Die Erfindung betrifft ein Tragsystem, insbesondere für
Decken von ein oder mehrgeschossigen Bauten, mit an Stützen lösbar befestigten Hauptträgern und mit Nebenträgern, welche
Träger fachwerkartig ausgebildet und mit horizontalen Öffnungen zur Aufnahme von Installationen versehen sind.
Ein derartiges Tragsystem ist durch die DT-OS 2314373 bekannt geworden, bei dem die Träger über ihre entsprechend benötigte Länge einstückig ausgebildet sind und jeweils unter sich gleiche Querschnittsform und gleiche innere und äussere Abmessungen besitzen. Jeder Träger besteht dabei aus zwei hochkant stehenden, parallel und nahe beieinander geführten Profilen, die in regelmässigen Abständen mit Öffnungen versehen sind, die zur Aufnahme von lnstallationsleitungen oder zur Befestigung von quer verlaufenden Trägern dienen.
Es ist ferner eine Tragkonstruktion bekannt geworden, deren Träger als Fachwerkträger mit waagrechten, senkrechten und diagonalen, also etwa N-förmig verlaufenden T-förmigen Stahlprofilen versehen sind, wobei sowohl Haupt- als auch Nebenträger ebenfalls über die entsprechende Länge einstückig sind.
Nachteilig bei diesen bekannten Tragsystemen ist, dass sie nur in beschränktem Umfange vorgefertigt werden können, da sie an die jeweilige Anforderungen hinsichtlich Grundfläche, Stützenabstand und Belastung angepasst und speziell gefertigt werden müssen.
Will man jedoch die Träger vorgefertigt auf Lager halten, so ist man auf ein bestimmtes Modulraster und eine bestimmte maximale Tragfähigkeit des Systems beschränkt, wobei man auch eine Überdimensionierung in bestimmten Fällen und damit einen zu grossen Materialaufwand in Kauf nehmen muss.
Eine Anpassung an besondere Randbedingungen ist nur unter erheblichem Aufwand in der Fertigung möglich. Mit diesen Systemen ist es nicht möglich, unterschiedliche Beanspruchungsbereiche wie z. B. die Tatsache, dass die Randbereiche in einem Tragsystem weniger beansprucht sind als die mittig im stützenfreien Feld sich befindende Bereiche, beim Aufbau des Tragsystems materialsparend zu berücksichtigen. Die bekannten Tragsysteme sind also notwendigerweise zumindest bezüglich der Mehrzahl der Bereiche der Träger überdimensioniert, da die Gesamtdimensionierung sich nach dem Bereich maximaler Belastung richtet.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Tragsystem insbesondere in Form eines Trägersystems zu schaffen, das eine wirtschaftliche industrielle Fertigung mit minimalem Materialaufwand unter weitgehender Freiheit bei der Grundrissgestaltung, bei der Installationsführung sowie bei der Anwendung von hohen Nutzlasten ermöglicht und bei dem aufgrund guter Lager- und Transportfähigkeit der Elemente oder aus solchen zusammengesetzte Träger kurze Liefer- und Bauzeiten gewährleistet sind.
Erfindungsgemäss ist deshalb vorgesehen, dass die Hauptträger und die Nebenträger aus mehreren beliebig austauschbaren, gleiche äussere Abmessungen, jedoch zumindest teilweise unterschiedliche - der tatsächlichen Beanspruchung zu entsprechen bestimmte - Tragfähigkeit besitzenden Ober- und Untergurtelementen und diese verbindenden Diagonalelementen zusammengesetzt sind, die mittels identischer Verbindungs- und Anschlusselemente miteinander lösbar befestigt sind.
Bei dem erfindungsgemässen Tragsystem bestehen also sämtliche in ihm venvendeten Träger aus einzelnen Elementen, die in einfacher Weise zusammenfügbar sind. Dabei ist es z. B.
möglich, Träger oder Trägerroste zusammenzubauen, die eine beliebige Länge besitzen, und die abschnittsweise über ihre Länge eine unterschiedliche, der Beanspruchung entsprechende Dimensionierung besitzen. Die stützenfreie Feldgrösse kann man in weitem Umfange variieren und die erforderliche Gesamtnutzlast in weiten Grenzen bestimmen, ohne dass dies für den Zusammenbau des Tragsystems mehr Aufwand bedeutet.
