DE1064226B

DE1064226B - Raeumliches Fachwerk und mit diesem Fachwerk hergestellte Dach- oder Wandkonstruktion

Info

Publication number: DE1064226B
Application number: DEH24044A
Authority: DE
Inventors: Robert Henderson
Original assignee: RES INTERESTS Ltd
Current assignee: RES INTERESTS Ltd
Priority date: 1954-05-31
Filing date: 1955-05-31
Publication date: 1959-08-27
Also published as: GB767137A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf die Ausgestaltung räumlicher Fachwerke und deren Anwendung als Dach- oder Wandkonstruktion oder als Baugerüst od. dgl.

Das räumliche Fachwerk besteht aus mindestens zwei im Abstand voneinander liegenden, durch gleichartige Vielecke gebildeten Netzwerken, bei denen die Knotenpunkte zweier benachbarter Netzwerke durch Profilstäbe in der Weise miteinander verbunden sind, daß zwischen zwei Netzwerken jeweils ineinandergeschachtelte Pyramiden entstehen, deren Seitenkanten durch die Profilstäbe gebildet sind und deren Grundflächen abwechselnd in zwei benachbarten Netzwerkebenen liegen.

Derartige Fachwerke sind bekannt, weisen jedoch ¹s erhebliche Nachteile auf. Da die Scheitelglieder der einzelnen Pyramiden bei der bekannten Anordnung durch die Verstrebungen starr miteinander verbunden sind, weist ein solches Fachwerk nur eine geringe Anpassungsfähigkeit auf. Die Fachwerke müssen für jeden Bedarfsfall besonders dimensioniert werden. Außerdem müssen sie am Einsatzort vernietet, verschraubt oder verschweißt werden, da ein Transport des gesamten, fertig montierten bekannten Fachwerks wegen seiner Sperrigkeit nicht in Betracht kommt. Darüber hinaus eignet sich das bekannte räumliche Fachwerk nicht zur Gestaltung gekrümmter Flächen.

Um diese Nachteile zu vermeiden und um ein Bauelement zu schaffen, das sich vorteilhaft vorfertigen läßt und dennoch auf dem Transport zum Endmontageplatz kleinstmöglichen Raum beansprucht, weist das räumliche Fachwerk nach der Erfindung gelenkige Knotenpunkte auf. Durch die räumliche Ausbildung entstehen zwischen den Knotenpunkten, durch die Verstrebungen gekennzeichnet, Scheitelkanten von Pyramiden. Die Grundflächen jeder Pyramide werden von den Scheiteln und Verstrebungen zwar bestimmt, aber nicht gebildet. Die Seitenkanten zwischen den vier Grundflächenecken jeder Pyramide sind gedachte Linien und sind nicht etwa durch Verstrebungen od. dgl. gegenständlich vorhanden.

Die Erfindung besteht darin, daß die in den Netzwerkebenen liegenden Spitzen der Pyramiden durch vorzugsweise mit Gelenkbolzen versehene Scheitelglieder gebildet sind und daß die die Seitenkanten der Pyramiden bildenden Profilstäbe gelenkig an die Scheitelglieder angeschlossen sind.

Somit ist keine Pyramide für sich gesondert, vielmehr bildet bei dem neuen Fachwerk jeder Gelenkteil und jeder Verbindungsteil zugleich einen Teil von anderen, benachbarten Pyramiden. Damit wird eine sehr vielfältige Anpaßbarkeit des vorgefertigten Fachwerkes an die jeweiligen Erfordernisse der Praxis erzielt sowie die ebenfalls sehr wertvolle Mög-Räumliches Fachwerk
und mit diesem Fachwerk hergestellte
Dach- oder Wandkonstruktion

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Anmelder:

Robert Henderson, Bovey -Tracey, Devon, und Research Interests Limited,
London (Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. Η. Görtz, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Schneckenhofstr. 27

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 31. Mai 1954

Robert Henderson, Bovey-Tracey, Devon
(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

lichkeit gegeben, daß es zu Transportzwecken auf kleinstmöglichen Raum zusammengelegt werden kann.

