WO1994020698A1 - Single- or double-curvature single-layer lattice of rods and nodal joints - Google Patents

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WO1994020698A1
WO1994020698A1 PCT/EP1994/000646 EP9400646W WO9420698A1 WO 1994020698 A1 WO1994020698 A1 WO 1994020698A1 EP 9400646 W EP9400646 W EP 9400646W WO 9420698 A1 WO9420698 A1 WO 9420698A1
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node
rope
knot
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PCT/EP1994/000646
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Helmut Eberlein
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Mero-Raumstruktur Gmbh & Co. Würzburg
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    • E04B2001/3294—Arched structures; Vaulted structures; Folded structures with a faceted surface

Definitions

  • the invention relates to a single or double-curved single-layer framework made of rods and nodes, which is stiffened by a network of tensioned ropes which cross the nodes and are fixed to them.
  • Such a framework is known in dome form from DE3715228 C2.
  • the latter are stiffened in both diagonals by tensioned ropes, which are anchored in the floor at the edge of the half-timbered dome.
  • the truss dome has a first set of bars which are crossed by bars of a second set, the nodes being formed at the crossing points.
  • a screw bolt is inserted through two rods, each of which intersects at a node, and at its lower end, which protrudes from the rods, also serves to fix two clamping plates for the stiffening cables.
  • the cables used to stiffen the truss or network dome are therefore arranged below the truss rods.
  • the invention is therefore based on the object of simplifying the bracing of single or double curved single-layer truss or lattice works by means of ropes and also to improve the transmission of forces between the ropes and nodes of the truss.
  • each knot has a knot piece made of a flat hollow cylinder or approximated hollow cylinder or cup-shaped body, which is provided with two pairs of diametrically aligned holes, the axes of which cross the longitudinal axis of the knot piece,
  • a rope of the network is passed through each pair of holes in the node piece and can be fixed to the node piece by at least one locking screw arranged perpendicular to one of these holes in the node piece, and
  • the node pieces are massive cylindrical or ball-like bodies with corresponding through holes for the passage of the cables of the stiffening network.
  • Embodiments of the invention can be found in the subclaims.
  • a pair of rope feed-through holes in the axial direction of the node piece is offset from the other pair of rope feed-through holes by at least the diameter of a rope.
  • the cables can be passed straight through the knot at mutual intersection, which facilitates the bracing of cables, in particular with a larger diameter, for wide-span trusses, since the cables then do not rub at the intersection points.
  • a clamping piece is inserted between each locking screw and a rope, which has a concave clamping surface adapted to the rope cross-section, the clamping of the ropes in the node pieces is further improved, so that relatively large forces from the bracing network in the nodes of the truss can be transferred.
  • the embodiment of the invention according to claim 5 is also beneficial.
  • the geometry of the stiffening network can be varied according to the respective requirements.
  • Rope feed-through openings in a plane normal to the longitudinal axis of the node piece can be curved in pairs in the same or opposite sense. Furthermore, the rope leadthrough openings in the node piece can have the same radius of curvature.
  • the screws for fastening the bars of the framework to a node piece are each arranged at a level in the node piece that runs between the cables crossing in the node piece or intersects one of the two cables in the node piece, one obtains node pieces with particularly low overall height.
  • This in turn makes it possible, when using square tubes as truss bars, to keep their edge dimensions equal to the overall height of the node pieces, which also improves the overall appearance of the truss or latticework.
  • FIG. 1 shows a detail from a double-curved, single-layer framework, e.g. B. a truss dome;
  • FIG. 2 shows a plan view of a node of the half-timbered dome of FIG. 1 on an enlarged scale
  • FIG. 3 is a partial section along the line III-III in Fig. 2;
  • FIG. 4 shows a further top view of a knot similar to FIG. 2, but with an extended clamping piece between a locking screw and a rope;
  • Fig. 5 is a partial section along the line V-V in Fig. 4;
  • FIG. 6 is a view of the detail shown in FIG. 5 in the direction of arrow VI;
  • Figure 7 is a top view of the detail shown in Figure 5;
  • FIG. 9 shows a further top view of a knot similar to FIGS. 2 and 4, but with curved cable feedthrough openings in the knot piece;
  • Fig. 10 is a partial section along the line IX-IX in Fig. 9 on an enlarged scale and
  • FIG. 11 is a top view of the detail shown in FIG. 10;
  • FIG. 1 a section from a single-layer truss dome is shown as an exemplary embodiment in FIG. 1, which is composed of bars 10 and knot pieces 11, the bars 10 delimiting square meshes, each of which is in both diagonals by two sets of ropes 12 and 13 are stiffened.
  • the node pieces 11 all consist of essentially hollow cylinders of low overall height, each with four flattened areas 14, against which the rods 10 lie snugly with their ends.
  • cup-shaped bodies or the like could, for example, also be used as node pieces.
  • the rods 10 are, for example, made of square tubes and the overall height of the node pieces 11 preferably corresponds to the edge dimension of the rods 10. This enables the rods 10 to be connected flush with the two end faces of the node pieces 11, which facilitates covering of the truss dome, for example with glass elements.
  • the node pieces 11 and 11 'in the exemplary embodiments according to FIGS. 2 to 7 also contain two pairs of diametrically aligned bores 19 and 20, the axes ⁇ thus the longitudinal axis 21 of each node piece
  • the two bores 20, viewed in the axial direction of the node piece 11, 11 ', are arranged offset downwards by the diameter of one of the cables 12, 13 with respect to the two bores 19.
