DE1117845B

DE1117845B - Knotenpunktverbindung fuer Rohrkonstruktionen, insbesondere fuer eine zerlegbare gerippeartige Baukonstruktion

Info

Publication number: DE1117845B
Application number: DEF17048A
Authority: DE
Inventors: Arthur E Fentiman
Original assignee: F Fentiman and Sons Ltd
Current assignee: F Fentiman and Sons Ltd
Priority date: 1955-03-14
Filing date: 1955-03-14
Publication date: 1961-11-23

Description

Die Erfindung betrifft eine Knotenpunktverbindung für Rohrkonstruktionen, insbesondere für eine zerlegbare gerippeartige Baukonstruktion, mit einem nabenförmigen Knotenstück, das am Umfang in Richtung der Knotenstückachse sich erstreckende, hinterschnittene Ausnehmungen aufweist, in welchen die Strebenenden von der Nabenstirnseite her einschiebbar und durch Spannmittel in axialer Richtung festlegbar sind.

Eine Knotenpunktverbindung dieser Art ist bei einem Hallenbaukonstruktionssystem unter Verwendung von Stahlrohren in tetraederförmiger Anordnung bekannt. Die Verbindung von Knotenstück und Streben erfolgt mittels an den Strebenenden angeschweißten, kompliziert geformten Klammer- bzw. Hakenstücken. Bei einer anderen bekannten Knotenpunktverbindung besitzt das nabenförmige Knotenstück, am Umfang verteilt, sich in Richtung der Längsachse des Knotenstücks erstreckende Ausnehmungen zum Einschieben kegelförmiger Ansatzstücke, die an den Strebenenden befestigt sind. Weiterhin ist es bekannt, das Knotenstück plattenförmig auszubilden, wobei die Strebenenden gabelförmig sind und mittels Verbindungsbolzen am Knotenstück anschließbar sind. Nachteilig ist bei diesen bekannten Knotenpunktverbindungen, daß jede einzelne auf ein Knotenstück einmündende Strebe durch ein Spannmittel befestigt ist, wodurch die Montage und Demontage zeitraubend ist.

Die Erfindung, die diesen Nachteil beseitigt, besteht darin, daß zum Befestigen sämtlicher auf ein Knotenstück einmündender Streben nur ein Spannmittel vorgesehen ist, das durch eine axial verlaufende Aussparung im Knotenstück geführt ist.

Hierdurch wird eine rasche Montage und Demontage der Knotenverbindung möglich.

Vorteilhaft besteht das Spannmittel aus einem Schraubenbolzen mit Mutter und an einer oder an beiden Stirnseiten des Knotenstücks anliegenden Haltescheiben.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung stellen die im Knotenstück vorgesehenen Ausnehmungen durchgehende Schlitze mit im wesentlichen parallelen, gezahnten Seitenflächen dar, und die Enden der Streben sind abgeflacht und den Schlitzen entsprechend gezahnt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß das Knotenstück und die Strebenenden einfachst herstellbar sind. So ist es z. B. möglich, die Strebenenden selbst entsprechend flach und gezahnt zu verformen, so daß Ansatzteile für die Strebenenden entfallen. Außerdem sichert diese Verbindung eine hohe Zugfestigkeit.

Knotenpunktverbindung

für Rohrkonstruktionen,

insbesondere für eine zerlegbare

gerippeartige Baukonstruktion

Anmelder:

F. Fentiman & Sons Ltd.,
Ottawa (Kanada)

Vertreter: Dipl.-Ing. A.Lehmann, Patentanwalt,
München 23, Ohmstr. 16

Arthur E. Fentiman, Ottawa (Kanada),
ist als Erfinder genannt worden

Zur Befestigung diagonal zum Knotenstück verlaufender Streben sind diese abgeflachten und gezahnten Strebenenden abgebogen.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung verläuft die Zahnung der Strebenenden unter einem rechten Winkel oder einem spitzen Winkel zur Strebenlängsachse, und/oder die Zahnung der Schlitze verläuft im Knotenstück parallel oder geneigt zur Knotenstücklängsachse. Hierdurch sind die Streben in ihrer Stellung zum Knotenstück sicher festgelegt.

Ferner kann das Knotenstück zum Anschließen sowohl von radial als auch diagonal zum Knotenstück verlaufenden Streben ausgebildet sein, wobei die radialen Streben am Umfang, die diagonalen Streben dagegen an den Stirnseiten des Knotenstücks einmünden.

