DE3306890C2

DE3306890C2 - Schnellbaugerippe insbesondere aus Stahl als tragende Konstruktion für Decken- und Wandplatten eines Gebäudes

Info

Publication number: DE3306890C2
Application number: DE19833306890
Authority: DE
Inventors: Max Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 8700 Würzburg Mengeringhausen
Original assignee: Individual
Current assignee: Me-Consult 8700 Wuerzburg De GmbH
Priority date: 1983-01-28
Filing date: 1983-02-26
Publication date: 1984-11-29
Also published as: DE3306890A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schnellbaugerippe insbesondere aus Stahl als tragende Konstruktion für Decken- und Wandplatten eines Gebäudes, mit lotrechten Stützen und waagerechten Riegeln mit jeweils einheitlichem Querschnitt und je einem Kupplungselement an beiden Enden zur Herstellung von Steckverbindungen mit unteren und/oder oberen Stützen, wobei jedes Kupplungselement aus einem hohlen riegelseitigen Hauptkörper und einem darin angeordneten Führungsprofil besteht, welches in den Hohlraum wenigstens einer angeschlossenen Stütze und wenigstens eines Hauptkörpers an einem anderen Riegel form- und kraft

schlüssig eingreift

Ein Schnellbaugerippe der obigen Bauart ist ic der DE-AS 27 09 465 bzw. in der Zeitschrift »ader stahl steel«, 3/1977, Seiten 8J — 85, beschrieben. Die lotrechs ten Stützen bestehen bei einer Konstruktion aus Quadrat-Hohlprofilen, während die waagerechten Riegel durch Rechteck-Hohlprofile gebildet sind, die an beiden Enden angeschweißte Hohlprofilstücke mit quadratischem Grundriß aufweisen, wobei die Kantenbreite dieser Hohlprofilstücke der Profilbreite der Riegel entspricht Zur Verbindung zweier Riegel miteinander sowie zum Anschluß derselben an wenigstens eine senkrechte Stütze ist in einem Hohlprofilstück des einen Riegels ein Führungsprofil beidendig überstehend befestigt, das in die Hohlräume der betreffenden Stütze und des Hohlprofilstücks am anderen Riegel form- und kraftschlüssig eingreift Zu diesem Zweck ist es erforderlich, daß die Außenabmessungen der Führungsprofile jeweils in die Innenabmessungen der Hohlprofilstükke an den Enden der Riegel bzw. der Stütze genau hineinpassen. Dies ist jedoch in der Praxis nur selten der Fall, da sowohl die Hohlprofilstücke an den Enden der Riege! als auch die Führungsprofile und die Stützen aus gewalzten Stahlprofilen bestehen, deren Abmessungen in einem gewissen Toleranzbereich schwanken. Bei der Montage bzw. Herstellung der Steckverbindungen bedeutet dies, daß in ungünstigen Fällen die Steckverbindungen unzulässig viel seitliches Spiel aufweisen oder im anderen Extremfall sich überhaupt nicht herstellen lassen, da z. B. das Führungsprofil zu große Außenabmessungen besitzen kann und sich deshalb nicht in den Hohlraum der jeweiligen Stütze und/oder der Hohlprofilstücke an dem betreffenden Riegelende einstecken läßt.

Ein weiterer gravierender Nachteil der obigen bekannten Konstruktion besteht darin, daß die beidendig überstehenden Führungsprofile nur durch Schweißnähte an den beiden Stirnrändern der Hohlprofilstücke mit letzteren verbunden werden können, wobei diese Schweißnähte mehr oder weniger unregelmäßig »auftragende« Schichten bilden, die eine satte vollflächige Anlage des betreffenden Hohlprofilstücks mit dem benachbarten Stirnende z. B. einer Stütze oder eines Hohlprofilstücks an einem anderen Riegel ausschließen. Die Ausschaltung bzw. Abschwächung dieses Nachteils durch Egalisieren dieser Schweißnähte wäre andererseits viel zu umständlich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die obigen Mängel zu vermeiden, d. h. die Schweißnähte

