DE19580918C2 - Vorrichtung zum Verbinden eines vorgespannten Stabes mit den Verbindungsknoten in einem Raumfachwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vorspannen eines Stabes und zum Verbinden des Stabes mit Verbin­ dungsknoten, die in einem räumlichen Tragwerk diagonal zwischen den Verbindungsknoten an den Ecken eines Fach­ werkgitters angeordnet sind.

Bei der Montage räumlicher Tragwerke durch Verbinden von Strukturgliedern in Form von Tragteilen, wie Stahl­ rohre mit Verbindungsknoten, werden tragende Gitter von meist dreieckigem Grundriss gebildet, die durch Anei­ nanderfügen das Tragwerk ergeben. Wie eine Draufsicht auf ein Netzwerk einer Kuppel zeigt, können die Gitter in einem einlagigen aus Tragteilen zusammengesetzten räumlichen Tragwerken auch vielfach rechteckig oder vieleckig sein.

Ein Gitter von nicht dreieckigem Grundriß muß durch di­ agonal eingesetzte Streben verstärkt werden. Die Abmes­ sungen und der Werkstoff für solche vorgespannte Stre­ ben müssen so gewählt werden, daß nicht nur axiale Druckkräfte, sondern auch Zugkräfte aufgenommen werden können, ähnlich wie für die Auswahl der Strukturglieder bildenden Stahlrohre.

Andererseits kann ein vorgespannter Stahlstab kleinen Durchmessers als Strebe verwendet werden, um eine nur axial wirkende Zugkraft aufzunehmen, da die in eine Strebe aufgebrachte Vorspannung die Festigkeit des Git­ ters erhöht. Hierzu ist es erforderlich, den Wert der Vorspannung festzulegen, damit sich das Gitter nicht unter Last verformt. Die Vorspannung einer Strebe wird meist durch ein Spannschloss eingestellt, das im mitt­ leren Teil eines Stahlstabes vorgesehen ist.

Die Strebe kann dann leicht zwischen zwei im Tragwerk beweglich und/oder unbeweglich angeordneten Knoten mon­ tiert werden, indem deren Länge über das Spannschloß eingestellt wird.

Spannschlösser in einer Strebe beeinträchtigen jedoch das Aussehen eines Tragwerkes, besonders wenn dieses in einem Rahmen für ein verglastes Dach verwendet wird.

Darüber hinaus ist es überaus schwierig, eine Strebe auf einen vorbestimmten Wert mit Hilfe eines Spann­ schlosses vorzuspannen, da ein Monteur die Längen der beiden Hälften der über das Spannschloss verbundenen Strebe beim Montieren kaum erfassen kann.

Das US-Patent 4,872,779 offenbart eine Vorrichtung zum Verbinden eines Strukturteils an einen Verbindungskno­ ten eines Tragwerkes. Hierzu wird ein Befestigungsbol­ zen, der am stirnseitigen Abschluss eines Stahlrohres vorgesehen ist, in eine Gewindebohrung im Verbindungs­ knoten durch Verdrehen einer den Befestigungsbolzen um­ schließenden Hülse eingeschraubt.

Diese Vorrichtung ist jedoch zum Verbinden eines Stahl­ stabes mit kleinem Durchmesser als Strebe zwischen Ver­ bindungsknoten nicht geeignet, da der Befestigungsbol­ zen zuvor in den stirnseitigen Abschluss eines Stahl­ rohres eingesetzt werden muss. Darüber hinaus kann mit einer solchen Vorrichtung das damit verbundene Bauteil nicht vorgespannt werden.

Hier Abhilfe zu schaffen durch eine zum Verbinden einer vorgespannten Strebe mit unbeweglichen Verbindungskno­ ten in der Diagonalen eines tragenden Gitters in einem räumlichen aus Trägerteilen gebildeten Tragwerks geeig­ neten Vorrichtung ist Aufgabe der Erfindung, wobei auf das Aussehen des Tragwerkes beeinträchtigende Spann­ schlösser zu verzichten ist und wobei die Vorrichtung so zu gestalten ist, dass eine exakt vorbestimmbare Vorspannung in die Strebe einbringbar ist.

Diese Aufgabe ist jeweils gemäß den in den Patentan­ sprüchen 1 bis 4 angegebenen Merkmalen gelöst.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann daher über eine erste und zweite Hülse ein jeweils als Strebe die­ nender Stahlstab zwischen den zwei ortsfesten Verbin­ dungsknoten in der Diagonalen des Gitters des räumli­ chen Tragwerk eingesetzt werden und diesem eine exakt einstellbare Vorspannung aufgeprägt werden, so daß sich das solche Streben aufweisende tragende Gitter unter einer Nennlast nicht verformen kann.

Auf diese Weise erhält jede Strebe eine ausreichende Steifigkeit, um nicht nur die auf die diagonal zueinan­ der liegenden Verbindungsknoten in dem Gitter wirkende Druckkräfte, sondern auch herrschenden Zugkräfte aufzu­ nehmen. Die Kombination solcher sehr stabilen Gitter in einem Tragwerk sichert dieses gegen Verwindung in be­ liebiger Richtung.

Das Gitterwerk ist einfach und sieht gut aus, da die Streben durchgängig jeweils aus einem Stahlstab beste­ hen und ohne Spannschloß auskommen. Insbesondere bei einem räumlichen Tragwerk für ein verglastes Dach erge­ ben die Streben ohne Zwischenschaltung eines Spann­ schlosses ein geschlossenes geometrisches Gebilde, das einen ästhetischen Eindruck hoher Qualität vermittelt.

Durch die Erfindung wird also eine in ihrer Vorspannung einstellbare Strebe für ein Tragwerk zur Verfügung ge­ stellt, wozu zwei stirnseitig an einem Stahlstab ange­ ordnete Hülsen und eine Einstellschraube benötigt wer­ den. Ein damit erstelltes Tragwerk wird dadurch einfach und kostengünstig im Aufbau.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend be­ schrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer ersten Ausfüh­ rungsform einer zwischen zwei Knoten angeordneten Strebe eines Tragwerkes mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 einen Längsschnitt einer Strebe, deren Gesamt­ länge über die Einstellung der Einspannlänge geregelt wird,

Fig. 3 einen Längschnitt einer Strebe zum Verbinden mit einem Verbindungsknoten vor dem Ineingriff­ bringen mit diesen Knoten,

Fig. 4 einen Längsschnitt einer zwischen zwei Verbin­ dungsknoten angeordneten Strebe,

Fig. 5 einen Längsschnitt einer Strebe kurz vor dem vollständigen Verbinden beider Enden mit je­ weils einem Verbindungsknoten,

Fig. 6 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungs­ form einer mit Verbindungsknoten verbundenen Strebe mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 7 einen Längsschnitt einer Strebe nach der zwei­ ten Ausführungsform, deren Gesamtlänge über die Einstellung der Einspannlänge geregelt wird,

Fig. 8 einen Längsschnitt einer Strebe nach der zwei­ ten Ausführungsform vor dem Ineingriffbringen mit den Verbindungsknoten,

Fig. 9 einen Längsschnitt einer zwischen zwei Knoten angeordneten Strebe nach der zweiten Ausfüh­ rungsform,

Fig. 10 einen Längsschnitt einer Strebe nach der zwei­ ten Ausführungsform kurz vor dem vollständigen Verbinden der Enden mit jeweils einem Verbin­ dungsknoten,

Fig. 11 einen Längsschnitt einer Strebe nach der zwei­ ten Ausführungsform, die mit den Verbindungs­ knoten nach einem anderen Verfahren verbunden werden,

Fig. 12 einen Längsschnitt einer Strebe und Struktur­ bauteilen, die mit einem Verbindungsknoten ver­ bunden sind,

Fig. 13 einen Längsschnitt einer dritten Ausführungs­ form einer mit Verbindungsknoten verbundenen Strebe mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 14 einen Längsschnitt einer vierten Ausführungs­ form einer mit Verbindungsknoten verbunden Strebe mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 15 einen Teilschnitt einer Strebe nach der ersten Ausführungsform, die eine Mutter anstelle der Verdickung aufweist,

Fig. 16 einen Teilschnitt einer Strebe nach der zweiten Ausführungsform mit einer Mutter anstelle der Verdickung und

Fig. 17 eine Draufsicht auf ein Viertel eines Kuppelda­ ches, das durch die Verbindung von Gittern mit Streben und anderen Strukturelementen gebildet ist.

Wie der Längsschnitt nach der Fig. 1 zeigt ist der Hauptteil der Struktur eine vorgespannte Strebe 13 be­ stehend aus einem Stahlstab 1, der diagonal zwischen zwei Verbindungsknoten 2, 2 angeordnet ist, die ihrer­ seits an den Ecken eines Gitters angeordnet sind, das Teil eines aus Strukturelementen bildenden Stahlrohren zusammengesetzten räumlichen Fachwerks ist.

