DE2711403C2

DE2711403C2 - Deckentragwerk

Info

Publication number: DE2711403C2
Application number: DE19772711403
Authority: DE
Inventors: Frank Dipl.-Ing. 7449 Neckartenzlingen Huster; Peter Prof. Dipl.-Ing. 7441 Neckartenzlingen Hübner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-03-16
Filing date: 1977-03-16
Publication date: 1985-10-03
Also published as: DE2711403A1

Description

det und mit Gewindebohrungen versehen ist, daß Schrauben vom Innenraum des Obergurt- bzw. des Un- »ergurtstabes her durch die öffnung der Kappe hindurch in die Gewindebohrungen des Verbindungsteils eingeschraubt sind, und daß die Kappen direkt am Verbindungsteil anliegen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert

Es entsteht ein kreuzweise gespanntes Deckentragwerk aus vorgefertigten standardisierten Fachwerkti 3-gern, die über die Verbindungsteile zu einer biegesteifen Einheit verspannt sind Das Deckentragwerk erlaubt infolge seiner Einfachheit eine industrielle Vorfertigung aus wenigen standardisierten Einzelelementen in Form leichter Stahlkonstruktionen. Es ergibt sich eine einfaehe Montage. Jedes Einzelteil ist einzeln de- und remontierbar. Auch für kleine Stückzahlen ergibt sich ein kostengünstiges Fertigungsverfahren infolge der einfachen Ausbildung der Gurte und der Verbindungsteile. Die Verbindungsteile im Bereich der Obergurt- und der Untergurtstäbe übertragen Zug- und Druckkräfte derart, daß die durch die Verbindung entstehenden Fachwerkträger statisch wie nur ein Träger behandelt werden können. Es ergibt sich eine einfache Befestigung bzw. Auflagerung von Deckenteilen, Bodenplatten, Fassaden etc.

Die gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehenen Stützenverbinder sind so ausgebildet, daß sie mit Stützen verschiedener Dimensionen verwendbar sind, so daß diese je nach ihrer vertikalen Belastung, die von der Anzahl der Stockwerke abhängt, unabhängig von den Fachwerkträgern dimensioniert werden können. Das gesamte System ist infolge des geringen Gewichtes der verwendbaren Fachwerkträger ohne Hebezeug montierbar. Die Einzelteile sind besonders einfach ausgebildet. Der Zusammenbau ist ohne schwere Schläge (wie z. B. bei Keilsteckverbindungen) und ohne Gefahr einer Beschädigung möglich. Das System ist einfach auszurichten. Die verwendeten Fachwerkträger können in einfacher Weise aus entsprechend gewalzten oder abgekanteten Profilen hergestellt und mit den Kappen verschweißt werden. Die nach oben offenen Profile des Obergurtstabes können zugleich als Vergußkammern verwendet werden, so daß eine Betondecke schubsteif mit dem Deckentragwerk verbindbar ist.

Das erfindungsgemäße Deckentragwerk aus Fachwerkträgern eignet sich infolge der räumlichen Durchlässigkeit in Quer- und Diagonalrichtung und im Bereich der Stoßstellen der Fachwerkträger zur Verlegung von Installationen im Deckentragwerk.

Die Anpaßbarkeit der Dimensionierung der Stützen an ihre Last macht es möglich, die jeweils in einem Stockwerk verwendeten Stützen entsprechend den statischen Erfordernissen auszulegen. Es ist nicht mehr notwendig, jede Stütze im Hinblick auf die Elementierbarkeit des Systems an die maximale Last anzupassen. Insbesondere bei mehrgeschossigen Bauten kann so eine Gewichts- und Materialersparnis erzielt werden. Die Teile zur Befestigung der Stützenverbinder mit den Stützen können standardisiert zur Anpassung an verschiedenen Stützen vorgesehen werden. Sie können mit wenig Aufwand genau vorbereitet in die Stützen eingesetzt und eingeschweißt werden. Dabei werden die Stützköpfe so tief in die Stützen eingesetzt, daß der Stützenverbinder die Momente aus dem Deckentragwerk in die Stütze überträgt und die Verbindung an den Stoßstellen in der vertikalen Ebene steif ausgebildet sind. Es ist also keine Einspannung der Stützen im Boden mehr nötig. Die Fachwerkträger sitzen dabei mit den Flanschen der Untergurte direkt auf dem Stützkopf einer Stütze auf, so daß die vertikalen Auflagerkräfte der Fachwerkträger direkt in die Stütze übertragen werden können und die Schrauben bzw. Verschraubungsflächen, an denen die Fachwerkträger im Knoten mit den Verbindungsteilen verschraubt sind, in der Regel nicht auf Abscherung belastet werden.