so zwischen den riegelseitigen Hauptkörpern und den Führungsprofilen so anzuordnen, daß sie ein paßgenaues Zusammenstecken der Gerippeteile nicht behindern, sowie bei den Steckverbindungen das Toleranzproblem auf einfache Weise zu eleminieren und ferner die erforderlichen Schweißarbeiten insgesamt zu vereinfachen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Führungsprofile längsseitig offene Profilabschnitte sind. Dadurch können vorteilhaft die Führungsprofile durch innenliegende Längsschweißnähte mit den riegelseitigen Hauptkörpern verbunden werden, so daß diese Schweißnähte das erforderliche satte Zusammenfügen der Gerippeteile nicht mehr behindern. Andererseits können vorteilhaft zu große Toleranzen bei den Steckverbindungen einfach dadurch ausge-

M glichen werden, daß man die jeweils aus einem Hauptkörper hervorstehenden Enden der Profilabschnitte /.. B. durch Hammerschläge in der einen oder anderen Richtung geringfügig deformiert. Anzustreben sind in

jedem Fall solche Außenabmessungen der überstehenden Profilabschnitte in bezug auf die Innenabmessungen, z. B. der Stützen, daß zur Herstellung der Steckverbindung ein mäßiger Druck erforderlich ist, um eine gewisse Reibungskraft zu Oberwinden, die nach erfolgter Herstellung der Steckverbindung eine Relativbewegung der verbundenen Teile verhindert So kann z. B. schon die zum Korrosionsschutz dienende Feuerverzinkung bei Stahlteilen oder ein feuerhemmender Anstrich der aberstehenden Teile der Führungsprofile die erforderliche Reibungskraft unterstützen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. So können die Führungsprofile einen U-förmigen Querschnitt aufweisen oder alternativ auch winkelförmig ausgebildet sein. In beiden Fälien können vorteilhaft handelsübliche Walzprofile Anwendung finden.

Um an den Steck- bzw. Knotenpunktverbindungen kompakte und einwandfreie statische Verhältnisse zu erreichen, kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung jeder Hauptkörper im Grundriß nur einen Teil, jedoch höchstens die Hälfte des Querschnitts einer Stütze abdecken und unabhängig vom Querschnitt der Führungsprofile ist die Summe der Querschnittsflächen aller in einer Ebene an einer Stütze angeschlossenen Hauptkörper mindestens so groß wie der Querschnitt des StUtzenhohlprofils selbst

Um kompakte Steck- bzw. Knotenpunktverbindungen zu erzielen, ist es ferner zweckmäßig, zum eckförmigen.T-förmigen und kreuzförmigen Anschluß mehrerer Riegel in einer Ebene an einer Stütze die Höhe der Hauptkörper in an sich bekannter Weise zu halbieren und die Länge der als Führungsprofile dienenden längsseitig offenen Profilabschnitte verhältnisgleich zu reduzieren.

Wenn nach noch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Hauptkörper zur Ausbildung einer Kehl-Schweißnaht geringfügig und/oder unter das Riegelprofil hervorstehen, werden die Schweißarbeiten zur Verbindung der Hauptkörper mit den Riegeln vereinfacht.

Nach noch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es auch möglich, die Stützen der untersten Stützenreihe auf Führungsprofile aufzusetzen, die in die Stützenhohlräume eingreifen und im Abstand des Stützenrasters auf einem Fundamentbalken befestigt sind.

Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen von Ausfuhrungsbeispielen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Grundriß eines Wohngebäudes, das als tragende Konstruktion für Decken- und Wandplatten ein Schnellbaugerippe gemäß der Erfindung enthält;

F i g. 2 eine Schrägansicht von einem Teil des Schnellbaugerippes im Bereich des in F i g. 1 mit I bezeichneten Kreises, zur Verdeutlichung der erfindungswesentlichen Einzelheiten im auseinandergezogenen Zustand;

F i g. 3 eine Schrägansicht von einem Teil des Schnellbaugerippes im Bereich des mit Il bezeichneten Kreises in F i g. 1, gleichfalls im auseinandergezogenen Zustand;

F i g. 4 eine Schrägansicht von einem Teil des Schnellbaugerippes im Bereich des Kreises III in Fig. 1, ebenfalls im auseinandergezogenen Zustand;

F i g. 5 eine Schrägansicht von einem Teil des Schnellbaugerippes, welcher in F i g. 1 im Bereich des Kreises IV liegt, wieder im auseinandergezogenen Zustand;

F i g. 6 eine Schrägansicht von einem Teil des Schnellbaugerippes im Bereich des Kreises V in F i g. 1, gleichfalls im auseinandergezogenen Zustand;

Fig. 7 eine der Fig. 2 ähnliche Schrägansicht von einem Teil des Schnellbaugerippes, mit Riegeln, welche einen winkelförmigen Querschnitt aufweisen und eine Decke tragen, von der ein Teil gezeigt ist

Das nachstehend erläuterte Schnellbaugerippe ist zum Bau von Wohngebäuden oder anderen Bauten mit wenigen Stockwerken, insbesondere für das sogenannte Selbsthilfebauverfahren bestimmt Zu diesem Zweck ist es erforderlich, daß die waagerechten Riegel und die lotrechten Stutzen des Schnellbaugerippes einfach, schnell und zuverlässig zusammengefügt werden können, ohne daß hierfür besondere Hilfsmittel und handwerkliche Fähigkeiten erforderlich sind. Dabei sind die Abmessungen aller Bauelemente des Schnellbaugerippes zweckmäßig durch eine »Modul-Ordnung« aufeinander abgestimmt Im einzelnen setzt sich das Schnellbaugerippe bei dem in Fig. 1 im Grundriß gezeigten Wohngebäude mit z. B. zwei Stockwerken aus senkrechten Stützen la für das Untergeschoß und Xb für das Obergeschoß sowie aus waagerechten Riegeln 2a, 2b, 2c usw. zusammen. Die Stützen la, 16 bestehen aus Quadrat-Hohlprofilen aus Stahl, und die Riegel können aus den gleichen Hohlprofilen oder auch aus Rechteck-Hohlprofilen aus Stahl hergestellt sein. In jedem Fall sind jedoch die Querschnitte der Stützen für sich und die der Riegel für sich einheitlich. Bei dem in F i g. 1 dargestellten Grundriß sind grundsätzlich fünf verschiedene Fälle von Steckverbindungen zwischen Riegeln und Stützen zu unterscheiden, die durch Kreise I—V gekennzeichnet sind. Beim Fall I stehen die Stützen la in einer Reihe und jeder Riegel trägt an seinen beiden Enden einen Hauptkörper 4a, Ab in Form eines Hohlprofilstücks mit rechteckigem Querschnitt, in dem wiederum, z. B. entsprechend F i g. 2, ein Führungsprofil 5 mit einem U-förmigen Querschnitt befestigt ist Je zwei Führungsprofile 5 in benachbarten Hauptkörpern Aa und Ab sind mit ihren hervorstehenden Teilen für einen form- und kraftschlüssigen Eingriff in den Hohlraum der Stützen la, Xb bestimmt. Die Kantenabmessungen bei den Hauptkörpern Aa und Ab sowie bei den Stützen la und Xb sind so getroffen, daß B₁-B und B₂ - V? B ist.

