WO2006108867A1 - Fachwerk-trägerrost-system - Google Patents

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WO2006108867A1
WO2006108867A1 PCT/EP2006/061572 EP2006061572W WO2006108867A1 WO 2006108867 A1 WO2006108867 A1 WO 2006108867A1 EP 2006061572 W EP2006061572 W EP 2006061572W WO 2006108867 A1 WO2006108867 A1 WO 2006108867A1
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WO
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truss
elements
girder system
truss girder
node
Prior art date
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PCT/EP2006/061572
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French (fr)
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WO2006108867A8 (de
Inventor
Josef VÖLLNER
Richard BÖGERL
Original Assignee
Max Bögl Bauunternehmung GmbH & Co. KG
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Priority to AT06743294T priority patent/ATE505602T1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • 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
    • E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/20—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of concrete, e.g. reinforced concrete, or other stonelike material
    • E04B1/22—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of concrete, e.g. reinforced concrete, or other stonelike material with parts being prestressed
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/02—Load-carrying floor structures formed substantially of prefabricated units
    • E04B5/14—Load-carrying floor structures formed substantially of prefabricated units with beams or girders laid in two directions

Definitions

  • the present invention relates to a truss girder grating system with individual truss elements made of concrete, with an upper chord and a lower chord and with diagonals as oblique compression and / or tension rods or with a disc between the upper and lower chord, the truss elements being spatially in Form of a support grid are arranged together.
  • Truss girder systems according to the invention are used as roofs or ceiling systems, often also in combination with suitable ceiling panels.
  • the individual truss elements are manufactured separately and then firmly connected to each other.
  • the connection is often made by means of complicated node pieces, which create a firm connection between the individual truss elements.
  • Additional tensioning ropes are often also used, which are guided over supports and thereby hold the individual truss elements or relieve the knot pieces.
  • the disadvantage here is a very costly design of the node pieces and an additional space requirement for hanging the individual truss elements.
  • the achievable spans are also relatively small, so that a variety of supports or suspensions are required to hold the girder system.
  • the task is therefore to create a truss girder grating system which is composed of several truss elements and is very easy to manufacture and assemble.
  • the object is achieved with a truss girder system with the features of claim 1.
  • At least one prestressing element is arranged in the upper and lower chord of the truss elements.
  • the prestressing elements run through at least two truss elements and are prestressed in such a way that thrust forces occurring between the truss elements can be transmitted by overpressing the joint between the truss elements (1).
  • the truss elements can hereby be supported at their ends without moving at their contact surfaces or the system sagging inadmissibly. In this way, many individual truss elements can be connected to one another without the need for support posts or suspensions at each connection point.
  • the individual parts made of concrete are strung together and clamped together by means of a pre-tension.
  • Subsequent pretensioning of the upper and lower chords in both directions ensures the load-bearing capacity of the spatial system.
  • the degree of prestress is chosen so high that the shear forces can be transmitted in the overpressed joints. Due to the resulting spatial load-bearing capacity, there is also the option of retrofitting the supports of the support system.
  • the supports can be arranged in particular at the nodes of the support grate.
  • the truss elements are arranged linearly one after the other or branched in the nodes. Two, three or four truss elements meet at the nodes. With a speaking design of the knots and guidance of the prestressing elements, it is also possible to have several truss elements abut.
  • the dimensioning of the individual cross-sections and component dimensions is to be determined by means of a specially designed statics so that all occurring forces and load conditions are transferred.
  • the individual elements are made of concrete, for example according to DIN 1045-1 - DIN 1045-4.
  • At least two individual truss elements meet directly.
  • a node piece is arranged between the truss elements.
  • truss elements abut one another linearly without branching, it is usually sufficient if these truss elements abut one another directly, that is to say without the interposition of a further component.
  • the truss elements may be sufficient for the truss elements to abut and form a node without the interposition of a node piece, on which further truss elements branch off, for example at a 90 ° angle from the first truss elements.
  • the truss elements are to consist of identical parts as far as possible, it is advantageous if separate node pieces are arranged between the individual truss elements.
  • the knot pieces allow the truss elements to branch off to form a support grate.
  • the node piece offers a contact surface for each truss element to be arranged and thus enables the individual truss elements to be arranged in a defined manner by interposing the node piece.
  • knot pieces for corners of the girder grate with two arranged truss elements, knot pieces for edge be rich with contact areas for three truss elements and node pieces for inner areas with contact areas for four or each for more truss elements.