Es versteht sich, daß an den Randkanten des Fachwerkes, d. h. an den Kanten der Hauptflächen oder bei innerhalb der Gesamtfläche vorgesehenen Öffnungen die Pyramiden auch vollständig bleiben können.

Vorteilhafterweise sind die in den Netzebenen liegenden Vielecke vierseitig. Die Scheitelglieder einer Pyramidenreihe sind vorzugsweise mit den Scheitelgliedern der benachbarten Pyramidenreihe durch diagonal verlaufende, gelenkig angeschlossene Spannstäbe verbunden. An der Kreuzungsstelle von zwei diagonal verlaufenden Spannstäben ist ein Gelenk, z. B. ein Gelenkring, angeordnet.

Auf diese Weise treten an die Stelle der sonst üblichen starren Knotenpunkte bewegliche Anschlüsse, die hervorragend eine Vorfertigung, eine gute Transportraupausnutzung und eine schnelle Endmontage ermöglichen und der statischen Bemessung eines sol-

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chen räumlichen Fachwerkes infolge eines günstigen Bestimmtheitsgrades gewisse Erleichterungen in der Berechnung bieten.

Die beiden Enden eines jeden Profilstabes bestehen zweckmäßigerweise aus gelochten Anschlußstücken, und die Scheitelglieder besitzen nach der Erfindung entsprechend gelochte Anschlußstäbe, so daß die gelenkige Verbindung jeweils durch Eintreiben eines Bolzens hergestellt werden kann.

Die Stabilität der Profilstäbe und damit des ganzen räumlichen Fachwerkes werden vorteilhaft dadurch verbessert, daß die Profilstäbe einen kreisförmigen oder rechteckigen Querschnitt besitzen und daß an der Innenwand oder Außenwand der hohlen Profilstäbe Versteifungsrippen angeordnet sind.

Diese besondere Querschnittsform der Profilstäbe wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die hohlen Profilstäbe aus zwei U-förmig gebogenen Metallblechstreifen bestehen, deren umgebördelte freie Enden ineinandergreifen und hierdurch die Versteifungsrippen bilden.

TJm in jede Netzwerkebene abstützende, aussteifende oder miteinander zu verbindende Bauteile aufzunehmen, werden die Scheitelglieder der Pyramiden zweckmäßigerweise in jeder Netzwerkebene mit je einer flachen Deckplatte ausgestattet.

In weiterer Ausgestaltung des räumlichen Fachwerkes nach der vorliegenden Erfindung werden die Scheitelglieder jeweils aus einem Stück Blech derart gefaltet, daß sich an die Deckplatte geneigte Laschen anschließen, zwischen denen sich senkrecht zur Deckplatte stehende Anschlußstege zur Aufnahme der Gelenkbolzen erstrecken.

Vorteilhafterweise ist auf die Scheitelglieder der Pyramide jeweils eine Platte, beispielsweise eine Kreuzplatte, aufgesetzt und an dieser Platte ein Drahtrahmen befestigt, an welchen die Spannstäbe gelenkig angeschlossen sind.

Das neue räumliche Fachwerk weist vorzugsweise mehr als zwei im Abstand voneinander liegende Netzwerke auf, und zwar derart, daß die Pyramiden der aufeinanderliegenden Fachwerkscheiben in den Scheitelgliedern miteinander verbunden sind.

EinweitererVorteil der Erfindung wird gewonnen, wenn sämtliche die Seitenkanten der Pyramiden bildenden Profil stäbe dieselbe Länge besitzen und wenn die Netzwerke ebenflächig und parallel sind.

Zur besseren Anpassung an die verschiedenen Erfordernisse der Praxis sind die Netzwerkflächen gegebenenfalls bogenförmig und parallel.

Eine durch die Erfindung ermöglichte Dach- oder oder Wandkonstruktion kann zusätzliche, an den Profilstäben befestigte Glieder aufweisen, durch welche das Fachwerk in seiner auseinandergezogenen Stellung starr gehalten wird.