Zweckmäßig weisen hierzu die Stirnseiten des Knotenstücks eine nach außen trapezförmig sich erweiternde Ausnehmung auf. Die Enden der diagonalen Streben weisen dann einen kreissektorförmig ausgebildeten Fuß auf, der am Scheitelpunkt mit einer Ausnehmung zum Durchtritt des Haltebolzens versehen ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. In dieser zeigt

Fig. 1 einen Aufriß eines Teiles einer Rohrkonstruktion,

Fig. 2 eine Knotenpunktverbindung der Rohrkonstruktion nach Fig. 1 in einer vergrößerten perspektivischen Ansicht,

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Fig. 3 die Knotenpunktverbindung nach Fig. 2 in ist dabei um 30° gegenüber dem unteren verdreht, so

einem Horizontalschnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 1, daß die jeweiligen Schlitze zueinander versetzt liegen.

Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch ein naben- Die Streben 5 gehen vom unteren Knotenstück 1

formiges Knotenstück nach Fig. 2, waagerecht, also im rechten Winkel zur Knoten-

Fig. 5 und 6 Teilansichten der abgeflachten Streben- 5 stückachse aus,. während die Streben Sa, die von

enden, dem oberen Knotenstück la ausgehen, unter einem

Fig. 7 ein Schema einer Rohrkonstraktion in der Winkel von 60° nach oben führen. Da die Streben-Draufsicht, enden 6 a einen Winkel von 60° mit der Knoten-

Fig. 8 die Rohrkonstruktion nach Fig. 7 im Schnitt stückachse bilden, besitzt das Knotenstück la eine

nach der Linie 8-8 in Fig. 7, io größere Länge, um sie sicher aufzunehmen.

Fig. 9 eine Knotenpunktverbindung der Rohr- Die Streben 5 werden in den Schlitzen 3 mittels

konstruktion nach den Fig. 7 und 8 mit sechs radial einer Haltescheibe 8, die schräg verlaufenden Streben

und drei diagonal verlaufenden Streben im Grundriß, 5 a durch eine konische Haltescheibe 8 α gehalten,

teilweise im Schnitt, Diese Haltescheiben 8, 8 a, die an dem Stirnende der

Fig. 10 die Knotenpunktverbindung nach Fig. 9 in 15 Knotenpunktverbindung vorgesehen sind, werden

einem Vertikalschnitt, durch einen Schraubenbolzen 9 mit Mutter, der durch

Fig. 11 ein Knotenstück der Knotenpunktverbin- die axiale Bohrung 2 in den Knotenstücken 1, la

dung nach den Fig. 9 und 10 im Grundriß, führt, gehalten. Der Schraubenbolzen 9 dient bei

Fig. 12 das Knotenstück nach Fig. 11 in einem einer doppelten Knotenpunktverbindung ferner dazu,

Teilschnitt nach der Linie 12-12 in Fig. 11 und 20 die beiden Knotenstücke 1, la aneinanderzupressen.

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht des Fußes Die in Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführangseiner Diagonalstrebe. formen einer Rohrkonstraktion bestehen aus drei kon-

Gemäß dem Ausführungsbeispiel werden Rohre struktiven Bestandteilen, und zwar aus den vertikal

aus Aluminium oder einem anderen passenden angeordneten Knotenstücken 11, aus den vom

Material als Streben verwendet, deren Enden in 25 Knotenstück 11 horizontal ausgehenden Streben 12,

einem einzigen Arbeitsgang geschnitten und geformt welche die obere und untere Basis der gleichschenk-

werden können. Ein nabenförmiges Knotenstück mit ligen Dreiecke bilden, aus denen die Konstraktion

radial angeordneten Schlitzen, die sich parallel zur zusammengesetzt ist, und aus den diagonal ange-

Knotenstückachse verlängern und in die die Streben- ordneten Streben 13, welche den aus den Streben 12

enden eingreifen, dient als Verbindungsstück für jede 30 gebildeten oberen und unteren Rahmen A und B

gewünschte Anzahl von Streben. Ein axialer Bolzen verbinden. Bei dieser Konstraktion nimmt ein ein-

mit Scheiben am Ende und einer Mutter hält die ziges Knotenstück 11 die Enden sowohl der hori-

Streben in ihrer Lage, wobei zwei oder mehrere zontal angeordneten Streben 12 als auch der diagonal

Knotenstücke axial miteinander verbunden werden angeordneten Streben 13 auf, die zusammen durch

können. 35 dieselben Spannmittel gesichert sind.

