EP3363961A1 - Storey ceiling structure and building made of wood - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a wooden floor slab construction and a wooden building.
- the wooden cross and side members must be adapted in thickness to the load to be supported. For column spacings of 8 by 8 meters, this would mean a thickness of the longitudinal and / or transverse beams of about 1 m. Due to the reduction in the height of the room caused by this thickness, such support distances in timber construction are not possible today with the wooden constructions of the prior art.
- the construction of multi-storey buildings in timber construction is limited by the characteristics of the wood.
- the longitudinal and / or cross member lie on a lower support, while the upper support in turn rests on the longitudinal and / or cross member.
- the fiber direction of the longitudinal and / or transverse beams lies in the plane of the floor slab, ie at right angles to the columns.
- wood has the property of being very stable to longitudinal forces acting on the wood, but very weakly perpendicular to the grain. If there is now a support on a transverse and / or longitudinal beam, the entire force of the upper support is transmitted first to the transverse and / or longitudinal beams and only from there to the lower support.
- the by the upper support load to be supported limited by the transverse stability of the longitudinal and / or cross member.
- Multi-storey buildings multiply the weight of a column on the transverse and / or longitudinal beams. Therefore, an excessive number of floors in timber construction is not possible today.
- the support structure has a modular construction of columns and columns made of steel or reinforced concrete to support the floors of timber structures.
- the support structure has a modular construction of columns and columns made of steel or reinforced concrete to support the floors of timber structures.
- the loads of multi-storey buildings made of wood can be worn.
- this has the disadvantage that the support structure can not be made of wood.
- DE2108524 discloses a support structure of steel, reinforced concrete or plastic.
- the floor slab construction has a first lower wooden support for supporting a floor slab, a first upper wooden support for supporting a further floor slab and a first wooden support head for introducing the forces of the floor slab into the first lower wooden support.
- the first column head rests on the first lower wooden column, and the first upper wooden column rests directly on the first lower wooden column.
- the task is further solved by a wooden component, preferably a plate.
- the wood component comprising at least a first wood layer having a first main fiber direction and at least one second wood layer parallel to the at least one wood layer having a second main fiber direction, wherein one of the two outermost wood layers of the layer is a first wood layer and the other of the two outermost wood layers of the layer is one second layer of wood is.
- Examples of such wooden components are the wooden components of the floor slab.
- Such a wooden component has the advantage that it transmits the same force in both main fiber directions.
- the first column head has a recess, and the first upper wooden support and / or the first lower wooden support is / are guided through the recess of the first column head, so that the first upper wooden support can be supported directly on the first lower wooden support.
- the recess it is achieved that the first column head can rest on the support in the edge region of the recess and, in spite of the closed floor slab, the upper one Support on the lower support rests directly through the recess, without the weight of the upper support acting on the floor ceiling.
- the first upper wood support and the first lower wood support are inserted into the recess of the first support head so that the first upper wood support is supported within the recess of the first support head directly on the first lower wood support.
- the first lower wood support is steppedly stepped on the side facing the first support head so that the first lower wood support is inserted into the recess of the first support head, and the first support head with the edge of the recess formed on the first lower step Wooden support rests.
- the first lower wooden support and / or the first upper wooden support has a major fiber direction perpendicular to the floor or surface side of the first support head. This has the advantage that the support is designed to be very stable in the direction of support.
- the first wooden support head has a first main fiber direction and a second main fiber direction, wherein the first main fiber direction and the second main fiber direction are perpendicular to each other and disposed in the plane of the floor slab. Due to the rectangular arrangement, forces in the plane of the column head or the floor slab can be optimally transmitted.
- the first column head has a plurality of wood layers, wherein in the plurality of wood layers, a first wood layer having the first main fiber direction alternates with a second wood layer having the second main fiber direction.
- the first wood layer has at least two wood elements adjacent to one another in the layer plane in the direction of the second main fiber direction
- / or the second wood layer has at least two wood elements adjacent to one another in the layer plane in the direction of the first main fiber direction
- the at least two wood elements are a wood layer a wood element of a first kind of wood and a wood element of a second kind of wood.
- the layering of different types of wood produces areas of the first type of wood, areas of the second type of wood and areas of the first and second types of wood.
- the first wood layer has three wood elements adjacent to one another in the layer plane in the direction of the second main fiber direction, and / or the second wood layer has three wood elements adjacent to one another in the layer plane in the direction of the first main fiber direction, wherein the three wood elements of a wood layer alternately form a wood element first type of wood and a wooden element of a second type of wood.
- This embodiment is particularly advantageous if in the middle of another type of wood, usually a more stable than to be used in the edge areas.
- the support head comprises at least a first region having a plurality of wood layers of a first species, at least a second region having a plurality of layers of wood of a second species and at least a third region having a plurality of layers of wood in which the first species and the second type of wood alternates, on.
- the recess is disposed in the second region, and the second species is more stable than the first species of wood.
- the second species is more stable than the first species of wood.
- the floor slab construction comprises the floor slab having the first pillar head and a secondary structure, the secondary structure comprising a plurality of wood layers, wherein in the plurality of wood layers a first wood layer having the first main fiber direction with a second wood layer having the second main fiber direction alternates.
- the layer thickness and / or the main fiber direction of the plurality of wood layers of the substructure corresponds to the layer thickness and / or the main fiber direction of the plurality of wood layers of the column head.
- the secondary structure is connected frontally with an end face of the column head.
- the secondary structure is arranged frontally spaced with a front side of the column head by a gap, and the substructure is connected to the support head via a filled in the gap adhesive layer.
- the uppermost layer of the column head has a major fiber direction that is perpendicular to the major fiber direction of the lowermost layer of the column head.
- the top layer of the substructure has a major fiber direction that is perpendicular to the major fiber direction of the bottom layer of the substructure.
- the floor slab construction comprises a second lower pillar, a third lower pillar, a fourth lower pillar, a second upper pillar resting on the second lower pillar, a third upper pillar resting on the third lower pillar, a fourth upper support lying on the fourth lower support, wherein the floor slab further comprises a resting on the second lower support second column head, resting on the third lower support third column head and resting on the fourth lower support fourth column head, wherein the secondary structure comprises four first auxiliary support members connecting two adjacent support heads and having at least one second sub-support member connecting the four first sub-support members forming a closed surface of the floor slab between the four first sub-support members.