Die gemäß einer Weiterbildung vorgesehene Verbindung der Stützen mit Hilfe des Stützenverbinders sichert eine Durchlaufwirkung der Stützen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Deckentragwerkes,

F i g. 2 eine Draufsicht auf das Deckentragwerk nach Fig.1.

F i g. 3 eine Explosionsdarstellung eines Teiles einer Stoßstelle des Deckentragwerkes,

F i g. 4a, b, c Seitenansicht, Draufsicht und Vorderansicht eines Verbindungsteiles,

F i g. 5 einen Querschnitt durch einen Obergurtstab,

Fig.6 die Befestigung eines Obergurtstabes an einem Verbindungsteil,

F i g. 7 die Vorderansicht einer Kappe,

F i g. 8a die Vorderansicht einer weiteren Kappe, die in einen Obergurtstab 31 eingeschweißt ist,

Fig.8b einen Querschnitt entlang der Linie VIIIb-

F i g. 9a einen Querschnitt durch eine weitere mit dem Obergurtstab verschweißte Kappe,

Fi g. 9b einen Querschnitt entlang der Linie 1X6-1X0 in Fig. 9a,

Fig. 10a eine Vorderansicht einer weiteren mit dem Obergurtstab verschweißten Kappe,

Fig. 10b einen Schnitt entlang der Linie Xb-Xb in Fig. 10a,

Fig. 10c einen Schnitt entlang der Linie Xc-Xc in Fig. 10a,

F i g. 11 a, b, c eine Vorderansicht, Seitenansicht und Draufsicht eines Fachwerkträgers;

Fi g. 12a einen Querschnitt durch eine Stoßstelle unter Einbeziehung von zwei Stützen,

Fi g. 12b die Ansicht eines Stützenverbinders, wie er in F i g. 12a Verwendung findet,

F i g. 12c einen Stützkörper,

F i g. 13 einen Querschnitt durch eine Stoßstelle unter Einbeziehung einer Stütze,

Fig. 14 eine Draufsicht auf eine durch ein Knotenblech abgedeckte Stoßstelle und

F i g. 15 eine Draufsicht auf einen durch einen Riegel abgedeckten Stoßstelle.

Das Deckentragwerk (F i g. 1) besteht aus Fachwerkträgern 1,2,3,4,5 und Stützen 6,7,8. An den Stoßstellen, an denen die Stützen sich nicht in das nächste Stockwerk fortsetzen, sind sie mit Knotenblechen 9 oder mit Riegeln miteinander verbunden.

Das aus Fachwerkträgern aufgebaute Deckentragwerk erstreckt sich in einer Ebene. An den Stoßstellen sind jeweils vier Fachwerkträger zusammengefügt. An der Stoßstelle 10 sind vier Fachwerkträger ohne Stützen, an der Stoßstelle 11 vier Fachwerkträger und die Stütze 6, an der Stoßstelle 12 vier Fachwerkträger, die das Tragwerk von unten abstützende Stütze 7 und die das Tragwerk in die nächst höhere Ebene fortsetzende Stütze 8 vereint; die Stoßstelle 12 ist also ein Knoten mit durchlaufender Stütze. Auch ein Dreiecksaufbau des Deckentragwerkes ist möglich.

Fig. 3 zeigt die Stoßstelle Knoten 10 in Explosions-

darstellung. An ihm sind die vier Fachwerkträger 1, 2, 21,22 zusammengefügt.

