Lösung mit den oben erwähnten Vorteilen dar.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnungen.
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F i g. 1 ist ein schematischer Querschnitt durch eine Ausbildungsform
eines erfindungsgemäßen Trägers; F i g. 1 A zeigt in einer Seitenansicht einen Teil
des Trägers nach F i g. 1; F i g. 2 und 3 ähneln F i g. 1, zeigen jedoch abgeänderte
Ausbildungsformen; F i g. 4 veranschaulicht die Herstellung der bei dem Ausführungsbeispiel
nach F i g. 3 verwendeten Teile; F i g. 5 ähnelt F i g. 1, zeigt jedoch eine weitere
Abwandlung; F i g. 6 veranschaulicht die Herstellung der bei der Abwandlung nach
F i g. 5 verwendeten Teile; F i g. 7 bis 12 zeigen Querschnitte von weiter » Ausbildungsformen;
F i g. 13 zeigt als Schnitt in schematischer l)< r Stellung eine Konstruktion,
bei der Träger nach F i g. 2 verwende t werden; F i g. 14 ähnelt F i g. 13 und zeigt
eine Koi gtruktion mit'Trägern nach F i g. 9;
F i g. 15 und 16 zeigen
in einer Seitenansicht bzw. im Querschnitt eine Verbindung zwischen zwei gleichachsig
angeordneten Trägern; F i g.17 und 18 entsprechen F i g. 15 bzw. 16, zeigen jedoch
eine andere Ausbildungsform einer Verbindung zwischen zwei Trägern.
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Der in F i g. 1 und 1 A dargestellte Träger besteht aus einem vorgefertigten
Holzbauelement-von geringem Gewicht zur Verwendung bei einem Dach, ejner Decke oder
einem anderen konstruktiven Teil eines Gebäudes. Der Träger umfaßt einen Steg 1
aus Flachmaterial, z_ B. Sperrholz, der sich in der Längsrichtung von einem Ende
des Trägers zum anderen Ende erstreckt. An jeder Seitenfläche des Steges 1 sind
zwei Holzleisten 2 und 3 befestigt, die sich längs der oberen und
unteren Randabschnitte des Steges über die ganze Länge des Trägers erstrecken, so
daß das obere Paar von Leisten 2 seitliche Flanschflächen bildet, die mit der Oberkante
des Steges im wesentlichen bündig und zur Ebene des Steges rechtwinklig sind, während
das untere Paar von Leisten 3 ähnliche Flanschflächen an der Unterkante des Steges
bildet. Die oberen und unteren Leisten besitzen jeweils einen dreieckigen Querschnitt
und können in zweckmäßiger Weise dadurch hergestellt werden, daß man einen Holzstab
mit quadratischem Querschnitt diagonal durchschneidet. Hierdurch wird eine wirtschaftliche
Verwendung des Materials gewährleistet, und gleichzeitig erhält jede Leiste von
dreieckigem Querschnitt eine Verleimungsfläche zum Befestigen der Leiste an dem
Steg als Gurt, und diese Fläche ist mindestens ebenso breit wie irgendeine der Flächen
des Holzmaterials von quadratischem Querschnitt, auf dem die Leiste zugeschnitten
wird. Die Leisten werden mit dem Steg verleimt oder sowohl verleimt als auch angenagelt,
und sie verstärken den Steg so, daß der Träger Scher- und Biegekräfte aufnehmen
kann. Eine weitere Verstärkung des Trägers erfolgt nach der Erfindung dadurch, daß
man auf den entgegengesetzten Seiten des Steges senkrechte, d. 1i. querliegende
Versteifungspfosten vorsieht, wie sie bei 4 angedeutet sind; diese Versteifungspfosten
bestehen aus gewöhnlichem Holz oder aus Sperrholz und sind so geformt, daß man sie
z. B. mittels Leim in Abständen voneinander zwischen den oberen und unteren Leisten
so befestigen kann, daß sie sich -im wesentlichen rechtwinklig zu dem Steg erstrecken.
