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Raumfachwerk Die Erfindung bezieht sich auf ein Raumfachwerk aus
Stab- und Knotenelementen, insbesondere mit raumabschließenden Plattenelementen,
bei dem die Verbindung der Stabelemente und/oder der Plattenelemente mit den Knotenelementen
kraftschlüssig mittels Schrauben erfolgt.
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Bei bekannten derartigen Raumfachwerken werden als Knotenelemente
gewõhnlich kugel- oder polyederförmige Stahlkörper mit Gewindebohrungen benutzt,
deren Achsen sich im Mittelpunkt der Knotenelemente schneiden. Die Stab- oder Plattenelemente
tragen an ihren Enden bzw. Ecken und gegebenenfalls auch an ihren Längsrändern drehbeweglich
gelagerte Schrauben, die bei der Montags eines Raumfachwerks in die Gewindebohrungen
der Knotenelemente eingedreht werden. Dabei ist man bestrebt, die Schrauben nur
durch Zugkräfte zu beanspruchen und Scherkräfte zu vermeiden. Wenn aber z.B. in
den Lücken des Raumfachwerks Plattenelemente etwa als Dach- oder Deckenelemente
derart angeordnet sind, dae diese mit den Stabelementen einen statischen Verbund
bilden, oder aus anderen Gründen größere Kräfte auf die Stabelemente senkrecht oder
schräg zu deren Achsen einwirken, können bei den bisher bekannten Konstruktionen
an den
Schrauben hohe Scherbeanspruchungen auftreten. Wenn die Größe
und Richtung solcher Kräfte, die z.B. durch Windeinwirkung hervorgerufen werden
können, wechselt, wird das Problem der Scherbeanspruchung der Schrauben weiter erhöht.
Noch höheren Belastungen sind die Schrauben in denjenigen Fällen ausgesetzt, in
denen die Plattenelemente unter teilweiser Eliminierung von Stabelementen zur Erfüllungoer
statischen Bedingungen der Gesamt-Raumfachwerk-Konstruktion herangezogen werden,
da in diesen Plattenelementen gleichzeitig Kräfte in der Plattenebene und senkrecht
oder schräg zu dieser auftreten,und auch das Eigengewicht der Plattenelemente eine
Rolle spielt, die hier aus einer biegesteifen, hochfesten, druck- und zugfesten
Ausführung bestehen müssen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei Raumfachwerken
der eingangs bezeichneten Art die senkrecht zu den Achsen der Stabelemente oder
Ebenen der Plattenelemente oder in den Achsen der Stabelemente oder Ebenen der Plattenelemente
auftretenden Kräfte oder Kraftkomponenten so aufzunehmen, daß die Schrauben von
Scherbeanspruchungen befreit und höchstens noch Zugbelastungen unterworfen sind.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die kraftschlüssige
Verbindung mittels der Schrauben ergänzt ist durch eine lotrecht oder etwa lotrecht
sowie zugleich in den Stabachsen oder Plattenebenen wirksame, formschlüssige Verbindung
der Stab- und/oder Plattenelemente mit den Knotenelementen und gegebenenfalls auch
untereinander.
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Man vollzieht dadurch eine Funktionstrennung in Bezug auf die verschiedenen,
auf die Schrauben einwirkenden Kräfte und erreicht, daß die Schrauben höchstens
noch in der eigenen Achsrichtung
auf Zug beansprucht werden, während
die senkrecht zu den Achsen der Stabelemente und den Ebenen der Plattenelemente
wirkenden Kräfte, Druckkräfte sowie das Eigengewicht der Stab-und Plattenelemente
von der formschlüssigen Verbindung aufgenommen werden. Die kraftschlüssige Verbindung
mittels der Schrauben hat demzufolge eine von der formschlüssigen Verbindung getrennten
Aufgabe und ist auch unabhängig von letzterer wirksam, was maximale Sicherheit bedeutet.