Andererseits ist die Höhe W der Hauptkörper 4a und Ab so gewählt, daß die Hauptkörper bei symmetrischer Anordnung an den Enden eines Riegels geringfügig über und unter das Riegelprofil hervorstehen, so daß man vorteilhaft die Hauptkörper 4a. Ab durch je zwei gegenüberliegende Kehlschweißnähte 30 mit dem Riegel verbinden kann. Von Bedeutung ist hier ferner, daß diese Kehlschweißnähte 30 unterhalb der Stirnflächen der Häuptkörper liegen, die beim Einstecken der Führungsprofile 5 in die Stützenhohlräume in satter Anlage mit

so den betreffenden Stirnflächen der Stützen la und Xb kommen. Um diese satte bzw. vollflächige Anlage der Stirnflächen zwischen den Hauptkörpern und den Stützen zu gewährleisten, ist es ferner erforderlich, daß die Führungsprofile 5 durch längsverlaufende Innen-Schweißnähte 31 mit den Hauptkörpern verbunden werden, wie in Fig.2 rechts angedeutet ist Zu diesem Zweck ist es außerdem notwendig, daß die Führungsprofile 5 immer längsseitig offene Profilabschnitte sind. Die Stützen-Innenabmessungen und die Außenabmes-

bo sungen der Führungsprofile 5 sind aufeinander abgestimmt, daß beim Zusammenstecken dieser Teile stets eine gewisse Reibungskraft zu überwinden ist, die die fertige Steckverbindung sichert. Zur Erreichung dieses Ziels können im Falle von Minus-Toleranzen die überstehenden Teile der Führungsprofile 5 z. B. durch Hammerschläge geringfügig nach außen deformiert werden, bei zu großen Plus-Toleranzen kann andererseits in umgekehrter Weise vorgeeaneen werden.

Der in Fig. 1 mit II gekennzeichnete zweite Fall betrifft eine Ecken-Ausbildung. Hier werden an den benachbarten Enden der Riegel 2c/und 2e Hauptkörper 6a und 66 befestigt, deren Kantenabmessungen B denjenigen der Stützen ia, \b entsprechen, die andererseits ο jedoch nur die Höhe ^H/₂ besitzen. Diese Hauptkörper 6a und 66 werden derartig außermittig an den Stirnenden der Riegel 2t/, 2e befestigt, daß die Hauptkörper bei der fertigen Steckverbindung und satter gegenseitiger Anlage um ein gleiches Stück über und unter den betreffenden Riegelprofilen hervorstehen, wie im Falle der Hauptkörper 4a, Ab in Fi g. 2. Dadurch wird gleichfalls die Ausbildung einer Kehl-Schweißnaht 30 ermöglicht, um die Hauptkörper mit den Riegelenden zu verbinden. Hier sind allerdings zusätzlich zwei nach außen gerichtete seitliche Schweißnähte 32 erforderlich. Es sei noch bemerkt, daß hier die Querschnittsfläche der Hauptkörper 6a bzw.Sbderjenigen der Stützen ia.ibentspricht.

In Abweichung vom Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 sind im Fall II jedoch Führungsprofile 7 mit winkelförmigem Querschnitt vorgesehen, die durch innen liegende LäTigsschweißnähte 31 passend in die Ecken der Hauptkörper 6a und 66 eingeschweißt sind. Beim Hauptkörper 6a am Riegel Id sind die vier Führungsprofile 7 beidendig hervorstehend angeordnet, so daß sie form- und kraftschlüssig in Eingriff mit dem Hohlraum der Stütze \b und mit dem Hohlraum des benachbarten Hauptkörpers 66 gebracht werden können, dessen Führungsprofile 7 entsprechend versenkt angeordnet sind und nur über den unteren Rand des Hauptkör- >o pers 6b hervorstehen, um in form- und kraftschlüssigen Eingriff mit dem Hohlraum der Stütze la gebracht werden zu können. Auch in diesem Fall kann einfach ein eventuell erforderlicher Toleranzausgleich dadurch vorgenommen werden, daß man die überstehenden Tci-Ie der Führungsprofile 7 z. B. mit Hammerschlägen nach außen oder innen deformiert. Der Vorteil der Lösung nach Fig.3 besteht unter anderem darin, daß diese Steckverbindung auch für eine reihenweise Anordnung der Riegel entsprechend Fig.2 verwendet werden kann. In diesem Fall werden an den beiden Enden je eines Riegels die Hauptkörper 6a, 66 in der in Fig.3 gezeigten Art und Weise befestigt

