DE3130445A1 - Beschlag zum querkraftbelastbaren anschluss an die stirnseite von holzbalken - Google Patents

Description

• Beschlag ztfln querkraftbelastbarefl- Anschluß
• an die Stirnseite von Holzbalken Die Erfindung betrifft einen Beschlag zum querkraftbelastbaren Anschluß an die Stirnseite von Holzbalken, bestehend aus einer an der Stirnseite anliegenden Metallplatte. Solche Beschläge dienen vornehmlich dazu, einen Biegeträger mit der Stirnseite kraftschlüssig an ein anderes Bauteil anzuschließen, z.B. an einen Querträger oder eine Stütze aus Stahl oder Holz oder an eine Wand aus Mauerwerk oder Beton.
• In erster Linie befaßt sich die Erfindung mit der Befestigung dieses Beschlages in der Balkenstirnseite. Aus dem Balkenende müssen möglichst hohe Auflagerkräfte in die Stirnplatte aus Metall eingeleitet und dabei gleichzeitig die in Balkenrichtung verlatfenden Druck- und Zugkräfte aufgenommen werden, die durch die Ausmittigkeit der Kraftübertragung entstehen. Zusätzlich sollen Zug- und Druckkräfte und gegebenenElls Kipp-, Biege- und Torsionsmomente übertragen werden können.
• Zur Befestigung der mit dem Balken verbundenen Metallplatte an dem anderen Bauteil werden Vorschläge gemacht; hierzu kann man aber auch herkömmliche Befestigungsmittel verwenden, die mit der Metallplatte verbunden werden bzw. an ihr angreifen.
• Ein bekannter Beschlag dieser Art besteht aus einer flach-profilierten Metallplatte, die mit Holzschrauben an der Balkenstirnseite festgeschraubt wird. Dieser Beschlag ist nur wenig belastbar, da die Schraubverbindung im Hirnholz nicht tragfähig ist. Ferner kennt man Balkenschuhe aus dünnem, gelochtem Stahlblech, die das Balkenende umfassen und mit ihren nach innen gebogenen Schenkeln an dem anderen Bauteil befestigt werden können. Diese Balkenschuhe sind ebenfalls wenig belastbar und außerdem wenig feuerbeständig, da die Metallteile des Beschlages außen liegen. Von besserer Tragfähigkeit und Feuerbeständigkeit sind Stirnb.eschläge aus T-Stahl, dessen Steg in einen senkrechten Schlitz in der Mitte der Balkenstirnseite eingesetzt und mit Stab-Dübeln oder Bolzen im Balken verankert ist. Das ist wegen der zusätzlichen auf Abscheren beanspruchten Verbindungsmittel und der notwendigen Präzision sehr arbeitsaufwendig.
• Schließlich gibt es zum Anschluß an Balkenstirnseiten die verschiedenen Dübel besonderer Bauart nach DIN 1052, Bl 2, Ringdübel und Krallendübel nach verschiedenen Konstruktionen. Diese Dübel sind im Hirnholz schwach belastbar und aufwendig in der Herstellung.
• Die Erfindung hat die Aufgabe, einen hochbelastbaren und feuerbeständigen Beschlag zum querkraftbelastbaren Anschluß an die Stirnseite von HolzbAlken, bestehend aus einer an der Stirnseite anliegenden Metallplatte zur Verfügung zu stellen, der einfach herstellbar und mit einfachen Mitteln an der Balkenstirnseite zu befestigen ist Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Metallrippe, die aus der Anlagefläche der Metallplatte auskragt und senkrecht zur Belastungsrichtung verläuft und eine zur Metallrippe parallele dünne Metallasche. Die Platte wird mit der Metallrippe und der Metallasche in passende Schlitze in der Balkdnstirnseite eingesetzt und dort verankert, indem von der unteren oder oberen Balkenseite z.B. Nägel durch die Metalllasche hindurchgetrieben werden. Die Querkräfte werden vom Balken über die auskragende Rippe auf die Platte übertragen. Die im Holz verankerte Metallasche fängt die Zugkraft auf, die aus der Exzentrizität der Krafteinleitung entsteht und in Balkenrichtung verläuft; die korrespondierende entgegengesetzt parallele Druckkraft wird über den Kontakt zwischen de Metallplatte und der Balkenstirnseite oberhalb der Metallasche aufgenommen. Der Beschlag hat durchweg gleichen Auerschnitt und kann auf einfache Weise im Aluminium-Straqpressverfahren hergestelltwerden.
• Die Platte läßt sich leicht in die Balkenstirnseite einsetzen; zur Vorbereitung des Balkens brauchen lediglich Sägeschlitze in die Stirnseite eingebracht zu werden. Die Einbettung aller tragenden Teile im Holz gibt dem Beschlag eine gute Feuerbeständigkeit.
