NL8102003A - Verbindingsplaat. - Google Patents

Description

-1- * ^ *

Veibindingsplaat

De uitvinding betreft een systeem van een verbindings-plaat te gebruiken voor de constructie van een houten frame als ook een verbindingsorgaan of windverband.

Een verbindingsplaat bezit vaak de vorm van een 5 zijvlak of van. een flens en kan gemaakt zijn van hout of metaal.

Bij modem tlnrnerwerk gebruikt men voor de constructie van houten portieken vaak typen verbindingsplaten, waarvan de uitvoering berust qp hetvolgende principe: het onder samendrukken 10 verzekeren van de stijfheid van de aangrenzende elementen gelegen aan weerszijden van een knoopplaat, waarbij elk element steunt op de genoemde verbindingsplaat.

De ontwikkeling van de techniek van gelijmde houten lamellen heeft aanleiding gegeven tot het toepassen van verbindings-15 platen bestaande uit gebogen elementen van gelamelleerd gelijmd hout.

Behalve het feit dat deze verbindingsplaten voortkomen uit een zeer gekunstelde techniek vanwege de eisen gesteld door het drogen van het hout, vereist de verwezenlijking 20 in het algemeen hoeveelheden hout belangrijk groter dan die welke nodig zijn voor het verwezenlijken van een bekende verbindingsplaat.

In het algemeen vereisen de diverse verbindingsplaten toegepast bij de traditionele montagesystemen het in praktijk 25 brengen van dit principe.

Meestal bestaan zij uit een schoor die via zijn twee uiteinden (dat wil zeggen aanliggend afgesteund door zijn twee einden) velbanden is net het houtwerk en waarop de aan elkaar aangrenzende organen steunen.

30 De genoemde schoor dient voor het verdelen van de drukkrachten teweeg gebracht door elk van de inwendige samenstellende organen van de aan elkaar aangrenzende elementen.

81 0 2 0 03 ί I ^ -2-

In feite is elk van deze krachten verdeeld in twee ccnponenten waarvan de eerste wordt opgeheven door het steunen in het centrale gedeelte van de schoor, terwijl de tweede component wordt overgebracht naar een willekeurig punt van het timmerwerk door 5 middel van passende middelen.

Dit type verbindingsplaat is volkanen geschikt voor de montage van. timmerwerk, in het bijzonder voor portalen van hout.

De ervaring toont evenwel dat het overbrengen 10 van de tweede component van elke drukkracht : . secundaire breiifÊ reacties teweegrin de constructie, waarmee bij het berekenen van de weerstand van het materiaal rekening moet worden gehouden; de schoor als wezenlijk deel van de verbindingsplaat heeft de neiging te knikken, dat wil zeggen te buigen onder invloed 15 van de onvermijdelijke dwarscomponenten, die optreden op hetzelfde ogenblik als de grote tegenwerkende krachten werkend in de as van de schoor; het samenstel gevormd, enerzijds door de verbindingsplaat, anderzijds door de aan elkaar aangrenzende elementen die er mee: : 20 verbonden zijn, heeft de neiging in dwarsrichting te werken als gevolg van het feit dat door zijn dikte (dat wil zeggen door zijn kleinere afmeting! de schoor zich bevindt in het vlak. van het portaal.

Deze nadelen worden weggenomen dankzij min of meer 25 gelukkige oplossingen.

Voor het verdelen van de krachten tussen de diverse elementen van de houten constructie als functie van de belasting (dat wil zeggen in alle doorsneden moet rekening gehouden worden met het samenstel van de belasting), moet men betrékkelijk in-be 30 gewikkeld» rekeningen maken; cm het '. . knikken te vermijden gebruikt men dekplaten die voor elk materiaal de minimale doorsnede voor het toepassen leveren als functie van de aangewende belasting en van de lengte; 35 om het in dwarsrichting werken te voorkomen gebruikt 8102003 -3-

A

r «

V

xnen bijvoorbeeld treks tangen in dwarsridtvting bestaande uit hout of metaal,· of systemen bestaande uit schoren.

