EP2049742A2 - Stabtragwerk zur bildung eines rahmens, umfassend mehrere knoten und die knoten verbindende stäbe - Google Patents

Stabtragwerk zur bildung eines rahmens, umfassend mehrere knoten und die knoten verbindende stäbe

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EP2049742A2
EP2049742A2 EP07801179A EP07801179A EP2049742A2 EP 2049742 A2 EP2049742 A2 EP 2049742A2 EP 07801179 A EP07801179 A EP 07801179A EP 07801179 A EP07801179 A EP 07801179A EP 2049742 A2 EP2049742 A2 EP 2049742A2
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EP
European Patent Office
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bar
bar support
structure according
support structure
rod
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07801179A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Wolfram
Peter Ignaz Kirsten
Bernd Sporleder
Marc Klatecki
Peter Machner
Hamidreza Hoshyargar
Michael Schmidt
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ZENTRUM fur UMWELTBEWUSSTES BAUEN EV
Universitaet Kassel
Original Assignee
Universitaet Kassel
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Filing date
Publication date
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Priority to EP20100012239 priority patent/EP2292857B1/de
Publication of EP2049742A2 publication Critical patent/EP2049742A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B12/00—Jointing of furniture or the like, e.g. hidden from exterior
    • F16B12/44—Leg joints; Corner joints
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47B—TABLES; DESKS; OFFICE FURNITURE; CABINETS; DRAWERS; GENERAL DETAILS OF FURNITURE
    • A47B47/00—Cabinets, racks or shelf units, characterised by features related to dismountability or building-up from elements
    • A47B47/0008—Three-dimensional corner connectors, the legs thereof being received within hollow, elongated frame members
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F39/00—Details of washing machines not specific to a single type of machines covered by groups D06F9/00 - D06F27/00 
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    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/34—Extraordinary structures, e.g. with suspended or cantilever parts supported by masts or tower-like structures enclosing elevators or stairs; Features relating to the elastic stability
    • E04B1/3408—Extraordinarily-supported small buildings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
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    • E04B1/8404—Sound-absorbing elements block-shaped
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    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/88—Insulating elements for both heat and sound
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    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/20—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of concrete or other stone-like material, e.g. with reinforcements or tensioning members
    • E04C3/205—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of concrete or other stone-like material, e.g. with reinforcements or tensioning members with apertured web, e.g. frameworks, trusses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00

Definitions

  • the present invention relates to a bar structure for forming a frame comprising a plurality of nodes and the bars connecting the nodes.
  • Trusses are usually made of wood or metal.
  • structures in the form of concrete described above are also known, with the individual concrete beams converging in the area of the knot and being provided with reinforcements in order to increase their strength.
  • cross sections of such bar structures are usually rectangular or square, in the case of a metal structure of a framework, the cross sections of the metal sections or carrier are in particular formed as an angle struts.
  • this bar structure is made of concrete, in particular of a concrete, in particular a high-strength concrete, as described in DE 103 32 491 A1.
  • this bar structure is made of concrete, in particular of a concrete, in particular a high-strength concrete, as described in DE 103 32 491 A1.
  • the advantage of using concrete over steel today is that steel is much more expensive than concrete.
  • the node has at least two attachment elements for receiving a respective rod.
  • a bar structure can be produced quasi on the modular principle of prefabricated parts in almost any size.
  • the attachment element of the node has a notch, wherein the rod has a side corresponding to the shape of the notch formed shoe, the rod with the neck element in the notch in particular cohesively, z. B. by gluing by means of epoxy resin, is connectable.
  • the notch is in this case formed in cross-section in the manner of a non-isosceles trapezium, wherein the notch corresponding to the course of the mutually parallel two grooves, which are substantially the same size in their areal extent, sloping.
  • the bar support structure is cuboidal.
  • a truss structure can then act similar to a building block, namely insofar as building with such a parallelepiped truss can also be made because the cavity of the parallelepiped truss is advantageously filled with a filling material that is different in comparison to the material of the steel structure itself ,
  • a filling material for example, can be used as a filling material, a heat-insulating and / or sound-insulating and / or heat-storing substance.
  • Conceivable here is in particular the use of polystyrene or other foamed materials in order to achieve in particular a high thermal insulation.
  • a plurality of mutually parallel bars on a separation point wherein the rods are connected at the separation point by an intermediate member with low thermal conductivity.