  • the prestressing elements run through at least one node piece.
  • the pressing of the adjoining truss elements to the node piece can thus be carried out very effectively by subsequently tensioning the prestressing elements.
  • care must be taken that the respective prestressing elements are guided past one another without obstructing one another.
  • tensioning devices are provided at the ends of the carrier grate or at node pieces which are arranged on the edge of the truss-carrier grating system. These tensioning devices can fix the prestressed prestressing element with wedges, for example.
  • Steel cables or threaded steels, which are arranged through the upper and lower chord of the aligned truss elements, are particularly suitable as pretensioning elements.
  • prestressing elements made of carbon fiber or other materials can also be used advantageously.
  • cladding tubes or recesses are arranged in the upper and lower chord of the truss elements.
  • the prestressing elements are guided through these cladding tubes or cutouts and enable the individual truss elements to be pressed together, possibly with node pieces arranged in between.
  • each node piece is advantageously designed as support posts or by a support post. supported. With an appropriate design of the system, however, it is not necessary that each node piece is also a support. Depending on the prestressing and design of the truss elements and node pieces, large spans can be bridged without support posts.
  • the absorption of the shear forces in the joints is particularly reliably possible.
  • the preload can be less than if no profiling is provided.
  • the profiling is advantageously made very precisely and has positive and negative form elements which interlock and thus form a kind of toothing.
  • a joint with local grouting with mortar or adhesive is arranged in the contact surfaces between the truss elements and node pieces or support posts.
  • an additional positive connection is created, which can transmit the shear forces. If profiles are already provided on the contact surfaces prior to the local encapsulation, this creates an even better connection.
  • the truss element has edge posts at its ends, this creates a very stable truss element which forms a defined contact surface and thus creates a firm and stable connection of the individual truss elements directly or indirectly with the interposition of knot pieces.
  • a truss element advantageously consists of an upper chord, lower chord, edge post and the diagonals.
  • the diagonals of a half-timbered elements can be arranged variably. This means that the diagonals can be arranged as oblique pull and push diagonals, as push diagonals with vertical pull posts or as pull diagonals with vertical push posts. Depending on the area of application and the required load-bearing capacity, the respective training courses can prove to be advantageous.
  • a disc can also be arranged between the upper and lower chord.
  • the truss support grid system has fewer contact surfaces which have to be connected to one another by means of the prestressing elements. As a result, the system can be made even more stable, but this requires more special truss elements in order to form a modular system with which almost any support grating can be put together.
  • the dead weight must be kept particularly low, so that the length to be bridged can be made longer than when using a conventional concrete. Further advantages of the invention are described in the following exemplary embodiments. It shows
  • FIG. 1 shows a detail of a truss girder grating system in a perspective view
  • FIG. 2 shows a truss element
  • Figure 4 shows a profiled end face of a truss element.
  • FIG. 1 shows a perspective top view of a section of a truss girder grating system which is composed of a large number of individual truss elements 1.
  • the individual truss elements 1 are connected to one another by means of node pieces 2.
  • Supports 10 are provided at large intervals, which are arranged below a node piece 2 or have an appropriate node piece 2 integrated.
  • the supports 10 are arranged at large intervals, i.e. Only after every fifth truss element 1 does a column 10 follow again.
  • the large spans of the truss girder grating system are to be brought about by the prestressing which runs in the upper chord and lower material of the respective truss elements 1.
  • the truss girder grating system can also be suspended from a support system (not shown) arranged higher.
  • FIG. 2 shows a perspective view of an individual truss element 1.
  • the truss element 1 consists of an upper chord 3 and a lower chord 4 as well as two edge posts 5 and several diagonals 6.
  • the prestressing elements 7 and 8 run in a line through the aligned truss elements 1 of the truss girder system according to FIG 1 pressed together or pressed against the node pieces 2. This creates a stable girder grid system that can be stretched over extremely large spans by overpressing the thrust forces that occur.
  • the diagonals 6 are shown here by way of example as oblique push and pull diagonals. But they can also be designed so that they work together in a known manner as pull or push diagonals in connection with vertical pull or push posts.
  • FIG. 3 shows a detail from a node point in a perspective view.
  • Four truss elements abut with their end faces on a node piece 2 at contact surfaces 9.