Für den Fall, daß nämlich z.B. durch verborgene Material fehler oder Uberbelastung
auf Zug ein Schraubbolzen reißt, bleibt die formschlüssige Verbindung weiterhin
in Funktion und verhindert schwerwiegende Folgen durch herabfallende Elemente. Ein
weiterer Vorteil der formschlüssigen Verbindung besteht darin, daß die verschiedenen
Elemente gegenüber den Knotenelementen zwangsläufig nur in vorbestimmten, also absolut
richtigen Lagen befestigt werden konnen, so daß die Montage solcher Raumfachwerke
erleichtert und z.B. auch von Hilfskräften durchgeführt werden kann. Die formschlüssige
Verbindung wird bei Stabelementen in der Regel an beidenEnden erfolgen, kann jedoch
bei sogenannten durchlaufenden Stabelementen, welche sich über ein oder mehrere
Knotenelemente hinweg erstrecken, auch zwischen den Stabenden liegen. Bei Plattenelementen
wird eine formschlüssige Verbindung an mindestens 3 Stellen, bei solchen mit polygonförmigem
Grundriß vorzugsweise wenigstens an 3 Ecken durchgeführt. Die formschlüssige Verbindung
kann aber z.B. bei sogenannten durchlaufenden Plattenelementen, auch vom Plattenrand
innen entfernt sein, d.h. liegen.
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Eine Vereinfachung ergibt sich, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung die formschlüssige Verbindung durch die kraftschlüssige Verbindung
mittels der Schraubbolzen gesicherMist.
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Eine baulich und montagemäßig einfache formschlüssige Werbindung erhält
man, wenn die Knotenelemente eine oder mehrere Auflagerflächen sowie senkrecht oder
im wesentlichen senkrecht zu dieser oder diesen angeordnete Anschlag flächen für
die mit entsprechenden Gegenflächen versehenen Stabelementen und/oder Plattenelemente
aufweisen.
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Für eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungsfälle eignet sich z.B.
ein Knotenelement, das aus wenigstens einem kugelkalottenähnlichen Körper besteht,
dessen ebener, pyramiden-oder pyramidenstumpf-ähnlich geformter Umfangsteil die
Auflagerfläche (n) enthält, während in erhabener, versenkter und/oder seitlicher
Anordnung zu dieser (n) die Anschlagflächen ausgebildet sind. Wenn z.B. dieAuflagerflächen
aus den Seiten der Pyramide oder des Pyramidenstumpfs bestehen, können die Stab-
und/oder Plattenelemente unter vorbestimmten Winkeln zueinander angeordnet werden,
und je nach der Ausbildunider Gegenflächen an den Platten- oder Stabelementen kann
von der erhabenen, versenkten und/oder seitlichen Anordnung der Anschlag flächen
Gebrauch gemacht werden.
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Wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die an dem Knotenelement
anzuschließenden Stabelemente wenigstens an ihren Enden einen seitlich offenen Querschnitt
sowie ein die Gegenflächen enthaltendes Formteil aufweisen, kann man die einfachste
Ausführung des kugel-kalottenähnlichen Knotenelements anwenden, bei dem die Anschlagflächen
seitlich gegenüber der Auflagerfläche (n) am Umfang des Knotenelemente vorgesehen
sind. Das Formteil dient zugleich als Montagehilfe, das zunächst eine Auflagerung
der Stabelemente auf den Knotenelementen ermöglicht, so daß anschließend die Schraubbolzen
einfach durch den seitlich offenen Querschnitt der Stabelemente eingeführt, durch
das Formteil hindurchgesteckt und in die Gewindebohrungen des Knotenelements eingedreht
werden können.
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Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform des Knotenelements, die vielseitig
mit unterschiedlichen Stab- oder Plattenelementen kombiniert werden kann, besteht
darin, daß die Anschlagflächen durch die Seitenflächewéines polygonförmigen Körpers
gebildet sind, der auf dem ebenen oder pyramidenstumpf-ähnlich geformten Umfangsteil
des kugel-kalottenähnlichen Körpers mit Abstand zum Außenrand angeordnet ist und
in bekannter Weise strahlenförmig angeordnete Gewindebohrungen für die Schrauben
anzuschließender Stabelemente und/oder Plattenelemente aufweist, wobei sich die
Achsen dieser Gewindebohrungen mit denjenigen weiterer Gewindebohrungen im kugel-kalottenähnlichen
Körper in einem Punkt schneiden. Bei der Ausführung des Knotenelements, bestehend
aus einem kugel-kalottenähnlichen Körper und einem polygonförmigen Körper, kann
ein weiterer kugelkalottenähnlicher Körper spiegelbildlich gegenüber dem ersteren
an dem polygonförmigen Körper befestigt werden, so daß ein solches Knotenelement
wahlweise im Obergurt, im Untergurt oder in der Mitte mehrlagiger Raumfachwerke
eingesetzt werden kann.