  • the provided with filling cuboid bar structure on one side has a vapor barrier or vapor barrier or a moisture-adaptive film to reduce the water vapor diffusion or to avoid.
  • the bar support structure is cuboidal.
  • a cuboidal bar structure absorbs a hollow body in all three spatial directions elastically yielding.
  • the bar structure in the form of a cuboid can have a dimension as a component in which it is able to accommodate hollow bodies in the form of building spaces.
  • Such cuboidal bar structures can be used to create several a building in succession and be placed on each other, each of these cuboid receives such a hollow body in the form of a building space in all three spatial directions by a spring / damper system elastically yielding.
  • the advantage of this embodiment is that with such a structure an earthquake-proof construction can be realized. This is because the rigid building parts vibrated by the vibrations have a relatively low mass and the elastically suspended hollow bodies partially compensate for the vibrations of the rigid building parts. This applies when the excitation frequency and attenuation of frames and
  • a spring / damper system is arranged in the center of each node. This is because there the bar structure has the highest stability.
  • the bar structure receiving elements for example in the form of eyelets has.
  • the receiving elements are arranged in the region of the middle Kehlline. Also conceivable is the arrangement of sockets for inserting or screwing the spring / damper system.
  • FIG. 1 shows the node of a bar structure with three
  • FIG. 2 shows a further view of the node according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows schematically a cuboid bar structure whose
  • FIG. 3a shows the connection of rods through a sleeve
  • FIG. 4 shows a cuboid bar structure with elastically suspended hollow body as part of a building.
  • the node 1 illustrated in FIGS. 1 and 2 has three attachment elements 2, 3 and 4, which are of the same design in principle and form the node 1 in one another.
  • the rods received by the node 1 are designated 10.
  • Such a rod 10 has two mutually parallel grooves 11 and 12, wherein the grooves 11 and 12 are connected by a Kehlline 13 with each other.
  • the height hi of the Kehl line with respect to the flank 14 is about 2/3 of the height of the flank 15.
  • Grooves 11 and 12 are substantially the same. This means that the width X 1 of the groove 11 is equal to the width X 2 of the groove 12.
  • such a rod has a shoe 20 whose shape corresponds to the notch 8 in the
  • Neck element 2 to 4 of the node 1 is taken, d. H. is formed in cross-section in the manner of an unequal leg trapezoid.
  • the formation of the knot with respect to the grooves 11 and 12 is kept the same as that of the rod 10. It is essential that the grooves 11a and 12a in the knot 1, starting from the stud elements 2, 3 and 4, run into each other as themselves this very clearly from Figure 1, but also from Figure 2 shows.
  • Increasing the stability of a rod structure formed in this way compared to a bar structure, which has additional elements and bars with rectangular and square cross-section consists in that the bulges due to the grooves create an increase in stability similar to a bridge vault or building vault. This applies in particular to the shape of the knot, which is formed by the area enclosed by the attachment elements in the manner of a vault, resulting in increased stability compared to a pure rectangular shape.
  • the object of the invention is likewise a cuboidal bar structure according to FIG. 3.
  • This cuboid bar structure is in principle a three-dimensional frame. The space in the interior of the frame is filled with a filling material, e.g. B. polystyrene. If one imagines that a wall is produced from such cuboidal bar structures, it can be seen that the cuboid bar structure formed of knot 1 and bars 10 also has bars 10a extending transversely to the surface, which have a separation point 50. In the region of this separation point, the rods 10a are connected by an intermediate member 55 with low thermal conductivity.
  • a filling material e.g. B. polystyrene
  • the intermediate member 55 may in this case be a sleeve made of a material with low thermal conductivity, through which sleeve-shaped intermediate piece, the rods 10a are pluggable receivable. To increase the stability and to reduce the thermal conductivity, the sleeve may have a buffer 55a of solid material approximately in the center (FIG. 3a).
  • the filler 56 for example a polystyrene.
  • the cuboid bar structure whose bars and knots are made in particular of concrete, and here in particular of a high-strength concrete, has openings on all sides.
  • the filler preferably a polystyrene, is easy to work, now the implementation of such supply lines is relatively simple and therefore also inexpensive.
  • a vapor barrier, a vapor barrier or a moisture-adaptive film is arranged on one side of this cuboid bar structure.
