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DE10254043A1 - Composite construction of high load bearing capacity has profiled ribs are used as means of connection and are rigidly connected to wood or derived timber product and protrude into concrete - Google Patents

Composite construction of high load bearing capacity has profiled ribs are used as means of connection and are rigidly connected to wood or derived timber product and protrude into concrete Download PDF

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DE10254043A1
DE10254043A1 DE2002154043 DE10254043A DE10254043A1 DE 10254043 A1 DE10254043 A1 DE 10254043A1 DE 2002154043 DE2002154043 DE 2002154043 DE 10254043 A DE10254043 A DE 10254043A DE 10254043 A1 DE10254043 A1 DE 10254043A1
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wood
concrete
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composite
composite construction
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Stefan Prof. Dr.-Ing. Winter
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WINTER, STEFAN, PROF.DR.-ING., 36341 LAUTERBAC, DE
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Universitaet Leipzig
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Abstract

The composite construction of high load bearing capacity consists of wood (3) or derived timber product and concrete (1) which are connected face parallel. Profiled ribs (2) are used as a means of connection and are rigidly connected to the wood and protrude into the concrete. The ribs consist of wood or derived timber product and have an undercut as profiling. The ribs, which have a negative flank slope, are constructed concavely or convexly, or with predetermined inclination angles, can have an end anchoring, are can be arranged individually or on a support plate.

Description

Die Erfindung betrifft Holz/Beton-Verbundkonstruktionen, Holzwerkstoff/Beton-Verbundkonstruktionen sowie Holz/Holzwerk-stoff/Beton-Verbundkonstruktionen mit hoher Tragfähigkeit, zu deren Herstellung Hochleistungswerkstoffe eingesetzt werden.The invention relates to wood / concrete composite structures, Wood-based material / concrete composite structures and wood / wood-based material / concrete composite structures with high load capacity, high-performance materials are used to manufacture them.

Die Verbundkonstruktion kann sowohl im Neubau als auch bei der Ertüchtigung bestehender Holz- bzw. Holzwerkstoffkonstruktionen als tragendes und/oder raumabschließendes Bauteil eingesetzt werden. Im Brückenbau ist ein Einsatz als tragende Fahrbahnplatte möglich. Weitere Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich durch die Gewichtsersparnis gegenüber Standardkonstruktionen – ggf. noch verstärkt durch den Einsatz von Leichtbetonen – bei problematischem Baugrund, bei Aufstockungen oder Umnutzungen.The composite construction can both in the new building as well as in the upgrading existing wood or wood-based material constructions as load-bearing and / or space enclosing Component are used. In bridge building can be used as a load-bearing carriageway slab. Other uses result from the weight saving compared to standard constructions - if necessary still reinforced through the use of lightweight concrete - for problematic subsoil, in the case of top-ups or conversions.

Als Komponenten für Holz-Beton-Verbundquerschnitte sind Normalbetone und die bereits länger verwendeten Massivhölzer bekannt. Für das Zusammenwirken der einzelnen Querschnittsteile und damit für das Tragverhalten des Gesamt-Verbundquerschnitts von besonderer Bedeutung sind die zu verwendenden Verbindungsmittel. Sie entscheiden über die Verbundwirkung, den Herstellungsaufwand und die Kosten der gesamten Verbundkonstruktion.As components for wood-concrete composite cross sections are normal concretes and the solid wood that has been used for some time. For the Interaction of the individual cross-sectional parts and thus for the load-bearing behavior of the overall composite cross-section are of particular importance lanyard to be used. You decide on the Compound effect, the manufacturing effort and cost of the whole Composite construction.

Wenn also die Eigenschaften von Verbundkonstruktionen verbessert werden sollen, dann geschieht dies in erster Linie über eine Optimierung der Verbundmittel. Im Folgenden werden daher bekannte und in der Praxis angewandte Verbindungsmittel aufgeführt, um den Stand der Technik darzustellen.So if the properties of composite structures should be improved, then this is done primarily via a Optimization of composite funds. The following are therefore known and lanyards used in practice listed to to represent the state of the art.

Anwendungen von Holz-Beton-Verbundkonstruktionen lassen sich bis in die 40-er Jahre des letzten Jahrhunderts zurückverfolgen. Erste neuere Forschungsvorhaben wurden 1984 von Godycki et al. und später von Natterer, Blaß und weiteren durchgeführt. Es wurden Scher- und Biegeversuche für Nagel- und Einschnittverbundmittel durchgeführt.Applications of wood-concrete composite structures can be traced back to the 1940s. The first recent research projects were carried out in 1984 by Godycki et al. and later by Natterer, Blaß and further carried out. There have been shear and bending tests for nail and incision composite materials carried out.

