DE102018211891A1 - Load-branching knot with adjustable outlet angle - Google Patents

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Michael Brüggenbrock
Stephan Drewes
Lothar Patberg
Ingo Rogner
Marc Sander
Ralf Stegmeyer
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ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
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ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
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    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
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    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B1/2403Connection details of the elongated load-supporting parts
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    • E04B2001/2406Connection nodes

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen lastverzweigenden Knoten mit einstellbarem Auslaufwinkel der eine Kuppel mit mindestens einem Schlitz und mindestens zwei Kragarmanbindungen, sowie mindestens ein im Schlitz die Kuppel durchdringendes Schottblech aufweist, wobei die mindestens zwei Kragarmanbindungen und der aus dem Schlitz ragende, obere Teil des Schottblechs nebeneinander angeordnet sind. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des Knotens als Tragstruktur im Bauwesen.The present invention relates to a load-branching knot with an adjustable run-out angle, which has a dome with at least one slot and at least two cantilever connections, and at least one partition plate penetrating the dome in the slot, the at least two cantilever connections and the upper part of the partition plate protruding from the slot next to one another are arranged. The invention further relates to the use of the knot as a supporting structure in construction.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen lastverzweigenden Knoten mit einstellbarem Auslaufwinkel, der eine Kuppel mit mindestens einem Schlitz und mindestens zwei Kragarmanbindungen, sowie mindestens ein im Schlitz die Kuppel durchdringendes Schottblech aufweist, wobei die mindestens zwei Kragarmanbindungen und der aus dem Schlitz ragende, obere Teil des Schottblechs nebeneinander angeordnet sind. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des Knotens als Tragstruktur im Bauwesen.The present invention relates to a load-branching knot with adjustable outlet angle, which has a dome with at least one slot and at least two cantilever connections, and at least one partition plate penetrating the dome in the slot, the at least two cantilever connections and the upper part of the partition plate protruding from the slot are arranged side by side. The invention further relates to the use of the knot as a supporting structure in construction.
  • Im Bauwesen ist für die Abstützung von Überbauten auf Pfeilern mit großflächigerer Erstreckung eine lastverzweigte Struktur mit vergrößerter Stützweite notwendig, die Kräfte von einer größeren Fläche auf den Pfeiler leitet, sofern der Überbau nicht selbsttragend ausgeführt ist. Hierfür ist die Verwendung von Querriegeln bzw. Auflagerbalken, insbesondere in Verbindung mit mehreren Säulen oder die Verwendung von Fachwerkstrukturen üblich.In the construction industry, a load-branched structure with an enlarged span is necessary to support superstructures on pillars with a larger extension, which transfers forces from a larger area to the pillar, unless the superstructure is self-supporting. The use of crossbeams or support beams, in particular in connection with several columns, or the use of truss structures is common for this.
  • Aus der CN 102259166 A ist ein kugelförmiger Gussknoten bekannt, an dem mehrere Anbindungsflansche über die Oberfläche verteilt sind, um die Anbindung von Streben zu ermöglichen. Dieser Gussknoten ist insbesondere für die Anwendung in Fachwerkkonstruktionen vorgesehen. Nachteilig ist hierbei allerdings die aufwendige Herstellung und das unflexible Design, also die fehlende Möglichkeit später Anpassung an der Positionierung, Größe und Anzahl der Anbindungsflansche vorzunehmen, da die Winkel und Positionen je nach Ausführung der jeweiligen Anwendung unterschiedlich sein können.From the CN 102259166 A a spherical cast node is known, on which several connecting flanges are distributed over the surface in order to enable the connection of struts. This cast knot is particularly intended for use in truss constructions. The disadvantage here, however, is the complex production and the inflexible design, that is to say the lack of the possibility of later adaptation to the positioning, size and number of the connecting flanges, since the angles and positions can vary depending on the design of the respective application.
  • In der CN 104060690 B wird ein Fachwerk aus Rohren beschrieben, das Knoten in verschiedenen Verzweigungsebenen aufweist. In den Rohren vor und nach der 1. Knotenebene, also in dem Pfeiler und den ersten Abzweigrohren sind Schottbleche vorgesehen. Diese sind im Pfeiler unmittelbar unterhalb der jeweiligen Abzweigrohre so angeordnet, dass sich ein Knoten zwischen Pfeiler und Abzweigrohr befindet.In the CN 104060690 B describes a framework made of pipes, which has nodes in different branching levels. Bulkhead plates are provided in the pipes before and after the first node level, that is in the pillar and the first branch pipes. These are arranged in the pillar immediately below the respective branch pipes so that there is a knot between the pillar and the branch pipe.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen lastverzweigenden Knoten bereitzustellen, der sowohl statische als auch dynamische Lasten und/oder Schwingungen, die gegebenenfalls unter verschiedenen Winkeln auftreten, in eine vertikale Stütze leiten. Insbesondere soll bei dem Einleiten der Lasten und/oder Schwingungen eine große lokale Deformation der Kuppeloberfläche (eine Verwölbung und/oder Querschnittdeformation der Kuppel) vermieden werden; dabei handelt es sich um eine Kippbewegung hervorgerufen durch jene Elemente, in welche die Lasten oder Schwingungen eingeleitet werden, wie zum Beispiel Kragarme, Kragarmanbindungen etc.The present invention is based on the object of providing a load-branching node which guides both static and dynamic loads and / or vibrations, which may occur at different angles, into a vertical support. In particular, when the loads and / or vibrations are introduced, a large local deformation of the dome surface (warping and / or cross-sectional deformation of the dome) should be avoided; this is a tilting movement caused by the elements into which the loads or vibrations are introduced, such as cantilever arms, cantilever arm connections, etc.
  • Weitere Aufgabe war es einen Knoten mit einstellbarem Auslaufwinkel zur Verfügung zu stellen, der einerseits mit möglichst geringem Aufwand, auch in kleiner Stückzahl, herstellbar ist und andererseits möglichst vielfältig einsetzbar ist. So sollen zum Beispiel unterschiedliche Ausführungen der Komponenten des Knotens flexibel gestaltbar sein, um mit geringem Zusatzaufwand zu unterschiedlichen Derivaten bei Beibehaltung einer gleichartigen Bauweise führen.Another task was to provide a knot with an adjustable run-out angle, which on the one hand can be produced with the least possible effort, even in small quantities, and on the other hand can be used in as many different ways as possible. For example, different designs of the components of the node should be able to be designed flexibly in order to lead to different derivatives with little additional effort while maintaining a similar construction.
  • Ferner war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen lastverzweigenden Knoten bereitzustellen, der schon im Vorfeld des Einsatzes in einem Bauwerk mit der vertikalen Stütze fügbar und/oder zu fügen ist, so dass auf der Baustelle keine Schweißarbeiten erforderlich sind. Insbesondere sollen Schweißarbeiten in hoher Arbeitshöhe und/oder an schwer zugänglichen Orten vermieden werden. Andererseits wäre eine Baugruppe die Pfeiler und Kragarme umfasst für einen Transport zur Baustelle zu groß.It was also an object of the present invention to provide a load-branching node which can be joined and / or joined with the vertical support in advance of use in a building, so that no welding work is required on the construction site. In particular, welding work at high working heights and / or in places that are difficult to access should be avoided. On the other hand, an assembly that includes pillars and cantilevers would be too large for transport to the construction site.
  • Unter Berücksichtigung dieser Aufgaben soll mindestens eine vom Stand der Technik gewährleistete oder eine vergrößerte Stützweite ermöglicht werden, mithin eine große Spannweite bei kleiner Standfläche, so dass das Verhältnis von zur Verfügung gestellten Fläche oberhalb der Knoten bzw. Kragarme, also der gestützten Fläche in Bezug auf die am Boden benötigte Fläche für die Stützen möglichst groß ist, mindestens 5, 10, 20, 50 oder mehr beträgt.Taking these tasks into account, at least one span width that is guaranteed by the prior art or an enlarged span width should be made possible, and consequently a large span width with a small footprint, so that the ratio of the area made available above the nodes or cantilever arms, i.e. the supported area, with respect to the area required for the supports on the ground is as large as possible, is at least 5, 10, 20, 50 or more.
