WO2004065708A1

WO2004065708A1 - Knotenpunktverbindung für raumgitterkonstruktionen

Info

Publication number: WO2004065708A1
Application number: PCT/IB2004/000033
Authority: WO
Inventors: Georg M. DÜRDOTH
Original assignee: Duerdoth Georg M
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2004-01-12
Publication date: 2004-08-05
Also published as: DE10301883B3

Abstract

Der zusammengesetzte Knoten (28, 46) mit Iosbaren Streben (29, 67, 68) dient der Verbindung von Streben in Raumfachwerken. Der Knoten ist aus einfach herzustellenden Teilen, die ineinander gesteckt oder verschraubt oder verklebt werden, hersteilbar and erlaubt eine Vielzahl von Verbindungen in verschiedene Richtungen and in verschiedenen Ebenen. Die Besonderheit besteht darin, dass die Streben zwischen einzelnen Knotenteilen geklemmt werden und über these Klemmung die Kraftübertragung kraftschlüssig und/oder formschlüssig erfolgt. Die Klemmung geschieht mittels einer durch die Streben geführten Querverschraubung. Eine derartig aufgebaute Raumgitterkonstruktion ist damit auch gewichtsmässig Ieicht and trotzdem seibstragend. Bei beidseitiger Beplankung (30, 31) kann zur Herstellung einer Fertigwand mit Sichtflächen in den Zwischenraum Leichtbeton oder ein anderes Füllmittel gefüllt werden.

Description

Knotenpunktverbindung für Raumgitterkonstruktionen

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Knotenpunktverbindung für Raumgitterkonstruktionen mit zusammensetzbaren Knotenteilen und lösbaren Streben mittels einer am Strebenende liegenden Verbindung, wobei die Knotenteile aus mindestens einer ebenen Mittelplatte und aus einseitig oder beidseitig der iviitteiplatte ausgebildeten wannenartigen Knotenauflagen mit einem U-Profil-Querschnitt, dessen Steg parallel zu der Mittelplatte verläuft, gebildet sind. Die Erfindung betrifft ausserdem eine Gebäudewand mit einer Raumgitterstruktur aus derartigen Knotenpunktverbindungen.

Aus der DE 12 775 33 ist eine Knotenverbindung für Fachwerkkonstruktionen mit einem Knotenstück bekannt, das in einer Ebene in verschiedene Richtungen abstehende Anschlussplatten für die anzuschliessenden Streben aufweist. Bei dieser Knotenpunktverbindung besteht das Knotenstück aus einer ebenen Mittelplatte und aus einer oder beidseitig zwei mit ihrem Steg parallel zu der Mittelplatte angeordneten U-förmigen Platten mit einem Winkel von etwa 60° einschliessen- den Schenkeln. Die Mittelplatte und die U-förmigen Platten sind durch eine oder mehrere, ihren Steg durchquerende Schrauben oder dergleichen zusammengespannt. Die Streben werden an jedem Schenkel sowie an den beiden Enden der Mittelplatte befestigt, so dass auf diese Art und Weise ein Knoten entsteht, von dem in sechs Richtungen Streben sich wegerstrecken.

Ein derart ausgebildeter Knoten ist hinsichtlich der räumlichen Anordnungsmöglichkeiten auf sechs Richtungen beschränkt und erfordert sehr stabile Kno- tenteile. Ausserdem ist die Montage aufwendig und die Kosten für die einzelnen Knoten relativ hoch.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Knotenver- bindung vorzuschlagen, bei der mit einfachen Teilen ein Raumknoten schnell zusammengesetzt werden kann und die Befestigung der Streben in einer Art und Weise erfolgt, dass auch der Einsatz von Holzstreben, besonders solchen aus Weichholz oder anderen preiswerten Materialien, möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Knotenpunktverbindung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Gemäss der Erfindung weist der U-Profil-Querschnitt zwischen den Schenkeln und dem Steg im Wesentlichen einen Winkel von 90° auf, damit zwischen die Schenkel ein Strebenende eingelegt werden kann. Auch weisen zumindest die gegenüberliegenden Seitenwände der Knotenauflagen miteinander korrespondierende Löcher auf, durch die mittels einer Schraube oder entsprechenden geeigneten Befestigungsmitteln eine flächige Klemmung des Strebenendes zwischen den Seitenwänden erreicht werden kann. Hierzu weisen die Streben eine Querbohrung auf, die einen Durchtritt der Befestigungsmittel ermöglicht und die nicht unbedingt passgenau sein muss. Ausserdem ist für diese Knotenpunktverbindung nicht erforderlich, dass das Strebenende bis zum Steg geführt wird, da die Kraftaufnahme auch über die die Streben an den beiden Längsseiten klemmen- den Seitenwände erfolgt. Als Befestigungsmittel können hierbei Schrauben mit Mutter, hülsenförmige Schrauben oder auch Nietverbindungen Verwendung finden.

Alternativ oder zusätzlich kann mit den gleichen Klemm- oder Befestigungsmitteln natürlich auch eine formschlüssige Verbindung zwischen den Streben und den Bauteilen des Knotens erzielt werden, die eine weitere oder sogar alleinige Kraft- aufnähme ermöglicht. In diesem Fall ist natürlich eine gewisse Passgenauigkeit der Klemm- oder Befestigungsmittel und auch ein Mindestüberstand der Strebe über das Befestigungsmittel notwendig. Der Überstand hängt vom Material der Strebe und von der gewünschten Kraftaufnahme ab und beträgt bei üblichem Bauholz das ca. 6-fache des Lochdurchmessers der Klemm- oder Befestigungsmittel. Aber auch bei bei einer formschlüssigen Verbindung der Strebe(n) ist es für diese Knotenpunktverbindung nicht erforderlich, dass das Strebenende bis zum Steg geführt wird. Dies kann insbesondere beim Einführen von Diagonalstreben von Vorteil sein, da diese ggf. nachträglich eingebaut werden können.

