Holzbalken Bei einem auf Biegung belasteten Voll holzbalken ist. die obere und untere Rand zone wesentlich stärker beansprucht als der mittlere Teil des Querschnittes. Das Material ist deshalb bei diesem nur ziun Teil ausge nützt.
Man hat durch Verleimen von drei nor malen Brettern im Querschnitt I-förmige Bal ken geschaffen. Hierbei ergibt sich aber eine starke Beanspruchung des .Steges und der nur schmalen Leimfugen zwischen Steg und Flanschholz sowie häufig eine Deformation des Querschnittes, wenn sich der Steg ver zieht. Andere Ausführungen erfordern eine Verleimung des Steges in 'Schichten mit ver schiedener Faserrichtung.
Der den Gegenstand der Erfindung bil dende Holzbalken bringt eine der Eigenart des Holzes angepasste, verbesserte Querschnitt form für Balken und Träger. Die Profile fol gen mit ihrer Form dem Kräfteverlauf im Querschnitt.
Die beiliegende Zeichnung stellt einige Ausführungsbeispiele des Holzbalkens gemäss der Erfindung im Querschnitt dar. Es zeigen: Fig. 1 einen Balken mit senkrechter Schichtung, Fig. 2 einen Balken mit waagrechter Schichtung, Fig. 3 einen Balken mit waagrechter Schichtung, Fig.4 eine weitere Ausführungsform, Fig.5 eine weitere Ausführungsform, Fig. ss,
6a das Material des Balkens nach Fig.4 mit Schnittlinien, Fig. 7, 7a das Material des Balkens nach Fig. 5 mit Schnittänien, Fig. 8 einen weiteren Balken.
Fig. 1 stellt .einen aus neun Einzelteilen bestehenden Balken im Querschnitt mit auf rechter Schichtung dar, bei dem der Steg durch ein in ganzer Höhe durchgehendes, nur durch rechtwinklige Schnitte begrenztes Brett 1 gebildet wird, an dem seitlich je zwei Flanschhölzer 2 und 3 anschliessen, die aussen durch rechtwinklige Schnitte und innen ge gen die Mitte des Balkens gerichtet durch schiefwinklige Schnitte begrenzt sind,
wobei die seitlichen Flächen '21 des Steges mit den anschliessenden Flächen 20 der Flansche einen stumpfen Winkel b einschliessen. Die neun Hölzer sind miteinander verleimt.
Fig. 2 zeigt einen Basken im Querschnitt, der aus fünf horizontalen .Schichten, näm lich aus einem mittleren, nur durch recht- winklige Schnitte begrenzten Stegteil 4 und zwei sich nach aussen verdickenden, nur durch schiefwinklige Schnitte begrenzten, trapezför- migen ?Stegteilen 5 gebildet ist,
an welche die beiden Flanschhölzer @6 geleimt sind. Die Seitenflächen der. .Stegteile schliessen unter einander einen stumpfen Winkel a und mit der anstossenden FTanschfläche ebenfalls einen stumpfen Winkel b ein.
Fig. 3 zeigt einen ebenfalls aus fünf Teilen in horizontaler Schichtung zusammen- gesetzten Ballen, bei dem zwischen den Steg 4 und die Flanschhölzer 6 im Querschnitt trapezförmige Zwischenstücke 5 eingeleimt sind, deren abgeschrägte :Seitenkanten zu den Seitenflächen des .Steges 4 den stumpfen Win <I>kel</I> a und zur anstossenden Fläche .des Flan sches 6 den stumpfen Winkel b bilden.
Fig.4 zeigt einen Balken aus vier gleich .hohen, waagrecht geschichteten Hölzern, von denen die beiden mittleren Steghölzer 7 mit ihren Seitenflächen in diejenigen der beiden trapezförmigen äussern Flanschhölzer 8 über gehen und den stumpfen Winkel b bilden.
Fig. 5 zeigt einen Balken aus drei waag recht geschichteten Teilen, die zusammen aus einem einzigen rechteckigen Balken bzw. einer Bohle gewonnen- sind, wobei das fertige Profil des Balkens annähernd doppelt so hoch wie der Ausgangsquerschnitt ist.
Der Steg 9 verdickt sich von der Mitte aus nach aussen, seine Seitenflächen bilden zusammen den stumpfen Winkel a. Die Flanschhölzer 10 sind nach beiden Seiten abgeschrägt und ihre entsprechenden Flächen stehen zu den Steg- flächen im stumpfen Winkel b.