- the column head forms a parallelepiped with two surface sides parallel to the first and second main fiber directions, with two end sides arranged parallel to the first main fiber direction and with two end sides arranged parallel to the second main fiber direction.
- the floor slab construction has the further floor slab on the upper columns.
- Fig. 1 shows an example of a building 1 with a floor slab construction according to the invention.
- the building has a base plate 3, three storey ceilings 2 and an upper floor ceiling 4.
- Each floor 2 and 4 lies on at least one support 5.
- a floor slab 2 or 4 rests on at least four pillars.
- Fig. 2 1 shows an exemplary embodiment of a floor slab 2.
- the floor slab 2 comprises a plurality of support heads 6, a plurality of first auxiliary support parts 7 and a plurality of second secondary support parts 8.
- the first auxiliary support parts 7 and the second auxiliary support parts 8 form a secondary structure of the floor slab 2.
- Each column head 6 has a recess 9, which is formed, an upper support 5, which is arranged between the floor slab 2 and an overlying floor slab, directly on a lower support 5, which supports the floor slab 2, support.
- Direct support should mean that the force of the upper support 5 is mainly introduced into the lower support 5 and only a small or vanishing proportion of the force is introduced into the floor 2. This can be done by resting the upper support 5 on the underlying support 5 or by resting the upper support 5 on a wood transfer element having a main fiber direction parallel to the main fiber direction of the upper and lower support 5 and in turn rests on the lower support 5.
- Fig. 3 shows a three-dimensional view of the isolated from the floor slab 2 support head 6.
- the support head 6 forms a plate with two surface sides 10 and four end faces 11. In most cases, the surface of the surface sides 10 is greater than that of the end faces 11, but invention is not limited to this.
- the plate preferably forms a cuboid, ie the six sides 10 and 11 are perpendicular to the sides adjacent to you.
- the support head 6 can also form other plate shapes and also the end faces can be formed obliquely, concave or convex instead of rectangular.
- the first minor carrying parts 7 in Fig. 2 are preferably also cuboid formed with two surface sides and four end faces.
- Each first auxiliary carrying part 7 connects two support heads 6.
- an end face of the first auxiliary carrying part 7 is connected to an end face 11 of one of the support heads 6.
- the end face 11 of a further column head 6 is also connected on the opposite end face of the secondary support member 7 on the front side of the first auxiliary support member 7.
- Each column head 6 is connected at two, three or four end faces 11 with the end face of a first secondary support member 7, depending on whether the column head 6, at a corner, at the edge or in the middle of the building or the floor ceiling.
- four support heads 6, which are each connected to four first auxiliary bearing parts 7 form a square or a rectangular plate whose center has a square or rectangular recess.
- the second auxiliary bearing parts 8 are preferably also cuboid with two surface sides and four end faces.
- the recess between the four first auxiliary bearing parts 7 is closed by at least one second auxiliary bearing part 8.
- two second side support members 8 are used to close the recess. Every second secondary carrying part 8 in Fig. 2 thus connects with the four end faces of the front sides of three first auxiliary bearing parts 7 and the adjacent further second secondary support part. 8
- the column head 6 is made of wood.
- the wood is preferably plywood, for example, cross laminated or veneered plywood, with wood fibers oriented differently in adjacent layers.
- Fig. 4A , B, C shows an example of a wood construction of the column head 6.
- Fig. 4A shows a plan view of the upper surface side 10 of the support head 6.
- Die Figs. 4B and 4C each show an end face 11 of the column head 6.
- the support head 6 consists of alternating first layers 12 and second layers 13.
- the first layers 12 are made of wood with a first main fiber direction 14, the second layers 13 are made of wood with a second main fiber direction 15.
- the first main fiber direction 14 and the second Main fiber direction 15 different directions.
- the first main fiber direction 14 is arranged perpendicular to the second main fiber direction 15.
- the first and second main fiber directions 14 and 15 are both arranged in the plane of the layers.
- the main fiber directions 14 and 15 intersect the four end faces 11 and run parallel to the two surface sides 10.
- each main fiber direction 14 and 15 are parallel to two end faces 11 and perpendicular to the remaining two end faces 11.
- the support head 6 is preferably solid.
- the column head 6 is formed of two types of wood. Each layer consists of three juxtaposed wooden elements, which are in the respective main fiber direction 14 or 15 of the layer extend over the entire length of the support head 6 and are at right angles to the corresponding main fiber direction 14 or 15 of the layer next to each other.
- Fig. 4A is the top layer of the support head 6, which is a first layer 12 to see.
- the two outer wood elements consist of the first wood species 16 and the central wood element of the second wood species 17.
- the three wood elements of the uppermost layer each extend in the direction of the first main fiber direction 14 over the entire length of the support head 6 and are in the direction of the second Main fiber direction 15 arranged side by side.
- Fig. 4A also shows in dashed lines the wood elements of lying directly under the top layer second layer 13.
- the three wood elements of lying below the top layer second layer 13th and all other second layers 13 each extend in the direction of the second main fiber direction 15 over the entire length of the support head 6 and thus at right angles to the wood elements of the uppermost layer and all other first layers 12.
- the three wood elements of the second layer 13 below the uppermost layer and all other second layers 13 are arranged side by side in the direction of the first main fiber direction 14.
- nine different areas are formed by the stratification described. Due to the central arrangement of the central wood element of each layer, a central region of the support head 6 is formed, in which all the central wood elements intersect, and thus consists exclusively of the second type of wood 17.
- the border of the recess 9 thus consists of the second type of wood 17.
- the wood types 16 and 17 change from layer to layer. If one now chooses the second type of wood 17 more stable than the first type of wood 16, it forms in the center of the Support head 6 in the region of the recess 9 greater stability than in the edge regions.
- Different types of wood can include not only different types of trees, but also different types of processing of the wood of the same tree species.
- the first type of wood 16 may be spruce plywood
- the second type of wood 17 may beech veneered plywood. Since beech is harder than spruce, the central area is more stable.
- Fig. 5 shows a section through a support head 6 and through an upper and lower support 5.
- the lower support 5 has a cross section which is larger than the recess 9 of the support head 6.
- At the upper end of the lower support 5 reduces the cross section of the lower support 5 on the cross section of the recess or smaller.