Eine derartige Knotenpunktverbindung ermöglicht je nach Verwendungszweck den Einsatz verschiedener Materialien, wie beispielsweise Holz, Holzwerkstoffe, Brettschichtholz, verleimter Bambus, hochverdichtete Faserplatten (HDF), Faserzement, Profilstahl usw. Da die Kraftaufnahme ggf. sowohl durch die Seitenwän- de als auch durch das oder die Klemmmittel erfolgt, wie beispielsweise Schrauben oder Nieten, können auch leichte Baumaterialien verwendet werden, was zu einer gewichtsmässig leichten Raumgitterkonstruktion führt. Beim Aufbau der Raumgitterkonstruktion ist es von Vorteil, dass die Längen der Streben nicht exakt abgestimmt sein müssen, wie vorstehend erwähnt, und für die Fixierung ein Anschlag an dem Steg nicht notwendig ist. Natürlich müssen die Bohrungen ausreichend genau angebracht sein, um durchgängig zu sein und um ggf. eine Kraftübertragung zu ermöglichen.

Grundsätzlich ist es möglich, derartige Knotenauflagen einseitig oder beidseitig einer ebenen Mittelplatte anzuordnen. Die Knotenauflagen werden dabei entweder klemmend oder ggf. mittels Schraubverbindungen mit der Mittelplatte verbunden. Die einseitige Anordnung ergibt einen sogenannten halben Raumknoten oder Halbknoten.

Gemäss einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind eine erste und eine zweite Mittelplatte mit einseitig ausgebildeten Knotenauflagen vorgesehen. Die Mittelplatten sind voneinander beabstandet und der Knoten wird so gebildet, dass die Knotenauflagen auf den voneinander weggerichteten Seiten der Mittelplatten ausgebildet sind. Zwischen den Mittelplatten sind je nach Wunsch Strebenenden angeordnet, die wiederum, wie vorstehend bereits beschrieben, durch minde- stens eine Schraube oder ähnliche geeignete Klemm- oder Befestigungsmittel zwischen den Mittelplatten flächig geklemmt sind. Durch diese Anordnung können nun in einer Ebene in vielen Richtungen Strebenenden zwischen den Mittelplatten geklemmt werden. Auf den Knotenauflagen auf den anderen Seiten der Mittelplatte können bei entsprechender Ausbildung auf jeder Seite weitere Stre- benenden geklemmt werden, die in verschiedene Richtungen weisen. Dies eröffnet mit einfachen Mitteln eine enorme Verbindungsmöglichkeit bei einem vollständigen Raumknoten. Halb-, Viertel- oder gar Achtelknoten sind entsprechend in ihrer Aufnahmekapazität reduziert.

Zur lösbaren Befestigung der Knotenauflagen mit einer oder beiden Mittelplatten sind diese in gleicher Weise wie vorstehend erläutert verschraubt oder vernietet. Sofern beide Mittelplatten verwendet werden, erfolgt die Verbindung zusammen mit den dazwischengeklemmten Strebenenden.

Gemäss einer besonders bevorzugten Ausbildung der Erfindung sind die Knotenauflagen durch zusammensteckbare Seitenwände zusammengesetzt. Eine entsprechende Ausgestaltung ermöglicht das Zusammensetzen ohne zusätzliches Einbringen von Verbindungselementen zwischen den Seitenwänden. Lediglich eine Verbindung zu der Mittelplatte, wie vorstehend erwähnt, ist ggf. erforderlich. Die zusammensteckbaren Seitenwände weisen hierzu vorzugsweise aufeinander abgestimmte Schlitze auf, die beim Zusammenstecken miteinander in Eingriff gelangen.

Gemäss einer Ausbildung der Erfindung sind die Knotenauflagen auf einer Seite einer Mittelplatte aus zwei U-förmigen Schienen gebildet, die kreuzweise zusammengesteckt werden. Die beiden zusammenzusteckenden U-förmigen Schienen weisen entsprechende zueinander gehörende Schlitze auf. Dies eröffnet das Einbringen von fünf Strebenenden in eine derartige Knotenauflage, wobei es nicht erforderlich ist, dass die Strebenenden in Verlängerung der Knotenauflagen angeordnet werden. Es ist möglich und üblicherweise auch erforderlich, dass diese Strebenenden zwischen den Seitenwänden schräg eingeklemmt sind.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung besteht eine Knotenpunktverbindung aus lediglich zwei unterschiedlichen Bauteilen. Das erste dieser Bauteile ist als ebene Platte ausgebildet, die in der Mitte einen Ausschnitt aufweist, der gross genug ist, um das zweite, U-förmige Bauteil, das als Knotenauflage dient, hindurchschieben zu können. Die Befestigung erfolgt durch Verriegelung zwischen den Bauteilen mittels sinngemäss angebrachter Schlitze in beiden Bauteilen, die miteinander in Eingriff gebracht werden, dies in ähnlicher Art und Weise wie im Zusammenhang mit der oben beschriebenen Ausgestaltung ausge- führt. Ein Vollknoten besteht aus zwei Bauteilen erster Art und vier Bauteilen in zweiter Art. Auch bei dieser Ausführung können Halb-, Viertel- oder Achtelknoten erzeugt werden, hier durch entsprechende Verkürzung der U-förmigen Bauteile, wobei gegebenenfalls überstehende Enden als Anschläge für weitere Bauteile genutzt werden können. Dies wird weiter unten noch genauer beschrieben.