Der Stahlstab 1 weist an seinem einen Ende eine ge­ schmiedete Verdickung 1A und am Umfang seines anderen Endes ein linksgängiges Gewinde-Anschlußstück 1B auf. Eine Vorrichtung zum Verbinden eines Stahlstabes mit den Verbindungsknoten 2, 2 ist wie folgt ausgebildet:

Ein Ende des Stahlstabes 1, d. h. das die Verdickung 1A aufweisende Ende, ist mit dem zugeordneten Verbindungs­ knoten 2 durch eine erste Verbindung 3 verbunden, wäh­ rend sein das Gewinde-Anschlußstück 1B aufweisendes an­ deres Ende mit einem anderen Verbindungsknoten durch eine zweite Verbindung 4 verbunden ist. Die erste Ver­ bindung 3 ist eine erste Hülse mit einer sie durch­ setzenden Längsbohrung 3m zur Aufnahme des Stahlstabes 1, wobei die Stirnfläche der Hülse an einer Stützfläche der Verdickung 1A anliegt, um auf den Stahlstab gehal­ ten zu werden. Die zweite Verbindung 4 ist eine zweite Hülse mit einer sie durchsetzenden Bohrung mit Innenge­ winde 4m, in die das zugeordete Anschlußstück 1B des Stahlstabes 1 einschraubbar ist.

Die erste Hülse 3 weist an der dem Verbindungsknoten zugewandten Außenfläche einen Gewindeschaft oder Gewin­ deanschlußstück 3A auf, dessen Innendurchmesser d3A größer ist als der Durchmesser D1A der Verdickung 1A sowie eine vieleckige Erweiterung 3B mit sechs Drehmo­ ment übertragenden Flächen 3b an der vom Verbindungs­ knoten abgewandten Außenfläche, die mit dem Gewinde­ schaft 3A in ein Schraubloch 2m des zugeordneten Ver­ bindungsknotens 2M einschraubbar ist. Am Übergang zwi­ schen der ersten vieleckigen Erweiterung 3B und dem er­ sten Gewindeschaft 3A ist ein Bund 3c gebildet, der sich an einer ebenen Fläche des Verbindungsknotens 2M abstützt. Eine Anschlagkante 3a am knotenseitigen Ende des Gewindeschafts 3A stützt sich an einer korrespon­ dieren Anschlagkante der Verdickung 1A ab.

Der gegenüber dem Durchmesser der ersten Verbindung kleinere Durchmesser D3A des Gewindeschaftes 3A ist größer als der Durchmessers D1a der Verdickung 1A, da­ mit diese in das das Verbindungsstück aufnehmende Schraubloch 2m paßt. Somit kann die Verdickung 1A leicht in das Schraubloch 2m des Verbindungsknotens 2M bei den noch zu beschreibenden Schritten nach Fig. 3 bis Fig. 4 eingeführt werden.

Die zweite Hülse 4 weist an ihrem knotenseitigen Ende einen zweiten Gewindeschaft 4A zum Anschluß an den Kno­ ten auf und besteht aus einer zweiten vieleckigen Er­ weiterung 4B mit Anzugsflächen 4b an der vom Verbin­ dungsknoten abgewandten Außenseite, so daß der Gewinde­ schaft 4A in ein Schraubloch 2n des zugeordneten Kno­ tens 2N einschraubbar ist.

Ein zweiter Bund 4c zur Auflage am Verbindungsknoten ist am Übergang zwischen der zweiten vieleckigen Erwei­ terung 4B und dem zweiten Gewindeschaft 4A ausgebildet, der sich an einer ebenen Fläche des Verbindungsknotens 2N abstützt. Eine Einstell-Gewindebohrung 4a im zweiten Gewindeschaft 4A, die mit der Gewindebohrung 4m in Ver­ bindung steht, nimmt eine Stellschraube 5 auf, die an der zugewandten Stirnseite des Stahlstabes 1 anliegt.

Die Einschraublänge der Stellschraube 5 bestimmt die Einschraubtiefe des Anschlußstücks 1B in der Gewinde­ bohrung 4m. Diese Einschraubtiefe bestimmt den Abstand LPT gemäß Fig. 5 und ermöglicht eine gewünschte Dehnung des Stahlstabes, um diesem eine definierte Vorspannung aufzuprägen, die so gewählt wird, daß sich ein Gitter unter der Nennlast in einem Stahlstab 1 nicht verformt und die Gesamtlänge LOA von der Stirnfläche der Ver­ dickung 1A bis zur Stirnfläche des zweiten Gewinde­ schaftes 4A, vgl. Fig. 2, erhalten bleibt.

Wie Fig. 1 auch zeigt, muß das Schraubloch 2n zur Auf­ nahme der zweiten Hülse 4 tief genug sein, um den zwei­ ten Gewindeschaft 4A aufzunehmen. Demgegenüber gilt für die Tiefe des Schraublochs 2m des Verbindungsknotens 2M, in die die erste Hülse 3 eingreift, folgende Defi­ nition:

Die Tiefe L2m der Gewindebohrung gemäß Fig. 5 ist gleich und/oder größer als die Differenz der Summe der Länge L3A des ersten Gewindeschafts 3A, der Länge L1A der Verdickung 1A und der Länge L4A des zweiten Gewin­ deschaftes 4A und der Länge LPT zwecks Erzeugung der oben beschriebenen Dehnung.

Die in den Figuren dargestellten konisch abgeschrägten Flächen an den vom Knoten jeweils abgewandten Enden je­ der Hülse 3, 4 vermindern das Gewicht der Hülsen.

Ausgehend davon, daß die Streben in ein Gitter einzufü­ gen sind, sind die Gewinde und Schrauben meist rechts­ gängig. Insbesondere die Gewinde vom ersten Gewinde­ schaft 3A und vom Schraubloch 2m zur Aufnahme der er­ sten Hülse 3 am Verbindungsknoten 2M sind rechtsgängig, um das Anziehen mit einem Drehmomentenschlüssel zu er­ leichtern; Gleiches gilt für den zweiten Gewindeschaft 4A und das Schraubloch 2n.

Andererseits ist die Richtung der Gewindegänge des An­ schlußstücks 1B entgegengesetzt der am Gewindeschaft 4A usf. Demzufolge kann durch die Auswahl des Gewindever­ laufs vermieden werden, daß das in die Bohrung 4m ein­ geschraubte Gewindeanschlußstück 1B herausdreht, wenn der Gewindeschaft 4A in das Schraubloch 2n einge­ schraubt wird. Folglich wird die Länge LOA von der Stirnfläche der Erweiterung 1A zur Stirnfläche des Ge­ windeschafts 4A ohne axiale Belastung des Stahlstabes 1 beibehalten.

Da die Einstellschraube 5 eine Erhöhung der Einschraub­ tiefe des Gewindeanschlußstücks 1B in die in Längsrich­ tung verlaufende Bohrung 4m verhindert, wenn die zweite Hülse 4 rechtsdrehend eingeschraubt wird, bleibt es bei der ursprünglichen Länge LOA.

Das Verfahren für die Montage eines Stahlstabes va­ riabler Länge an einen ortsfesten Verbindungsknoten 2, 2 und für das Aufbringen einer definierten Vorspannung in einem Stahlstab 1 ist wie folgt:

Gemäß Fig. 2 wird das Gewindeanschlußstück 1B des Stahl­ stabes 1 in die Längsbohrung 3m der ersten Hülse 3 von der Seite des ersten Gewindeschaftes 3A eingesetzt bis die Anschlagskante 3a der Erweiterung 1A an der zuge­ ordneten Kante der Verdickung 1A anliegt.

Das Gewindeanschlußstück 1B wird von der zweiten Hülse 4 umschlossen und wird in die in Längsrichtung verlau­ fende Bohrung 4 m durch Drehen der zweiten Hülse nach links eingeschraubt, so daß der Abstand zwischen der ersten Knotenkontaktfläche (Bund) 3c der ersten Hülse 3 und der zweiten Knotenkontaktfläche (Bund) 4c der zwei­ ten Hülse 4 gleich der Differenz LIN zwischen der Nenn­ länge LNN (vgl. Fig. 1) zwischen den unbeweglichen Ver­ bindungsknoten 2, 2 und der Länge LPT (vgl. Fig. 5) ist, zwecks Erzeugung einer bevorzugten Dehnung, durch die der Stahlstab eine definierte Vorspannung aufgeprägt erhält.

Die Einstellschraube 5 ist in die zugeordnete Gewinde­ bohrung 4a im zweiten Gewindeschaft 4A eingeschraubt unter Verwendung eines nicht dargestellten Sechskant­ schlüssels, der in eine Bohrung 5a einsetzbar ist und die Einstellschraube anzieht, bis sie am Gewindean­ schlußstück 1B anschlägt, was durch die zweifach punk­ tierten Linien angedeutet ist.

Mit dem obenbeschriebenen Verfahren wird eine Gesamt­ länge LOA von der Stirnfläche der Erweiterung 1A des Stahlstabes 1 zur Stirnfläche des zweiten Gewindeschaf­ tes 4A der zweiten Hülse 4 hergestellt. Die Einstell­ schraube 5 kann sowohl ein rechtsgängiges als auch ein linksgängiges Gewinde aufweisen, wenn ein Sicherungs­ lack verwendet wird, der die Einstellschraube in der zugeordneten Gewindebohrung fixiert.

Das vorstehende Verfahren wird werksseitig ausgeführt. Selbst wenn die Einschraubtiefe des Gewindeanschluß­ stücks 1B in der Gewindebohrung 4m während des Trans­ ports der Streben abnehmen sollte, kann leicht am Mon­ tageort auf die ursprüngliche Länge LOA nachgestellt werden, indem die zweite Hülse 4 nach links gedreht wird bis die Einstellschraube wieder an der Stirnfläche des Schaftes anliegt.

Ein Strebenteil 13 wird zu einem Gitter im Tragrost verbracht und die erste Hülse 3 der Bohrung 2m eines Verbindungsknotens 2M zugeordnet, wie in Fig. 3 in aus­ gezogenen Linien gezeigt ist. Die zweite Hülse 4 befin­ det sich in der Nähe eines weiteren Verbindungsknotens 2N, da ein langer Stahlstab auslenkbar ist.

Die Verdickung 1A wird in die Bohrung 2m durch Ein­ schieben des Stahlstabes in Richtung des Verbindungs­ knotens 2M eingesetzt, wie in ausgezogenen Linien dar­ gestellt. Durch Drehung der ersten Hülse 3 nach rechts erfolgt das Einschrauben des ersten Gewindeschaftes 3A in die zugeordnete Bohrung 2m, wie durch die zweifach punktierten Linien dargestellt. Durch Anziehen der Hülse wird die erste Knotenkontaktfläche 3c bis zum An­ schlag an der ebenen Fläche 2p des Verbindungsknotens 3M in engen Kontakt gebracht.

Entsprechend den ausgezogenen Linien in Fig. 4 wird der Stahlstab 1 weiter in die Bohrung 2m geschoben, so daß die Länge La zwischen der Verdickung 1A in der Bohrung 2m des Verbindungsknotens 2M und der erweiterten An­ schlagkante 3a des ersten Gewindeschaftes 3A gleich und/oder größer ist als die Differenz zwischen der Länge L4A des zweiten Gewindeschaftes 4A und der Länge LPT zur Erzeugung einer bevorzugten Dehnung, um die ge­ wünschte Vorspannung im Stahlstab herzustellen. Dement­ sprechend bewegt sich die zweite Hülse 4 in Richtung der ersten Hülse 3 infolge der Bewegung des Stahlsta­ bes.

Folglich ist die Länge Lin zwischen der ersten Knoten­ kontaktfläche 3c der ersten Hülse 3 und der zweiten Knotenkontaktfläche 4c der zweiten Hülse kleiner als LIN - (L4A - LPT). Da die Länge LIN die Differenz zwi­ schen der Länge LNN zwischen den ortsfesten Knoten 2M, 2N und der Länge LPT ist, welche die gewünschte Dehnung zur Vorspannung des Stahlstabes, Fig. 2) bewirkt, gilt nachstehende Gleichung

Lin ≦ LIN - (L4A - LPT) = (LNN - LPT) - (L4A - LPT) = LNN - L4A

Für die Länge Lin + L4A vom ersten Bund 3c der ersten Hülse 3 bis zur Stirnfläche des zweiten Gewindeschaftes 4A der zweiten Hülse 4 gilt daher folgendes:

Lin + L4A ≦ LNN - L4A + L4A = LNN.

Dies bedeutet, daß die zweite Hülse 4 am Schraubloch 2n im Verbindungsknoten 2N liegt.

Durch leichtes Ziehen des Stahlstabes 1 nach rechts entsprechend den zweifach punktierten Linien in Fig. 4 schlägt der zweite Gewindeschaft 4A an der Öffnung der zugeordneten Bohrung 2n am Verbindungsknoten 2N an. Durch leichtes Drehen der zweiten Hülse 4 nach rechts wird der zweite Gewindeschaft 4A in die zugeordnete Bohrung 2n geschraubt. Die Verdrehung der zweiten Hülse 4 wird streng, sobald die vom Knoten abgewandte An­ schlagkante der Verdickung 1A an der Kante 3a des er­ sten Gewindeschaftes 3A gemäß Fig. 5 anschlägt.

Nach vorstehendem Verfahren beträgt der Abstand zwi­ schen der Stirnfläche der Verdickung 1A bis zur Stirn­ fläche des zweiten Gewindeschaftes 4A wiederum die Strecke LOA gemäß Fig. 2. Darüber hinaus bleibt der Ab­ stand LPT, der eine Dehnung zwischen dem Bund 4c der zweiten Hülse und dem ebenen Widerlager 2q am zweiten Verbindungsknoten bewirkt, unverändert. Durch Anziehen der zweiten Hülse 4 mit Hilfe eines in die vieleckige Erweiterung 4B angesetzten Schlüssels kommt es zu einer elastischen Dehnung, also Längenänderung des Stahlsta­ bes 1, da die Verbindungsknoten 2M, 2N infolge der schon bestehenden benachbarten Gitter in ihrer Lage verharren.

Wie Fig. 1 zeigt, ist bei vollständigem Einschrauben des zweiten Gewindeschaftes 4A in die Bohrung 2n, wenn der zweite Bund 4c an der ebenen Fläche 2q aufliegt, die gewünschte Dehnung mit vorbestimmter Vorspannung erreicht.

Beträgt der Abstand zwischen beiden Knoten 3000 mm, dann beträgt der Abstand LPT für die die gewünschte Vorspannung erzeugende Längenänderung 5 mm und nach der Young Formel ist 2.1 × 10⁴ kgf/mm², die Zugbelastung des Stahlstabes 1 beträgt daher 2.1 × 10⁴ × 5/3.000 = 35 kgf/mm². Die entwicklungsseitig vorgegebene Vor­ spannung wird im Stahlstab 1 mit großer Genauigkeit er­ reicht, so daß ein Gittergewebe bei der Nennlast sich nicht verformt, zumal fertigungstechnisch bedingte Län­ genabweichungen zwischen den Verbindungsknoten des Git­ terwerkes durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bis auf +/-1 mm genau ausgeglichen werden können.

Nach der vorstehenden Beschreibung können Stahlstäbe mit einem Durchmesser von nur 13 mm verwendet werden, sofern es sich um hochfesten Stahl von 100 kgf/mm² han­ delt, wenn als Strukturelemente Stahlrohre von 139.8 mm Durchmesser in den Gittern 12 gemäß Fig. 17 verwendet werden.

Die Strebe in der vorstehend beschriebenen Konstruktion hat eine auf LOA eingestellte Länge gemäß Fig. 2 und ist mit beiden Verbindungsknoten verbindbar, indem ein Ende des Stahlstabes in das Schraubloch 2m des Knotens 2M eingesetzt wird, auch wenn die Länge zwischen den Verbindungsknoten schon festliegt. Zum Entfernen einer Strebe aus dem Gitter wird selbstverständlich umgekehrt verfahren.

Die vorgespannte Strebe ergibt ein stabiles Gitter mit viel größerer Steifigkeit infolge der hohen Druck­ festigkeit in der Diagonalen zwischen den Knoten. Eine derartige Fachwerkkonstruktion ist einfach und anspre­ chend, da die üblichen Spannschlösser fehlen. Eine Strebe mit der erfindungsgemäßen Verbindung bietet an­ spruchsvolles Design hoher Qualität, insbesondere bei einem räumlichen Fachwerk als Tragwerk für ein ver­ glastes Dach.

Die in Fig. 4 bis Fig. 5 und in Fig. 5 bis Fig. 1 gezeig­ ten Schritte, die sich aus der Rechtsdrehung der zwei­ ten Hülse 4 ergeben, verändern die Eingrifftiefe des Gewindeanschlußstücks 1B in die linksgängige Bohrung 4m nicht.

Fig. 6 zeigt eine andere Verbindungseinrichtung mit Hülsen und Anschlußadaptern. Der Anschlußadapter ist konusförmig, vorzugsweise zum Anschluß an eine kleine ebene Fläche eines Knotens, an dem mehrere Bauteile und/oder Streben befestigt sind.

Der erste Adapter 3 weist eine erste Hülse 30 mit einer Längsbohrung 30 m zur Aufnahme des Stahlstabes 1 auf, wobei die Stirnseite der Hülse an einer Anschlagkante der Verdickung 1A anliegt, so daß sie auf dem Stahlstab 1 gehalten ist, und ein Adapterstück 300, das die erste Hülse 30 mit einem Knoten 2M verbindet. Der zweite Adapter 4 weist ebenfalls eine Gewinde-Längsbohrung 40m zur Aufnahme des anderen Endes des Stahlstabes 1 auf und umschließt dessen Anschlußgewindestück 1B und ist mit diesem verschraubt sowie ein zweites Adapterstück 400, das die zweite Hülse 40 mit einem anderen Verbin­ dungsknoten 2N verbindet.

Die erste Hülse 30 ist ähnlich der Hülse 3 aus Fig. 1 und weist einen Gewindeschaft 30A entsprechend dem zu­ vor beschriebenen Schaft 3A auf und eine vieleckige Er­ weiterung 30B mit am Umfang vorgesehenen Drehmoment übertragenden Flächen 30b, ähnlich der schon beschrie­ benen vieleckigen Erweiterung 3B. Ein erster Bund 30c des Adapter ist am Übergang zwischen der Erweiterung 30B und dem Gewindeschaft 30A ausgebildet, der am Adap­ terstück 300 anliegt, und am Ende des Gewindeschaftes 30A ist eine Anschlagkante 30a vorgesehen.

Das erste Adapterstück 300 umfaßt einen Gewindebolzen 300A, eine vieleckige Erweiterung 300B und einen ersten Konus 300C. Der Gewindebolzen 300A ist an dem dem Kno­ ten zugewandten Ende des Adapterstücks vorgesehen und weist einen gegenüber dem Gewindeschaft 30A kleineren Durchmesser auf. Die erste vieleckige Erweiterung 300B ist mit Drehmoment übertragenden Flächen 300b versehen und weist eine Längs-Gewindebohrung 300 m zur Aufnahme des Außengewindes des ersten Gewindeschaftes 30A auf.

Die Anzugsflächen 300b befinden sich an der Außenfläche der ersten vieleckigen Erweiterung zwecks Einschraubens des ersten Adapterstücks des ersten Gewindebolzens 300A in ein Schraubloch 2m im Verbindungsknoten 2M. Der er­ ste Außenkonus 300C ist zwischen der ersten vieleckigen Erweiterung 300B und dem ersten Gewindebolzen 300A an­ geordnet und ist auf seiner dem Verbindungsknoten zuge­ wandten Seite im Durchmesser kleiner als auf der davon abgewandten Seite. Ein erster Bund 300c ist am Übergang zwischen dem ersten Konus 300C und dem Gewindebolzen 300A vorgesehen und stützt sich am Verbindungsknoten ab.

Die zweite Hülse 40 umfaßt einen zweiten dem in Fig. 1 beschriebenen Gewindeschaft 4A entsprechenden Gewinde­ schaft 40A und eine vieleckige Erweiterung 40B, die der zuvor beschriebenen zweiten vieleckigen Erweiterung 4B entspricht. Ein zweiter Bund 40c des Adapters ist am Übergang zwischen der zweiten vieleckigen Erweiterung 40B und dem zweiten Gewindeschaft 40A vorgesehen. Im zweiten Gewindeschaft 40A ist ein Bohrung mit Innenge­ winde 40a zur Aufnahme einer Einstellschraube 5 vorge­ sehen und diese steht mit der Längs-Gewindebohrung 40m in Verbindung.

Das zweite Adapterstück 400 umfaßt einen zweiten Gewin­ debolzen 400A, eine zweite vieleckige Erweiterung 400B und einen zweiten Konus 400C. Der Gewindebolzen 400A ist an der dem Knoten zugewandten Seite des Adapters vorgesehen und weist einen kleineren Durchmesser auf als der zweite Gewindeschaft 40A. Die Erweiterung 400B weist Anzugsflächen 400b auf sowie eine Längs-Gewinde­ bohrung 400m zur Aufnahme des zweiten Gewindeschaftes 40A. Die Anzugsflächen 400b befinden sich an der Außen­ seite der zweiten vieleckigen Erweiterung und dienen dazu, den Adapter mit dem Gewindebolzen 400A in das zu­ geordnete Schraubloch 2n im Verbindungsknoten 2N einzu­ schrauben. Der zweite Konus 400C befindet sich zwischen der zweiten vieleckigen Erweiterung 400B und dem Gewin­ debolzen 400A und weist knotenseitig einen kleineren Durchmesser aufweist als an der der vom Verbindungskno­ ten abgewandten Seite. Ein zweiter Bund 400c zur Auf­ lage am Verbindungsknoten ist am Übergang zwischen dem zweiten Konus 400C und dem zweiten Gewindebolzen 400A vorgesehen.

Die in der Zeichnung fett gezeichnete Längsbohrung 400M mit der Gewindebohrung 400m zum Einschrauben der zwei­ ten Hülse 40 muß für die Aufnahme des Gewindeschaftes 40A ausreichend tief bemessen sein. Andererseits gilt gemäß Fig. 10, daß die Tiefe L300M der Längsbohrung 300M mit dem Innengewinde 300m zur Aufnahme der ersten Hülse 30 von der offenen Seite her gleich und/oder größer ist als die Differenz der Summe von L30A des ersten Gewin­ deschaftes 30A, der Länge L1A der Erweiterung 1A und der Länge L400A des Gewindebolzens 400A minus LPT für die Erzeugung einer gewünschten Dehnung für die ein­ stellbare Vorspannung im Stahlstab 1.

Aus Gründen der Montage von Streben sind die meisten Gewindeteile und Schrauben im allgemeinen rechtsgängig. Demgegenüber ist die Gewinderichtung des Gewindean­ schlußstücks 1B umgekehrt wie die des zweiten Gewinde­ bolzens 400A usw.

Demzufolge kann durch die Auswahl des Gewindeverlaufs vermieden werden, daß das in die Längsbohrung 40m ein­ geschraubte Gewindeanschlußstück 1B herausdreht, wenn der zweite Gewindeschaft 400A in die Bohrung 2n einge­ schraubt wird. Folglich wird die Länge LOAa von der Stirnfläche der Erweiterung 1A zur Stirnfläche des zweiten Gewindeschafts 400A ohne axiale Belastung des Stahlstabes 1 beibehalten.

Beim Einschrauben des zweiten Gewindeschaftes 400A in das Schraubloch 2n, wird das zweite Adapterstück 400 zusammen mit der Hülse 40 verdreht, wenn ein Schlüssel an beiden Anzugsflächen 400b der zweiten vieleckigen Erweiterung des zweiten Adapterstücks 400 und an den Anzugsflächen 40b an der Außenfläche der zweiten viel­ eckigen Erweiterung 40B der zweiten Hülse angesetzt wird. Das Anzugmoment der zweiten Hülse 40 im zweiten Adapterstück 400 ist etwas geringer, wenn die Anzugs­ flächen 40b und 400b nicht exakt übereinstimmen.

Die Verdrehung einer Erweiterung um 30 Grad bringt die Anzugsflächen in Übereinstimmung, da beide Erweiterun­ gen vieleckig sind. Bei kleinerem Anzugsmoment des zweiten Außengewindes 40A in der Längsbohrung 400m, wie vorstehend, muß die zweite Hülse 40 nochmals fest in das zweite Adapterstück 400 eingeschraubt werden, indem die zweite vieleckige Erweiterung 40b gedreht wird, nachdem der zweite Gewindeschaft 400A in das Schraub­ loch 2n fest eingeschraubt worden ist. Die Gewindegänge des zweiten Außengewindes 40A sind rechtsgängig ähnlich wie beim zweiten Adapterstück 400A, da das Gewindean­ schlußstück 1B linkgsgängig ist.

Das Verfahren zum Verbinden einer definiert vorgespann­ ten Strebe mit den Verbindungsknoten ist wie folgt:

Gemäß Fig. 7 wird das Gewindeanschlußstück 1B des Stahlstabes 1 in die Längsbohrung 30m der ersten Hülse 30 von der Seite des ersten Gewindeschaftes 30A einge­ setzt bis die Anschlagkante 30a der Erweiterung an der vom Knoten abgewandten Kante der Erweiterung 1A an­ liegt. Der erste Gewindeschaft 30A ist in die Gewinde­ bohrung 300m fest eingeschraubt, wenn der erste Bund 30c der ersten Hülse 30 an der Stirnfläche des ersten Adapterstücks 300 anliegt.

Das Gewindeanschlußstück 1B wird von der zweiten Hülse 40 umschlossen und wird in die in Längsrichtung verlau­ fende Bohrung 40m durch Drehen der zweiten Hülse nach links eingeschraubt, so daß der Abstand zwischen dem ersten Bund 300c des ersten Adapterstücks 300 bis zum zweiten Bund 40c der zweiten Hülse 40 gleich der Diffe­ renz LINt zu der Nennlänge LNN, vgl. Fig. 6 zwischen den zwei unbeweglichen Verbindungsknoten 2, 2 abzüglich der Länge LPT ist, vgl. Fig. 10, zur Erzeugung einer bevor­ zugten Dehnung, durch die eine vorbestimmte Vorspannung im Stahlstab herstellbar ist und der Länge L400 des zweiten Adapterstücks 400 ohne den zweiten Gewinde­ schaft 400A.

Die Einstellschraube 5 ist in die zugeordnete Gewinde­ bohrung 40a innerhalb des zweiten Gewindeschaftes 40A eingeschraubt, bis die Einstellschraube 5 am Gewindean­ schlußstück 1B anliegt, was durch die zweifach punk­ tierten Linien gezeigt ist. Der zweite Gewindeschaft 40A ist in die Längs-Gewindebohrung 400m eingeschraubt bis der zweite Bund 40c der zweiten Hülse 40 an der Stirnfläche des zweiten Adapterstücks 400 anschlägt.

Mit dem oben beschriebenen Verfahren wird eine Gesamt­ länge LoAa von der Stirnfläche der Verdickung 1A des Stahlstabes 1 bis zur Stirnfläche des Gewindebolzens 400A des zweiten Adapterstücks 400 hergestellt. Damit erhält man LINa als Differenz aus der Länge LNN zwi­ schen den Knoten 2, 2 und der Länge LPT (vgl. Fig. 10) für die Einstellung der gewünschten Dehnung, um den Stahlstab in vorgegebenem Maße zwischen dem ersten Bund 300c und dem zweiten Bund 400c des zweiten Adapter­ stücks 400 vorzuspannen.

Auch hier wird zur Montage eine Strebe 13 zu einem Git­ ter im Tragwerk gehoben und das erste Adapterstück 300 wird dem Schraubkloch 2m im Knoten 2M fluchtrecht zuge­ ordnet, wie Fig. 8 in ausgezogenen Linien zeigt. Durch Einschrauben des Gewindebolzens 300A in das Schraubloch 2m kommt der erste Bund 300c an der ebenen Fläche 2p des Knotens 2M zur Anlage, indem sowohl die erste Hülse 30 und das erste Adapterstück 300 verdreht werden. Das zweite Adapterstück 400 befindet sich dicht am gegen­ überliegenden zweiten Knoten 2N, da ein langer Stahl­ stab 1 auslenkbar ist.

Wie Fig. 9 zeigt, wird die Erweiterung 1A in die Längs­ bohrung 300M des ersten Adapterstücks 300 durch Ein­ schieben des Stahlstabs 1 in Richtung des Verbindungs­ knotens 2M eingesetzt. Die Länge LA zwischen der Erwei­ terung 1A innerhalb der Längsbohrung 300M und der An­ schlagkante 30a an der Erweiterung des ersten Gewinde­ schaftes 30A wird gleich und/oder größer als die Diffe­ renz aus der Länge L400A des zweiten Gewindebolzens 400A und der Länge LPT zur Erzeugung einer bevorzugten Dehnung, um die gewünschte Vorspannung im Stahlstab herzustellen. Dementsprechend bewegen sich die zweite Hülse 40 und das zweite Adapterstück 400 im Zuge der Bewegung des Stahlstabes in Richtung der ersten Hülse 30.

Folglich ist die Länge Lina von der ersten Knotenkon­ taktfläche (Bund) 300c des ersten Adapterstücks bis zur zweiten Knotenkontaktfläche (Bund) 400c des zweiten Adapterstücks 400 kleiner als LINa - (L400A - LPT). Da LINa die Differenz aus der Länge LNN zwischen zwei ortsfesten Verbindungsknoten 2M, 2N und der Länge LPT ist, welche die gewünschte Dehnung zur Vorspannung des Stahlstabes (vgl. Fig. 7) bewirkt, gilt nachstehende Gleichung:

Lina ≦ LINa - (L400A - LPT)
= (LNN - LPT) - (L400A - LPT)
= LNN - L400A

Für die Länge Lina + L400A vom ersten Bund 300c des er­ sten Adapterstücks bis zur Stirnseite des zweiten Ge­ windebolzens 400A des zweiten Adapterstücks 400 gilt daher folgendes:

Lina + L400A ≦ LNN

Dies bedeutet, daß das zweite Adapterstück 400 am Schraubloch 2n im Verbindungsknoten 2N gemäß Fig. 9 an­ liegt.

Durch leichtes Anziehen des Stahlstabes nach rechts entsprechend den zweifach punktierten Linien schlägt der zweite Gewindebolzen 400A an der Öffnung des zuge­ ordneten Schraublochs 2n des Verbindungsknotens 2N an. Die Verdrehung der zweiten Hülse 40 und des zweiten Adapterstücks 400 wird streng, sobald die vom Knoten abgewandte Anschlagkante der Verdickung 1A an der Kante 30a der Erweiterung des Gewindeschaftes 30A gemäß Fig. 10 anschlägt.

Nach vorstehendem Verfahren beträgt der Abstand zwi­ schen der Stirnfläche der Erweiterung 1A und der Stirn­ fläche des zweiten Anschlußgewindebolzens 400A wiederum die Strecke LOAa gemäß Fig. 7. Darüber hinaus bleibt der Abstand LPT, der eine Längenänderung zwischen der An­ schlagkante 400c des zweiten Adapterstücks 400 und der geraden Fläche 2q des Knotens 2N bewirkt, unverändert. Durch Anziehen der zweiten Hülse 40 und des zweiten Adapterstücks 400 mit Hilfe eines in die vieleckige Er­ weiterung 400B eingesetzten Schlüssels kommt es zu ei­ ner elastischen Längenänderung des Stahlstabes 1, da die Knoten 2M, 2N infolge der schon bestehenden benach­ barten Gitter in ihrer Lage verharren.

Wie Fig. 6 zeigt, ist bei vollständigem Einschrauben des Gewindebolzens 400A in das Schraubloch 2n, wenn der zweite Bund 400c an der ebenen Fläche 2q anliegt, die gewünschte Dehnung mit vorbestimmter Vorspannung er­ reicht. Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann jede Strebe deren Dehnung gemäß Fig. 7 einstellbar ist in beide Verbindungsknoten eingefügt werden, indem die Verdickung 1A in das Schraubloch 300m des ersten Ver­ bindungsstückes eingefügt wird, selbst dann, wenn die Länge zwischen den Verbindungsknoten bereits festliegt. Zum Entfernen einer Strebe aus dem Gitter wird selbst­ verständlich umgekehrt verfahren.

Auch das nachstehende Verfahren kann bei der vorbe­ schriebenen Vorrichtung verwendet werden. Gemäß Fig. 11 wird das erste Adapterstück 300 in das Schraubloch 2m des Verbindungsknotens 2M eingesetzt bis der erste Bund 300c am Knoten 2M anschlägt. Das zweite Adapterstück 400 wird in das Schraubloch 2n des anderen Knotens 2N eingesetzt, bis der zweite Bund 400c am Knoten 2N an­ schlägt.

In diesem Fall dient das Schraubloch 300m in der Längs­ bohrung 300M des ersten Adapterstücks 300 als ein An­ schlußgewinde des einen am vorhergehenden Ausführungs­ beispiel beschriebenen Verbindungsknotens und das Schraubloch 400m im zweiten Adapterstück 400 dient als Anschlußgewinde für einen weiteren Verbindungsknoten aus dem vorstehenden Beispiel. Wenn man also eine Strebe als eine Vorrichtung ansieht, die aus einer er­ sten Hülse 30, einem Stahlstab 1, einer zweiten Hülse 40 und einer Einstellschraube 5 besteht, dann ist diese mit zwei unbeweglichen Adaptern unter vorbestimmter Vorspannung ähnlich den beschriebenen Methoden nach den Fig. 2 bis 5 und den Fig. 5 bis Fig. 1 verbind­ bar.

Die Tiefe der Längsbohrung 300M des ersten Adapter­ stücks 300 wird gleich und/oder größer als die Diffe­ renz aus der Summe der Länge des ersten Gewindeschaf­ tes 30A, der Länge der Erweiterung 1A und der Länge des zweiten Gewindeschaftes 40A minus der Länge LPT zur Erzeugung der gewünschten Dehnung zwecks definierter Vorspannung des Stahlstabes 1. Die Gewindegänge des Ge­ windeanschlußstücks 1B verlaufen entgegengesetzt zum Gewinde des Gewindeschaftes 40A.

Fig. 12 zeigt einen Knoten mit einer Strebe 13, an dem dicht angrenzende Strukturteile 11 in Form von Stahl­ rohren 10 angeschlossen sind. Mit Hilfe eines ersten Adapterstücks 300, das in eine erste Hülse 30 ein­ greift, in ausgezogenen Linien gezeigt, kann eine Strebe mit dem Knoten ohne Behinderung durch eine an­ dere Anschlußvorrichtung 15 für ein Strukturbauteil verbunden werden; dieser Anschluß 15 ist anders ausge­ bildet als die in Fig. 1 beschriebene Hülse 3, die in doppelt punktierten Linien dargestellt ist.

Die oben erwähnte ungehinderte Montage wird über ein erstes Adapterstück 300 mit einem ersten Konus 300C er­ reicht, ähnlich dem nicht dargestellten zweiten Adap­ terstück 400.

Fig. 13 zeigt eine Anschlußvorrichtung mit einer ersten Hülse 3 als erstes Anschlußstück und eine zweite Hülse 40 und ein zweites Adapterstück 400 als zweites An­ schlußstück entsprechend dem Anspruch 3 der Erfindung. Anstelle einer ausführlichen Beschreibung wird an Hand der schon in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen verwendeten Bezugszeichen nachfolgend eine Erläuterung gegeben.

Die erste Hülse 3 wird in das Schraubloch 2m eines er­ sten Verbindungsknotens 2M eingeschraubt, bis der erste Bund 3c am Knoten 2M anschlägt. Das zweite Adapterstück 400 wird in das Schraubloch 2n eines weiteren Verbin­ dungsknotens 2N eingeschraubt, bis der zweite Bund 400c am Knoten 2N anschlägt. Eine aus einer ersten Hülse 3, einem Stahlstab 1 und einer zweiten Hülse 40 bestehende Strebe wird mit den Verbindungsknoten ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel verbunden, wobei die Längs- Gewindebohrung 400m in einer Bohrung 400M in Längsrich­ tung im zweiten Adapterstück 400 als Schraubloch für einen anderen Verbindungsknoten angesehen wird.

Fig. 14 zeigt eine Anschlußvorrichtung mit einer ersten Hülse 30 und einem ersten Adapterstück 300 als ein er­ stes Anschlußteil 3 und eine zweite Hülse 4 als ein zweites Anschlußteil entsprechend dem Anspruch 4 der Erfindung.

Das Adapterstück 300 wird in das Schraubloch 2m eines Verbindungsknotens 2M eingeschraubt, bis der erste Bund 300c am Knoten 2M anschlägt. Die zweite Hülse 4 wird in das Schraubloch 2n eines anderen Verbindungsknoten 2N eingeschraubt, bis der zweite Bund 4c am Knoten an­ schlägt. Eine Strebe, die in gewünschter Weise vorzu­ spannen ist, und die aus einer ersten Hülse 30, einem Stahlstab 1 und einer zweiten Hülse 4 besteht, wird mit den zwei ortsfesten Knoten ähnlich wie im ersten Aus­ führungsbeispiel verbunden, wobei das Schraubloch 300m in der Längsbohrung 300M des Adapterstücks 300 das Schraubloch eines Verbindungsknotens bildet.

Wie Fig. 13 zeigt erfolgt die Einstellung über eine üb­ liche Stellschraube 5A. In Fig. 14 dient eine Stell­ schraube 5B mit einem Durchmesser der gleich und/oder größer ist als der des Gewindeanschlußstücks 1B als Einstellmittel.

Die Fig. 15 und 16 zeigen nur teilweise dargestellte Vorrichtungen, die eine ringförmigen Mutter 1C am Ende eines Stahlstabes 1 anstelle der zuvor beschriebenen Verdickung 1B aufweisen. Die Mutter 1C ist auf einen Gewindeschaft 1D am Ende des Stahlstabes 1 aufge­ schraubt und ist auf ihm durch einen Sicherungslack ge­ sichert.

Bezugszeichenliste

1

Stahlstab

1

A Verdickung

1

B Gewinde-Anschlussstück

1

C Mutter

1

D Gewindeschaft

2

Verbindungsknoten

2

,

2

Verbindungsknoten

2

M Verbindungsknoten

2

N Verbindungsknoten

2

m Schraubloch

2

n Schraubloch

2

p Fläche

2

q Widerlager

3

Verbindungsstück

3

A Gewindeschaft

3

B vieleckige Erweiterung

3

M Verbindungsknoten

3

a Anschlagsfläche

3

c Knotenkontaktfläche

3

b Drehmoment übertragende Fläche

3

m Längsbohrung

4

Verbindungsstück

4

A Gewindeschaft

4

B vieleckige Erweiterung

4

a Einstell-Gewindebohrung

4

b Drehmoment übertragende Flächen

4

c Knotenkontaktfläche

4

m Längsgewindebohrung

5

Stellbolzen

5

A Stellschraube

5

B Stellschraube

5

a Bohrung

10

Stahlrohr

11

Strukturteil

12

Gitter

13

Strebe

15

Anschlussvorrichtung

30

Hülse (erste)

30

A Gewindeschaft

30

B vieleckige Erweiterung

30

a Anschlagkante

30

b Drehmoment übertragende Flächen

30

c Adapter-Bund

30

m Längsgewindebohrung

300

Adapterstück

300

A Gewindeschaft

300

B Erweiterung

300

C Konus

300

M Längsbohrung

300

b Fläche

300

c Bund

300

m Längs-Gewindebohrung

40

Hülse (zweite)

40

A Gewindeschaft

40

B Erweiterung

40

a Einstellgewinde

40

b Anzugsfläche

40

c Bund

40

m Längsgewindebohrung

400

Adapterstück

400

A Gewindeschaft

400

B Erweiterung

400

C Konus

400

M Längsbohrung

400

b Anzugsfläche

400

c Bund

400

m Längs-Gewindebohrung
LPT Länge (Dehnung)
LOA Gesamtlänge
LOAa Länge
L2m Tiefe
D3A Durchmesser
d3A Innendurchmesser
D1A Durchmesser
L3A Länge
L1A Länge der Verdickung
L4A Länge des zweiten Gewindeschaftes
LIN Differenz
LINa Differenz
LINt Differenz
LNN Nennlänge
LA Länge
La Länge
Lin Länge
Lina Länge
L30A Summe
L300M Tiefe
L400 Länge
L400A Länge

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Vorspannen eines Stabes und zum Verbinden des Stabes mit Verbindungsknoten, die in der Gitter-Diagonalen eines aus Struktur- Gliedern gebildeten Raumfachwerkes angeordnet sind, bestehend aus:

• - einer Strebe (13) umfassend einen an seinem einen Ende eine Verdickung (1A) aufweisenden Stahlstab (1), der an der Außenfläche seines anderen Endes ein Gewindeanschlussstück (1B) aufweist, ein erstes Verbindungsstück (3) zum Anschluss des einen Endes des Stahlsta­ bes (1) an einen ersten Verbindungsknoten (2M) und ein zweites Verbindungsstück (4) zum Anschluss des anderen Endes des Stahl­ stabes an einen zweiten Verbindungsknoten (2N),
• - wobei das erste Verbindungsstück (3) eine erste Hülse mit einer sie durchsetzenden Längsbohrung (3m) zur Aufnahme des Stahlsta­ bes (1) ist und mit einer Stirnfläche an ei­ ner Anschlagkante der Verdickung (1A) zur Anlage gelangt, um auf dem Stahlstab gehal­ ten zu werden,
• - wobei das zweite Verbindungsstück (4) eine zweite Hülse mit einer sie durchsetzenden Längsgewindebohrung (4m) zur Aufnahme des anderen Endes des Stahlstabes (1) ist und die zweite Hülse das Gewindeanschlussstück (1B) umschließend mit diesem in Eingriff steht,
• - wobei die erste Hülse (3) einen ersten Ge­ windeschaft (3A) mit einem Gewinde an seiner dem Verbindungsknoten zugewandten Außenflä­ che aufweist, dessen kleiner Innendurchmes­ ser (d3A) größer ist als der Durchmesser (D1A) der Verdickung (1A),
• - wobei das erste Verbindungsstück (3) eine erste vieleckige Erweiterung (3B) mit Dreh­ moment übertragenden Flächen (3b) an seiner Außenseite zwecks Drehung des ersten Verbin­ dungsstückes (3) zum Verschrauben des ersten Gewindeschaftes (3A) mit einem Schraubloch (2m) im ersten Verbindungsknoten (2M), mit einer ersten Knotenkontaktfläche (3c) am Ü­ bergang zwischen der ersten vieleckigen Er­ weiterung (3B) und dem ersten Gewindeschaft (3A), die an einer ebenen Fläche des ersten Verbindungsknotens (2M) anliegt, und eine sich erweiternde Anschlagsfläche (3a) an der knotenseitigen Stirnfläche des ersten Gewin­ destückes (3A), die sich an einer vom ersten Verbindungsknoten abgewandten Anschlagkante der Verdickung (1A) abstützt,
• - wobei das zweite Verbindungsstück (4) an seiner Außenseite einen zweiten Gewindeschaft (4A) an ihrer knotenseitigen Außenfläche so­ wie eine zweite vieleckige Erweiterung (4B) mit Drehmoment übertragenden Flächen (4b) aufweist zwecks Drehung des zweiten Verbin­ dungsstückes in Eingriff mittels des zweiten Gewindeschaftes (4A) in einem Schraubloch (2n) eines zugeordneten anderen Verbindungs­ knotens (2N), eine zweite Knotenkontaktflä­ che (4c) am Übergang zwischen der zweiten vieleckigen Erweiterung (4B) und dem zweiten Gewindeschaft (4A), die an einer ebenen Flä­ che des Verbindungsknotens (2N) anliegt, ei­ ne Einstellgewindebohrung (4a) innerhalb des zweiten Gewindeschaftes (4A), die mit der das Verbindungsstück durchsetzenden Längsge­ windebohrung (4m) in Verbindung steht und mit einen in die Einstellgewindebohrung (4a) eingreifenden Stellbolzen (5), über den die Einschraubtiefe des Gewindeanschlussstückes (1B) in der Längsgewindebohrung (4m) in Ab­ hängigkeit vom Anschlag an der Stirnfläche des Stahlstabes (1) einstellbar ist,
• - wobei die Tiefe des Schraublochs (2m) im ersten Verbindungsknoten (2M) gleich und/oder größer gewählt ist als die Diffe­ renz der Summe der Länge des ersten Ge­ windeschaftes (3A), der Länge der Verdickung (L1A) und der Länge des zweiten Gewinde­ schaftes (L4A) und der Länge (LPT) zur Her­ beiführung einer bevorzugten Dehnung zwecks Erzeugung einer definierten Vorspannung im Stahlstab (1),
• - und wobei die Gewinderichtung des Gewindean­ schlussstückes (1B) entgegengesetzt der Ge­ winderichtung im zweiten Gewindeschaft (4A) gewählt ist.

2. Vorrichtung zum Verspannen eines Stabes und zum Verbinden des Stabes mit Verbindungsknoten, die in der Gitter-Diagonalen eines aus Strukturglie­ dern gebildeten Raumfachwerkes angeordnet sind, bestehend aus:

• - einer Strebe (13) umfassend ein an seinem einen Ende eine Verdickung (1A) aufweisenden Stahlstab (1), der an der Außenfläche seines anderen Endes ein Gewindeanschlussstück (1B) aufweist, ein erstes Verbindungsstück (3) zum Anschluss des einen Endes des Stahlsta­ bes (1) an einen ersten Verbindungsknoten (2M) und ein zweites Verbindungsstück (4) zum Anschluss des anderen Endes des Stahl­ stabes an einen zweiten Verbindungsknoten (2N),
• - wobei das erste Verbindungsstück (3) eine erste Hülse (30) mit einer sie durchsetzen­ den Längsbohrung (30m) zur Aufnahme des Stahlstabes (1) ist und die Stirnfläche der Hülse (30) an einer Anschlagkante der Verdi­ ckung (1A) zur Anlage gelangt, um auf dem Stahlstab gehalten zu werden,
• - wobei ein erstes Adapterstück (300) zum An­ schluss der ersten Hülse (30) an einen Ver­ bindungsknoten (2M) vorgesehen ist,
• - wobei das zweite Verbindungsstück (4) eine zweite Hülse (40) mit einer sie durchsetzen­ den Längsgewindebohrung (40m) zur Aufnahme des anderen Endes des Stahlstabes (1) ist und die zweite Hülse das Gewindeanschluss­ stück (1B) umschließend mit diesem in Ein­ griff steht,
• - wobei ein zweites Adapterstück (400) zum An­ schluss der zweiten Hülse (40) an einen an­ deren Verbindungsknoten (2N) vorgesehen ist,
• - wobei die erste Hülse (30) einen ersten Ge­ windeschaft (30A) an ihrer dem Verbindungs­ knoten zugewandten Außenfläche aufweist, dessen kleiner Innendurchmesser größer ist als der Durchmesser der Verdickung (1A) so­ wie eine erste vieleckige Erweiterung (30B) mit Drehmoment übertragenden Flächen (30b) an ihrer Außenseite zwecks Drehung der ers­ ten Hülse (30) zum Verschrauben des ersten Gewindeschaftes (30A) mit einer das erste A­ dapterstück (300) durchsetzenden Längsgewin­ debohrung (30m), einem ersten Adapterbund (30c) am Übergang zur ersten vieleckigen Er­ weiterung (30B), wobei der erste Gewinde­ schaft (30A), der am ersten Adapterstück (300) anliegt und eine Anschlagkante (30a) an der knotenseitigen Stirnfläche des ersten Gewindeschaftes (30A) aufweist, die sich an einer vom Verbindungsknoten abgewandten An­ schlagkante der Verdickung (1A) abstützt,
• - wobei das erste Adapterstück (300) einen ersten Gewindeschaft (300A) an seiner kno­ tenseitigen Außenseite aufweist, dessen Au­ ßendurchmesser kleiner ist als der des ers­ ten Gewindeschaftes (30A), eine erste viele­ ckige Erweiterung (300B) mit Drehmoment ü­ bertragenden Flächen (300b) an ihrer Außen­ seite zwecks Einschrauben des ersten Adap­ terstücks (300) des ersten Gewindebolzens (300A) in das Schraubloch (2m) des Verbin­ dungsknotens (2M) sowie ein Innengewinde (300m) zur Aufnahme des ersten Gewindestü­ ckes (30A) und einen ersten Konus (300C) zwischen der ersten vieleckigen Erweiterung (300B) und dem ersten Gewindeschaft (300A), wobei das knotenseitige Ende der Erweiterung (300B) einen kleineren Durchmesser aufweist als ihr vom Knoten abgewandtes Ende und die Erweiterung (300B) knotenseitig einen Bund (300c) am Übergang zum Gewindebolzen (300A) aufweist, der am Verbindungsknoten (2M) an­ liegt,
• - wobei die zweite Hülse (40) einen zweiten Gewindeschaft (40A) an ihrer dem Knoten zu­ gewandten Außenfläche aufweist sowie eine zweite vieleckige Erweiterung (40B) mit Drehmoment übertragenden Flächen (40b) an ihrer Außenseite zum Einschrauben der zwei­ ten Hülse (40) des zweiten Gewindestückes (40A) in ein Innengewinde (400m) im zweiten Adapterstück (400), ein zweiter Bund (40c) am Übergang zwischen der zweiten vieleckigen Erweiterung (40B) und dem zweiten Gewin­ deschaft (40A), der am zweiten Adapterstück (400) anliegt, ein Einstellgewinde (40a) in­ nerhalb des zweiten Gewindeschaftes (40A), die mit der die Hülse durchsetzenden Längs­ gewindebohrung (40m) in Verbindung steht und mit einem in das Einstellgewinde (40a) ein­ greifenden Stellbolzen (5), über die die Einschraubtiefe des Gewindestückes (1B) in der Längsgewindebohrung (40m) in Abhängig­ keit vom Anschlag an einer anderen Stirnflä­ che des Stahlstabes (1) einstellbar ist,
• - wobei das zweite Adapterstück (400) einen zweiten Gewindeschaft (400A) an seiner dem Verbindungsknoten zugewandten Außenfläche aufweist, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der des zweiten Gewindeschaftes (40A), eine zweite vieleckige Erweiterung (400B) mit Drehmoment übertragenden Flächen (400b) an ihrer Außenfläche zum Einschrauben des zweiten Adapterstücks (400) des zweiten Gewindeschaftes (400A) in das Schraubloch (2n) des Verbindungsknotens (2N) und eine Längsgewindebohrung (400m) zum Anschluss des zweiten Gewindeschaftes (40A) und einem zweiten Konus (400C) zwischen der zweiten vieleckigen Erweiterung (400B) und dem zwei­ ten Gewindeschaft (400A), wobei das knoten­ seitige Ende des zweiten Konus im Durchmes­ ser kleiner ist als sein vom Verbindungskno­ ten abgewandtes Ende, mit einem zweiten Bund (400c) am Übergang zwischen dem Konus und dem zweiten Gewindeschaft (400A), der am Verbindungsknoten (2N) anliegt,
• - wobei die Tiefe der in Längsrichtung verlau­ fenden Ausnehmung (300M) mit einer Längsge­ windebohrung (300m) des ersten Adapterstücks (300) gleich und/oder größer gewählt ist als die Differenz der Summe der Länge des ersten Gewindeschaftes (30A), der Länge der Ver­ dickung (1A) und der Länge des zweiten Ge­ windeschaftes (400A) und der Länge zur Er­ zeugung einer bevorzugten Dehnung und damit einer definierten Vorspannung im Stahlstab (1),
• - und wobei die Gewinderichtung des Gewindean­ schlussstückes (1B) entgegengesetzt der Ge­ winderichtung des zweiten Gewindeschaftes (400A) ist.

3. Vorrichtung zum Verspannen eines Stabes und zum Verbinden des Stabes mit Verbindungsknoten, die in der Gitter-Diagonalen eines aus Strukturteilen gebildeten Raumfachwerk angeordnet sind, beste­ hend aus:

• - einer Strebe (13) mit einem an seinem einen Ende eine Verdickung (1A) aufweisenden Stahlstab (1) und einem Gewindeanschluss­ stück (1B) an der Außenfläche seines anderen Endes, einem ersten Verbindungsstück (3) zum Anschluss eines Endes des Stahlstabes (1) an einen Verbindungsknoten (2M) und einem zwei­ ten Verbindungsstück (4) zum Anschluss des Stahlstabes an einen weiteren Verbindungs­ knoten (2N),
• - wobei das erste Verbindungsstück (3) eine erste Hülse (30) mit einer sie durchsetzen­ den Längsbohrung (30m) zur Aufnahme des Stahlstabes (1) ist, und die Stirnfläche der Hülse an einer Anschlagkante der Verdickung (1A) anschlägt, um auf dem Stahlstab (1) gehalten zu werden,
• - wobei das zweite Verbindungsstück (4) eine zweite Hülse (40) mit einer sie durchsetzen­ den Längsbohrung (40m) zur Aufnahme des an­ deren Endes des Stahlstabes (1) ist und die Hülse das Gewindeanschlussstück (1B) um­ schließt und mit ihm in Wirkverbindung steht, und ein zweites Adapterstück (400) zum Anschluss der zweiten Hülse (40) an ei­ nen weiteren Knoten (2N) vorgesehen ist,
• - wobei die erste Hülse (30) einen ersten Ge­ windeschaft (3A) an ihrer dem Knoten zuge­ wandten Außenfläche aufweist, wobei der In­ nendurchmesser größer ist als der Durchmes­ ser der Erweiterung (1A), einer ersten vie­ leckigen Erweiterung (30B) mit Anzugsflächen (3b) an ihrer Außenseite zwecks Verdrehung der ersten Hülse (30) zum Verschrauben des ersten Gewindeschaftes (3A) mit einem Schraubloch (2m) des Verbindungsknotens (2M), einer ersten Knotenkontaktfläche (3c) am Übergang zwischen der ersten vieleckigen Erweiterung (3B)und dem ersten Gewindeschaft (3A), wobei die Knotenkontaktfläche an einer ebenen Kante des Knotens (2M) aufliegt, und einer Anschlagkante (3A) an der knotenseiti­ gen Stirnfläche des ersten Gewindeschaftes (3A), die sich an einer vom Knoten abgewand­ ten Anschlagkante der Erweiterung (1A) ab­ stützt,
• - wobei die zweite Hülse (40) einen Gewinde­ schaft (40A) an ihrer knotenseitigen Außen­ fläche aufweist sowie eine zweite vieleckige Erweiterung (40B) mit Anzugsflächen (40b) an ihrer Außenseite zwecks Ineingriffbringen des Gewindeschaftes (40A) der zweiten Hülse (40) in eine Gewindelängsbohrung (400 m) in­ nerhalb des zweiten Adapterstücks (400), ei­ nem Bund (40c) am Übergang zwischen der zweiten vieleckigen Erweiterung (40B) und dem Gewindeschaft (40A), der am Adapterstück (400) aufliegt, einem Einstellgewinde (40a), das die Einschraubtiefe des Gewindean­ schlussstücks (1B) im Innengewinde (40m) in Abhängigkeit vom Anschlag an der anderen Stirnseite des Stahlstabes (1) bestimmt,
• - wobei das Adapterstück (400) einen zweiten Gewindeschaft (400A) an seiner knotenseiti­ gen Außenseite aufweist, dessen Außendurch­ messer kleiner ist als der des ersten Gewin­ deschaftes (40A), eine vieleckige Erweite­ rung (400B) mit Anzugsflächen (400b) an ih­ rer Außenseite zwecks Ineingriffbringen des ersten Gewindeschaftes (400A) des Adapter­ stücks (400) in das Schraubloch (2n) des Knotens (2N) und in Längsrichtung eine Längsgewindebohrung (400m) zur Aufnahme des Gewindeschaftes (40A), und einem Konus (400C) zwischen der vieleckigen Erweiterung (400B) und dem zweiten Gewindeschaft (400A), wobei das knotenseitige Ende der Erweiterung (400B) einen kleineren Durchmesser aufweist als ihr vom Knoten abgewandtes Ende und die Erweiterung (400B) knotenseitig einen Bund (400c) am Übergang zum zweiten Gewindebolzen (400A) aufweist, der am Knoten (2N) anliegt,
• - wobei die Tiefe des Schraubloches (2m) des Verbindungsknotens (2M) gleich und/oder grö­ ßer ist als die Summe der Länge des ersten Gewindeschaftes (3A), der Länge der Erweite­ rung (1A) und der Länge des zweiten Gewinde­ schaftes (400A) und die Differenz die Länge zur Erzeugung einer bevorzugten Dehnung er­ gibt, die die definierte Vorspannung im Stahlstab (1) verkörpert,
• - und wobei der Gewindeverlauf des Gewindean­ schlussstücks (1B) entgegengesetzt dem Ge­ windeverlauf des zweiten Gewindeschaftes (400A) ist.

4. Vorrichtung zum Verspannen eines Stabes und zum Verbinden des vorgespannten Stabes mit Verbin­ dungsknoten, die in der Gitter-Diagonalen eines aus Strukturgliedern gebildeten Raumfachwerkes angeordnet sind, bestehend aus:

• - einer Strebe (13) mit einem an seinem einen Ende eine Verdickung (1A) aufweisenden Stahlstab (1) und einem Gewindeanschluss­ stück (1B) an der Außenfläche seines anderen Endes, einem ersten Verbindungsstück (3) zum Anschluss eines Endes des Stahlstabes (1) an einen Verbindungsknoten (2M) und einem zwei­ ten Verbindungsstück (4) zum Anschluss des Stahlstabes an einen weiteren Verbindungs­ knoten (2N),
• - wobei das erste Verbindungsstück (3) eine erste Hülse (30) mit einer sie durchsetzen­ den Längsbohrung (30m) zur Aufnahme des Stahlstabes (1) ist, und die Stirnfläche der Hülse an einer Anschlagkante der Verdickung (1A) anschlägt, um am Stahlstab gehalten zu werden, und einem Adapterstück (300) zum An­ schluss der ersten Hülse (30) an den einen Verbindungsknoten (2M),
• - wobei das zweite Verbindungsstück (4) eine zweite Hülse (40) mit einer sie durchsetzen­ den Längsgewindebohrung (4m) zur Aufnahme des anderen Endes des Stahlstabes (1) ist und die Hülse das Gewindeanschlussstück (1B) umschließt und mit ihm in Wirkverbindung steht,
• - wobei die erste Hülse (30) einen ersten Ge­ windeschaft (30A) an ihrer dem Verbindungs­ knoten zugewandten Außenfläche aufweist, wo­ bei der Innendurchmesser (d3A) größer ist als der Durchmesser (D1A) der Verdickung (1A), einer ersten vieleckigen Erweiterung (30B) mit Anzugsflächen (30b) an ihrer Au­ ßenseite um die erste Hülse (30) mit dem ersten Gewindeschaft (30A) mit einer Längs­ gewindebohrung (300m) im Adapterstück (300) zu Verschrauben, einem Bund (30c) am Über­ gang zwischen der ersten vieleckigen Erwei­ terung (30B) und dem ersten Gewindeschaft (30A), der am Adapterstück (300) anliegt, und einer Anschlagfläche (30a) an der kno­ tenseitigen Stirnfläche des ersten Gewinde­ schaftes (3A), die sich an einer vom Verbin­ dungsknoten abgewandten Anschlagkante der Verdickung (1A) abstützt,
• - wobei das Adapterstück (300) einen ersten Gewindeschaft (300A) an seiner knotenseiti­ gen Außenseite aufweist, dessen Außendurch­ messer kleiner ist als der des ersten Gewin­ deschaftes (30A), eine vieleckige Erweite­ rung (300B) mit Anzugsflächen (300b) an ih­ rer Außenseite zwecks Verdrehung zum Ineingriffbringen des Adapterstücks (300) mit seinem ersten Gewindeschaft (300A) in das Schraubloch (2m) des Verbindungsknotens (2M) und einer Längsgewindebohrung (300m) zur Aufnahme des Gewindeschaftes (30A), und einem Konus (300C) zwischen der vieleckigen Erweiterung (300B) und dem ersten Gewinde­ schaft (300A), wobei das knotenseitige Ende der Erweiterung (300B) einen kleineren Durchmesser aufweist als ihr vom Knoten ab­ gewandtes Ende und die Erweiterung (300B) knotenseitig einen Bund (300c) am Übergang zum ersten Gewindebolzen (300A) aufweist, der am Verbindungsknoten (2M) anliegt,
• - wobei die zweite Hülse (40) einen zweiten Gewindeschaft (4A) an ihrer dem Verbindungs­ knoten zugewandten Außenfläche aufweist so­ wie eine zweite vieleckige Erweiterung (4B) mit Anzugsflächen (4b) an ihrer Außenseite zum Ineingriffbringen der zweiten Hülse mit ihrem zweiten Gewindeschaft (4A) in ein Schraubloch (2n) des zugeordneten anderen Verbindungsknotens (2N), einem zweiten Bund (4c) am Übergang zwischen der zweiten viele­ ckigen Erweiterung (4B) und dem zweiten Ge­ windeschaft (4A), der an einer ebenen Fläche des Verbindungsknotens (2N) anliegt, eine Einstellgewindebohrung (4a) innerhalb des zweiten Gewindeschaftes (4A), die mit der die Hülse durchsetzenden Längsgewindebohrung (4m) in Verbindung steht und mit einem in die Einstellgewindebohrung (4a) ein­ greifenden Stellbolzen (5), über die die Einschraubtiefe des Gewindeanschlussstückes (1B) in der Längsbohrung (4m) in Abhängig­ keit vom Anschlag an einer anderen Stirnflä­ che des Stahlstabes (1) einstellbar ist,
• - wobei die Tiefe der Längsbohrung (300M) mit Längsgewindebohrung (300m) des Adapterstücks (300) gleich und/oder größer ist als die Differenz der Summe der Länge des ersten Ge­ windeschaftes (3A), der Länge der Erweite­ rung (1A) und der Länge des zweiten Gewinde­ schaftes (4A) und der Länge (LPT) zur Erzeu­ gung einer bevorzugten Längenänderung er­ gibt, die die definierte Vorspannung im Stahlstab (1) verkörpert,
• - und wobei der Gewindeverlauf des Gewindean­ schlussstückes (1B) entgegengesetzt dem Ge­ windeverlauf im zweiten Gewindeschaft (4A) ist.