- a step 18 is formed, on which the support head 6 can rest.
- the upper support 5 also has a reduced cross-section at the bottom, which is also inserted into the recess 9 of the support head until the upper support 5 rests on the lower support.
- the weight force can be transmitted from the floor slab 2 via the step 18 to the lower support 5.
- the weight of the upper support 5 can be transferred to the lower support 5 without additional load for the floor slab 2.
- Fig. 6 shows an embodiment of a projectile level 2 with a lower support 5.
- the first side support member 7 and the second side support member 8 has a hollow box structure of perpendicularly arranged transverse struts, which is covered at the top and bottom by at least one layer of wood.
- the at least one layer of wood on the top and bottom consists in this embodiment each of two layers, which are not shown here for better representation of the hollow box structure.
- the layers on and below the hollow box structure alternately have a first and a second layer each having a first main fiber direction 14 and a second main fiber direction 15.
- the layers on and under the Box body structure of the first and second side support members 7 and 8 are compared to the support head 6 formed so that the first layers opposite to the end faces of the support head 6 and the first or second side support member to be connected 7 or 8 and correspondingly also the second layers.
- Fig. 7 shows a section through the junction between the support head 6 and the first auxiliary bearing member 7.
- the supporting frontal connection between an end face 11 of the support head 6 and an end face of the first auxiliary support member 7 is achieved by an adhesive layer 19.
- Fig. 8 shows an alternative embodiment of the side support members 7 and 8.
- the first and second side support members 7 and 8 are made of solid wood, which alternately first layers 12 and second layers 13 has.
- the layers are respectively arranged identically in the support head 6, in the first auxiliary support part 8 and the second auxiliary support part 9, so that the layers of the same main fiber direction are opposite to the end sides of all the parts to be joined.
- the floor slab 2 in each layer has the same main fiber direction.
- the power is transferred to either the first main fiber 14 or the second main 15.
- the load-bearing end connection between an end face 11 of the support head 6 and an end face of the first auxiliary support part 7 is achieved by an adhesive layer 19.
- the achievement of a bearing connection is achieved as follows. First, the end faces of the parts to be joined are arranged so that the layers facing the same main fiber direction and the parts to be joined form a gap between the end faces. In this position, the two parts to be joined are fixed. The gap between the parts to be joined is sealed at the edges, eg by filling. Thereafter, the gap of the gap 19 is filled with adhesive. When the adhesive has cured, there is a load-bearing connection.
- the adhesive used is preferably a two-component adhesive, the two components of which are mixed during filling into the gap 19. By mixing the two components, the adhesive begins to cure. For example, the adhesive PURBOND CR 421 from the Swiss company Purbond was tested as an adhesive.
- This two-component polyurethane casting resin is approved by the Deutsches Institut für Bautechnik under the approval number Z-9.1-707 for gluing steel rods into load-bearing timber components and is freely available.
- This adhesive measured a bond between two wooden elements with tensile strengths of up to 20 Newton per square millimeter (N / mm 2 ).
- N / mm 2 the formation of large floor slabs 2 by the frontal bonding of support heads 6, secondary supporting parts 7 and 8 is possible, which distribute the force over the entire plane of the floor slab 2 evenly and transfer to the supports 5.
- the joint may be provided by alternative bonding means such as steel jointing means rather than by gluing.
- all parts of the floor slab 2, that is, the pillar heads 6, the first minor supporting parts 7 and the second minor supporting parts 8, are constructed so that the uppermost layer has a main fiber direction perpendicular to the main fiber direction of the lowermost layer.
- the top and bottom layers are always formed with the same main fiber direction, otherwise the plates warp.
- this has the disadvantage that the plates in the main fiber direction of the top and bottom layers are more stable than in the other of the two main fiber directions of the plate. Therefore, the disadvantage of warping the plates is intentionally taken into account here in order to provide plates which are equally stable in both main fiber directions.
- the force can now be applied to a floor slab 2 in the plane of the floor slab 2 itself and not via separate supports in one Support 5 are introduced and at the same time the forces of the upper floors of the upper support 5 are introduced directly to the lower support 5.
- the floor slab 2 itself as a force-transmitting element, eliminating additional support for the floor slab 2 and the floor slab 2 can be made thinner than a corresponding support.
- This construction enables floor slabs 2 to be achieved with column spacings of eight by eight meters.
- the floor slab 2 preferably forms a plate of the same thickness over the entire plane of the floor slab, which itself acts as a supporting element for the floor slab 2 and requires no additional supporting support.
- the first and second main fiber directions 14 and 15 of the adjacent layers of the elements of the floor slab were perpendicular to each other. Other angles between the major fiber directions and a greater number of major fiber directions could also occur.
- the three different layers could have major fiber directions, each at 60 ° to each other, so that power transfers in the projectile plane would work along three directions.
- the forces could possibly be better directed to the column head.
- such constructions are more complicated.
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Abstract
Geschossdeckenkonstruktion aufweisend eine erste untere Holzstütze (5) zur Abstützung einer Geschossdecke, eine erste obere Holzstütze (5) zur Abstützung einer weiteren Geschossdecke und einen ersten Stützenkopf (6) aus Holz zur Einleitung der Kräfte der Geschossdecke in die erste untere Holzstütze (5). Der erste Stützenkopf (6) liegt auf der ersten unteren Holzstütze (5) auf. Die erste obere Holzstütze (5) stützt sich direkt auf der ersten unteren Holzstütze ab.A floor slab construction comprising a first lower wooden support (5) for supporting a floor slab, a first upper wooden support (5) for supporting a further floor slab and a first wooden support head (6) for introducing the forces of the floor slab into the first lower timber support (5). The first column head (6) rests on the first lower wooden support (5). The first upper wooden support (5) is supported directly on the first lower wooden support.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Geschossdeckenkonstruktion aus Holz und ein Gebäude aus Holz.The invention relates to a wooden floor slab construction and a wooden building.