In einer anderen Ausbildung der Knotenauflagen auf einer Seite einer Mittelplatte bestehen diese aus vier Seitenwänden, die paarweise kreuzweise zusammengesteckt sind. Dabei weist jede Seitenwand an einem Ende, ungefähr ein Drittel der Seitenwandlänge vom Ende entfernt, ein dem Drittel entsprechendes Seiten- wandteil auf, das rechtwinklig von der Seitenwand wegsteht. Die beiden rechtwinklig zueinanderstehenden Seitenwandteile sind über ein kreissegmentförmi- ges Bodenteil miteinander verbunden.

Eine derartige Anordnung führt ebenfalls zu der Ausbildung einer Knotenauflage wie vorstehend beschrieben, bei der fünf Strebenenden geklemmt werden können. Grundsätzlich können die Knotenteile als flächige Teile ausgebildet sein, die im Verhältnis zur Dicke des Materials eine grosse Fläche aufweisen und vom Material her so ausgebildet sind, dass ein Zusammenpressen der Seitenwände oder Mittelwände zwecks Klemmung der Strebenenden möglich ist. Dies können beispielsweise auch dünne Kunststoffteile oder Faserverbundstoffe, ggf. auch Holz oder dergleichen sein.

Besonders bevorzugt sind die Knotenteile jedoch als Blechteile ausgebildet, d. h. aus einem dünnen Metall oder Metalllegierung, wie beispielsweise verzinkter Stahl, Chromstahl oder Aluminium. Sie können durch Stanzen oder mittels Lasertechnik auf einfache Weise und kostengünstig hergestellt werden. Ausserdem sind sie in der Lage, die entsprechende Kräfte aufzunehmen.

Der Zusammenhalt der Knotenteile, gleich welcher Art, kann durch ein oder mehrere sinngemäss angeordnete Verriegelungselemente, also Riegel, Keile oder Splinte, etc., gewährleistet oder verbessert werden. Ein solcher Riegel - dieser Ausdruck soll nachfolgend jedes derartige Bauteil umfassen - kann beispielsweise aus Metall, z.B. dem gleichen Material wie die Knotenteile, oder einem ge- eigneten Kunststoff, aber auch aus Holz bestehen. Er kann beispielsweise zwei oder mehr Teile des Knotes so miteinander verkeilen, dass diese fest miteinander verbunden sind. Auch kann ein solcher Riegel so ausgestaltet werden, dass er nach dem Verkeilen fest sitzt und nur mittels Werkzeug oder manueller Krafteinwirkung entfernbar ist, z.B. durch die Anordnung einer aufgebogenen Lasche oder durch entsprechend festes, selbstsicherndes Eintreiben eines Keils.

Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausbildung sind die Streben an den geklemmten Enden zumindest einseitig abgesetzt, so dass eine plane Beplankung über die Streben und die Knoten möglich ist. Hierzu ist zweckmässigerweise der Absatz bei den Streben so ausgebildet, dass die Höhe des Absatzes der Dicke einer Mittelplatte zuzüglich der Schraubenkopfhöhe oder dergleichen entspricht. Eine derart hergestellte Raumgitterkonstruktion ist selbsttragend. Sie kann mit Beplankungen aus Metall, Kunststoff oder Faserzement, Gipskartonplatten oder Holzwerkstoffplatten versehen werden. Die Raumgitterkonstruktion ist sehr mate- rialsparend, schnell zu errichten und bei geringem Eigengewicht sehr stabil. Sie eignet sich insbesondere zur Errichtung von Wohn- und Geschäftshäusern, Brük- ken, Hallen, Hochwasserdämmen, Masten, Überdachungen usw.

Mittels einer derartigen Knotenpunktverbindung kann nun auf einfache Weise eine Gebäudewand mit einer Raumgitterstruktur hergestellt werden, in dem mindestens auf einer Seite, vorzugsweise auf beiden Seiten der Raumgitterstruktur, Beplankungen angeordnet werden. Je nach Anwendungsfall kann beispielsweise die Beplankung nur auf der Aussenseite eines Gebäudes vorgesehen werden, während von der Innenseite die selbsttragende Raumgitterstruktur sichtbar ist.