Das in der Praxis seit ca. 1996 bekannte System SFS der Fa. Stadler sieht eine Anordnung geneigter Spezialschrauben vor, die durch die Dielung in den Holzbalken eingeschraubt werden (Zulassungsnummer Z-9.1-342 und Offenlegungsschrift DE 40 29 134 A1 ). Den Schrauben werden Grenzwerte für die Übertragung der Schubkräfte aus dem Beton zugewiesen.The SFS system from Stadler, which has been known in practice since 1996, provides for an arrangement of inclined special screws that are screwed into the wooden beams through the planking (approval number Z-9.1-342 and published specification DE 40 29 134 A1 ). Limit values for the transmission of shear forces from the concrete are assigned to the screws.

In der Gebrauchsmusterschrift DE 298 15 614 U1 wird eine Verbundschraube für ein Holz-Beton-Tragwerk vorgeschlagen, die zwei unterschiedliche Profilierungen aufweist. Die untere Zone enthält ein holzgängiges Gewinde, der obere Schraubenabschnitt besitzt eine schuppige Oberfläche um eine Bettung im Beton zu erreichen.In the utility model DE 298 15 614 U1 proposes a composite screw for a wood-concrete structure that has two different profiles. The lower zone contains a wood thread, the upper screw section has a scaly surface in order to achieve bedding in the concrete.

Weitere punktförmig wirkende Verbindungsmittel zur Schubkraftübertragung in Holz-Verbund-Biegeträgern werden in DE 100 39 264 A1 , DE 299 23 879 U1 und DE 695 18 396 T2 vorgestellt.Further punctiform connecting means for the transfer of shear force in wood composite bending beams are in DE 100 39 264 A1 . DE 299 23 879 U1 and DE 695 18 396 T2 presented.

Die aus dem Stahl-Beton-Verbundbau bekannten Kopfbolzendübel werden in DE 297 06 301 U1 und EP 1 013 840 B1 für den Holz-Beton-Verbundbau vorgeschlagen.The headed dowels known from steel-concrete composite construction are used in DE 297 06 301 U1 and EP 1 013 840 B1 proposed for wood-concrete composite construction.

Die ebenfalls aus dem Stahl-Beton-Verbundbau bekannten Profilbleche werden in DE 196 02 400 A1 und DE 196 40 880 A1 als Schalung für den Beton rechtwinklig zur Tragrichtung auf den Holzbalken angeordnet. Der Verbund von Holz und Beton wird durch Schrauben in der Tiefensicke, ggfs. mit einem Stahlwinkel verstärkt, erreicht.The profile sheets also known from steel-concrete composite construction are in DE 196 02 400 A1 and DE 196 40 880 A1 arranged as formwork for the concrete at right angles to the direction of load on the wooden beams. The bond between wood and concrete is achieved by screws in the depth corrugation, possibly reinforced with a steel angle.

In DE 298 24 534 U1 wird ein Brettstapelelement beschrieben, zwischen dessen Lamellen Bleche oder Kanthölzer angeordnet sind, die als Stege in die Betonplatte hineinragen. Der Verbund erfolgt nicht über einen Hinterschnitt der Stege, sondern über „Querkraftanker", die in Aussparungen der Stege eingeschoben werden.In DE 298 24 534 U1 describes a board stack element, between the lamellae of which sheets or squared timbers are arranged, which protrude as webs into the concrete slab. The bond is not made via an undercut of the webs, but via "shear force anchors" which are inserted into recesses in the webs.

Beispiele für formschlüssige Verbindungen mit stabförmigen Verbindern zur Aufnahme der Zugkräfte sind Betonnocken mit Stahlstift und bewehrte Betonnocken in Furnierschichtholzplatten sowie die an der ETH Lausanne zusam men mit der Firma Hilti AG, Schaan entwickelten Verbinder HILTI HBV. Bei den HILTI-Dübeln HBV handelt es sich um einen im Holz eingeklebten, nachspannbaren Befestigungsanker.Examples of positive connections with rod-shaped connectors to absorb the tensile forces are concrete cams with steel pins and reinforced concrete cams in plywood panels as well as those at ETH Lausanne together with Hilti AG, Schaan developed connector HILTI HBV. With the HILTI dowels HBV is a re-tensionable fastening anchor glued into the wood.

Die oben beschriebenen Verbundkonstruktionen weisen einen linien- oder punktförmigen Verbund auf. Zur Verbesserung des Tragverhaltens in der Verbundfuge wurde jedoch ebenfalls nach einem flächig wirkenden Verbundmittel gesucht. In der Offenlegungsschrift DE 197 29 058 A1 wird eine Klebeverbindung vorgeschlagen.The composite structures described above have a linear or point-shaped composite. To improve the load-bearing behavior in the composite joint, however, a surface-acting composite was also sought. In the published application DE 197 29 058 A1 an adhesive connection is proposed.

