DE19701458C1 - Holzbauverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Holzbauverbindung, insbeson­ dere für Tragwerke.

Verbindungselemente zum Einsatz an unterschiedlichen Bauelementen, und zwar unterschiedlich insbesondere so­ wohl hinsichtlich Form als auch Material, sind in viel­ fältigen Ausführungsformen bekannt. Ihnen kommt insbe­ sondere bei Konstruktionssystemen eine besondere Bedeu­ tung zu, die Belastungen ausgesetzt sind, wie dies bei­ spielsweise bei Gebäuden und dgl. der Fall ist. Hier ha­ ben sich verschiedenartige Tragsysteme durchgesetzt, die sowohl hinsichtlich der einzusetzenden Materialien als auch der kräftemäßigen Belastungen den unterschiedlich­ sten Anforderungen gerecht werden müssen. Dies gilt vor­ rangig für die Tragfähigkeit der Einzelteile und des Gesamtaufbaues - auch unter Berücksichtigung der Zweck­ mäßigkeit sowie für den optischen Gesamt- und Detailein­ druck.

Ein typisches Beispiel für die hier angesprochenen Kon­ struktionen 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 so­ wie 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, Kanthöl­ zern, Brettern sowie in jüngster Zeit Kreuzbalken in Frage, die im Vergleich zur Größe ihres Querschnitts re­ lativ 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. quer zur Balkenlängsachse im Bereich von Nut- und Federver­ bindungen eingetriebene Dübel mit Bolzen und zusätzli­ chen Schraubnägeln oder Nagelanschlüsse mit Decklaschen oder Zapfen mit quergerichteten Hartholzdübeln oder eingelassener T-Stahl mit Stabdübeln oder Zapfen, ins­ besondere Scherzapfen und dgl. mehr. Stirnseitige An­ schlüsse können bekanntermaßen auch durch einen soge­ nannten 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 üb­ rigen angepaßt und aufwendig und häufig vor Ort in mon­ tageunfreundlichen 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 zu­ sätzliche Kaschierungsmaßnahmen vorgenommen.

In dem Bestreben, diese Nachteile zumindest zu verrin­ gern, sind Vorschläge gemacht worden, die eine stirnsei­ tige Verbindung der vorgenannten Tragelemente, insbeson­ dere von Holzträgern vorsehen. Hierzu gehört eine Dübel­ verbindung, die mit Stahlankern arbeitet, die in Holz­ werkstoffe eingeklebt werden. Dazu muß zunächst stirn­ seitig eine Ausfräsung vorgenommen werden, um den Dübel einzusetzen und dort zu verkleben, mit dem dann ein ent­ sprechender Aufsatz als Verbindungsmittel in Eingriff gebracht wird. Abgesehen davon, daß wegen der Notwendig­ keit einer zuverlässigen Klebeschicht sowie werkzeugbe­ dingt die Tiefe der Ausfräsung und damit die Dübellänge und damit wiederum die Trag-, insbesondere die Zugfähig­ keit 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 quer zur Tragelementlängsachse ein­ gebrachte Stabdübel benötigen. Dieses bekannte System besteht aus fünf Grundelementen, nämlich Stabdübeln, Ankerkörper, Vergußmasse, Anschlußschraube und An­ schweißmuffe. Dieses bekannte System weist somit zumin­ dest auch die zuvor aufgezeigten Nachteile auf, wobei zusätzlich die Verfüllung mit Vergußmörtel und die be­ reits angesprochene optische Beeinträchtigung zu erwäh­ nen sind.

In der EP 0 159 452 A1 werden Knotenpunktverbindungen für Holzstäbe dargestellt und beschrieben, die für Fach­ werke, d. h. nur für Zug- und Druckstäbe geeignet sind. Beim Stand der Technik, wie beispielsweise Fig. 3 in der EP 0 159 452 A1 zeigt, muß eine gezielte, dem Verbin­ dungselement hinsichtlich Länge und Tiefe angepaßte Ausnehmung in einem zusätzlichen Arbeitsschritt in die Balkenteile eingebracht werden.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Holzbau­ verbindung vorzuschlagen, die die vorerwähnten Nachteile nicht besitzt, sich vielmehr insbesondere dadurch aus­ zeichnet, 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.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Holzbauver­ bindung, insbesondere einem Verbundanker gemäß dem Pa­ tentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen die­ ser 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 anschlie­ ßendes Verbinden dieser Teile zu einem neuen Balken ent­ steht, wobei durch die dann innen liegenden, ursprüng­ lich die Außenfläche des Baumes bzw. der Bäume bildenden gewölbten Flächen eine sich im wesentlichen zentrisch längs durch den Kreuzbalken erstreckende Öffnung ent­ steht.