  • Außerdem sollte ein leichter Austausch beschädigter Teile, insbesondere von Kragarmen und Pfeiler im laufenden Betrieb gewährleistet werden.In addition, easy replacement of damaged parts, especially cantilever arms and pillars, should be ensured during operation.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch einen lastverzweigenden Knoten mit einstellbarem Auslaufwinkel, im Folgenden auch allgemein als Knoten bezeichnet, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by a load-branching knot with an adjustable run-out angle, hereinafter also generally referred to as a knot, with the features of patent claim 1.
  • In einer Ausführung der Erfindung weist der lastverzweigende Knoten mit einstellbarem Auslaufwinkel
  1. a) eine Kuppel mit mindestens einem Schlitz und
  2. b) mindestens zwei Kragarmanbindungen, sowie
  3. c) mindestens ein im Schlitz die Kuppel durchdringendes Schottblech
auf, wobei die mindestens zwei Kragarmanbindungen und der aus dem Schlitz ragende, obere Teil des Schottblechs nebeneinander angeordnet sind.In one embodiment of the invention, the load-branching node has an adjustable outlet angle
  1. a) a dome with at least one slot and
  2. b) at least two cantilever connections, and
  3. c) at least one bulkhead plate penetrating the dome in the slot
on, wherein the at least two cantilever connections and the protruding from the slot upper part of the bulkhead are arranged side by side.
  • Im Folgenden sind Positionsangaben wie zum Beispiel nebeneinander, übereinander, untereinander und ähnliche in Bezug auf die Lotrechte (Vertikale) definiert.In the following, position information such as side by side, one above the other, one below the other and the like is defined in relation to the perpendicular (vertical).
  • Im Sinne der Erfindung wird das mindestens eine Schottblech oder auch weitere in mindestens 2 Teile bzw. Bereiche eingeteilt: einen oberen und einen unteren Bereich. Der obere Bereich ist jener Teil des Schottblechs der durch den Schlitz auf der Oberfläche der Kuppel herausragt. In the sense of the invention, the at least one partition plate or also further is divided into at least 2 parts or areas: an upper and a lower area. The upper area is the part of the bulkhead that protrudes through the slot on the surface of the dome.
  • Der mindestens eine Schlitz oder auch weitere sind in einer Alternative so gestaltet, dass das Schottblech beim Durchbruch durch die Oberfläche der Kuppel genau umschlossen wird. In einer weiteren Alternative sind Kuppel und Schottblech im Schlitz zusammengefügt, bevorzugt miteinander verschweißt.In an alternative, the at least one slot or even more are designed in such a way that the bulkhead is precisely enclosed when it breaks through the surface of the dome. In a further alternative, the dome and bulkhead plate are joined together in the slot, preferably welded to one another.
  • Als Auslaufwinkel wird der Winkel zwischen Kuppelachse (senkrechte Mittelachse der Kuppel) und Mittelachse der Kragarmanbindung durch den Querschnitt an deren oberen Ende definiert. Die Mittelachse der Kuppel ist im Sinne der Erfindung die Achse bzw. eine Gerade welche die Höhe der Kuppel enthält.The angle between the dome axis (vertical central axis of the dome) and the central axis of the cantilever connection is defined as the run-out angle by the cross section at its upper end. For the purposes of the invention, the central axis of the dome is the axis or a straight line which contains the height of the dome.
  • Eine weitere Ausführung betrifft einen Knoten bei welchem die jeweils einzusetzende Kragarmanbindung ein zweiseitig offener Hohlkörper ist, der mit dem oberen Teil des Schottblechs in mindestens einem Punkt eine stoff- und/oder formschlüssige Fügung aufweist.A further embodiment relates to a node in which the cantilever arm connection to be used in each case is a hollow body which is open on both sides and which has at least one point with a material and / or form-fitting connection with the upper part of the bulkhead plate.
  • Der Hohlkörper weist einen kreisrunden, ovalen, dreieckigen, quadratischen, mehreckigen, polygonen oder anderen Querschnitt auf, wobei sich Querschnitt und/oder Durchmesser (der Begriff Durchmesser wird hier allgemein als Abstand durch die Mittelachse zwischen 2 gegenüberliegenden Punkten in der Wand des Hohlkörpers verwendet, wobei der Radius dem halben Durchmesser entspricht) zwischen den beiden Öffnungen kontinuierlich ändern können bzw. über die Länge/Höhe variiert.The hollow body has a circular, oval, triangular, square, polygonal, polygonal or other cross-section, where cross-section and / or diameter (the term diameter is generally used here as a distance through the central axis between 2 opposite points in the wall of the hollow body, where the radius corresponds to half the diameter) between the two openings can change continuously or vary over the length / height.
  • Die obere Öffnung weist einen ebenen Querschnitt auf, also alle Punkte am Rande der oberen Öffnung liegen in einer nicht gekrümmten Ebene. Bevorzugt liegt hier ein kreisrunder oder ovaler, besonders bevorzugt ein kreisrunder Querschnitt vor.The upper opening has a flat cross-section, ie all points on the edge of the upper opening lie in a non-curved plane. There is preferably a circular or oval, particularly preferably a circular cross section.
  • Die untere Öffnung der Kragarmanbindung hat eine dreidimensionale Form (3D - Form); mithin liegen die Punkte am Rande der unteren Öffnung nicht in einer Ebene sondern bilden eine 3-dimensionale Form welche genau an die Form bzw. Oberfläche der Kuppel an der Verbindungsstelle zur Kuppel und oberen Bereich des jeweiligen Schottblechs angepasst ist.The lower opening of the cantilever connection has a three-dimensional shape (3D shape); therefore the points at the edge of the lower opening do not lie in one plane but form a 3-dimensional shape which is exactly adapted to the shape or surface of the dome at the connection point to the dome and the upper area of the respective bulkhead.
  • In einer Alternative umfasst die Kuppeloberfläche die zwei oder mehrere Anbindung zu den Kragarmen, also die mindestens zwei Kragarmanbindungen oder auch mehrere, vollständig; mithin befindet sich jeder Punkt der unteren Öffnung der Kragarmanbindung auf der Oberfläche der Kuppel.In an alternative, the dome surface completely comprises the two or more connections to the cantilever arms, that is to say the at least two cantilever arm connections or also several; therefore, each point of the lower opening of the cantilever connection is on the surface of the dome.
  • In einer weiteren Ausführung ist der Knoten dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppel, bzw. Kuppelfläche eine Form aufweist, die mindestens zu einer durch die Mittelachse der Kuppel laufenden Symmetrieebene symmetrisch oder zur Mittelachse der Kuppel rotationssymmetrisch ist.In a further embodiment, the node is characterized in that the dome or dome surface has a shape which is symmetrical to at least one plane of symmetry running through the central axis of the dome or rotationally symmetrical to the central axis of the dome.
  • Hierbei entstehen Formen, wie Pyramiden, Kegel und halbkugel- oder glockenförmige Körper, die durch Drehung eines Halbkreises, Ellipsen-, Parabel- oder Spitzbogens um die Mittelachse der Kuppel konstruierbar sind oder konstruiert werden. Abhängig von der Ausgestaltung und den Designanforderungen können die Formen der Kuppelfläche gerundete Kanten aufweisen und/oder z.B. als Pyramiden- oder Kegelstumpf ausgebildet sein.This creates shapes such as pyramids, cones and hemispherical or bell-shaped bodies that can be constructed or are constructed by rotating a semicircle, ellipse, parabola or pointed arch around the central axis of the dome. Depending on the configuration and the design requirements, the shapes of the dome surface can have rounded edges and / or e.g. be designed as a truncated pyramid or truncated cone.