  • the four truss elements 1 are connected to the pretensioning elements 7 in the top chords 3 and the pretensioning elements 8 in the bottom chords 4.
  • two pretensioning elements 7 and 8 run in the top chords 3 and the bottom chords 4 in one direction.
  • Two further prestressing elements 7 and 8 each run orthogonally to a connection of the other two truss elements 1, which aligned to each other to create. If a prestressing force is introduced into the prestressing elements 7 and 8, the truss elements 1 are pressed against the node piece 2 and thus bring about a stable structure.
  • the node piece 2 can be supported by means of a support 10 in order to support the truss girder system.
  • Figure 4 shows a schematic representation of a profile 11 of an end face of the truss element 1.
  • the profiling in addition to the pretensioning force, contributes to the transmission of the shear forces of the truss girder system taking place reliably.
  • a corresponding corresponding profiling is provided on the contact surfaces 9 of the node piece 2.
  • the profiling can be in the form of positive and negative elevations or depressions emerging from the contact surface 9.
  • the profiling 11 can take place in a clear shape, but also in a type of micro-profiling. It is essential that the prestressing force, which press the truss elements 1 against each other or against the node piece 2, is supported.
  • the profiling 11 can also result in a certain stabilization in the lateral direction of the truss element 1.
  • the individual truss elements 1 and node pieces 2 have been strung together, the individual components are clamped together by a pretensioning subsequently introduced in the upper chord 3 and lower chord 4. The entire system is stable after pretensioning.
  • the truss girder grating system can be assembled as an overall system, i.e. for example, be placed on the supports 10.
  • the present invention is not limited to the embodiments shown.
  • a wedge-shaped mig formed end face of the truss elements 1 are provided, which result in a series of, for example, four truss elements 1 a closed joint. This, too, can result in sufficient pressing of the individual truss elements 1 by clamping the prestressing elements 7 and 8.
  • the prestressing elements 7 and 8 are tightened using a known tensioning device, which is usually arranged at the respective end of a row of truss elements and node pieces.

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Abstract

Ein Fachwerk-Trägerrost-System besteht aus einzelnen Fachwerkelementen (1) aus Beton mit einem Obergurt (3) und einem Untergurt (4) sowie mit Diagonalen (6) als schräge Druck- und/oder Zugstäbe, wobei die Fachwerkelemente (1) räumlich in Form eines Trägerrostes aneinander angeordnet sind. In dem Ober- und Untergurt (3,4) ist jeweils mindestens ein Vorspannelement (7,8) angeordnet, das durch mindestens zwei Fachwerkelemente (1) hindurch verläuft und derart vorgespannt ist, daß auftretende Schubkräfte zwischen den Fachwerkelementen (1) durch Überdrücken der Fuge zwischen den Fachwerkelementen (1) übertragen werden können.

Description

Fachwerk-Trägerrost-System
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fachwerk-Trägerrost-System mit einzelnen Fachwerkelementen aus Beton, mit einem Obergurt und einem Un- tergurt sowie mit Diagonalen als schräge Druck- und/oder Zugstäbe oder mit einer Scheibe zwischen Ober- und Untergurt, wobei die Fachwerkelemente räumlich in Form eines Trägerrostes aneinander angeordnet sind.
Erfindungsgemäße Fachwerk-Trägerrost-Systeme werden als Dächer oder Deckensysteme, häufig auch in Kombination mit geeigneten Deckenplatten, eingesetzt. Die einzelnen Fachwerkelemente werden dabei separat hergestellt und anschließend fest miteinander verbunden. Die Verbindung geschieht häufig mittels komplizierter Knotenstücke, welche eine feste Verbindung zwischen den einzelnen Fachwerkelementen schaffen. Oft werden auch noch zusätzliche Spannseile verwendet, welche über Stützen geführt werden und dadurch die einzelnen Fachwerkelemente halten beziehungsweise die Knotenstücke entlasten. Nachteilig hierbei ist eine sehr kostenintensive Ausführung der Knotenstücke und ein zusätzlicher Raumbedarf zum Abhängen der einzelnen Fachwerkelemente. Die erzielbaren Stützweiten sind darüber hinaus relativ gering, so daß eine Vielzahl von Stützen oder Abhängungen erforderlich ist um das Trägerrost-System zu halten.