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Wenn die an dem polygonförmigen Körper des Knotenelements anzuschließenden
Stabelemente einen hutprofil-ähnlichen Querschnitt, mit dem sie sich auf der oder
den Auflagerflächen (n) des kugel-kalottenähnlichen Körpers abstützen, sowie an
ihren offenen Stirnseiten je eine gelochte, die Schrauben tragende Kopfplatte aufweisen,
die mit ihren Außenflächen gegen die Anschlagflächen des polygonförmigen Körpers
gepreßt sind, erreicht man eine sehr einfach formschlüssige Verbindung zwischen
den Enden solcher Stabelemente und denKnotenelementen, wobei der hutprofil-ähnliche
Querschnitt auchféine Auflagerung eines Stabelements an einer Stelle zwischen seinen
Enden auf ein Knotenelement gestattet. Dies ist zur Erzielung durchlaufender,
schmaler
Auflagerflächen für großflächige raumabschließende Elemente, z.B. Zelthäute, sehr
erwünscht. Aber auch die Auflagerung handelsüblicher Profilbleche als raumabschließende
Elemente wird dadurch erleichtert, denn in diesen Fällen stimmt das Profilraster
meist nicht mit dem Raster des Raumfachwerkes überein.
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Wenn die an dem polygonförmigen Körper des Knotenelements anzuschließenden
Stabelemente die Form von Rohren (mit beliebigem Querschnitt) aufweisen, werden
diese,gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, an ihren Stirnseiten mit
die Gegenflächen enthaltenden Abstützplatten versehen, die eine Schraube zum Eingriff
in eine Gewindebohrung des polygonförmigen Körpers tragen, während am Außenrand
des ebenen oder pyramidenstumpf-ähnlichen Umfangsteils des kugel-kalottenähnlichen
Körpers parallel zu jeder Seitenfläche des polygonförmigen Körpers Ausnehmungen
ausgearbeitet sind, die die Auflager- und Anschlag flächen für die Abstützplatten
enthalten. Dadurch ist es z.B. möglich, Stabelemente mit ein und derselben Profilform
für das gesamte Raumfachwerk zu verwenden, unabhängig davon, in welchen Teilen des
Raumfachwerks die Erfindung angewendet wird.
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Eine baulich einfache Ausführung des Knotenelements,z.B. zur Anwendung
im Obergurt eines Raumfachwerke, erreicht man ferner dadurch, daß die Anschlag flächen
durch die Seitenwände radialer Schlitze in dem ebenen, pyramiden- pder pyramidenstumpf-ähnlichen
Umfangsteil des kugel-kalottenähnlichen Körpers gebildet sind, und daß die anzuschließenden
Stab- und/oder Plattenelemente mit abgewinkelten Rändern an ihren Anschlußstellen
in diese Schlitze passend eingreifen, und die formschlüssige Verbindung durch Schrauben
gesichert ist, die in Gewindebohrungen zwischen
den radialen Schlitzen
des kugel-kalottenähnlichen Körpers sitzen. Die Schrauben dienen hier praktisch
nur noch zur Sicherung der Stab- und/oder Plattenelemente gegen ein Abheben vom
Knotenelement.
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Man kann aber auch herkömmliche Plattenelemente, z.B. auch bewehrte
Betonplatten oder Stabelemente aus beliebigen Profilen verwenden, wenn, gemäß einer
weiteren Variante der Erfindung, die Anschlagflächen durch die Wandungen von in
dem ebenen, pyramiden- oder pyramidenstumpfähnlichen Umfangsteil des kugelkalottenähnlichen
Körpers ausgearbeiteten Bohrungen und die Gegenflächen sus den Mantelflächen von
an den Platten- und/ oder Stabelementen befestigten Hülsen gebildet sind, und die
Bohrungen in ihrem unteren Teil ein Gewinde enthalten, und in den Hülsen angeordnete
Schraubbolzen in diese Gewinde eingreifen und die formschlüssige Verbindung der
Platten- und/oder Stabelemente mit den Knotenelementen sichern.
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Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen von Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 Eine Teil-Seitenansicht eines zweilagigen Raumfachwerks,
bei dem im Obergurt die Erfindung angewendet ist; Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt
aus dem Raumfachwerk nach Figur 1 im Bereich eines Knotenelements im Obergurt; Fig.
3 eine Schnittansicht entlang derLinie III-III der Fig. 2 Fig. 4 eine Draufsicht
auf ein Teil eines Obergurts im Bereich eines Knotenelements, die eine Variante
der Erfindung zeigt;
F. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie
V-U der Fig. 4; Fig.6A die Einzelelemente des bei der Ausführungsform nach Fig.