Die Versteifungspfosten 4 sind im Längsschnitt trapezförmig, so daß sie schräge
Stirnkanten aufweisen, die an den betreffenden geneigten Flächen der Gurtleisten
2 und 3 anliegen.
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Der in F i g. 2 gezeigte Träger ähnelt demjenigen nach F i g. 1, und
er umfaßt einen Steg 1, an dessen beiden Seitenflächen obere und untere Paare
von Leisten 5 bzw. 6 befestigt sind, deren Querschnitt demjenigen
der Leisten 2 und 3 in F i g. 1 ähnelt, wobei diese Leisten jedoch so angeordnet
sind, daß ihre diagonalen Schnittflächen am Steg anliegen. Die oberen und unteren
Flanschflächen der Leisten 5 und 6 sind somit gegenüber der Stegfläche geneigt.
Der Träger nach F i g. 2 ist auf beiden Flachseiten mit in Längsabständen verteilten
Versteifungspfosten versehen, wie sie bei 7 angedeutet sind, und die den Versteifungspfosten
4 in F i g. 1 ähneln.
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Bei: dem in F i g. 3 gezeigten Träger sind an den entgegengesetzten
Seitenflächen des Steges 1 sich in der Längsrichtung erstreckende Leisten
8 und 9 befestigt, die einen trapezförmigen Querschnitt besitzen,
und die sich in bequemer Weise dadurch herstellen lassen, daß man eine Holzleiste
von normalen Abmessungen mit einem im wesentlichen länglich rechteckigen Querschnitt,
wie in F i g. 4 gezeichnet, der Länge nach durchschneidet, wobei der Schnitt längs
einer schrägen Linie 12 geführt wird, so daß zwei Gurtleisten 11 gleicher
Querschnittsform entstehen. Die breitere. Fläche jeder der Leisten 8
und 9
wird an dem Steg 1 befestigt, und in Längsabständen verteilt sind Versteifungspfosten
10 auf beiden Seiten des Steges vorgesehen, wie es bei den vorstehend behandelten
Ausführungsbeispielen der Fall ist.
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Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 umfaßt einen Träger mit einem
Steg 1, au dessen Seitenflächen obere und untere Paare von Gurtleisten 13 und 14
befestigt sind, die den entsprechenden Leisten -der Ausbildungsform nach F i g.
3 ähneln und an ihren nach außen gerichteten Kantenflächen Längsnuten 15 zum Aufnehmen
von Dach- oder Deckentafeln, Rahmenteilen od. dgl. einer Baukonstruktion aufweisen.
Die Paare von Gurtleisten 13 und 14 können gemäß F i g. 6. in der Weise hergestellt
werden, daß man eine Holzleiste von rechteckigem Querschnitt mit den Längsnuten
15, 15' der Länge nach durchschneidet, wobei der Schnitt längs einer geneigten
Linie 16 geführt wird. Auch hierbei ergibt sich eine wirtschaftliche Materialverwendung,
und gleichzeitig erhält man eine relativ breite Verleimungsfläche, längs deren man
die Leiste an dem Steg befestigen kann, um ihn zu verstärken.
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F i g. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Träger,
der mit dem Träger nach F i g. 5 und 6 nahezu identisch ist; der Hauptunterschied
besteht jedoch darin, daß an den Seitenflächen des Steges 1
in F i g. 7 außer
den Versteifungspfosten 10 a obere und untere Paare von Gurtleisten 17 und
18 befestigt sind, deren Form zwar derjenigen der entsprechenden Leisten 13 und
14 in F i g. 5 ähnelt, die jedoch einen größeren Querschnitt besitzen, so daß sich
eine kräftigere Konstruktion ergibt.