  • the cables 12 extend through the pairs of bores 19 in the knot pieces 11, 11 'and the run through the pairs of bores 20 in the knot pieces 11, 11' Ropes 13. Because of the arrangement of the bores 19 and 20 described above, the ropes 12, 13 intersect on the longitudinal axis 21 of the node pieces 11, each in a straight line, which is important when bracing the ropes 12 and 13 for stiffening the truss dome .
  • the screws 15 for fastening the rods 10 to the knot pieces 11 can run in a plane normal to the longitudinal axis 21 of the knot piece 11 and this plane preferably extends between the ropes 12, 13 which cross each other in the knot pieces 11, 11 '.
  • the ropes Due to the above arrangement, 12 and 13 run between the bars 10, specifically along the two diagonals of the square meshes of the truss dome delimited by four bars 10 each.
  • each node piece 11, 11 ' is provided with four threaded bores 21, the axes of which perpendicularly cross the axes of the bores 19 and 20.
  • Locking screws 22 are screwed into the threaded bores 21 and engage the cables 12 and 13 via interposed clamping pieces 23.
  • the clamping pieces 23 are provided with a concave clamping surface adapted to the cable cross section.
  • FIGS. 4 to 7 corresponds essentially to that of FIGS. 1 to 3, but in contrast to the latter, the clamping pieces 23 'switched on between the locking screws 22 and cables 12, 13 are of a length which corresponds to the wall thickness de Corresponds to the node piece 11 'outside of the flats 14. This creates a larger clamping area and even more reliable fixation of the ropes 12, 13 to the node pieces 11 '.
  • the bores 19 and 20 'in the node piece 11', through which the cables 12, 13 are passed, are correspondingly widened or milled upward to make room for the clamping pieces
  • the truss dome shown in each case as an exemplary embodiment in FIGS. 8, 8a also has a latticework made of bars 10 which are connected to one another by nodes 11 * '.
  • the network consisting of two groups of ropes 12 and 13 also serves to stiffen the single-layer truss dome.
  • FIGS. 8, 8a to 11 also essentially corresponds to that of FIGS. 4 to 7 and the same parts are therefore identified by the same reference numbers.
  • curved cable feed-through openings 19''and20'' are provided for the cables 12 and 13 in the knot piece 11''.
  • the cable feedthrough openings 19 ′′ and 20 ′′ are curved in pairs in a plane normal to the longitudinal axis of the node piece 11 ′′ in the opposite sense. However, they could also be curved in the same sense.
  • the cable feedthrough openings 19 ′′ and 20 ′′ all have, for example, the same half-radius of curvature.
  • the geometry of the stiffening network can the ropes 12 and 13 varied and the respective geometry of the truss dome from the rods 10 and node pieces 11 '* are adapted.
  • the shape of the square mesh of the truss dome delimited by the bars 10 can change considerably depending on their geometry. This requires the deflection of the cables 12 and 13 shown in FIGS. 9 and 11.
  • the clamping pieces 23 ′′ between the cables 12, 13 and the locking screws 22 are designed with the same radius of curvature as the cable through openings 19 ′′ and 20 ''. Their function otherwise corresponds to that of the clamping pieces 23 * in the execution orm according to FIGS. 4 to 7.
  • the node pieces 11 ′′ with their curved cable feedthrough openings 19 ′′ and 20 ′′ are preferably produced using the casting technique.
  • the ropes 12, 13 used for stiffening are preferably spiral ropes made of high-strength steel.

Abstract

In order to stabilize single- or double-curvature single-layer lattices of rods and nodal joints, prior art methods call for the lattices to be reinforced by a network of tensioned ropes. A prior art lattice of this kind contains pairs of ropes which have to cross the joints off-centre since they have to be passed under a central screw fastener of the joints of the corresponding lattice. Such pairs of ropes increase the cost of the reinforcing network, however. In addition, the reinforcing network suspended beneath the lattice results in relatively high-projecting joints. The invention resolves these problems by virtue of the fact that the joints (11) are made up of flat hollow cylinders which each have two pairs of bores (19, 20) located diametrically opposite each other so that the axes of the bores intersect the longitudinal axis (21) of each joint (11). Passing through each pair of bores (19, 20) are the ropes (12, 13) of the reinforcing network. Locking screws (22) in the joint (11) secure the ropes (12, 13) in the joint (11). The rods (10) of the lattice are bolted on to the joint (11) between the bores (19, 20) through which the ropes (12, 13) pass.

Description

Einfach oder doppeltgekrümmtes einlagiges Fachwerk aus Single or double-curved single-layer truss
Stäben und KnotenRods and knots
Die Erfindung bezieht sich auf ein einfach oder doppeltgekrümmtes einlagiges Fachwerk aus Stäben und Knoten, welches durch ein Netzwerk aus gespannten Seilen ausgesteift ist, welche die Knoten kreuzen und an diesen fixiert sind.The invention relates to a single or double-curved single-layer framework made of rods and nodes, which is stiffened by a network of tensioned ropes which cross the nodes and are fixed to them.