  • Bevorzugt ist die Kuppel ein Segment einer Kugel, eines Ellipsoiden oder eines Ovoiden. Diese Formen haben folgende Gemeinsamkeiten: es handelt es sich um Hohlkörper, eine Gerade schneidet den jeweiligen Körper in höchstens 2 Punkten, die Tangenten in einem Punkt überdecken genau eine Ebene, der jeweilige Körper enthält keine Gerade.The dome is preferably a segment of a sphere, an ellipsoid or an ovoid. These shapes have the following common features: they are hollow bodies, a straight line intersects the respective body in a maximum of 2 points, the tangents in one point cover exactly one plane, the respective body does not contain a straight line.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befindet sich die Kuppelfläche im oberen Bereich des Verzweigungsknotens.In a further preferred embodiment of the invention, the dome surface is in the upper region of the branching node.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Kuppelfläche nach oben und nach außen gewölbt. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppelfläche im Wesentlichen in Form eines Kugelsegments ausgebildet istIn a further preferred embodiment of the invention, the dome surface is curved upwards and outwards. A particularly preferred embodiment is characterized in that the dome surface is essentially in the form of a spherical segment
  • Der Auslaufwinkel wird dadurch eingestellt, dass die Kragarmanbindung in unterschiedlichen Positionen in Bezug auf die Kuppelhöhe auf der Kuppeloberfläche angebracht ist. Alternativ dazu oder zusätzlich kann auch Krümmung oder Länge der Kragarme variiert werden. In einer weiteren Alternative erfolgt ein 3D-Beschnitt des unteren Endes der Kragarmanbindung. Ferner werden auch Kombinationen dieser Alternativen eingesetzt.The run-out angle is set in that the cantilever connection is attached to the dome surface in different positions with respect to the dome height. Alternatively or in addition, the curvature or length of the cantilever arms can also be varied. In a further alternative, the lower end of the cantilever connection is trimmed in 3D. Combinations of these alternatives are also used.
  • In einer weiteren Ausführung weisen die Mittelachse der mindestens einen oder gegebenenfalls die jeweilige Mittelachse jeder Kragarmanbindungen eines Knotens und die Mittelachse der Kuppel des Knotens einen gemeinsamen Schnittpunkt auf.In a further embodiment, the central axis of the at least one or possibly the respective central axis of each cantilever connection of a knot and the central axis of the dome of the knot have a common intersection.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Kuppelfläche durch einen Umformprozess aus einem Stahlblech erzeugt. Dabei kann die gesamte Kuppel einteilig oder aus 2 Halbschalen hergestellt werden. Entsprechende Verfahren zum Umformen von Stahlblechen sind dem Fachmann an sich bekannt.In a preferred embodiment of the invention, the dome surface is produced from a steel sheet by a forming process. The entire dome can be made in one piece or from 2 half-shells getting produced. Corresponding methods for forming steel sheets are known per se to the person skilled in the art.
  • Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung betrifft einen Knoten der unterhalb der Kuppel einen Schaft aufweist, der bevorzugt vertikal angeordnet ist. Der Schaft ist der tragende Bestandteil einer Säule oder eines Pfeilers. In einer Alternative ist er ein beidseitig offener Hohlkörper der einen runden oder polygonalen, bevorzugt kreisrunden Querschnitt, insbesondere die Form eines Konus aufweist. In einer Alternative fallen Mittelachse der Kuppel und Längsachse des Schafts zusammen.An embodiment of the present invention relates to a node which has a shaft below the dome, which is preferably arranged vertically. The shaft is the supporting component of a column or a pillar. In an alternative, it is a hollow body which is open on both sides and has a round or polygonal, preferably circular cross section, in particular the shape of a cone. In an alternative, the central axis of the dome and the longitudinal axis of the shaft coincide.
  • Unter Hinweis auf die obigen Definitionen kann sich zwischen den beiden Öffnungen Durchmesser und/ oder Querschnitt entlang der Längsachse ändern.With reference to the above definitions, the diameter and / or cross-section along the longitudinal axis can change between the two openings.
  • In einer Alternative sind Durchmesser und Querschnitt der oberen Öffnung des Schaftes und Durchmesser und Querschnitt der Basis der Kuppel (unterer Rand der Kuppel, sozusagen Basisfläche des Segments) gleich und unmittelbar in Kontakt, gegebenenfalls miteinander zusammen gefügt.In an alternative, the diameter and cross section of the upper opening of the shaft and the diameter and cross section of the base of the dome (lower edge of the dome, so to speak base surface of the segment) are the same and directly in contact, possibly joined together.
  • In einer weiteren Alternative sind jeweils Durchmesser und Querschnitt der oberen Öffnung des Schaftes und Basis der Kuppel nicht gleich. In diesem Fall weist der Knoten an der Basis der Kuppel einen Konus auf. Dieser ist mithin ein Übergangsteil zwischen Basis der Kuppel und oberem Ende des Schaftes.In a further alternative, the diameter and cross section of the upper opening of the shaft and the base of the dome are not the same. In this case, the knot has a cone at the base of the dome. This is therefore a transition part between the base of the dome and the upper end of the shaft.
  • Auch der Konus ist ein beidseitig offener Hohlkörper der einen runden oder polygonalen, bevorzugt kreisrunden Querschnitt aufweist. Mithin fallen Mittelachse der Kuppel und Längsachse des Schafts sowie des Konus in einer Alternative zusammen. Unter Hinweis auf die obigen Definitionen kann sich zwischen den beiden Öffnungen Durchmesser und/oder Querschnitt entlang der Längsachse ändern.The cone is also a hollow body which is open on both sides and has a round or polygonal, preferably circular cross section. The central axis of the dome and the longitudinal axis of the shaft and the cone therefore coincide in an alternative. With reference to the above definitions, the diameter and / or cross-section along the longitudinal axis can change between the two openings.
  • Wesentlich ist, dass die obere Öffnung des Konus in Durchmesser und Querschnitt mit der Basis der Kuppel im Wesentlichen identisch ist und übereinstimmt und die untere Öffnung des Konus mit der oberen Öffnung des Schaftes im Wesentlichen den gleichen Durchmesser und Querschnitt aufweist.It is essential that the upper opening of the cone is essentially identical in diameter and cross-section to the base of the dome and corresponds and the lower opening of the cone has essentially the same diameter and cross-section with the upper opening of the shaft.
  • Der Konus ist somit ein Verbindungsstück zwischen Kuppel und Schaft. Der Konus kann aus einem Teil, aus 2 Halbschalen oder aus mehreren Segmenten wie zum Beispiel Vierteln gefertigt sein.The cone is thus a connecting piece between the dome and the shaft. The cone can be made from one part, from two half-shells or from several segments such as quarters.
  • Der Konus weist an der unteren Öffnung eine Fügung mit dem Schaft auf und an einer oberen Öffnung eine Fügung mit der Basis der Kuppel.The cone has a joint with the shaft at the lower opening and a joint with the base of the dome at an upper opening.
  • In einer weiteren Ausführung, sowohl mit als auch ohne Konus, weist der untere Teil des Schottblechs, jener Teil der in den Schaft ragt, mindestens eine Fügung in zumindest einem Bereich mit dem Schaft auf.In a further embodiment, both with and without a cone, the lower part of the partition plate, that part which projects into the shaft, has at least one joint with the shaft in at least one region.
  • In der Alternative mit Konus weist das mindestens eine Schottblech einen mittleren Bereich zwischen oberem und unterm Teil auf, welcher der Höhe des Konus entspricht. Das Schottblech weist in einer Alternative in diesem Teil eine Fügung in mindestens einem Bereich mit dem Konus aufweisen.In the alternative with cone, the at least one partition plate has a middle area between the upper and lower part, which corresponds to the height of the cone. In an alternative, the bulkhead plate has a joint in at least one area with the cone in this part.
  • Das mindestens eine Schottblech weist eine horizontale Ausdehnung (nicht Dicke des Blechs) auf, die dem jeweiligen Durchmesser des Schaftes und gegebenenfalls des Konus im Wesentlichen gleich ist. In eine Alternative handelt es sich dabei um den inneren Durchmesser, also die Entfernung durch die jeweilige Längsachse zwischen 2 in derselben zur Längsachse horizontalen Ebene gegenüber liegenden Punkten auf der Innenwand von Schaft und gegebenenfalls Konus. In einer anderen Alternative handelt es sich um den äußeren Durchmesser, mithin gemessenen zwischen 2, wie oben definierten, auf der Außenwand gegenüber liegenden Punkten.The at least one partition plate has a horizontal dimension (not the thickness of the plate) that is essentially the same as the respective diameter of the shaft and, if applicable, of the cone. In an alternative, this involves the inner diameter, that is to say the distance through the respective longitudinal axis between two points on the inner wall of the shaft and possibly the cone lying in the same plane that is horizontal to the longitudinal axis. Another alternative is the outer diameter, that is measured between two points, as defined above, on the outer wall opposite.