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Der in F i g. 8 gezeigte Träger bildet ein Halbträgerelement mit einem
Steg 1 und nur an einer Seitenfläche des Steges befestigten oberen und unteren Leisten
2 und 3 sowie mit in Längsabständen verteilten Versteifungspfosten 4, wobei die
Leisten und die Versteifungspfosten den bei dem Träger nach F i g. 1 verwendeten
ähneln. Ähnliche Halbträgerelemente könnten mit Gurtleisten und Versteifungen entsprechend
den an Hand von F i g. 2, 3, 5 und 7 beschriebenen Trägern hergestellt werden. Die
Halbträgerelemente sind dabei so ausgebildet, daß man sie paarweise anordnen kann,
um einen zusammengesetzten Träger herzustellen. So kann man z. B. zwei Halbträgerelemente
der in F i g. 8 gezeigten Art so anordnen, daß ihre Rückseiten einander zugewandt
sind. Dabei sind die Halbträgerelemente in einem gegenseitigen Abstand mit Hilfe
einer oberen durchlaufenden Leiste und einer unteren durchlaufenden Leiste aneinander
befestigt, so daß ein hohler oder kastenähnlicher Träger entsteht.
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Der in F i g. 9 gezeigte Träger umfaßt einen Steg 1 mit einem oberen
Paar von Gurtleisten 5 a, die hinsichtlich ihrer Form und Anordnung den Leisten
5 des Trägers nach F i g. 2 ähneln, doch sind zwei untere Leisten 3 a vorgesehen,
die in der gleichen Weise angeordnet sind wie die Leisten 3 des Trägers nach F i
g. 1. Der Träger nach F i g. 9 besitzt somit
einen oberen, zum Aufnehmen
von Druckbeanspruchungen geeigneten Flansch mit geneigten Flanschflächen sowie einen
unteren, zum Aufnehmen von Zugbeanspruchungen geeigneten Flansch mit Flanschflächen,
die im wesentlichen mit der Unterkante des Steges bündig sind und rechtwinklig zur
Ebene des Steges verlaufen. Der Träger kann außerdem an seinen Flachseiten mit in
Längsabständen verteilten Versteifungspfosten 25 versehen sein.
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Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen kann man die
Höhe der Stege entsprechend der vorgesehenen Spannweite der Träger und der geforderten
Belastbarkeit abändern. Es ist zweckmäßig, die Stege aus genormten Sperrholztafeln
mit einer Dicke von etwa 6,5 mm bis etwa 9,5 mm zuzuschneiden. Die Stege können
eine Gesamthöhe von etwa 150 mm bis etwa 600 mm aufweisen.
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Bei den Trägern nach F i g. 1 bis 7 werden die oberen und unteren
seitlichen Flansche durch Gurtleisten gebildet, die in jedem Fall im wesentlichen
identisch ausgebildet sind, so daß die Trägerkonstruktionen eine symmetrische Form
aufweisen und man voraussetzen kann, daß sich ihre neutrale Achse in der Längsrichtung,
z. B. in einer Mittelebene, erstreckt, wie sie in F i g. 1 mit der Linie X-X bezeichnet
ist. Bei den meisten Trägerkonstruktionen stellt die auf Biegebeanspruchungen zurückzuführende
Druckbeanspruchung den maßgebenden Faktor bezüglich der Belastbarkeit der Konstruktionen
dar. Man kann jedoch bei jedem der Träger nach F i g. 1 bis 7 Abwandlungen derart
vorsehen, daß die oberen Flansche kräftiger ausgebildet werden als die unteren Flansche,
um so die neutrale Achse nach oben zu verlagern. In diesem Fall ist die Anordnung
derart, daß die Verteilung der Biegekräfte bei der Belastung des Trägers in höherem
Maß zu Zugspannungen führt, was bei Holzkonstruktionen zulässig ist, während sich
die Druckbeansprüchung erheblich vermindert. Beispielsweise umfaßt der in F i g.
10 gezeigte Träger einen Steg 1, untere Gurtleisten 3 und in Längsabständen verteilte
aufrecht stehende Versteifungspfosten 4 aus Holz, die den entsprechenden
Teilen des Trägers nach F i g. 1 ähneln. In F i g. 10 besitzen die beiden oberen
Leisten 26 zwar eine ähnliche Querschnittsform wie die Leisten
3, doch ist ihre Querschnittsfläche größer, so daß diese Leisten kräftiger
sind als die Leisten 3, wodurch die neutrale Achse des Trägers nach oben verlagert
wird, wie es in F i g. 10 durch die Linie Y-Y schematisch angedeutet ist. Einen
weiteren Träger dieser Art mit trapezförmigen Gurtleisten 9, 28 zeigt F i
g. 12. Eine ähnliche Wirkung erzielt man, wenn man an einem Träger nach F i g. 11
eine obere Flanschtafel 27 anbringt, die sieh über die ganze Länge des Trägers
erstreckt und an den oberen Leisten 2 z. B. angenagelt oder genagelt und
verleimt ist.