Ein derartiges Fachwerk ist in Kuppelform durch die DE3715228 C2 bekannt. Um diese Fachwerk-Kuppel bzw. deren viereckige Maschen zu stabilisieren, sind letztere jeweils in beiden Diagonalen durch gespannte Seile ausgesteift, die am Rand der Fachwerk-Kuppel im Boden verankert sind. Die Fachwerkkuppel weist eine erste Schar von Stäben auf, die durch Stäbe einer zweiten Schar gekreuzt werden, wobei an den Kreuzungεpunkten die Knoten entstehen. Durch zwei sich jeweils an einem Knoten kreuzende Stäbe ist in einer einfachsten Ausführungsform ein Schraubbolzen hindurchgesteckt, der an seinem unteren, aus den Stäben herausragenden Ende auch zur Fixierung von zwei Klemmplatten für die aussteifenden Seile dient. Die der Aussteifung der Fachwerk- oder Netzwerk-Kuppel dienenden Seile sind daher unterhalb der Fachwerk-Stäbe angeordnet. Da die Klemmplatten an jedem Knoten mittels nur eines langen zentralen Schraubbolzens verspannt werden, ist es aus Symmetriegründen erforderlich, für die zweifache diagonale Aussteifung der viereckigen Maschen der Fachwerkkuppel jeweils Paare von Seilen vorzusehen, die sich an den Knoten seitlich von dem zentralen Schraubbolzen kreuzen. Dadurch wird diese Aussteifung der Fachwerk-Kuppel aber entsprechend aufwendig und die Kraftübertragung an den Knoten ist verbesserungsbedürftig. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Aussteifung von einfach oder doppel gekrümmten einlagigen Fach- oder Gitterwerken mittels Seilen zu vereinfachen und auch die Kräfteübertragung zwischen den Seilen und Knoten des Fachwerks zu verbessern.Such a framework is known in dome form from DE3715228 C2. In order to stabilize this half-timbered dome or its square mesh, the latter are stiffened in both diagonals by tensioned ropes, which are anchored in the floor at the edge of the half-timbered dome. The truss dome has a first set of bars which are crossed by bars of a second set, the nodes being formed at the crossing points. In a simplest embodiment, a screw bolt is inserted through two rods, each of which intersects at a node, and at its lower end, which protrudes from the rods, also serves to fix two clamping plates for the stiffening cables. The cables used to stiffen the truss or network dome are therefore arranged below the truss rods. Since the clamping plates at each node are braced using only one long central screw bolt, it is necessary for symmetry reasons to provide pairs of ropes for the double diagonal bracing of the square meshes of the truss dome, which cross at the nodes laterally from the central screw bolt. As a result, this stiffening of the truss dome is correspondingly complex and the power transmission to the nodes needs to be improved. The invention is therefore based on the object of simplifying the bracing of single or double curved single-layer truss or lattice works by means of ropes and also to improve the transmission of forces between the ropes and nodes of the truss.
Gemäß der Erfindung wird obige Aufgabe dadurch gelöst, daßAccording to the invention the above object is achieved in that
a) jeder Knoten ein Knotenstück aus einem flachen Hohl- zylinder oder angenäherten Hohlzylinder oder napfförmigen Körper aufweist, der mit zwei Paare von diametral aufeinander ausgerichtete Bohrungen versehen ist, deren Achsen die Längsachse des Knotenstücks kreuzen,a) each knot has a knot piece made of a flat hollow cylinder or approximated hollow cylinder or cup-shaped body, which is provided with two pairs of diametrically aligned holes, the axes of which cross the longitudinal axis of the knot piece,
b) durch jedes Paar von Bohrungen im Knotenstück ein Seil des Netzwerks hindurchgeführt ist, welches durch mindestens eine senkrecht zu einer dieser Bohrungen im Knotenstück angeordnete Arretierschraube am Knotenstück fixierbar ist undb) a rope of the network is passed through each pair of holes in the node piece and can be fixed to the node piece by at least one locking screw arranged perpendicular to one of these holes in the node piece, and
c) die Stäbe des Fachwerks zwischen den Bohrungen zur Durchführung der Seile am Knotenstück angeschraubt sind.c) the bars of the truss are screwed between the holes for the passage of the ropes on the node piece.
Dadurch ist es möglich, die diagonale Aussteifung der viereckigen Maschen eines einlagigen einfach oder doppelt gekrümmten Fachwerks in beiden Richtungen mit nur einem einfachen Seil durchzuführen. Die in beiden Diagonalen verlaufenden Seile kreuzen sich dabei vorteilhaft auf der Längsachse der Knotenstücke inner¬ halb der selben, was die Kräfteeinleitung in die Knoten des Fach- oder Gitterwerks verbessert. In vorteilhafter Weise befinden sich auch die Arretiermittel zur Fixierung der Seile an den Knotenstücken innerhalb der- selben. Die Erfindung führt somit bei den in Rede εtehenden Fach- oder Gitterwerken zu einer Material¬ einsparung und verbesserten Statik im Bereich der Knoten. Die Verwendung von nur "Einfach-Seilen" für die Aussteifungszwecke führt auch zur einer optisch leichteren Auεεteifungskonstruktion.This makes it possible to brace the square meshes of a single-layer single or double-curved truss diagonally in both directions with just a single rope. The ropes running in both diagonals advantageously intersect on the longitudinal axis of the node pieces within the same, which improves the introduction of forces into the nodes of the truss or latticework. The locking means for fixing the ropes to the knot pieces are also advantageously located within the the same. The invention thus leads to a saving of material and improved statics in the area of the nodes in the specialist or lattice works in question. The use of only "single ropes" for the reinforcement purposes also leads to an optically lighter reinforcement construction.