  • Die äußere Kontur des mindestens einen Schottblechs entspricht der Kontur des Schaftes und gegebenenfalls des Konus.The outer contour of the at least one partition plate corresponds to the contour of the shaft and, if applicable, the cone.
  • In einer Alternative ist das Schottblech an einem Rand mit der Innenwand des Schaftes zusammen gefügt. In einer weiteren Alternative weist der Schaft einen senkrechten Schlitz auf, der sich von seiner oberen Öffnung bis maximal zum unteren Ende des Schottblechs erstreckt. Das Schottblech kann bereichsweise in diesen Schlitz hineinragen, gegebenenfalls sich im Wesentlichen bis zu der Außenwand des Schaftes ausdehnen (entspricht also im Wesentlichen dem äußeren Durchmesser des Schaftes) oder herausragen. In oder durch diesen Schlitz sind Schottblech und Schaft zusammen fügbar und in einer Alternative über die ganze Länge des Schlitzes gefügt.In an alternative, the bulkhead plate is joined together at one edge with the inner wall of the shaft. In a further alternative, the shaft has a vertical slot which extends from its upper opening to a maximum of the lower end of the partition plate. The bulkhead sheet can protrude into this slot in some areas, possibly extend substantially up to the outer wall of the shaft (thus essentially corresponds to the outer diameter of the shaft) or protrude. The bulkhead and shaft can be joined together in or through this slot and, in an alternative, are joined over the entire length of the slot.
  • Der obere Teil des Schottblechs, der aus der Kuppel herausragt, hat eine horizontale Ausdehnung die im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des Schafts und/oder im Wesentlichen gleich dem doppelten Radius des oberen Ende der Kragarmanbindung ist.The upper part of the bulkhead plate, which protrudes from the dome, has a horizontal extent which is substantially equal to the diameter of the shaft and / or substantially equal to twice the radius of the upper end of the cantilever connection.
  • Im Sinne der Erfindung bedeutet der Begriff „im Wesentlichen entsprechend“ bzw. „im Wesentlichen gleich“, eine Abweichung bzw. einen Unterschied zwischen 2 Werten von maximal 50 %, 45%, 40 %, bevorzugt 30%, 25%, besonders bevorzugt 20%, 19%, 18%, 17%, 16%, 15%, 14%, 15%, 12%, 11%, insbesondere 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1% oder 0,5%, 0,1%.In the sense of the invention, the term “essentially corresponding” or “essentially identical” means a deviation or a difference between 2 values of at most 50%, 45%, 40%, preferably 30%, 25%, particularly preferably 20 %, 19%, 18%, 17%, 16%, 15%, 14%, 15%, 12%, 11%, especially 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1% or 0.5%, 0.1%.
  • Das mindestens eine bzw. jedes Schottblech kann aus 2 einzelnen Segmenten bestehen, die entlang der Mittelachse des Schaftes und gegebenenfalls der Mittelachse des Konus zusammen gefügt sind; sogenannte Segment-Schottbleche. Dadurch können auch 5, 5 oder mehr, bevorzugt eine ungerade Anzahl dieser Segment- Schottbleche eingesetzt werden, wobei auf der Oberfläche der Kugel genügend Freiraum für dazwischen angeordnete Kragarmanbindungen ist bzw. gegeben sein muss. Die Segmente sind so angeordnet, dass zwischen den einzelnen Segmenten in einer horizontalen Ebene gleiche Winkel vorliegen, also rotationssymmetrisch zur Mittelachse der Kuppel.The at least one or each partition plate can consist of 2 individual segments which are joined together along the central axis of the shaft and optionally the central axis of the cone; so-called segment bulkheads. As a result, 5, 5 or more, preferably an odd number of these segment bulkhead plates can also be used, with sufficient space on the surface of the ball for cantilever connections arranged therebetween, or must be provided. The segments are arranged in such a way that the same angles exist between the individual segments in a horizontal plane, that is to say rotationally symmetrically to the central axis of the dome.
  • Das Schottblech ist bevorzugt eben, kann alternativ ein gewelltes oder gezahntes Profil aufweisen. Das Profil kann horizontal oder vertikal angeordnet sein. Entsprechend sind dann die Schlitze anzupassen.The bulkhead is preferably flat, alternatively can have a corrugated or toothed profile. The profile can be arranged horizontally or vertically. The slots must then be adjusted accordingly.
  • Eine Ausführung betrifft einen Knoten mit 2 Schottblechen die in Kreuzform angeordnet sind und form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden.One embodiment relates to a knot with 2 bulkhead plates which are arranged in a cross shape and are connected to one another in a form-fitting and / or material-locking manner.
  • Allgemein wird insbesondere bei größeren Durchmessern durch Schottbleche die Steifigkeit der Bauteile ohne eine Erhöhung der Wandstärken verbessert, was zu Materialersparnissen führt.In general, especially in the case of larger diameters, the stiffness of the components is improved by bulkhead plates without increasing the wall thicknesses, which leads to material savings.
  • In einer Ausführung weist die Kuppelfläche mindestens 2, 3 oder 4 oder mehr Kragarmanbindungen auf. In einer weiteren Alternative sind die Kragarmanbindungen punkt-und/oder rotationssymmetrisch bezüglich der Mittelachse der Kuppel angeordnet. Bevorzugt sind 4 Kragarmanbindungen auf der Kuppelfläche angeordnet.In one embodiment, the coupling surface has at least 2, 3 or 4 or more cantilever connections. In a further alternative, the cantilever arm connections are arranged point and / or rotationally symmetrically with respect to the central axis of the dome. 4 cantilever connections are preferably arranged on the dome surface.
  • Allgemein verbessert der symmetrische Aufbau um die Mittelachse die Krafteinleitung in den Schaft, wodurch der Kraftfluss optimiert wird.In general, the symmetrical structure around the central axis improves the introduction of force into the shaft, which optimizes the flow of force.
  • Die Kragarmanbindungen können an unterschiedlichen Positionen auf der Kuppeloberfläche angeordnet sein, in Abhängigkeit von den oberen Anbindungspunkten des damit verbundenen Kragarmes.The cantilever connections can be arranged at different positions on the dome surface, depending on the upper connection points of the cantilever connected to it.
  • Bei Verwendung einer Kuppelstruktur in Form eines Kugelsegments ist eine Verschiebung auf der Oberfläche mit einheitlich angeschnittener Kragarmanbindung möglich.When using a dome structure in the form of a spherical segment, it is possible to shift the surface with a uniformly cut cantilever connection.
  • Jede einzelne dieser Kragarmanbindungen ist mit 2 Schottblechen auf der Kuppeloberfläche zusammen gefügt, also mit jeweils dem oberen Teil eines einzelnen Schottblechs. Die Fügung kann punktuell oder kontinuierlich über den gesamten Kontaktabschnitt sein. Bevorzugt ist das gesamte untere Ende der Kragarmanbindung stoff- und/oder formschlüssig mit der Kuppeloberfläche und dem oberen Teil mindestens eines, bevorzugt zweier Schottbleche gefügt.Each of these cantilever arm connections is joined with 2 bulkhead plates on the dome surface, i.e. with the upper part of a single bulkhead plate. The joining can be selective or continuous over the entire contact section. The entire lower end of the cantilever connection is preferably joined to the dome surface and the upper part of at least one, preferably two, bulkhead plates in a material and / or form fit.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist somit das untere Ende jeder Kragarmanbindung mit der Kugeloberfläche und mit jeweils dem oberen Teil von 2 Schottblechen zusammengefügt. Dadurch wird gewährleistet, dass die Kräfte aus den Kragarmen nicht nur auf die Kuppel sondern auch unmittelbar auf die Schottbleche und dadurch auf den Schaft geleitet werden.In a preferred embodiment, the lower end of each cantilever connection is thus joined to the spherical surface and to the upper part of two bulkhead plates. This ensures that the forces from the cantilever arms are not only directed to the dome but also directly to the bulkhead plates and thus to the shaft.