Im folgenden wird der Fachwerkträger 1 beschrieben. Die anderen Fachwerkträger sind jedoch, sofern nicht besonders erwähnt, gleich aufgebaut. Der Fachwerkträger 1 hat einen Obergurtstab 31 und einen Untergurtstab 32; beide sind miteinander durch einen Diagonalstab 33 verbunden. Diese sind als Flacheisen eingezeichnet, können jedoch auch als U-Profile ausgebildet sein, um dem Flachwerkträger eine höhere Steifigkeit zu geben. Der Obergurt- und der Untergurtstab besitzen jeweils im wesentlichen V- oder U-förmigen Querschnitt (vgl. F i g. 5), der durch Kaltwalzen oder Abkantung entsprechender Blechstreifen entsteht. Der Obergurtstab 31 weist an seiner oberen offenen Seite horizontal verlaufende Flansche 34 auf. Mit entsprechenden Flanschen sind die Untergurtstäbe an ihrer offenen Unterseite versehen. Das zur Stoßstelle 10 hin offene Ende des Obergurtstabes 31 ist durch eine eingeschweißte Kappe 35 (vgl. F i g. 7) abgeschlossen. Entsprechende Kappen sind in die anderen Ober- und Untergurtstäbe eingeschweißt. Die Kappe 35 weist eine Öffnung 36 auf.

Das Zusammenschrauben der Fachwerkträger am Knoten 10 erfolgt mit Hilfe von zwei Verbindungsteilen 37. Jedes Verbindungsteil 37 weist zueinander rechtwinklig angeordnete Gewindebohrungen 38 auf. Ein Verbindungsteil 37 wird am Knoten 10 nun derart angeordnet, daß seine Gewindebohrungen 38 den öffnungen 36 in den Kappen 35 gegenüber angeordnet sind. Die Fachwerkträger 1, 2, 21, 22 werden dann mit den Verbindungsteilen 37 verschraubt. Vom Innenraum der Ober- bzw. Untergurtstäbe her werden Schrauben in Richtung der in F i g. 3 eingezeichneten Pfeile durch die öffnungen 36 hindurch in die Gewindebohrungen 38 eingeschraubt. Dadurch entsteht eine durchgehende Verbindung der Ober- und Untergurtstäbe, die Druck und Zug so überträgt, daß die verbundenen Gurte statisch als nur ein einziger Gurt und die verbundenen Fachwerkträger als nur ein durchgehender Fachwerkträger betrachtet werden können.

Nach Fig.6 ist der Obergurtstab 31-1 rechtwinklig zum Obergurtstab 31-2 angeordnet. In den Obergurtstab 31-1 ist die Kappe 35 eingeschweißt. Eine Schweißnaht 39 umläuft im gesamten Bereich das V- bzw. U-förmige Profil des Obergurtstabes 31-1. Durch die öffnung 36 hindurch ist die Schraube 50 in die Gewindebohrung 38 des Verbindungsteiles 37 geschraubt. Verbindungsteil, Kappe und Obergurtstab bilden eine fest verschraubte. Druck und Zug übertragende Einheit. Gleichermaßen sind auch der Obergurtstab 31-2 und zwei weitere (nicht gezeigte) Obergurisiäbe inii dem Verbindungsteil 37 verschraubt Die Montage erfolgt einfach durch Verschraubung vom Inneren der offenen Oberbzw. Untergurtstäbe her, die von außen leicht zugänglich sind Dies ist günstig im Vergleich zu geschlossenen Profilen.

F i g. 7 zeigt die Vorderansicht einer Kappe 35 nach Fig.3 und 5 aus einer Metallscheibe entsprechender Dicke mit einem dem Querschnitt des Profils der Gurtstäbe angepaßten Querschnitt

F i g. 8a, b und 9a, b zeigen zwei als Tief ziehteil ausgebildete Kappen. Die tiefgezogene Kappe 40 ist tassenförmig ausgebildet Die tiefgezogene Kappe 41 nach F i g. 9a, b weist schräg verlaufende Rächenteile 42 auf: dadurch können die Druck- und Zugkräfte in Längsrichtung der Ober- bzw. Untergurtstäbe besser in die Schraube 50 eingeleitet werden, so daß geringere Materialstärken als bei der einfachen Kappe 35 nach F i g. 3, 6, 7 erforderlich sind. Die Fig. 10a, b, c, zeigen eine Kappe 43 als geschmiedeten Teil.