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 gleich­ zeitig widerstandsfähigerem Außenbereich das Verbin­ dungselement innenliegend angeordnet ist und damit bezo­ gen auf den Balken in der nicht kraftübertragenden Ebene (neutrale Faser), was statisch eigentlich unüblich ist, denn normal wäre es vielmehr, beim Kreuzbalken bei­ spielsweise in den vier Ecken je ein Verbindungselement vorzusehen, wie auch bekannte Verbindungsarten von Kreuzbalken zeigen, nicht jedoch im Zentrum. Beim erfin­ dungsgemäßen 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 zu­ nutze, daß eine bei Kreuzbalken ohnehin vorhandene zen­ trische Axialausnehmung für die Einlage des Verbin­ dungselementes genutzt wird.

Schließlich bewirkt das weitere zur Erfindung gehörende Merkmal des gezielten Zurückversetzens des eingelegten Verbindungselementes gegenüber der Balkenstirnholzflä­ che, das zum sogenannten "Vorholz" führt, eine wesent­ lich günstigere Zerlegung der Zugkraft in die Ringzug­ kraft, da es einen flacheren Kräftekegel und eine grö­ ßere Umfangsfläche für die Kraftübertragung schafft, an­ dererseits die ein Spalten begünstigenden, radial nach außen gerichteten Kraftkomponenten über eine größere Um­ fangsfläche aufgenommen bzw. abgeleitet werden können.

Der erfindungsgemäße Vorschlag, der ein von den bisher bekannten Verbindungsvorschlägen völlig abweichenden Weg einschlägt, ermöglicht erstmalig eine Art "Innen-Verna­ gelung", die unvorhersehbare Einsatzmöglichkeiten eröff­ net. Abgesehen von der dadurch möglichen, materialspa­ renden Verkürzung der tragende Belastungen übernehmenden Verbindungsmittel besticht die neuartige Verbindung durch einen einfachen Aufbau, der keiner sichernden zu­ sätzlichen Elemente bedarf.

Dabei sind je nach Abmessungs- und räumlichen Gegeben­ heiten sowie Belastungsanforderungen vielfältige, im einzelnen erhebliche Vorteile mit sich bringende Ausge­ staltungen realisierbar. Dies trifft sowohl für den Ver­ bundanker 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 aus­ geführt, so wird dadurch ein noch sichererer Halt er­ zielt mit der Folge, daß der Verbundanker kürzer gehal­ ten werden kann. In diesem Sinne kann eine weitere Ver­ besserung dadurch erzielt werden, daß die Kernoberfläche geriffelt oder mit Erhebungen versehen ist. Auch hin­ sichtlich der Querschnittsform des Kerns sind verschie­ dene Ausqestaltungen möglich; so kann der Kern einen runden, insbesondere kreisrunden Querschnitt oder auch einen mehreckigen, insbesondere quadratischen oder drei­ eckigen 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 her­ ausgestellt hat. In dieses Innengewinde kann beispiels­ weise ein Gewindezapfen od. dgl. eingeschraubt werden, der an seinem freien Ende zusätzlich Anschlußelemente tragen kann oder auch haken-, kugel-, knopf-, 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 Bau­ element 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 unregel­ mäßig 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 Bela­ stungsmöglichkeit 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 Verbund­ ankers 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 benachbar­ ten Parallelreihe stehen können.

Zwar ist die Anzahl der in jede der beiden oben angege­ benen Richtungen weisenden Dornenreihen je nach Anforde­ rung beliebig, jedoch haben sich bei einem rautenförmi­ gen, insbesondere quadratischen 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 ver­ laufen.

Wie bereits erwähnt, besitzen die Dorne in ihrer ein­ fachsten 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 je­ doch 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 ver­ bunden, 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 herge­ stellt werden. Insgesamt bieten sich als Herstellungs­ verfahren insbesondere Pressen, Stanzen, Drücken, Kan­ ten, Nibbeln, Fräsen, Drehen und/oder geeignete Umform­ verfahren je nach Material und Anforderungen an.

