DE3007987C2 - Aus Stäben und Knotenstücken gebildetes Raumfachwerk mit eine Gebäudeaußenhaut o.dgl. bildenden Platten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein aus Stäben und Knotenslücken gebildetes Raumfachwerk mil eine Gebaudcaul.ienhaiit oder dgl. bildenden l'lalten, die mil ihren Eckbereichen auf eine im wesentlichen ebene Auflagefläche an den Knolcnstüeken aufgelagert und jeweils mit Hilfe einer, den Eckbereich in einem beidseitig ausmündenden Kanal durchquerenden und in eine Gewindebohrung in der Auflagefläche eingedrehten Schraube b>. leslie" sind. v. "Sei der Kanal von einer in (Il-I) IVkbcieich der ΙΊ,γί· eingesetzten llüke gebildet ist. die der ,in ilf- ΛιιΙΙ,ι;'·'Π.ιιΙη· ,inliceenden Seile der Plane ■.' n still' ί'.'¹ πίι Ί· πι '.μι siebenten Heren h in em···' !:■■·.* "iiii '■> >m M' - twin .ii : (lew i'hIc lmlinint: in dc; Λ,ill,ir; !i.!· \\< in, I',ium'/ cimrrcih n,n Ii Ρ.ΙΊ H! .'") )4 /'''I

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Raumfachwerk gerichtet, welches vorzugsweise in Scheibenform derart ausgebildet ist, daß im Obergurt die Platten, z. B. bewehrte Betonplatten angeordnet und mil Knotenslücken und Stäben aus Stahl verbunden sind, welche Diagonalen sowie einen Untergurt bilden. Die im Obergurt in den Plattenebenen wirksamen Kräfte werden dabei über die Knotenstücke in die übrige Raumfachwerkkonstruktion eingeleitet, und zu diesem Zweck sind in den Eckbereichen dt-r Platten Hülsen eingebaut, die an der Plattenunterseite hervorstehen und mit diesem vorstehenden Teil in gewindelose Abschnitte der Gewindebohrungen in den Knotenstükken passend eingreifen, so daß die in den Plattenebenen wirkenden Kräfte durch den Formschluß zwischen den zapfenartigen Teilen der Hülsen und den gewindelosen Abschnitten der Gewindebohrung in den Knotenstükken auf die Knoienstücke übertragen werden können. Dadurch werden die sich durch die Hülsen erstreckenden Befestigungsschrauben von jeglichen Scherkräften entlastet und lediglich noch Zugbeanspruchungen unterworfen.

Bekannt ist ferner, daß bei einer solchen Konstruktion die Platten im Obergurt, z. B. bewehrte Betonplatten mit den übrigen Stäben des Raumfachwerks einen statischen Verbund bilden und die Stäbe in ihren Ebenen ersetzen. Dabei können die im Obergurt angeordneten Platten Druckspa;mungen, aber auch Zugspannungen unterworfen sein. Ferner können auch Wechselbeanspruchungen auftreten.

Es hat sich nun gezeigt, daß die Kraftübertragung lediglich durch das untere Hülsenende und die jeweilige Befestigungsschraube in Fällen größerer Belastung nicht ausreichend ist und es zur Ausbildung unerwünschter Biegemomente und zu einer unzulässigen Verformung des in das Knotenstüek eingreifenden Hülsenendes kommen kann, insbesondere wenn sehr große Zugkräfte die Platten an einem Knotenstüek ai'seinanderzuziehen suchen.

Der Erfindung liegt daher die ,'■ ufgabe zugrunde, die durch Schrauben gesicherte formschlüssige Verbindung der Platten mil den Knotenstücken im Obergurt auf einfache Weise zu verstärken, um die vorstehend aufgezeigten Gefahren mit Sicherheit auszuschließen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Hülse auch an ihrem anderen, der Oberseite der Plane zugeordneten Ende über einem bestimmten Abschnitt frcilicgt und mit diesem freien Endabschnitl in eine von mehreren Bohrungen in einer Verbindungsplaite im Paßsiiz. eingreift, deren Zahl der Zahl der Hülsen von auf einem Knoienstück aufzulagernden Planen entspricht.