Die beschriebenen technischen Lösungen haben eine Reihe von Nachteilen.Have the technical solutions described a number of disadvantages.

Die bisher bekannten Verbundmittel für Holz-Beton-Verbundquerschnitte sind montage- und kostenintensiv sowie wenig duktil. Ein hoher Vorfertigungsgrad ist bei schlanken Verbindungsmitteln (Schrauben, Nägel, etc.) nicht möglich.The previously known compound for wood-concrete composite cross-sections are assembly and cost intensive and not very ductile. A high degree of prefabrication is necessary for slim lanyards (screws, nails, etc.) not possible.

Sollen Klebeverbindungen zur Herstellung eines Flächenverbundes eingesetzt werden, können abhängig vom Klebstoff nur Betonfertigteile verwendet werden. Für das System nach DE 197 29 058 A1 kann Ortbeton verwendet werden, eine Umsetzung in die Praxis ist aus technischen bzw. betriebswirtschaftlichen Gründen bisher nicht gelungen.If adhesive bonds are to be used to produce a composite surface, depending on the adhesive, only precast concrete parts can be used. For the system after DE 197 29 058 A1 can be used in-situ concrete, a implementation in practice has not been successful for technical or economic reasons.

Weiterhin wurden die Verbindungsmittel nur in Kombination mit Normalbetonen untersucht. Das bedeutet, dass die bisher bekannten Verbindungsmittel nicht an den Einsatz der neu entwickelten und jetzt zur Verwendung bereitstehenden Hochleistungsbetone angepasst sind.Furthermore, the lanyards only examined in combination with normal concrete. It means that the previously known connecting means not to the use of newly developed high-performance concrete that is now ready for use are adjusted.

Auf dem Gebiet des Holz-Beton-Verbundbaus sind damit eine Vielzahl von Forschungsergebnissen, Schutzrechten und Publikationen und in der Praxis eingesetzten Verbundkonstruktionen vorhanden. Allerdings ist noch kein preiswertes, ausreichend duktiles Verbindungsmittel gefunden worden, das eine wirtschaftlich interessante und konkurrenzfähige Herstellung von Holz-Beton-Verbundkonstruktionen in großer Menge erlaubt.In the field of wood-concrete composite construction there are a large number of research results, property rights and publications In practice, composite structures are available. However, no inexpensive, sufficiently ductile connecting means has yet been found which allows large quantities of wood-concrete composite structures to be manufactured in an economically interesting and competitive manner.

Die Ursachen der Nachteile stellen sich wie folgt dar.The causes of the disadvantages is as follows.

Aus der Kleinteiligkeit (System der Fa. Meierhofer SFS) ergeben sich eine hohe Anzahl von Verbindungsstellen und damit ein hoher Fertigungsaufwand in situ. Der mögliche Vorfertigungsgrad ist gering, da die Verbindungsmittel zu schlank sind um den Transport mehrerer übereinandergestapelter Elemente zu ermöglichen.From the small parts (system of Meierhofer SFS) there are a large number of connection points and thus a high manufacturing effort in situ. The possible degree of prefabrication is small because the lanyards are too slim for transportation several stacked elements to enable.

Weiterhin führen schlanke Verbindungsmittel wie Schrauben oder Nägel unter Längsschubbelastung infolge der relativ großen Verschiebungen zwischen Beton und Holz/Holzwerkstoff zu einer reduzierten Verbundwirkung. Die Tragfähigkeit des Verbundquerschnitts einschließlich der aus der Verbundwirkung resultierenden positiven Eigenschaften wird reduziert.Lean lanyards such as Screws or nails under longitudinal thrust due to the relatively large Shifts between concrete and wood / wood material to a reduced Composite action. The load capacity the composite cross-section including that from the composite effect resulting positive properties is reduced.

Bei punktförmiger Anordnung der Verbindungsmittel ergeben sich unterschiedlich große Beanspruchungen der Verbundmittel. Die bisher bekannten Verbindungsmittel sind nicht duktil genug, d.h. das vorhandene plastische Verformungsvermögen ist zu gering um eine Kraftumlagerung auf weniger beanspruchte Bereiche zu erreichen. Es folgt ein Versagen der Verbindungsmittel in den am höchsten beanspruchten Bereichen, ohne dass die Tragfähigkeit in weniger beanspruchten Bereichen ausgeschöpft wäre. Nachfolgend versagen auch die bis dahin weniger beanspruchten Verbindungsmittel – der Verbundquerschnitt „reißt" in der Fuge auf.In the case of punctiform arrangement of the connecting means there are different levels of stress on the composite. The previously known connecting means are not ductile enough, i.e. the plastic deformation capacity is too low to redistribute the force to reach less stressed areas. A failure follows the lanyard in the most stressed areas, without the carrying capacity would be exhausted in less stressed areas. Below also fail the connecting means that had been less stressed up to that point - the composite cross section "tears open" in the joint

