DE2305330B2

DE2305330B2 - Knotenpunktverbindung für aus Stäben gebildete räumliche Tragwerke

Info

Publication number: DE2305330B2
Application number: DE2305330A
Authority: DE
Inventors: Francisco-Javier Pamplona Navarra Alcalde Cilveti (Spanien)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-02-03
Filing date: 1973-02-03
Publication date: 1978-11-23
Also published as: JPS5140727B2; JPS4887610A; PH9564A; DE2305330C3; CH550902A; GB1409767A; FR2170195A1; FR2170195B1; DE2305330A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Knotenpunktverbindung für aus Stäben gebildete räumliche Tragwerke nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, wie sie aus der so DE-PS 8 41 351 (Abbildung 2) bekannt ist. Bei dieser Knotenpunktverbindung sind die beiden kugelkalottenförmigen Schalen als Halbschalen ausgebildet und durch einen Schraubbolzen miteinander verbunden, der in der Diagonalen der Kugel liegt und an seinen beiden je eine der Halbschalen durchsetzenden Enden jeweils einen der Stäbe trägt. Dieser Aufbau der Knotenpunktverbindung führt zu einer erheblichen Belastung der Schraubverbindungen derjenigen Stäbe, die in einer horizontalen Radialebene liegen, weil die innerhalb des Tragwerkes auf diese Stäbe abgetragenen Lasten an diesen Schraubverbindungen als Scherkräfte wirken. Auch die Schraubverbindung der beiden Halbschalen wird durch diese Kräfte belastet, so daß die Knotenpunktverbindung insgesamt sehr aufwendig dimensio- Ί5 niert werden muß, um eine genügende Tragfähigkeit zu gewährleisten.

Ausgehend von dieser bekannten Knotenpunktverbindung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Schalenverbindung am Knotenstück selbst und die ^r>o Anschlußverbindung für die in einer Ebene radial angeschlossenen Stäbe weitgehend von den Kräften zu entlasten, die von diesen Stäben in das Knotenstück eingeleitet werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Ausbildung der beiden Schalen mit unterschiedlicher Größe und die hierdurch mögliche Verwendung der miteinander verschraubten Ringflansche als Aufla- wi ger für die ihrer Neigung angepaßten Stäbe ergibt eine Entlastung der Schraubverbindungen dieser Stäbe von Scherkräften; auch die Schrauben, mit denen die beiden Ringflansche und damit die Schalen selbst miteinander verbunden sind, werden überwiegend auf Zug und *"> Druck, aber kaum auf Scherung und Biegung beansprucht. Es wird daher bei verhältnismäßig geringem Gewicht eine hohe Festigkeit und Tragfähigkeit der Knotenpunktverbindung erreicht.

Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn die Ringflansche zum Mittelpunkt des Knotenstückes radial ausgerichtet sind. Hierdurch sind die Enden der Stäbe ohne Schwierigkeiten und mit geringem Kostenaufwand an die von den Ringflanschen gebildeten Auflager anzupassen.

Es ist an sich für Knotenpunktverbindungen bekannt, ein Knotenstück aus kugelkalottenförmigen, mit Flanschen versehenen Teilen durch Verschrauben der Flansche zusammenzusetzen, wobei die Flansche auch radial ausgerichtet sein können (Zeitschrift »Techniques & Architekture« Heft 5/1970, Seite 85 und US-PS 16 03 623). Bei diesen Knotenstücken sind jedoch die Flansche nicht als Auflager für die Stäbe verwendet, so daß die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe mit diesen bekannten Konstruktionen nicht gelöst werden kann.

Zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Knotenpunktverbindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Knotenpunktverbindung im diagonalen Längsschnitt durch das Knotenstück,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Knotenpunktverbindung nach Fig. 1,

Fig.3 eine Seitenansicht der Knotenpunktverbindung nach F i g. 1, und

F i g. 4 einen diagonalen Teil-Längsschnitt durch eine Knotenpunktverbindung anderer Ausführungsform.

Wie die Zeichnungen zeigen, besteht das im wesentlichen hohlkugelförmige Knotenstück aus zwei etwa kugelkalottenförmigen Schalen 1 und 2, die unterschiedlich groß sind. Die beiden Schalen sind zweckmäßig durch Pressen hergestellt. Die unterschiedliche Größe der beiden mit Ringflanschen 3 versehenen Schalen ermöglicht in einfacher Weise den Anschluß horizontaler, rohrförmig ausgebildeter Stäbe 10 derart, daß die beiden aneinander anliegenden Flansche 3 Auflager für die Stäbe bilden.

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 3 sind die Flansche horizontal ausgerichtet; sie können aber auch, wie F i g. 4 zeigt, radial verlaufen, was inbesondere für den Anschluß von rohrförmigen Stäben großen Durchmessers zweckmäßig ist.

