DE2526660B2 - Gebändekonstruktion mit einem Raumfachwerk aus Stäben und Knotenstücken und einer Außenhaut - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gebäudekonstruktion mit einem Raumfachwerk aus Stäben und kugelzonenartige Flächen aufweisende Knotenstücken, bei dem die Stäbe mit den Knotenstücken mit Hilfe von axial im hohlen Anschlußende jedes Stabes angeordneten und in Bohrungen im Knotenstück eingreifenden Schrauben verbunden sind, und bei dem jedes Knotenstück für die etwa in einer Ebene anzuschließenden Stäbe Auflagerflächen sowie etwa senkrecht zu diesen angeordnete, von den Schrauben durchquerte Anlageflächen und die anzuschließenden Stäbe am Anschlußende entsprechend ausgebildete Auflage- und Anlageflächen aufweisen, sowie mit einer an dem Raumfachwerk befestigbaren Gebäudeaußenhaut.

Bei einer bekannten derartigen Gebäudekonstruktion mit einem Raumfachwerk (DE-OS 23 05 330) bestehen die Knotenstücke aus Hohlkörpern, die aus zwei schalenförmigen Teilen mit jeweils radial nach außen gerichteten Flanschen zusammengesetzt sind, die einerseits der Verbindung der beiden schalenförmigen Teile dienen und andererseits die Auflagerflächen für die etwa in einer Ebene anzuschließenden Stäbe bilden.

Die Anordnung ist hier jedoch so getroffen, daß zwischen den Stirnseiten einander gegenüberstehender, auf den Auflagerflächen des Knotenstücks abgestützter Stäbe eine Teilfläche der kugeligen Knotenstücke über den Umfang dieser Stäbe vorsteht, so daß es z. B. bei der Anordnung solcher Knotenstücke in der oberen Gitterkonstruktion eines Raumfachwerks nicht möglich ist, durchlaufende Auflageflächen für Gebäudeaußenhäute auszubilden oder für den gleichen Zweck sogenannte durchlaufende Stäbe auf diesen Knotenstükken aufzulagern. Die die Auflagerflächen für die Stäbe bildenden ringförmigen Flansche dieser bekannten hohlen Knotenstücke sind ferner nur in einem begrenzten Ausmaß in der Lage, über die angeschlossenen Stäbe in die Knotenstücke einzuleitende lotrechte oder etwa lotrechte Kräfte aufzunehmen. Bei sehr großen Belastungen durch z. B. die Dachhaut bildenden Platten mit hohem Eigengewicht, zu dem sich noch Windkräfte und/oder Schneelasten addieren, besteht nämlich die Gefahr einer Verformung dieser Auflager-

eo flächen für die Stäbe, so daß die Schrauben zur Verbindung der Stäbe mit den Knotenstücken einer höchst unerwünschten Scherbeanspruchung ausgesetzt sein können. Schließlich ist bei dieser bekannten Konstruktion der Anschluß der Stäbe an den Knotenstücken umständlich, denn es werden entweder Schrauben mit Muttern verwendet oder die Schrauben werden mit ihrem Kopf innerhalb des hohlen Knotenstückes liegend in Gewindebohrungen in den Anschluß-

enden der Stäbe eingedreht. In beiden Fällen ist es erforderlich, um den Zutritt zu den Schrauben zu srhalten, daß das eine schalenförmige Teil des Knotenstücks erst nachträglich montiert wird.

Durch die DE-OS 17 08 005 ist zwar »ereits ein Raumfachwerk bekanntgeworden bei dein die Stäbe mit ihrer vom Raumfachwerk abgewendeten Seite mit der außenliegenden Seite der Knotenstücke etwa fluchten. Die Knotenstücke sind hier jedoch zweiteilig ausgebildet und mit Klemmgliedern versehen, die die Anschlußenden der etwa in einer Ebene anzuschließenden Stäbe vollständig umfassen, wenn die beiden Teile dieser Knotenstücke miteinander verschraubt werden. Für den Anschluß weiterer sogenannter Diagonalstäbe sind bei dieser bekannten Knoten-Konstruktion durch Schraubbolzen gesicherte Gelenkverbindungen vorgesehen. Derartige Knotenstücke sind jedoch nicht nur baulich aufwendig, sondern hinsichtlich ihrer Einsatzmöglichkeiten auch begrenzt, und sie erschweren vor allem auch die Montagearbeit.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, die Knotenstücke und Anschlußenden der Stäbe so zu gestalten, daß bei Vereinfachung der Montagearbeit und Ausbildung durchlaufender schmaler Auflageflächen für Gebäudeaußenhäute verschiedenster Art, gerade auch im Bereich der Knotenstücke auch bei sehr hohen Belastungen eine Ausschaltung der Gefahr einer schädlichen Scherbeanspruchung der Anschluß-Schrauben erzielt wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei dem eingangs näher beschriebenen Raumfachwerk dadurch gelöst, daß jedes Knotenstück aus einem massiven Stahlkörper mit Gewindebohrungen für die Schrauben besteht, bei dem an der vom Raumfachwerk abgewendeten Seite ein abgeflachter Umfangsbereich die Auflagerflächen für die Stäbe bildet, die bei einer ersten Lösung als Auflagefläche am Anschlußende einen flächigen Ansatz aufweisen, wobei die ebenen Anlageflächen am Knotenstück unterhalb der Auflagerfläche angeordnet sind, während bei einer zweiten Lösung die Auflagefläche der Stäbe an der Stabumfangsfläche ausgebildet ist, wobei die ebenen Anlageflächen am Knotenstück an einem auf der Auflagerfläche mittig aufgesetzten polygonen Ansatz ausgebildet sind, dessen Höhe dem senkrecht zur Auflagerfläche gemessenen Durchmesser des Stabs entspricht.

Durch die lösungsgemäße Ausbildung der Knoten werden in einer Ebene durchgehende schmale Auflageflächen für die Gebäudeaußenhaut, z. B. eine Dachhaut, gebildet, was einerseits die Auflagerung der Gebäudeaußenhaut auf den Stäben und Knotenstücken wesentlich vereinfacht, und es wird das Eigengewicht der Gebäudeaußenhaut einschließlich einer eventuellen Wind- und/oder Schneelast gleichförmig auf die Stäbe und über diese auf die Knotenstücke übertragen, wodurch die Schrauben von schädlichen Scherbeanspruchungen weitgehendst entlastet sind. Die Schrauben zum Anschluß der Stäbe an den Knotenstücken können einfach von außen in die Gewindebohrungen der massiven Snhlkörper eingedreht werden, wobei insbesondere bei Dachkonstruktionen die oft sehr schweren Stäbe sich auf den Auflagerflächen der Knotenstücke abstützen, so daß die Montagearbeit im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich vereinfacht ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird anschließend anhand der Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Teil-Seitenansicht eines flächigen zweilagigen Raumfachwerks,

Fig.2 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Raumfachwerk nach F i g. 1 im Bereich eines Knotenstücks in der einem Obergurt entsprechenden Gitterkonstruktion,

Fig.3 einen Schnitt entlang der Linie 1II-III in der Fig. 2,

ίο F i g. 4 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt aus einer oberen Gitterkonstruktion im Bereich eines Knotenstücks mit anderer Ausführungsform,

Fig.5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in der Fig. 4,

F i g. 6A die Einzelelemente des bei der Ausführungsform nach den F i g. 4 und 5 verwendeten Knotenstücks in perspektivischer Darstellung,

Fig.6B eine perspektivische Darstellung des in den F i g. 4 und 5 gezeigten Knotenstücks mit im Abstand von ihm angeordneten Anschlußenden zweier Stäbe und

F i g. 7 eine perspektivische Darstellung eines dem Knotenstück gemäß den Fig.4 bis 6 ähnlichen Knotenstücks mit einem durchlaufenden Stab und einem Anschlußstab.

Das Raumfachwerk nach F i g. 1 enthält in der unteren Gitterkonstruktion bekannte, mit konzentrischen Gewindebohrungen versehene Knotenstücke 10, mit denen Stäbe 11 und 12 durch Schrauben kraftschlüssig verbunden sind. Die diagonal angeordneten Stäbe 12 sind ferner, ebenfalls durch Schrauben, kraftschlüssig an den Knotenstücken 13 der oberen Gitterkonstruktion befestigt, deren Stäbe 14 sowohl kraftschlüssig als auch formschlüssig mit den Knotenstücken 13 verbunden sind. Die formschlüssige Verbindung ist lotrecht und zugleich in den Stabachsen wirksam. Während die Stäbe 11 und 12 in herkömmlicher Art aus Rohren bestehen, haben die Stäbe 14 einen U-förmigen Querschnitt, wobei einer ihrer Flansche eine durchgehende, schmale Auflagerfläche für eine Dachhaut 15 bildet (F i g. 2 und 3).

Die Knotenstücke 13 sind als massive Stahlkörper mit kugelzonenartigen Flächen ausgebildet, die jeweils eine ebene Auflagerfläche 16 sowie senkrecht zu dieser angeordnete Anlageflächen aufweisen, im Beispiel vier Anlageflächen 17. Die Stäbe 14 sind an ihren Anschlußenden mit angeschweißten rechtwinkligen Winkelstücken 18 versehen, die die entsprechenden Auflage- und Anlageflächen für die Auflagerfläche 16 und Anlageflächen 17 des Knotenstücks 13 bilden. Die Winkelstücke 18 weisen ferner jeweils eine Bohrung 20 auf, durch die sich mit seitlichem Spiel Schrauben 21 erstrecken, welche in Gewindebohrungen 23 im Knotenstück 13 eingedreht sind, deren Achsen sich mit den Achsen weiterer Gewindebohrungen 23 in einem Punkt schneiden. Diese weiteren Gewindebohrungen 23 nehmen die dem Anschluß dienenden Schrauben der Stäbe 12 auf (vgl. F ig. 1).

Die auf die Dachhaut 15 einwirkenden äußeren Kräfte, wie Schneelast und Windkräfte od. dgl., belasten die Stäbe 14 senkrecht zu ihren Achsen und werden über die Winkelstücke 18 unter Entlastung der Schrauben 21 von Scherbeanspruchungen direkt in die Knotenstücke 13 eingeleitet.

Das gleiche gilt für Druckkräfte, die in der gesamten Raumfachwerk-Konstruktion entlang den Achsen der Stäbe 14 in Richtung der Knotenstücke 13 wirksam sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Schrauben 21,

die im übrigen die formschlüssige Verbindung zwischen den Winkelstücken 18 und den Knotenstücken 13 sichern, lediglich durch axiale Zugkräfte beansprucht.

In Abweichung von dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 können zur Erzielung einer gekrümmten oberen Gitterkonstruktion die Knotenstücke 13 anstelle einer durchgehend ebenen Fläche die Auflagerflächen 16 flache pyramidenähnlich geformte Auflagerflächen aufweisen, wobei dann die Seitenflächen der Pyramide die Auflagerflächen für die entsprechend angepaßten Winkelstücke 18 bilden. Die Gewindebohrungen 23 zur Aufnahme der Schrauben 21 sind in diesem Fall entsprechend geneigt angeordnet.

Bei der Variante nach den Fig.4 bis 6B wird ein Knotenstück 24 verwendet, das sich aus einem kalottenartigen Körper 25 und einem würfelförmigen Ansatz 26 zusammensetzt, der mittels eines in eine Gewindebohrung 28 eingreifenden Gewindezapfens 27 mit dem Körper 25 verbunden ist. Diese Verbindung kann z. B. durch eine Schweißverbindung ergänzt oder ersetzt sein. Auch ein einteiliger geschmiedeter Stahlkörper kann dieses Knotenstück 24 bilden. Der Körper 25 ist mit Gewindebohrungen 29 zur Aufnahme der Schrauben von diagonal angeordneten Stäben versehen, während der würfelförmige Ansatz 26 kreuzförmig angeordnete Gewindebohrungen 30 zur Aufnahme von Schrauben 31 enthält, mittels derer die kraftschlüssige Verbindung zwischen den Stäben 32 und dem Knotenstück 24 hergestellt ist. Jeder Stab 32 weist einen hutprofilartigen oder U-förmigen Querschnitt auf und enthält in die offenen Anschlußenden eingeschweißte Kopfplatten 33 mit je einer Bohrung 34, durch welche die Schrauben 31 mit seitlichem Spiel greifen. Die Außenfläche jeder Kopfplatte 33 wird durch die Schraube 31 gegen eine der Anlageflächen 40 des würfelförmigen Ansatzes 26 gepreßt, während sich zugleich die Stäbe 32 mit ihren seitlich von den Flanschenden nach außen abstehenden Streifen 41 auf den pyramidenstumpfartig angeordneten Auflagerflächen 35 am Körper 25 abstützen. Die Seitenflächen des flachen Pyramidenstumpfs bilden in diesem Fall also die Auflagerflächen 35 für die Stäbe 32. Die Kopffläche des Pyramidenstumpfs entspricht dem Grundriß des würfelförmigen Ansatzes 26.
Diese Ausführungsform ist vorzugsweise für gekrümmte, insbesonders kuppeiförmige Raumfachwerke, bestimmt, bei denen die Achsen der Stäbe nicht in einer Ebene angeordnet, sondern um einen bestimmten Winkel, z. B. um den Winkel a. gegen eine Ebene geneigt sind. Wenn z. B zwischen den Stäben 32 eine nicht dargestellte Gebäudeaußenhaut, z. B. in Form raumabschließender Platten, eingesetzt ist, werden auf diese lotrecht oder in einem anderen Winkel einwirkende äußere Kräfte über die Stäbe 32 ebenfalls direkt in die Knotenstücke 24 eingeleitet, was in gleicher Weise auch für die in Achsrichtung der Stäbe gegen die Knotenstükke gerichteten Druckkräfte gilt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind daher die Schrauben 31 ebenfalls von Scherbelastungen weitgehend befreit und werden primär auf Zug beansprucht. Wenngleich die Ausführungsform nach den F i g. 4 bis 6B für die Anwendung in der äußeren Gitterkonstruktion eines Raumfachwerks bestimmt ist, kann man sie bei Ergänzung der K.notenstücke 24 analog der Ausführungsform nach F i g. 7 auch z. B. in der inneren Gitterkonstruktion verwenden.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 enthält ein dem Knotenstück 24 der Fig.4 bis 6B ähnliches Knotenstück 24', auf dessen Auflagerfläche 36 ein durchlaufender Stab 32' abgestützt ist. Dieser Stab 32' hat ebenfalls einen hutprofilähnlichen Querschnitt und umfaßt den würfelförmigen Ansatz 26. Ein weiterer kalottenartiger Körper 25' mit Gewindebohrungen 29' kann z. B. mittels einer Schraube 37, die in eine Gewindebohrung 28 eingedreht wird, mit dem würfelförmigen Ansatz 26 verbunden werden. Dieses Knotenstück 24' mit zwei Körpern 25 und 25' ist geeignet, vertikale Kräfte in beiden Richtungen aufzunehmen. Die kraft- und formschlüssige Verbindung des durchlaufenden Stabes 32' an seinen beiden Enden erfolgt analog der Ausführungsform nach den F i g. 4 und 5.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Gebäudekonstruktion mit einem Raumfachwerk aus Stäben und kugelzonenartige Flächen aufweisende Knotenstücken, bei dem die Stäbe mit den Knotenstücken mit Hilfe von axial im hohlen Anschlußende jedes Stabes angeordneten und in Bohrungen im Knotenstück eingreifenden Schrauben verbunden sind, und bei dem jedes Knotenstück für die etwa in einer Ebene anzuschließenden Stäbe Auflagerflächen sowie etwa senkrecht zu diesen angeordnete, von den Schrauben durchquerte Anlageflächen und die anzuschließenden Stäbe am Anschlußende entsprechend ausgebildete Auflage- und Anlageflächen aufweisen, sowie mit einer an dem Raumfachwerk befestigbaren Gebäudeaußenhaut, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Knotenstück (13) aus einem massiven Stahlkörper mit Gewindebohrungen (23) für die Schrauben (21) besteht, bei dem an der vom Raumfachwerk angewendeten Seite ein abgeflachter Umfangsbereich die Auflagerflächen (16) für die Stäbe (14) bildet, die als Auflagefläche am Anschlußende einen flächigen Ansatz aufweisen, und daß die ebenen Anlageflächen (17) am Knotenstück (13) unterhalb der Auflagerfläche (16) angeordnet sind.