  • the cuboid bar structure according to FIG. 4 comprises a plurality of nodes 1, which are connected to one another by bars 10.
  • spring / damper systems 100 are arranged, which absorb the hollow body designated by 120 elastically movably in all three spatial directions in a damping manner. 4
  • an entire building can be created in which a plurality of such cuboidal bar structures are arranged side by side and / or one above the other and connected to each other when the individual cuboidal bar structures receive hollow bodies 120, which are designed as living spaces.

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Description

STABTRAGWERK ZUR BILDUNG EINES RAHMENS,
UMFASSEND MEHRERE KNOTEN UND DIE KNOTEN
VERBINDENDE STÄBE
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stabtragwerk zur Bildung eines Rahmens, umfassend mehrere Knoten und die Knoten verbindende Stäbe.
Stabtragwerke sind beispielsweise auf dem Gebiet der Fachwerktechnik bekannt. Fachwerke werden üblicherweise aus Holz oder Metall hergestellt. Bekannt sind allerdings auch Tragwerke in der oben beschriebenen Form aus Beton, wobei im Bereich des Knotens die einzelnen Betonträger zusammenlaufen und zur Erhöhung der Festigkeit mit Armierungen versehen sind.
Die Querschnitte derartiger Stabtragwerke sind meistens rechteckig oder quadratisch, im Falle einer Metallkonstruktion eines Fachwerkes sind die Querschnitte der Metallschnitte oder Träger insbesondere als Winkelstreben ausgebildet.
Im Zuge von Berechnungen hat sich nun allerdings herausgestellt, dass eine Erhöhung der Festigkeit eines Stabtragwerkes zur Bildung eines Rahmens, sei dieser zwei- oder dreidimensional, dadurch erhöht werden kann, dass ein solches Stabtragwerk mit Knoten versehen ist, wobei jeder Stab mindestens eine in Längsrichtung des Stabes sich erstreckende Auskehlung aufweist, wobei sich die jeweilige Auskehlung bis in den Knoten fortsetzt. Unter einer Auskehlung wird eine sich in Längsrichtung erstreckende bogenförmige Ausnehmung verstanden. Wie bereits ausgeführt, konnte durch eine solche Auskehlung erreicht werden, dass die Tragfähigkeit eines Stabtragwerkes der eingangs genannten Art wesentlich erhöht wurde. Insbesondere konnte eine Erhöhung dann festgestellt werden, wenn zwei derartige Auskehlungen jeweils parallel zueinander verlaufend das Stabtragwerk, d. h. auch den einzelnen Stab, bestimmen. Der Vorteil liegt nicht nur in einer gegenüber einem Vollstab mit beispielsweise rechteckigem oder quadratischem Querschnitt erhöhten Stabilität, sondern auch an einer schlankeren und grazileren Bauweise.
Eine solche Möglichkeit eröffnet sich insbesondere dann, wenn dieses Stabtragwerk aus Beton, insbesondere aus einem Beton, insbesondere einem hochfesten Beton, hergestellt wird, wie er in der DE 103 32 491 A1 beschrieben ist. Grundsätzlich spricht allerdings nichts dagegen, ein solches Stabtragwerk auch aus anderen Materialien, insbesondere aus Stahl oder Kunststoff, in der vorbeschriebenen Form herzustellen. Es hat sich in diesem Zusammenhang insbesondere herausgestellt, dass mit einem solchen aus hochfestem Beton hergestellten Stabtragwerk z. B. auch der innere Rahmen einer Waschmaschine herstellbar ist. Der Vorteil in der Verwendung von Beton gegenüber Stahl besteht in der heutigen Zeit insbesondere darin, dass Stahl gegenüber Beton wesentlich teurer ist.
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung weist der Knoten mindestens zwei Ansatzelemente zur Aufnahme jeweils eines Stabes auf. Hierdurch ist ein Stabtragwerk quasi nach dem Baukastenprinzip aus vorgefertigten Teilen in nahezu beliebiger Größe herstellbar. Durch die Anordnung eines Ansatzelementes und einer korrespondierenden Ausbildung des Stabendes wird eine in zwei Raumrichtungen formschlüssige Verbindung erreicht, was zum einen der Erhöhung der Passgenauigkeit und zum anderen der Erhöhung der Stabilität dient. Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ansatzelement des Knotens eine Ausklinkung aufweist, wobei der Stab endseitig einen entsprechend der Form der Ausklinkung ausgebildeten Schuh aufweist, wobei der Stab mit dem Ansatzelement im Bereich der Ausklinkung insbesondere stoffschlüssig, z. B. durch Kleben mittels Epoxidharz, verbindbar ist. Die Ausklinkung ist hierbei im Querschnitt nach Art eines ungleichschenkligen Trapezes ausgebildet, wobei die Ausklinkung entsprechend dem Verlauf der parallel zueinander verlaufenden beiden Kehlen, die im Wesentlichen in ihrer flächenmäßigen Erstreckung gleich groß sind, abfallend ausgebildet ist.
