DE958701C - Zug- und druckfeste Rohrverbindung, insbesondere fuer Baukonstruktionen - Google Patents

Description

• Zug- und druckfeste Rohrverbindung, insbesondere für Baukonstruktionen Die Verwendung von Rohren, vorzugsweise für Druckstäbe in Stahlkonstruktionen, ist bekannt und ergibt bei geringem Eigengewicht eine hohe Belastbarkeit der Stäbe auf Knickung.
• Die Herstellung von Knotenverbindungen bei Verwendung von rohrförmigen Stäben bietet jedoch beträchtliche Schwierigkeiten. Wird eine Klemmverbindung verwendet, so gibt diese keine Gewähr für eine ausreichende Sicherheit. Eine Schweißverbindung führt häufig zu unerwünschten Nebenspannungen, Gefügeänderungen u. dgl. Auch ist sie gelegentlich auf der Baustelle schlecht hersteilbar oder aus anderen Gründen unerwünscht; Muffen, Flanschenverbindungen' u. dgl. sind teuer.
• Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine sichere und bequem herstellbare zug- und druckfeste Verbindung von Rohren zu ermöglichen, die sowohl bei axialem Stoß als auch bei Knotenverbindungen jeder beliebigen Art anwendbar ist.
• Zu diesem Zweck erhält eines der stumpf aufeinandergesetzten Rohre eine im Außendurchmesser kleinere, fest mit dem Rohr verbundene Verlängerung mit einem scheibenförmigen oder kragenartig aufgesetzten Teil an seinem Ende und das andere Rohr ebenfalls an seinem Ende eine Bördelung nach innen od. dgl. Die Verlängerung greift in eine Bohrung einer Scheibe, Kapsel od. dgl. ein, die sich in dem zweiten Rohr befindet.
• Der Zwischenraum zwischen dem mit der Bördelung versehenen Rohrende und der in dieses Rohr eingesteckten Verlängerung des anderen Rohres wird mit einem erhärtenden Stoff ausgefüllt. Dieser Stoff kann aus eingepreßtem Zementmörtel, flüssigem Metall, vorzugsweise mit niederem Schmelzpunkt, Kunststoff od. dgl. bestehen. Er wird durch eine Öffnung im Rohrmantel eingebracht. Die Übertragung von Druckkräften erfolgt durch die unmittelbar aufeinanderliegenden Rohrenden. Zugkräfte werden durch die Bördelung und den kragenartigen, auf das Verlängerungsstück aufgesetzten Ring, die beide vorteilhaft schwach kegelig gegeneinandergeneigt sind, unter Druck- und Scherbeanspruchung des Füllstoffes übertragen.
• Sollen Knotenpunkte aus mehreren Rohren gebildet werden, so werden die Rohrenden mit ihren Verlängerungen von kleinerem Durchmesser in ein Formstück gesteckt, das je nach der Anzahl der Stäbe die erforderliche Zahl von Anschlußstutzen aufweist. Alsdann wird der Hohlraum zwischen den Rohrenden- und dem Formstück mit dem erhärtenden Stoff ausgefüllt. Sofern die Erhärtung des Stoffes längere Zeit erfordert, wird die Rohrverbindung durch eine Klemme, Bandage od. dgl. vorübergehend versteift.