• Die Krafteinleitung in die Metallplatte und damit die Tragfähigkeit des Beschlages lassen, sich wesentlich verbessern, indem die Metallplatte mit mehreren auskragenden Metallrippen versehen wird. Die Rippen können gleiche Ausknaglänge haben. Noch besser ist die Krafteinleitung, wenn die Auskraglänge der Rippen zur Balkenoberseite hin abnimmt, da weiter oben liegende Rippen wegen der zusätzlichen Quer zum belastung des Balkens geringer belastbar sind.
• Mit der Metallasche wird die Platte wie beschrieben im Balken verankert. Außer Nägeln kann man dazu auch entsprechende Befestigungsmittel verwenden wie Schrauben, Bolzen, Stabdübel oder dergleichen, die von der unteren oder oberen Balkenseite aus durch die Metalllasche hindurch eingesetzt werden. Die Lasche kann aus dem Ende einer Mdtallrippe oder auch unmittelbar aus der Anlagefläche der Metallplatte auskragen.
• Sie muß dünn sein und darf keine Auflagekräfte (Querkräfte) anziehen, da sonst unkontrollierter Kraftfluß auftreten und die Belastung der Einspannstelle in der Platte durch das Kragmoment zu groß werden kann. Dafür werden Laschen, die aus dem Ende einer Rippe auskragen, auch an deren Unterseite angeordnet, damit sie nicht automatisch die Kontaktfläche vergrößern.
• Die Lasche befindet sich vorzugsweise im unteren Bereich der Metallplatte. Sie kann sogar am unteren Ende angebracht sein und .an der Balkenunterseite anliegen. Wegen der besseren Feuerbeständigkeit sollte sie jedoch in einen Schlitz in der Balkenstirnseite eingesetzt werden.
• Man kann auch mehrere Metallaschen vorsehen Wenn sich eine Lasche im oberen Bereich und eine Lasche im unteren Bereich befindet, kann der Beschlag auch Zugkräfte aus dem Balken, Biegemomente und Torsionsmomente übertragen.
• Die Metallplatte kann schmaler sein als der Holzbalken. Dann kann man sie vollständig in die Balkenstirnfläche einlassen und erhält so eine seitliche Ilolzüberdeckung.
• Einen Beschlag nach dieser Erfindung kann man auch aus zwei übereinander angeordneten Metallplatten herstellen, die an ihrem Stoß durch eine Falzverbindung miteinander verkoppelt sind.
• Zur Verbindung der Metallplatte mit dem anderen Bauteil könnenbeliebige herkömmliche Befestigung mittel dienen, die auf der Außenseite der Metallplatte angreifen oder damit verbunden sind. Als Verbindungsmittel mit dem anderen Bauteil kann man auf der Außenplatte z.B.auch Verklinkungen, Verzahnungen oder ähnliche Elemente vorsehen, die parallel zu den Rippen 5 verlaufen. Mit solchen Elementen kann die Metallplatte z.B. in entsprechende Elemente einer korrespondierenden Ankerplatte eingesetzt werden, die sich an dem anderen Bauteil befindet. Bei der Herstellung des Beschlages im Stranpressverfahren können derartige Elemente in die Außenseite der Platte eingeformt werden.
• -Im Folgenden werden das Prinzip der Erfindung und Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert: Abbildung 1 zeigt den waagrechten Balken 1 im seitlichen Längsschnitt. An die Stirnfläche 2 ist die Metallplatte 3 angelegt und dort eingelassen. Die Platte 3 wird in Richtung der Querkraft 4 belastet, wenn der Balken in der üblichen Weise als Biegeträger dient und über die Platte 3 an einer nicht dargestellten Stütze oder Wand befestigt ist. Aus der Anlageseite der Platte ragt eine Rippe 5 heraus, die in einen entsprechenden Schlitz in der Balkenstirnseite eingesetzt ist. Die Querkräfte 4 werden über die Rippe 5 auf die Platte 3 übertragen. Aus der Metallplatte 3 ragt die dünne Lasche 6 hervor und über einen schmalen Schlitz in den Balken hinein. Die von unten eingeschlagenen Nägel 7 verankern die Lasche und damit den ganzen-Beschlag im Balken. Gleichzeitig fängt die Lasche die an dieser Stelle in Balkenlängsrichtüng wirkende Zugkraft auf, die durch die Exzentrizität der eingeleiteten Auflager-Kraft und der Rippenkontaktfläche entsteht. Die zugehörige Druckkraft des Kräftepaars wird an der vertikalen Druckkontaktfläche der Metallplatte in die Balkenstirnseite eingeleitet.
• Abbildtifl'g -2 zeigt im Längsschnitt eine Ausführungsform mit einer,oberen Zuglasche und einer unteren Zuglasche. Die obere Zuglasche ragt unmittelbar aus der Metallplatte heraus.D ie untere Lasche ragt aus der Unterseite der untersten Rippe. Die Querkraft wird hier von drei gleich großen Rippen in die Metallplatte eingeleitet. Dieser Beschlag ist außer für die Übertragung von Querkraft auch zur Übertragung von Zugkräften aus dem Balken sow ie von Biege-und Torsionsmomenten geeignet.