Die in den Eckbereichen der Planen verankerten Hülsen weisen demzufolge sowohl einen unleren als auch oberen freien Endabschnitl auf. mit denen sie in fonnschlüssigcm Eingriff mit dem Knotenslück bzw. der Verbindungsplaite stehen, die vorzugsweise beide aus einem hochfcslen Stahl bestehen. Mineis der Verbindungsplatte können dabei mehrere benachbarte Platten auch an ihrer Oberseite in ihren Eekberciehen so zusammengehalten werden, dal.! die Verbund wirkung erhalten bleibt.

Die diiich du· Hülsen hindiirchgefiihrlen Schiaiiben ei möglichen zugleich eine Verspannun^ der Verbindiuii-'splarc iiiul der !iet(>ii|ilatten gegenüber dem ic·', eilii.'cn Knnteii'.tiick. Itcini '\iiftretcn von /iil' und I )mi kl·.rillen im Hereich eines Knotenstueks werden diese /ii\ eil, issn: '.on der \ _;. rbindungsplatte und dem ':.· ■ .!cr.s'M r. ,<]■-'· ¹ITi /. ·.·■ lin.-lil'cMen I lementen

aufgenommen, wodurch unerwünschte Biegemomente sowie unzulässige Verformungen an den Hülsen sicher vermieden werden können. Die Erfindung ist außerdem einfach und preiswert zu realisieren, denn sie erfordert im Vergleich zum Gegenstand des Hauptpatents lediglich etwas lungere Hülsen und Schrauben sowie als einziges zusätzliches Element die gelochte Verbindungsplatte.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung yehen aus den Unteransprüchen hervor. So entspricht zweckmäßig die Dicke der Verbindungsplatte mindestens der Länge des oberen freien Endabschnitts der Hülsen. Ferner kann der Eckbereich an der Oberseite der Platten zur Freilegung des Endabschnitts der Hülsen abgesetzt sein. Durch diese Maßnahme kann man überstehende Teile verhindern bzw. eine versenkte Anordnung der Verbindungsplatte erreichen. In diesem Sinne förderlich ist auch noch eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, derzufolge die Dicke und Form der Verbindungsplatte der Tiefe bzw. Form der abgesetzten Eckbereiche der Platten auf einem Knotenstück entspricht.

Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines auf Stützen aufgelagerten Raumfachwerks in Form einer Dachscheibe mit auskragendem Randbereich, welches im Obergurt ausschließlich an Knotenstücken erfindungsgemäß befestigte Platten, z. B. Betonplatten enthält;

Fig. 2 eine Schrägansicht eines Knotenstücks mu Teilen von drei mit diesem erfindungsgemäß zu verbindenden Platten, wobei eine Platte im Eckbereich aufgeschnitten und die gelochte Verbindungsplatte in abgehobener Lage angedeutet ist.

Fig. 3 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines formschlüssigen Anschlusses von Platten an ein Knotenstück mit versenkt angeordneter Verbindun jsplatte und

Fig.4 eine Variante des Knotenstücks für räumlich gekrümmte Konstruktionen.

In F i g. 1 ist ein scheibenförmiges Raumfachwerk 10 gezeigt, das auf Stützen 11 derart aufgelagert ist, daß ein auskragender Randbereich 12 gebildet ist. Dies hat zur Folge, daf} die Bauelemente im Obergurt des Raumfachwerks 10 sowohl Druck- als auch Zugspannungen unterworfen sind. Im Ausführungsbeispiel besteht der Obergurt ausschließlich aus biegesteifen hochfesten Platten, z. B. entsprechend bewehrten Betonplatten 1.3. die mit ihren Ecken in der in F i g. 2 oder i gezeigten erfindunfsgcmäUen Art und Weise an Knotenstücken 14,7, 14b und 14c· angeschlossen sind. Die Knotenstücke 14.1, 146 und 14c sind durch diagonal verlaufende Stäbe 15 mit Knolcnstiickcn 16 im Untergurt verbunden, und /wischen den Knotunstücken 16 sind die Stäbe 17 des Untergurts eingeschaltet.