De onderhavige uitvinding beoogt deze nadelen weg te nemen door toepassing van een werkwijze waarbij gébruik genaakt 5 wordt van de eenvoudige techniek van het vastspijkeren van de houten elementen en bijgevolg toepasbaar door alle timmerlieden,· die niet beschikken over middelen voor het aanwenden van gelamelleerd gelijmd hout.

Door de onderhavige uitvinding is eveneens enerzijds 10 een ecsonanisch. gébruik van het primaire materiaal en anderzijds een geringe montagetijd mogelijk. Zij kan dus toegepast worden bij een houten constructie waarvan de hoofdelementen bestaan uit gelamelleerd gelijmd hout in de mate waarin het gebruik van dit laatste niet meer gerechtvaardigd is voor het verwezenlijken van 15 de verbindingsplaat.

De uitvinding stelt een werkwijze voor het verwezenlijken van een verbindingsplaat voor timmerwerk voor, in het bijzonder voor een portaal van hout, met als doel bij samendrukking de hoekstijfheid van de aangrenzende elementen 20 gelegen aan weerskanten van een knoopverbinding te verzekeren, waarbij elk element steunt op de genoemde verbindingsplaat door middel van een binnenwelfvlak met de rug geplaatst op het genoemde houtwerk.

De genoemde werkwijze onderscheidt zich. hierin dat 25 men de binnenwelfvlakken van de aan elkaar aangrenzende elementen verbindt door een orgaan dat de uitwerking van een boog verschaft continu lopend tussen deze binnenwelfvlakken en via zijn uiteinden steunt op deze laatste.

Overeenkomstig een gunstige uitvoeringsvorm van de 30 uitvinding wordt voorzien in een verbindingsplaat die de niet tangentieel aan de verbindingsboog lopende componenten van de twee drukkrachten opgencmen door de verbindingsplaat in evenwicht brengt door middel van een tegenwerkende reactiékracht gaande door de knoopverbinding.

35 Bovendien is elk van de componenten van de drukkrachten 8102003 -4-

£“ C

t opgenanen door het genoemd veiMndingsorgaan van de binnenwelf-vlakken in evenwicht door een tegengestelde reactiekracht werkend pp hetzelfde punt van het genoemd verbindingsorgaan.

Om te voorkomen dat rotatiemcnenten optreden als 5 gevolg van het aanwenden van evenwichtskrachten in verschillende punten kan deze werkwijze zich vrijmaken van secundaire reacties in het deel van de constructie nabij de knoop en tegelijkertijd van de neiging tot het werken in dwarsrichting van de uitwerking van de Boogverbiriding.

10 Overeenkomstig een andere gunstige uitvoeringsvorm van de uitvinding waardoor de noodzakelijke weerstandsberekeningen van het materiaal voor het verwezenlijken van de constructie vereenvoudigd kunnen worden, brengt men het ontbinden van de weerstandskrachten van de verschillende elementen van de 15 verbindingsplaat als functie van de belastingen terug tot één enkele factor gevormd door de afstand tussen de continue boog en de knoopverbinding.

Overeenkomstig een andere gunstige uitvoeringsvorm Van de uitvinding, waardoor zij zich kan vrijmaken van alle 20 modellen of standaardvormen van samengestelde verbindingsplaten, vormt men de genoemde, verbindingsplaat als directe functie van de belastingen om te voldoen aan alle andere voorgenoemde behoeften.

De uitvinding betreft een verbindingsplaat ontworpen 25 volgens de te noemen principes.

Ook betreft de uitvinding de elementaire delen, waarvan de combinatie de verbindingsplaat vormt in de mate waarin deze delen gebruikt moeten worden overeenkomstig de uitvinding.

30 Een uitvoeringsvorm van de uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de beschrijving en bijgevoegde tekeningen, waarbij:

Fig. 1 een perspectivisch beeld geeft van een deel van een portaal voorzien van een verbindingsplaat en waarvan de cmtimmering 35 is weggenomen op het gedeelte grenzend aan de knoopverbinding? 81 02 0 03 r * -5- fig. 2 op grote schaal een. zijaanzicht is van het portaal zonder cmtiirmering; fig. 3 een detail is van de schoor weergegeven in fig. 2; fig. 4 een schema is van het portaal volgens hetzelfde perspec-5 tief als weergegeven is in fig. 1 en waarin het ontbinden van de belasting werkend op het portaal is weergegeven.