Aufgabe ist es daher, ein Fachwerk-Trägerrost-System zu schaffen, welches aus mehreren Fachwerkelementen zusammengesetzt ist und sehr einfach herstellbar und montierbar ist. Die Aufgabe wird gelöst mit einem Fachwerk-Trägerrost-System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Erfindungsgemäß ist in dem Ober- und Untergurt der Fachwerkelemente jeweils mindestens ein Vorspannelement angeordnet. Die Vorspannelemente verlaufen durch mindestens zwei Fachwerkelemente und sind derart vorgespannt, daß auftretende Schubkräfte zwischen den Fachwerkelementen durch Überdrücken der Fuge zwischen den Fachwerkelementen (1 ) übertragen werden können. Hierdurch ist es nicht mehr erforderlich, daß die Fach- werkelemente an den Kontaktflächen einzeln, beispielsweise durch Schrauben, miteinander verbunden werden. Sie halten alleine durch die Vorspannelemente zusammen, welche die beiden Fachwerkelemente aneinander pressen. Die Fachwerkelemente können hierdurch an ihren Enden unterstützt werden, ohne daß sie sich an ihren Kontaktflächen verschieben oder das System unzulässig durchhängt. Auf diese Weise können viele einzelne Fachwerkelemente miteinander verbunden werden, ohne daß an jeder Verbindungsstelle Stützpfosten oder Abhängungen erforderlich sind.
Zum Aufbau des Systems werden die aus Beton hergestellten Einzelteile räumlich aneinandergereiht und durch eine nachträglich eingebrachte Vorspannung miteinander verspannt. Hierdurch entsteht ein räumliches Trägerrost-System aus Fachwerkelementen. Die nachträgliche Vorspannung der Ober- und Untergurte in beiden Richtungen gewährleistet die Tragfähigkeit des räumlichen Systems. Der Grad der Vorspannung wird dabei so hoch gewählt, daß die Schubkräfte in den überdrückten Fugen übertragen werden können. Aufgrund der so entstehenden räumlichen Tragwirkung besteht die Möglichkeit, die Stützen des Tragsystems auch nachträglich zu versetzen. Die Stützen können insbesondere an den Knotenpunkten des Trägerrostes angeordnet werden. Die Fachwerkelemente sind linear hintereinander oder in den Knotenpunkten auch verzweigt angeordnet. In den Knotenpunkten treffen zwei, drei oder vier Fachwerkelemente aneinander. Bei einer ent- sprechenden Ausbildung der Knoten und Führung der Vorspannelemente ist es aber auch möglich mehrere Fachwerkelemente aneinanderstoßen zu lassen.
Die Dimensionierung der einzelnen Querschnitte und Bauteilabmessungen ist durch eine eigens dafür angefertigte Statik so zu bestimmen, daß alle auftretenden Kräfte und Lastzustände abgetragen werden. Die Einzelelemente werden aus Beton, beispielsweise gemäß DIN 1045-1 - DIN 1045-4 hergestellt.
Vorteilhafterweise stoßen mindestens zwei einzelne Fachwerkelemente direkt aneinander. Alternativ hierzu ist vorgesehen, daß zwischen den Fachwerkelementen ein Knotenstück angeordnet ist. Insbesondere wenn Fachwerkelemente linear ohne Abzweigung aneinander stoßen, ist es meist aus- reichend, wenn diese Fachwerkelemente direkt, das heißt ohne Zwischenschaltung eines weiteren Bauelements, aneinander stoßen. Aber auch bei einer entsprechenden Ausgestaltung der Enden der Fachwerkelemente kann es ausreichend sein, daß ohne Zwischenschaltung eines Knotenstückes die Fachwerkelemente aneinanderstoßen und einen Knoten bilden, an welchem weitere Fachwerkelemente beispielsweise in einem 90° Winkel von den ersten Fachwerkelementen abzweigen.
