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Fachwerknetz als tragender Teil einer Wand Der vorliegenden Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, ein tragendes Fachwerknetz zu schaffen, das sich in
seinem Aufbau und in seiner statischen Wirkung wesentlich von den üblichen Fachwerkbauweisen
unterscheidet. Bisher wurden Fachwerkkonstruktionen meistens für jedes Bauwerk von
Fall zu Fall besonders festgelegt, die zugehörigen Profile einzeln ermittelt, die
Stäbe handwerksmäßig und fachmännisch abgebunden und mit zimmermannsmäßigen Verbindungen
montiert. Das Fachwerk bestand dabei aus einzelnen Stäben, die für sich allein die
anteiligen Kräfte übernehmen und ableiten mußten.
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Das neue Fachwerknetz, das insbesondere für Leichtbauzwecke bestimmt
ist, zeichnet sich dadurch aus, daß mehrere Scharen untereinander parallel liegender
Stäbe in einem vorbestimmten Rastermaß angeordnet sind, die sich unter beliebigen
Winkeln, d. b. recht- oder schiefwinklig kreuzen und in den Kreuzungspunkten biegungssteif,
d. h. rahmenartig miteinander verbunden sind. Für die Verbindung können an sich
bekannte Verbindungsmittel, z. B. Nägel, Schrauben, Leim usw., benutzt werden. Dabei
ist es gleichgültig, ob die Stabscharen in einer oder mehreren parallelen Ebenen
liegen. Für die Stäbe können beliebige Werkstoffe, beispielsweise Glas, Kunstharze,
Holz, Metall u. dgl., benutzt werden.
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Die erfindungsgemäß vorgesehene Anordnung des Fachwerknetzes bezweckt
ein Zusammenwirken aller Stäbe zur Lastübertragung und ein Heranziehen weniger belasteter
Stäbe bei Überbelastung eines Stabes oder mehrerer Nachbarstäbe bei gleichzeitiger
Entlastung der letzteren. Man erhält auf
diese Weise ein statisch
vielfach unbestimmtes System und schafft gegenüber den bisherigen Konstruktionen
die Möglichkeit, die gesamte Fläche des Fachwerknetzes zur Lastübertragung heranzuziehen
und somit fast alle Einzelstäbe gleichmäßig statisch auszunutzen. Gegenüber den
bisherigen Konstruktionen, wo der größte Teil der Bauglieder lediglich abstützenden,
nicht aber lasttragenden Charakter hat, wird eine bessere Materialausnutzung und
damit eine erhebliche Materialeinsparung erzielt.
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Bei den bisher üblichen handwerksmäßigen Fachwerkkonstruktionen waren
besondere Fachkenntnisse und handwerkliche Ausbildung erforderlich bei hohem Zeitaufwand
zum Reißen und Zusammenfügen der Hölzer. Dazu kam eine unrationelle Ausnutzung des
Holzes, das vielfach durch Zapfenlöcher u. dgl. gerade an den gefährlichen Querschnitten
geschwächt wurde. Die Anschlüsse entsprechen dabei keineswegs den tatsächlichen
Tragfähigkeiten der Einzelstäbe. Diese Nachteile schaltet das flächenhaft wirkende
Fachwerknetz gemäß der Erfindung aus.
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Es sind zwar schon Holzbauweisen mit selbsttragenden Einzelbauelementen
bekanntgeworden. Demgegenüber besteht bei der Erfindung der Unterschied, daß es
sich hier erstmalig um eine Bauweise selbsttragender großer Flächenelemente, d.
h. ganzer Hauselemente handelt, also um eine in den ?Maßen praktisch unbeschränkte
Wandfläche bzw. um ein maßlich unbegrenztes Fachwerk. In Weiterausbildung der Erfindung
bestehen die sich kreuzenden Stäbe aus vorzugsweise lotrecht angeordneten Grundistäben
und aus vorzugsweise waagerecht angeordneten Randstäben, wobei die Grundstäbe ein-
oder beiderseitig im Rastermaß liegende Aussparungen für die Aufnahme der Randstäbe
haben. In zusammengebautem Zustand, d. h. beiderseits mit beliebigen Begrenzungsflächen
abgedeckt, liegen die Grundstäbe an ihren beiden Außenflächen an, während dies bei
den Randstäben nur an einer der beiden Außenflächen der Fall ist. Auf diese Weise
erhält man von unten nach oben durchgehende Hohlräume im Inneren der entstehenden
Wandflächen. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind an Hand der in
der Zeichnung dargestellten schematischen Ausführungsbeispiele erläutert.