Bei der Anordnung einer beidseitigen Beplankung bietet sich an, den Raum dazwischen, der als solches sehr installationsfreundlich ist und in den Sanitär- und Elektroleitungen untergebracht werden können, auch zu isolieren und zu verfül- len. Dies kann mit diversen geeigneten Materialen, beispielsweise Isolationsma- terial oder armiertem Leichtbeton, erfolgen. Insbesondere können auf diese Art und Weise vorgefertigte Teilelemente in Transportgrösse hergestellt und vor Ort montiert werden. Je nach Grosse und Gewicht kann das Ausbetonieren, bzw. Füllen mit Leichtbeton im Werk oder erst an der Baustelle erfolgen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen stellen dar: Figur 1 den Zusammenbau eines Knotens für eine Beplankungsseite in fünf Teilfiguren (A-E);

Figur 2 den Zusammenbau eines anderen Knotens in vier

Teilfiguren (A-E);

Figur 3 die Darstellung von Seitenwandelementen aus denen ebenfalls eine Knotenstruktur gemäss Figur 1D oder 1E herstellbar ist;

Figur 4 die prinzipielle Darstellung einer Raumgitterstruktur mit beidseitiger Beplankung;

Figur 5 die vergrösserte Darstellung einer Klemmverbindung mit einseitiger Beplankung;

Figur 6 die schematische Darstellung einer Verwendungsmöglichkeit für eine Raumgitterkonstruktion mit den erfinderischen Knotenpunktverbindungen;

Figur 7 einen Riegel zur Verbindung einzelner Knotenteile;

Figuren 8A - 8D verschiedene schematische Darstellungen:

Vollknoten, Halbknoten, Viertelknoten, Ächtelknoten;

Figur 9 einen vermassten Knoten als Beispiel; und

Figur 10 ein Fachwerk unter Benutzung des in Fig. 9 gezeigten

Knotens. Figur 1A zeigt eine U-förmig ausgebildete Schiene 1 mit den beiden Seitenwänden 2, 3 als Schenkel und dem die Seitenwände verbindenden Steg 4. Die Seitenwände 2, 3 weisen vom oberen Rand in die Seitenwandfläche hineinragende und sich genau gegenüberstehende Schlitze 5 sowie einander zugeordnete Löcher 6 auf. Auch in dem Steg 4 befinden sich Löcher 7.

Figur 1B zeigt eine zweite U-förmige Schiene 8 mit ebenfalls zwei Seitenwänden 9 und 10 die über zwei Stege 11 und 12 verbunden sind. Zwischen den beiden Stegen befindet sich eine Ausnehmung 13, die in jeweils 2 Schlitzen 14 in beiden Seitenwänden 9, 10 endet. Auch hier weisen die Seitenwände Löcher 6 und die Stege Löcher 7 auf.

Die in den Figuren 1A und 1 B dargestellten U-förmigen Schienen 1 , 8 sind in ei- nem Ausführungsbeispiel als Blechteile hergestellt, die ausgestanzt, mittels Laserschneidtechnik geschnitten oder gefräst und anschliessend entsprechend umgebogen werden.

Die U-förmige Schiene 8 wird über die U-förmige Schiene 1 gesetzt, so, dass die Schlitze 14 in Eingriff mit den Schlitzen 5 gelangen. Das entsprechende, sich daraus ergebende Gebilde ist in der Figur 1C dargestellt.

Figur 1 D zeigt die zusammengesetzten U-förmigen Schienen 1 , 8 zusammen mit einer ersten Mittelplatte 15. Diese weist ebenfalls Löcher 17 auf. Da die U- förmigen Schienen 1 , 8 mit ihren Stegen 4, 11 auf der Mittelplatte 15 aufliegen, befinden sich in diesem Bereich doppelte Materiallagen. Die Löcher 17 in der Mittelplatte 1 korrespondieren dort entsprechend mit den Löchern 7 in den Stegen 4, 11. Je nach Anwendungsfall kann bereits hier ein halber Raumknoten fertig sein, wobei je nach Ausführungsform ggf. die U-förmigen Schienen 1 und 8 mittels nicht dargestellten Schraubverbindungen an der Mittelplatte 15 befestigt werden können. Durch die U-förmigen Schienen 1 , 8 werden Knotenauflagen 18 bis 22 gebildet, in denen in dieser Figur nicht dargestellte Streben mit ihren Enden eingebracht werden können. Über die Löcher 6 in den Seitenwänden werden geeignete Klemmmittel durch eine in den Streben angeordnete Querbohrung eingebracht. Über die Klemmmittel, beispielsweise Schrauben, werden die Seiten- wände 3, 9 zusammengepresst und damit die Streben flächig geklemmt. Je nach Anwendungsfall können die Streben mit den umfänglichen Knotenauflagen 18-21 in einer Ebene oder aber in einem schrägen Winkel, vorzugsweise 45°-Winkel aus diesen Auflagen 18-21 herausragen. Die mittlere Knotenauflage 22 erlaubt nur eine Möglichkeit hinsichtlich der Orientierung. Bei der Montage ist selbstver- ständlich darauf zu achten, dass die Strebe in diese Knotenauflage 22 zuerst geklemmt wird. Wie bereits erwähnt, ist es nicht erforderlich, dass die Streben an den die Knotenauflage stirnseitig begrenzenden Wänden anschlagen, da die Kraftübertragung durch die Klemmung erfolgt.

Figur 1 E schliesslich zeigt die Weiterbildung des Halbknotens gemäss der Figur 1 D mit einer weiteren zweiten Mittelplatte 16, die mit Abstand zu der ersten Mittelplatte 15 angeordnet ist. Auf der rückwärtigen Seite dieser zweiten Mittelplatte kann eine entsprechende Anordnung mit Knotenauflagen 18-22 angeordnet sein. Damit ergibt sich dann ein Vollknoten. In der Figur sind diese nicht dargestellt, so dass der in der Figur dargestellte Knoten einen erweiterten Halbknoten bildet, der sich ganz besonders für die Beplankung mit grossflächigen Teilen eignet, da zwischen der ersten Mittelplatte 15 und der zweiten Mittelplatte 15 ebenfalls nicht dargestellte Streben eingebracht und geklemmt werden können. Diese werden nach dem gleichen Prinzip durch entsprechende Klemmmittel in den Löchern 17 in der ersten Mittelplatte 15 und der zweiten Mittelplatte 16 geklemmt. Im Extremfall können hier Streben in acht verschiedene Richtungen, die in einer Ebene liegen, geklemmt werden.