Die F i g. 11 a bis 11 c zeigen einen Fachwerkträger mit Obergurtstab 31, Untergurtstab 33 und Diagonalstab 45 und eingesetzten Kappen mit schräg verlaufenden Flächenteilen 42. Der Diagonalstab 45 ist als offenes U-Profil ausgebildet. Der Obergurtstab 31 weist ferner öffnungen 47 zur Verschraubung mit Boden- bzw. Dekkenelementen auf, die auf die Fachwerkträger aufgelegt

ίο bzw. an sie angehängt werden können.

F i g. 12 zeigt eine Stoßstelle 12 (vgl. F i g. 1), bei dem vier Fachwerkträger, von denen einer mit 3 bezeichnet ist, mit den beiden durchgehenden Stützen 7,8 verbunden ist. Anstelle eines Verbindungsteiles wird zur Verbindung der Stützen 7, S und der vier Fachwerkträger ein Stützenverbinder 51 verwendet. Er weist an zwei Stellen, deren Abstand gleich dem Abstand von Ober- und Untergurtstab eines Fachwerkträgers ist, jeweils vier Gewindebohrungen 52 auf. Darin werden die Schrauben 53 eingeschraubt, die durch öffnungen 54 in den Kappen 55 hindurchgeführt sind. Der Stützenverbinder 51 übernimmt derart die Funktion von zwei Verbindungsteilen 37. Im Bereich 56 hat der Stützenverbinder 51 quadratischen Querschnitt. Die über diesen Bereich herausragenden Enden 57 haben kreisförmigen Querschnitt. Sie sind in topfförmige Stützköpfe 80 eingesteckt (vgl. F i g. 12c), die ihrerseits in die offenen Enden der Stützen 7, 8 eingeschweißt sind. Ein Stützkopf 80 weist je eine erste Platte 58, ein Rohrstück 59 und eine zweite Platte 60 auf, die miteinander verschweißt sind. Die erste Platte 58 weist eine öffnung 61 auf, in die die Enden 57 des Stützenverbinders 51 eingesteckt werden. Entsprechend ist der Stützkopf 80 im unteren Ende der Stütze 8 ausgebildet. Der Druck in vertikaler Richtung wird also von der mit der oberen Stütze 8 verschweißten Platte 60 in den Stützenverbinder 51 und von diesem in die mit der unteren Stütze 7 verschweißte Platte 60 übertragen. Zugleich erfüllt der Stützenverbinder 51, wie bereits erläutert, die Funktion eines Verbindungsteiles für die Obergurt- und Untergurtstäbe.

Die Abmessungen sind derart gewählt, daß die Flansche 34 der Untergurtstäbe 32-1 und 32-2 auf der Platte 58, die mit der Stütze 7 verschweißt ist, aufliegen. Die Länge der Enden 57 bzw. der Rohrstücke 59 ist so bestimmt, daß in der vertikalen Ebene eine steife Raumverbindung des Deckentragwerks mit den Stützen entsteht. Dazu passen die Enden 57 mit entsprechend wenig Spiel in die Rohrstücke 59.

Fig. 13 zeigt eine Stoßstelle 11 (vgl. Fig. 1), an der vier Fachwerkträger mit einer Stütze 6 verbunden werden.