Bei der in F i g. I gezeigten Anordnung sind die Anschlüsse an den Knotenstücken 14.; durch das Eigengewicht der Betonpl.itten und äußere Belastungen (angedeutet durch die Pfeile /') aiisschlieUlicii Zugbeanspruchungen, die Ansi. hliissc .in den Knoienslia ken 14/' teils Zug- und Druckliciinspruchungen und die An Schlüsse an den Knotens·'^...,·!! I4r .iiisschlieUlich DruckbeanspriiclMiiigeti niii-. rworfen. Diese Bcl.isimigen können /. B. durch Winiiemw irkimg oder ver.inder helle Schneelasten in ^;hrer fir;>ße auch wechseln. In Fig. 1 sind diese /us: bzw. Druckspannungen ie«-ciK durch Pfeile P₂ bzw. Pi in den Betonplatten 13 veranschaulicht. Damit nun die im Obergiirt auftretenden Kräfte einwandfrei über die Knotenstücke 14a, >4b bzw. 14c in das Raumfachwerk 10 eingeleitet weiden können, ohne daß an den Anschlußstellen unerwünschte Biegemomente bzw. gar unzulässige Verformungen auftreten, wird die in den Fig. 2 oder 3 gezeigte Anschlußart gemäß der Erfindung vorgeschlagen.

In den Fig. 2 und 3 ist der erfindungsgemäße Anschluß mehrerer Betonplatten 13 bzw. 13a an ein Knotenstück 14a aus dem Obergurt des in Fig. I gezeigten Raumfachwerks 10 beispielhaft veranschaulicht. Das Knotenstück 14a enthält eine ebene Auflagefläche 64 sowie achsparallel angeordnete Gewindebohrungen 66, die in ihrem oberen Teil jeweils einen gewindelosen Abschnitt 65 aufweisen. Mit 49 ist eine von mehreren Gewindebohrungen gezeigt, welche zum Anschluß der diagonal verlaufenden Stabe 15 dienen.

Die Betonplatten 13, 13a, d^;e hier aus einer monolithischen Ausführung bestehen und nicht gezeigte Bewehrungen enthalten, weisen in inrem Anschlußoder Eckbereich fest verankerte Hülsen 69 auf. die einen Kanal 63 zur Durchführung von Schrauben 7O bilden. Die Schrauben 700 erstrecken sich dabei mit einem seitliehen Spiel durch die Kanäle 63.

Die Hülsen 69 besitzen eine solche Länge und sind derart in den Eckbereichen der Betonplatten 13 bzw. 13a angeordnet, daß sie jeweils mit einem unteren Endabschnitt 70 und einem oberen Endabschnitt 71 über die Unterseite bzw. Oberseite der Beionplatten 13, 13a hervorstehen. Die unteren freien Endabschnitte 70 der Hülsen 69 sind genau passend in die gewindelosen Abschnitte 65 der Gewindebohrungen 66 einsetzbar. Die Endabschnitte 70 der Hülsen 69 stützen sich jedoch nicht in vertikaler Richtung auf dem Knotenstück 14a ab, vielmehr liegen die Betonplatten 13 bzw. 13a mit ihrer Unterseite auf der Auflagefläche 64 satt auf. Wenn sämtliche Betonplatten 13 (vier Stück im Auslührungsbeispiel der Fig. 2) auf dem Knotenstück 14a aufgelagert sind, wird über die oberen freien Endabschnitte 71 der Hülsen 69 eine Verbindungsplatte 72 geschoben, wobei die Endabschnitte 71 im Paßsitz in die Bohrungen 73 der Verbindungsplatte 72 eingreifen. Hierauf können die Schrauben 700 unter Zwischenschaltung von Beilagschciben 74 durch die Hülsen 69 hindurchgesteckt und in die Gewindebohrungen 66 eingeschraubt werden, so daß sie die formschlüssige Verbindung der Betonplatten mit dem Knotenstück sichern können. Da erfindungsgemäß die Hülsen 69 an beiden ireien End^n durch das Knotenstück 14a bzw. die Verbindungsplatte 72 festgehalten sind, können vorteilhaft Druck- oder Zugkräfte, die in den Pluttcnebcnen wirKsam sind, beidseitig einwandfrei übertragen werden. Im Falle von Zugkräften bedeutet dies, daß die Betonplatten an einem Knotenstück nicht auseinanderge/ogcn werden können, so daß der Verbund /wischen den Betonplatten sicher aufrecht erhalten bleibt.

