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Stahlskelettbauweise Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein aus
lZohren bestehendes Metallfachwerk zur Herstellung von Bauten.
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Die Verwendung von Rohren bei Fachwerkbauten bietet namhafte Vorteile,
insbesondere den einer größeren Leichtigkeit des Baues bei gleichen Festigkeitswerten;
andererseits ergeben die Rohre aber auch bauliche Schwierigkeiten, besonders in
bezug auf ihre Verbindung an den Knoten. Normalerweise führt man diese Verbindung
durch Schweißen und Anbringung voii ebenfalls anzuschweißenden _,1,nschlußplatten
aus.
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Das erfindungsgemäße Verfahren beseitigt diese bauliche Schwierigkeit,
indem es gestattet, durch zweckmäßige Maßnahmen einen Verband mittels Verbolzung
oder Vernietung zu bewerkstelligen, gerade so, -,vie nian es mit den normalen Flach-
oder Winkeleisen machen kann; es gestattet auch ferner, die Verbindung durch Schweißen
auszuführen, wobei die Bearbeitung einfacher und das ,Schweißergebnis schöner und
widerstandsfähiger ausfällt.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedankengang besteht in der Verformung
der End- oder der mittleren Querschnitte, an denen die Verbindungen vorzunehmen
sind, mit dem Zwecke, im wesentlichen ebene Flächen zu schaffen, die miteinander
in Berührung gebracht und zur Verbindung mit Bolzen bzw. Nieten durchgelochtoder
zusammengeschweißt werden.
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In den Zeichnungen sind beispielsweise einige bevorzugte Ausführungsformen
von Teilen des erfindungsmäßigen Metallfachwerkes dargestellt, und es zeigt Fig.
i einen Verband nach der Erfindung in Seitenansicht, Fig. 2 den gleichen Verband
in
Vorderansicht, Fig. 3 eine Abart der Fig. i (Verbindung von zwei Stümpfen), Fig.4
die gleiche Verbindung in Vorderansicht, Fig. 5 und 6 Abarten des Verbandes nach
Fig. i und 2, Fig. 7 und 8 Varianten der Fig. 3 und 4, Fig. 9 und io eine weitere
Variante der Fig. i und 2, Fig. i i einen waagerechten Teilquerschnitt nach XI-XI
der Fig.9. Fig. 12 und 13 zwei weitere Varianten der Fig. 3, die Fig. i4 bis 25
schematische beispielsweise Darstellungen einiger Ausführungsarten der erfindungsgemäßen
Verformungen. Die Fig. 26 bis 32 stellen einige Verbindungen mit teilweise verformten
Rohren dar, und zwar ist Fig.26 die Teilansicht eines Ständers, Fig. 27 eine Seitenansicht
mit Teilquerschnitt eines Verbandes zwischen zwei Ständern, Fig. 27a ein waagerechter
Querschnitt nach A-A der Fig. 27, Fig.28 die Vorderansicht eines Knotens, Fig. 29
ein waagerechter Querschnitt eines Knotens und Fig. 3o die Vorderabsicht eines Ständerstumpfes
mit Verstärkungsröhrchen. Die Fig. 31 und 32 sind Abarten zur Ausführung nach Fig.
30.
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Das erfindungsgemäße Metallfachwerk läßt sich in der mannigfaltigsten
Art verwenden.
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Zur näheren Erläuterung der Beschreibung soll nachstehend jene turmartige
Bauart behandelt werden, die bei Errichtung von blastenreihen zum Tragen von elektrischen
Leitungen, für Signaltürme usw. angewendet wird.
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Bezugnehmend auf Fig. i und 2 wird nun der Fall erläutert, wo an einem
hohlen Ständer i, in dessen Mitte vier Diagonalstreben anzuschließen sind, wovon
zwei in einer Ebene und zwei in einer anderen Ebene liegen.
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In diesem Falle wird der Ständer i mit Hilfe geeigneter Vorrichtungen
so weit bis 2 zusammengedrückt, daß die beiden Rohrwände miteinander in Berührung
kommen, wodurch gleichzeitig eine erweiterte Zone entsteht, wie sie deutlich in
Fig. 2 sichtbar ist.
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Auf dieser zusammengedrückten Zone befestigt man die ebenfalls zusammengedrückten
und mit Löchern versehenen Enden der Diagonalstrehen 3, .4, 5 und 6.