Der dabei verwendete Stützenverbinder 62 unterscheidet sich vom Stützenverbinder 51 nach Fig. 12a nur dadurch, daß er kurz oberhalb der Stelle, an dem die Bohrungen zur Verbindung mit den Obergurtstäben der Träger 1,4 vorgesehen sind, endet

F i g. 14 zeigt in Draufsicht ein Knotenblech 9 (vgl. F i g. I)₁ das die Stoßstelle 10 am Untergurtstab abdeckt und in der horizontalen Ebene des Deckentragwerks zusätzlich aussteift Die Verschraubung mit dem Dekkentragwerk erfolgt mit Löchern 63 im Knotenblech 9 und Löchern 64 in den Gurtstäben (vgl. F i g. 1 Ic). Gemäß F i g. 15 sind zu diesem Zweck Riegel 9' vorgesehen. Das hat den Vorteil, daß sie auch im Bereich der Stützen angebracht werden können.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 gurt- und Diagonalstäben bestehen und an den oberen Patentansprüche: und unteren Stoßstellen von Obergurt und Untergurt miteinander mittels Verbindungsteilen verbindbar sind,

1. Deckentragwerk, bestehend aus mehreren ein- wobei Obergurt- und Untergurtstäbe durch offene Prozelnen Fachwerkträgern (1, 2, 3, 4, 5, 21, 22), die 5 filstäbe gebildet sind.

jeweils aus miteinander verschweißten Obergurt- Ein derartiges Deckentragwerk ist aus der GB-PS (31), Untergurt-(32) und Diagonalstäben (33) beste- 7 86 884 bekanntgeworden. Dabei werden Otergurt hen und an den oberen und unteren Stoßstellen von und Untergurt jeweils an ihren Stoßstellen mit einem Obergurt und Untergurt miteinander mittels Ver- Verbhidungsteil durch quer zur Längserstreckung der bindungsteilen verbindbar sind, wobei Obergurt- io Gurte im Obergurt bzw. Untergurt einerseits und einem und Untergurtstäbe durch offene Profilstäbe gebil- Vorsprung des Verbindungsteils andererseits eingesetzdet sind, dadurchgekennzeichnet, daß der te Schrauben miteinander verschraubt Nachteilig an Obergurtstab (31) nach oben und der Untergurtstab dieser Anordnung ist, daß bei dieser Verbindung in Zug-(32) nach unten offen ist, daß an jedem Ende des bzw. Druckrichtung nicht stumpfe Flächen aneinander-Ober- bzw. Untergurtstabes quer zur Längsrichtung 15 liegen, sondern die Verbindung mit den Toleranzen des eine mit einer öffnung (36) versehene tiefgezogene Sitzes der Stifte bzw. Schrauben in den Bohrungen beKappe (4S₅ 41) eingeschweißt ist, daß das Verbin- haftet ist, so daß sich zunächst nur ein lockeres Gebilde dungsteil (37) einteilig ausgebildet und mit Gewinde- ergibt, das entweder anderweitig versteift werden muß bohrungen (38) versehen ist, daß Schrauben (50) oder aber nur dadurch zu einer starren Einheit gemacht vom Innenraum des Obergurt- bzw. des Untergurt- 20 werden kann, daß die quer zur Längserstreckung der Stabes her durch die öffnung (36) der Kappe hin- Fachwerkträger verlaufenden Schrauben so stark angedurch in die Gewindebohrungen des Verbindungs- zogen werden, daß sich dadurch ein Reibungsschluß in teils eingeschraubt sind, und daß die Kappen direkt Längsrichtung an der Stelle der Verschraubung zwiam Verbindungsteil anliegen. sehen Ober- bzw. Untergurt und dem Ansatz des Ver-

2. Deckentragwerk nach Anspruch 1, dadurch ge- 25 bindungsteils ergibt. Außerdem ist das Verbindungsteil kennzeichnet, daß die Obergurt- (31) bzw. Unter- relativ kompliziert ausgebildet und die Montage umgurtstäbe (32) an ihrer offenen Seite jeweils mit ständlich. Der aus Obergurt-, Untergurt- und Diagonal-Flanschen (34) versehen sind. stab gebildete Fachwerkträger kann nicht ohne Demon-

3. Deckentragwerk nach Anspruch 1 oder 2, da- tage der Verbindungsteile an der Stoßstelle des Fachdurch gekennzeichnet, daß die Kappe (41) gegen- 30 werkträgers aus dem Deckentragwerk ausgebaut werüber der Längsrichtung des Obergurt- (31) bzw. des den.