Ei de tekeningen zijn alle samenstellende elementen van het portaal gemaakt uit gelaxnelleerd hout, dat wil zeggen van hout dat door het lijmen van meerdere plat qp elkaar gelegde 10 lagen is gevormd.

Het verwezenlijken van de verbindingsplaat wordt verkregen door het eenvoudig samenstellen en aan elkaar spijkeren van de vooraf gemaakte samenstellende delen. Het is dus niet nodig zijn toevlucht te namen tot de techniek van het lijmen 15 ter plaatse waar het portaal wordt opgesteld.

In fig. 1 ziet men bij een portaal 1 van hout twee aan elkaar aangrenzende elementen 2 gelegen aan weerskanten van een knoopverbinding 3, waarvan de binnenwelfvlakken 4 verbonden zijn door een verbindingsplaat 5 en waarvan deze verbindingsplaat 20 de relatieve hoekstand weergegeven in de figuur moet handhaven.

In fig. 2, die meer gedetailleerd is, wordt elk van de aan elkaar aangrenzende elementen 2 respectievelijk gevormd door twee balken 2a en 2b.

De verbindingsplaat 5 bestaat uit een schoor 6 via 25 zijn uiteinden 7 steunend op het portaal l, een schoor 8 afgesteund op het benedenvlak 9 van de schoor 6, en twee schoren 10 via een van zijn uiteinden 11 afgesteund op het bovenvlak 12 van de schoor 6 en beide convergerend naar de knoopverbinding 3.

Thans zal meer in details beschreven worden de 30 algemene ophouw van de schoor 6. Deze wordt op zijn plaats gehouden door het afsteunen van de uiteinden 15 van het benedenvlak 9 hiervan tegen twee aanslagen 13, die zijn aangebracht en vastgehouden worden tegen de balken 2a.

Zoals fig. 3 aangeeft zijn de houtvezels 6a van de 35 schoor 6 in langsrichting gericht tussen de uiteinden 7, waardoor 8102003 -6- het hout bewerkt kan worden in de richting waarin het het best weerstand biedt tegen knikken.

Thans zal beschreven worden de verbinding van de binnenwelfvlakken 4 van de samenstellingen die de 5 aan elkaar aangrenzende elementen 2 vormen (zie fig. 2).

De samenstellende balken 2b van de aan elkaar aangrenzende elementen 2 steunen qp de schoor 6 via hun uiteinde 16. De uiteinden 17 van de binnenwelfvlakken 4 steunen op de uiteinden 18 van de schoor 8 aangébracht tegen de schoor 10 6. Aldus' verbindt deze schoor 8 de binnenwelfvlakken van de aandkaar aangrenzende elementen 2 via het effect van een continu lopende boog tussen deze binnenwelfvlakken 4 en steunend op deze laatste.

Thans zal beschreven worden de ligging van de 15 twee schoren 10 deel uitmakend van de verbindingsplaat 5.

De uiteinden 11 van deze twee schoren 10 steunen op het bovenvlak 12 op de schoor 6 tegenover de uiteinden 18 van de schoor 8.

De andere uiteinden 19 van de twee schoren 10 kanen samen in eenzelfde hoek, namelijk die van de knoopverbinding 3.

20 Fig. 4 toont de voordelen verkregen door middel van de onderhavige uitvinding. In werkelijkheid is elke samendruk-kracht F1 overgebracht door elke balk 2b uitgaande van de belasting F samengesteld uit twee krachten F2 en F3.

De eerste kracht F2 loopt evenwijdig aan de verbindingsboog.