Die kugelkalottenförmigen Schalen 1 und 2 haben an bestimmten Punkten Durchbrechungen 4, welche von flachen Ringscheiben 6 begrenzt sind, 30 daß an jeder dieser Stellen eine gute Anlage für die Stirnseite des jeweils dort zu befestigenden Stabes oder eines Verbindungsstückes erhalten wird, das an dem Stab vorgesehen sein kann.

Die Flansche 3 der beiden Schalen 1 und 2 sind durch sie durchquerende Schrauben 7 aneinander befestigt (Fig.2). Jeder der rohrförmigen Stäbe 10 ist an das Knotenstück durch einen zu ihm koaxialen Schraubenbolzen 5 angeschlossen, der mit seinem Kopf innen an einer der beiden Schalen des Knotenstückes anliegt (Fig. 1 und 4). Der jeweilige Schraubenbolzen 5 ist in eine Schraubenmutter eingedreht, die im Anschlußende des Stabes festgelötet sein kann (F ig. 1).

Wenn die anzuschließenden Stäbe ein omega-förmiges Profil haben, wie beispielsweise in F i g. 3 dargestellt ist, so sind ihre stirnseitigen Enden derart umgebogen, daß sie einen an der zugehörigen Ringscheibe 6 anliegenden Flansch bilden, durch den der rohrförmige Stab versteift wird und an dessen Innenseite die Schraubenmutter für den Schraubenbolzen 5 angelötet ist.

Wenn die rohrförmigen Stäbe einen kreisförmigen oder einen polygonalen, beispielsweise quadratischen Querschnitt aufweisen, so sind an ihre offenen Stirnenden Verbindungsstücke angesetzt 'Fig.4). Für Stäbe mit quadratischem Querschnitt sind beispielsweise pyramidenstumpfförmige Verbindungsstücke 9 und für zylindrische Stäbe kegelstumpfförmige Verbindungsstücke 11 mit zylindrischem Endteil 15 vorgesehen. Wie F i g. 4 zeigt, ist das zylindrische Endteil 15 in den rohrförmigen Stab 10 eingesteckt und mit dessem Stirnende verlötet Die Schraubenmutter 12 für den Schraubenbolzen 5 ist so ausgebildet, daß sie in das verjüngte Ende des kegelstumpfförmigen Verbindungsstückes 11 paßt und mit ihrer Stirnfläche an die innere Stirnfläche des Verbindungsstückes 11 angelötet werden kann, das eine der Durchbrechung 4 entsprechende stirnseitige Bohrung aufweist

Das mit dieser Knotenpunktverbindung aus Stäben gebildete räumliche Tragwerk kann vorgefertigt und am Boden montiert werden. Mit einem solchen Tragwerk können Gewölbe oder Bögen mit einer Stützweite von 200 m und mehr ohne Verwendung von Zwischenstützen errichtet werden. Ein solches Tragwerk hat irr, Vergleich zu Tragwerken konventioneller Bauweise mit ebenen Flächen ein wesentlich geringeres Gewicht und ist leicht zu montieren. Es kann als Unterbau für Dachkonstruktionen verwendet werden, wobei das Dach direkt auf die profilierten Stäbe aufgesetzt werden

ι» kann. An den Profilstäben können auch flache Lager befestigt werden, welche den Anschluß an geradlinige Kanthölzer ermöglichen, wodurch eine gute Feuchtigkeits- und Schallisolation zwischen der Dachhaut und dem Tragwerk erreicht werden kann. Das räumliche

r> Tragwerk ist, wie bei solchen Tragwerken bekannt, in zahlreichen verschiedenen Gestaltungen auszuführen, beispielsweise flach, gekrümmt, rechteckig, hexagonal oder kreisförmig.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Knotenpunktverbindung für aus Stäben gebildete räumliche Tragwerke, mit einem im wesentlichen hohlkugelförmigen Knotenstück, das aus zwei etwa kugelkalottenförmigen Schalen besteht, die mit nach außen gerichteten Ringflanschen aneinander anliegen und an denen jeder Stab durch einen koaxialen Schraubenbolzen angeschlossen ist, der mit seinem Kopf innen an einer der Schalen anliegt und in eine im Anschlußende des Stabs festgelegte Schraubenmutter eingedreht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schalen (1 und 2) unterschiedlich groß ausgebildet und ausschließlich durch die beiden Ringflansche (3) miteinander verbunden sind, die durch sie durchquerende Schrauben (7) aneinander befestigt sind, und daß die Ringflansche (3) Auflager für die ihrer Neigung angepaßten Anschlußenden der Stäbe (10) bilden.

2. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflansche (3) zum Mittelpunkt des Knotenstückes radial ausgerichtet sind.