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Die Druckstelle 2 wird auf die Ebene einer der Flächen, die den genannten
Ständer zur Kante haben, verlegt; die Diagonalstreben 3 und .4, welche sich auf
der gleichen Ebene befinden, haben wie ebene Schaufeln gestaltete Enden, während
die Enden der Diagonalstreben 5 und 6 die Form einer bei 7 winkelförmig abgebogenen
Schaufel besitzen, damit sie sich der Auflagefläche besser anpassen können.
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Ein einziger Bolzen 8 dient zur Verbindung der vier Diagonalstreben
mit dem Ständer.
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Die Lösung entsprechend den Fig. 3 und 4 ist ähnlich und stellt einen
Verbindungsknoten zwischen zwei Ständerstümpfen dar, nämlich zwischen Ständer i
und Ständer ja mit den entsprechenden abgeplatteten Enden 2 bzw. 2a, an welchen
die ebenfalls abgeplatteten Enden der Diagonalstreben3a,4a bzw. 5a, 6a anliegen.
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Vorzugsweise sollten die blockweise hergestellten Druckstellen an
den die Ständer und Diagonalstreben bildenden- Röhren nicht in einer Symmetrieebene
des Rohres, sondern in einem der Rohrwandstärke gleichen Abstand davon ausgeführt
«-erden, um die Verbandfläche auf der Symmetrieebene zu erhalten, damit sekundäre
Beanspruchungen vermieden werden.
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In gewissen Fällen ergibt sich aus der Berechnung, daß die Scherbeanspruchungen
an den Kupplungsquerschnitten der Ständer bedeutend höher sind als an den entsprechenden
Enden der Diagonalstreben; in solchen Fällen ist es möglich, zur Vermeidung einer
Abschwächung der Diagonalstrebenenden durch Anbringung von Löchern größeren Durchmessers,
Bolzen mit einer der kleineren Scherbeanspruchung an den Diagonalstreberi entsprechenden
Durchmesser zu verwenden; ihre Arbeits- bzw. Durchbruchsfläche an den Ständern müßte
dann mit einem den Lochquerschnitt auf eine solche Fläche beschränkten Ring ausgerüstet
werden.
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Bei der Lösung nach Fig. 5 und 6 ist der Ständer i an der Anschlußstelle
der Diagonalstreben 3, 4, 5, 6 bei i i L-förmig zusammengedrückt worden, mit dem
Vorteil, daß dadurch den Endschaufeln der genannten Diagonalstreben ein Sitz geschaffen
ist, ohne daß eine winkelartige Verbiegung derselben notwendig wird.
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Nach Fig. 7 und 8 kann die L-I)ruckstelle auch zur Verbindung der
Endteile der Ständer i, i« miteinander und mit den Diagonalstreben dienen. Aus Fig.7
sind auch die IZalllnellstiil>e r2 und 13 ersichtlich.
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In den Fig.9 und io ist ein mittlerer Verbindungsknoten dargestellt,
an (lern das Ständerrohr au einem Teil seines Ouerschnittes blockweise, jedoch unter
Belassung eines Versteifuiigs\\ lilstes (Fig. i 1) zusammengedrückt ist.
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Ferner ist die Verl)induiig auch mit Hilfe eines Winkeleisens 14 hergestellt,
das niit den die Diagonalstreben 3 und ,1 durchsetzenden Bolzen am Ständer befestigt
ist; das Winkeleisen seinerseits dient zur Befestigung der Enden der anderen Diagonalstreben
5 und 6.
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Die Verbindungen können auch durch zwei flache Stoßlaschen 15 und
15a (F;-. 12) oder eine Lasche 15 mit einem Winkeleisen 16 (Fig. 13) hergestellt
werden.
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Selbstverständlich sind noch viele andere Verbindungsarten und -kombinationen
niöglicli; so kann man z. B. die Stoßlasche, auch bei C-nuerschnitten, nur einseitig
anbringen, die ili einem l1,#'noten zusammentreffenden Diagonalstrehen anders gruppieren
und mit zwei oder mehr Bolzen befestigen; man kann die Verbindung durch Schweißen
allein oder gemeinsam reit Verbolzmig und/oder Vernietung vornehmen.