Die Ausführung von Betonnocken oder Einschnitt, ggf. in Verbindung mit nachspannbaren Befestigungsankern führt zu einer relativ hohen Schubsteifigkeit, erfordert jedoch gleichzeitig einen hohen Arbeitszeitaufwand und ist zur Ertüchtigung bestehender Holzkonstruktionen wenig geeignet. Sie sind zudem nicht duktil genug.The execution of concrete cams or Notch, if necessary in connection with re-tensionable fastening anchors leads to a relatively high shear stiffness, but at the same time requires a high workload and is for upgrading existing wooden structures not very suitable. They are also not ductile enough.

Ziel der Erfindung ist das Schaffen eines in der Herstellung wenig arbeitsintensiven, flächigen Verbundes zwischen Beton- und Holz-/Holzwerkstoffschicht, um einen Verbundquerschnitt mit verbesserter Tragfähigkeit zu erzielen sowie den Kosten- und Zeitaufwand gegenüber den bekannten Verfahren zu reduzieren. Entstehen soll eine variabel einsetzbare und leicht handhabbare Konstruktion für universelle Aufgabengebiete, die einen hohen Vorfertigungsgrad aufweist und wahlweise mit hochfesten und Normalbetonen ausgeführt werden kann.The aim of the invention is to create a two-dimensional composite that is not very labor-intensive to manufacture between the concrete and wood / wood-based material layer to create a composite cross-section with improved load capacity to achieve as well as the cost and time expenditure compared to reduce known methods. The result is a variable use and easy to handle construction for universal tasks, which has a high degree of prefabrication and optionally with high strength and Executed normal concreting can be.

Bei problematischem Baugrund bzw. beim Bauen im Bestand ist eine Reduzierung des Eigenlastanteils der Konstruktion sinnvoll. Die durch den Einsatz von Holz bereits erzielte Gewichtsersparnis soll durch den Einsatz hochfester bzw. Leichtbetone noch verstärkt werden.In the case of problematic subsoil or when building in existing buildings there is a reduction in the proportion of own load the construction makes sense. Already through the use of wood The weight saved should be achieved by using high-strength or Lightweight concrete reinforced become.

Dafür wird ein Verbundmittel benötigt, dass ausreichend duktil ist und äquidistant angeordnet werden kann. Gleichzeitig soll eine industrielle Vorfertigung möglich sein ohne die individuelle Anpassbarkeit, die besonders beim Bauen im Bestand oder bei ungewöhnlicher Geometrie unerlässlich ist, zu beeinträchtigen. Diese genannten Merkmale sollen zu einer einfachen Handhabung auf der Baustelle sowie zu einer Rationalisierung des Bauablaufs und damit zu einer Dämpfung der Baukosten führen.This requires a compound that is sufficient is ductile and equidistant can be arranged. At the same time, an industrial prefabrication is said possible to be without the individual adaptability that is particularly important when building existing or unusual Geometry essential is to affect. These features mentioned are intended for easy handling the construction site and to rationalize the construction process and thus damping of construction costs.

Darüber hinaus muss das Verbindungsmittel für den Einsatz aller Betonsorten geeignet sein.In addition, the lanyard must be used be suitable for all types of concrete.

Demnach hat die Erfindung die Aufgabe, einen schubsteifen Verbund zwischen dem Beton und einer Holz/Holzwerkstoffschicht zu gewährleisten. Es soll ein dauerhafter und tragfähiger flächiger Verbund zwischen Beton und Holz durch Aktivierung von Flächenreibungskräften zuverlässig erzielt werden. Des weiteren sollen die seit neuerem zur Verfügung stehenden Hochleistungsbetone sowie neu entwickelte Massivholz- und Holzwerkstoffe mit wesentlich verbesserten mechanischen Eigenschaften geprüft und bei Erfolg eingesetzt werden. Es soll der „Reißverschlusseffekt" durch eine qualifizierte Anordnung der Verbindungsmittel entsprechend dem Kräfteverlauf oder auch mit gleichen Abständen durch ein hochduktiles Verbindungsmittel vermieden werden .Accordingly, the invention has the task a shear-resistant bond between the concrete and a wood / wood-based material layer to ensure. It is supposed to be a permanent and stable flat bond between concrete and wood reliably achieved by activating surface frictional forces become. Furthermore, the more recently available are said to be High-performance concrete as well as newly developed solid wood and wood materials tested and significantly improved with mechanical properties Success. It is the "zipper effect" by a qualified Arrangement of the connecting means according to the course of forces or even at equal intervals can be avoided by a highly ductile lanyard.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die gestellte Aufgabe lösen lässt durch im Beton eingelassene profilierte Rippen, die mittels stiftförmiger Verbindungsmittel bzw. Verleimung kraftschlüssig mit dem Holz/Holzwerkstoff verbunden sind.The invention is based on the knowledge based on that solve the task lets through Profiled ribs embedded in the concrete, using pin-shaped connecting means or gluing force-fitting are connected to the wood / wood-based material.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß wie folgt gelöst.According to the invention, the object is achieved as follows.