Nach einem besonderen Merkmal ist vorgesehen, dass das Stabtragwerk quaderförmig ausgebildet ist. Ein solches Stabtragwerk kann dann ähnlich einem Baustein fungieren, und zwar insofern, als mit einem solchen quaderförmigen Stabtragwerk auch Gebäude hergestellt werden können, weil der Hohlraum des quaderförmigen Stabtragwerkes vorteilhaft mit einem Füllmaterial ausgefüllt ist, das im Vergleich zu dem Material des Stahltragwerks selbst unterschiedlich ist. In diesem Zusammenhang kann beispielsweise als Füllmaterial ein wärmedämmender und/oder schallisolierender und/oder wärmespeichernder Stoff Verwendung finden. Denkbar ist hierbei insbesondere die Verwendung von Polystyrol oder anderen geschäumten Materialien, um insbesondere eine hohe Wärmedämmung zu erzielen. Die Verwendung derartiger quaderförmiger Stabtragwerke zur Erstellung von Bauten ist insbesondere vor dem Hintergrund interessant, dass durch die offenen Seitenflächen Leitungen für die Hausinstallation geführt werden können. Derartige Öffnungen zum Durchführen derartiger Installationsleitungen bzw. durch Polystyrol als Füllmaterial sind extrem einfach und damit kostengünstig herzustellen, weil hierzu kaum zusätzlicher Arbeitsaufwand erforderlich ist. Dies ganz im Gegensatz zu herkömmlichen Bausteinen, bei denen zur Unterbringung von Installationsleitungen im Wesentlichen immer Kanäle gestemmt werden müssen. Das Füllmaterial selbst muss keine Tragfunktion übernehmen, da insbesondere dann, wenn das Stabtragwerk aus Beton - und hier insbesondere aus hochfestem Beton - hergestellt ist, die Tragfunktion von diesem quaderförmigen Stabtragwerk übernommen wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weisen mehrere parallel zueinander verlaufende Stäbe eine Trennstelle auf, wobei die Stäbe an der Trennstelle durch ein Zwischenglied mit niedriger Wärmeleitfähigkeit verbunden sind. Bei der Herstellung von Gebäuden besteht immer die Problematik, den Wärmetransport zwischen Wandinnen- und Wandaußenseite so gering wie möglich zu halten. Da Beton bekanntermaßen als guter Wärmeleiter gilt, ist nun vorgesehen, die Stäbe des quaderförmigen Stabtragwerkes, die sich quer zur Ebene der Wand erstrecken, zu teilen und im Bereich der Teilung mit einem Zwischenglied aus wärme- isolierendem Material zu versehen, um so eine Wärmebrücke zu vermeiden.
Darüber hinaus ist nach einem weiteren Merkmal vorgesehen, dass das mit Füllmaterial versehene quaderförmige Stabtragwerk auf einer Seite eine Dampfbremse oder Dampfsperre oder eine feuchteadaptive Folie aufweist, um die Wasserdampfdiffusion zu reduzieren bzw. zu vermeiden.