• Werden Rohre mit einer inneren, im Schleuderverfahren eingebrachten Betonauskleidung verwendet, die ihnen eine erhöhte Steifigkeit verleiht, so ergibt die Erfindung eine ausgezeichnete Knotenverbindung, weil die Druckkräfte durch eine einwandfreie Flächenberührung unmittelbar übertragen werden. Falls einem oder mehreren der angeschlossenen Stäbe einer Knotenverbindung eine gewisse Beweglichkeit gegeben werden soll, so wird das Verbindungsformstück an Stelle rohrartiger Stutzen mit einer knotenblechartigen Platte oder einer Gabel versehen, an die der Anschlußstab oder die Stäbe mittels entsprechend geformter Gegenstücke unter Zuhilfenahme von Bolzen angeschlossen werden. Handelt es sich um den Stoß zweier Rohre, so können beide Rohrenden mit je einer einwärts gerichteten Bördelung versehen und im Abstand vom Rohrende mit einer durchbohrten Scheibe, Kapsel od. dgl. abgeschlossen sein, in die ein loses Verbindungsstück von geringerem Durchmesser als die anschließenden Rohre eingelegt wird. Das rohrartige Verbindungsstück enthält nahe seinen Enden kragenförmige Ringe. Der erhärtende Füllstoff wird nach dem Zusammenstecken der Teile durch eine Bohrung in einem der Rohre in den Zwischenraum zwischen den Rohren und dem im Innern liegenden Verbindungsstück eingepreßt.
• Die Verbindung ist insbesondere für Fachwerkmaste, Türme u. dgl. geeignet. Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im nachfolgenden. an Hand von Zeichnungen beschrieben, in denen folgende Konstruktionen dargestellt sind: in Abb. i die axiale Verbindung zweier Rohre mit einem festen Verbindungsstück, Abb. 2 die axiale Verbindung zweier Rohre mit einem losen Verbindungsstück, Abb.3 eine Knotenverbindung mit einem Anschlußrohr, Abb. 4 und 5 je eine Knotenverbindung mit mehreren Anschlußrohren, Abb. 6 ein Knotenpunkt in Sternform, Abb. 7 ein Stützenfu$ mit Strebenanschluß, Abb.8 eine Knotenverbindung mit zwei angelenkten Rohren.
• In Abb. i sind io und il die miteinander zu verbindenden Rohre. In das Rohr io ist eine kegelig geformte Scheibe 12 eingeschweißt, in deren Innenbohrung ein Rohr 13 befestigt ist. Das Rohr 13 trägt an seinem freien Ende, mit dem es in das Rohr i i hineinragt, eine trichterförmig nach außen gerichtete kragenartige Bördelung 14, die auch aus einer aufgeschweißten Scheibe bestehen kann. An der Mündung des Rohres i i ist ein trichterförmiger, nach innen gerichteter kragenartiger Ring 15 befestigt, z. B. umgebördelt oder angeschweißt.
• Dicht hinter dem Ende des Rohres 13 ist das Rohr ii durch eine Wand 16 verschlossen. Vor der Wand 16 befindet sich eine kleine Öffnung 17, durch die der Füllstoff 9 eingepreßt oder eingegossen wird. Zur Zentrierung und Abdichtung ist die Stoßfuge der Rohre io und i i mit einer übergeschobenen Klemme 18 od. dgl. versehen, die in der Lage ist, den Druck des eingebrachten Bindemittels 9 aufzunehmen und das Ausweiten der Rohre zu verhindern.
• Bei der in Abb.2 dargestellten axialen Rohrverbindung mit losem Zwischenstück sind die Rohre io und i i im Inneren mit einer Betonauskleidung 2o versehen. Im Abstand vom Ende befinden sich in den Rohren durchbohrte Abschlußwände 21, in die das lose Zwischenstück 23 eingelegt wird. In geringer Entfernung von seinen Enden trägt das ZWiSChenStüCk 23 je einen trichterförmig nach der Mitte zu sich erweiternden aufgeschweißten Ring 2,4, 2q.'. Die Rohrenden sind ebenfalls mit kragenartigen, nach innen sich erweiternden und trichterförmig ausgebildeten Ringen 25, 25' versehen, deren Öffnung groß genug ist, um die Ansätze 24 des Zwischenstückes 23 hindurchzulassen. Auf der Oberfläche des Zwischenstückes 23 können erforderlichenfalls z. B. spiralig verlaufende Rippen 26 od. dgl. aufgeschweißt werden, um die Zugkraftübertragung zu erhöhen. Die Länge des Zwischenstückes richtet sich nach der Scherfestigkeit des Bindemittels sowie nach seiner Druckfestigkeit, da die Last sich auf einen gedachten kegeligen Belastungskörper verteilt.