Das vorzugsweise aus Aluminium bestehende Das Knotenstück 11 besitzt, ähnlich wie das nabenförmige Knotenstück 1 weist eine zylindrische schon beschriebene Knotenstück 1, eine axiale Boh-Form auf. Es besitzt eine axiale Bohrung 2 und über rung 14 und an seinem Umfang 16 Schlitze 15, die den Umfang, in gleichem Abstand verteilt, radiale wenigstens an einem Ende des Knotenstücks 11 offen Schlitze 3. Diese Schlitze 3 besitzen an ihren Seiten- 40 und mit Zahnungen 17 versehen sind,
wänden parallel zur Knotenstück^chse verlaufende Die radial angeordneten Streben 12, die horizontal Zahnungen 4. Natürlich können die Schlitze zur auf die Knotenpunktverbindung einmünden, beAufnahme der Strebenenden in jeder gewünschten stehen wie die vorbeschriebenen Streben 5 aus Roh-Anzahl um den Knotenstückumfang in beliebigem ren, deren Enden 20 abgeflacht und mit Querzahnun-AbstahÜ uiid in einem-^eliebigen Winkel zum Radius 45 gen 17 versehen sind, so daß sie in die Schlitze 15 angeordnet sein. im Knotenstück 11 eingesetzt werden können. Die

Die Enden 6 der rohrförmigen Aluminiumstreben 5 Länge des Knotenstücks 11 von der Bodenfläche 19 a sind abgeflacht und an den Seitenflächen ebenfalls des Stirnendes 18 bis zum gegenüberliegenden Stirnmit einer der Zahnung 4 der Schlitze 3 entsprechen- ende entspricht der Breite des abgeflachten, mit den Zahnung 7 versehen. Bei senkrecht zur Streben- 50 Zahnungen 17 versehenen Endes 20 der Streben 12. achse verlaufender Zahnung 7 stehen die in das Die Zahnungen 17 oder die mit den Zahnungen 17 Knotenstück 1 eingesetzten Streben 5 im rechten versehenen Enden 20 der Streben 12 können auch im Winkel zur Knotenstückachse bei schräg zur Streben- Winkel zur Strebenachse angeordnet sein, wodurch achse verlaufender Zahnung 7 a, 7 b, beispielsweise die Streben 12 in einem anderen Winkel als 90° in einem Winkel von 60 oder 45° zur Strebenachse, 55 zur Achse des Knotenstücks 11 in die Knotenpunktstehen die Streben 5 a, Sb ebenfalls in einem Winkel verbindung einmünden können,
von 60 oder 45° zum Knotenstück la. Die in Fig. 5 Ein Stirnende 18 des Knotenstücks 11 ist mit einer und 6 dargestellten Streben 5 a und 5 b weisen an nach außen trapezförmig und konzentrisch zur Bohden Enden 6 a und 6 b Zahnungen 7 a und 7 b im rung 14 sich erweiternden Ausnehmung 19 versehen. Winkel von 60 bzw. 45° auf. Die Knotenstück- 60 Die Ausnehmung 19 weist eine Fläche 19 a, die eben schlitze, die Zahnungen und die Abkröpfung der ist und im rechten Winkel zur Knotenstückachse Strebenenden bestimmen somit Richtung und Winkel steht, und einen Flansch 19 b auf, der in einem vorder vom Knotenstück ausgehenden Streben. bestimmten Winkel zur Knotenstückachse schräg

In Fig. 1, 2 und 4 ist eine doppelte Knotenpunkt- nach außen verläuft. Sofern bei einer Rohrkonstrakverbindung gezeigt, deren Knotenstücke 1, la axial 65 tion nach den Fig. 7 und 8 auf eine Knotenpunktübereinander angeordnet sind und von denen jedes verbindung diagonal verlaufende Streben sowohl von sechs in gleichem Abstand angeordnete radiale oben wie von unten einmünden, erhält das Knoten-Schlitze 3 bzw. 3 α besitzt. Das obere Knotenstück la stück 11 an beiden Stirnenden je eine Ausnehmung 19.

In die Ausnehmung 19 münden die Enden 24 der Streben 13. Das Knotenstück 11 besitzt dabei eine solche Form und Größe, daß die Achsen aller daran befestigten Streben sich in einem Punkt in der Mitte des Knotenstücks 11 schneiden.

Die Diagonalstreben 13 bestehen ebenfalls aus Rohren, deren Enden 24 als Füße 26 ausgebildet sind, um seitlich in die Ausnehmungen 19 im Stirnende 18 des Knotenstücks 11 einzugreifen. Die Rohrenden 24 sind auf einer Seite 25 nach innen ge- ίο drückt, wobei die Seite 25 zur Rohrachse in einem Winkel von z.B. 27Va⁰ verläuft. Das Ende24 ist zu einem flachen Fuß 26 umgebogen, der in Form eines Kreissektors einen Winkel von etwa 120° einschließt und in dessen Kreismittelpunkt eine Ausnehmung 27 vorgesehen ist. Die Füße 26 von je drei Streben 13 passen in die Ausnehmung 19 in der Stirnseite 18 eines Knotenstücks 11 und füllen sie vollständig aus. Der vom Fuß 26 und der nicht eingedrückten Rohrseite eingeschlossene Winkel entspricht dem Winkel des Flansches 19 b der Ausnehmung 19 des Knotenstücks 11. Die drei bogenförmigen Ausnehmungen 27 umschließen zusammen dieselbe Kreisfläche wie der Querschnitt der Bohrung 14 des Knotenstücks 11.