4 und 5 verwendeten Knotenelements; Fig.6B eine Schrägansicht des in den Fig. 4
und 5 gezeigten Knotenelements und mit Abstand von diesem Teile anzuschließender
Stabelemente; Fig. 7 eine Schrägansicht eines dem Knotenelement der Figuren 4 -
6 ähnlichen Knotenelements in Verbindung mit einem sogen. durchlaufenden Stabelement;
Fig. 8 eine Seitenansicht eines Knotenelements mit zwei angeschlossenen unterschiedlichen
Stabelementen, die eine weitere Variante der Erfindung veranschaulicht; Fig. 9 eine
Draufsicht der in Fig. 8 gezeigten Anordnung; Fig. 9A eine schematische Teil-Seitenansicht
eines dreilagigen Raumfachwerks, in dem die Knotenelemente nach den Fig.
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8 und 9 beliebig eingesetzt werden können; Fig.10 eine Draufsicht
auf ein Teil eines Obergurts im Bereich eines Knotenelements, die eine weitere Ausführungsform
der Erfindung in Verbindung mit kassetten-ähnlichen Plattenelementen zeigt; Fig.11
eine Schnittansicht entlang der Linie XI-XI derFig.10; Fig.12 eine Schrägansicht
des in der Ausführungsform nach den Fig. 10 und 11 verwendeten Knotenelements für
ein Raumfachwerk mit Quadrat- oder Rechteck-Raster;
Fig 13 eine
der Figur 12 ähnliche Schrägansicht eines gleichartigen Knotenelements für ein Raumfachwerk
mit dreieckigem oder sechseckigem Raster; Fig. 14 eine Schrägansicht eines Teils
eines Raumfachwerks mit raumabschließenden Plattenelementen, die die Obergurt-Stabelemente
des Raumfachwerks ersetzen und an Knotenelementen angeschlossen sind, die der Ausführungsform
nach Fig. 6 A und B entsprechen; Fig. 15 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Raumfachwerk
nach Fig. 14 im Bereich eines Knotenelements im Obergurt und Fig. 16 eine weitere
Ausführungsform eines Knotenelements in Zusammenhang mit Teilen von zwei mit diesem
erfindungsgemäß zu verbindenden Plattenelementen unterschiedlicher Bauart.
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In den Figuren ist dieAnwendung des Erfindungsprinzips bei Raumfachwerken
gezeigt, die entweder nur aus Knoten- und Stabelementen oder aus Knoten-, Stab-
und Plattenelementen zusammengesetzt sind, wobei letztere auch einen statischen
Verbund mit den Knoten- und Stabelementen bilden und die Stabelemente teilweise
ersetzen.
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Das Raumfachwerk nach Fig. 1 enthält imUntergurt bekannte, mit konzentrischen
Gewindebohrungen versehene Knotenelemente 10, mit denen Stabelemente 11 und 12 durch
Schraubbolzen kraftschlüssig verbunden sind. Die diagonal angeordneten Stabelemente
12 sind ferner, ebenfalls durch Schraubbolzen, kraftschlüssig mit den Knotenelementen
13 des Obergurts verbunden, dessen Stabelemente 14 sowohl kraftschlüssig als auch
formschlüssig mit
den Knotenelementen 13 verbunden sind. Diese
formschlüssige Verbindung ist lotrecht sowie zugleich in den Stab achsen wirksam.
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Während die Stabelemente 11 und 12 in herkömmlicher Art aus Rohren
bestehen, haben dLe Stabelemente 14 des Obergurts einen U-förmigen Querschnitt und
sie bilden mit einem Schenkel durchgehende, schmale Auflagerflächen für eine Dachhaut
15.
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Zur Erzielung der formschlüssigen Verbindung sind die Knotenelemente
13 als kugel-kalottenähnliche Körper ausgebildet, die jeweils eine ebene Auflagerfläche
16 sowie senkrecht zu dieser verlaufende und seitlich einander gegenüberliegende
Anschlagflächen 17 aufweisen. Die Stabelemente 14 sind an ihren Stirnenden mit angeschweißten
rechtwinkligen Formteilen 18 versehen, die die entsprechenden Gegenflächen für die
Auflagerfläche 16 und Anschlagflächen 17 enthalten. Die Formteile 18 weisen ferner
jeweils eine Bohrung 20 auf, durch die sich mit seitlichem Spiel Schraubbolzen 21
erstrecken, welche in Gewindebohrungen 22 im Knotenelement 13 eingedreht sind, deren
Achsen sich mit den Achsen weiterer Gewindebohrungen 23 in einem Punkt schneiden.