Ferner wird für diesen Zweck das Fachwerk vorzugsweise dadurch ergänzt, daß die Scheitelglieder der Pyramiden im oberen Netzwerk mittels Druckglieder und im unteren Netzwerk mittels Spannstäbe verbunden sind.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung sind aus der Zeichnung, die mehrere Ausführungsbeispiele zeigt, sowie aus der folgenden Beschreibung zu entnehmen. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines räumlichen Fachwerks gemäß der Erfindung.

Fig. 2 eine Stirnansicht eines Teiles des räumlichen Fachwerks,

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht,

Fig. 4 einen Schnitt eines Profilstabes,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer wahlweisen Ergänzung zum Gerüst, von unten gesehen,
Fig. 6 eine weitere Seitenansicht,
Fig. 7 und 8 Einzelheiten von abgewandelten Ausführungen der Ergänzung und

Fig. 9 eine Ansicht, welche die Anwendung der Erfindung auf ein bogen- oder gewölbebildendes Gerüst veranschaulicht.

Bei der in den Fig. 1 bis 4 veranschaulichten Ausführung ist ein zusammenlegbares räumliches Fachwerk aus einer Anzahl voai Profilstäben 1 aufgebaut, die mit Bezug aufeinander so geneigt sind, daß sie die geneigten Kanten einer Mehrzahl von miteinander verbundenen und abwechselnd umgedreht angeordneten pyramidenförmigen Gerippen bilden, wobei jede Pyramide vierseitig ist. Diese Profilstäbe 1 können aus Aluminium oder einer Leichtmetallegierung oder Stahl oder einem anderen Werkstoff bestehen und einen hohlen, z. B. rechteckigen oder quadratischen Querschnitt haben. Ferner besteht jeder von ihnen zweckmäßigerweise aus zwei Metallblechstreifenla und Ib (Fig. 4), wobei die freien Enden der Stäbe so herausgebogen sind, daß sie die z. B. spundwandartig ineinandergreifenden Versteifungsrippen 2 bilden.

Diese Rippen 2 sind an der Außenseite der oberen und unteren Wandungen des Profilstabes angeordnet und dienen als Aussteifung, die z. B. örtlichen Verwindungsbeanspruchungen Widerstand leisten. Die Seitenwandungen der Profilstäbe 1 ragen über die Ober- und Unterseite heraus, um an jedem Ende des Profilstabes Ansätze oder Anschlußstücke 3 zu bilden, die mittels der Bolzen 4 mit den Scheitelgliedern 5 gelenkig verbunden sind.

Die Rippen 2 sind nicht unbedingt nötig; die Profilstäbe können auch z. B. aus gezogenen rechtwinkeligen Rohren bestehen. Nach einer weiteren abgewandelten Ausführungsform können die Profilstäbe Endteile mit hohlem rechtwinkeligem Querschnitt aufweisen, in welche die Hauptteile eines anderen Bauteiles passen.

Jedes Scheitelglied 5 weist eine Deckplatte 5a (Fig. 3) mit vier Laschen 5 b auf, die aus dem Scheitelglied unter rechten Winkeln hervortreten und aus einem einzelnen Stück Blech aus Aluminium oder einer Leichtmetallegierung oder einem anderen Werkstoff durch Falten geformt sind. Die Anschlußstücke 3 der Profilstäbe 1 passen auf jede dieser Laschen 5b und sind an diesen mittels der Bolzen 4 angelenkt. Die Scheitelglieder 5 sind daher an den Scheiteln der verschiedenen abwechselnd umgekehrt angeschlossenen pyramidenförmigen Gerippe angebracht, die zusammen das räumliche Fachwerk bilden. Die Deckplatte 5 α der Scheitelglieder bieten flache Außenflächen dar, die z.B. einen Holzbalken 6α und 6 b oder einen Träger, eine Schiene oder einen sonstigen Teil eines Gebäudes stützen können und passende Öffnungen 7 zur Aufnahme von Schrauben oder Bolzen od. dgl. aufweisen. Die Deckplatten, welche die Scheitel der in einer Richtung verlaufenden Pyramiden bilden, liegen alle in einer Ebene, während die Deckplatten, welche die Scheitel der in entgegengesetzter Richtung verlaufenden Pyramiden bilden, sämtlich in einer weiteren Ebene liegen, die in räumlichem Abstand und parallel zur ersten Ebene liegt. Auf diese Weise können z. B. die Deckplatten in einer Ebene dazu benutzt werden, die Holzbalken 6 a zu stützen, die ein Dach tragen, während sich die Deckplatten in der anderen Ebene zum Abstützen der eine Decke 8 b tragenden Balken 6 b verwenden lassen. Falls erwünscht, können die Teile, z. B. Bal-