Eine alternative Lösung obiger Aufgabe geht aus Anspruch 2 hervor. Bei dieser sind die Knotenstücke massive zylindrische oder kugelähnliche Körper mit entsprechenden Durchgangsbohrungen zur Durchführung der Seile des aussteifenden Netzwerks.An alternative solution to the above problem can be found in claim 2. In this case, the node pieces are massive cylindrical or ball-like bodies with corresponding through holes for the passage of the cables of the stiffening network.
Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen. So ist ein Paar von Seil-Durchführungsbohrungen in Achsrichtung des Knotenstücks gegenüber dem anderen Paar von Seil-Durchführungsbohrungen um mindestens den Durchmesser eines Seil versetzt. Dadurch ist eine geradlinige Durchführung der Seile durch das Knotenstück bei gegenseitiger Kreuzung möglich, was die Verspannung von Seilen insbesondere mit größerem Durchmesser für weitgespannte Fachwerke erleichtert, denn die Seile reiben sich dann nicht an den Kreuzungsεtellen.Embodiments of the invention can be found in the subclaims. Thus, a pair of rope feed-through holes in the axial direction of the node piece is offset from the other pair of rope feed-through holes by at least the diameter of a rope. As a result, the cables can be passed straight through the knot at mutual intersection, which facilitates the bracing of cables, in particular with a larger diameter, for wide-span trusses, since the cables then do not rub at the intersection points.
Wenn nach noch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zwischen jeder Arretierεchraube und einem Seil ein Klemmεtück eingebracht ist, das eine konkave, dem Seilquerschnitt angepaßte Klemmfläche aufweist, wird die Klemmung der Seile in den Knotenstύcken weiter verbeεεert, sodaß auch relativ große Kräfte aus dem ausεteifenden Netzwerk in die Knotenstücke des Fachwerkε übertragen werden können. In diesem Sinne förderllich ist auch die Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 5. Wenn nach noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung anstelle der Seil-Durchführungsbohrungen gekrümmte Seil-Durchführungsöffnungen im Knotenstück vorgesehen sind, kann die Geometrie des aussteifenden Netzwerks entsprechend den jeweiligen Anforderungen variiert werden. Dabei können dieIf, according to yet another embodiment of the invention, a clamping piece is inserted between each locking screw and a rope, which has a concave clamping surface adapted to the rope cross-section, the clamping of the ropes in the node pieces is further improved, so that relatively large forces from the bracing network in the nodes of the truss can be transferred. In this sense, the embodiment of the invention according to claim 5 is also beneficial. If, according to yet another embodiment of the invention, instead of the cable feedthrough holes, curved cable feedthrough openings are provided in the node piece, the geometry of the stiffening network can be varied according to the respective requirements. The
Seil-Durchführungsöffnungen in einer Ebene normal zur Längsachse des Knotenstückes paarweise im gleichen oder entgegengesetzten Sinn gekrümmt ausgebildet sein. Ferner können die Seil-Durchführungsδffnungen im Knotenstück den gleichen Krümmungshalbmesser aufweisen.Rope feed-through openings in a plane normal to the longitudinal axis of the node piece can be curved in pairs in the same or opposite sense. Furthermore, the rope leadthrough openings in the node piece can have the same radius of curvature.
Wenn nach noch einer weiteren Ausbildung der Erfindung die Schrauben zur Befestigung der Stäbe des Fachwerks an jeweils einem Knotenstück auf einem Niveau im Knotenstück angeordnet sind, welches zwischen den sich im Knotenεtück kreuzenden Seilen verläuft oder eineε der zwei Seile im Knotenstück schneidet, erreicht man Knotenstücke mit besonders geringer Bauhöhe. Dadurch ist es wiederum möglich, bei Verwendung von Vierkantrohren als Fachwerkstäbe deren Kantenabmessung gleich der Bauhöhe der Knotenstücke zu halten, was auch die Optik des Fach- oder Gitterwerks insgesamt verbessert.If, according to yet another embodiment of the invention, the screws for fastening the bars of the framework to a node piece are each arranged at a level in the node piece that runs between the cables crossing in the node piece or intersects one of the two cables in the node piece, one obtains node pieces with particularly low overall height. This in turn makes it possible, when using square tubes as truss bars, to keep their edge dimensions equal to the overall height of the node pieces, which also improves the overall appearance of the truss or latticework.
Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen von Ausführungsbeispielen erläutert: Es zeigen:The invention is subsequently explained on the basis of the drawings of exemplary embodiments:
Fig. 1 einen Ausεchnitt auε einem doppelt gekrümmten einlagigen Fachwerk, z. B. einer Fachwerkkuppel;1 shows a detail from a double-curved, single-layer framework, e.g. B. a truss dome;
Fig. 2 eine Drauf icht auf einen Knoten der Fachwerk¬ kuppel der Fig. 1 im vergrößerten Maßstab;2 shows a plan view of a node of the half-timbered dome of FIG. 1 on an enlarged scale;
Fig. 3 einen Teilschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2; Fig. 4 eine weitere Draufsicht eines Knotens ähnlich der Fig. 2, jedoch mit einem verlängerten Klemmstück zwischen einer Arretierschraube und einem Seil;Fig. 3 is a partial section along the line III-III in Fig. 2; FIG. 4 shows a further top view of a knot similar to FIG. 2, but with an extended clamping piece between a locking screw and a rope;
Fig. 5 einen Teilschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4;Fig. 5 is a partial section along the line V-V in Fig. 4;
Fig. 6 eine Ansicht des in Fig. 5 gezeigten Details in Blickrichtung des Pfeils VI;FIG. 6 is a view of the detail shown in FIG. 5 in the direction of arrow VI;
Fig. 7 eine Draufsicht des in Fig. 5 gezeigten Details;Figure 7 is a top view of the detail shown in Figure 5;
Fig. 8 je einen Ausschnitt aus einer einlagigen und 8a Fachwerkkuppel mit einem aussteifenden Netzwerk aus Seilen ähnlich Fig. 1, wobei jedoch hier das Netzwerk eine von Fig. 1 abweichende Geometrie aufweist;8 each a section of a single-layer and 8a truss dome with a stiffening network of ropes similar to FIG. 1, but here the network has a geometry different from FIG. 1;
Fig. 9 eine weitere Draufsicht eines Knotens ähnlich den Fig. 2 und 4, jedoch mit gekrümmten Seil- Durchführungsöffnungen im Knotenstück;FIG. 9 shows a further top view of a knot similar to FIGS. 2 and 4, but with curved cable feedthrough openings in the knot piece;
Fig. 10 einen Teil-Schnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 9 in vergrößertem Maßstab undFig. 10 is a partial section along the line IX-IX in Fig. 9 on an enlarged scale and
Fig. 11 eine Draufsicht des in Fig. 10 gezeigten Details,11 is a top view of the detail shown in FIG. 10;
Zur Erläuterung der Erfindung ist als Ausführungsbeispiel in Fig. 1 ein Ausεchnitt aus einer einlagigen Fachwerk-Kuppel gezeigt, die sich aus Stäben 10 und Knotenstücken 11 zusammensetzt, wobei die Stäbe 10 Viereckmaschen begrenzen, welche jeweils in beiden Diagonalen durch zwei Scharen von Seilen 12 und 13 ausgesteift sind. Die Knotenstücke 11 bestehen bei den gewählten Ausführungsbeispielen alle aus im wesentlichen Hohlzylinder geringer Bauhöhe mit jeweils vier Abflachungen 14, an welchen die Stäbe 10 mit ihren Stirnenden satt anliegen. Anstelle dieser angenäherten Hohlzylinder könnten als Knotenstücke beispielsweise auch napfförmige Körper oder dergleichen verwendet werden. Die Stäbe 10 sind beispielεweise aus Vierkantrohren hergestellt und die Bauhöhe der Knotenstücke 11 entspricht vorzugsweiεe der Kantenabmeεεung der Stäbe 10. Dadurch ist ein bündiger Anschluß der Stäbe 10 gegenüber den beiden Stirnseiten der Knotenstücke 11 möglich, was die Eindeckung der Fachwerkkuppel beispielεweise mit Glaselementen erleichtert.To illustrate the invention, a section from a single-layer truss dome is shown as an exemplary embodiment in FIG. 1, which is composed of bars 10 and knot pieces 11, the bars 10 delimiting square meshes, each of which is in both diagonals by two sets of ropes 12 and 13 are stiffened. In the selected exemplary embodiments, the node pieces 11 all consist of essentially hollow cylinders of low overall height, each with four flattened areas 14, against which the rods 10 lie snugly with their ends. Instead of these approximated hollow cylinders, cup-shaped bodies or the like could, for example, also be used as node pieces. The rods 10 are, for example, made of square tubes and the overall height of the node pieces 11 preferably corresponds to the edge dimension of the rods 10. This enables the rods 10 to be connected flush with the two end faces of the node pieces 11, which facilitates covering of the truss dome, for example with glass elements.
An jedem Knotenstück 11 der Fachwerkkuppel sind vier StäbeThere are four bars on each node piece 11 of the truss dome
10 mittels Schrauben 15 befestigt, die sich durch Bohrungen 16 im Knotenstück 11 und jeweils einer Lochplatte 17 erstrecken. Die Lochplatten 17 sind in die Stäbe 10 nahe deren Stirnenden eingeschweißt. Die Köpfe der Schrauben 15 werden beim Anziehen der Muttern 18 gegen die Lochplatten 17 gedrückt, wodurch wiederum die Stäbe 10 mit ihren Stirnenden gegen die Abflachungen 14 am Knotenstück 11 gehalten werden.10 fastened by means of screws 15 which extend through bores 16 in the node piece 11 and in each case a perforated plate 17. The perforated plates 17 are welded into the rods 10 near their front ends. The heads of the screws 15 are pressed against the perforated plates 17 when the nuts 18 are tightened, as a result of which the ends of the rods 10 are held against the flats 14 on the knot piece 11.