  • Das Schottblech, auch Segmentblech, weist im unteren Bereich, zwischen Mittelachse des Schaftes und Schaftwand einen bogenförmig Ausschnitt auf, welcher kreis- oder parabelförmig ausgelegt ist, um die Kraft optimiert in die Tragsäule einzuleiten.The bulkhead sheet, also segment sheet, has an arcuate cut-out in the lower area, between the central axis of the shaft and the shaft wall, which is circular or parabolic in order to optimally transmit the force into the support column.
  • Die bogenförmigen Ausschnitte der einzelnen Schottbleche bzw. -segmente treffen sich in einer Alternative in der Mittelachse des Schaftes auf gleicher Höhe und sind symmetrisch bzgl. der Mittelachse. In einer weiteren Alternative treffen sich diese in unterschiedlichen Höhen und/oder sind nicht symmetrisch bzg. der Mittelachse.In an alternative, the arcuate cutouts of the individual bulkhead plates or segments meet at the same height in the central axis of the shaft and are symmetrical with respect to the central axis. In a further alternative, these meet at different heights and / or are not symmetrical or. the central axis.
  • Dadurch wird die Festigkeit und Stabilität des Knotens in einer Vorzugsrichtung verstärkt.This strengthens the strength and stability of the knot in a preferred direction.
  • Die gegenüberliegende Seite des bogenförmigen Ausschnitts ist mit dem Schaft gefügt.The opposite side of the arcuate cutout is joined to the shaft.
  • In einer weiteren Alternative weist das Schottblech Löcher auf. Diese sind bevorzugt spannungsoptimiert und in runder, ovaler Form, oder als Relauxsche Dreiecke ausgelegt. Diese Löcher können bereits beim Zuschnitt der Flachbleche eingebracht werden und dienen neben einer Gewichtsreduzierung dazu, dass der obere Bereich der Standsäulen besser zugänglich ist. Somit ist z.B. eine Verkabelung oder Verrohrung von einer Seite des Schottblechs auf die andere Seite leicht möglich.In a further alternative, the bulkhead sheet has holes. These are preferably voltage-optimized and designed in a round, oval shape or as Relaux triangles. These holes can already be made when the flat sheets are cut and, in addition to reducing weight, also make the upper area of the pillars more accessible. Thus e.g. cabling or piping from one side of the bulkhead to the other side is easily possible.
  • Eine weitere Ausführung betrifft einen Knoten an welchem die Kragarmanbindungen Schraubflanschen zu den Kragarmen aufweisen. Die Verbindung der Kragarme mit den Kragarmanbindungen erfolgt daher über Schraubflansche. Diese sind in außen angebracht, also sowohl außerhalb der Kragarmanbindungen und Kragarme.Another embodiment relates to a node at which the cantilever arm connections have screw flanges to the cantilever arms. The cantilever arms are connected to the cantilever arm connections using screw flanges. These are installed on the outside, i.e. both outside the cantilever arm connections and cantilever arms.
  • In einer Alternative werden die Kragarme durch eine innenliegende Verschraubung an dem Tragsäulenknoten fixiert. Die Zugänglichkeit wird durch eine Öffnung im Kragarm ermöglicht.In an alternative, the cantilever arms are fixed to the support column knot by an internal screw connection. Access is made possible by an opening in the cantilever arm.
  • In einer weiteren Alternative weist der Knoten eine außenliegende Verschraubung zu den Kragarmen auf. Der Kragarm und/oder das oberes Bereich der Kragarmanbindung verjüngt sich im Bereich der Verschraubung, um einsprechenden Montageplatz zu bieten. In a further alternative, the node has an external screw connection to the cantilever arms. The cantilever arm and / or the upper area of the cantilever arm connection tapers in the area of the screw connection in order to offer an appealing mounting space.
  • Der außenverschraubte Kragarm besitzt eine umlaufende Verstärkung, z.B. in Form eines Ringes und wird durch eine Abdeckung bevorzugt aus Blech verschlossen, um den geschlossenen, optischen Eindruck der Gesamtkonstruktion nicht zu stören.The cantilever arm screwed to the outside has all-round reinforcement, e.g. in the form of a ring and is preferably closed by a cover made of sheet metal, so as not to disturb the closed, visual impression of the overall construction.
  • In einer Alternative sind die Kragarme aus einem Rohr mit einem konstanten oder konischen Querschnitt. Fertigungstechnisch am einfachsten und kostengünstigsten lassen sich die Kragarme aus Rohren mit konstantem Durchmesser herstellen. Aufgrund des Kraftverlaufs sowie in Anbetracht des Designs genügen auch sich nach oben konisch verjüngende Kragarme, welche gleichzeitig eine Gewichtsersparnis ermöglichen.In an alternative, the cantilever arms are made of a tube with a constant or conical cross section. The cantilever arms are the easiest and cheapest to manufacture from tubes with a constant diameter. Due to the force curve and considering the design, upwardly tapered cantilever arms are sufficient, which at the same time enables weight to be saved.
  • Die Kragarme sind gebogen oder 3D-geformt. Vor allem aus Designgründen oder auch um bestimmte lichte Weiten, wie Durchfahrthöhe auf einer bestimmten Breite der Stützweite zu gewährleisten, können die Kragarme auch einen gebogenen Verlauf aufweisen. Unter 3D-geformten Kragarmen sind Kragarme zu verstehen, deren Mittelachse über die Länge des Kragarmes in mehr als eine Richtung verformt ist.The cantilevers are curved or 3D-shaped. The cantilever arms can also have a curved course, above all for design reasons or also to ensure certain clear widths, such as passage height over a certain width of the support width. 3D-shaped cantilever arms are to be understood as cantilever arms whose central axis is deformed in more than one direction over the length of the cantilever arm.
  • Die Einstellung der Auslaufwinkel kann insbesondere durch den Beschnitt der Kragarme am dem Knoten entgegengesetzten Ende erfolgen oder durch die Krümmung oder Länge der Kragarme.The outlet angle can be adjusted in particular by trimming the cantilever arms at the end opposite the knot or by the curvature or length of the cantilever arms.
  • Eine Ausführung betrifft einen Knoten bei dem Kuppel und Schaft, gegebenenfalls mit Konus und gegebenenfalls mit Kragarmanbindungen und Kragarmen stoffschlüssig, wasserdicht zusammen gefügt sind.One embodiment relates to a knot in which the dome and shaft, optionally with a cone and optionally with cantilever arm connections and cantilever arms, are joined together in a water-tight manner.
  • In einer Ausführung ist die Kuppel für Medienleitungen (innenlaufend durch Kragarme) durchbohrt. Insbesondere im Bereich unter den Rohrenden der Kagarme weist die Kuppel in dieser Ausführung mindestens eine kerbschlagreduzierte Öffnungen auf. Dies ist bevorzugt rund und am Rand der Öffnung mit einer Materialverstärkung z.B. in Form eines Rings versehen, um die Schwächung der Abdeckkappe durch das Einbringen der Öffnung zu kompensieren. Diese Öffnung wird verwendet, um in verdeckter Weise, ohne die Gesamtansicht der gesamten Brücke optisch zu stören, verschiedene Arten von Medienleitungen durch die Kragarme in den Schaft einzubringen. Zu den Medienleitungen gehören z.B. Strom- und Steuerleitungen für Beleuchtung und Lautsprecher, Abwasserrohre (bevorzugt flexibel aus Kunststoff), Fernwärmerohre zur Heizung der Brücke (kontinuierlich eis- und schneefreie Fahrbahn möglich).In one version, the dome for media lines (running through cantilevers) is drilled through. Particularly in the area under the tube ends of the cantilever arms, the dome in this embodiment has at least one notch-reduced opening. This is preferably round and at the edge of the opening with a material reinforcement e.g. in the form of a ring to compensate for the weakening of the cover cap by introducing the opening. This opening is used to insert various types of media lines through the cantilever arms into the shaft in a concealed manner without visually disturbing the overall view of the entire bridge. The media lines include e.g. Power and control lines for lighting and loudspeakers, sewage pipes (preferably flexible made of plastic), district heating pipes for heating the bridge (continuously free of ice and snow).