Der in Fig. 1 im Kreis III angedeutete T-förmige Anschluß von drei Riegeln 2f, 2g und 2Λ an den Stützen la, 16 ist in F i g. 4 detailliert gezeigt. Die an den gegenüberliegenden Enden der Riegel 2f, 2g außermittig befestigten Hauptkörper 8a, 86 weisen die Kanten-Abmessungen der Hauptkörper 4a, 46 in F i g. 2 auf, jedoch nur die Höhe ^H/₂. Der am einen Ende des Riegels 2Λ befestigte Hauptkörper 8c entspricht in seinen Abmessungen und seiner Anordnung demjenigen 6b in F ■ g. 3. Die Hauptkörper 8a, 86 enthalten je zwei durch längsverlaufende Innenschweißnähte 31 befestigte winkelförmige Führungsprofile 7, die beidendig überstehen und in form- und kraftschlüssigen Eingriff mit den Hohlräumen der Stütze 16 und des Hauptkörpers 8c gebracht werden können. Die nach unten hervorstehenden Enden der vier Führungsprofile 7 im Hauptkörper 8c sind für einen form- und kraftschlüssigen Eingriff in den Hohlraum der μ Stützela bestimmt Auch in diesem Fall sind die Hauptkörper 8a—8c geringfügig nach oben bzw. nach unten überstehend an den Enden der Riege! angeordnet um die Ausbildung von Kehl-Schweißnähten 30 wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen zu (,·> ermöglichen.

Die in Fig. 1 im Kreis IV gezeigte Einzelheit, bei der vier Riegel kreuzförmig an die Stützen la, 16 angeschlossen sind, ist in F i g. 5 detailliert gezeigt. An den gegenüberliegenden Enden der Riegel 2/ und 2/ sind Hauptkörper 9a und 96 mit beidendig überstehenden Führungsprofilen 7 entsprechend den Hauptkörpern 8a, 86 in Fig.4 befestigt. An den gegenüberliegenden Enden der Riegel 2j und 2k sind den Hauptkörpern 9a, 96 in den Abmessungen entsprechende Hauptkörper 9c, 9d angeschweißt, und zwar nach unten abgesetzt, so daß bei Herstellung der Steckverbindung die Hauptkörper 9a—9</einen etwa würfelförmigen Körper bilden. Die Führungsprofile 7 in den Hauptkörpern 9c, 9c/sind mit ihren nach unten überstehenden Abschnitten für einen form- und kraftschlüssigen Eingriff in den Hohlraum der Stütze la bestimmt, während die Führungsprofile 7 in den Hauptkörpern 9a und 96 form- und kraftschlüssig in den Hohlraum der oberen Stütze \b und der unterer. Hauptkörper 9c, 9c/eingreifen. Die Befestigung der winkelförmigen Führungsprofile 7 in ihren jeweiligen Hauptkörpern erfolgt auch hier durch innenliegende Längsschweißnähte 31, während die Hauptkörper durch jeweils eine Kehlnaht 30 und je zwei seitlichen Schweißnähten 32 mit den Riegelenden verbunden sind.

F i g. 6 zeigt im Detail den Steck-Anschluß des einen Endes des Riegels 2/n an eine untere und obere Stütze la, 16. Der an dem betreffenden Ende des Riegels 2/n mittels zweier Kehl-Schweißnähte 30 entsprechend F i g. 2 befestigte Hauptkörper 10 hat die gleichen Kantenabmessungen B wie der Hauptkörper 6a in F i g. 3, jedoch dessen doppelte Höhe H, die derjenigen der Hauptkörper 4a, 46 entspricht. Die winkelförmigen Führungsprofile 7 sind beidendig überstehend durch innenliegende Schweißnähte 31 mit dem Hauptkörper 10 verbunden. Die überstehenden Teile der Führungsprofile 7 sind zum form- und kraftschlüssigen Eingriff in die Hohlräume der Stützen Is bzw. 16 bestimmt Am gegenüberliegenden nicht gezeigten Ende des Riegels 2/n kann z. B. die in F i g. 2 gezeigte Steckverbindung vorgesehen sein.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 entspricht demjenigen der F i g. 2 und gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet. In Abweichung von Fig.2 sind hier jedoch die Riegel 20a, 206 und 20c winkelförmig, so daß auf den waagrecht verlaufenden Schenkeln von zwei gegenüberliegenden Riegeln streifenförmige Deckenplatten 11 aufgelagert werden können. Die Verbindung der Hauptkörper 4a, 46 mit diesen Riegeln 20a, 6, c erfolgt durch innenliegende Schweißnähte 33.