Die Knotenstücke 11 bzw. 11' bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2 bis 7 enthalten ferner zwei Paare von diametral aufeinander ausgerichtete Bohrungen 19 und 20, der Achsen εomit die Längsachεe 21 jedeε KnotenstücksThe node pieces 11 and 11 'in the exemplary embodiments according to FIGS. 2 to 7 also contain two pairs of diametrically aligned bores 19 and 20, the axes ε thus the longitudinal axis 21 of each node piece
11 kreuzen. Außerdem sind die zwei Bohrungen 20, in Achsrichtung des Knotenstücks 11, 11' betrachtet, um den Durchmesεer eines der Seile 12, 13 gegenüber den zwei Bohrungen 19 nach unten verεetzt angeordnet. Durch die Paare von Bohrungen 19 in den Knotenstücken 11, 11' erstrecken sind die Seile 12 und durch die Paare von Bohrungen 20 in den Knotenstücken 11, 11' verlaufen die Seile 13. Aufgrund der oben beschriebenen Anordnung der Bohrungen 19 und 20 kreuzen sich die Seile 12, 13 auf der Längsachse 21 der Knotenstücke 11 und zwar jeweils in einem gradlinigen Verlauf, was beim Spannen der Seile 12 und 13 zur Aussteifung der Fachwerkkuppel von Bedeutung ist.11 cross. In addition, the two bores 20, viewed in the axial direction of the node piece 11, 11 ', are arranged offset downwards by the diameter of one of the cables 12, 13 with respect to the two bores 19. The cables 12 extend through the pairs of bores 19 in the knot pieces 11, 11 'and the run through the pairs of bores 20 in the knot pieces 11, 11' Ropes 13. Because of the arrangement of the bores 19 and 20 described above, the ropes 12, 13 intersect on the longitudinal axis 21 of the node pieces 11, each in a straight line, which is important when bracing the ropes 12 and 13 for stiffening the truss dome .
Die Schrauben 15 zur Befestigung der Stäbe 10 an den Knotenstücken 11 können in einer Ebene normal zur Längsachse 21 des Knotenstückes 11 verlaufen und vorzugsweise erstreckt sich diese Ebene zwischen den sich in den Knotenstücken 11, 11', jeweils kreuzenden Seilen 12, 13. Die Seile 12 und 13 verlaufen aufgrund obiger Anordnung zwischen den Stäben 10, und zwar entlang den beiden Diagonalen der durch je vier Stäbe 10 begrenzten Viereckmaschen der Fachwerk-Kuppel.The screws 15 for fastening the rods 10 to the knot pieces 11 can run in a plane normal to the longitudinal axis 21 of the knot piece 11 and this plane preferably extends between the ropes 12, 13 which cross each other in the knot pieces 11, 11 '. The ropes Due to the above arrangement, 12 and 13 run between the bars 10, specifically along the two diagonals of the square meshes of the truss dome delimited by four bars 10 each.
Zur Aussteifung der Fachwerkkuppel werden, wie schon erwähnt, die Seile 12 und 13 gespannt am Boden am Rand der Fachwerk-Kuppel verankert, und an den Knotenstücken 11, 11' fixiert. Zu diesem Zweck ist jedes Knotenstück 11, 11' mit vier Gewindebohrungen 21 versehen, deren Achsen senkrecht die Achsen der Bohrungen 19 und 20 kreuzen. In die Gewindebohrungen 21 sind Arretierschrauben 22 eingedreht, die über zwischengeschaltete Klemmstücke 23 an den Seilen 12 bzw. 13 angreifen. Die Klemmstücke 23 sind mit einer konkaven, dem Seilquerschnitt angepaßten Klemmfläche versehen.To stiffen the truss dome, as already mentioned, the ropes 12 and 13 are anchored tensioned on the floor at the edge of the truss dome and fixed to the node pieces 11, 11 '. For this purpose, each node piece 11, 11 'is provided with four threaded bores 21, the axes of which perpendicularly cross the axes of the bores 19 and 20. Locking screws 22 are screwed into the threaded bores 21 and engage the cables 12 and 13 via interposed clamping pieces 23. The clamping pieces 23 are provided with a concave clamping surface adapted to the cable cross section.
Das in den Fig. 4 bis 7 gezeigte Auεführungsbeispiel entspricht im wesentlichen demjenigen der Fig. 1 bis 3, im Gegenεatz zu letzterem εind jedoch die zwiεchen den Arretierεchrauben 22 und Seilen 12, 13 eingeεchalteten Klemmstücke 23' in einer Länge ausgeführt, die der Wanddicke deε Knotenstücks 11' außerhalb der Abflachungen 14 entspricht. Dadurch wird eine größere Klemmfläche und noch zuverlässigere Fixierung der Seile 12, 13 an den Knotenstücken 11' erreicht. Die Bohrungen 19 und 20' im Knotenstück 11', durch welche die Seile 12, 13 hindurchgeführt sind, sind nach oben entsprechend erweitert bzw. ausgefräst, um Platz für die KlemmstückeThe exemplary embodiment shown in FIGS. 4 to 7 corresponds essentially to that of FIGS. 1 to 3, but in contrast to the latter, the clamping pieces 23 'switched on between the locking screws 22 and cables 12, 13 are of a length which corresponds to the wall thickness de Corresponds to the node piece 11 'outside of the flats 14. This creates a larger clamping area and even more reliable fixation of the ropes 12, 13 to the node pieces 11 '. The bores 19 and 20 'in the node piece 11', through which the cables 12, 13 are passed, are correspondingly widened or milled upward to make room for the clamping pieces
23 zu schaffen, welche mittig mit einer Aussparung23 to create, which in the middle with a recess
24 versehen sind, in welche die Arretierschraube 22 eingreift. In den Fig. 5-6 ist nur eine der zwei nach oben erweiterten Seildurchführungs-Bohrungen 19' gezeigt. Aber auch alle anderen Bohrungen 19' und 20' für die Durchführung der Seile 12, 13 im Knotenstück 11' sind in entsprechender Weise nach oben erweitert.24 are provided, in which the locking screw 22 engages. 5-6, only one of the two rope lead-through holes 19 'widened upward is shown. But also all other bores 19 'and 20' for the passage of the ropes 12, 13 in the node piece 11 'are expanded in a corresponding manner.