Insbesondere wenn die Fachwerkelemente möglichst aus Gleichteilen bestehen sollen, ist es vorteilhaft, wenn separate Knotenstücke zwischen den einzelnen Fachwerkelementen angeordnet sind. Die Knotenstücke ermöglichen eine Abzweigung der Fachwerkelemente zur Bildung eines Trägerrostes. Das Knotenstück bietet dabei für jedes anzuordnende Fachwerkelement eine Kontaktfläche und ermöglicht somit unter Zwischenschaltung des Knotenstückes ein definiertes Anordnen der einzelnen Fachwerkelemente an- einander. Es können beispielsweise Knotenstücke für Ecken des Trägerrostes mit zwei angeordneten Fachwerkelementen, Knotenstücke für Randbe- reiche mit Kontaktflächen für drei Fachwerkelemente und Knotenstücke für innere Bereiche mit Kontaktflächen für vier oder jeweils auch für mehr Fachwerkelemente vorgesehen sein.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Vorspannelemente durch mindestens ein Knotenstück verlaufen. Die Anpressung der angrenzenden Fachwerkelemente an das Knotenstück kann hiermit sehr effektiv durch das nachträgliche Spannen der Vorspannelemente erfolgen. An einem Knotenstück, welches sich kreuzende Fachwerkelemente verbindet, ist darauf zu achten, daß die jeweiligen Vorspannelemente aneinander vorbei geführt werden, ohne sich zu behindern.
Zum Spannen der Vorspannelemente sind an den Enden des Trägerrostes beziehungsweise an Knotenstücken, welche am Rand des Fachwerk- Trägerrost-Systems angeordnet sind, Spanneinrichtungen vorgesehen. Diese Spanneinrichtungen können beispielsweise mit Keilen das vorgespannte Vorspannelement fixieren. Als Vorspannelemente eignen sich insbesondere Stahlseile oder Gewindestähle, welche durch den Ober- und Untergurt der miteinander fluchtenden Fachwerkelemente hindurch angeordnet sind. Al- temativ können aber auch Vorspannelemente aus Kohlefaser oder anderen Materialien vorteilhaft eingesetzt werden.
Um den nachträglichen Einbau der Vorspannelemente zu ermöglichen, sind in dem Ober- und Untergurt der Fachwerkelemente Hüllrohre oder Ausspa- rungen angeordnet. Durch diese Hüllrohre oder Aussparungen werden die Vorspannelemente geführt und ermöglichen das Zusammenpressen der einzelnen Fachwerkelemente, gegebenenfalls mit dazwischen angeordneten Knotenstücken.
Um das Fachwerk-Trägerrost-System zu tragen sind vorteilhafterweise einzelne Knotenstücke als Stützpfosten ausgebildet oder von einem Stützpfos- ten unterstützt. Bei einer entsprechenden Auslegung des Systems ist es a- ber nicht erforderlich, daß jedes Knotenstück auch eine Stütze ist. Je nach Vorspannung und Ausführung der Fachwerkelemente und Knotenstücke können große Spannweiten ohne Stützpfosten überbrückt werden.
Sind an der Kontaktfuge des Fachwerkelements zu dem Knotenstück, dem Stützpfosten oder dem benachbarten Fachwerkelement miteinander korrespondierende Profilierungen vorgesehen, so ist die Aufnahme der Schubkräfte in den Fugen besonders zuverlässig möglich. Die Vorspannkraft kann da- bei geringer sein als wenn keine Profilierung vorgesehen ist. Die Profilierung ist vorteilhafterweise sehr präzise hergestellt und weist positive und negative Formelemente auf, welche ineinander greifen und damit eine Art Verzahnung bilden.
Um eine besonders feste Verbindung an den Kontaktflächen zu erhalten ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß in den Kontaktflächen zwischen den Fachwerkelementen und Knotenstücken oder Stützpfosten eine Fuge mit örtlichem Verguß mit Mörtel oder Kleber angeordnet ist. Durch das Vergießen der Fuge wird ein zusätzlicher Formschluß geschaffen, welcher die Schubkräfte übertragen kann. Sind vor dem örtlichen Verguß an den Kontaktflächen bereits Profilierungen vorgesehen, so wird hierdurch eine noch bessere Verbindung geschaffen.
Weist das Fachwerkelement an seinen Enden Randpfosten auf, so wird hierdurch ein sehr stabiles Fachwerkelement geschaffen, welches eine definierte Kontaktfläche bildet und damit eine feste und stabile Verbindung der einzelnen Fachwerkelemente direkt oder indirekt unter Zwischenschaltung von Knotenstücken miteinander schafft.