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Die Gewindebohrungen 23 nehmen die Schraubbolzen der Stabelemente
12 auf.
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Die auf die Dachhaut 15 einwirkenden äußeren Kräfte (z.B.
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Schneelast und Windkräfte) belasten die Stabelemente senkrecht oder
lotrecht zu ihren Achsen und werden über die Formteile 18 unter Entlastung der Schraubbolzen
21 auf Scherbeanspruchung direkt in die Knotenelemente 13 eingeleitet. Das gleiche
gilt für Druckkräfte, die aus der Gesamt-Raumfachwerk-Konstruktion resultieren und
entlang den Achsen der Stabelemente 14 in Richtung der Knotenelementel3 wirksam
sind. Lediglich axiale Zugkräfte beanspruchen allenfalls bei diesem Ausführungsbeispiel
noch die Schraubbolzen 21, die im übrigen die formschlüssige Verbindung zuischen
den Formteilen 18 und den Knotenelementen 13 sichern.
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In Abweichung von dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 - 3 können
zur Erzielung einer Krümmung im Obergurt die Knotenelemente 13 anstelle einer ebenen
Auflagerfläche 16 einen pyramiden-ähnlich geformten Umfangsteil aufweisen, wobei
dann die Seiten flächen der Pyramide die Auflagerflächen für die entsprechend anospaßten
Formteile 18 bilden. Die Gewindebohrungen 22 zur Aufnahme des Schraubbolzens 21
können in diesem Fall entsprechend geneigt angeordnet werden.
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Bei der Variante nach den -Fig. 4 - 6 B wird ein Knotenelement 24
verwendet, da sich aus einem kugel-kalottenähnlichen Körper 25 und einem quaderförmigen
Körper 26 zusammensetzt, der mittels eines in eine Gewindebohrung 28 eingreifenden
Gewindezapfens 27 mit dem Körper 25 verbunden ist. Diese Verbindungsart kann z.B.
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durch eine Schweißverbindung ergänzt oder ersetzt werden und ist daher
nur beispielhaft. Auch ein einteiliges Schmiedeteil kann das Knotenelement 24 bilden.
Der kugel-kalottenähnliche Körper 25 ist mit Gewindebohrungen 29 zur Aufnahme der
Schraubbolzen von diagonal angeordneten Stabelementen versehen, während der quaderförmige
Körper 26 krsuzförmig angeordnete Gewindebohrungen 30 zur Aufnahme von Schraubbolzen
31 enthält, mittels derer die kraftschlüssige Verbindung zwischen den Stabelementen
32 und dem Knotenelement 24 hergestellt ist. Die Stabelemente 32 weisen einen hutprofil-ähnlichen
Querschnitt auf und enthalten in ihren offenen Stirnseiten angeschweißte Kopfplatten
33 mit Bohrungen 34, durch welche sich die Schraubbolzen 31 mit seitlichem Spiel
erstrecken. Die Außenflächen der Kopfplatten 33 werden durch die Schraubbolzen 31
gegen die Anschlagflächen bildenden Seitenfläche jes quaderförmigen Körpers 26 gepreßt,
während sich zugleich die Stabelemente 32 mit ihren seitlich abstehenden Flanschen
auf den Seitenflächen 35 eines Pyramidenstumpfes am kugel-kalottenähnlichen Körper
25 abstützen. Diese Seiten flächen bilden in diesem Fall somit die Auflagerflächen
für die Stabelemente 32. Die KopfflächeWdes Pyramidenstumpfes
entspricht
dem Grundriß des quaderförnaqen Körpers 2¼.
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Diese AusfPhrljnnsform ermöglicht die Herstellunq gekrümmter, insbesondere
auch kuppelförmiger Raumfachwerk-Konstruktionen, wenn nämlich die Achsen der Stabelemente
nicht in einer Ebene angeordnet, sondern um einen bestimmten Winkel, z.B. qeoenseitiq
geneigt sind. Wenn z.B. zwischen den Stabelementen 32 nicht gezeigte raumabschließende
P3attenelemente eingesetzt sind, werden auf diese lotrecht oder schräg einwirkende
äußere Kräfte über die Stabelemente 32 ebenfalls direkt in die Knotenelemente 25
eingeleitet, was in gleicher Weise auch für die in Achsrichtung der Stabelemente
gegen die Knotenelemente gerichteten Druckkräfte gilt. Auch bei diesem Ausführuncsbeisoiel
sind daher die Schraubbolzen 31 von Scherbelastungen befreit und wurden höchstens
auf Zug beansprucht.