Auch die als Ausführungsbeispiel in Fig. 8, 8a in je einem Ausschnitt gezeigte Fachwerkkuppel weist ein Gitterwerk aus Stäben 10 auf, die durch Knoten 11* ' miteinander verbunden sind.The truss dome shown in each case as an exemplary embodiment in FIGS. 8, 8a also has a latticework made of bars 10 which are connected to one another by nodes 11 * '.
Das aus zwei Scharen von Seilen 12 und 13 bestehende Netzwerk dient auch hier der Aussteifung der einlagigen Fachwerkkuppel.The network consisting of two groups of ropes 12 and 13 also serves to stiffen the single-layer truss dome.
Das in den Fig. 8, 8a bis 11 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht auch im wesentlichen demjenigen der Fig. 4 bis 7 und gleiche Teile sind daher mit den selben Bezugszahlen gekennzeichnet. Anstelle der Seildurchführungs-Bohrungen 19' sind hier jedoch gekrümmte Seildurchführungs-Öffnungen 19'' und 20'' für die Seile 12 bzw. 13 im Knotenstück 11' 'vorgesehen. Beim Ausführungεbeispiel sind die Seil- Durchführungsöffnungen 19'' und 20 '' in einer Ebene normal zur Längsachse des Knotenstücks 11' ' paarweise in entgegengesetzem Sinn gekrümmt ausgebildet. Sie könnten jedoch auch im gleichen Sinn gekrümmt sein. Außerdem weisen die Seil-Durchführungsöffnungen 19'' und 20'' beispielsweise alle den gleichen Krümmungshalbmesεer auf. Dadurch kann die Geometrie deε aussteifenden Netzwerks aus den Seile 12 und 13 variiert und der jeweiligen Geometrie der Fachwerkkuppel aus den Stäben 10 und Knotenstücken 11' * angepaßt werden. Dabei ist zu beachten, daß die Form der durch die Stäbe 10 begrenzten Viereckmaschen der Fachwerkkuppel sich je nach deren Geometrie erheblich verändern kann. Dies erfordert die in den Fig. 9 und 11 gezeigte Umlenkung der Seile 12 und 13. Die Klemmstücke 23' ' zwischen den Seilen 12, 13 und den Arretierschrauben 22 sind mit dem gleichen Krümmungsradius ausgebildet, wie die Seil-Durchgangsöffnungen 19'' und 20''. Ihre Funktion entspricht ansonsten derjenigen der Klemmstücke 23* bei der Ausführungs orm nach Fig. 4 bis 7.The exemplary embodiment shown in FIGS. 8, 8a to 11 also essentially corresponds to that of FIGS. 4 to 7 and the same parts are therefore identified by the same reference numbers. Instead of the cable feed-through holes 19 ', curved cable feed-through openings 19''and20''are provided for the cables 12 and 13 in the knot piece 11''. In the exemplary embodiment, the cable feedthrough openings 19 ″ and 20 ″ are curved in pairs in a plane normal to the longitudinal axis of the node piece 11 ″ in the opposite sense. However, they could also be curved in the same sense. In addition, the cable feedthrough openings 19 ″ and 20 ″ all have, for example, the same half-radius of curvature. As a result, the geometry of the stiffening network can the ropes 12 and 13 varied and the respective geometry of the truss dome from the rods 10 and node pieces 11 '* are adapted. It should be noted that the shape of the square mesh of the truss dome delimited by the bars 10 can change considerably depending on their geometry. This requires the deflection of the cables 12 and 13 shown in FIGS. 9 and 11. The clamping pieces 23 ″ between the cables 12, 13 and the locking screws 22 are designed with the same radius of curvature as the cable through openings 19 ″ and 20 ''. Their function otherwise corresponds to that of the clamping pieces 23 * in the execution orm according to FIGS. 4 to 7.
Die Knotenstücke 11' ' mit ihren gekrümmten Seil-Durchführungsöffnungen 19' ' und 20' ' werden vorzugsweise durch Anwendung der Gußtechnik hergestellt.The node pieces 11 ″ with their curved cable feedthrough openings 19 ″ and 20 ″ are preferably produced using the casting technique.
Die zur Aussteifung verwendeten Seile 12, 13 sind bevorzugt Spiralseile aus hochfestem Stahl. The ropes 12, 13 used for stiffening are preferably spiral ropes made of high-strength steel.

Claims

PatentansprücheClaims
Einfach oder doppelt gekrümmtes einlagiges Fachwerk aus Stäben und Knoten, welches durch ein Netzwerk aus gespannten Seilen ausgesteift ist, welche die Knoten kreuzen und an diesen fixiert εind, dadurch gekenn¬ zeichnet, daßSingle or double curved single-layer framework made of rods and knots, which is braced by a network of tensioned ropes which cross the knots and are fixed to them, characterized in that
a) jeder Knoten ein Knotenstück (11) aus einem flachen Hohlzylinder oder angenäherten Hohlzylinder oder napfförmigen Körper aufweist, der mit zweia) each knot has a knot piece (11) from a flat hollow cylinder or approximate hollow cylinder or cup-shaped body, with two
Paare von diametral aufeinander ausgerichtete Bohrungen (19,20) versehen ist, deren Achsen die Längsachse (21) des Knotenstücks (11) kreuzen,Pairs of diametrically aligned bores (19, 20) are provided, the axes of which cross the longitudinal axis (21) of the node piece (11),
b) durch jedes Paar von Bohrungen (19,20) im Knotenstück (11) ein Seil (12,13) des Netzwerks hindurchgeführt ist, welches durch mindestens eine senkrecht zur einer dieser Bohrungen (19, 20) im Knotenstück (11) angeordnete Arretierεchraube (22) am Knotenεtück (11) fixierbar ist undb) a rope (12, 13) of the network is passed through each pair of bores (19, 20) in the node piece (11) and is passed through at least one locking screw arranged perpendicular to one of these bores (19, 20) in the node piece (11) (22) can be fixed on the node piece (11) and
c) die Stäbe (10) des Fachwerks zwischen den Bohrungen (19, 20) zur Durchführung der Seile (12, 13) am Knotenstück (11) angeschraubt sind.c) the bars (10) of the framework between the holes (19, 20) for the passage of the ropes (12, 13) are screwed onto the node piece (11).