Es ist bekannt, Gebäude aus Holz zu fertigen. Dabei werden Geschossdecken in der Regel auf Geschossdeckenkonstruktionen aufgelegt. In der Regel werden die Stützen, die das Geschoss tragen, mit einem Konstrukt aus Quer- und/oder Längsträgern verbunden, und auf diesen Quer und/oder Längsträgern die Geschossdecke aufgelegt. Solche Konstruktionen haben aber eine Reihe von Nachteilen.It is known to make wooden buildings. In this case, floor slabs are usually placed on floor slab constructions. In general, the supports that carry the projectile, connected to a construct of transverse and / or longitudinal members, and placed on these transverse and / or longitudinal beams, the floor ceiling. But such constructions have a number of disadvantages.
Wenn stützenfreie Räume gewünscht werden, müssen die Querund Längsträger aus Holz in der Dicke an die zu tragende Last angepasst werden. Bei Stützenabständen von 8 mal 8 Meter würde dies eine Dicke der Längs- und/oder Querbalken von ca. 1 m bedeuten. Aufgrund der durch diese Dicke verursachten Reduktion der Raumhöhe sind deshalb solche Stützenabstände im Holzbau heute mit den Holzkonstruktionen des Stands der Technik nicht möglich.If column-free rooms are desired, the wooden cross and side members must be adapted in thickness to the load to be supported. For column spacings of 8 by 8 meters, this would mean a thickness of the longitudinal and / or transverse beams of about 1 m. Due to the reduction in the height of the room caused by this thickness, such support distances in timber construction are not possible today with the wooden constructions of the prior art.
Auch der Bau von mehrgeschossigen Gebäuden ist im Holzbau durch die Charakteristika des Holzes limitiert. Die Längs- und/oder Querträger liegen auf einer unteren Stütze auf, während die obere Stütze wiederum auf dem Längs- und/oder Querträger aufliegt. Die Faserrichtung der Längs- und/oder Querträger liegt aber in der Ebene der Geschossdecke, d.h. rechtwinkelig zu den Stützen. Holz hat aber die Eigenschaft, sehr stabil gegenüber einwirkenden Kräften in Längsrichtung der Faserung des Holzes zu sein, aber sehr schwach rechtwinkelig zu der Faserung. Liegt nun eine Stütze auf einem Quer- und/oder Längsbalken auf, so wird die ganze Kraft der oberen Stütze zuerst auf den Quer- und/oder Längsbalken übertragen und erst von dort auf die untere Stütze. Somit ist die durch die obere Stütze zu tragende Last durch die Querstabilität der Längs- und/oder Querträger limitiert. Mehrgeschossige Gebäude vervielfachen die Gewichtskraft einer Stütze auf die Quer- und/oder Längsbalken. Deshalb ist eine zu hohe Anzahl von Stockwerken im Holzbau heute nicht möglich.The construction of multi-storey buildings in timber construction is limited by the characteristics of the wood. The longitudinal and / or cross member lie on a lower support, while the upper support in turn rests on the longitudinal and / or cross member. However, the fiber direction of the longitudinal and / or transverse beams lies in the plane of the floor slab, ie at right angles to the columns. However, wood has the property of being very stable to longitudinal forces acting on the wood, but very weakly perpendicular to the grain. If there is now a support on a transverse and / or longitudinal beam, the entire force of the upper support is transmitted first to the transverse and / or longitudinal beams and only from there to the lower support. Thus, the by the upper support load to be supported limited by the transverse stability of the longitudinal and / or cross member. Multi-storey buildings multiply the weight of a column on the transverse and / or longitudinal beams. Therefore, an excessive number of floors in timber construction is not possible today.
Deshalb gibt es im Stand der Technik keine mehrgeschossigen Gebäude mit grossen Stützenabständen, deren Stützenkonstruktionen auch aus Holz sind.Therefore, there are in the prior art no multi-storey buildings with large column distances whose support structures are also made of wood.
In der Patentschrift
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Geschossdeckenkonstruktion aus Holz zu finden, die grosse Stützenabstände und mehrgeschossige Gebäude erlaubt und die keine Stahl oder Stahlbetonelemente benötigt.It is an object of the invention to find a wooden floor slab construction which allows large pillar distances and multi-storey buildings and which does not require steel or reinforced concrete elements.
Erfindungsgemäss wird dieses Ziel mit einer Geschossdeckenkonstruktion erreicht. Die Geschossdeckenkonstruktion weist eine erste untere Holzstütze zur Abstützung einer Geschossdecke, eine erste obere Holzstütze zur Abstützung einer weiteren Geschossdecke und einen ersten Stützenkopf aus Holz zur Einleitung der Kräfte der Geschossdecke in die erste untere Holzstütze auf. Der erste Stützenkopf liegt auf der ersten unteren Holzstütze auf, und die erste obere Holzstütze stützt sich direkt auf der ersten unteren Holzstütze ab.According to the invention, this object is achieved with a floor slab construction. The floor slab construction has a first lower wooden support for supporting a floor slab, a first upper wooden support for supporting a further floor slab and a first wooden support head for introducing the forces of the floor slab into the first lower wooden support. The first column head rests on the first lower wooden column, and the first upper wooden column rests directly on the first lower wooden column.
Erfindungsgemäss wird dies weiter durch ein Gebäude mit einer solchen Geschossdeckenkonstruktion gelöst.According to the invention this is further solved by a building with such a floor slab construction.
Dies hat den Vorteil, dass ein Stützenkopf einer Geschossdecke auf einer unteren Stütze aufliegen kann, und gleichzeitig die Kraft der oberen Stütze in die untere Stütze eingeleitet werden kann, ohne die Kraft über die dafür nicht ausgelegte Geschossdecke zu leiten.This has the advantage that a column head of a floor slab can rest on a lower support, and at the same time the force of the upper support can be introduced into the lower support, without directing the force on the un-designed floor ceiling.
Die Aufgabe ist weiter durch ein Holzbauteil, vorzugsweise eine Platte, gelöst. Das Holzbauteil aufweisend mindestens eine erste Holzschicht mit einer ersten Hauptfaserrichtung und mindestens eine zu der zumindest einen ersten Holzschicht parallele zweite Holzschicht mit einer zweiten Hauptfaserrichtung, wobei eine der beiden äussersten Holzschichten der Schichtung eine erste Holzschicht ist und die andere der beiden äussersten Holzschichten der Schichtung eine zweite Holzschicht ist. Beispiele für solche Holzbauteile sind die Holzbauteile der Geschossdecke.The task is further solved by a wooden component, preferably a plate. The wood component comprising at least a first wood layer having a first main fiber direction and at least one second wood layer parallel to the at least one wood layer having a second main fiber direction, wherein one of the two outermost wood layers of the layer is a first wood layer and the other of the two outermost wood layers of the layer is one second layer of wood is. Examples of such wooden components are the wooden components of the floor slab.