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Wenngleich auf die Beschreibung von Konstruktionen der Bauart von
Gittermasten und Türmen aus Rohrmaterial Bezug genommen wird, ist es einleuchtend,
daß die Erfindung auch an Fachwerkbauten jeder Art, wie z.13. Binder, Fußgängerbrücken,
Brücken, Signalanlagen usw., angewendet werden kann, wie es auch ebenfalls selbstverständlich
ist,` daß auch andere an den Knoten endende
Stäbe, wie Windstreben,
Hängeleisten usw., sich in der erfin<luiigsniäßigen Art verbinden lassen.
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Während die bisherigen Figuren sich auf eine I>lockm<ißige (Fig.15)
oder L-förmige (Fig.18) Druckstelle beziehen, läßt sich die Verformung der bohre
erfindungsgemäß auch auf viele andere Weisen vornehmen, wovon die Fig. 16 und 17
und 19 bis 25 einige bevorzugte Ausführungsformen zeigen.
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Nach Fig. 15 iiiinint die Druckstelle nicht den ganzen Querschnitt
ein, sondern läßt einen Wulst oder Kanal 9 bestehen, der z. B. zum Wasserablauf
zuzüglich der Widerstandserhöhung dienen kann.
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In l" ig. 17 ist der Kanal 9 erhalten geblieben, wenn auch ganz nach
einer Seite hin geruckt, um die ebene Auflagefläche zti erweitern.
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Der Querschnitt nach Fig. 16 zeigt je einen Kanal 9 an beiden Längskanten
der Druckstelle.
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In Fig. 18 ist (las Rohr im Querschnitt zusammengedrückt und in Form
eines gleich- oder ungleichschetikeligen, rechten oder nicht rechten Winkels gebogen,
um alle durch (las Winkeleisen gebotenen Verbindungsmöglichkeiten ausnutzen zu können.
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Die Fig. ic, der vorangehenden ähnlich, zeigt den Kanal an der 13iegungskante.
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Die Fig. 20, 21, 22, 23, 24 zeigen weitere Querschnitte, an denen
die verschiedenen Druckstellen wie Strahlen io radial, mit oder ohne den Kanal 9,
angeordnet sind.
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Zuletzt stellt Fig.25 eine nur auf einer Seite plattgedrückte l@orin
dar.
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In besonderen hälleii ist es von Bedeutung, daß Glas verformte holir
einen erheblichen Widerstand gegen Seitliche l;iegtitlg aufweist; daher ist eine
'Keildeformation vorzuziehen; einige Ausführungsheispiele dieses Gedankens sind
in den Fig.26 bis 32 dargestellt, zusammen mit konstruktiven Einzelheiten.
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Nach Fig. 27 ist der Verband zwischen den Stän-(lern i und i° hergestellt,
indem ihre Endteile zusammengedrückt werden, bis der entsprechende Querschnitt eine
halbrunde Form annimmt (Fig.27a), worauf die angenähert ebenen Zonen aneinandergelegt
und die Ständerenden durch zwei Bolzen in der Höhe der Mittellinien A-A und B-8
verbunden werden.
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In den Ständerliichern wird eine Büchse 17 befestigt, die die Verformung
des Ständers, als Folge des Schraubenanzuges, verringert und das Eindringen von
Wasser verhindert.
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I)ie bei A-.9 bzw. B-/3 befindlichen Bolzen, zuzüglich der Verbindung
zwischen den Ständern i 111,1 ja können zuin Festhalten der Enden
von quergerichtetem oder diagonalen Stäben dienen.
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Die Fig. 26 und 28 beziehen sich auf die Ausbildiiiig eines Zxvischenknotens
mit an diesem befestigten 1)iagonalstreben 4 und 5. In diesem Fall ist es nicht
erforderlich, den Ständer i plattzudrücken: er wird nur gebohrt und mit der Büchse
17 ausgestattet.
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.Mich die I?nden der Diagonalstreben brauchen nur geliolirt (I"ig.
29b) oder halbrund gedrückt und gebohrt zu wer(Icii (11g. 29a). Schließlich kann
in der Ausführung nach den Fig. 31 und 32 anstatt der Büchse 17 (Fig. 30) im Loch
des Ständers i ein Bolzen 18 angeschweißt werden, mit einseitigem oder beidseitigemGewindeansatz,
zum Festhalten von waagerechten oder schiefliegenden Röhrenelementen.
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Das iNletallfachwerk kann auch in anderen, nicht dargestellten Ausführungsformen
mit den die Erfindung kennzeichnenden Merkmalen gestaltet werden.