• In Abb. 3 ist die Verbindung eines Rohres mit einem schrägen Anschlußrohr dargestellt. Zwischen die Rohre io und i i wird ein Formstück 27 eingesetzt, das jeweils an den Enden der Rohrstutzen eine kragenartige, nach innen kegelförmig vorspringende Scheibe 28 trägt. Die -Anschlußrohre io, ii und 29, die im Ausführungsbeispiel mit BetOrt 2o ausgekleidet sind, tragen fest mit ihnen verbundene, im Durchmesser kleinere, vorn geschlossene Verlängerungen 31, die an ihren Enden ebenfalls mit kragenartigen, nach innen kegelig abgeschrägten Ringscheiben 30 versehen sind. Die Zwischenräume zwischen den Rohren io, i i und 29 und den nach innen ragenden rohrförmigen Verlängerungen 31 werden nach dem Zusammensetzen der Teile mit dem Bindemittel ausgefüllt. In ähnlicher Weise kann, wie dies in den Abb. 4 und 5 dargestellt ist, eine größere Zahl von Anschlußrohren in einem Knotenpunkt vereinigt werden. In diesen Abbildungen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in Abb. 3 bezeichnet, sie sind daher ohne weiteres verständlich.
• Ähnlich wie in den Abb. 4 und 5 ist in Abb. 6 ein Knotenpunkt in Sternform dargestellt. Die Anschlußrohre können in einer Ebene oder auch im Raume liegen, dementsprechend ist das mittlere Verbindungsstück ausgebildet. Auch hier sind die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Abb. 3 bis 5 bezeichnet.
• In Abb. 7 ist der Fuß einer Rohrstütze io mit anschließender rohrförmiger Strebe 29 dargestellt. An das Rohr io ist ein Rohrstutzen 27 angeschweißt, auf den in analoger Weise, wie bisher beschrieben, das mit der Verlängerung 31 versehene Anschlußrohr 29 aufgesetzt wird. Die Rohrstütze ist unten durch eine Fußplatte 32 abgeschlossen, die durch Rippen 33 versteift ist. Es ist jedoch auch möglich, den Stützenfuß als selbständiges Bauteil auszubilden und die Rohre io und 29, die in diesem Fall beide mit Verlängerungen 3 i ausgestattet werden müssen, in das Fußteil einzugießen.
• Sollen die Streben an das Hauptrohr beweglich angeschlossen werden, z. B. um auftretende Längenänderungen zuzulassen, so wird gemäß Abb. 8 das Formstück an der Anschlußstelle oder den Anschlußstellen mit einem oder mehreren Knotenblechen ausgerüstet. Die Knotenbleche 35 nehmen die gabelförmigen Enden 36 der Anschlußrohre 29 auf, die durch Bolzen 37 befestigt werden.
• Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie kann auch zur Verbindung von Rohren und Formteilen beliebiger Querschnittsform dienen. Die Rohrstäbe selbst brauchen keinen runden Querschnitt zu haben, sie können eckig, oval oder flach sein. Die Verlängerungen 31 von geringerem Durchmesser können durch Verengung des Rohres (Einziehen) erzeugt werden oder angeschweißt sein. Die Bördelungen 30 können angestaucht oder aufgeschweißt sein.
• Die Füllmasse 9 wird zweckmäßig unter Druck eingebracht oder eingerüttelt, um Lufteinschlüsse od. dgl. zu vermeiden.
• Die Montage ist denkbar einfach. Die Teile werden lagegerecht ineinandergesteckt, mit der Halte-Bandage od. dgl. verbunden, und der Füllstoff wird eingepreßt. Nach dem Erhärten wird die Bandage oder Klemme abgenommen, und die Verbindung ist voll belastbar.