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Es zeigt Fig. t bis 3 Netzwerke in verschiedenen Ausführungen, Fig.4
bis 6 verschiedene Abarten der Grundstäbe, Fig. 7 ein Teilstück des zusammengesetzten
Fachwerknetzes, Fig. 8 und 9 Abschlußstäbe, Fig. io ein Fachwerknetz mit verhältnismäßig
hohen Grundstäben.
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Eine Schar lotrechter Grundstäbe a kreuzen sich unter rechtem Winkel
mit einer Schar waagerechter Randstäbe c gemäß Fig. 1. Es können auch auf beiden
Seiten der Grundstäbe a Scharen von Randstäben c angebracht werden, wie Fig. 2 andeutet.
Die Scharen a und c brauchen nicht unbedingt lotrecht bzw. waagerecht zu verlaufen,
sondern können entsprechend Fig.3 beispielsweise jeweils einen Winkel von 45° mit
der Horizontalen bilden. Schließlich ist es auch nicht erforderlich, daß die sich
kreuzenden Scharen unter einem rechten Winkel zusammentreffen; e: ist grundsätzlich
jeder schiefe Kreuzungswinkel möglich.
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Wesentlich für die Erfindung ist nun, daß die Grundstäbe a, gegebenenfalls
auch die Randstäbe c. in einem im Rastermaß liegenden festen Abstand Aussparungen
b erhalten. Wenn die Aussparungen b in den Grundstäben a ein- oder beiderseitig
angeordnet sind, können die Randstäbe c in diese eingepaßt und eingelegt werden,
wie sich aus Fig. 7 ergibt. Dabei liegen dann die Außenflächen der Grundstäbe a
und der Randstäbe c in einer Ebene, so daß gegebenenfalls aufgelegte Verkleidungsplatten
an der gesamten Außenfläche des Fachwerknetzes satt aufliegen.
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Die Grundstäbe a können verschiedenartig im Querschnitt und bezüglich
des Baustoffs sein. Fig. 5 zeigt z. B. einen aus einem U-Profil hergestellten Stab
a1, während Fig. 6 einen als Z-Profil ausgebildeten Stab a2 aus Blech o. dgl. darstellt.
Diese Profile eignen sich besonders gut für die Herstellung als Fertigteile.
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Die recht- oder schiefwinklig zu den Grundstäben a, a1 oder a2 verlaufenden
Randstäbe c greifen in die Aussparungen b der Grundstäbe a. a1, a2 möglichst unter
Paßsitz ein, sei es einseitig oder beiderseitig der Grundstäbe a, a1, a2. Selbstverständlich
brauchen bei nur einseitiger Anordnung der Randstäbe c die Aussparungen bin den
Grundstäben a auch nur einseitig angebracht zu sein. Trotzdem empfiehlt sich für
die Vorfabrikation von Fertigteilen die Anordnung der Aussparungen bim vorbestimmten
Rastermaß auf beiden Seiten der Grundstäbe a, a1, a2.
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Bei einem straffen Paßsitz findet unmittelbare Kraftübertragung statt.
Vorteilhafter ist indessen eine mittelbare Kraftübertragung durch gleichzeitige
Festlegung der sich kreuzenden Teile a und c untereinander mittels einer festen
Verbindung durch Schrauben, Nägel, Niete, Schweißen, Leimen lisw., je nach dem zur
Verwendung gelangenden Werkstoff. Durch die feste Verbindung der Kreuzungepunkte
werden die Rahmenwirkung und die statisch flächenhafte Wirkung des FachNverknetzes
gewährleistet.
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Bei dem neuen Fachwerknetz ist eine weitgehende Festlegung der einzelnen
Bauteile möglich, so daß diese für nicht veränderliche Fertigteile, beispielsweise
entsprechend Fig. 4, 5 und 6, auf Vorrat gefertigt und je nach Wahl zugeschnitten
und zusammengesetzt werden können. Für das Zusammensetzen werden keinerlei Fachkräfte
benötigt. Für den besonders zweckmäßigen Fall, daß die in den Grundstäben a verankerten
Randstäbe c an der jeweiligen Anlagefläche lediglich die Stärke der vorgesehenen
Aussparung b haben, liegen sämtliche Grenzflächen der Netzwerkteile ebenflächig
(Fig. 7). Dies bringt den Vorteil mit sich, daß bei Verkleidung mit Blech, Holz,
Hartfaserplatten, Isolierplatten
usw. des Fachw crknetzes diese
vierseitig anliegt gegenüber einer meistens nur zweiseitigen Anlage bei den bisherigen
Fachwerkkonstruktionen. Auf diese Weise kann man die Verkleidung zusätzlich allseitig
rahmenartig in das Netzwerk einspannen und ebenfalls zur Kraftübertragung heranziehen.
