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Was ist ein XXX-Träger ?

XXX-Traeger: Allgemeine Kurzinfo

Mit der Verfügbarkeit neuartiger Vollgewindeschrauben bis 600 mm Länge

ist auch die Konstruktion und Berechnung spezieller Träger möglich geworden.

Ober- und Untergurte aus KVH oder Furnierschichtholz (KERTO-S) werden

unter 45 grad kreuzweise verschraubt, sodass ein extrem materialarmer Steg in XXX-Form

entsteht. Die Tragfähigkeit des Trägers lässt sich durch folgende Parameter variieren:

- Gurtgeometrie und  Gurtmaterial

- Schraubenabstand

- Schraubendurchmesser und

- Schraubenlänge (Trägerhöhe).

Die Anwendungsbereiche sind ähnlich wie bei den bekannten Leichtbau-Trägern

Nail-Web (Wellsteg), TJI bzw. FJI mit einem Steg aus OSB-Platten. Durch spezielle

Eigenschaften sind ggf. auch spezielle Anwendungen denkbar:

- nahezu beliebige Querinstallationen (Rohre, Kabel usw.) durch die offene Bauweise

- Durchdringungen (unterschiedliche Trägerhöhen) leicht möglich

- Bei Verschraubungen durch Schaum-Dämmstoff hindurch (Stegbereich) sind

  minimale Wärmebrücken möglich.

- Herstellung von flächigen XXX-Elementen (mit oder ohne Dämmstoff) mit

  ein- oder zweiachsiger Tragwirkung

- Anwendung als Dach-, Decken- oder Wandträger

- Anwendung des XXX-Prinzips für die Schubverstärkung von anderen Leichtbauträgern

  (z.B. TJI) mit grossen Durchbrüchen.

Eine weitere (praktisch sehr bedeutende) Anwendung der Schrägverschraubung von

Vollgewindeschrauben ist das UHB-Sanierungsverfahren für Holzbalkendecken nach

Prof. Berg. Das Tragverhalten des XXX-Trägers und der UHB-Decke basiert auf den

gleichen prinzipiellen technischen Zusammenhängen.

XXX-Traeger: Nachweis des Verbundquerschnittes

==> Webservice H914XXX

Massgebende Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit des XXX-Trägers ist 

der grosse Verschiebungsmodul der 45 grad-Verschraubung der

Vollgewindeschrauben.

Die Verschiebungssteifigkeit der Schrägverschraubung ist ca. 6 bis 8-fach

grösser als bei einer Verschraubung rechtwinklig zur Holzfaserrichtung. 

Berechnungsprinzip  des nachgiebig verbundenen Querschnittes des XXX-Trägers

ist die Umsetzung des Schubflusses in eine axiale Zug- und Druckbeanspruchung

der schrägen Schrauben.

Dabei übernimmt die bogenartig nach aussen zeigende Schraube die Druckkräfte

des Systems und ist damit auch knickgefährdet. Die u.g. Bilder aus unseren

Versuchsreihen zeigen dies sehr deutlich.

Die Tragfähigkeit des XXX-Systems basiert nahezu ausschliesslich auf dem

Steiner'schem Anteil der Trägheitsmomente der Gurte.

Neben den Nachweisen der Grenzzustände der Tragfähigkeit und der Gebrauchs-

tauglichkeit ist die Einhaltung der Mindestabstände

der Schrauben nach der entspr. Zulassung bzw. nach DIN 1052: 2004

ein wesentliches Thema des technischen Webservices H914XXX.

XXX-Traeger: Belastungsversuche, Versagensarten

Für die Validierung der theoretischen Ansätze in den Webservices für die Berechnung

der XXX-Träger (H914XXX) bzw. der UHB-Decken (H914UHB) haben wir einen 250 kN-

Versuchsstand aufgebaut. Die unterschiedlichen Trägerkonstruktionen werden bis

zum Bruch belastet und mit den vorausberechneten charakteristischen bzw.

Bemessungslasten verglichen. Mit Kraftmessdosen und Messuhren werden

exakte Kraft-Verformungsbeziehungen bis zum Versagen des Trägers festgehalten.

Die folgenden Bilder geben einen Eindruck von diesen Versuchen.

XXX-Traeger: Spezialanwendungen 1

Verdeckter XXX-Träger

Im Zusammenhang mit der Sanierung von Holzbalkendecken (z.B. UHB-Verfahren) ist

bei Systemen mit grossen Balkenabständen e > ca. 1.30 m ein sehr hoher Aufwand

für die statische Ertüchtigung der Decke erforderlich. Hier ist mit dem verdeckten

XXX-Träger eine neuartige Sonderlösung möglich. Durch das Gefach (Lehmschlag,

Schlacke o.ä.) oder auch die Dielung hindurch werden zwei Gurte aus KVH oder

Furnierschichtholz mit der typischen Schrägverschraubung mit Vollgewindeschrauben

zu einem schubfesten System verbunden. Die Auflagerung des nachträglich einge-

zogenen Trägers erfolgt durch Abhängung an einer Querversteifung, Einstemmen

der Gurte oder spezielle Balkenschuhe.

Auch die Einleitung grösserer Einzellasten oder der Ersatz vorhandener Deckenbalken

können mit diesem Verfahren elegant gelöst werden.

XXX-Traeger: Spezialanwendungen 2

XXX-Trägerroste (zweiachsige Lastabtragung)

Die Spezifik der Konstruktion des XXX-Trägers erlaubt eine räumliche Durchdringung

mehrerer derartiger Träger. Damit ist der Aufbau von Trägerrosten möglich, die

bei einer relativ geringen Bauhöhe eine zweiachsige Lastabtragung realisieren.

Mit den z.Zt. verfügbaren Vollgewindeschrauben bis 12 x 600 mm sind erhebliche

Systemsteifigkeiten zu erreichen. Durch evtl. vorhandene Wärmedämmplatten

(Styropor, PUR) wird einfach hindurchgeschraubt. Die Installation von Versorgungs-

leitungen ist nicht mit einer Schwächung der Tragstruktur verbunden. Die Einsatz-

möglichkeiten erweitern sich damit auf Sonderlösungen für Wand, Decke und Dach.

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