Es wird ein Verbundquerschnitt geschaffen, der aus Holz oder Holzwerkstoff und Beton besteht, wobei letzterer Normalbeton oder Hochleistungsbeton sein kann. Zwischen der Holz- bzw. Holzwerkstoffschicht und der Beton schicht sind profilierte Rippen angeordnet, die in die Betonplatte hineinragen und mit dem Holz oder Holzwerkstoff durch Verbindungsmittel fest verbunden sind. Die Rippen bestehen aus Holz oder Holzwerkstoffen und laufen parallel zur Haupttragrichtung des Verbundquerschnittes.A composite cross section is created that consists of wood or wood-based material and concrete, the latter being normal concrete or can be high performance concrete. Between the wood or wood-based material layer and the concrete layer are arranged profiled ribs, which in protrude the concrete slab and with the wood or wood-based material are firmly connected by connecting means. The ribs are there made of wood or wooden materials and run parallel to the main direction of load of the composite cross section.

Die Geometrie der Rippen weist eine Profilierung auf, bevorzugt einen Hinterschnitt, das heißt eine negative Flankensteigung. Neigung und Formgebung der Rippen, zum Beispiel konkav, konvex oder variabler Neigungswinkel, kann modifiziert, abgeändert oder ergänzt werden. Zusätzlich kann eine Endverankerung vorgesehen werden. Die Rippen können einzeln oder auf einer Trägerplatte zusammengefasst angewendet werden.The geometry of the ribs has one Profiling on, preferably an undercut, that is one negative slope. Tilt and shape of the ribs to Example concave, convex or variable angle of inclination, can be modified, amended or added become. additionally an end anchorage can be provided. The ribs can be individually or on a carrier plate applied together.

Die Verbundwirkung entsteht aus dem Hinterschnitt der Rippen. Die daraus folgende Klemmwirkung führt zu einer Aktivierung der Reibungskräfte und stellt einen flächigen Verbund her. Die daraus resultierende gemeinsame Tragwirkung der Querschnittsteile als Verbundquerschnitt führt zu den bereits aufgeführten Vorteilen.The composite effect arises from the undercut of the ribs. The resulting clamping effect leads to an activation of the frictional forces and creates a flat composite. The resulting joint load-bearing capacity of the cross-sectional parts as a composite cross-section leads to the advantages already mentioned.

Die geometrische Form sowie die Anordnung der Rippen parallel zur Tragrichtung des Verbundquerschnitts erzwingen eine gemeinsame Längsverschiebung aller Verbindungsmittel. Neben der hohen Duktilität in der Verbundfuge ergibt sich daraus die Möglichkeit, die Verbindungsmittel äquidistant, also mit konstanten Abständen unabhängig vom Verlauf der Längsschubkraft anzuordnen. Gegebenenfalls wird eine zusätzliche Endverankerung erforderlich.The geometric shape as well as the arrangement of the ribs parallel to the bearing direction of the composite cross section a common longitudinal shift all lanyards. In addition to the high ductility in the Compound joint results from this the possibility of equidistantly connecting the connecting means, so with constant intervals independent of Course of the longitudinal thrust to arrange. An additional end anchor may be required.

Die Längsschubkräfte können entweder mittels stiftförmiger Verbindungsmittel (z.B. Schrauben, Nägel, o.a.) oder durch Leim übertragen werden, die Zugkräfte rechtwinklig zur Verbundfuge werden durch stift- bzw. schraubenförmige Verbindungsmittel übertragen. Werden die Rippen aufgrund ihres Faserverlaufs auf Querzug beansprucht, dienen diese Verbindungsmittel zusätzlich als Querzugbewehrung.The longitudinal thrust forces can either be by means of pin-shaped connecting means (e.g. screws, nails, o.a.) or transferred by glue the tensile forces at right angles to the composite joint are transferred by means of pin or screw-shaped connecting means. If the ribs are subjected to transverse tension due to their fiber orientation, these fasteners also serve as transverse tensile reinforcement.