Ein Fachwerkelement besteht vorteilhafterweise aus einem Obergurt, Untergurt, Randpfosten und den Diagonalen. Die Diagonalen eines Fachwerk- elements können dabei variabel angeordnet werden. Das bedeutet, die Diagonalen können als schräge Zug- und Druckdiagonalen, als Druckdiagonalen mit senkrechten Zugpfosten oder als Zugdiagonalen mit senkrechten Druckpfosten angeordnet sein. Je nach Anwendungsgebiet und erforderli- eher Tragfähigkeit können sich die jeweiligen Ausbildungen als vorteilhaft erweisen. Statt der Diagonalen bzw. Pfosten kann auch eine Scheibe zwischen Ober- und Untergurt angeordnet sein.
Sind mehrere Fachwerkelemente und/oder ein Fachwerkelement mit einem Knotenstück monolithisch ausgebildet, so weist das Fachwerk-Trägerrost- System weniger Kontaktflächen auf, welche mittels der Vorspannelemente miteinder verbunden werden müssen. Das System kann hierdurch noch stabiler ausgebildet sein, allerdings sind hierdurch speziellere Fachwerkelemente erforderlich, um einen Baukasten zu bilden, mit welchem nahezu be- liebige Trägerroste zusammengestellt werden können.
Um die Fachwerkelemente, das Knotenstück und die Stützpfosten sehr stabil auszubilden, kann es vorteilhaft sein, eine Stahlarmierung beziehungsweise -bewehrung, hochfesten beziehungsweise ultrahochfesten Beton oder Be- ton, welcher mit Fasern aus Stahl, Kunstoff oder anders geartetem Material vermengt ist, zu verwenden. Auch selbstverdichtender Beton hat sich als besonders vorteilhaft für eine schnelle und zuverlässige Herstellung der einzelnen Bauteile erwiesen.
Sind das Fachwerkelement, das Knotenstück oder der Stützpfosten aus Leichtbeton hergestellt, so ist insbesondere bei der Verwendung des Leichtbetons für das Fachwerkelement selbst das Eigengewicht besonders gering zu halten, wodurch die zu überbrückende Länge größer als bei Verwendung eines herkömmlichen Betons ausgeführt werden kann. Weitere Vorteile der Erfindung sind in nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt
Figur 1 einen Ausschnitt eines Fachwerk-Trägerrost-Systems in perspek- tivischer Ansicht,
Figur 2 ein Fachwerkelement,
Figur 3 einen Knoten mit vier Fachwerkelementen,
Figur 4 eine profilierte Stirnfläche eines Fachwerkelements.
Figur 1 zeigt in perspektivischer Draufsicht einen Ausschnitt eines Fachwerk-Trägerrost-Systems, welches aus einer Vielzahl einzelner Fachwerk- elemente 1 zusammengesetzt ist. Die einzelnen Fachwerkelemente 1 sind mittels Knotenstücken 2 miteinander verbunden. In großen Abständen sind Stützen 10 vorgesehen, welche unterhalb eines Knotenstücks 2 angeordnet sind oder ein entsprechendes Knotenstück 2 integriert haben. Die Stützen 10 sind in großen Abständen angeordnet, d.h. erst nach jedem fünften Fachwerkelement 1 folgt wieder eine Stütze 10. Die großen Spannweiten des Fachwerk-Trägerrost-Systems sind durch die Vorspannung, welche in Obergurt und Untergut der jeweiligen Fachwerkelemente 1 verlaufen, zu bewirken. Anstelle der Stützen 10 kann auch eine Abhängung des Fachwerk- Trägerrost-Systems von einem nicht dargestellten höher angeordneten Tragsystem erfolgen.
In Figur 2 ist eine perspektivische Ansicht eines einzelnen Fachwerkelements 1 dargestellt. Das Fachwerkelement 1 besteht aus einem Obergurt 3 und einem Untergurt 4 sowie zwei Randpfosten 5 und mehreren Diagonalen 6. In dem Obergurt 3 und dem Untergurt 4 verlaufen jeweils zwei Vorspann- elemente 7 und 8. Die Vorspannelemente 7 und 8 verlaufen in einer Linie durch die miteinander fluchtenden Fachwerkelemente 1 des Fachwerk- Trägerrost-Systems gemäß Figur 1. Durch die nach dem Betonieren in Hüllrohre des Obergurtes und Untergurtes eingebrachten Vorspannelemente 7 und 8 werden die einzelnen Fachwerkelemente 1 aneinandergepresst bzw. an die Knotenstücke 2 angepreßt. Hierdurch entsteht ein stabiles Trägerrost-System, welches durch Überdrücken der auftretenden Schubkräfte über extrem hohe Spannweiten gespannt werden kann.