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In F i g. 13 werden mehrere Elemente E, die F i g. 2 entsprechen,
durch zwei hier nicht gezeigte Wände eines Gebäudes -unterstützt 'und in seitlichen
Abständen voneinander gehalten, die z. B. etwa 600 mm betragen; zwischen je zwei
Trägern Eist bzw. sind ein oder mehrere vorgefertigte Rahmen 67 angeordnet, die
eine obere Beplankung oder Verkleidung 68 aus Sperrholz tragen. Jeder dieser
Rahmen 67 umfaßt sich in der Längsrichtung erstreckende seitliche Glieder
69 von gleicher Querschnittsform wie die Leisten 5 und 6 der
Träger E. Ferner umfaßt jeder Rahmen 67 in Längsabständen verteilte querliegende
Träger 70. Der obere Rahmen 67 ist somit konstruktiv jeweils einer
Hälfte eines Trägerelements E gleichwertig. Die seitlichen Längsglieder 69 sind
so angeordnet, daß man eine Dachdecke an der Baustelle leicht zusammensetzen kann,
indem man die vorgefertigten Rahmen zwischen den Trägerelementen E befestigt. Damit
man an der Unterseite der Trägerelemente E eine Decke anbringen kann, sind an den
Trägerelementen mehrere Querleisten 71 befestigt, die in Abständen über die Länge
der Träger verteilt und parallel zueinander angeordnet sind. Jede der Leisten
71 trägt paarweise angeordnete dreieckige Klötze 72, die so angeordnet
sind, daß sie die unteren Leisten 6 der verschiedenen Trägerelemente E umschließen
und an sie z. B. angenagelt werden können. Später wird an den Leisten
71
eine Deckenfläche 73 befestigt, die z. B. aus Isolierplatten
besteht.
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Bei der in F i g. 14 gezeigten Konstruktion werden mehrere in Querabständen
angeordnete Trägerelemente F verwendet. Die Trägerelemente F werden durch die hier
nicht gezeigten Wände eines Gebäudes unterstützt und sind parallel zueinander in
seitlichen Abständen angeordnet. Zwischen je zwei Trägerelementen ist bzw. sind
ein oder mehrere vorgefertigte Dachelemente befestigt, deren Längsrahmenglieder
74 bzw. Querglieder 75 mit einer oberen Verkleidung 76 aus
Sperrholz verbunden sind. Diese Dachelemente ähneln den bei der Konstruktion nach
F i g. 13 verwendeten, doch haben die Längsglieder 74 einen trapezförmigen
Querschnitt, um die Bauhöhe und damit auch die Starrheit zu vergrößern. Jedes der
Trägerelemente ist außerdem dadurch verstärkt, daß an der Unterseite ein sich in
der Längsrichtung erstreckendes Füllstück 77 aus Holz befestigt ist. Damit eine
Deckenfläche 78 befestigt werden kann, sind zwischen je zwei Trägern F mehrere
Leisten 79 in Abständen über die Länge der Träger verteilt; diese Leisten sind an
ihren Enden mit schwalbenschwanzförmigen Ausschnitten 80 versehen, so daß
man sie leicht an den unteren Verstärkungsleisten 3 a. der Trägerelemente anbringen
kann. Es sei bemerkt, daß sämtliche bei den Konstruktionen nach F i g. 13 und 14
benötigten Bestandteile vorgefertigt und auf der Baustelle ohne Schwierigkeiten
aneinander befestigt werden könnend Da das Hantieren mit sehr langen Trägern an
einer Baustelle häufig Schwierigkeiten macht, kann man die erfindungsgemäßen Trägerelemente,
z. B. die an Hand von F i g. 1 bis 7 beschriebenen, leicht so ausbilden, daß man
zwei oder mehr Trägerelemente auf der Baustelle der Länge nach miteinander verbinden