Die in die Betonplatten eingelassenen Rippen werden mittels schraubenförmiger Verbindungsmittel und/oder in Kombination mit Leim mit dem Holz oder dem Holzwerkstoff schubfest und zugfest verbunden. Um den Kraftschluss zu erhöhen, kann die Rippe mit Schrauben angeschlossen werden, die zwei Gewinde mit unterschiedlicher Ganghöhe besitzen. Die Anordnung der stift förmigen Verbindungsmittel ist sowohl geneigt als auch senkrecht möglich. Die genannten schraubenförmigen Verbindungsmittel können auch als Stifte ausgebildet sein, zum Beispiel als Schrauben, Nägel, Anker, Dübel, Klammern, Bolzen oder dergleichen.Those embedded in the concrete slabs Ribs are created by means of helical Lanyards and / or in combination with glue with the wood or the wood-based material is resistant to shear and tensile strength. About the adhesion to increase the rib can be connected with screws that have two threads with different pitch have. The arrangement of the pin-shaped connecting means is both inclined and vertical possible. The helical connecting means mentioned can also be designed as pins, for example as screws, nails, anchors, dowels, Brackets, bolts or the like.

Bei der Herstellung der Verbundkonstruktion einschließlich ihrer Querschnittsteile werden ein hoher Vorfertigungsgrad und die industrielle Fertigung ermöglicht. Die Verbundmittel zwischen Rippen und Holz/Holzwerkstoff werden mechanisch durch die robusteren Rippen geschützt. Damit ist sowohl die Herstellung auf der Baustelle als auch die Vorfertigung und der Transport von Halbfertigteilen und Fertigteilen möglich. Halbfertigteile bestehen aus elementierten Holzbauteilen, wie. z.B. Brettstapelelemente oder Furnierschichtholzplatten mit bereits aufgebrachten Rippen. Das Betonieren und ggf. das Einbringen der Bewehrung erfolgt dann bauseitig (nur bei Halbfertigteilen erforderlich). Die Fertigteile besitzen bereits einen Holz/Holzwerkstoff-Beton-Querschnitt.In the manufacture of the composite structure including its Cross-sectional parts become a high degree of prefabrication and industrial Manufacturing enables. The composite means between the ribs and wood / wood material mechanically protected by the more robust ribs. So that is both the manufacture on the construction site as well as the prefabrication and transportation of Semi-finished parts and finished parts possible. Semi-finished parts exist from elementary wooden components, such as. e.g. Board stacking elements or plywood panels with ribs already applied. Concreting and, if necessary, placing the reinforcement is then provided by the customer (only required for semi-finished parts). The finished parts already have a wood / wood-material-concrete cross-section.

Aufgrund der Elementierung und leichten Anpassbarkeit des Systems sind individuelle Lösungen möglich. Die Reduzierung der Montagezeit führt zu einer besseren Witterungsunempfindlichkeit und damit auch einer höheren Ausführungsqualität der Konstruktion. Industrielle Qualitätssicherungsverfahren werden anwendbar. Durch die Vereinfachung des Bauablaufs werden bauseitige Fehlerquellen eliminiert.Because of the element and easy adaptability of the system are individual solutions possible. The reduction in assembly time leads to better weather resistance and therefore a higher one Execution quality of the construction. Industrial quality assurance procedures become applicable. By simplifying the construction process on-site error sources eliminated.

Der Planer besitzt nun die Möglichkeit, eine an den Erfordernissen ausgerichtete Konstruktion zu entwerten. So kann z.B. bei Bedarf die Klemmwirkung durch Schrauben mit zwei Gewinden unterschiedlicher Ganghöhe verstärkt werden.The planner now has the option of to devalue a construction geared to the requirements. For example, if necessary, the clamping effect by screwing with two Threads of different pitch reinforced become.

Durch eine Optimierung der Schichtdicken und deren Festigkeiten kann die Nulllinie so eingestellt werden, dass die Holzwerkstoffschicht die Zugkräfte und die Betonschicht die Druckkräfte übernimmt. Unter Umständen kann damit eine Bewehrung der Betonschicht vermieden werden.By optimizing the layer thicknesses and the strength of the zero line can be set so that the wood material layer the tensile forces and the concrete layer the Pressure forces takes over. In certain circumstances reinforcement of the concrete layer can be avoided.

Die Betonschicht kann aus Normalbeton oder einem Hochleistungsbeton wie Selbstverdichtendem Beton, Selbstverdichtendem Leichtbeton, Hochfestem Beton, Faserbeton oder dergleichen bestehen.The concrete layer can be made of normal concrete or a high-performance concrete such as self-compacting concrete, self-compacting Lightweight concrete, high-strength concrete, fiber concrete or the like exist.

Zu beachten ist, daß der Einsatz hochfester Hochleistungsbetone zu einer Verstärkung des Reißverschlußeffektes führt.It should be noted that the use high-strength high-performance concretes to reinforce the zipper effect leads.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen und abbildugnen näher erläutert.The invention is based on exemplary embodiments and map closer explained.