Zur Herstellung von Viertel- oder Achtelknoten sind die entsprechenden Seiten- wände in einer dem Fachmann geläufigen Art und Weise zu verändern bzw. zu verkürzen. Entsprechendes gilt für die Mittelplatten. In den Figuren 2A bis 2D ist eine andere Möglichkeit zur Herstellung eines Vollknotens dargestellt. Hier besteht die Konstruktion aus zwei gleichartigen Mittelplatten 40, die in Fig. 2B dargestellt sind. Sie weisen jeweils mittig einen vor- zugsweise quadratischen Ausschnitt 41 auf, dessen vier Seitenkanten sich beidseitig in insgesamt acht Schlitze 42 fortsetzen.

Das zweite, für diesen Vollknoten notwendige, U-förmige Bauteil ist in den Figuren 2A und 2C dargestellt und ähnelt der in Fig. 1A dargestellten Schiene 1. Die- ses zweite Bauteil, die Schiene 44, zeigt Fig. 2A als Abwicklung und Fig.2C in endgültiger Form mit hochgebogenen Seitenteilen, den Schenkeln 47, und einem Steg 48. Die Schenkel 47 weist vier vom jeweiligen Ende des U ausgehende Einschnitte oder Schlitze 45 auf. In diesem Abstand werden dann die Mittelplatten 40 durch ihre jeweiligen Schlitze 42 (Fig. 2B) gehalten. Analog zur Schiene 8 in Fig. 1 kann das Mittelteil der Schiene 44 ebenfalls eine Aussparung 46 aufweisen, wie auch in Fig. 2A dargestellt. Die sich dabei ergebende durchgängige, lichte Öffnung im fertigen Knoten kann dann zur Anbringung eines durchgehenden Verbindungselements, z.B. einer langen Holzstrebe, dienen. Entsprechende, in beiden Bauteilen 40 und 44 angebrachte Löcher 43 dienen zum Anbringen der Klemmmittel, die die Streben befestigen.

Wie in Figur 2D dargestellt, werden zur Herstellung des Knotens zwei Mittelplatten 40' und 40" und vier Schienen 44' bis 44"" benötigt. Die beiden Mittelplatten 40 werden im Abstand der beiden Schlitze 45 der Schienen 44 gehalten, die vier Schienen nacheinander durch die Ausschnitte 41 der Mittelplatten 40 geschoben und, wenn die Schlitze 42 und 45 sich gegenüber stehen, seitlich (radial) verschoben, so dass beide Teile mittels der ineinander greifenden Schlitze 42 und 45 verriegelt werden. In einem solchen Knoten kann normalerweise zumindest ein durchgehendes Verbindungselement, z.B. eine durchlaufende Holzstrebe, verwendet werden, da die Ausschnitte 41 der beiden Mittelplatten 40 nach dem Einsetzen der Schienen wieder frei sind. Bei dieser Ausführung der Knotenpunktverbindung verläuft also der Steg 48 der Knotenauflage 44 senkrecht zu der Mittelplatte 40, während er bei der ersten Ausführungsform parallel dazu verläuft. Während die Verriegelung der vorzugs- weise vier Knotenauflagen 44 mit den Mittelplatten 40 mittels in beiden Bauteilen vorgesehenen, korrespondierenden Schlitzen 42 bzw. 45 erfolgt, werden die zwischen den Schenkeln 47 der Knotenauflagen und/oder den Mittelplatten 40 befindlichen Strebenenden mittels Klemmung durch entsprechende Löcher 43 in den Mittelplatten 40 bzw. den Schenkeln 47 der Knotenauflagen 44 und einer Querbohrung im Strebenende in analoger Weise wie beim vorigen Ausführungsbeispiel kraftschlüssig verbunden.

Soll in der Ausführung gemäss den Figuren 2A bis 2D ein Halb-oder Viertelknoten hergestellt werden, werden einfach die Mittelplatten 40 und die Schienen 44 ein- seitig so verkürzt, dass die Schlitze in beiden Bauteilen erhalten bleiben, was je nach Material zur Erzielung ausreichender Festigkeit einen gewissen Überstand erfordert. Die Überstande der verkürzten Schienen 44 über die Mittelplatte 40 hinaus können beipielsweise als Halterungen oder Anschläge für Montageplatten einer Fassade dienen.

In den Figuren 3A und 3B ist eine andere Möglichkeit zur Herstellung der Auflagen 18-22 gemäss den Figuren 1C bis 1E dargestellt. Hier erfolgt der Zusammenbau aus vier gleichartig aufgebauten Seitenwänden 23, die, wie aus der Figur 3B ersichtlich, aus einem Flachschnitt durch einfaches Umbiegen der beiden Viertelkreise 24 und 25 hergestellt wird. Diese vier Seitenwände werden immer um 90° versetzt mit den Schlitzen 26 und 27 in Eingriff ineinander gesteckt, so dass sich eine den Figuren 1C bis 1E entsprechende Struktur ergibt.