F ig. 3 zeigt "ine modifizierte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher an den Oberseiten der Betonplattcn lla in deren Lckbereichen Aiissp.ifungei, 7ϊ vorgesehen sind, deren Tiefe der Dicke der Yerbindunsrsplattc 72;) entspricht. Ferner weisen die Aussparungen 75 über einem Knotenstück 14a zusammen eine l'nnn al ' die dem Grundriß der Verbinilimgspl.iiie 72,i einspricht. Dadurch kann letztere vorteilhaft versenkt, ti. h bündig mit den Oberseiten benachbarter lletdpp'jüen I λ,ι angeordnet werden. Die Verbindung-

pi,ilic Ί2,i M ferner oberhalb der fait- UoIi um gen 7 I mn Aiiihohniugen 7(S versehen welche die kopk der St hrauhen 700 .iiifiiehnieii. s ■ d.ilt .in tier \ erhmduni's sielle Keine übersehenden I eile vorhanden sind Dies isi besonders dann vorteilhaft, wenn au! vier (^viscitc der Belcinpl.illcn I },■/ cmc Dachhaut culei cm Hodc'iK· Li,' eic seriell werden soll.

Die dargestellten Beispiele beziehen vieh .ml Ken slrukliiincn mn Belcm-l'hiUen. |edoch kiinn vinngcmalt die hier beschriebene Verbindung ,inch bei I¹I.Uten angewandt werden, die ;iiis beliebigen Werkstoffen bevtehen oder sogar aus verschiedenen Bauvioffen kombiniert sind. Als Beispiel für cmc Stoff -Kombi mil ion sintl hier flatten /n nennen, die als I.ichtelemcnte dienen und daher aus einem steifen Rahmen aus Beton oder Stahl und einer eingevel/ten flatte .ms (ilas oder kunststoff /usammengcset/l sind oder aus einem Rahmen mn einer Sandwich Platte, die /in Schall- und VV 'inu>'<j:tnin]im(i in hwjL· :i nnti'r Wi¹ISi* .ins mt'hri'l't'n Schichten zusammengesetzt ist.

In I ι g. 4 ist eine Variante dargestellt, die insbesondere fur den Bau von raumlich gekrümmten Konstruktionen)/. B. von Kuppel-Konstruktionen oder tonnen (ic Vl ο I be ti) dient Wahrend bei dem ebenen Ra um f.ich w erk der [ ι g. I die Knotenstucke 14.). 14/'. I4e .mi der ()!".Tseite eine ebene Auflagerflache hevit/en ist !ή iai:mlK h i.'cknii".rnie Konstruktionen in der \rl '.or Kuppeln oder lonncn L'cmalt I \ g .( die obere \iill.iL'crll,i<hf des Knntens'iii. kes 1 -4 < / in cm/clne Sei!mciilr M.i, M/>. Wi Mc; ιι:ιΊ" t-.-ill. du- mc hl in einer I belle Iu-yen. sondern w cc IiveIsi·uig inner einem Winkel L'cneig! Mini, dei der Wu-keli-cn-'iri·.· del ail(ge!,igerle!i flallenclemenie entsprutil sinngc m.iH sind ,inch Achsen der gevv mdciosen Bohrungen ki.t. hi/' us« sowie die Achsen der ( levundebohningcn hb.i. bhh. (Sh₁. MW entsprechend gegen die I laiipt.iclise des knoten Stuckes geneigt Die obere Verbindiingsplatle mult in diesem lalle »komplementär« ausgeführt scm. d.h. fluchen besit/en. die den gegenseitig geneigten I lachensegmenten des unteren Knolenstiickcs I4</ einsprechen. In diesem f alle werden dann wiederum die ein/einen ['lattenelemcnie durch Schrauben im fckhereieh /wivchcn dem unteren Knotenstück und der oberen V erbiiulungsplalle /usaniniengepreftl.

