DE822899C

DE822899C - Stahlskelettbauweise

Info

Publication number: DE822899C
Application number: DES1507A
Authority: DE
Inventors: Ariodante Pantini; Umberto Venanzi
Original assignee: Dalmine SpA
Current assignee: Dalmine SpA
Priority date: 1949-08-06
Filing date: 1950-01-31
Publication date: 1951-11-29

Description

Stahlskelettbauweise Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein aus lZohren bestehendes Metallfachwerk zur Herstellung von Bauten.
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.
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.
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.
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.
Das erfindungsgemäße Metallfachwerk läßt sich in der mannigfaltigsten Art verwenden.
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.
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.
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.
Auf dieser zusammengedrückten Zone befestigt man die ebenfalls zusammengedrückten und mit Löchern versehenen Enden der Diagonalstrehen 3, .4, 5 und 6.
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.
Ein einziger Bolzen 8 dient zur Verbindung der vier Diagonalstreben mit dem Ständer.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
In l" ig. 17 ist der Kanal 9 erhalten geblieben, wenn auch ganz nach einer Seite hin geruckt, um die ebene Auflagefläche zti erweitern.
Der Querschnitt nach Fig. 16 zeigt je einen Kanal 9 an beiden Längskanten der Druckstelle.
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.
Die Fig. ic, der vorangehenden ähnlich, zeigt den Kanal an der 13iegungskante.
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.
Zuletzt stellt Fig.25 eine nur auf einer Seite plattgedrückte l@orin dar.
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.
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.
In den Ständerliichern wird eine Büchse 17 befestigt, die die Verformung des Ständers, als Folge des Schraubenanzuges, verringert und das Eindringen von Wasser verhindert.
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.
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.
.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.
Das iNletallfachwerk kann auch in anderen, nicht dargestellten Ausführungsformen mit den die Erfindung kennzeichnenden Merkmalen gestaltet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Stahlskelettbauweise unter Verwendung von Rohren zur Herstellung von Bauten, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitige Verbindung der Hauptelemente oder Ständerstümpfe zur Bildung der Gesamtständer sowie die Befestigung von in einem Knoten zusammentreffenden Streben, insbesondere Diagonalstreben an den Ständern dadurch hergestellt wird, claß diese rohrförmigen Bauteile an ihrem Ende oder in ihrer Mitte an dem Knoten zusammengedriickt werden, wodurch eine im wesentlichen flache Stelle entsteht, die dem Zwecke dient, die gegenseitige Anlage der verschiedenen Bautejle zu schaffen, woraufhin deren Verbindung entweder mittels Schweißung oder mittels durch Löcher an den Druckstellen der rohrförmigen Bauteile durchgesteckter Bolzen bzw. Niete hergestellt wird.
2. Rohrverbindung für die Bauweise nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstelle an den wesentlichen Teilen des Fach--,verkes, besonders an den Ständern, in derselben Ebene liegt, in der sich auch einige zu verbindende Streben befinden, deren Enden die Form einer ebenen Schaufel aufweisen, und weitere, auf derselben Druckstelle zusammentreffende Streben in einer anderen Ebene liegen, zusammengedrückte, zur Anpassung an die Druckstellen der wesentlichen Fachwerksteile oder Ständer im Winkel abgebogene Enden besitzen.
3. Rohrverbindung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstellen unsymmetrisch zur Längsmittelebene der rohrförmigen Bauteile ausgeführt werden, um die Auflagefläche in der Längsmittelebene zu erhalten.
4. Rohrverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den mittleren Knoten der wesentlichen Teile des Skeletts die Verbindung aller zusammentreffenden Streben mittels eines einzigen Bolzens oder Nietes hergestellt wird.
5. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsbolzen nach der Scherbeanspruchung an den sekundären Streben, die er verbindet, bemessen ist, während er zur Aufnahme der höheren Scherbeanspruchungen an den Hauptbauteilen mit einem Ring an der demDurchgang durch diese Teile entsprechenden Stelle ausgerüstet ist, wodurch die kraftübertragende Fläche des Bolzens vergrößert wird.
6. Rohrverbindung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das einem mittleren Knoten zugeordnete Diagonalstrebensystem mittels zweier oder mehrerer Niete bzw. Bolzen befestigt wird.
7. Rohrverbindung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung einer einfachen oller doppelten, flachen oder winkeligen Lasche an den Verbindungsstellen. B.
Rohrverbindung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Bauteile an den Druckstellen einen Kanal zur Versteifung des Querschnittes und Ablauf des Wassers frei lassen. g.
Rohrverbindung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander zu verbindenden rohrförmigen Elemente des Fachwerkes an den Verbindungsstellen bzw. an den Enden einen durch Zusammendrücken gebildeten halbrunden Querschnitt aufweisen. io.
Rohrverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrelemente an der Verbindungsstelle bei verformtem oder nicht verformtem Querschnitt mit einer Bohrung.versehen sind und in die Bohrung ein Röhrchen eingesetzt ist, um das Rohr zu versteifen und das Eindringen von \,Vasser zu verhindern. ii.
Rohrverbindung nach Anspruch ro, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den Rohrelementen mittels eines durch (las Röhrchen hindurchgeführten Bolzens bewirkt wird.
12. Rohrverbindung nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, (laß die Verbindung zwischen den Rohrelementen mittels eines durch das Röhrchen hindurchgeführten Nietes bewirkt wird. 13. Rohrverbindung nach Anspruch io, (ladurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den Rohrelementen durch Schweißung ohne Hilfsplatten hergestellt wird. il.
Rohrverbindung nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet. (laß die Rohrelemente a» der Verbindungsstelle mit einer Bohrung versehen sind, in welche ein Bolzen eingesetzt und angeschweißt ist, der an einem oder beiden Enden zur Befestigung der Sekundärelemente Schraubengewinde aufweist.