Ein solches Holzbauteil hat den Vorteil, dass es in beide Hauptfaserrichtungen die gleiche Kraft überträgt.Such a wooden component has the advantage that it transmits the same force in both main fiber directions.
Die Aufgabe ist weiterhin durch den im Folgenden beschriebenen Stützenkopf alleine gelöst.The problem is further solved by the column head described below alone.
Die Aufgabe ist weiterhin durch die im Folgenden beschriebene Geschossdecke alleine gelöst.The problem is further solved by the floor ceiling described below alone.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous embodiments are specified in the subclaims.
In einer Ausführungsform weist der erste Stützenkopf eine Ausnehmung auf, und die erste obere Holzstütze und/oder die erste untere Holzstütze ist/sind durch die Ausnehmung des ersten Stützenkopfs geführt, so dass sich die erste obere Holzstütze direkt auf der ersten unteren Holzstütze abstützen kann. Durch die Ausnehmung wird erreicht, dass der erste Stützenkopf im Randbereich der Ausnehmung auf der Stütze aufliegen kann und trotz der geschlossenen Geschossdecke die obere Stütze auf der unteren Stütze direkt durch die Ausnehmung aufliegt, ohne das Gewicht der oberen Stütze auf die Geschossdecke wirken zu lassen.In one embodiment, the first column head has a recess, and the first upper wooden support and / or the first lower wooden support is / are guided through the recess of the first column head, so that the first upper wooden support can be supported directly on the first lower wooden support. Through the recess it is achieved that the first column head can rest on the support in the edge region of the recess and, in spite of the closed floor slab, the upper one Support on the lower support rests directly through the recess, without the weight of the upper support acting on the floor ceiling.
In einer Ausführungsform sind die erste obere Holzstütze und die erste untere Holzstütze in die Ausnehmung des ersten Stützenkopfs eingeführt, so dass sich die erste obere Holzstütze innerhalb der Ausnehmung des ersten Stützenkopfs direkt auf der ersten unteren Holzstütze abstützt. Dies hat den Vorteil, dass sich die obere und untere Stütze in der Ausnehmung selbst stabilisieren und eine extra Befestigung einer der Stützen überflüssig wird.In one embodiment, the first upper wood support and the first lower wood support are inserted into the recess of the first support head so that the first upper wood support is supported within the recess of the first support head directly on the first lower wood support. This has the advantage that stabilize the upper and lower support in the recess itself and an extra attachment of one of the supports is unnecessary.
In einer Ausführungsform ist die erste untere Holzstütze auf der dem ersten Stützenkopf zugewandten Seite abgestuft verjüngt ausgebildet, so dass die erste untere Holzstütze in die Ausnehmung des ersten Stützenkopfs eingeführt ist, und der erste Stützenkopf mit dem Rand der Ausnehmung auf der ausgebildeten Stufe der ersten unteren Holzstütze aufliegt.In one embodiment, the first lower wood support is steppedly stepped on the side facing the first support head so that the first lower wood support is inserted into the recess of the first support head, and the first support head with the edge of the recess formed on the first lower step Wooden support rests.
In einer Ausführungsform weist die erste untere Holzstütze und/oder die erste obere Holzstütze eine Hauptfaserrichtung rechtwinkelig zu der Geschossdecke bzw. der Oberflächenseite des ersten Stützenkopfs auf. Dies hat den Vorteil, dass die Stütze in Stützrichtung sehr stabil ausgebildet ist.In one embodiment, the first lower wooden support and / or the first upper wooden support has a major fiber direction perpendicular to the floor or surface side of the first support head. This has the advantage that the support is designed to be very stable in the direction of support.
In einer Ausführungsform weist der erste Stützenkopf aus Holz eine erste Hauptfaserrichtung und eine zweite Hauptfaserrichtung auf, wobei die erste Hauptfaserrichtung und die zweite Hauptfaserrichtung zueinander rechtwinkelig und in der Ebene der Geschossdecke angeordnet sind. Durch die rechtwinkelige Anordnung können Kräfte in der Ebene des Stützenkopfs bzw. der Geschossdecke optimal übertragen werden.In one embodiment, the first wooden support head has a first main fiber direction and a second main fiber direction, wherein the first main fiber direction and the second main fiber direction are perpendicular to each other and disposed in the plane of the floor slab. Due to the rectangular arrangement, forces in the plane of the column head or the floor slab can be optimally transmitted.
In einer Ausführungsform weist der erste Stützenkopf eine Mehrzahl von Holzschichten auf, wobei in der Mehrzahl von Holzschichten eine erste Holzschicht mit der ersten Hauptfaserrichtung sich mit einer zweiten Holzschicht mit der zweiten Hauptfaserrichtung abwechselt. Durch die abwechselnde Anordnung der Schichten mit der ersten und der zweiten Hauptfaserrichtung werden in der Ebene sehr stabile Platten erzielt, die Kräfte in der Ebene in alle Richtungen effektiv übertragen können. Dadurch werden die Funktionen der Längs- und Querträger in der Geschossdecke selbst vereint.In one embodiment, the first column head has a plurality of wood layers, wherein in the plurality of wood layers, a first wood layer having the first main fiber direction alternates with a second wood layer having the second main fiber direction. By the alternating arrangement of the layers with the first and the second major fiber direction in the plane very stable plates are achieved, which can effectively transmit forces in the plane in all directions. This unites the functions of the longitudinal and transverse beams in the floor slab itself.
In einer Ausführungsform weist die erste Holzschicht zumindest zwei in der Schichtebene in Richtung der zweiten Hauptfaserrichtung nebeneinander liegende Holzelemente auf, und/oder die zweite Holzschicht zumindest zwei in der Schichtebene in Richtung der ersten Hauptfaserrichtung nebeneinander liegende Holzelemente auf, wobei die zumindest zwei Holzelemente einer Holzschicht ein Holzelement einer ersten Holzart und ein Holzelement einer zweiten Holzart aufweisen. Durch die dargestellte Schichtung unterschiedlicher Holzarten entstehen Bereiche der ersten Holzart, Bereiche der zweiten Holzart und Bereiche der ersten und zweiten Holzart.In one embodiment, the first wood layer has at least two wood elements adjacent to one another in the layer plane in the direction of the second main fiber direction, and / or the second wood layer has at least two wood elements adjacent to one another in the layer plane in the direction of the first main fiber direction, wherein the at least two wood elements are a wood layer a wood element of a first kind of wood and a wood element of a second kind of wood. The layering of different types of wood produces areas of the first type of wood, areas of the second type of wood and areas of the first and second types of wood.