Durch diese Elementierung des Tragsystems und die mögliche spezifische Dimensionierung einzelner Bereiche ist eine wirt schaftliche industrielle Fertigung bei minimalem Materialauf wand möglich. Die einzelnen Elemente können also vorge fertigt und, da sie keine Übergrössen besitzen, gut gelagert und transportiert werden, so dass solche Tragsysteme auch kurz fristig geliefert und somit Bauten zeitsparend errichtet werden können. Die Elementierung bedeutet auch eine weitgehende
Freiheit bei der Grundriss- und Fassadengestaltung. Es ist ferner möglich, am Tragsystem nachträglich noch Um- und/ oder Anbauten vorzunehmen.
Da die einzelnen Elemente trotz ggf. unterschiedlicher Tragfähigkeit gleiche äussere Abmes sungen besitzen, können sie mit unter sich identischen Verbin dungselementen verbunden werden, so dass nur eine minimale
Anzahl von verschiedenen Elementen im Tragsystem not wendig ist, was sich in einer vorteilhaften Lagerhaltung nieder schlägt.
Damit eine flexible Installationsführung in allen Richtun gen, also nicht nur in horizontaler Richtung innerhalb des Trag werkes, sondern auch in horizontaler und vertikaler Richtung innerhalb der Träger möglich ist, ist bei einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Träger aus zwei im Abstand parallel zueinander verlaufenden Träger hälften zusammengesetzt sind. Durch dieses doppelt geführte
Tragsystem ist eine Installationsführung auch innerhalb von eventuellen Kreuzungspunkten ermöglicht. Der Abstand zwischen den Trägerhälften ist dabei vorteilhaft mindestens
20 cm. Durch die Trennung in zwei parallele Trägerhälften werden darüber hinaus die einzelnen Elemente leichter und handlicher.
Für die Elementierung des Tragsystems sind grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten gegeben. Am günstigsten ist es, wenn die Träger als ebene Fachwerk träger mit einem Oberund einem Untergurt und Diagonalstäben ausgebildet sind, wie es an sich bekannt ist. Um jedoch die Forderung nach möglichst wenigen und möglichst gleichartigen Elementen erfüllen zu können, ist bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass beispielsweise ein Träger aus Grundelementen besteht, die vorzugsweise aus handelsüblichen Rechteck-Hohlprofilen aus Stahl bestehen, und dass die entsprechenden Elemente von Ober-, Untergurt bzw. Diagonalcn die gleichen äusseren Abmessungen bei unterschiedlichem Querschnitt besitzen. Dadurch sind bei der Herstellung nur wenige, gleiche Arbeitsgänge notwendig, was einen geringen Maschinen- und Werkzeugaufwand bedeutet.
Dabei können die äusseren Abmessungen der Ober- bzw. Untergurtelemente und die der Diagonalelemente unterschiedlich sein. Im einen Falle werden beispielsweise nur solche Hohlprofile mit Kantenlängen von 100 mm x 60 mm und im anderen Falle für die Diagonalelemente solche von 60 x 60 mm Kantenlänge verwendet. Um die einzelnen Elemente individuell an die Belastungsbereiche anpassen zu können, besitzen die Rechteck-Hohlprofile unterschiedliche Wandstärken, jedoch gleiche äussere Kantenlänge und/oder sie sind aus unterschiedlichem Material, vorzugsweise unterschiedlichen Stahlgüten hergestellt. Beispielsweise können Hohlprofile in verschiedenen Wandstärken bei gleichen äusseren Kantenlängen und/oder in verschiedenen Stahlgüten Verwendung finden, wie sie im Handel erhältlich sind.