Wie bereits erwähnt, wird mit dem erfindungsgemäßen Ver­ bundanker ein Verbundsystem möglich, mit dem eine stirn­ seitige Verbindung von Tragelementen zu schaffen ist. Die in diesem Zusammenhang erwähnte quasi Innenvernage­ lung des Verbundankers im Tragelement wird dadurch er­ reicht, 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 beste­ hen, wie dies beispielsweise bei sogenannten Kreuzbalken der Fall ist, die aus vorzugsweise vier entsprechend zu­ geschnittenen Balkenvierteln mit dem Fachmann geläufi­ ger, spezieller Ausrichtung der Jahrringe zu einander zusammengeleimt werden, um dadurch eine besonders hohe Tragfähigkeit zu erreichen.

Für die Ausrichtung und Lage der Verbundanker sind ver­ schiedene Positionen möglich, wobei im Normalfall jeder Balken an jedem Ende einen Anker erhält. Für kurze Bal­ ken 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 emp­ fiehlt sich u. a. an Kreuzungspunkten, an denen dann ein oder mehrere weitere Balken, die jeweils stirnseitig mit dem im Kreuzungspunkt angeordneten Anker verbunden wer­ den, angeschlossen werden.

Der Anker kann stirnseitig mit einem Außengewinde bzw. einem aufgesetzten oder angegossenen Gewindestift ver­ sehen sein, um das vorstehende Teilstück entsprechend zu nutzen, z. B. auch in Form einer Knopfstange, oder durch seitliche Anbindungsmöglichkeiten, z. B. mittels quer verlaufender Innengewinde. Durch die zurückversetzte Lage des Verbundankers entsteht ein sogenanntes "Vorholz", das die mit dem Anker bezweckte Wirkung noch erhöht, d. h. diesen noch wirkungsvoller gegen Heraus­ reißen sichert.

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 wer­ den.

Wie bereits erwähnt, eignet sich das erfindungsgemäße Verbundsystem für mannigfaltige Konstruktionen, wie Holz-Holz-, Holz-Stahl- und/oder Holz-Stahl-Beton-Kon­ struktionen, sowie selbstverständlich auch in Kombina­ tion mit Kunststoff als Tragelement und auch in anderen als den zuvor angegebenen Werkstoffkombinationen derar­ tiger Bauelemente aus Verbundwerkstoffen.

Mit der Erfindung, die zu einem 100%igen Übertragungs­ wirkungsgrad führt, wird in wirtschaftlich und ökolo­ gisch vorteilhafter Weise erhebliches Holzvolumen ge­ spart, 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 zeitspa­ rend. So erübrigen sich beispielsweise bei Konstruktio­ nen, an denen Holzbalken Verwendung finden, die nunmehr aufgrund ihrer schlankeren Ausführung mit zwei Arbeits­ kräften 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 Massenarti­ kel rationell möglich.

Baukonstruktionen, die mit den bisherigen Verbindungs­ mitteln 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 ande­ ren, bisher nicht erreichten Formen realisieren.

Das Einpressen des Verbundankers während des Produkti­ onsprozesses - Verleimung mit anschließender Verpressung der Balkenteilstücke - ist äußerst maßgenau und unter optischer Beobachtung möglich, was bei den eingangs er­ wähnten, bisher bekannten stirnseitigen Verbindungsvor­ schlägen nicht der Fall ist, da bei diesen der Dübel bzw. Anker in ein vorgebohrtes, nicht einsehbares Sack­ loch einzufügen und dort nicht einsehbar verleimt bzw. querverdübelt werden muß. Dem gegenüber werden bei der Erfindung die Balkenteile zu einem kompletten Balken so zusammengeleimt, daß das Einlegen des Verbundankers in einem Zwischenstadium erfolgt, z. B. wenn die beiden un­ teren Hälften eines Kreuzbalkens verleimt sind, zu wel­ chem Zeitpunkt dann der Verbundanker genau, gegebenen­ falls mit Hilfe einfacher Lasertechniken wiederholbar, sogar auf den Millimeter genau positioniert werden kann. Sobald der Anker entsprechend eingelegt ist, kann zur Lagefixierung ein Vorpressen 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 un­ teren Teil des Balkens eingedrückt bzw. gepreßt werden; im Falle des erwähnten Vorpressens des Ankers in die untere Balkenhälfte wird dieser dann während der Endver­ leimung bis zur endgültigen Tiefe in die untere Balken­ hälfte gedrückt. Daraus wird deutlich, daß für das Ein­ bringen des erfindungsgemäßen Verbundankers im Unter­ schied zum Stand der Technik praktisch keine Zeit benö­ tigt wird.