Einfach oder doppelt gekrümmtes einlagiges Fachwerk aus Stäben und Knoten, welches durch ein Netzwerk aus gespannten Seilen ausgesteift ist, welche die Knoten kreuzen und an diesen fixiert sind, dadurch gekenn¬ zeichnet, daßSingle or double-curved single-layer framework made of rods and nodes, which is braced by a network of tensioned ropes which cross the nodes and are fixed to them, characterized in that
a) jeder Knoten ein Knotenstück aus einem flachen vollen Zylinder oder einem kugelähnlichem Körper aufweist, der mit zwei Durchgangsbohrungen versehen ist, deren Achsen die Längsachse bzw. Hauptachse des Knotenstückes kreuzen;a) each knot a knot piece from a flat full cylinder or a ball-like body which is provided with two through holes, the axes of which cross the longitudinal axis or main axis of the node piece;
b) durch jede Durchgangsbohrung im Knotenstück ein Seil des Netzwerks hindurchgeführt ist, welches durch mindestens eine senkrecht zu jeder Durchgangsbohrung im Knotenstück angeordnete Arretierschraube am Knotenstück fixierbar ist undb) a rope of the network is passed through each through-hole in the knot piece and can be fixed to the knot piece by at least one locking screw arranged perpendicular to each through-hole in the knot piece, and
c) die Stäbe des Fachwerks zwischen den Bohrungen zur Durchführung der Seile am Knotenstück angeschraubt sind.c) the bars of the truss are screwed between the holes for the passage of the ropes on the node piece.
3. Fachwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von Seil-Durchführungsbohrungen (19) in Achsrichtung des Knotenstücks (11) gegenüber dem anderen Paar von Seil-Durchführungsbohrungen (20) um mindestens den Durchmesser eines Seils (12, 13) versetzt ist.3. Truss according to claim 1, characterized in that a pair of rope through holes (19) in the axial direction of the node piece (11) relative to the other pair of rope through holes (20) by at least the diameter of a rope (12, 13) is.
. Fachwerk nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeder Arretierschraube (22) und einem Seil (12, 13) ein Klemmstück (23) eingebracht ist, das eine konkave, dem Seilquerschnitt angepaßte Klemmfläche aufweist.. Truss according to claim 1 or 3, characterized in that between each locking screw (22) and a rope (12, 13) a clamping piece (23) is introduced, which has a concave clamping surface adapted to the rope cross section.
5. Fachwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Klemmstücks (23' und 23' ') der Wanddicke des das Knotenstück (11' , 11' *) bildenden Hohlzylinders oder napfförmigen Körpers entspricht.5. Truss according to claim 4, characterized in that the length of the clamping piece (23 'and 23' ') corresponds to the wall thickness of the hollow piece (11', 11 '*) forming the hollow cylinder or cup-shaped body.
6. Fachwerk nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Seil-Durchführungs¬ bohrungen gekrümmte Seil-Durchführungsöffnungen (19'', 20'') im Knotenstück (11*') vorgesehen sind.6. Truss according to one of claims 1, 3 or 4, characterized in that instead of the rope-through bores, curved rope through-openings (19 '', 20 '') are provided in the node piece (11 * ').
7. Fachwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seil-Durchführungsöffnungen (19'', 20'') in einer Ebene normal zur Längsachse (21) des Knotenstücks (11'') paarweise im gleichen oder entgegengesetzten Sinn gekrümmt ausgebildet sind.7. Truss according to claim 6, characterized in that the cable feed-through openings (19 '', 20 '') in a plane normal to the longitudinal axis (21) of the node piece (11 '') are curved in pairs in the same or opposite sense.
8. Fachwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Seil-Durchführungsöffnungen (19'', 20'*) im Knotenstück (11*') den gleichen Krümmungshalbmesser aufweisen.8. Truss according to claim 7, characterized in that the cable feed-through openings (19 '', 20 '*) in the node piece (11 *') have the same radius of curvature.
9. Fachwerk nach einem der Ansprüche 1, 2-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (15) zur Befestigung der Stäbe (10) des Fachwerks an jeweils einem Knoten¬ stück (11) auf einem Niveau im Knotenstück (11) angeordnet sind, welches zwischen den sich im Knotenstück (11) kreuzenden Seilen (12, 13) verläuft oder eines der zwei Seile (12, 13) im Knotenstück (11) schneidet. 9. Truss according to one of claims 1, 2-8, characterized in that the screws (15) for fastening the bars (10) of the truss are each arranged on a node piece (11) at one level in the node piece (11) which runs between the ropes (12, 13) crossing in the knot piece (11) or cuts one of the two ropes (12, 13) in the knot piece (11).
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