Wie bereits an anderer Stelle erläutert, ist nach einem besonderen Merkmal vorgesehen, dass das Stabtragwerk quaderförmig ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung insbesondere vorgesehen sein, dass ein solches quaderförmiges Stabtragwerk einen Hohlkörper in alle drei Raumrichtungen elastisch nachgiebig aufnimmt. Dies vor folgendem Hintergrund: Das Stabtragwerk in Form eines Quaders kann als Bauelement eine Dimension haben, in der es in der Lage ist, Hohlkörper in Form von Gebäuderäumen aufzunehmen. Derartige quaderförmige Stabtragwerke können zu mehreren zur Erstellung eines Gebäudes hintereinander und aufeinander gesetzt werden, wobei jeder dieser Quader einen solchen Hohlkörper in Form eines Gebäuderaumes in alle drei Raumrichtungen durch ein Feder-/Dämpfersystem elastisch nachgiebig aufnimmt. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass mit einem solchen Bauwerk eine erdbebensichere Bauweise verwirklicht werden kann. Dies deshalb, weil die durch die Erschütterungen in Schwingung gesetzten starren Gebäudeteile eine verhältnismäßig geringe Masse haben und die elastisch aufgehängten Hohlkörper die Schwingungen der starren Gebäudeteile partiell kompensieren. Dies gilt dann, wenn die Erregerfrequenz und Dämpfung von Rahmen und
Hohlkörper aufeinander abgestimmt werden. Hieraus wird deutlich, dass dann, wenn eine Mehrzahl solcher ein Gebäude bildende Quader durch beispielsweise Erschütterungen zur Schwingung angeregt wird, die unterschiedlichen Dämpfungseigenschaften des Feder- und Dämpfer- Systems das Aufschwingen eines solchermaßen hergestellten Gebäudes im Wesentlichen vermeiden.
Im Einzelnen ist vorgesehen, dass ein Feder-/Dämpfersystem im Zentrum jedes Knotens angeordnet ist. Dies deshalb, weil dort das Stabtragwerk die höchste Stabilität aufweist. Zur Aufnahme des Feder-/Dämpfersystems ist des Weiteren vorgesehen, dass das Stabtragwerk Aufnahmeelemente, beispielsweise in Form von Ösen, aufweist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Aufnahmeelemente im Bereich der mittleren Kehllinie angeordnet sind. Denkbar ist ebenfalls die Anordnung von Buchsen zum Einlegen oder Einschrauben des Feder-/Dämpfersystems.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielhaft näher erläutert.
Figur 1 zeigt den Knoten eines Stabtragwerkes mit drei
Ansatzelementen zur Verbindung mit jeweils einem Stab; Figur 2 zeigt eine weitere Ansicht auf den Knoten gemäß Figur 1 ; Figur 3 zeigt schematisch ein quaderförmiges Stabtragwerk, dessen
Innenraum mit einem Füllmaterial ausgefüllt ist; Figur 3a zeigt die Verbindung von Stäben durch eine Hülse; Figur 4 zeigt ein quaderförmiges Stabtragwerk mit elastisch aufgehängtem Hohlkörper als Teil eines Gebäudes.
Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Knoten 1 besitzt drei Ansatzelemente 2, 3 und 4, die vom Grundsatz her gleich ausgebildet sind und ineinanderlaufend den Knoten 1 bilden. Die durch den Knoten 1 aufgenommenen Stäbe sind mit 10 bezeichnet. Ein solcher Stab 10 weist zwei parallel zueinander verlaufende Auskehlungen 11 und 12 auf, wobei die Auskehlungen 11 und 12 durch eine Kehllinie 13 miteinander in Verbindung stehen. Die Höhe hi der Kehllinie bezogen auf die Flanke 14 beträgt etwa 2/3 der Höhe der Flanke 15. Im Übrigen gilt, dass die
Auskehlungen 11 und 12 im Wesentlichen gleich sind. Das bedeutet, dass die Breite X1 der Auskehlung 11 gleich der Breite X2 der Auskehlung 12 ist.
Wie sich ebenfalls aus Figur 1 ergibt, besitzt ein solcher Stab einen Schuh 20, dessen Form korrespondierend zu der Ausklinkung 8 in dem
Ansatzelement 2 bis 4 des Knotens 1 getroffen ist, d. h. im Querschnitt nach Art eines ungleichschenkligen Trapezes ausgebildet ist. Die Ausbildung des Knotens ist in Bezug auf die Auskehlungen 11 und 12 genauso gehalten wie die des Stabes 10. Wesentlich ist, dass die Auskehlungen 11a und 12a in den Knoten 1 , ausgehend von den Ansatzelementen 2, 3 und 4, ineinander laufen, wie sich dies sehr anschaulich aus Figur 1 , aber auch aus Figur 2 ergibt.