Mn Knotenvtuekcn gemalt I ι g. 4 kann eine Kon vtruktion lur /weilagige oder sogar (ur mehrlagige Rauml.ichwerkc ausgebildet werden, die Verbindung kann sinngemal.l aber auch bei einlagigen Kuppel- oder I oiiMcnkonstruktionen .ini_'ew amlt werden. l^:nd auch dies gilt nicht nur fur homogene flattenelemente /. B aus Beton, sondern ebenso t ■ ir I leuiefe die /usammeii gesei/l sind, beispielsweise ,· 's statisch tragendet¹ Rahmen und raumhegren/endc;' ! acheneleiiienten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Aus Stäben und Knotenslücken gebildetes Raumfachwerk mit eine Gebäudeaußenhaut oder dgl. bildenden Platten, die mit inren Eckbereichen auf eine im wesentlichen ebene Auflagefläche an den KnotenstOcken aufgelagert und jeweils mit Hilfe einer, den Eckbereich in einem beidseitig ausmündenden Kanal durchquerenden und in eine Gewindebohrung in der Auflagefläche eingedrehten Schrau- iu be befestigt sind, wobei der Kanal von einer in den Eckbereich der Platte eingesetzten Hülse gebildet ist, die der an der Auflagefläche anliegenden Seite der Platte vorsteht und mit dem vorstehenden Bereich in einen gewindelosen Abschnitt der κ Gewindebohrung in der Auflagefläche im Paßsitz eingreift, nach Patent 25 59 750. dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (69) auch an ihrem anderen, der Oberseite der Platte (13) zugeorcfneten Ende über einem bestimmten Abschnitt (71) freiliegt -'" und mit diesem freien Endabschnitt (7i) in eine von mehreren Bohrungen (73) in einer Verbindungsplatte (72) im Paßsitz eingreift, deren Zahl der Zahl der Hülsen (69) von auf einem Knoienstück (\4;>) aufzulagernden Platten (13) entspricht. r>

2. Raumfachwerk nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Verbindungsplatte (72) mindestens der Länge des oberen freien Endabschnitts (71) der Hülsen (69) entspricht.

3. Raumfachwerk nach den Ansprüchen I und 2, '■·■'■ dadurch gekennzeichnet, daß der Eckbereich an der Oberseite der Platten (13;») zur Freilegung des Endabschnilts der Hülsen (69) abgesetzt ist.

4. Raumfachwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke und Form der >"> Verbindungsplatte (72a,) der Tiefe bzw. Form der abgesetzten Eckbcreichc der Platten (Ua)auf einem Knotenslück (14<-i^cntspricht.

5. Raumfachwerk nach einem der Ansprüche I —4. dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung von ■»" räumlich gekrümmten Konstruktionen die Verbindungselemente in Form eines unteren Knotcnstiikkes (14c//¹ und einer oberen Verbindungsplatte (72) für jede Platte ein eigenes Auflagcrscgment (64.;, Mb. 64c. 64c/,) aufweisen, das gegenüber den ·> Nachbarsegmenten eine Neigung besitzt, die der Neigung der Platten in der fertigen Konstruktion entspricht.