In einer Ausführungsform weist die erste Holzschicht drei in der Schichtebene in Richtung der zweiten Hauptfaserrichtung nebeneinander liegende Holzelemente auf und/oder die zweite Holzschicht drei in der Schichtebene in Richtung der ersten Hauptfaserrichtung nebeneinander liegende Holzelemente auf, wobei die drei Holzelemente einer Holzschicht abwechselnd ein Holzelement einer ersten Holzart und ein Holzelement einer zweiten Holzart aufweisen. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, wenn in der Mitte eine andere Holzart, meist eine stabilere, als in den Randbereichen verwendet werden soll.In one embodiment, the first wood layer has three wood elements adjacent to one another in the layer plane in the direction of the second main fiber direction, and / or the second wood layer has three wood elements adjacent to one another in the layer plane in the direction of the first main fiber direction, wherein the three wood elements of a wood layer alternately form a wood element first type of wood and a wooden element of a second type of wood. This embodiment is particularly advantageous if in the middle of another type of wood, usually a more stable than to be used in the edge areas.
In einer Ausführungsform weist der Stützenkopf zumindest einen ersten Bereich mit einer Mehrzahl von Holzschichten einer ersten Holzart, zumindest einen zweiten Bereich mit einer Mehrzahl von Holzschichten einer zweiten Holzart und zumindest einen dritten Bereich mit einer Mehrzahl von Holzschichten, in denen sich die erste Holzart und die zweite Holzart abwechselt, auf.In one embodiment, the support head comprises at least a first region having a plurality of wood layers of a first species, at least a second region having a plurality of layers of wood of a second species and at least a third region having a plurality of layers of wood in which the first species and the second type of wood alternates, on.
In einer Ausführungsform ist die Ausnehmung in dem zweiten Bereich angeordnet, und die zweite Holzart ist stabiler als die erste Holzart. Dadurch wird im Bereich der Ausnehmung, in dem sich die Kräfte der Geschossdecke konzentrieren, ein stabileres Holz verwendet als in den Randbereichen. Somit kann die Verwendung von teuerem Holz auf den notwendigen Bereich um die Ausnehmung beschränkt bleiben.In one embodiment, the recess is disposed in the second region, and the second species is more stable than the first species of wood. As a result, in the area of the recess, in which the forces concentrate the floor ceiling, using a more stable wood than in the perimeter areas. Thus, the use of expensive wood can be limited to the necessary area around the recess.
In einer Ausführungsform weist die Geschossdeckenkonstruktion die Geschossdecke auf, die den ersten Stützenkopf und ein Nebentragwerk aufweist, wobei das Nebentragwerk eine Mehrzahl von Holzschichten aufweist, wobei in der Mehrzahl von Holzschichten eine erste Holzschicht mit der ersten Hauptfaserrichtung sich mit einer zweiten Holzschicht mit der zweiten Hauptfaserrichtung abwechselt.In one embodiment, the floor slab construction comprises the floor slab having the first pillar head and a secondary structure, the secondary structure comprising a plurality of wood layers, wherein in the plurality of wood layers a first wood layer having the first main fiber direction with a second wood layer having the second main fiber direction alternates.
In einer Ausführungsform entsprechen/entspricht die Schichtdicke und/oder die Hauptfaserrichtung der Mehrzahl von Holzschichten des Nebentragwerks der Schichtdicke und/oder der Hauptfaserrichtung der Mehrzahl von Holzschichten des Stützenkopfs.In one embodiment, the layer thickness and / or the main fiber direction of the plurality of wood layers of the substructure corresponds to the layer thickness and / or the main fiber direction of the plurality of wood layers of the column head.
In einer Ausführungsform ist das Nebentragwerk stirnseitig mit einer Stirnseite des Stützenkopfs verbunden.In one embodiment, the secondary structure is connected frontally with an end face of the column head.
In einer Ausführungsform ist das Nebentragwerk stirnseitig mit einer Stirnseite des Stützenkopfs durch einen Spalt beabstandet angeordnet, und ist das Nebentragwerk mit dem Stützenkopf über eine in dem Spalt eingefüllte Klebstoffschicht tragend verbunden.In one embodiment, the secondary structure is arranged frontally spaced with a front side of the column head by a gap, and the substructure is connected to the support head via a filled in the gap adhesive layer.
In einer Ausführungsform weist die oberste Schicht des Stützenkopfs eine Hauptfaserrichtung auf, die senkrecht auf der Hauptfaserrichtung der untersten Schicht des Stützenkopfs steht.In one embodiment, the uppermost layer of the column head has a major fiber direction that is perpendicular to the major fiber direction of the lowermost layer of the column head.
In einer Ausführungsform weist die oberste Schicht des Nebentragwerks eine Hauptfaserrichtung auf, die senkrecht auf der Hauptfaserrichtung der untersten Schicht des Nebentragwerks steht.In one embodiment, the top layer of the substructure has a major fiber direction that is perpendicular to the major fiber direction of the bottom layer of the substructure.