Die Erhöhung der Stabilität eines in dieser Weise ausgebildeten Stabtragwerkes gegenüber einem Stabtragwerk, das Zusatzelemente und Stäbe mit rechteckigem und quadratischem Querschnitt aufweist, besteht darin, dass durch die Wölbungen auf Grund der Auskehlungen eine Erhöhung der Stabilität ähnlich einem Brückengewölbe oder einem Gebäudegewölbe erzeugt wird. Dies gilt insbesondere für die Gestalt des Knotens, der durch den von den Ansatzelementen eingeschlossenen Bereich nach Art eines Gewölbes ausgebildet ist, wodurch sich die gegenüber einer reinen Rechteckform erhöhte Stabilität ergibt.
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein quaderförmiges Stabtragwerk gemäß Fig. 3. Dieses quaderförmige Stabtragwerk stellt sich im Prinzip als dreidimensionaler Rahmen dar. Der Raum im Inneren des Rahmens ist mit einem Füllmaterial ausgefüllt, z. B. Polystyrol. Stellt man sich vor, dass aus derartigen quaderförmigen Stabtragwerken eine Wand erstellt wird, so erkennt man, dass das aus Knoten 1 und Stäben 10 ausgebildete quaderförmige Stabtragwerk darüber hinaus sich quer zur Fläche erstreckende Stäbe 10a aufweist, die eine Trennstelle 50 aufweisen. Im Bereich dieser Trennstelle sind die Stäbe 10a durch ein Zwischenglied 55 mit niedriger Wärmeleitfähigkeit verbunden. Dieses Zwischenglied mit niedriger Wärmeleitfähigkeit sorgt dafür, dass zwischen der Innen- und der Außenseite der Wand keine Wärmebrücke durch die Stäbe 10 des quaderförmigen Stabtragwerkes gebildet wird. Das Zwischenglied 55 kann hierbei eine Hülse aus einem Stoff mit niedriger Wärmeleitfähigkeit sein, wobei durch dieses hülsenförmige Zwischenstück die Stäbe 10a steckbar aufnehmbar sind. Zur Erhöhung der Stabilität und zur Verminderung der Wärmeleitfähigkeit kann die Hülse etwa mittig einen Puffer 55a aus Vollmaterial aufweisen (Figur 3a).
Im Inneren des quaderförmigen Stabtragwerkes befindet sich der Füllstoff 56, beispielsweise ein Polystyrol. Das quaderförmige Stabtragwerk, dessen Stäbe und Knoten insbesondere aus Beton, und hier insbesondere aus einem hochfesten Beton, hergestellt sind, weist zu allen Seiten Öffnungen auf. Bei der Verwendung solcher quaderförmigen Stabtragwerke zur Führung von Installationsleitungen, insbesondere solche für Gas, Wasser, Strom, durch das Innere derartiger quaderförmiger Stabtragwerke durch den Füllstoff hindurch. Da der Füllstoff, vorzugsweise ein Polystyrol, leicht zu bearbeiten ist, ist nunmehr die Durchführung derartiger Versorgungs- leitungen relativ einfach und damit auch preiswert.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass auf einer Seite dieses quaderförmigen Stabtragwerkes eine Dampfbremse, eine Dampfsperre oder eine feuchteadaptiven Folie angeordnet ist.
Das quaderförmige Stabtragwerk gemäß Fig. 4 umfasst mehrere Knoten 1 , die durch Stäbe 10 miteinander in Verbindung stehen. Im Bereich der Knoten 1 sind Feder-/Dämpfersysteme 100 angeordnet, die den mit 120 bezeichneten Hohlkörper in alle drei Raumrichtungen elastisch beweglich dämpfend aufnehmen. Aus solchen quaderförmigen Stabtragwerken gemäß Fig. 4 kann ein gesamtes Gebäude erstellt werden, in dem nämlich mehrere derartiger quaderförmigen Stabtragwerke nebeneinander und/oder übereinander angeordnet werden und miteinander verbunden sind, wenn die einzelnen quaderförmigen Stabtragwerke Hohlkörper 120 aufnehmen, die als Wohnräume ausgebildet sind. Insbesondere wenn die Dämpfer des Feder-/Dämpfersystems 100 eines Stabtragwerkes eine zueinander unterschiedliche Dämpfungskennlinie aufweisen, besteht nicht die Gefahr, dass bei Erschütterungen, beispielsweise als Folge eines Erdbebens, sich die im quaderförmigen Stabtragwerk elastisch nachgiebig gelagerten Hohlkörper aufgrund etwaiger Resonanzen aufschwingen. Vielmehr ist denkbar, dass bei geeigneter Wahl der Dämpfungskennlinie der einzelnen Systeme eines jeden quaderförmigen Stabtragwerkes sich die auftretenden Schwingungen in dem hieraus hergestellten Gebäude zumindest partiell kompensieren, da sie sich teilweise gegenseitig auslöschen. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Masse und die Federkennlinie die Resonanzfrequenz bestimmen und der Dämpfer eines solchen Systems den Schwingungsweg in einem Frequenzbereich.