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Wenngleich die Ausführungsform nach den Fig. 4 - 6 für die Anwendung
im Obergurt eines Raumfachwarks bestimmt ist, kann man sie bei Ergänzunq des Knotenelements
24 analog der Ausführungsform nach Fig. 7 auch z.B. im Unterourt verwenden.
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Das Ausführungsbeispiel nach Figur 7 enthält ein dem Knotenelement
24 der Fig. 4- 6 ähnliches Knotenelement 24', auf dessen ebener Auflagerfläche 36
ein Stabelement 32' in durchlaufender Ausführung abgestützt ist. Dieses Stabelement
32' hat ebenfalls einen hutprofilähnlichen Querschnitt und umfaßt den würfelförnigen
Körper 26. Ein weiterer kuqel-kalottenähnlicher Körper 25' mit Gewindebohrungen
29 kann z.8. mittels einer Schraube 37, die in eine Gewindebohruno 38 eingedreht
wird, mit dem quaderförmigen Körper 26 verbunden werden. Dieses Knotenelement 24'
mit zwei kugel-kalottenähnlichen Körpern 25 und 25' ist geeignet, vertikale Kräfte
in beiden Richtungen aufzunehmen. Die kraft- und formschlüssige Verbindung des "durchlaufenden"
Stabelements 32' an seinen beiden Enden erfolgt analoq der Ausführungsform nach
den Figuren 4 und 5.
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Das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 8 und 9 bezieht sich auf
die kraft- und formschlüssige Verbindung von Stabelementen in Form von Rohren beliebigen
Querschnitts mit einem Knotenelement, das der Ausführungsform nach den Figuren 6
und 7 ähnlich ist. Dieses Knotenelement 24" kann, wie Fig. 9 A verdeutlicht, sowohl
im Obergurt als auch im Untergurt oder in einer mittleren Lage eines mehrlagigen
Raumfachwerks angewendet werden, wobei Fig. 9 A die Anwendung nur beispielhaft anhand
eines dreilagigen Raumfachwerks zeigt. Das Knotenelement 24" besteht aus dem quaderförmigen
Körper 26, mit dem z.B.
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durch Gewinde- und/oder Schweißverbindungen die zwei kugelkalottenähnlicte
n Körper 25 und 25' starr verbunden sind, die die Gewindebohrungen 29 bzw. 29' für
die Schraubbolzen der diagonal angeordneten Stabelemente 12 enthalten. Deiquaderförmige
Körper 26 enthält die kreuzförmig angeordneten Gewindebohrungen 30, wobei die Anordnung
wider so getroffen ist, daß sich die Achsen sämtlicher Gewindebohrungen in einem
Punkt im Körper 26 schneiden. Die Stabelemente 40 des Obergurts und Untergurts wie
der mittleren Lage bestehen aus Rohren, die im linken Teil der Figuren 8 und 9 einen
quadratischen und im rechten Teil einen runden Querschnitt aufweisen. An den Stirnseiten
dieser Stabelemente 40 sind rechteckige Abstützplatten 41 angeschweißt, die jeweils
eine Bohrung 42 enthalten,durch welche sich Schraubbolzen 43 mit seitlichem Spiel
erstrecken, die mittels Schlüsselmuffen 45 in die Gewindebohrungen 30 eingedreht
sind. Am Außenrand der kugel-kalottenähnlichen Körper 25 und 25' sind parallel zu
jeder Seitsnfläche des quaderförmigen Körpers 26 rechtwinklige Ausnehmungen 44 ausgearbeitet,
in die die Abstützplatten 41 eingesetzt sind. DieAusnehmungen 44 enthalten bei diesem
Ausführungsbeispiel die Auflager- und Anschlag flächen für die mit entsprechenden
Gegenflächen versehenen Abstützplatten41. Senkrecht oder etwa senkrecht an den Stabelementen
40 angreifende Kräfte werden auch bei diesem Ausführungsbeispiel unter Entlastung
der Schraubbolzen 43 direkt über die Abstützplatten 41 in die Knotenelemente 24"
eingeleitet, was auch für
die entlang den Achsen der Stabelemente
in Richtung der Knotenelemente auftretenden Druckkräfte gilt, die hier zusätzlich
über die Schlüsselmuffen 45 in die Knotenelemente eingeleitet werden, welche sich
auf den Seitenflächen des quaderförmigen Körpers 26 abstützen, die somit zusätzliche
Anschlagflächen bilden. Die Schraubbolzen 43 sind daher auch bei diesem Ausführungsbeispiel
von Scherkräften entlastet und höchstens durch Zugkräfte beansprucht.
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Die Variante nach den Fig. 10 - 12 enthält ein Knotenelement 46 in
der Form eines kugel-kalottenähnlichen Körpers zur Verwendung im Obergurt eines
Raumfachwerks. Dieses Knotenelement ist mit kreuzförmig angeordneten Schlitzen 47
versehen, zwischen denen Gewindebohrungen 48 in achs-paralleler Anordnung ausgearbeitet
sind. Weitere, im sphärischen Umfangsteil des Knotenelements ausgearbeitete Gewindebohrungen
49 nehmen die Schraubbolzen der diagonal angeordneten Stäbe des Raumfachwerks auf.
Die Schlitze 47 begrenzen ebene Auflagerflächen 50 für Stab- oder Plattenelemente,
wobei im Ausführungsbeispiel der Fig. 10 und 11 die Plattenelemente 51 aus sogen.
Kassetenelementen bestehen, die sich aus einem umlaufenden Stahlrahmen 52 und Platten
53 zusammensetzen, die zwischen den seitlichen Flanschen des Stahlrahmens 52 gehalten
sind. Die Stahlrahmen 52 sind mit ihrer Unterseite jeweils auf einer Auflagerfläche
50 des Knotenelements 46 abgestützt und weisen abgewinkelte Ränder 54 auf, die jeweils
zusammen mit den abgewinkelten Rändern 54 des benachbarten Stahlrahmens 52 genau
passend in die Schlitze 47 eingreifen, deren Seitenwände somit die Anschlagflächen
für diese abgewinkelten Ränder bilden. Die so geschaffene formschlüssige Verbindung
zwischen den Plattenelementen untereinander und mit dem Knotenelement wird durch
Schraubbolzen 55 nach oben gesichert, die sich mit seitlichem Spiel durch Bohrungen
57 in den Plattenelementen 51 erstrecken und iniElie Gewindebohrungen 48 des Knotenelemente
46
eingedreht sind. Die obige formschlüssige Verbindung entlastet
die Schraubbolzen 56 von jeglicher Scherbeanspruchung, d.h., diese Schraubbolzen
werden nur auf Zug beansprucht, wenn Abhebekräfte an den Plattenelementen 51 angreifen.
Alle von oben an den Plattenelementen 51 angreifenden sowie in oder etwa in den
Plattenebenen wirksamen Kräfte werden dagegen von den Plattenelementen 51 über die
formschlüssige Verbindung unmittelbar in die Knotenelemente 46 übertragen. Außerdem
liegen die Stahlrahmen 52 gegenseitig auf Stoß, so daß in den Plattenebenen wirksame
Kräfte auct$1irekt von Plattenelement zu Plattenelement übertragen werden. Bei diesem
Ausführungsbeispiel ist die Montage der Plattenelemente auf den Knotenelementen
besonders einfach, zeitsparend und sicher, wobei die Plattenelemente in ihren endgültigen
Einbaulagen absolut maßsicher fixiert sind.
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Das in Figur 13 gezeigte Knotenelement 46' entspricht demjenigen der
Fig. 12 mit der Ausnahme, daß es sechs Schlitze 47, sechs Bohrungen 48 sowie sechs
Auflagerflächen 50 aufweist und für die Raumfachwerke mit Dreieck- oder Sechseck-Raster
und Plattenelementen mit entsprechendem dreieckigen oder sechseckigen GrundriB vorgesehen
ist.
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Die Auflagerflächen 50 der Knotenelemente 46 und 46' können, wie abgebildet,
in einer Ebene liegen oder im Falle sphärischer Raumfachwerk-Konstruktionen die
Seiten flächen eines pyramidenähnlich geformten Umfangsteils des Knotenelements
bilden.