In einer Ausführungsform weist die Geschossdeckenkonstruktion eine zweite untere Stütze, eine dritte untere Stütze, eine vierte untere Stütze, eine auf der zweiten unteren Stütze aufliegende zweite obere Stütze, eine auf der dritten unteren Stütze aufliegende dritte obere Stütze, eine auf der vierten unteren Stütze aufliegende vierte obere Stütze auf, wobei die Geschossdecke weiterhin einen auf der zweiten unteren Stütze aufliegenden zweiten Stützenkopf, einen auf der dritten unteren Stütze aufliegenden dritten Stützenkopf und einen auf der vierten unteren Stütze aufliegenden vierten Stützenkopf aufweist, wobei das Nebentragwerk vier erste Nebentragteile aufweist, die zwei benachbarte Stützenköpfe verbinden und zumindest ein zweites Nebentragteil aufweist, welches die vier ersten Nebentragteile verbindet und eine geschlossene Oberfläche der Geschossdecke zwischen den vier ersten Nebentragteilen bildet.In one embodiment, the floor slab construction comprises a second lower pillar, a third lower pillar, a fourth lower pillar, a second upper pillar resting on the second lower pillar, a third upper pillar resting on the third lower pillar, a fourth upper support lying on the fourth lower support, wherein the floor slab further comprises a resting on the second lower support second column head, resting on the third lower support third column head and resting on the fourth lower support fourth column head, wherein the secondary structure comprises four first auxiliary support members connecting two adjacent support heads and having at least one second sub-support member connecting the four first sub-support members forming a closed surface of the floor slab between the four first sub-support members.
In einer Ausführungsform bildet der Stützenkopf einen Quader aus mit zwei Oberflächenseiten parallel zu der ersten und zweiten Hauptfaserrichtung, mit zwei Stirnseiten, die parallel zu der ersten Hauptfaserrichtung angeordnet sind, und mit zwei Stirnseiten, die parallel zu der zweiten Hauptfaserrichtung angeordnet sind.In one embodiment, the column head forms a parallelepiped with two surface sides parallel to the first and second main fiber directions, with two end sides arranged parallel to the first main fiber direction and with two end sides arranged parallel to the second main fiber direction.
In einer Ausführungsform weist die Geschossdeckenkonstruktion die weitere Geschossdecke auf den oberen Stützen auf.In one embodiment, the floor slab construction has the further floor slab on the upper columns.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren näher erläutert, wobei zeigen
- Fig. 1
- eine Ansicht eines Gebäudes mit der erfindungsgemässen Geschossdeckenkonstruktion;
- Fig. 2
- einen Draufsicht eines Aufbaus einer Geschossdecke;
- Fig. 3
- eine dreidimensionale Ansicht eines Stützenkopfs der Geschossdecke;
- Fig. 4A
- eine Draufsicht des Stützenkopfs;
- Fig. 4B
- eine erste Seitenansicht des Stützenkopfs;
- Fig. 4C
- eine zweite Seitenansicht des Stützenkopfs;
- Fig. 5
- ein Schnitt durch eine Geschossdeckenkonstruktion;
- Fig. 6
- eine dreidimensionale Ansicht eines Teils der Geschossdecke auf einer Stütze mit einem ersten Ausführungsbeispiel der Nebentragteile;
- Fig. 7
- ein Schnitt durch eine Verbindung des Stützenkopfs mit dem ersten Ausführungsbeispiel eines Nebentragteils; und
- Fig. 8
- ein Schnitt durch eine Verbindung des Stützenkopfs mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines Nebentragteils.
- Fig. 1
- a view of a building with the inventive floor slab construction;
- Fig. 2
- a plan view of a structure of a floor ceiling;
- Fig. 3
- a three-dimensional view of a column head of the floor ceiling;
- Fig. 4A
- a plan view of the support head;
- Fig. 4B
- a first side view of the column head;
- Fig. 4C
- a second side view of the column head;
- Fig. 5
- a section through a floor slab construction;
- Fig. 6
- a three-dimensional view of a portion of the floor slab on a support with a first embodiment of the auxiliary support members;
- Fig. 7
- a section through a connection of the column head with the first embodiment of a secondary support member; and
- Fig. 8
- a section through a connection of the column head with a second embodiment of a secondary support member.
Jeder Stützenkopf 6 weist eine Ausnehmung 9 auf, die ausgebildet ist, eine obere Stütze 5, die zwischen der Geschossdecke 2 und einer darüber liegenden Geschossdecke angeordnet ist, direkt auf einer unteren Stütze 5, die die Geschossdecke 2 abstützt, abzustützen. Direkt abstützen soll dabei heissen, dass die Kraft der oberen Stütze 5 hauptsächlich in die untere Stütze 5 eingeleitet wird und nur ein geringer oder verschwindender Anteil der Kraft in die Geschossdecke 2 eingeleitet wird. Dies kann durch ein Aufliegen der oberen Stütze 5 auf der darunterliegenden Stütze 5 geschehen oder durch ein Aufliegen der oberen Stütze 5 auf einem Holzübertragungselement, das eine Hauptfaserrichtung parallel zu der Hauptfaserrichtung der oberen und unteren Stütze 5 aufweist und wiederrum auf der unteren Stütze 5 aufliegt. Dadurch kann Gewichtskraft der oberen Stockwerke direkt über übereinander angeordneten Stützen bis auf das Fundament abtransportiert werden, ohne dass irgendeine der Geschossdecken 2 der gesammelten Gewichtskraft der übereinanderliegenden Stockwerke widerstehen können muss. Dadurch ist die Last einer einzelnen Stütze 5 nicht mehr auf die Widerstandsfähigkeit rechtwinkelig zu der Faserung der Geschossdecke, sondern nur noch durch die wesentliche höhere Widerstandskraft der Stützen in Längsrichtung der Faserung limitiert.Each
Die ersten Nebentragteile 7 in
Die zweiten Nebentragteile 8 sind vorzugsweise ebenfalls quaderförmig mit zwei Oberflächenseiten und vier Stirnseiten ausgebildet. Die Ausnehmung zwischen den vier ersten Nebentragteilen 7, wird durch zumindest ein zweites Nebentragteil 8 geschlossen. In
Der Stützenkopf 6 besteht aus Holz. Das Holz ist vorzugsweise Schichtholz, z.B. Brettsperr- oder Furniersperrholz, mit in benachbarten Schichten unterschiedlich ausgerichteten Holzfasern.