  • In einer weiteren Ausführung besitzt der Knoten eine Knotenabdeckung oder Zwickelabdeckung in der Mitte zwischen den Tragarmen. Diese Knotenabdeckung verdeckt die austretenden Schottbleche und gewährleistet die optische Gesamterscheinung, vermeidet Schmutz- und Regenwasseransammlungen, erleichtert den Ablauf von Regenwasser und verhindert das Einnisten von Vögeln oder Kleinnagern, einhergehende Verschmutzung und beschleunigte Korrosion. Diese Knotenabdeckung kann in Metall oder Kunststoff ausgeführt werden, muss aber gewährleisten dass kräftige Schnäbel oder Krallen diese nicht zerstören können. Die Abdeckung ist vor Herabfallen, durch Eigengewicht oder bei Sturm, gesichert.In a further embodiment, the knot has a knot cover or gusset cover in the middle between the support arms. This knot cover conceals the emerging bulkhead plates and ensures the overall visual appearance, prevents dirt and rainwater accumulation, facilitates the drainage of rainwater and prevents the nesting of birds or small rodents, associated pollution and accelerated corrosion. This knot cover can be made of metal or plastic, but must ensure that strong beaks or claws cannot destroy it. The cover is secured against falling, due to its own weight or in the event of a storm.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein lastverzweigender Knoten wie oben beschrieben zur Verwendung im Bauwesen. Insbesondere kann ein solcher Knoten in einem Brückenpfeiler, einem Gerüst, einer Tribüne, einer Laterne, Tragstruktur von Dachkonstruktionen (z.B. auch zur Einhausung von Brücken) verwendet werden. Insbesondere Brücken, aber auch Gerüste und Tribünen können eine Einhausung oberhalb der Tragfläche, die der Knoten trägt, aufweisen.The present invention further relates to a load-branching node as described above for use in construction. In particular, such a node can be used in a bridge pillar, a scaffold, a grandstand, a lantern, supporting structure of roof structures (e.g. also for the housing of bridges). Bridges in particular, but also scaffolding and stands can have a housing above the wing that the node supports.
  • Durch die Verschiebung des Einlaufpunktes und -winkels der Kragarme auf der Kuppel und der Anpassung des Verlaufs der Kragarme können mit einer gleichartigen Konstruktion vielfältige Anbindungspunkt-Kombinationen abgebildet werden.By shifting the entry point and angle of the cantilever arms on the dome and adapting the course of the cantilever arms, a variety of connection point combinations can be mapped with a similar construction.
  • Das ermöglicht die Anwendung des gleichen Knotenkonzepts, also eines Knotens mit Bestandteilen Wesentlichen gleich sind oder sich nur wenig unterscheiden, bei variierenden Trassierungsparametern der Bauwerke (z.B. Stützweite, Kurvenradius, Fahrbahnbreite, Rampenanstieg). Ferner besteht dadurch auch die Möglichkeit zur Verwendung einer einheitlichen Kuppelstruktur.This enables the use of the same node concept, i.e. a node with components that are essentially the same or differ only slightly, with varying route parameters of the structures (e.g. span width, curve radius, lane width, ramp increase). This also gives you the option of using a uniform dome structure.
  • Die erfindungsgemäßen Knoten gewährleisten eine optimale Krafteinleitung unterschiedlicher Kräfte und/oder Schwingungen, insbesondere auch von Biege-und/oder Torsionsmomenten. Dabei werden die daraus resultierenden Spannungen über die erfindungsgemäße Anordnung der Schottbleche und Kragarmanbindungen als Membranspannung in einen Schaft weitergeleitet. Erfindungsgemäß handelt es sich mithin bei dem Knoten nicht um einen Fachwerkknoten, der lediglich Zug-und Druckkräfte weiterleitet. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau lässt sich die Festigkeit des jeweiligen Materials besser nutzen.The nodes according to the invention ensure an optimal introduction of forces of different forces and / or vibrations, in particular also of bending and / or torsional moments. The resulting stresses are transmitted as a membrane tension into a shaft via the arrangement of the partition plates and cantilever arm connections according to the invention. According to the invention, the knot is therefore not a truss knot which only transmits tensile and compressive forces. The structure of the invention makes it easier to use the strength of the respective material.
  • Aufgrund des einstellbaren Auslaufwinkels können unterschiedliche Niveaus durch einen einzigen Knoten ausgeglichen werden. Dies ist insbesondere bei Brückenpfeilern oder Gerüsten hilfreich um unterschiedliche Bodenniveaus auszugleichen. Unterschiedliche Auslaufwinkel finden auch Anwendung bei dem Einsatz des Knotens zur Stützung von Tribünen. So können zum Beispiel durch Kragarme die an denselben Knoten befestigt sind, Ebenen auf unterschiedlichen Niveaus gestützt werden. Due to the adjustable outlet angle, different levels can be compensated by a single knot. This is particularly helpful with bridge piers or scaffolding to compensate for different ground levels. Different outlet angles are also used when the knot is used to support grandstands. For example, cantilevers attached to the same node can support levels at different levels.
  • In einer Alternative kann der Auslaufwinkel über einen Konus eingestellt werden, dessen Mittelachse nicht mit der Mittelachse des Schaftes zusammenfällt, sondern einen Winkel bildet. Insbesondere bei der Verwendung in einem Pfeiler kann der erfindungsgemäße Knoten so ein Gefälle im Gelände ausgleichen oder bei Fahrbahnen im Bereich von Auf-/Abfahrten und Kurven individuell eingesetzt werden.In an alternative, the run-out angle can be set via a cone, the central axis of which does not coincide with the central axis of the shaft, but forms an angle. In particular when used in a pillar, the knot according to the invention can compensate for a gradient in the terrain or can be used individually on carriageways in the area of ascents / descents and curves.
  • Der erfindungsgemäße Knoten basiert auf einer modularen Bauweise. D. h., die einzelnen Bestandteile wie zum Beispiel Kuppel, Kragarmanbindung, Konus, aber auch Schaft und Kragarme können leicht variiert werden, wobei jedoch dieselben Werkzeuge eingesetzt werden können. Durch diese Variationen ergeben sich jedoch unterschiedliche Ausführungen die an unterschiedliche Gegebenheiten im Gelände, der geographischen Umgebung allgemein, angepasst werden können. Des Weiteren ermöglicht die modulare Bauweise die Vorfertigung einzelner Elemente eines Bauwerks unter wetterunabhängigen Bedingungen, zum Beispiel in einer Werkshalle. Auf der Baustelle erfolgt dann lediglich ein Zusammenfügen einzelner Teile mittels Schrauben ohne zusätzliche Schweißarbeiten. Bauwerke die erfindungsgemäße Knoten enthalten sind auch leicht abbaubar an einem anderen Ort aufbaubar. Ferner sind Bauwerke auch einfach zu vergrößern oder zu verkleinern.The node according to the invention is based on a modular design. This means that the individual components such as the dome, cantilever arm connection, cone, but also shaft and cantilever arms can be easily varied, but the same tools can be used. However, these variations result in different designs that can be adapted to different conditions in the terrain, the geographic environment in general. Furthermore, the modular design enables the prefabrication of individual elements of a building under weather-independent conditions, for example in a factory building. At the construction site, only individual parts are then assembled using screws without additional welding work. Buildings which contain nodes according to the invention can also be easily dismantled at another location. Buildings are also easy to enlarge or reduce.
  • In einer Ausführung wird der Knoten nicht in Fachwerken eingesetzt; er wird in einer Alternative ausschließlich verwendet um Spannungen, die aus unterschiedlichen Kräften und/oder Schwingungen sowie aus Biege- und/oder Torsionsmomenten resultieren, in einen Schaft einzuleiten.In one version, the node is not used in trusses; in an alternative, it is used exclusively to introduce tensions into a shaft that result from different forces and / or vibrations as well as from bending and / or torsional moments.
  • In einer Alternative kann der Knoten als Lastverteiler eingesetzt und angebracht werden, so dass die Mittelachse der Kuppel horizontal angeordnet ist. Der Knoten ist in dieser Alternative gegebenenfalls nicht auf einem Pfeiler oder Mast fixiert, sondern zum Beispiel an eine Wand.In an alternative, the node can be used and attached as a load distributor, so that the central axis of the dome is arranged horizontally. In this alternative, the knot may not be fixed on a pillar or mast, but, for example, on a wall.