Figur 4 zeigt nun eine Raumgitterstruktur aus einer Raumgitterkonstruktion mit den in Figur 1 dargestellten Knoten 28 und diese verbindenden Streben 29. In dem Ausführungsbeispiel beidseitig angeordnet befinden sich parallele Beplan- kungen 30, 31 aus Holz, Holzwerkstoffplatten, Gipsfaser oder Gipskartonplatten, oder Beplankungen aus Metall, Kunststoff oder Faserzement.

Figur 5 zeigt in vergrösserter Darstellung eine Beplankung 30, die an den Streben 29 befestigt ist. Die Streben 29 weisen am Strebenende 36 einen Absatz 32 auf, in dem sich die zweite Mittelplatte 16 sowie die Schraubenköpfe 34, z.B. von Einschraubhülsen 33, befinden. Die Einschraubhülsen 33 sind in Querbohrungen 35 in den Strebenenden 36 eingesteckt und klemmen die Streben 29 zwischen der ersten Mittelplatte 15 und der zweiten Mittelplatte 16. Von der ersten Mittelplatte 15 weg erstrecken sich die Seitenwände 2, 3 einer U-förmigen Schiene 1.

Figur 6 zeigt beispielhaft die Anwendung der Raumgitterkonstruktion bei einem Hausbau, wobei jeweils eine Raumgitterkonstruktion sowohl die Aussenfassade als auch die Stockwerke und das Dach trägt. Entsprechend dem Anwendungsfall ist dann der Aufbau angepasst. Eine fertige Gebäudewand kann zwischen zwei Beplankungen, wie sie beispielsweise auch in der Figur 4 dargestellt sind, mit Leichtbeton oder einem anderen geeigneten Material gefüllt sein, um der Stabilität, der Schalldämmung, der Wärmeisolation oder anderen Erfordernissen zu genügen.

Figur 7 zeigt einen der bereits oben angesprochenen Riegel zur Verbindung einzelner Knotenteile, besser gesagt, zur Sicherung einer Knotenteilverbindung. Der dargestellte Riegel 50 besteht vorzugsweise aus Blech, am besten aus dem gleichen Material, aus dem die zu fixierenden Knotenbleche bestehen. Er weist zwei Aufbiegungen 51' und 51" auf, die ein Herausrutschen oder Herausfallen des Riegels 51 nach Einführen in die vorgesehene Öffnung verhindern. Dies wird weiter unten noch näher erläutert.

In den Figuren 8A bis 8D sind schematisch vier verschiedene Knoten perspekti- visch dargestellt. Dafür verwendbare Knotenbleche sind in den Figuren 2B und 2C dargestellt. So zeigt Figur 8A schematisch einen Vollknoten, d.h. einen Knoten, der in allen Richtungen zur Aufnahme von Streben geeignet ist. Dies ist beispielsweise bei einem im Innern einer Raumgitterkonstruktion angeordneteten Knoten erforder- lieh. Ein vergleichbarer Knoten ist in Figur 2D dargestellt.

Figur 8B zeigt schematisch einen Halbknoten analog zu Figur 1 E, allerdings mit überstehenden Knotenteilen. Hier ist die Anbringung von Streben nur in einer Halbebene möglich, d.h. in den verkürzten Knotenteilen nicht vorgesehen. Ein solcher Halbknoten kann beispielsweise einen flächigen Abschluss einer Raumgitterkonstruktion gemäss Figur 4 bilden.

Ein entsprechender Viertelknoten ist in Figur 8C gezeigt. Hier sind die Knotenbleche in zwei Richtungen verkürzt und können daher keine Streben aufnehmen. Ein solcher Viertelknoten kann beispielsweise entlang einer Kante einer Raumgitterkonstruktion gemäss Figur 4 eingesetzt werden.

Schliesslich zeigt Figur 8D einen Achtelknoten, der Streben nur noch in einem praktisch eine Ecke darstellenden Raumwinkel aufnehmen kann. In Figur 4 könnte ein solcher Achtelknoten beispielsweise eine Ecke, vorzugsweise eine der unteren Ecken der dort dargestellten Raumgitterkonstruktion bilden. Da die Streben der oberen Ecken der in Figur 4 dargestellten Konstruktion teilweise einen Winkel von mehr als 90° einschliessen, wäre an diesen Stellen eher ein Viertelknoten gemäss Figur 8C geeignet.

In Figur 9 ist nun ein mit genauen Massen versehener Knoten dargestellt. Es ist selbstverständlich, dass die Vermassung in mm nur ein Beispiel darstellt und die tatsächliche Ausbildung der Knotenteile fachmänisch an den jeweiligen Zweck und die verwendeten Materialien angepasst werden. Bei dem in Figur 9 gezeig- ten Knoten ist z.B. bei der Verwendung von Stahlblech der Qualität ST 70 für die Knotenteile eine Wandstärke von 3 mm ausreichend. Die Darstellung in Figur 9 ist eine Draufsicht auf einen Knoten in Richtung seiner Mittelplatte 60. Letztere weist, ganz ähnlich wie in Figur 2 dargestellt und beschrieben, einen etwa quadratischen Ausschnitt 61 auf, der sich in vier Schlitze fortsetzt. Vier U-förmige Schienen 64' bis 64"", deren Masse ebenfalls in der Figur 9 angegeben sind und die prinzipiell den Schienen 44 in den Figuren 2A und 2C entsprechen, sind in korrespondierende Schlitze der Mittelplatte 60 eingeschoben. Eine grosse Anzahl Bohrungen oder Löcher 63 sind in der Mittelplatte sichtbar; sie dienen zur Befestigung der Streben. In den Schienen 64' bis 64"" sind ebenfalls entsprechende Löcher vorgesehen, diese sind natürlich in dieser Darstellung nicht sichtbar.