2. Gebäudekonstruktion mit einem Raumfachwerk aus Stäben und kugelzonenartige Flächen aufweisende Knotenstücken, bei dem die Stäbe mit den Knotenstücken mit Hilfe von axial im hohlen Anschlußende jedes Stabes angeordneten und in Bohrungen im Knotenstück eingreifenden Schrauben verbunden sind, und bei dem jedes Knotenstück für die etwa in einer Ebene anzuschließenden Stäbe Auflagerflächen sowie etwa senkrecht zu diesen angeordnete, von den Schrauben durchquerte Anlageflächen und die anzuschließenden Stäbe am Anschlußende entsprechend ausgebildete Auflage- und Anlageflächen aufweisen, sowie mit einer an dem Raumfachwerk befestigbaren Gebäudeaußenhaut, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Knotenstück (24) aus einem massiven Stahlkörper mit Gewindebohrungen (30) für die Schrauben (31) besteht, bei dem an der vom Raumfachwerk abgewendeten Seite ein abgeflachter Umfangsbereich die Auflagerfläche (35) für die Stäbe (32) bildet, deren Auflagefläche an der Stabumfangsfläche ausgebildet ist, und daß die ebenen Anlageflächen (40) am Knotenstück (24) an einem auf der Auflagerfläche (35) mittig aufgesetzten polygonen Ansatz (26) ausgebildet sind, dessen Höhe dem senkrecht zur Auflagefläche gemessenen Durchmesser des Stabs (32) entspricht.

3. Gebäudekonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage- und Anlagefläche am Anschlußende jedes Stabes (14) von einem Winkelstück (18) gebildet sind, dessen einer Schenkel senkrecht zur Stabachse am Anschlußende befestigt ist, während sein anderer, den Ansatz bildender Schenkel parallel zu einer der Umfangsflächen des Stabs (14) absteht.

4. Gebäudekonstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (26) würfelförmig ausgebildet ist und einen Gewindezapfen (27) besitzt, der in eine senkrecht zur Auflagerfläche (35) des Knotenstücks (24) verlaufende Gewtndebohrung (28) eingedreht ist.

5. Gebäudekonstruktion nach einem der Ansprü-

ehe 1 — 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagerflächen (16, 35) zu den Anlageflächen (17, 40) in einem geringfügig stumpfen Winkel angeordnet sind.

6. Gebäudekonstruktion nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Verwendung des Knotenstücks (24') mit dem die Anlageflächen aufweisenden Ansatz (26) zum Verbinden mit einem durchlaufenden Stab (32') mit einem U-förmigen Querschnittsprofü, an dessen Flanschenden je ein senkrecht nach außen abgewinkelter Streifen (41) ansetzt, wobei der Stab (32') den Ansatz (26) umfaßt und mit den Streifen (41) auf der Auflagerfläche (26) aufsitzt.