Eine allgemeine perspektivische Darstellung erfolgt in 1. Der Verbundquerschnitt wird durch die schubfeste Verbindung der Betonplatte mit der Holz/Holzwerkstoffplatte hergestellt. Dabei wird die Kraftweiterleitung zwischen Betonplatte und Rippe immer durch die hinterschnittene Geometrie sichergestellt (7, 8).. Variabel ist dagegen das Verbindungsmittel in der Fuge zwischen Rippe und Holz/Holzwerkstoffplatte. Infolge der hinterschnittenen Geometrie der Rippen werden Reibungskräfte aktiviert. Die daraus resultierenden Längsschub- und Querzugkräfte müssen von den Verbindungsmitteln aufgenommen werden.A general perspective view is shown in 1 , The composite cross-section is created by the shear-resistant connection of the concrete slab with the wood / wood-based board. The transmission of force between the concrete slab and the rib is always ensured by the undercut geometry ( 7 . 8th ) .. On the other hand, the connection means in the joint between the rib and the wood / wood-based panel is variable. Due to the undercut geometry of the ribs, frictional forces are activated. The resulting longitudinal thrust and transverse tensile forces must be absorbed by the connecting means.

Bei der anschließenden Betonierung wird das Holzelement gleichzeitig als Schalung verwendet.In the subsequent concreting, that will be Wooden element also used as formwork.

Beispiel 1: (3)Example 1: ( 3 )

Profilierte Rippen(2) gemäß 7 bzw. 8 werden auf einem Holzbauteil (3) wie z.B. Brettstapelelement, Furnierschichtholzplatte o.ä. befestigt. Als Verbindungsmittel werden stiftförmige Verbindungsmittel (4), wie in 9 und 10 dargestellt, verwendet, die gleichzeitig die Längsschub- und Zugkräfte aufnehmen. Die Holzschicht(en) tragen gemeinsam mit der Betonschicht und dienen als Schalung während des Betoniervorganges.Profiled ribs ( 2 ) according to 7 respectively. 8th are placed on a wooden component ( 3 ) such as board stacking element, laminated veneer wood panel or similar. attached. Pin-shaped connecting means ( 4 ), as in 9 and 10 shown, used, which simultaneously absorb the longitudinal thrust and tensile forces. The wood layer (s) support the concrete layer and serve as formwork during the concreting process.

Beispiel 2: (4)example 2 : ( 4 )

Für die Holzschicht (3) wird Dickschichtholz verwendet, wobei die oberste Schicht rippenförmig ausgefräst wird. Zwischen Rippen (2) und Holz/Holzwerkstoffplatte (3) wird eine kraftschlüssige Leimfuge (5) ausgebildet, die die Längsschubkräfte aufnimmt. Die Zugkräfte werden durch stabförmige Verbindungsmittel (9, 10) aufgenommen, die gleichzeitig die Querzugbewehrung für das Rippenprofil bilden.For the wood layer ( 3 ) thick-plywood is used, with the top layer being milled out in the form of ribs. Between ribs ( 2 ) and wood / wood-based panel ( 3 ) becomes a frictional glue joint ( 5 ) trained, which absorbs the longitudinal thrust. The tensile forces are generated by rod-shaped connecting means ( 9 . 10 ) added, which also form the transverse tensile reinforcement for the rib profile.

Anwendung als Verbunddecke im Hochbau oder als tragende Fahrbahnplatte im Brückenbau: (1)Use as a composite ceiling in building construction or as a load-bearing carriageway slab in bridge construction: ( 1 )

Horizontale Einbaulage einer Holz-Beton-Verbundkonstruktion Horizontal installation of a wood-concrete composite structure

Anwendung als Verbundwand : (2)Use as a composite wall: ( 2 )

Vertikale Einbaulage des Verbundquerschnittes, der in diesem Fall einen dreischichtigen Aufbau besitzt. Die Außenflächen werden von zwei Holz- bzw. Holzwerkstoffplatten (3) mit darauf befestigten Rippen(2) gebildet. Der Zwischenraum wird hohlraumfrei mit bewehrtem oder unbewehrtem Beton (1) verfüllt.Vertical installation position of the composite cross-section, which in this case has a three-layer structure. The outer surfaces are covered by two wood or wood-based panels ( 3 ) with attached ribs ( 2 ) educated. The space is made void-free with reinforced or unreinforced concrete ( 1 ) filled.