25 De tweede kracht F3 is evenwijdig aan één van de twee schoren 10 gericht naar de knoopverbinding 3 zodanig dat de som van de krachten, die uitgeoefend worden, gelijk is aan nul. Aldus behoeft geen rekening gehouden te warden met secundaire reacties teweeg gebracht in de constructie, omdat deze volledig geneutrali-30 seerd worden. Bovendien wordt door de opstelling van de schoren 10 tegenover de uiteinden 18 van de schoor 8 voorkanen dat de schoor 6 buigt in het vlak van het portaal. De weerstand tegen knikken wordt dus belangrijk vergroot. Daar de schoor 8 weinig in dwarsrichting in het vlak gevormd door het portaal 35 wordt belast, kan men de breedste vlakken 15 hiervan plaatsen in 8102003 Γ % -7- het vlak loodrecht op dat, dat gevormd wordt door het portaal.

De boogverbinding van het samenstel vormt aldus een grote weerstand tegen het werken In dwarsrichting.

Opgemerkt zei dat het verdeelpunt van de kracht 5 F1 zich. practisch hier tegenover bevindt waardoor de bovenste schoor 10 de spanning hier wegneemt. Hierdoor wordt de kracht F1 overgebracht op de schoor 10 zonder dat een parasitaire kracht gevormd wordt in de betreffende zdne van de schoor 6. Deze werkt aldus als een "doorgangsplaats".

10 De schoor 6 is volkenen recht of is iets gebogen in één of andere richting onder invloed van het krimpen of toleranties. Hierdoor is het niet meer nodig de grote breedte van de schoor 6 te plaatsen in het vlak van het portiek en evenmin behoeft men zich bovenmatig zorgen te maken over de eventuele 15 krantning hiervan in dit vlak, intners er bestaat geen gevaar voor verzwakking van de weerstand tegen de dwarskrachten omdat deze door de schoren 10 constant wordt gehouden.

Men ziet aldus dat dankzij de uitvoeringen gekozen voor het verwezenlijken van deze verbindingsplaat vermeden wordt 20 dat de schoor 6 ondersteund door de schoren 10, zelfs indien zij iets gebogen is, knikt, dat de secundaire reacties, waarmee man rekening moet houden bij de andere gebruikelijke uitvoeringsvormen van de verbindingsplaat vermeden worden, en dat de verbindingsboog niet de neiging heeft in dwarsrichting te werken.

25 Eén van de hoofdvoordelen van de verbindingsplaat 5, die zojuist beschreven is, is gelegen in de eenvoud van de berekening en in de aanzienlijke operationele buigzaamheid, die de architect of constructeur gegeven wordt.

In feite kan in de mate waarin de secundaire 30 parasitaire reacties volledig geëlimineerd zijn de berekening van de constructie nodig voor het ondersteunen van een bepaalde reactie teruggebracht worden tot die van de afstand H (zie fig. 2) waarbij de schoor 6 een bepaalde doorsnede heeft en gemaakt is van een bepaald materiaal.

35 Evenzo is het duidelijk dat, warneer deze keuze gemaakt is, de architect er voor kan zorgen dat de krachten F3 lopen naar 81 02 0 03 -8- de knoopverbinding 3 in de vorm die hen past (materiaal, afmetingen, etc.) vanaf het moment dat de krachten F1 lopen naar de knoop-verbinding 3 via de schoor 6. Hierbij is het niet nodig te werk te gaan via een keuze van verbindingsplaten van standaard-5 vormen op genormaliseerde schaal van modellen.

Het is niet nodig op te merken dat de afmetingen, in het bijzonder de dikte of het aantal dunne platen, van de samenstellende delen van het samenstel weergegeven in fig. 2 beschouwd moeten worden als zijnde in overeenstemming met de 10 werkelijke relatieve afmetingen, maar eerder als illustratie van de wijze waarop deze elementen onderling samenwerken.

Aldus kunnen door de bijzondere uitvoering toegepast bij de onderhavige uitvoeringsvorm min of meer gemakkelijk verbindingsplaten verkregen worden, echter men kan desgewenst 15 zich. er van onthouden voordeel te trekken uit een bepaald voordeel, waarbij de hoofdkenmerken van de uitvinding gehandhaafd blijven.