  • Der erfindungsgemäße Knoten bietet eine Reihe weiterer Vorteile wie zum Beispiel:
    • - Reduktion von Schweißnähten auf der Baustelle,
    • - hoher Automatisierungsgrad der Fertigungsprozesse (Konstruktion besteht im Wesentlichen aus 3D-Beschnitt, Fügeverfahren und ggf. 3-Rollen-Biegen/Freiformbiegen) für individualisierte Serienfertigung,
    • - Freie Wandstärkeauswahl für lastgerechte Auslegung,
    • - Wesentlich geringerer Bauraum als bei (Hohl-)Kugelknoten,
    • - große Spannweite bei kleiner Standfläche, so dass das Verhältnis von zur Verfügung gestellten Fläche überhalb der Knoten bzw. Kragarme, also der gestützten Fläche in Bezug auf die am Boden benötigte Fläche für die Stützen möglichst groß ist, mindestens 5, 10, 20, 25, 50, 60, 70, 80, 90, 100 oder mehr beträgt und/oder
    • - Ermöglichung eines einheitlichen Mittelachsen-Kreuzungspunktes im Knoteneinlauf durch Anpassung des Biegeverlaufs der Kragarme
    The knot according to the invention offers a number of further advantages, for example:
    • - reduction of weld seams on the construction site,
    • - high degree of automation of the manufacturing processes (construction essentially consists of 3D trimming, joining processes and possibly 3-roll bending / free-form bending) for individualized series production,
    • - Free wall thickness selection for load-oriented design,
    • - Much less space than with (hollow) ball knots,
    • - Large span with a small footprint, so that the ratio of the area provided above the nodes or cantilever arms, i.e. the supported area, is as large as possible in relation to the area required for the supports on the ground, at least 5, 10, 20, 25 , 50, 60, 70, 80, 90, 100 or more and / or
    • - Enabling a uniform central axis crossing point in the knot inlet by adjusting the curve of the cantilever arms
  • Das Material für den erfindungsgemäßen Knoten wird ausgewählt aus der Gruppe enthaltend oder bestehend aus: metallische Werkstoffe, Stahl, Aluminium, Gusseisen, bevorzugt Stahl.The material for the knot according to the invention is selected from the group consisting of or consisting of: metallic materials, steel, aluminum, cast iron, preferably steel.
  • Bevorzugt wird Blech und/oder Profile, insbesondere Stahl bzw. Stahlblech verwendet.Sheet metal and / or profiles, in particular steel or sheet steel, are preferably used.
  • Bevorzugt hat das eingesetzte Material eine Dicke von 5 - 50 mm, insbesondere 10 - 30 mm.The material used preferably has a thickness of 5-50 mm, in particular 10-30 mm.
  • Für die Kuppel wird bevorzugt Baustahl eingesetzt.
    Für den Schaft wird bevorzugt Baustahl eingesetzt.
    Für den Konus wird bevorzugt Baustahl eingesetzt.
    Für die Kragarmanbindung wird bevorzugt Baustahl eingesetzt.
    Für die Kragarme wird bevorzugt höherfesten Stahl eingesetzt.
    Geschweißte Baugruppen werden oder sind in einer Alternative stückverzinkt.
    Structural steel is preferred for the dome.
    Structural steel is preferably used for the shaft.
    Structural steel is preferred for the cone.
    Structural steel is preferred for the cantilever connection.
    High-strength steel is preferably used for the cantilever arms.
    In an alternative, welded assemblies are or are individually galvanized.
  • Die oben genannten Bestandteile können jeweils auch aus Halbschalen bestehen.The above components can also consist of half shells.
  • Zum Fügen der oben genannten Bestandteile kann jede vom Fachmann bekannte Fügetechniken eingesetzt werden: Schweißen, Kleben, Löten, Schrauben, Nieten, Klemmen, Bördeln.Any joining techniques known to those skilled in the art can be used to join the above-mentioned components: welding, gluing, soldering, screwing, riveting, clamping, flanging.
  • Bevorzugt wird Schweißen eingesetzt, besonders bevorzugt ein Verfahren ausgewählt aus der Gruppe enthaltend oder bestehend aus Elektrodenschweißen, Laserschweißen, MIG, MAG und/oder Laserhybridschweißen.Welding is preferably used, particularly preferably a method selected from the group comprising or consisting of electrode welding, laser welding, MIG, MAG and / or laser hybrid welding.
  • In weiteren Alternativen kann der erfindungsgemäße Knoten auch in einer der folgenden Formen vorliegen:
    • - Gussknoten: hier sind Formenbau und Kerne nötig.
    • - Zusammengesetzter Knoten als Schweißkonstruktion.
    • - 3D-geformter Knoten durch Tiefziehen.
    • - Aus additiver Fertigung oder 3D-Druck.
    In further alternatives, the knot according to the invention can also be in one of the following forms:
    • - Casting knot: mold construction and cores are necessary here.
    • - Compound knot as a welded construction.
    • - 3D-shaped knot by deep drawing.
    • - From additive manufacturing or 3D printing.
  • In einer Alternative wird eine Kuppel eingesetzt, bei der ein Blech durch Treiben geformt wurde.In an alternative, a dome is used in which a sheet is formed by driving.
  • In einer weiteren Alternative werden als Rohre oder Hohlkörper spiralnahtgeschweißte Rohre, längsnahtgeschweißte Rohre, nahtlos gewalzte Rohre oder walzprofiliertes Rohre eingesetzt.In a further alternative, spirally welded pipes, longitudinally welded pipes, seamless rolled pipes or roll-profiled pipes are used as pipes or hollow bodies.
  • Figurenlistelist of figures
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert, wobei gleichartige Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Im Einzelnen zeigen:
    • 1 Knoten in einer Ausführungsform der Erfindung ohne Kragarmanbindungen;
    • 2 Ansicht des Knotens der Ausführungsform in 1 mit Kragarmanbindungen;
    • 3 Ausführungsform der Erfindung mit Schaft und
    • 4 Ausführungsform mit Konus.
    The invention is explained in more detail below with the aid of schematic drawings, components of the same type being provided with the same reference numerals. Show in detail:
    • 1 Knots in an embodiment of the invention without cantilever connections;
    • 2 View of the node of the embodiment in FIG 1 with cantilever connections;
    • 3 Embodiment of the invention with shaft and
    • 4 Design with cone.
  • Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDescription of the preferred embodiments
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Knotens mit Kuppel (1), Schlitz (2) für den oberen Teil (3) von 2 Schottblechen, die in Kreuzform angeordnet sind. 1 shows a perspective view of a knot according to the invention with a dome ( 1 ), Slot ( 2 ) for the upper part ( 3 ) of 2 bulkhead plates arranged in a cross shape.
  • 2 zeigt einen Knoten (1) mit dem oberen Teil (3) der Schottbleche in Kreuzform, sowie 4 Kragarmanbindungen (4). Jede Kragarmanbindung (4) hat ein unteres Ende (5), welches einen 3-D-Schnitt aufweist und sich so an die Oberfläche und gegebenenfalls an den oberen Teil der Schottbleche anpasst. Jede Kragarmanbindung (4) ist zwischen 2 Schottblechen bzw. deren oberen Teil (3) angeordnet. Das untere Ende (5) der Kragarmanbindung (4) ist an die Kuppeloberfläche (1) und den oberen Teil (3) von 2 Schottblechen angefügt, bevorzugt angeschweißt. Das obere Ende (6) jeder Kragarmanbindung (4) weist jeweils ein Schraubflanschen (7) für die Anbindung der Kragarme (nicht gezeigt) auf. 2 shows a knot ( 1 ) with the upper part ( 3 ) the bulkhead plates in cross shape, as well as 4 cantilever connections ( 4 ). Every cantilever connection ( 4 ) has a bottom end ( 5 ), which has a 3-D cut and thus adapts to the surface and possibly to the upper part of the bulkhead plates. Every cantilever connection ( 4 ) is between 2 bulkhead plates or their upper part ( 3 ) arranged. The lower end ( 5 ) the cantilever connection ( 4 ) is on the dome surface ( 1 ) and the upper part ( 3 ) attached by 2 bulkhead plates, preferably welded on. The top end ( 6 ) each cantilever connection ( 4 ) each has a screw flange ( 7 ) for the connection of the cantilever arms (not shown).