• Abbildung 3 zeigt in Längsschnitt einen aus zwei übereinanderliegenden Platten zusammengesetzten Beschlag. Die obere und die untere Platte sind am Stoß 18 durch eine konische Falzverbindung 19 miteinander verkoppelt, die in Abbildung 4 in vergrößertem Maßstab dargestellt ist.
• Abbildung 5 zeigt eine Metallplatte mit auskragenden Rippen von nach unten zunehmender Kraglänge. Hier ist die Zuglasche beispielhaft am unteren Ende der Metallplatte angeordnet und liegt somit an der Balkenunterseite an.
• Abbildung 6 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Beispiel für ein einfaches Anschlußelement für die Befestigung der Platte an einem anderen Bauteil.
• Die Platte 3 ragt seitlich über die Balkenbreite hinaus und ist mit Bohrungen 9 versehen. so können der Beschlag und damit der Balken, z.B. aus Brettschichtholz bestehend, mit Nägeln, Schrauben oder Bolzen stirnseitig an einem Querträger oder an einer Mauer befestigt werden.
• Abbildung 7 zeigt einen Balken in perspektivischer Darstellung, bei welchem die Metallplatte 3 schmaler ist als die Stirnfläche 2 des Balkens 1. Die Platte ist vollkommen in die Stirnfläche eingelassen.
• Ein weiteres Mittel zum Anschluß des Beschlages an einem anderen Bauteil ist in Abbildung 8 im Längsschnitt und in Abbildung-10 in der Ansicht von unten dargestellt. In den Balken 1 ist die Platte 3 mit drei gleich langen Rippen 5 eingelassen und mit der Lasche 6 und den Nägeln 7 befestigt. Die Platte 3 besitzt auf ihrer Oberseite durchlaufende, waagerechte Rillen 10 und an deren Oberkante durchgehende Haken 11. Damit kann die Platte 3 in eine korrespondierende Ankerplatte 12 mit korrespondierenden durchgehenden und waagerechten Widerlagern 13 eingehängt werden.
• Die Ankerplatte 12 ist mit Bolzen 14 und Krallendübeln 15 an dem anderen Bauteil befestigt, der Stütze 16. Zur Sicherung der Verbindung zwischen der Metallplatte und der Ankerplatte dient der Verschlußstift 17, der in eine waagerechte Rille zwischen beiden Platten eingeschoben werden kann und so die vertikale Bewegung beider Platten zueinander blockiert.
• Abbildung 9 zeigt die Verhakung der Rillen in vergrößertem Maßstab.

Claims (10)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Beschlag (um querkraftbelastbaren Anschluß an die Stirnseite 2 von Holzbalken, t1, besteherd aus einer an der der Stirnseite 2 anliegenden Metallplatte 3,g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h eine Metallrippe 5, die aus der Anlagefläche der Metallplatte 3 auskragt und senkrecht zur Kraftrichtung verläuft und eine zur Metallrippe 5 parallele dünne Metallasche 7.
2. 2. Beschlag nach Anspruch 1 g e k e n n z e 1 c h n e t d u r c h mehrere aus der Metallrippe 3 auskragende Metallrippen 5.
3. 3. Beschlag nach Anspruch 2 d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die Auskraglänge der Metallrippen 5 zur Balkenoberseite hin abnimmt.
4. 4. Beschlag nach Ansprüchen 1 bis 3 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Metallasche 7 aus einer Metallrippe 5 auskragt.
5. 5. Beschlag nach Ansprüchen 1 bis 3 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Metalllasche 7 unmittelbar aus der Anlagefläche der Metallplatte 3 auskragt.
6. 6. Beschlag nach Ansprüchen 1 bis 5 g e k e n n z e i c h n e t, d u r c h mehrere Metallaschen.
7. 7. Beschlag nach Ansprüchen 1 bis 6 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sich mindestens eine Metallasche 7 im unteren Bereich der Metallplatte 3 befindet.
8. 8. Beschlag nach Ansprüchen 1 bits 7 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Beschlag schmaler als der Holzbalken 1 ist.
9. 9. Beschlag nach Ansprüchen 1 bis 8 g e k e n nz e i c h n e t d u r c h mehrere übereinander angeordnete Metallplatten 3, die am Stoß 18 durch eine konische Falzverbindung 19 miteinander verkoppelt sind.
10. 10. Beschlag nach Ansprüchen 1 bis 9 g e k e n nz e i c h n e t d u r c h Verklinkungen oder Verzahnungen 11 oder ähnliche Elemente auf der Außenseite der Metallplatte 3 zum Anschluß der Platte an einen anderen Bauteil, die parallel zu den Rippen 5 verlaufen.