Die beiden sichtbaren Verriegelungsschlitze 66' und 66" in der Mittelplatte 60, die zum Einführen der Schienen 64 erforderlich sind, können auch zum zum Einset- zen einer Verriegelungsbauteils oder -elements dienen wie es beispielsweise in Figur 7 gezeigt ist. Ein solcher Riegel - dieser Ausdruck soll jedes derartige Bauteil umfassen - kann beispielsweise aus Metall, z.B. dem gleichen Material wie die Knotenteile, oder einem geeigneten Kunststoff, aber auch aus Holz bestehen. Nach dem Einsetzen kann dieser Riegel zwei oder mehr Teile des Kno- tens so miteinander verkeilen, dass diese praktisch fest miteinander verbunden sind.

Ein ein solcher Riegel kann so ausgestaltet werden wie in Figur 7 gezeigt. Der dort gezeigte Riegel 50 weist entsprechende Einschnitte auf, die Laschen entste- hen lassen, welche entweder vor dem Einschieben des Riegels aufgebogen werden und beim Einschieben einfedern oder erst nach dem Einschieben aufgebogen werden. Dann sitzt der Riegel nach dem Einschieben fest und kann nur mittels Werkzeug und/oder manueller Krafteinwirkung wieder entfernt werden. Alternativ kann eine Lasche fest aufgebogen sein oder durch eine eingeprägte Sik- ke ersetzt werden und die andere Lasche erst nach dem Einführen aufgebogen werden. Um die gewünschte Sicherungswirkung zu entfalten, sollte die Höhe der Laschen oder Sicken zumindest ungefähr der Materialstärke des Riegels entsprechen.

Am Riegel können auch ausschliesslich entsprechend ausgebildete Sicken ange- bracht werden, die den gleichen Zweck erfüllen. Ebenso kann ein einfacher Keil so in die Verriegelungsschlitze eingetrieben werden, dass er unverrückbar sitzt, d.h. sich nicht mehr von selbst lösen kann. Auch eine Verklebung, beispielsweise mit einem widerstandsfähigen Montagekleber ist denkbar.

Die Bauteile des Knotens, also die Mittelplatte 60 und die U-förmigen Schienen 64 in Figur 9, können auch miteinander verklebt werden. In diesem Fall ist normalerweise keine Verriegelung der Bauteile nötig.

Da im in Figur 9 dargestellten Beispiel die Verriegelungsschlitze 66 durch ent- sprechende Ausgestaltung des Ausschnitts 61 der Mittelplatte 60 gebildet wird, wird dieser Ausschnitt 61 meist nur ungefähr quadratisch ausgebildet sein und je nach Anzahl, Breite und Anordnung des oder der Veriegelungsschlitze verschiedene, aber meist rechteckige Formen aufweisen.

Figur 10 schliesslich zeigt ein dreidimensionales Fachwerk, in dem der in Figur 9 gezeigte Knoten verwendet werden kann. Im gezeigten Ausschnitt sind insgesamt sechs Knoten angeordnet, die beispielsweise als Halbknoten gemäss Figur 8B ausgebildet sein können. Die Längsträger 67' und 67" können durchaus andere Dimensionen aufweisen als die Diagonalstreben 68' und 68". Auch können die Längsträger durchgehend ausgebildet werden, was bei den Diagonalstreben ausscheidet, jedenfalls bei der gezeigten Anordnung.

Es ist selbstverständlich, dass die beschriebenen Ausführungsbeispiele nur einen Ansatz dartellen und dass der versierte Fachmann oder die Fachfrau vielgestalti- ge und dem jeweiligen Verwendungszweck angepasste Modifikationen ausführen wird.

Claims

Patentansprüche

1. Knotenpunktverbindung für Raumgitterkonstruktionen mit einem Knoten (28; 46; Fign. 8A-8D) mit zusammensetzbaren Knotenteilen und lösbaren

Streben (29; 67, 68) mittels einer am Strebenende (36) liegenden Verbindung (33), wobei die Knoten aus mindestens einer ebenen Mittelplatte (15, 16; 40; 60) und aus mit der Mittelplatte verbundenen, wannenartigen Knotenauflagen (18-21 ; 44; 64) mit einem U-Profil-Querschnitt gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der U-Profil-Querschnitt zwischen den

Schenkeln (2, 3; 9, 10; 23; 47) und dem Steg (4; 11, 12; 48) im Wesentlichen einen Winkel von 90° aufweist und zumindest die gegenüberliegenden Seitenwände (2, 3; 9, 10; 23; 47) der Knotenauflagen (18-22; 44) mittels mindestens einem Befestigungsmittel (33) durch entsprechende Lö- eher (6; 43; 63) in den Seitenwänden und einer Querbohrung (35) im Strebenende die sich zwischen den Seitenwänden (2, 3; 9, 10; 23; 47) einer Knotenauflage und/oder zwischen letzterer und einer Mittelplatte (15, 16; 40; 60) und/oder zwischen zwei Mittelplatten befindende Strebenende (36) kraft- und/oder formschlüssig klemmen.

2. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Knotenauflage (18-22) einen Steg (4, 11) aufweist, der parallel zu der Mittelplatte (15, 16) verläuft.

3. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Knotenauflage (44, 64) einen Steg (48, 68) aufweist, der senkrecht zu der Mittelplatte (40, 60) verläuft.

4. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste und eine zweite Mittelplatte (15, 16) mit einseitig ausgebildeten Knotenauflagen (18-22) vorgesehen sind, wobei die Mittelplatten (15, 16) voneinander beabstandet und die Knotenauflagen (18-22) auf den voneinander weg gerichteten Seiten ausgebildet sind und die Mittelplatten (15, 16) dazwischen befindliche Strebenenden (36) durch mindestens ein Befestigungsmittel (33) durch entsprechende Löcher (7, 15) in den beiden Mittelplatten (15, 16) und einer Querbohrung (35) im Strebenende (36) flächig klemmen.

5. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei voneinander beabstandete Mittelplatten (40, 60) vorgesehen sind, die einen Ausschnitt (41 , 61) aufweisen, durch den die Knotenauflagen (44,

64) in Längsrichtung hindurchschiebbar und mit den Mittelplatten (40, 60) verriegelbar sind, und die zwischen den Schenkeln (47) der Knotenauflagen und/oder den Mittelplatten (40, 60) befindlichen Strebenenden durch entsprechende Löcher (43, 63) in den Mittelplatten (40; 60) bzw. den Schenkeln (47) der Knotenauflagen (44, 64) und einer Querbohrung im

Strebenende kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden werden.

6. Knotenpunktverbindung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Mittelplatten (15, 40, 60) und Knotenauf- lagen (18-22, 44, 64) zumindest teilweise miteinander verklebt sind.

7. Knotenpunktverbindung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Ausschnitt (66) einer Mittelplatte (60) mindestens ein Verriegelungselement (50) zwischen einer Schiene (64) und der Mittelplatte (60) vorgesehen ist.

8. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (50) streifenförmig ausgebildet ist und einen in der Mittelplatte (60) vorgesehenen Verriegelungsschlitz (66) im wesentlichen vollständig ausfüllt.

9. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (50) eine Sicherungseinrichtung (51) aufweist, die ein Herausfallen des Verriegelungselements aus seiner Verriegelungslage verhindert.

10. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungseinrichtung des Verriegelungselements (50) aus mindestens einer aufgebogenen Blechlasche (51) besteht, die entweder vor dem Einsetzen des Verriegelungselements (50) aufgebogen wird und beim Einführen federnd nachgibt oder erst nach dem Einführen der Verriegelungselements (50) aufgebogen wird.

11. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungseinrichtung des Verriegelungselements (50) minde- stens eine Sicke aufweist, die ein Herausfallen des Verriegelungselements verhindert.

12. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungslement als Keil ausgebildet ist, der zur Sicherung in den Verriegelungsschlitz (66) eingesetzt wird.

13. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise vier Knotenauflagen (44, 64) vorgesehen sind und die Verbindung mit den Mittelplatten (40, 60) mittels in beiden Bauteilen vor- gesehener, korrespondierender Schlitze (42, 45) erfolgt.

14. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Knotenauflagen (18-21) mit einer oder beiden Mittelplatten (15, 16) verschraubt sind.

15. Knotenpunktverbindung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Knotenauflagen (18-22) zusammensteckbare Seitenwände (2, 3, 9, 10, 23) aufweisen.

16. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeich- net, dass die Seitenwände (2, 3, 9, 10, 23) aufeinander abgestimmte

Schlitze (5, 14) aufweisen, die beim Zusammenstecken miteinander in Eingriff gelangen.

17. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Knotenauflagen (18-22) auf einer Seite einer Mittelplatte (15) aus zwei U-förmigen Schienen (1, 8), die kreuzweise zusammengesteckt sind, bestehen.

18. Knotenpunktverbindung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Knotenauflagen (18-22) auf einer Seite einer Mittelplatte (15, 16) aus vier Seitenwänden (23) bestehen, die paarweise kreuzweise zusammengesteckt sind, wobei jede Seitenwand (23) am einen Ende ungefähr ein Drittel der Seitenwandlänge vom Ende entfernt eine dem Drittel entsprechendes, rechtwinklig von der Seitenwand (23) wegstehendes Seiten- wandteil (24) aufweist, das über ein kreissegmentförmiges Bodenteil (25) mit der Seitenwand (23) verbunden ist.

19. Knotenpunktverbindung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Knotenteile als Blechteile ausgebildet sind.

20. Knotenpunktverbindung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Knotenteile als Kunstoffteile ausgebildet sind oder eine Kunststoffbeschichtung aufweisen.

21. Knotenpunktverbindung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Streben (29) als Holzstreben, insbesondere Weichholzstreben, ausgebildet sind.

22. Knotenpunktverbindung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Streben (29) an den Strebenenden

(36) zumindest einseitig abgesetzt sind, so dass eine plane Beplankung (30, 31) über die Streben (29) und die Knoten (28) möglich ist.

23. Gebäudewand mit einer Raumgitterstruktur aus Knotenpunktverbindungen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens auf einer Seite, vorzugsweise auf beiden Seiten der Raumgitterstruktur, Beplankungen (30, 31) angeordnet sind.

24. Gebäudewand nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei beidseitiger Beplankung (30, 31) der Zwischenraum verfüllt ist.

25. Gebäudewand nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Verwendungszweck angepasstes Füllmittel, insbesondere ein wärme- und/oder geräuschdämmendes Füllmittel Verwendung findet.