Claims

Ansprüche:
1. Stabtragwerk zur Bildung eines Rahmens, umfassend mehrere Knoten (1) und die Knoten (1) verbindende Stäbe (10), wobei jeder Stab (10) mindestens eine in Längsrichtung des Stabes (10) sich erstreckende Auskehlung (11, 12) aufweist, wobei sich die jeweilige Auskehlung (11 , 12) bis in den Knoten (1) fortsetzt.
2. Stabtragwerk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Knoten (1) mindestens zwei Ansatzelemente (2, 3, 4) zur Aufnahme jeweils eines Stabes (10) aufweist.
3. Stabtragwerk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (10) zwei parallel zueinander verlaufende Auskehlungen (11,12) aufweist, wobei zwischen den beiden Auskehlungen (11, 12) eine mittlere Kehllinie verläuft.
4. Stabtragwerk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich durch die Auskehlung (11, 12) eine Kehllinie (13) ergibt, die eine geringere Höhe (hi) als die Seitenflanke (15) des Stabes (10) aufweist.
5. Stabtragwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (In1) der Kehllinie (13) etwa 2/3 der Höhe der Seitenflanke (15) des Stabes (10) beträgt.
6. Stabtragwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansatzelement (2, 3, 4) des Knotens (1) eine Ausklinkung (8) aufweist, wobei der Stab (10) endseitig einen entsprechend der Form der Ausklinkung (8) ausgebildeten Schuh (20) aufweist, wobei der Schuh (20) mit dem Ansatzelement (2, 3, 4) im Bereich der Ausklinkung (8) insbesondere stoffschlüssig, z. B. durch Kleben, verbindbar ist.
7. Stabtragwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausklinkung (8) im Querschnitt nach Art eines ungleichschenkligen Trapezes ausgebildet ist.
8. Stabtragwerk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Auskehlungen (11, 12) gleich groß sind.
9. Stabtragwerk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Stabtragwerk (1) quaderförmig ausgebildet ist.
10. Stabtragwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen innerhalb des quaderförmigen Stabtragwerkes (1) durch ein Füllmaterial (56), das im Vergleich zu dem Material des Stabtragwerkes unterschiedlich ist, ausgefüllt ist.
11. Stabtragwerk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (56) ein wärmedämmender und/oder schallisolierender und/oder wärmespeichernder Stoff ist.
12. Stabtragwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, y~ v dass mehrere parallel zueinander verlaufendeffjtäbe (10a) eine Trennstelle (50) aufweisen, wobei die Stäbe an der Trennstelle durch ein Zwischenglied (55) mit niedriger Wärmeleitfähigkeit verbunden sind.
13. Stabtrag werk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mit Füllmaterial versehene quaderförmige Stabtragwerk auf einer Seite eine Dampfbremse oder Dampfsperre oder eine feuchtadaptive Folie aufweist.
14. Stabtragwerk nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass das quaderförmige Stabtragwerk einen Hohlkörper (120) in alle drei Raumrichtungen elastisch nachgiebig aufnimmt.
15. Stabtrag werk nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das quaderförmige Stabtragwerk mehrere Feder-/Dämpfersysteme (100) aufweist, an denen der Hohlkörper (120) aufgehängt ist.
16. Stabtragwerk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder-/Dämpfersysteme (100) im Zentrum eines Knotens (1) angeordnet sind.
17. Stabtragwerk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme der Feder-/Dämpfersysteme (100) das Stabtragwerk Aufnahmeelemente aufweist.
18. Stabtragwerk nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeelemente im Bereich der mittleren Kehllinie (13) angeordnet sind.
19. Stabtragwerk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder-/Dämpfersysteme (100) in ihrer Dämpfungskennlinie einstellbar sind.
20. Stabtragwerk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Stäbe (10) als auch die Knoten (1) aus Beton ausgebildet sind.
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