Claims (9)

1. PATENTANSPROCHE: i. Zug- und druckfeste Rohrverbindung, insbesondere für Baukonstruktionen, dadurch gekennzeichnet, daß zur axialen Verbindung zweier Rohre (i i, io) eines derselben eine Verlängerung (i3) von verringertem Durchmesser erhält, auf die in der Nähe ihres Endes eine kragenartige Ringscheibe (i4) fest aufgesetzt ist, während an der Mündung des Gegenrohres eine derartige Ringscheibe (i5) sich nach innen erstreckt, deren Öffnung den Durchgang der erstgenannten Ringscheibe erlaubt, und daß die beiden Rohre (io, ii) durcli Ausfüllen des hohlzylindrischen Zwischenraumes zwischen den Ringscheiben mit einem erstarrenden Füllstoff (9) untereinander verbunden sind (Abb. i). "
2. 2. Zug- und druckfeste Rohrverbindung insbesondere für Baukonstruktionen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei axial zu verbindende Rohre (i o, i i) an ihren Mündungen nach innen gerichtete Ringscheiben (25) tragen und in bestimmter Entfernung von der Mündung je eine Abschlußplatte (2i) mit einer Bohrung oder Vertiefung zur Aufnahme eines Rohrstückes (23) von verringertem Durchmesser enthalten, das nahe seinen Enden je eine nach außen vorspringende Ringscheibe (24) trägt, wobei zur Herstellung der Verbindung zwischen die Außenrohre (iö, ii) und das Rohrstück (23) ein erhärtender Füllstoff (9), z. B. Preßbeton, eingedrückt ist (Abb. 2) .
3. 3. Rohrverbindungen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung (i3) des Rohres (io) durch Einziehen oder durch Einschweißen eines Rohrstückes von kleinerem Durchmesser bewirkt ist.
4. 4. Rohrverbindung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheiben (i4, 15, 24, 25) trichterförmig ausgebildet und im Querschnitt widerhakenartig gegeneinander gerichtet sind.
5. 5. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheiben (i4, 15, 24, 25) aufgeschweißt oder durch Bördelung, Warmpressen od. dgl. hergestellt sind.
6. 6. Zug- und druckfeste Knotenpunktverbindung von Rohren, insbesondere für Baukonstruktionen, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche zu verbindenden Rohre Verlängerungen (3i) von verringertem Durchmesser mit am Ende aufgesetzten Ringscheiben (3o) aufweisen, daß diese Teile in ein mit Rohrstutzen versehenes Formstück (27) eingesteckt sind, das an seinen Mündungen nach innen vorspringende Ringscheiben (28) besitzt, und daß in die hohlzylindrischen- Zwischenräume zwischen dem Formstück (27) und den in dieses hineinragenden Verlängerungen (31) der Anschlußrohre erhärtender Füllstoff (9) eingepreßt ist (Abb.3 bis 6).
7. 7. Verfahren zum Herstellen einer Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Rohre (io, i i) bis zur Erhärtung des Füllstoffes von einer Klemme, Bandage (18) od. dgl. in ihrer Lage gehalten werden. B.
8. Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Verlängerungen oder eingelegten Rohrstücke (13, 23, 31) von kleinerem Durchmesser Bewehrungen (26), z. B. spiralig verlaufende Rippen, Scheiben od. dgl., aufgesetzt sind (Abb. 2).
9. 9. Rohrverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Rohren mit einem innen aufgebrachten hohlen Betonkern (2o) die Enden der Rohre (i o, i i) vom Beton frei sind und der Abschluß gegenüber dem Füllstoff (9) z. B. durch gelochte Metallscheiben (21), in die die Enden des eingelegten Rohrstückes (23) eingreifen, oder durch die Ringscheiben der Verlängerungen selbst, wenn deren Außendurchmesser der Höhlung des Betonkerns (2o) entspricht, erfolgt (Äbb. 2). io. Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Herstellen eines gelenkigen Stabanschlusses das Formstück (27) ein oder mehrere Knotenbleche (35) trägt, an die die rohrförmigen Stäbe (29) mittels Gabeln (36) und Bolzen (37) od. dgl. angelenkt sind (Abb. 8). i i. Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff (9) aus Metall, Kunststoff od. dgl. besteht.