Wie die vorstehenden Ausführungen zeigen, eignen sich Kreuzbalken hervorragend für das erfindungsgemäße Ver­ bundsystem, da diese von Hause aus aufgrund der entspre­ chenden 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 Verbundan­ kers Großkonstruktionen nicht mehr im Werk vorbereitet werden müssen, sondern die Einzelteile auf der Baustelle maßgenau verschraubt und somit durch die daraus folgen­ den Transporterleichterungen Transportkosten eingespart werden können.

Durch die zuverlässige 100%ige Kraftübertragung sind auch die statischen Berechnungen leichter durchzuführen und können bezüglich der Verwendung bestimmter Materia­ lien und der vorzusehenden Dimensionierungen einfacher typisiert und damit zukünftig spezielle Statiken leich­ ter und damit auch preiswerter erstellt werden.

Diese Vorteile kommen schließlich auch dem Bauherrn ins­ besondere 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 Ei­ geninitiative 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.

Anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind, wird die Erfin­ dung nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die zusammengeleimte untere Hälfte eines Kreuz­ balkens längenmittig unterbrochen;

Fig. 2 das Kreuzbalkenteil gemäß Fig. 1 mit endseitig je einem eingelegten Verbundanker;

Fig. 3 einen weiteren Schritt im Herstellungsprozeß des Verbundsystems, und zwar kurz vor dem Zu­ sammenfügen der beiden geleimten Kreuzbalken­ teile;

Fig. 4 den fertiggestellten Kreuzbalken mit eingepreß­ ten Verbundankern und endseitigen Anschlußmög­ lichkeiten;

Fig. 5 eine Sprengbilddarstellung eines relativ kurzen Kreuzbalkens mit durchgehendem Verbundanker;

Fig. 6a bis 6e verschiedene Querschnittformen der Anker­ kerne; und

Fig. 7 eine Draufsicht auf einen Verbundanker.

Die Erfindung wird am Beispiel der Herstellung eines Verbundsystems mit einem Kreuzbalken beschrieben.

Fig. 1 zeigt die untere Hälfte 1 eines Kreuzbalkens - im Mittelteil unterbrochen, um eine verkürzte Darstellung zu erreichen - die in bekannter Weise aus zwei zusammen­ geleimten Teilbalkenstücken 1a und 1b besteht. Stirnsei­ tig ist der Verlauf der Jahrringe schematisch einge­ zeichnet. Durch das spezielle Zusammenfügen der entspre­ chend zugeschnittenen Teilstücke 1a und 1b ergibt sich oberseitig eine nutartige Rinne 2.

Gemäß Fig. 2 sind in diese Rinne 2 zwei erfindungsgemäße Verbundanker 3 - im gezeigten Ausführungsbeispiel an je­ dem Ende der unteren Balkenhälfte 1 einer - eingelegt, und zwar im hier gezeigten Ausführungsbeispiel mit par­ allel und senkrecht gerichteten Dornen 4 auf dem Anker­ kern 5, der im übrigen stirnseitig mit einer zentralen Ausnehmung 6 versehen ist. Im vorangegangenen Beschrei­ bungsteil wurde im einzelnen ausführlich dargelegt, in welcher Weise die einzelnen Bestandteile des erfindungs­ gemäßen Verbundankers 3 gestaltet und ausgeführt sein können.

Im weiteren Verlauf des Herstellungsverfahrens wird dann eine entsprechend aus zwei Teilbalkenstücken 7a und 7b bestehende obere Kreuzbalkenhälfte 7 zusammengeleimt und gemäß Fig. 3 von oben auf die gemäß Fig. 2 vorbereitete untere Kreuzbalkenhälfte 1 gepreßt und mit dieser verleimt, wobei die Dorne 4 - ihre "Antipoden" sind in der Darstellung bereits in die untere Kreuzbalkenhälfte 1 eingedrungen - in die obere Kreuzbalkenhälfte 7 ge­ preßt bzw. gedrückt werden.