Claims

ken oder Träger, die von der Deckplatte 5 α in einer Ebene getragen werden, in rechten Winkeln oder diagonal zu jenen Teilen angeordnet werden, welche von der Deckplatte in der anderen Ebene getragen werden. Infolge der Scharnierverbindungen zwischen den Profilstäben 1 und dem Anschlußstück 3 können die Profilstäbe gegeneinandergeklappt werden, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 2 dargestellt ist, damit das Fachwerk zur Verkleinerung eines Umfanges in zwei Richtungen zusammengelegt werden kann, um den Transport oder die Lagerhaltung zu erleichtern. Gegebenenfalls können einige der pyramidenförmigen Gerippe weggelassen werden, um eine Öffnung oder einen Schacht zum Durchlaß ζ. Β. einer Stiege oder einer Lichtluke oder eines Oberlichtes od. dgl. zu schaffen. Ferner können einige der pyramidenförmigen Gerippe unterschiedliche Größe haben, ohne daß dadurch das Fachwerk seine Zusammenlegbarkeit oder Zusammenfaltbarkeit verliert. Das Fachwerk kann z. B. auch beim Aufbau von schiefen oder geneigten Dächern oder in vertikaler Stellung zum Bau einer Wand benutzt werden. Die Fig. 5 bis 8 veranschaulichen die Ergänzung eines zweidimensionalen, faltbaren Unterzugseilgliedes am in den Fig. 1 bis 4 veranschaulichten Fachwerk als Ersatz für die Boden- oder Deckenbalken, wobei dieselben Bezugsziffern verwendet werden, um ähnliche Teile zu bezeichnen. Bei dieser Ausführungsform überspannen die Spannstäbe 9 den Raum zwi- sehen benachbarten Scheitelgliedern 5. Jeder dieser Spannstäbe ist aus zwei Stablängen zusammengesetzt, die mittels eines Gelenkringes 10 gelenkig miteinander verbunden sind. Die Spannstäbe 9 sind an den Gliedern 5 mittels Verbindungselemente 11 angeschlossen, z. B. scharnierartig angelenkt, wobei jedes Element eine an den Deckplatten 5α dieses Scheitelgliedes befestigte kreuzförmige Platte 11 a sowie einen Drahtrahmen 11 b aufweist und die freien Enden der Arme der kreuzförmigen Platte IIa so gebogen sind, daß sie die Rahmen 11 b umgreifen. Die freien Enden der als Querverbinder dienenden Spannstäbe 9 sind ihrerseits um die Ecken des Rahmens 11 b umgebogen. Dieser Rahmen kann im wesentlichen quadratisch sein, wie in den Fig. 5 und 8 dargestellt ist, oder er kann, wie in Fig. 7 gezeigt, an den Ecken besondere ösen 11 c aufweisen. Die als Querverbinder dienenden Spannstäbe 9 können mit dem Fachwerk, wie in Fig. 6 veranschaulicht, zusammengelegt werden. Die ösen lic bewirken, daß die Spannstäbe 9 in eine vorbestimmte Ebene gelangen, wenn sie aufgelegt werden. Das Fachwerk ist nicht auf den Aufbau eines ebenen Gebildes beschränkt, sondern kann ebensogut auch für den Aufbau einer gekrümmten Konstruktion, z. B. eines halbkreisförmigen Bogens verwendet werden. Fig. 9 ist eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Anwendung der Erfindung auf eine solche Bogenkonstruktion, wobei wieder dieselben Bezugsziffern die entsprechenden Teile bezeichnen. Die gebogenen Teile 12, 13 sind mit den innenoder außenliegenden Scheitelgliedern 5 befestigt. Die Erfindung läßt sich weiter auch zur Herstellung eines Gewölbes benutzen. Die Profilstäbe können auch eine solche Form haben, daß sie sich ineinander verschachteln lassen. Patentansprüche:

1. Räumliches Fachwerk, insbesondere Dachkonstruktion, aus mindestens zwei im Abstand

voneinanderliegenden, durch gleichartige Vielecke gebildeten Netzwerken, bei denen die Knotenpunkte zweier benachbarter Netzwerke durch Profilstäbe in der Weise miteinander verbunden sind, daß zwischen zwei Netzwerken jeweils ineinandergeschachtelte Pyramiden entstehen, deren Seitenkanten durch die Profilstäbe gebildet sind und deren Grundflächen abwechselnd in zwei benachbarten Netzwerkebenen liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Netzwerkebenen liegenden Spitzen der Pyramiden durch Scheitelglieder (5) gebildet sind und daß die die Seitenkanten der Pyramiden bildenden Profilstäbe (1) gelenkig an die Scheitelglieder (5), vorzugsweise mittels Gelenkbolzen (4) angeschlossen sind.

2. Fachwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Netzwerkebenen liegenden Vielecke vierseitig sind.

3. Fachwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitelglieder (5) einer Pyramidenreihe mit den Scheitelgliedern (5) der benachbarten Pyramidenreihe durch diagonal verlaufende, gelenkig angeschlossene Spannstäbe (9) verbunden sind und daß an der Kreuzungsstelle von zwei diagonal verlaufenden Spannstäben (9) ein Gelenk, z. B. ein Gelenkring (10), angeordnet ist.

4. Fachwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiderseitigen Enden der Profilstäbe (1) aus gelochten Anschlußstücken (3) bestehen und die Scheitelglieder (5) entsprechend gelochte Anschlußstege besitzen, so daß die gelenkige Verbindung jeweils durch Eintreiben eines Bolzens (4) hergestellt werden kann.

5. Fachwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilstäbe (1) einen kreisförmigen oder rechteckigen Querschnitt besitzen und daß an der Innenwand oder Außenwand der hohlen Profilstäbe (1) Versteifungsrippen (2) angeordnet sind.

6. Fachwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlen Profilstäbe (1) aus zwei U-förmig gebogenen Metallblechstreifen (1 a, 1 b) bestehen, deren umgebördelte freie Enden ineinandergreifen und hierdurch die Versteifungsrippen (2) bilden.

7. Fachwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitelglieder (5) der Pyramiden in jeder Netzwerkebene je eine flache Deckplatte (5 a) besitzen, um abzustützende, auszusteifende oder miteinander zu verbindende Bauteile aufzunehmen.

8. Fachwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitelglieder (5) jeweils aus einem Stück Blech derart gefaltet sind, daß sich an die Deckplatte (5 a) geneigte Laschen (5 b) anschließen, zwischen denen sich senkrecht zur Deckplatte (5 a) stehende Anschlußstege zur Aufnahme der Gelenkbolzen (4) erstrecken.

9. Fachwerk nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Scheitelglieder (5) der Pyramiden jeweils eine Platte, beispielsweise eine Kreuzplatte (IIa), aufgesetzt und an dieser Platte ein Drahtrahmen (11 b) befestigt ist, an den die Spannstäbe (9) gelenkig angeschlossen sind.

10. Fachwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit mehr als zwei im Abstand voneinander liegenden Netzwerken, dadurch gekennzeichnet, daß