Allen Ausführungsbeispielen der Fig.2—7 ist gemeinsam, daß die Schweißnähte zur Verbindung der Hauptkörper mit den Riegelenden bzw. zur Verbindung d£r IaH¹⁷EScIt!⁰ Offend^ F£ji"»;"^llriiTC*'*^T*'™»f''^Ä mit Aon t-Imin + ^ körpern so versenkt oder innen liegend angeordnet sind, daß eine satte, vollflächige Anlage der Stirnränder zwischen Stützen und riegelseitigen Hauptkörpern sowie zwischen den Hauptkörpern untereinander (F i g. 3—5) gewährleistet ist Es wird noch bemerkt, daß bei Gebäuden mit nur einem Geschoß die Führungsprofile 5,7 mit den oberen Stirnrändern der entsprechenden Hauptkörper bündig abschließen. Das gleiche gilt auch für die jeweils oberen Riegel bei mehrgeschossigen Gebäuden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schnellbaugerippe insbesondere aus Stahl als tragende Konstruktion für Decken- und Wandplatten eines Gebäudes, mit lotrechten Stützen und waagerechten Riegeln mit jeweils einheitlichem Querschnitt und je einem Kupplungselement an beiden Enden zur Herstellung von Steckverbindungen mit unteren und/oder oberen Stützen, wobei jedes Kupplungselement aus einem hohlen riegelseitigen Hauptkörper und einem darin angeordneten Führungsprofil besteht, welches in den Hohlraum wenigstens einer angeschlossenen Stütze und wenigstens eines Hauptkörpers an einem anderen Riegel form- und kraftschlüssig eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungspi-ofile (5, 7) längsseitig offene Profilabschnitte sind.

2. Schnellbaugerippe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsprofile (5) einen U-förmigen Querschnitt aufweisen.

3. Schnellbaugerippe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsprofile (7) winkelförmig sind.

4. Schnellbaugerippe nach den Ansprüchen 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hauptkörper (4, 8, 9) im Grundriß nur einen Teil, jedoch höchstens die Hälfte des Querschnitts einer Stütze (1), abdeckt und unabhängig vom Querschnitt der Führungsprofile (5,7) die Summe der Querschnittsflächen aller in einer Ebene an einer Stütze (1) angeschlossenen Hauptkörper mindei.ens so groß ist wie der Querschnitt des Stützen-Ht hlprofils selbst.

5. Schnellbaugerippe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zum eckförmigen, T-förmigen und kreuzförmigen Anschluß mehrerer Riegel (2) in einer Ebene an einer Stütze (1) die Höhe der Hauptkörper (6,8,9) in an sich bekannter Weise halbiert und die Länge der als Führungsprofile (7) dienenden längsseitig offenen Profilabschnitte verhältnisglcich reduziert ist.

6. Schnellbaugerippe nach den Ansprüchen 4 und

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptkörper (4,

6, 8, 9, 10) zur Ausbildung einer Kehl-Schweißnaht (30) geringfügig über und/oder unter das Riegelprofil hervorstehen.

7. Schnellbaugerippe nach den Ansprüchen 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen der untersten Stützenreihe auf Führungsprofile aufgesetzt werden, die in die Stützenhohlräume eingreifen und im Abstand des Stützenrasters auf einem Fundamentbalken befestigt sind.