Dieser' Balken <B>;</B> ergibt bei sparsamem Materialverbrauch ein statisch sehr günstiges Profil mit- organischem Übergang vom .Steg zum Flansch und eine breite Leimfläche.
Die Verfahrensweise zur einfachen und holzsparenden Gewinnung der Balkenteile ist beispielsweise in den Fig.6 und ssa für die Balken nach Fig.4 dargestellt. Aus einer Bohle -11, die in der Breite oder Dicke aus ; mehreren Teilen bestehen kann und die zwei parallele Aussenflächen 2.2y 2.3 aufweist, wer .den von diesen Aussenflächen aus in zwei Richtungen verlaufende Schnitte 13 geführt und dadurch die im Querschnitt trapezför- urigen Gurthölzer 8 gewonnen.
Bei der An ordnung der Schnitte 13 kann. zwecks Aus- nützung des Holzes die Waldkante der Bohle 11 berücksichtigt werden.
Für den .Steg werden die zuvor in zwei ; Schichten miteinander verleimten Bohlen 1'2, die ebenfalls aus mehreren Teilen bestehen können, mittels der Schnitte 14 in die ein zelnen Steghölzer 7 abgeteilt. Hierauf werden die Teile 7 und 8 zum Balkenprofil gemäss Fig.4 verleimt. Auf ähnliche Weise können für die Balken nach Fig. 1 die CTurthölzer 2 und 3 unter sich in Schichten verleimt und dann durch schräge und rechtwinklige Schnitte getrennt werden.
Eine andere Verfahrensweise, mittels der die Balken nach F'ig.5 sehr wirtschaftlich erzeugt werden können, ist in den Fig. 7 und 7a dargestellt. Sie geht von Kanthölzern mit geringen Querschnitten oder dicken Bohlen aus. Mittels der vier gleichen, von den zu einander parallelen Aussenflächen 22, 23 des Kantholzes 15 aus bis zur Mittelachse schräg nach einwärts geführten Einschnitte, die wie der in zwei Richtungen verlaufen, wird dieses in drei Teile getrennt..
Der mittlere Teil 9 dient unmittelbar als Steg, die äussern Teile 10 werden auf Fugenbreite mit der Abfla chung 16 versehen und mit dem Steg zum fertigen Balken gemäss Fig. 5 verleimt. Sollen höhere Profile hergestellt werden, so wird das Stegholz in der Mitte längs der punktier ten Linie 17 der Fig. 7 in zwei Stücke 9 auf getrennt und diese an ihrer Schmalseite mit einem rechtwinklig geschnittenen Zwisehen- stück 18 verleimt.
Statt. der Abflachung 16 der Flanschhölzer 19 können diese in ihrer Form belassen und dafür an den äussern Kanten der Steghölzer 9 das Gegenprofil ein gefräst werden. Ein solcher Balken ist in Fig.8 dargestellt. Auch hier sind die sich berührenden .Seitenflächen des Steges mit denen des Flansches im stumpfen Winkel zu sammenstossend.
Für die Sichtflächen der Balken wie auch für die Leimflächen können die mit Kreis sägen gefrästen Schnittflächen beibehalten werden, ohne diese zu hobeln. Die beschriebenen Balken können wie ge wöhnliche verleimte Träger speziellen Zwecken angepasst werden. .Sie können zum Beispiel in der Mitte überhöht oder in der Längsrich- - tung konisch ausgebildet und ferner gebogen werden.
Bei verjüngten oder gebogenen Bal ken kann die mittlere Stegpartie vorerst. in die gewünschte Form gebracht und nachher der geraden und parallelen Flanschhölzer auf geleimt werden.
Wooden beam In the case of a full wooden beam that is subjected to bending loads. the upper and lower edge zone stressed much more than the middle part of the cross-section. The material is therefore only used for two parts.
You have created by gluing three normal boards in cross-section I-shaped beams. However, this results in a heavy load on the web and the only narrow glue joints between the web and flange timber and often a deformation of the cross-section when the web warps. Other designs require the web to be glued in layers with different fiber directions.
The subject of the invention bil Dende wooden beam brings an improved cross-sectional shape adapted to the nature of the wood for beams and girders. The shape of the profiles follows the distribution of forces in the cross-section.