  • In 3 ist der erfindungsgemäße Knoten mit Kuppel (1), 4 Kragarmanbindungen (4) sowie 4 Kragarmen (8) abgebildet. Die Kragarme (8) sind jeweils über Flansche (7) der Kragarmanbindung (4) sowie Flansche (9) der Kragarme (8) miteinander verbunden. Unterhalb der Kuppel ist der mittlere Teil (10) der beiden Schottbleche in Kreuzform dargestellt sowie der Schaft (11) mit Schlitzen (12). In den Schlitzen (12) sind der jeweils untere Teil (nicht gezeigt) der Schottbleche mit dem Schaft (11) verbunden, bevorzugt verschweißt.In 3 is the knot with dome according to the invention ( 1 ), 4 cantilever connections ( 4 ) and 4 cantilever arms ( 8th ) mapped. The cantilevers ( 8th ) are each over flanges ( 7 ) the cantilever connection ( 4 ) and flanges ( 9 ) of the cantilever arms ( 8th ) connected with each other. Below the dome is the middle part ( 10 ) of the two bulkhead plates shown in cross shape and the shaft ( 11 ) with slots ( 12 ). In the slots ( 12 ) are the lower part (not shown) of the bulkhead plates with the shaft ( 11 ) connected, preferably welded.
  • 4 baut auf 3 auf und zeigt den erfindungsgemäßen Knoten mit Konus (13), der den mittleren Bereich (10) der Schottbleche abdeckt. Unterhalb des Konus ist deutlich der untere Teil (14) der beiden Schottblech in Kreuzform zu erkennen. Mit (15) ist der bogenförmige Ausschnitt der Schottbleche gekennzeichnet. 4 build up 3 and shows the knot according to the invention with a cone ( 13 ) which is the middle area ( 10 ) the bulkhead covers. The lower part is clearly below the cone ( 14 ) of the two bulkhead plates in cross shape. With ( 15 ) the arcuate cutout of the bulkhead plates is marked.
  • Die verschiedenen Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar und nicht nur auf die beschriebenen oder dargestellten Beispiele von Ausführungsformen beschränkt.The various features of the invention can be combined with one another as desired and are not limited only to the described or illustrated examples of embodiments.
  • BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 11
    Kuppeldome
    22
    Schlitzslot
    33
    oberer Teil (von 2 Schottblechen, die in Kreuzform angeordnet sind)upper part (of 2 bulkhead plates arranged in a cross shape)
    44
    KragarmanbindungenKragarmanbindungen
    55
    unteres Ende Kragarmanbindung(en)lower end of cantilever arm (s)
    66
    oberes Ende Kragarmanbindungupper end of cantilever connection
    77
    Schraubflansch Kragarmanbindung für die Anbindung der KragarmeScrew flange cantilever arm connection for connecting the cantilever arms
    88th
    Kragarmecantilevers
    99
    Flansche der KragarmeFlanges of the cantilever arms
    1010
    mittlere Teil Schottblechmiddle part of bulkhead
    1111
    Schaftshaft
    1212
    Schlitz(e) in SchaftSlit (s) in the shaft
    1515
    Konuscone
    1414
    unterer Teil des Schottblechslower part of the bulkhead
    1515
    bogenförmiger Ausschnitt der Schottblechecurved cutout of the bulkhead plates
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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  • Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
    • CN 102259166 A [0003]CN 102259166 A [0003]
    • CN 104060690 B [0004]CN 104060690 B [0004]

    Claims (15)

    1. Lastverzweigender Knoten mit einstellbarem Auslaufwinkel, der a) eine Kuppel mit mindestens einem Schlitz und b) mindestens zwei Kragarmanbindung, sowie c) mindestens ein im Schlitz die Kuppel durchdringendes Schottblech aufweist, wobei die mindestens zwei Kragarmanbindungen und der aus dem Schlitz ragende, obere Teil des Schottblechs nebeneinander angeordnet sind.Load-branching knot with adjustable outlet angle, the a) a dome with at least one slot and b) at least two cantilever connections, and c) at least one partition plate penetrating the dome in the slot, the at least two cantilever connections and the upper part of the partition plate protruding from the slot being arranged side by side.
    2. Lastverzweigender Knoten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kragarmanbindung jeweils ein zweiseitig offener Hohlkörper ist, der mit dem oberen Teil des Schottblechs in mindestens einem Punkt eine stoff- und/oder formschlüssige Fügung aufweist.Load-sharing node after Claim 1 , characterized in that the cantilever arm connection is in each case a hollow body which is open on both sides and which has at least one point a material and / or positive connection with the upper part of the partition plate.
    3. Lastverzweigender Knoten nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppelfläche eine Form aufweist, die mindestens zu einer durch die Mittelachse der Kuppel der Kuppel laufenden Symmetrieebene symmetrisch oder zur Mittelachse der Kuppel rotationssymmetrisch ist.Load-branching node according to one of the preceding claims, characterized in that the dome surface has a shape which is at least symmetrical to a plane of symmetry running through the central axis of the dome of the dome or rotationally symmetrical to the central axis of the dome.
    4. Lastverzweigender Knoten nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse der mindestens einen oder gegebenenfalls die Mittelachse aller Kragarmanbindungen und die Mittelachse der Kuppel einen gemeinsamen Schnittpunkt aufweisen.Load-branching node according to one of the preceding claims, characterized in that the central axis of the at least one or possibly the central axis of all cantilever connections and the central axis of the dome have a common intersection.
    5. Lastverzweigender Knoten nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er unterhalb des Knotens einen Schaft aufweist.Load-branching node according to one of the preceding claims, characterized in that it has a shaft below the node.
    6. Lastverzweigender Knoten nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil des mindestens einen Schottblechs unterhalb der Kuppel eine Fügung mit dem Schaft aufweist.Load-branching node according to one of the preceding claims, characterized in that the lower part of the at least one bulkhead plate below the dome has a joint with the shaft.
    7. Lastverzweigender Knoten nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, der Knoten dass zwischen Schaft und Kuppel einen Konus aufweist.Load-branching node according to one of the preceding claims, characterized in that the node has a cone between the shaft and the dome.
    8. Lastverzweigender Knoten nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schottblech eine horizontale Ausdehnung aufweist, die dem jeweiligen Durchmesser des Schaftes und gegebenenfalls des Konus im Wesentlichen gleich ist.Load-branching node according to one of the preceding claims, characterized in that the bulkhead has a horizontal extent which is substantially the same as the respective diameter of the shaft and, if appropriate, of the cone.
    9. Lastverzweigender Knoten nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass 2 Schottbleche in Kreuzform angeordnet sind.Load-sharing node after Claim 7 , characterized in that 2 bulkhead plates are arranged in a cross shape.
    10. Lastverzweigender Knoten nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Kuppeloberfläche mindestens 2, 3, 4 oder mehr Kragarmanbindungen, bevorzugt 4 angeordnet sind.Load-branching node according to one of the preceding claims, characterized in that at least 2, 3, 4 or more cantilever connections, preferably 4, are arranged on the dome surface.
    11. Lastverzweigender Knoten nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kragarmanbindung jeweils eine Fügung mit 2 Schottblechen oberhalb der Kuppeloberfläche aufweist.Load-branching node according to one of the preceding claims, characterized in that each cantilever connection has a joint with 2 bulkhead plates above the dome surface.
    12. Lastverzweigender Knoten nach einem vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kragarmanbindungen Schraubflanschen zu den Kragarmen aufweisen.Load-branching node according to one of the preceding claims, characterized in that the cantilever connections have screw flanges to the cantilever arms.
    13. Lastverzweigender Knoten einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kuppel und Schaft, gegebenenfalls mit Konus stoffschlüssig, wasserdicht zusammen gefügt sind.Load-branching node according to one of the preceding claims, characterized in that the dome and shaft, optionally with a material-fitting cone, are joined together in a watertight manner.
    14. Verwendung eines lastverzweigenden Knotens nach einem der vorangehenden Ansprüche im Bauwesen.Use of a load-branching node according to one of the preceding claims in construction.
    15. Verwendung nach Anspruch 14 auf einem Brückenpfeiler, in einem Gerüst, in eine Tribüne, Traverse, oder Tragstruktur von Dachkonstruktionen .Use after Claim 14 on a bridge pillar, in a scaffold, in a grandstand, traverse, or supporting structure of roof structures.
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