Die Diagonalen 6 sind hier beispielhaft als schräge Druck- und Zugdiagonalen dargestellt. Sie können aber auch so ausgeführt sein, daß sie als Zugoder Druckdiagonalen in Verbindung mit senkrechten Zug- oder Druckpfosten in bekannter weise zusammenarbeiten.
Anstelle der in Figur 2 dargestellten rohrförmigen Öffnungen, in welchen die Vorspannelemente geführt sind, kann auch vorgesehen sein, daß Aussparungen in den Obergurten 3 und Untergurten 4 angeordnet sind, in welchen die Vorspannelemente 7 und 8 verlaufen. Wesentlich ist, daß eine Druckkraft auf die Stirnseiten des Fachwerkelementes 1 ausgeübt werden kann, wodurch die Schubkräfte zwischen den Fachwerkelementen bzw. den Fachwerkelementen und den Knotenstücken durch Überdrücken der Fuge zwischen den Fachwerkelementen 1 übertragen werden können.
In Figur 3 ist ein Ausschnitt aus einer Knotenstelle in perspektivischer An- sieht gezeigt. Vier Fachwerkelemente stoßen an Kontaktflächen 9 mit ihren Stirnseiten an ein Knotenstück 2 an. Verbunden sind die vier Fachwerkelemente 1 mit den Vorspannelementen 7 in den Obergurten 3 und den Vorspannelementen 8 in den Untergurten 4. Jeweils zwei Vorspannelemente 7 und 8 verlaufen in den Obergurten 3 und den Untergurten 4 in einer Rich- tung. Orthogonal hierzu verlaufen jeweils zwei weitere Vorspannelemente 7 und 8 um eine Verbindung der beiden anderen Fachwerkelemente 1 , welche zueinander fluchten, zu schaffen. Wird eine Vorspannkraft in die Vorspannelemente 7 und 8 eingebracht, so werden die Fachwerkelemente 1 gegen das Knotenstück 2 gepreßt und bewirken somit eine stabile Struktur. Das Knotenstück 2 kann mittels einer Stütze 10 bei Bedarf unterstützt werden, um das Fachwerk-Trägerrost-System zu tragen.
Figur 4 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Profilierung 11 einer Stirnseite des Fachwerkelements 1. Durch die Profilierung wird zusätzlich zu der Vorspannkraft dazu beigetragen, daß die Übertragung der Schubkräfte des Fachwerk-Trägerrost-Systems zuverlässig erfolgt. Eine entsprechende korrespondierende Profilierung ist dabei an den Kontaktflächen 9 des Knotenstücks 2 vorgesehen. Hierdurch wird bereits ein gewisser Formschluß erzeugt, welcher zur Aufnahme der Schubkräfte vorteilhaft beiträgt. Die Profilierung kann in Form von positiv und negativ aus der Kontaktfläche 9 he- raustretenden Erhebungen oder Vertiefungen bestehen. Die Profilierung 11 kann in einer deutlichen Formgebung, aber auch in einer Art Mikroprofilie- rung erfolgen. Wesentlich ist dabei, daß die Vorspannkraft, welche die Fachwerkelemente 1 aneinander oder gegen das Knotenstück 2 pressen, unterstützt wird. Durch die Profilierung 11 kann darüber hinaus auch eine gewisse Stabilisierung in seitlicher Richtung des Fachwerkelements 1 erfolgen.