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Das in den Figuren 14 und 15 gezeigte Ausführungsbeispiel betrifft
ein Raumfachwerk, bei dem die raumabschließenden Plattenelemente 58 die Stabelemente
des Obergurts ersetzen und zu diesem Zweck aus einer in der Plattenebene sowie senkrecht
zu dieser hochfesten Ausführung bestehen, im vorliegenden Fall aus einer wannenförmigen
Bewshrung 59, welche nach Abschluß der Montagearbeit mit einem druckfesten Material,
z.B. Beton 60 ausgefüllt wird.
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Die Knotenelemente 24" im Obergurt entsprechen der Ausführungsform
nach Figur 6 A und 8 mit der Ausnahme, daß die Auflagerflächen 35 alle in einer
Ebene liegen, während die Seitenflächen des quaderförmigen Körpers 26 wieder Anschlagflächen
bilden.
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Die Ecken der im Grundriß rechteckigen, wannenförmigen Bewehrungen
59 sind abgestumpft und durch eingeschweißte Platten 62 verstärkt, wobei die Außenseiten
der abgestumpften Ecken die Gegenflächen für die Anschlagflächen des quaderförmigen
Körpers 26 bilden. Die wannenförmigen Bewehrungen einschl. ihrer Betonfüllung stützen
sich im montierten Zustand im Bereich ihrer abgestumpften Ecken auf den Auflagerflächen
35 abnd liegen an den Seitenflächen des quaderförmigen Körpers 26 an, und diese
formschlüssige Verbindung zwischen den Plattenelementen 58 und den Knotenelementen
24 " wird durch eine kraftschlüssige Verbindung gesichert, die durch Schraubbolzen
61 hergestellt ist, welche sich durch Bohrungen 63 mit seitlichem Spiel erstrecken
und in die Ceuindebohrungen 30 eingedreht sind. Von außen senkrecht auf die Plattenelemente
58 einwirkende sowie in den Plattenebenen wirksame Kräfte werden direkt ohne merkliche
Belastung der Schraubbolzen 61 übertragen, die die Plattenelemente 58 praktisch
nur noch gegen ein Abheben von den Knotenelementen sichern.
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Die Ausführungsform nach Fig. 16 ist ebenfalls für dieVerwendung im
Obergurt eines Raumfachwerks vorgesehen und weist ein Knotenelement 46" auf, das
denjenigen der Fig. 12 und 13 ähnlich ist, jedoch in seinem ebenen Umfangsteil,
der die Auflagerfläche 64 bildet, keine Schlitze,sondern Bohrungen 65 in achs-paralleler
Anordnung enthält, die in ihrem unteren Teil mit einem Gewinde 66 versehen sind.
Plattenelemente 67 mit z.B. wannenförmiger Bewehrung für eine Betonfüllung odedin
monolithischer Ausführung 68 weisen in ihrem Anschlußbereich fest verankerte Hülsen
69 auf, deren aus der Unterseite der Plattenelemente hervorstehender Teil genau
passend in die Bohrungen 65 eingreift. Die Wandungen der Bohrungen 65 bilden in
diesem Fall die Anschlagflächen,deren
Gegenflächen aus den Mantel
flächen der Hülsen 69 bestehen, soweit diese aus den Plattenelementen hervorstehen.
Die Plattenelemente 67 oder 68 stützen sich mit ihrer Unterseite auf der Auflagerfläche
64 und die Schraubbolzen 70, die sich mit seitlichem Spiel durch die Hülsen 69 erstrecken,
sind in die Gewinde 66 eingeschraubt und sichern die vorstehend beschriebene formschlüssige
Verbindung bzw. die Plattenelemente gegen ein Lösen bzw. Abheben. In der Ebene der
Plattenelemente oder parallel zu dieser wirksame Kräfte werden unter Entlastung
der Schraubbolzen 70 auf Scherbeanspruchung direkt über die Hülsen 69 in die Knotenelemente
46" eingeleitet. Für senkrecht von außen an den Plattenelementen angreifende Kräfte
(einschl. deren Eigengewicht) gelten die in Verbindung mit der Ausführungsform nach
den Fig.
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10 und 11 gemachten Erläuterungen sinngemäß.
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Im Falle des Plattenelements 68 und des darüberliegend im Schnitt
gezeichneten Plattenelements 72 bildet der zylindrische Umfangsteil 71 des Knotenelements
46" eine zusätzliche Anschlagfläche, gegen die sich die Plattenelemente mit ihrem
entsprechend angepaßten, nach innen abgesetzten Umfangsteil 73 anlegen.