Da die ganzen Kräfte auf die Geschossdecke 2 zu den Stützenköpfen 6 hingeleitet werden müssen und von dort über die Stützen 5 abtransportiert werden müssen, sind die Stützenköpfe 6, insbesondere der Bereich der Stützenköpfe 6 um die Ausnehmung 9 den höchsten Kräften innerhalb der Geschossdecke 2 ausgesetzt. Deshalb ist der Stützenkopf 6 vorzugsweise massiv ausgebildet. In dem Ausführungsbeispiel in
Die Erzielung einer tragenden Verbindung wird wie folgt erreicht. Zuerst werden die Stirnseiten der zu verbindenden Teile so angeordnet, dass die Schichten gleicher Hauptfaserrichtung gegenüberliegen und die zu verbindenden Teile einen Spalt zwischen den Stirnseiten ausbilden. In dieser Position werden die beiden zu verbindenden Teile fixiert. Der Spalt zwischen den zu verbindenden Teilen wird an den Rändern abgedichtet, z.B. durch Verspachteln. Danach wird der Zwischenraum des Spalts 19 mit Klebstoff gefüllt. Wenn der Klebstoff ausgehärtet ist, besteht eine tragende Verbindung. Als Klebstoff wird vorzugsweise ein Zweikomponentenklebstoff verwendet, dessen zwei Komponenten beim Einfüllen in den Spalt 19 gemischt werden. Durch das Mischen der zwei Komponenten beginnt der Klebstoff auszuhärten. Als Klebstoff wurde zum Beispiel der Klebstoff PURBOND CR 421 der schweizerischen Firma Purbond getestet. Dieses Zwei-Komponenten-Polyurethan-Giessharz ist vom Deutschen Institut für Bautechnik unter der Zulassungsnummer Z-9.1-707 zum Einkleben von Stahlstäben in tragende Holzbauteile zugelassen und frei erhältlich. Mit diesem Klebstoff wurde eine Verbindung zwischen zwei Holzelementen mit Zugfestigkeiten von bis zu 20 Newton pro Quadratmillimeter (N/mm2) gemessen. Durch diese Technik ist des Bilden von grossen Geschossdecken 2 durch die stirnseitige Verklebung von Stützenköpfe 6, Nebentragteilen 7 und 8 möglich, die die Kraft über die ganze Ebene der Geschossdecke 2 gleichmässig verteilen und auf die Stützen 5 überleiten. Alternativ kann die Verbindung anstatt durch Verkleben auch durch alternative Verbindungsmittel wie Stahlverbindungsmittel geschaffen werden.The achievement of a bearing connection is achieved as follows. First, the end faces of the parts to be joined are arranged so that the layers facing the same main fiber direction and the parts to be joined form a gap between the end faces. In this position, the two parts to be joined are fixed. The gap between the parts to be joined is sealed at the edges, eg by filling. Thereafter, the gap of the
Vorzugsweise werden alle Teile der Geschossdecke 2, das heisst die Stützenköpfe 6, die ersten Nebentragteile 7 und die zweiten Nebentragteile 8, so aufgebaut, dass die oberste Schicht eine Hauptfaserrichtung aufweist, die rechtwinkelig auf der Hauptfaserrichtung der untersten Schicht steht. Im Stand der Technik werden die oberste und die unterste Schicht immer mit der gleichen Hauptfaserrichtung ausgebildet, da sich sonst die Platten verziehen. Dies hat aber den Nachteil, dass die Platten in der Hauptfaserrichtung der obersten und untersten Schicht stabiler sind als in die andere der beiden Hauptfaserrichtungen der Platte. Deshalb wird hier absichtlich der Nachteil des Verziehens der Platten in Kauf genommen, um Platten zu schaffen, die in beide Hauptfaserrichtungen gleich stabil sind.Preferably, all parts of the
Durch die erfindungsgemässe Geschossdeckenkonstruktion für eine Geschossdecke 2 kann nun die Kraft auf eine Geschossdecke 2 in der Ebene der Geschossdecke 2 selbst und nicht über separate Träger in eine Stütze 5 eingeleitet werden und gleichzeitig die Kräfte der oberen Stockwerke von der oberen Stütze 5 direkt auf die untere Stütze 5 eingeleitet werden. Durch die Verwendung der Geschossdecke 2 selbst als kraftübertragendes Element, entfallen zusätzliche Träger für die Geschossdecke 2 und die Geschossdecke 2 kann dünner ausgebildet werden als ein entsprechender Träger. Durch diese Konstruktion können Geschossdecken 2 mit Stützenabständen von acht mal acht Metern erzielt werden. Die Geschossdecke 2 bildet dabei vorzugsweise eine Platte gleicher Dicke über die ganze Ebene der Geschossdecke aus, die selbst als tragendes Element für die Geschossdecke 2 fungiert und keine zusätzlichen tragenden Träger benötigt.Due to the floor slab construction according to the invention for a
Wenn in dieser Anmeldung die Begriffe unten oder oben verwendet werden, so bezieht sich unten auf in Richtung der Erdanziehung und oben in Richtung entgegen der Erdanziehung.As used in this application, the terms below or above refer to the gravitational pull at the bottom and upward toward the gravitational pull.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel waren die ersten und der zweiten Hauptfaserrichtungen 14 und 15 der benachbarten Schichten der Elemente der Geschossdecke rechtwinkelig zueinander. Es könnten auch andere Winkel zwischen den Hauptfaserrichtungen und eine grössere Anzahl von Hauptfaserrichtungen auftreten. So könnten die drei verschiedene Schichten Hauptfaserrichtungen aufweisen, die jeweils in 60° Winkel zueinander stehen, so dass Kraftübertragungen in der Geschossebene entlang von drei Richtungen funktioniert. Somit könnten die Kräfte evtl. besser zu dem Stützenkopf geleitet werden. Allerdings sind solche Konstruktionen komplizierter.In the described embodiment, the first and second
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt. Jede im Wortlaut der unabhängigen Ansprüche enthaltene Ausführungsform ist in der Erfindung inbegriffen.The invention is not limited to the described embodiment. Each embodiment included in the wording of the independent claims is included in the invention.
Claims (15)
zumindest einen ersten Bereich mit einer Mehrzahl von Holzschichten einer ersten Holzart (16),
zumindest einen zweiten Bereich mit einer Mehrzahl von Holzschichten einer zweiten Holzart (17) und
zumindest einen dritten Bereich mit einer Mehrzahl von Holzschichten, in denen sich die erste Holzart (16) und die zweite Holzart (17) abwechselt, aufweist.Wooden component according to one of the preceding claims, comprising
at least a first region having a plurality of wood layers of a first kind of wood (16),
at least one second area having a plurality of wood layers of a second kind of wood (17) and
at least a third region having a plurality of layers of wood in which the first kind of wood (16) and the second kind of wood (17) alternate.
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