Nach Beendigung des Preß- und Verleimvorgangs ergibt sich das erfindungsgemäße Verbundsystem gemäß Fig. 4, in der zur Verdeutlichung die beiden endseitigen Verbundan­ ker 3 gestrichelt sichtbar gemacht wurden. Im übrigen zeigt Fig. 4 eine Möglichkeit einer endseitigen Anbin­ dung an den Verbundankern 3 in Form einer in die mit In­ nengewinde versehene Ausnehmung 6 eingedrehten Schraube 8 mit Sechskantkopf. Wie bereits an anderer Stelle aus­ geführt, sind selbstverständlich Modifikationen sowohl des Stirnendes der Anker selbst als auch der gegebenen­ falls daran zu befestigenden Anbindungselemente möglich. Insbesondere kann jeder Verbundanker mit senkrecht zur Längsachse verlaufenden, gegebenenfalls durchgehenden Innengewinden versehen sein, die dann entsprechend wei­ tere, richtungsmodifizierbare Anbindungsmöglichkeiten, beispielsweise in Form von schräg und/oder quer verlau­ fenden Gewindespindeln ermöglichen.

In Fig. 5 ist ein relativ kurzer Kreuzbalken kurz vor Fertigstellung des Verbundsystems dargestellt, der mit einem durchgehenden Verbundanker 3 versehen ist, von dem zur Vereinfachung der Darstellung ähnlich wie in den zu­ vor erläuterten Fig. 2, 3 und 4 nur eine Reihe Dorne 4 vollständig dargestellt ist, während von der Reihe auf der benachbarten Schrägfläche - der Kern des hier dar­ gestellten Verbundankers ist im Querschnitt quadra­ tisch - nur einige Dorne 4a aus Gründen der Übersicht­ lichkeit eingezeichnet sind.

Fig. 6 zeigt einige mögliche Kernquerschnitte, nämlich Fig. 6a einen quadratischen Kernquerschnitt 5a, wobei Fig. 6b schematisch die Einlage in einem Balken 1/7 in Stirnansicht wiedergibt.

Fig. 6c zeigt einen achteckigen Querschnitt 5b, während in Fig. 6d ein kreisringförmiger Querschnitt 5c und in Fig. 6e ein dreieckiger Querschnitt 5d gezeigt ist. In sämtlichen Stirnansichten der Fig. 6 ist die Anbindungs­ möglichkeit am Verbundanker 3 in Form eines Innengewin­ des 6 angedeutet.

Des weiteren zeigt die Fig. 6 eine Möglichkeit der Par­ allelausrichtung der Dorne 4, und zwar jeweils zur Hälfte senkrecht nach oben und zur anderen Hälfte entge­ gengesetzt senkrecht nach unten, wobei in diesem Fall dann die Einpreßkräfte zum Zusammenfügen der beiden Balkenhälften in Richtung der Längsachse der Dorne 4 verlaufen. Die Dreiecksform gemäß Fig. 6 kann sich ins­ besondere da empfehlen, wo die untere Hälfte des Ver­ bundelements auf der Leimfläche eben gestaltet ist. Selbstverständlich könnten aber auch bei einem Drei­ eckquerschnitt nach unten gerichtete Dorne 4 vorgesehen werden.

Schließlich ist in Fig. 7 ein erfindungsgemäßer Verbund­ anker in Draufsicht dargestellt, und zwar in der Ausfüh­ rung mit achteckigem Kernquerschnitt und mit in Paral­ lelreihen zueinander versetzt ausgerichteten Dornen 4 und 4a. Die stirnseitige Ausnehmung in Form eines Innen­ gewindes 6 ist gestrichelt ebenfalls erkennbar.

Die Zeichnungen verdeutlichen am Beispiel nur einiger der möglichen Ausführungsformen zum einen den einfachen Aufbau und zum andern die äußerst günstige und zeitspa­ rende Herstellung des Verbundsystems, wobei hier noch­ mals zu betonen ist, daß, wie in der der Zeichnungser­ läuterung vorangehenden Beschreibung ausgeführt, mannig­ faltige Modifikationen möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (36)

1. Holzbau-Verbindung, insbesondere für Tragwerke, be­ stehend aus mindestens

• 1. - einem Kreuzbalken (1, 7) und
• 2. - mindestens einem im Bereich der axialen Ausneh­ mung (2) des Kreuzbalkens mit seinem äußeren Ende gegenüber der Balkenstirnfläche zurückver­ setzt eingelegten Verbundanker (3),
• 3. - der aus einem stangenförmigen Kern (5) mit
• 4. - abstehenden Dornen (4, 4a) sowie
• 5. - einer Anschlußmöglichkeit (6) an mindestens ei­ nem Kernende besteht.

2. Verbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen geradlinigen Kern (5).

3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen wellenförmigen Kern.

4. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn­ zeichnet durch einen im Querschnitt runden Kern (5c).

5. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn­ zeichnet durch einen im Querschnitt kreisrunden Kern (5c).

6. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn­ zeichnet durch einen im Querschnitt mehreckigen Kern (5a, 5b, 5d).

7. Verbindung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ei­ nen im Querschnitt dreieckigen Kern (5d).

8. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekenn­ zeichnet durch eine geriffelte Kernoberfläche.

9. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekenn­ zeichnet durch eine Kernoberfläche mit Erhebungen.

10. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekenn­ zeichnet durch ein stirnseitiges Innengewinde (6) an mindestens einem Kernende.

11. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ge­ kennzeichnet durch eine quer zur Kernlängsachse verlaufende Anschlußmöglichkeit, insbesondere In­ nengewinde.

12. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dorne (4, 4a) ein­ stückig mit dem Kern (5) verbunden sind.

13. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dorne (4, 4a) parallel zueinander ausgerichtet sind.

14. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dornachsen senkrecht zur Kernlängsachse verlaufen.

15. Verbindung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Hälfte der Anzahl der Dorne (4, 4a) in eine Richtung und die andere Hälfte in die entgegengesetzte Richtung weisen.

16. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dorne (4, 4a) gleich­ mäßig auf der Außenfläche des Kerns verteilt sind.

17. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dorne unregelmäßig auf der Kernaußenfläche verteilt sind.

18. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dorne (4, 4a) in pa­ rallelen Reihen auf der Außenfläche des Kerns (5) angeordnet sind.

19. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dorne (4) einer Reihe versetzt zu den Dornen (4a) zumindest einer benach­ barten Parallelreihe angeordnet sind.

20. Verbindung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, da­ durch gekennzeichnet, daß jeweils vier Dornenreihen in eine Richtung weisen.

21. Verbindung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dornenreihen geradli­ nig und parallel zur Kernlängsachse verlaufen.

22. Verbindung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dornenreihen diagonal verlaufen.

23. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, ge­ kennzeichnet durch eine abgestufte Oberfläche der Dorne (4, 4a).

24. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, ge­ kennzeichnet durch mindestens eine Hinterschneidung an jedem Dorn (4, 4a).

25. Verbindung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidung den Dorn (4, 4a) umlaufend ausgebildet ist.

26. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, ge­ kennzeichnet durch eine spiralförmig umlaufende Wulst auf der Dornoberfläche.

27. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, ge­ kennzeichnet durch eine sägezahnförmige Dornober­ fläche.

28. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, da­ durch gekennzeichnet, daß der Verbundanker (3) ge­ gossen ist.

29. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, da­ durch gekennzeichnet, daß der Verbundanker durch Pressen, Stanzen, Drücken, Kanten, Nibbeln, Fräsen, Drehen und/oder Umformen hergestellt ist.

30. Verbindung nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verbundanker (3) aus Eisen, Tem­ perguß, Stahlguß, Messing, Aluminium oder Keramik besteht und/oder aus Blechen hergestellt ist.

31. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, da­ durch gekennzeichnet, daß der Verbundanker (3) wäh­ rend des Herstellungsprozesses des Holzbauelements, insbesondere eines Balkens (1, 7) in dieses bzw. diesen eingepreßt wird.

32. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, ge­ kennzeichnet durch je einen Verbundanker (3) an je­ dem Ende des Balkens (1, 7).

33. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, da­ durch gekennzeichnet, daß der Verbundanker (3) sich durch die gesamte Balkenlänge erstreckt.

34. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 33, da­ durch gekennzeichnet, daß der bzw. die Verbundanker (3) in der Zugzone liegt bzw. liegen.

35. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 34, da­ durch gekennzeichnet, daß der bzw. die Verbundanker (3) in mindestens einer Symmetrieachse liegen.

36. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 35, ge­ kennzeichnet durch beidendige Anschlußmöglichkeiten.