The accompanying drawing shows some exemplary embodiments of the wooden beam according to the invention in cross section. They show: FIG. 1 a beam with vertical stratification, FIG. 2 a beam with horizontal stratification, FIG. 3 a beam with horizontal stratification, FIG. 4 another Embodiment, Fig. 5 another embodiment, Fig. Ss,
6a the material of the beam according to FIG. 4 with cutting lines, FIGS. 7, 7a the material of the beam according to FIG. 5 with cutting lines, FIG. 8 another beam.
Fig. 1 shows .ein beam consisting of nine individual parts in cross-section with stratification on the right, in which the web is formed by a full-height board 1, limited only by right-angled cuts, to which two flange timbers 2 and 3 adjoin each side which are limited on the outside by right-angled cuts and on the inside directed towards the center of the beam by oblique cuts,
wherein the lateral surfaces '21 of the web with the adjoining surfaces 20 of the flanges enclose an obtuse angle b. The nine pieces of wood are glued together.
2 shows a cross-section of a basque made up of five horizontal layers, namely a central web part 4 delimited only by right-angled cuts and two trapezoidal web parts 5 which thicken outward and are delimited only by oblique cuts is formed
to which the two flange timbers @ 6 are glued. The side faces of the. Bar parts form an obtuse angle a with one another and an obtuse angle b with the adjoining flange surface.
3 shows a bale also composed of five parts in horizontal stratification, in which intermediate pieces 5 trapezoidal in cross-section are glued between the web 4 and the flange timbers 6, the beveled side edges of which to the side surfaces of the web 4, the blunt win I> kel </I> a and to the abutting surface of the flange 6 form the obtuse angle b.
4 shows a bar made of four equally .height, horizontally layered timbers, of which the two middle web timbers 7 with their side surfaces in those of the two trapezoidal outer flange timbers 8 and form the obtuse angle b.
FIG. 5 shows a bar made of three horizontally layered parts which are obtained together from a single rectangular bar or a plank, the finished profile of the bar being approximately twice as high as the initial cross section.
The web 9 thickens outward from the center, its side surfaces together form the obtuse angle a. The flange timbers 10 are beveled on both sides and their corresponding surfaces are at an obtuse angle b to the web surfaces.
This' bar <B>; </B> results in a structurally very favorable profile with an organic transition from the web to the flange and a wide glue surface with economical material consumption.
The procedure for the simple and wood-saving production of the beam parts is shown, for example, in FIGS. 6 and ssa for the beams according to FIG. From a plank -11 that is made in width or thickness; can consist of several parts and which has two parallel outer surfaces 2.2 and 2.3, cuts 13 running in two directions are made from these outer surfaces and the cross-sectionally trapezoidal chords 8 are obtained.
In the arrangement of the cuts 13 can. For the purpose of utilizing the wood, the edge of the wood of the plank 11 must be taken into account.
For the .steg the previously in two; Layers of planks 1'2 glued to one another, which can also consist of several parts, are divided into the individual web timbers 7 by means of the cuts 14. The parts 7 and 8 are then glued to form the beam profile according to FIG. In a similar manner, for the beams according to FIG. 1, the C-shaped timbers 2 and 3 can be glued together in layers and then separated by oblique and right-angled cuts.
Another procedure, by means of which the bars according to FIG. 5 can be produced very economically, is shown in FIGS. 7 and 7a. It is based on squared timber with small cross-sections or thick planks. By means of the four identical incisions made from the parallel outer surfaces 22, 23 of the squared timber 15 up to the central axis obliquely inward, which run in two directions like the one, this is separated into three parts.
The middle part 9 serves directly as a web, the outer parts 10 are provided with the flattening 16 across the joint width and glued to the web to form the finished beam according to FIG. If higher profiles are to be produced, the bridge timber is separated into two pieces 9 in the middle along the dotted line 17 in FIG. 7 and these are glued on their narrow side with a cross piece 18 cut at right angles.
Instead of. the flattening 16 of the flange timbers 19, these can be left in their shape and the counter-profile can be milled on the outer edges of the web timbers 9. Such a bar is shown in Figure 8. Here, too, the touching side surfaces of the web with those of the flange collide at an obtuse angle.
For the visible surfaces of the beams as well as for the glue surfaces, the cut surfaces milled with circular saws can be retained without planing them. The beams described can be adapted for special purposes like ordinary glued beams. For example, they can be raised in the middle or conical in the longitudinal direction and also be bent.
In the case of tapered or curved beams, the middle web section can initially. brought into the desired shape and then glued to the straight and parallel flange timbers.