Die zum Ausführungsbeispiel gehörenden Abbildungen zeigen:The illustrations belonging to the exemplary embodiment demonstrate:

1 perspektivische Ansichten des Verbundquerschnitts in horizontaler Einbaulage, allgemeine Darstellung (Verbindungsmittel nicht dargestellt) 1 perspective views of the composite cross section in a horizontal installation position, general illustration (connecting means not shown)

2 perspektivische Ansicht des Verbundquerschnitts in vertikaler Einbaulage, allgemeine Darstellung (Verbindungsmittel nicht dargestellt) 2 perspective view of the composite cross-section in the vertical installation position, general illustration (connecting means not shown)

3 Verbundquerschnitt, Beispiel 1: Rippen auf Holzschicht (z.B. Brettstapelelement, Massivholz oder Holzwerkstoffplatte) aufgeschraubt 3 Composite cross-section, example 1: Ribs screwed onto a wooden layer (e.g. board stacking element, solid wood or wood-based panel)

4 Verbundquerschnitt, Beispiel 2: Rippen in oberster Lage des Dickschichtholzes ausgefräst und verleimt, stiftförmige Verbindungsmittel übertragen nur Zugkräfte 4 Composite cross-section, example 2: ribs in the top layer of the thick-plywood milled and glued, pin-shaped connecting means only transmit tensile forces

5 Längsschnitt durch Verbundquerschnitt, stiftförmige Verbindungsmittel unter 90° eingebaut 5 Longitudinal section through composite cross-section, pin-shaped connecting means installed at 90 °

6 Längsschnitt durch Verbundquerschnitt, stiftförmige Verbindungsmittel geneigt eingebaut 6 Longitudinal section through composite cross-section, pin-shaped connecting means installed inclined

7 mögliche Profilformen der Rippe 7 possible profile shapes of the rib

8 unterschiedliche Anordnung der Rippen: Einzelrippe oder auf einer Trägerplatte zusammengefasst (stiftförmige Verbindungsmittel in der Trägerplatte zur Aufnahme der Zugkräfte nicht dargestellt) 8th Different arrangement of the ribs: single rib or combined on a carrier plate (pin-shaped connecting means in the carrier plate for absorbing the tensile forces not shown)

9 stiftförmige Verbindungsmittel (Schraubenformen) 9 pin-shaped connecting means (screw forms)

10 stiftförmige Verbindungsmittel (Klammern, Schrauben, Nägel) 10 pin-shaped connecting means (clips, screws, nails)

Claims (7)

Verbundkonstruktion hoher Tragfähigkeit aus Holz oder Holzwerkstoff und Beton, dadurch gekennzeichnet, dass Holz oder Holzwerkstoff und Beton flächig verbunden sind, wobei als Verbindungsmittel zwischen Holz oder Holzwerkstoff und Beton profilierte Rippen eingesetzt werden, die mit dem Holz oder Holzwerkstoff fest verbunden sind und in den Beton hineinragen, wobei die Rippen aus Holz oder Holzwerkstoff bestehen und als Profilierung einen Hinterschnitt aufweisen.Composite construction of high load-bearing capacity made of wood or wood-based material and concrete, characterized in that wood or wood-based material and concrete are connected flat, whereby profiled ribs are used as connecting means between wood or wood-based material and concrete, which are firmly connected to the wood or wood-based material and into the concrete protrude, whereby the ribs are made of wood or wood-based material and have an undercut as a profile. Verbundkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen, die eine negative Flankensteigung aufweisen, konkav oder konvex oder mit vorgegebenem Neigungswinkel ausgebildet sind, eine Endverankerung aufweisen können einzeln oder auf einer Trägerplatte angeordnet sind.Composite construction according to claim 1, characterized in that the ribs, which have a negative slope, concave or are convex or with a predetermined angle of inclination, a Can have end anchorage individually or on a carrier plate are arranged. Verbundkonstruktion nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel zur Verbindung der Rippen an Holz oder Holzwerkstoffkonstruktionen stiftförmig ausgebildet sind, dabei auch schraubenförmig, und dass die schraubenförmige Ausgestaltung unterschiedliche Gewinde aufweist.Composite construction according to claims 1 and 2, characterized in that the connection means for connection the ribs on wood or wooden material constructions are pin-shaped are also helical, and that the helical Design has different threads. Verbundkonstruktion nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen an der Holz oder Holzwerkstoffkonstruktion verleimt sind.Composite construction according to claims 1 to 2, characterized in that the ribs on the wood or wood-based construction are glued. Verbundkonstruktion nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass neben Normalbeton auch Hochleistungsbetone eingesetzt werden.Composite construction according to claims 1 to 4, characterized in that in addition to normal concrete also high-performance concrete be used. Verbundkonstruktion nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundkonstruktionen vorgefertigt sind.Composite construction according to claims 1 to 5, characterized in that the composite structures are prefabricated are. Verbundkonstruktion nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen parallel zur Haupttragrichtung des Verbundquerschnittes verlaufen.Composite construction according to claims 1 to 6, characterized in that the ribs parallel to the main direction of support of the composite cross section.
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