Insbesondere bei Verwendung von Hartfaserplatten und sonstigen festen Kunststoffplatten
kann die Verkleidung sehr stark zum Mittragen herangezogen werden auf Grund der
aussteifenden Wirkung durch das Netzwerk. Durch die in zwei Ebenen liegenden Versteifungen
mittels der Verkleidung wird außerdem die Möglichkeit einer allseitigen Fugendeckung
der Verkleidungsplatten erleichtert. Bei beiderseitiger Verkleidung eines ebenflächigen
Fach«-erl;netzes, z. B. nach Fig. 7, entstehen in sich abgeschlossene Luftkammern,
die über die ganze Höhe des Fachwerknetzes durchlaufen können und daher wesentlich
zur Isolierung einer so geschaffenen Wand oder Decke beitragen. Diese Luftkammern
können zusätzlich ganz oder teilweise mit Isolierstoffen ausgefüllt werden.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen,
daß ohne Schwierigkeiten lotrecht zur Netzwerkebene stehende Konstruktionsteile
angeschlossen werden können, weil die Kräfteeinführung ohne weiteres an jedem waagerechten
Randstab c oder an jedem Kreuzungspunkt der Grundstäbe a mit den Randstäben c möglich
ist.
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Für die Begrenzung einer abgeschlossenen Netzwerkfläche werden zweckmäßig
besondere, vorzugsweise T-förmige Abschlußprofile d verwandt, die auch aus mehreren
Einzelprofilen zusammengesetzt sein können. Eine im Qtiersciinitt T-förmigeLeisted
ist ebenfalls entsprechend dem Rastermaß finit feststehenden Aussparungen e bzw.
f versehen, wobei die Aussparungen e auf dem Steg angebracht sind, während die Aussparungen
f sich in den Gurträndern befinden, wie dies in Fig. 8 und 9 dargestellt ist. Diese
Profile (1 finden Ver,#vendung für den Randabschluß des gesamten Fachwerknetzes,
entsprechend den waagerechten Rändern A und den lotrechten Rändern B iin Netzschema
der Fig. i oder als Zwischeistäl)e beim Anschluß weiterer Netz-,verkflächen.
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Die Abschlußstäbe d können mit ihren Aussparungen e nicht nur zur
Aufnahme der Grundstäbe a Verwendung finden, sondern auch zur Aufnahme von Decken-
oder Fußbodenträgern. Dadurch wird der Zusammenbau wesentlich, und zwar ohne besondere
Einmessung erleichtert. Der Grundstab a kann außerdem unter Heranziehen eines auf
dem seitlich Tiber dem Steg des Abschlußkörpers d herausragenden Gurt sich abstützenden
Randstabes c gefaßt werden. plan kann aber auch den Abschlußstab d z@\ fischen
die Grundstäbe a durch Auflage auf die Randstäbe c gemäß Fig. 7 einlegen, um größere
Kräfte in die Randstäbe c einzuleiten, die über die .Aussparungen c in die Grundstäbe
a übertragen werden. Schließlich ist es möglich, die ein-oder beiderseitig außerdem
vorgesehenen Aussparungen f, die wiederum im Rastermaß liegen, zur Einklinkung von
Lagerhölzern, Deckenträgern, Dachträgern usw. zu benutzen, wobei es gleichgültig
ist, ob die Abschlußstäbe d als obere oder untere Begrenzungslinie A oder seitliche
Begrenzungslinie B (Fig. i) oder innerhalb des Fachwerknetzes zu liegen kommen.
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Werden die Grundstäbe a verhältnismäßig hoch ausgebildet, mit beiderseitigen
Randstäben c, dann kann, wie Fig. io zeigt, zwischen den Stäben und c eine besondere
Beilage g vorgesehen sein, die vorteilhaft fest mit den Randstäben c verbunden ist
und auf diese Weise einen U- oder I-Träger bildet, der das gesamte Netzwerk gegenüber
Kräften senkrecht zur Netzwerksebene rostartig aussteift und gleichzeitig das Kippen
der hohen Grundstäbe a verhindert. Man erreicht auf diese Weise zusätzlich eine
Schub- und Verschiebungsfestigkeit des Fachwerknetzes parallel zu den Begrenzungsflächen.
Durch strafte Einpassung der Beilage ä wird eine Biegebeanspruchung der Randstäbe
c bei Lasten senkrecht zur Netzwerksebene verhindert und die Ausbildung des Netzwerkes
als Rost mit den sich hieraus ergebenden statischen Vorteilen des Lastenausgleichs
ermöglicht.