Nachdem die abgeflachten Enden 20 der radialen Streben 12 in die Schlitze 15 des Knotenstücks 11 eingesetzt und die abgewinkelten sektorförmigen Füße 26 der Diagonalstreben 13 in die Ausnehmung 19 des Knotenstücks 11 eingefügt sind, werden sowohl die radial wie die diagonal angeordneten Streben 12, 13 an dem Knotenstück 11 durch den Haltebolzen 28 b festgeklemmt. Eine Beilagscheibe 28 a wird auf die Füße 26 der Diagonalstreben 13 aufgesetzt. Der Haltebolzen 28 b wird durch die Beilagscheibe 28, durch die von den Fußausnehmungen 27, der Enden 24 der Streben 13 gebildeten Öffnung und durch die Bohrung 14 im Knotenstück 11 gesteckt. Hierauf wird eine weitere Beilagscheibe 28 c über das vorstehende untere Ende des Bolzens 28 b geschoben und eine Mutter 28 d aufgesetzt und angezogen. Hierdurch werden die gezahnten Enden 20 der Streben 12 zentriert und die Füße 26 der Streben 13 fest in die Stirnausnehmung 19 des Knotenstücks 11 gezogen.

Die beiden entgegengesetzten Enden 24 einer Strebe 13 sind gleich geformt und im gleichen Winkel, jedoch in diametral entgegengesetzter Richtung von der Strebe abgebogen, so daß sie an den entgegengesetzten Stirnenden 18 der Knotenstücke 11 und des oberen und unteren Gitterrahmens A, B eingesetzt werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Knotenpunktverbindung für Rohrkonstruktionen, insbesondere für eine zerlegbare gerippeartige Baukonstruktion, mit einem nabenförmigen Knotenstück, das am Umfang in Richtung der Knotenstückachse sich erstreckende, hinterschnittene Ausnehmungen aufweist, in welche die Strebenenden von der Nabenstirnseite her einschiebbar und durch Spannmittel in axialer Richtung festlegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Befestigen sämtlicher auf ein Knotenstück (1, la, 11) einmündender Streben (5, 5a, Sb, 12, 13) nur ein Spannmittel vorgesehen ist, das durch eine axial verlaufende Aussparung im Knotenstück (1, la, 11) geführt ist.

2. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannmittel aus einem Schraubenbolzen (9, 28 b) mit Mutter (28 d) und an einer oder an beiden Stirnseiten des Knotenstücks (1, la, 11) anliegenden Haltescheiben (8, 8 a, 28 a, 28 c) besteht.

3. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Knotenstück (1, la, 11) vorgesehenen Ausnehmungen durchgehende Schlitze (3, 15) mit im wesentlichen parallelen, gezahnten Seitenflächen darstellen und daß die Enden (6) der Streben (5, Sa₁Sb, 12) abgeflacht und den Schlitzen (3,15) entsprechend gezahnt sind.

4. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeflachten und gezahnten Strebenenden (6 a, 6 b) abgebogen sind.

5. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnung (7, 7 a, Ib, 17) der Strebenenden (6, 6 a, 6 b, 20) unter einem rechten oder einem spitzen Winkel zur Strebenlängsachse und/oder daß die Zahnung (4, 17) der Schlitze (3, 3 α, 15) im Knotenstück (1, la, 11) parallel oder geneigt zur Knotenstücklängsachse verläuft.

6. Knotenpunktverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Knotenstück (11) zum Anschließen sowohl von radial als auch diagonal zum Knotenstück verlaufenden Streben (12, 13) ausgebildet ist, wobei die radialen Streben (12) am Umfang (16), die diagonalen Streben (13) dagegen an den Stirnseiten (18) des Knotenstücks (11) einmünden.

7. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten (18) des Knotenstücks (11) eine nach außen trapezförmig sich erweiternde Ausnehmung (19) aufweisen.

8. Knotenpunktverbindung nach Ansprach 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (24) der diagonalen Streben (13) einen kreissektorförmig ausgebildeten Fuß aufweisen, der am Scheitelpunkt mit einer Ausnehmung (27) zum Durchtritt des Haltebolzens (28 b) versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 823 203, 874 657; französische Patentschrift Nr. 864 668; Baukunst und Werkform, 1954, Heft 9, S. 549 bis 562.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen