DE19730823A1 - Netzwerk aus Stabknoten und Verfahren zum Herstellen dieses Netzwerkes - Google Patents

Netzwerk aus Stabknoten und Verfahren zum Herstellen dieses Netzwerkes

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Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Netzwerk aus mehreren, über ihre Stäbe verbundene Stabknoten. Das Netzwerk ist Teil einer Tragkonstruktion einer Glaswand oder eines Glasdaches. Die Glaswand beziehungsweise das Glasdach setzen sich aus einer Vielzahl von einzelnen Glasscheiben zusammen, die mit gegen­ seitigem Abstand von der Tragkonstruktion gehalten werden. Derartige Glaswände oder Glasdächer dienen zur großflächigen Verglasung von Bauwerken. Die Erfindung betrifft auch ein Herstellungsverfahren für eine derartige Konstruktion.
STAND DER TECHNIK
Netzwerkkonstruktionen der eingangs genannten Art sind aus der WO 96/25568 bekannt. Das Netzwerk besitzt Stabknoten, in denen die einzelnen Stäbe der Tragkonstruktion gestoßen sind. Die Stäbe haben einen vollen Rechteckquerschnitt und sind über eine zusammengeschraubte Laschenkonstruktion im jeweiligen Stabknoten gehalten. In diesem Stoß liegen die Stäbe druckfest aneinander. Über die Laschenkonstruktion können nicht nur Zugkräfte sondern zusätzlich auch Druck­ kräfte übertragen werden. Damit stehen zur Übertragung von Schnittkräften im Stoßbereich nicht nur die Stabquerschnitte sondern auch die Laschenquerschnitte zur Verfügung. Eine derartige Konstruktion hat sich bewährt. Sie setzt eine präzise endseitige Bearbeitung der Stäbe voraus. Bei der Montage der einzelnen Stäbe wird die jeweilige Laschen­ konstruktion eines Stabknotens unter Montagebedingungen im Freien hergestellt. Der Montageaufwand ist recht erheblich.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine technisch voll befriedigende Möglichkeit anzugeben, um großflächige, im Raum beliebig gekrümmte Tragkonstruktionen wirtschaftlich einfach her­ stellen zu können.
Diese Erfindung ist durch die nebengeordneten Ansprüche 1 und 14 gegeben.
Das in Anspruch 1 aufgeführte Netzwerk zeichnet sich ausge­ hend vom vorbekannten Stand der Technik dementsprechend dadurch aus, daß der Stab des Netzwerkes, der zwischen benachbarten, über diesen Stab verbundene Stabknoten vorhan­ den ist, einen Stoß in seinem Stabfeld aufweist. Dieser Feldstoß ist zumindest druck- und biegefest ausgebildet. Der Feldstoß kann darüber hinaus gegebenenfalls auch zugfest ausgebildet sein.
Ein derartiges Netzwerk kann damit aus fabrikmäßig vorgefer­ tigten Stabknoten montiert werden. Auf der Baustelle werden dann die Stabknoten mit ihren gleichsam sternartig auskra­ genden Stäben zu einem Netzwerk zusammengesetzt. Bei dem Zusammensetzen und damit Herstellen des Netzwerkes brauchen nur noch die Stabenden aneinanderzufügender Stäbe von benachbarten Stabknoten über eine Stoßverbindung fest anein­ andergefügt zu werden. Da die zusammenzufügenden Stabenden im Bereich eines jeden Feldstoßes sehr eng beieinander liegen, ist die Stoßverbindung konstruktiv wenig aufwendig und dadurch auch in luftiger Höhe eines zu erstellenden Bau­ werkes unter Montagebedingungen relativ problemlos herzu­ stellen. Die Stoßverbindungen im Stabknoten und im Stabfeld können beispielsweise durch jeweils eine Laschenverbindung hergestellt werden. Wegen der Möglichkeit der Vorfertigung der Stabknoten bieten sich insbesondere für die Knotenstöße Schweißverbindungen an.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich entsprechend dadurch aus, daß die Stäbe im Bereich eines Stabknotens bereits vor der Montage des Netzwerkes fest miteinander ver­ bunden werden und daß anschließend bei der Montage nur noch die auskragenden Stäbe von benachbarten Knoten druck-, bie­ gefest und gegebenenfalls auch zugfest miteinander verbunden werden. Solche Stoßverbindungen sind wirtschaftlich relativ einfach herzustellen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen und sind ferner in nachstehenden Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf zwei benachbarte Stabknoten eines Netzwerkes nach der Erfindung, noch ohne eine auf dem Netzwerk aufliegende Verglasung,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Netzwerkes gemäß Fig. 1 im Bereich eines Feldstoßes des zwischen benachbarten Stabknoten vorhandenen Stabes,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1, ergänzt durch eine auf dem Netzwerk aufliegende Ver­ glasung,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 1, ergänzt durch eine auf dem Netzwerk aufliegende Ver­ glasung,
Fig. 5 eine Seitenansicht einer weiteren Ausbildung eines Feldstoßes nach der Erfindung und
Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 5.
WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Von einem Netzwerk 10 sind zwei benachbarte Knoten 12, 14 in Fig. 1 dargestellt. In jedem der Stabknoten 12, 14 sind mehrere Stäbe 16, 18, 20, 22 beziehungsweise 24, 26, 28, 30 über sogenannte Knotenstöße zug-, druck- und biegefest mit­ einander verbunden. Alle Stäbe sind Hohlprofile.
In den Stabknoten 12, 14 sind die beiden gegenüberliegenden Seitenflächen der Stäbe angeschrägt, so daß die Stabenden spitz aufeinanderzulaufen. In dem jeweiligen Stabknoten 12, 14 liegen damit die Stäbe über sternartig in der Zeichen­ ebene verlaufende, gemeinsame Stoßflächen 32, 34, 36, 38 aneinander. Im vorliegenden Fall sind die Stoßflächen 32, 34, 36, 38 Schweißnähte, über die die Stäbe im Stabknoten 12, 14 aneinandergefügt sind. Die Schweißnähte sind durch Laserschweißen hergestellt.
Die in der Zeichnung rechtwinklig aneinanderstoßenden Stäbe sind in aller Regel schiefwinklig bei einem beliebig gekrümmten Netzwerk 10 im Raum ausgerichtet. Auch müssen nicht jeweils vier Stäbe in einem Stabknoten zusammenlaufen, so wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Die Anzahl der in einem Stabknoten gestoßenen Stäbe richtet sich nach der Maschenkonstruktion und Maschengröße des betreffenden Netz­ werkes.
Die beiden Stäbe 22, 26 der beiden benachbarten Stabknoten 12, 14 sind über einen Feldstoß 40 zug-, druck- und biege­ fest miteinander verbunden. Die beiden Stäbe 22, 26 sind über seitliche Laschen 42, 44 miteinander verschraubt. Beide Laschen 42, 44 sind über aus vier Schrauben bestehende Ver­ schraubungen 46, 48 mit beiden Stäben 22, 26 verbunden.
Bei der Herstellung des Netzwerkes 10 werden die Stabknoten 12, 14 im Werk vorgefertigt. Auf der Baustelle wird dann der Feldstoß 40 montiert und dadurch die beiden Stabknoten 12, 14 und in ähnlicher Weise die weiteren Stabknoten des Netz­ werkes 10 räumlich fest miteinander verbunden.
Auf dem Netzwerk 10 liegt eine Verglasung 50. Diese Ver­ glasung besteht im vorliegenden Fall aus einer Zwei- Scheiben-Isolierverglasung.
Die Verglasung 50 liegt auf strangartigen Dichtungsprofilen 52 auf, die ihrerseits auf den Stäben aufliegen. Die Dich­ tungsprofile 52 besitzen seitliche, nach unten ausragende Lappen 54, 56. Mit diesen Lappen umgreifen sie von oben das Rechteckprofil des betreffenden Stabes, auf dem sie auf­ liegen. Dadurch ist eine rutschfreie Montage der Dichtungs­ profile 52 auf den einzelnen Stäben möglich.
Auf jedem Stabknoten 12, 14 ist eine Hülse 60 befestigt. Diese Befestigung ist im vorliegenden Fall über eine Schweißverbindung hergestellt. Die Hülse 60 besitzt ein Innengewinde, in dem ein Gewindestab 62 eingeschraubt ist (Fig. 3). Dieser Gewindestab 62 befindet sich im freien Stoßbereich zwischen den einzelnen Verglasungsscheiben.
Der Gewindestab 62 durchstößt eine die Verglasung 50 von oben im Bereich eines Stabknotens 12, 14 abdeckende Silikon­ scheibe 64 und eine diese Silikonscheibe 64 wiederum von oben abdeckende Platte 66. Eine Dichtungsmasse 70 umgibt ringförmig die Silikonscheibe 64 und dichtet den Bereich zwischen der Platte 66 und der Verglasung 50 von der Seite her ab. Von oben wird der Gewindestab 62 durch eine Hut­ mutter 68 abgedeckt. Durch festes Anziehen der Hutmutter 68 ist die Verglasung 50 zwischen den Dichtungsprofilen 52 und der Silikonscheibe 64 beziehungsweise Platte 66 eingespannt und außerdem an der Hülse 60 und damit an den Stäben im Bereich der Stabknoten 12, 14 befestigt.
Im Feldbereich der einzelnen Stäbe, außerhalb des Stoßbe­ reiches der Stabknoten 12, 14, liegt zwischen der Verglasung 50 auf dem Dichtungsprofil 52 noch ein schnurartiges Dich­ tungsprofil 53. Dieses Dichtungsprofil 53 füllt den Zwischenraum zwischen den einzelnen Verglasungsscheiben 50 aus. Von oben wird das Dichtungsprofil 53 und damit der Zwischenraum zwischen den Verglasungsscheiben 50 außerhalb der Stabknoten 12, 14 durch eine Dichtungsmasse 70 witterungsfest abgedeckt.
Die einzelnen Hohlprofil-Stäbe haben alle eine gleiche Breite 72. Die Höhe der einzelnen Stäbe kann unterschiedlich sein, je nach statischen Anforderungen. So können die Stab­ profile bei einem Stab 28.1 ein quadratisches Profil oder bei anderen Stäben 28.2, 28.3, 28.4 unterschiedlich hohe Rechteckprofile aufweisen.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Feldstoß 40.5 sind die bei­ den über den Feldstoß verbundenen Stäbe 22, 26 nicht über außen liegende Laschen, wie bei der Darstellung gemäß Fig. 1 und 2, sondern über einen innen liegenden Kern 78 verbunden. Der Kern 78 ist ein metallisches Vollprofil mit abgefasten Ecken 80. Sein Querschnitt ist geringfügig kleiner als der lichte Durchmesser der Stäbe 22, 26 im Bereich des Stoßes 40.5. Dadurch kann der Kern 78 mit geringem Spiel aber ansonsten satt in den Stäben 22, 26 einsitzen und eine biegesteife Verbindung zwischen diesen beiden Stäben 22, 26 herstellen.
Zum Einbauen des Kerns 78 kann derselbe bereits "im Werk", d. h. vor der Montage, in einem der beiden Stäbe, beispiels­ weise im Stab 22, voll eingeschoben vorhanden sein. Nach dem Zusammenfügen der beiden Stäbe 22, 26 im Zusammenhang mit der Montage des Netzwerkes 10 wird dann der Kern 78 nach - in der Zeichnung rechts - aus dem Stab 22 herausgeschoben und zum Beispiel hälftig in den anderen, benachbarten Stab 26 hineingeschoben. Dazu besitzt der Kern 78 einen Quer­ schnitt und eine Außenfläche, die dieses Verschieben ermög­ licht.
Zum Verschieben ist in einem der Stäbe, im vorliegenden Fall im Stab 22, seitlich ein Schlitz oder Langloch 82 vorhanden. Der Kern 78 besitzt im Bereich dieses Langlochs 82 eine Boh­ rung 84. Zum Verschieben läßt sich von außen durch das Lang­ loch 82 eine Schraube in diese Bohrung 84 hineindrehen und mit Hilfe dieser Schraube der Kern 78 dann entsprechend seitlich in den Stab 26 schieben. In seiner in Fig. 5 darge­ stellten Endlage kann der Kern 78 durch eine in dem Langloch 82 einsitzende Schraube lagefixiert werden.
Im vorliegenden Beispielsfall liegen die beiden Stirnflächen 86, 88 der beiden Stäbe 26, 22 drückend aneinander. Dadurch lassen sich Druckkräfte über die Stirnfläche und damit unmittelbar über die Wandung der Stäbe 22, 26 übertragen. Erforderliche Biegespannungen können von dem Kern 78 aufge­ nommen und übertragen werden. Zugspannungen treten im allge­ meinen in Netzwerken der vorstehenden Art nicht auf. Ledig­ lich in einzelnen Knoten können Zugkräfte auftreten. In solchen Fällen kann die Verschraubung, mit der der Kern an den Stäben befestigt ist, auch zur Aufnahme von Zugkräften ausgebildet sein. Zusätzlich ist es auch möglich, diese Ver­ schraubung zur Übertragung von Druckkräften auszubilden, so daß dann auf die Übertragungsmöglichkeit von Druckkräften durch die Stirnflächen 86, 88 verzichtet werden könnte. Alternativ dazu oder in Kombination können die beiden Stäbe 22, 26 auch im Bereich ihrer Stirnflächen 86, 88 durch eine Schweißnaht fest miteinander verbunden werden. Für die über­ wiegende Anzahl von Feldstößen im Zusammenhang mit den vor­ stehenden Netzwerken wird Letzteres aber nicht nötig werden.

Claims (19)

1. Netzwerk (10) aus mehreren, über ihre Stäbe (16 bis 30) verbundene Stabknoten (12, 14) von der Tragkonstruktion einer Glaswand oder eines Glasdaches, wobei jeweils
  • - mehrere Stäbe (16 bis 22, 24 bis 30) in einem Stab­ knoten (12, 14) über Knotenstöße fest zusammengefügt sind,
  • - die Stäbe in ihren Endbereichen in dem Stabknoten (12, 14) über ihre Stirnflächen (32 bis 38) drückend anein­ anderliegen, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Stab (22, 26) zwischen benachbarten, über diesen Stab (22, 26) verbundene Stabknoten (12, 14) einen zug-, druck- und biegefesten Feldstoß (40) aufweist.
2. Netzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Feldstoß (40) auch zugfest ist.
3. Netzwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Stäbe (16 bis 30) Hohlprofile sind.
4. Netzwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Knotenstoß und/oder der Feldstoß (40) Schraubstöße sind.
5. Netzwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Knotenstoß ein Schweißstoß ist.
6. Netzwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - im Knotenstoß Laserschweißnähte vorhanden sind.
7. Netzwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Verglasung (50) eine aus mehreren Scheiben zusammengefügte Isolierglasscheibe ist.
8. Netzwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Verglasung (50) im Stabknoten (12, 14) eingeklemmt gehalten ist,
  • - die äußere Einklemmung über eine äußere Platte (66) herstellbar ist, die an den Stäben angeschraubt gehalten ist,
  • - zwischen benachbarten freien Rändern der Verglasung (50) ein Dichtungsprofil (53) vorhanden ist,
  • - ein Dichtungsprofil (52) auch zwischen Verglasung (50) und dem jeweiligen Stab (16 bis 30) vorhanden ist.
9. Netzwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - im Feldstoß (40,5) die Stäbe (22, 26) stumpf aufeinan­ dertreffen,
  • - zumindest im Stoßbereich die Stäbe (22, 26) als Hohl­ profile vorhanden sind und somit einen hohlen Innenraum besitzen,
  • - ein biegefester Kern (78) vorhanden ist, der in die hohlen Innenräume beider Stäbe (22, 26) gleichzeitig ein­ greifbar ausgebildet ist,
  • - der Kern (78) an zumindest einem der beiden Stäbe lage­ fixierbar (84) ist.
10. Netzwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Kern (78) ein Stahlstab ist.
11. Netzwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Stahlstab einen Vollquerschnitt besitzt.
12. Netzwerk nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Kern (78) an zunächst einem der Stäbe (22, 26) anschraubbar ist.
13. Netzwerk nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - diese Verschraubung des Kerns (78) zum Aufnehmen von im Feldstoß (40,5) auftretenden Zugkräften ausgelegt ist.
14. Verfahren zum Herstellen eines Netzwerkes aus mehreren, über ihre Stäbe verbundene Stabknoten von der Trag­ konstruktion einer Glaswand oder eines Glasdaches, wobei jeweils
  • - mehrere Stäbe in einem Stabknoten fest zusammengefügt und dabei
  • - die Stäbe mit ihren Endbereichen in einem Stabknoten über ihre Stirnfläche drückend aneinanderliegen, nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Stäbe im Bereich eines Stabknotens vor der Montage des Netzwerkes fest miteinander verbunden werden,
  • - auskragende Stäbe von benachbarten Stabknoten erst bei der Montage der Stabknoten und damit des Netzwerkes mit­ einander verbunden werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - als Stäbe Hohlprofile verwendet werden.
16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Stäbe im Stabknoten miteinander verschweißt werden.
17. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Stäbe im Stabknoten mittels Laserschweißnähte mit­ einander verschweißt werden.
18. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - im Bereich zwischen benachbarten Stabknoten die jeweils von diesen Stabknoten auskragenden Stabenden über einen Laschenstoß fest miteinander verbunden werden.
19. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - im Bereich zwischen benachbarten Stabknoten die jeweils von diesen Stabknoten auskragenden Stabenden über einen in beide Stabenden gleichzeitig eingreifenden biege­ steifen Kern zumindest biegefest miteinander verbunden sind.
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