kann. Als Beispiel zeigt F i g. 15 die Endabschnitte von zwei Trägerelementen deri
in Fi g. 7 gezeigten Art. Die den Enden der Trägerelemente am benachbarten Versteifungspfosten
10 a sind gegenüber den Enden der miteinander zu verbindenden Träger um etwa
1.50 mm oder mehr nach innen versetzt,. so daß Aussparungen zum Aufnehrien von Verbindungsstücken
110 aus Holz auf beiden Seiten der Trägerelemente entstehen. Die Verbindungsstücke
110 sind so geformt, daß sie an den Stegen und den angrenzenden geneigten
Flächen der Gurtleisten 17 und 18
der beiden Trägerelemente angreifen,
und sie werden mit Hilfe von Schrauben 111 fest zusammengezogen, so daß die
Endabschnitte der beiden Trägerelemente fest eingespannt werden. Ein weiteres Beispiel
für die Herstellung einer Verbindung zwischen
zwei Trägern für die
Überbrückung einer größeren Spannweite ist in F i g. 17 und 18 dargestellt; in diesem
Fall bildet jeder Träger eine zusammengesetzte Trägerkonstruktion. Die den Enden
der Träger benachbarten querliegenden Versteifungspfosten 10a an den Außenseiten
der beiden Träger sind wie in F i g. 15 nach innen versetzt, um Aussparungen zum
Aufnehmen von auf beiden Seiten der Träger angeordneten Verbindungsstücken
112 zu schaffen, die aus einem Steg 113 aus Sperrholz und aus einem inneren
Rahmen bestehen, welcher seinerseits aus oberen und unteren Leisten 114 und
Querleisten 115
besteht. Die Leisten 114 haben einen trapezförmigen
oder keilförmigen Querschnitt, so daß sie geneigte Flächen aufweisen. die an den
entsprechenden geneigten Flächen der äußeren Gurtleisten der beiden Träger angreifen
können. Die beiden Verbindungsplatten 112 werden durch Schrauben 116 zusammengezogen,
-um die' Endabschnitte der beiden Träger miteinander zu verspannen. Bei der Herstellung
durchlaufender Träger gemäß F i g. 15 und 16 oder 17 und 18 müssen die Träger an
solchen Stellen miteinander verbunden werden, an denen keine Biegekräfte auftreten.
Die beschriebenen Formen von Verbindungen zwischen Trägern ermöglichen es, zwischen
den Enden einander benachbarter Träger Abstände vorzusehen, so daß es innerhalb
gewisser Grenzen niiiglich ist, Abweichungen und auf der Baustelle auftt-etende
Fehler während des Zusammenbauens der vorgefertigten Trägerelemente auszu-Lyleichen.
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Die hier beschriebenen vorgefertigten Trägerelemente und Baukörper,
bei denen solche Elemente verwendet werden, können in sehr vielseitiger Weise als
Dächer. Böden und Decken von Baukonstruktionen verwendet werden. Beispielsweise
kann man 1'rägerelcinente nach F i g. 3 als Pfetten verwenden, roll Dachsparren
oder geneigte Ziegeldächer ztl tlllterstiitrell und die Dachlasten zwischen den
Stützmauern atlfzunehrnen Derartige Trägerelemente könilen atiell 17enutzt werden.
um waagerechte Spann-Weiten r . ischen den Wänden eines Gebäudes zti iitierbriic
.en, und sie können so angeortl=tet werden, da(' ihre Steae entweder in einer
settkr(:liten Ebene oder unter @ittem beliebigen Winkel g@ -;-,nüber der Scnkrecllten
\erlatifen, wobei sie als Uaterstützung eines Daches -111. .-\sbest oder einem in
leren Flachillaterial dien :n. Weiterhin kann ma,i, Halbträger-