Nach dem Aneinanderreihen der einzelnen Fachwerkelemente 1 und Knotenstücke 2 werden die Einzelbauteile durch eine nachträglich eingebrachte Vorspannung im Obergurt 3 und Untergurt 4 zusammengespannt. Das gesamte System ist nach dem Vorspannen tragfähig. Schließlich kann das Fachwerk-Trägerrost-System als Gesamtsystem montiert, d.h. beispielsweise auf die Stützen 10 gestellt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungen beschränkt. Insbesondere kann anstelle des Knotenstücks 2 auch eine keilför- mig ausgebildete Stirnfläche der Fachwerkelemente 1 vorgesehen sein, welche bei einer Aneinanderreihung von beispielsweise vier Fachwerkelementen 1 einen geschlossenen Stoß ergeben. Auch hierdurch kann durch das Zusammenspannen der Vorspannelemente 7 und 8 eine ausreichende Anpressung der einzelnen Fachwerkelemente 1 erfolgen. Das Anspannen der Vorspannelemente 7 und 8 erfolgt mit einer bekannten Spanneinrichtung, die meist am jeweiligen Ende einer Reihe von Fachwerkelementen und Knotenstücken angeordnet ist.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Fachwerk-Trägerrost-System mit einzelnen Fachwerkelementen (1 ) aus Beton mit einem Obergurt (3) und einem Untergurt (4) sowie mit Diagonalen (6) als schräge Druck- und/oder Zugstäbe oder mit einer
Scheibe zwischen Ober- und Untergurt (3,4), wobei die Fachwerkelemente (1 ) räumlich in Form eines Trägerrostes aneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ober- und Untergurt (3,4) jeweils mindestens ein Vorspannelement (7,8) angeordnet ist, das durch mindestens zwei Fachwerkelemente (1 ) hindurch verläuft und derart vorgespannt ist, daß auftretende Schubkräfte zwischen den Fachwerkelementen (1 ) durch Überdrücken der Fuge zwischen den Fachwerkelementen (1 ) übertragen werden können.
2. Fachwerk-Trägerrost-System nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei einzelne Fachwerkelemente (1 ) direkt aneinanderstoßen oder zwischen den Fachwerkelementen (1 ) ein Knotenstück (2) vorgesehen ist.
3. Fachwerk-Trägerrost-System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannelemente (7,8) durch mindestens ein Knotenstück (2) verlaufen.
4. Fachwerk-Trägerrost-System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannelemente (7,8) an mindestens einem Ende des Trägerrost-Systems vorgespannt sind.
5. Fachwerk-Trägerrost-System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ober- und Untergurt (3) Hüllrohre oder Aussparungen für den nachträglichen Einbau der Vorspann- elemente (7,8) angeordnet sind.
6. Fachwerk-Trägerrost-System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Knotenstücke (2) zum Abtragen der Lasten des Fachwerk-Trägerrost-Systems als Stützpfosten (10) ausgebildet sind oder von einem Stützpfosten (10) unterstützt sind.
7. Fachwerk-Trägerrost-System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kontaktfläche (9) des Fach- werkelementes (1 ) zu dem Knotenstück (2), dem Stützpfosten (10) oder dem benachbarten Fachwerkelement (1 ) miteinander korrespondierende Profilierungen (1 1 ) vorgesehen sind.
8. Fachwerk-Trägerrost-System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kontaktflächen (9) zwischen den
Fachwerkelementen (1 ) und Knotenstücken (2) oder Stützpfosten (10) eine insbesondere profilierte Fuge mit örtlichem Verguss angeordnet ist.
9. Fachwerk-Trägerrost-System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fachwerkelement (1 ) an seinen Enden Randpfosten (5) aufweist.
10. Fachwerk-Trägerrost-System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagonalen (6) als schräge Druck- diagonalen mit senkrechten Zugpfosten konzipiert sind.
1 1. Fachwerk-Trägerrost-System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagonalen (6) als schräge Zugdi- agonalen mit senkrechten Druckpfosten konzipiert sind.
12. Fachwerk-Trägerrost-System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Fachwerkelemente (1 ) und/oder ein Fachwerkelement (1 ) mit einem Knotenstück (2) mono- lithisch ausgebildet sind.
13. Fachwerk-Trägerrost-System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fachwerkelement (1 ) und/oder das Knotenstück (2) und/oder der Stützpfosten (10) eine Stahlarmierung bzw. -bewehrung aufweist.
14. Fachwerk-Trägerrost-System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fachwerkelement (1 ) und/oder das Knotenstück (2) und/oder der Stützpfosten (10) aus hochfestem bzw. ultrahochfestem Beton hergestellt sind.
15. Fachwerk-Trägerrost-System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fachwerkelement (1 ) und/oder das Knotenstück (2) und/oder der Stützpfosten (10) aus Beton hergestellt sind, der mit Fasern aus Stahl, Kunststoff oder anders geartetem Material vermengt ist.
16. Fachwerk-Trägerrost-System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fachwerkelement (1 ) und/oder das Knotenstück (2) und/oder der Stützpfosten (10) aus selbstverdichten- dem Beton hergestellt sind.
17. Fachwerk-Trägerrost-System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fachwerkelement (1 ) und/oder das Knotenstück (2) und/oder der Stützpfosten (10) aus Leicht-Beton hergestellt sind.
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