Untergurtstabes (32) schräg verlaufende Flächentei- Es ist ferner aus der DE-OS 23 05 330 bekanntgewor-

Ie (42) aufweist. den, einzelne Stäbe, die auch als offene Profilstäbe aus-

4. Deckentragwerk nach einem der Ansprüche 1 gebildet sein können, über Halbschalen miteinander zu bis 3 oder bei dem zur Verbindung des Deckentrag- 35 Tragwerken zu verbinden. Nachteilig daran ist jedoch, werkes mit einer Stütze (7) die Verbindungsteile des daß die Wandstärke der Halbschalen entsprechend dick Obergurt- (31-1, 31-2) bzw. des Untergurtstabes und damit die Halbschalen selbst entsprechend raum- (32-1, 32-2) als gemeinsamer Stützenverbinder (51) aufwendig ausgebildet sein müssen. Außerdem ist bei ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das diesem Tragwerk die Montage umständlich und aufuntere und/oder obere Ende (57) des Stützenverbin- 40 wendig. Es ist, wie auch bei der GB-PS 7 86 884, nicht ders (51) in die Stütze (7) einsteckbar sind. möglich, aus einem fertig montierten Tragwerk nur ei-

5. Deckentragwerk nach Anspruch 4, dadurch ge- nen Teil herauszunehmen, ohne den Knoten vollständig kennzeichnet, daß das Ende (57) des Stützenverbin- zu demontieren.

ders (51) in einen Stützkopf (80) aufgenommen ist Bei einem weiteren bekannten Tragwerk (vgl. Men-

6. Deckentragwerk nach Anspruch 5, dadurch ge- 45 geringhausen, Raumfachwerke aus Stäben und Knoten, kennzeichnet, daß der Stützkopf (80) eine erste auf 7. Auflage, Band 1, Wiesbaden u. Berlin, 1975, Bauverlag dem Ende einer Stütze (7) aufliegende Platte (58), ein GmbH, S. 65 bis 74 und 116 bis 119) werden in ein massidamit fest verbundenes Rohrstück (59) zur Aufnah- ves Verbindungsteil unter definierten Winkeln zueinanme des Endes (57) des Stützenverbinders (51) und der mehrere Stäbe eingeschraubt und so ein Tragwerk eine damit fest verbundene zweite Platte (60) zur 50 direkt aufgebaut. Die Verbindungsteile dienen nicht zur Abstützung des Endes (57) des Stützenverbinders Verbindung von Fachwerkträgern untereinander zu ei-(51) aufweist. nem Deckentragwerk also zu einer relativ flach auszu-

7. Deckentragwerk nach Anspruch 6, dadurch ge- bildenden Geschoßdecke.

kennzeichnet, daß die Außenabmessungen der zwei- Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrun-

ten Platte (60) derart den Innenabmessungen der 55 de, ein Deckentragwerk der eingangs genannten Art zu

Stütze (7) angepaßt sind, daß damit eine feste verti- schaffen, bei dem die Fachwerkträger möglichst einfach

kale Fixierung des Stützkopfes (80) in der Stütze (7) zusammensetzbar sind, derart, daß eine durchgehende

und eine Versteifung der Eckverbindung erfolgt. Verbindung der Ober- und Untergurtstäbe entsteht, die

8. Deckentragwerk nach Anspruch 5, dadurch ge- Druck und Zug so überträgt, daß die verbundenen Gurkennzeichnet, daß die Flansche (34) des Untergurtes bo te statisch als nur ein einziger Gurt und die verbun-(32-1,32-2) auf dem Stützkopf (80,58) aufsitzen. denen Fachwerkträger als nur ein durchgehender Fachwerkträger betrachtet werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,

daß der Obergurtstab nach oben und der Untergurtstab 65 nach unten offen ist, daß an jedem Ende des Obergurt-

Die Erfindung betrifft ein Deckentragwerk, beste- bzw. Untergurtstabes quer zur Längsrichtung eine mit

hend aus mehreren einzelnen Fachwerkträgern, die je- einer öffnung versehene tiefgezogene Kappe einge-

weils aus miteinander verschweißten Obergurt-, Unter- schweißt ist, daß das Verbindungsteil einteilig ausgebil-