De schoren 10, die een omgekeerde V vormen, waarvan de punt ligt ter plaatse van de knoopverbinding 3, kunnen 20 vervangen worden door een Y-vormige constructie gericht op dezelfde wijze waardoor de dwarskrachten werkend op de schoor 6 warden overgebracht op de knoopverbinding 3 via de schoren, waarvan de uiteinden geplaatst zijn tegenover het aangrijppunt van deze krachten. Zoals boven is aangegeven kan de architect er voor 25 zorgen dat de krachten overgebracht worden op de knoopverbinding 3 via verschillende min of meer overbrengconstructies volgens de plaats van samenkomst van de drie armen van de Y.

Evenzo kan men zodanig te werk gaan dat de constructie van de verbindingsplaat er voor zorgt dat de 30 componenten F2 overgebracht worden op de knoopverbinding 3 ongeacht de krimp waaraan de samenstellende elementen van deze constructie is onderworpen.

8102003

Claims (9)

1. 2. Werkwijze volgens conclusie 1 net het kenmerk, dat men in evenwicht brengt de niet tangentiaal aan de ver-bindingsboog lopende componenten van de twee drukkrachten opge-ncmen door de genoemde verbindingsplaat, waarbij een tegenwerkende 20 reactie wordt opgewekt door de knoopverbinding, waardoor secundaire reacties vermeden worden in het deel van het timmerwerk grenzend aan de knoopverbinding en waardoor tevens de neiging tot het werken in dwarsrichting van de verbindingsboog wordt beperkt.
2. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat men het effect van de boog afsteunt tegen een schoor zodanig geplaatst dat zijn breedte zich bevindt loodrecht op het vlak van het portaal en waarvan de houtvezels geplaatst zijn in langs-richting waardoor de weerstand tegen knikken wordt verbeterd.
3. 4. Vferkwijze volgens één der conclusies 1 en 3 net het kenmerk, dat voor het verdelen van het ontbinden van de veerstand van de verschillende elstenten van de verbindingsplaat als functie van de belasting men deze ontbinding terugbrengt tot een enkele waarde gevormd door de afstand tussen de continue 81 0 2 0 03 -10- boog en de knoopverbinding.
4. 5. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot 4 met het kenmerk/ dat men de verbindingsplaat in een directe overeenstemming brengt met de belasting waardoor men zich vrij- 5 maakt van alle modellen of standaardvormen van samengestelde verbindingsplaten en voldaan wordt aan alle andere bepaalde willekeurige behoeften.
5. 6. Verbindingsinrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens één der conclusies 1 tot 5 waardoor het 10 mogelijk is een verbindingsplaat te verwezenlijken voor timmerwerk, in het bijzonder voor een portaal van hout, met als doel bij druk te zorgen voor de hoekstijfheid van aangrenzende elementen, waarbij elk element afsteunt op de genoemde verbindingsplaat via een binnenwelfvlak dat leunt tegen het 15 genoemd timmerwerk, waarbij de genoemde inrichting bestaat uit een schoor, die twee delen van het genoemd timmerwerk verbindt, een knoopverbinding bestemd voor het in evenwicht brengen van de drukkrachten die niet tangentiaal lopen aan het effect van het boogverloop geleverd door de genoemde verbindingsplaat, waarbij 20 de inrichting hierdoor wordt gekenmerkt, dat een deel de birmenwelfvlakken van de genoemde aangrenzende elementen verbindt door een continu boogeffect tussen deze birmenwelfvlakken, die af steunen tegen deze laatste.
6. 7. Inrichting volgens conclusie 6 met het kenmerk, 25 dat het verbindingsdeel bestaat uit een aanslag, die tenminste aan het benedenvlak van de schoor is bevestigd.
7. 8. Inrichting volgens één der conclusies 6 en 7 met hét kenmerk, dat twee andere aanslagen de niet tangentiaal aan de boogverbinding lopende componenten van de twee drukkrachten 30 opgenomen door de genoemde verbindingsplaat overbrengen.
8. 9- Inrichting volgens conclusie 7 en 8 met het kenmerk, dat de twee aanslagen afsteunen op het bovenvlak van de schoor, waarbij de steunpunten zijn gelegen tegenover de uiteinden van de aanslag, die bevestigd is op het benedenvlak.
9. 10. Inrichting in hoofdzaak zoals beschreven in de 8102003 p -11- beschrijving en/of weergegeven in de tekeningen. 8102003