Dadurch sind also viele unterschiedlich belastbare Elemente möglich, bei Ausnutzung der jeweiligen maximalen Tragfähigkeit. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Hohlprofilen besteht darin, dass sie für die Beanspruchungsarten, wie Zug, Druck, Biegung und Torsion statisch günstige Voraussetzungen bieten.
Des weiteren lassen sie sich leicht bearbeiten, weil sie sich des rechteckigen Querschnitts wegen gut in Maschinen einspannen und bearbeiten lassen.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das insbesondere für einseitig gerichtete Tragwerke geeignet ist, weist der Obergurt von Haupt- und/oder Nebenträger mindestens zwei Obergurtelemente und der Untergurt mindestens ein Untergurtelement auf, wobei die Enden der zueinander versetzt angeordneten Elemente von Oher- und Untergurt mittels
Diagonalelementen miteinander lösbar verbunden sind.
Ein solches Trägersystem ist in optimaler Weise dimensionierbar, da jedes der Elemente der Beanspruchung entsprechend wählbar ist. Zur schnellen und sicheren Verbindung der Elemente besitzt das Trägersystem Verbindungselemente als Viererknotenpunkte zum Verbinden von zwei Ober- oder
Untergurtelementen mit zwei Diagonalelementen und ferner
Anschlusselemente als Zweier-Knotenpunkte zum Verbinden eines Ober- oder Untergurtelementes mit einem Diagonal element als auch zum Anschluss der Träger an eine Stütze oder rechtwinklig an einen Vier-Knotenpunkt. Zur Verbindung der
Ober- und Untergurtelemente und der Diagonalelemente sind in vorteilhafter Weise also nur zwei Arten von Verbindungs elementen notwendig, die vorteilhaft aus im wesentlichen symmetrischen Halbschalen bestehen können.
Eine sichere
Verbindung hinsichtlich jeglicher Beanspruchung der Ober und Untergurtelemente, Diagonalelemente, Verbindungs- bzw.
Anschlusselemente kann entweder dadurch gegeben sein, dass diese formschlüssig miteinander verbunden sind, wobei die
Ober- und Untergurtelemente und/oder Diagonalelemente durch Befestigungsmittel mit den Halbschalen verbunden sind.
Solche Befestigungsmittel können beispielsweise HV-Schrau ben oder Schliessringbolzen sein. Es ist aber auch möglich, mit derartigen Befestigungsmitteln die Kräfte über Reibflächen an den Halbschalen und Reibflächen an den Rohrhülsen oder
Büchsen, die die Ober- und Untergurtelemente und Diagonal elemente beidseitig wenig überstehend durchdringen, zu über tragen.
Eine einfache Befestigungsmöglichkeit für das Anschluss element an eine Stütze oder an ein Verbindungselement quer zu den Trägern, ergibt sich durch eine Steckverbindung, beispiels weise durch mindestens eine an der schmalen Stirnseite des
Anschlusselementes vorgesehene Keilfläche, die vom in Ein baulage unteren Ende her zugänglich ist und mit der das An schlusselemente über einen an einer Stütze oder an einem
Verbindungselement befestigten Keil schiebbar ist. Das die
Trägerhälften im Bereich der Knotenpunkte miteinander verbindende Zwischen- oder Abstandselement kann beispiels weise U-förmig oder als allseitig geschlossenes Hohlprofil mit einer durchgehenden Öffnung für Befestigungsmittel ausge bildet sein.
Herstellungstechnisch am günstigsten ist es, wenn das
Verbindungs- und/oder das Anschluss- und/oder das Abstands element als Gussteil ausgebildet ist. Ein Gussteil ermöglicht nämlich eine kompliziertere Formgebung und ggf. eine kurze
Herstellungszeit, wobei nur noch die Reibflächen bearbeitet werden müssen.
Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die
Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsbeispiels näher beschrieben und erläutert wird.
Es zeigen:
Fig. 1 die Draufsicht auf ein Tragwerk aus einseitig gerichte ten Trägern, gemäss einem Ausführungsbeispiel vorliegender
Erfindung,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Tragwerkes nach Fig. 1,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Verbindungselement,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 3,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein an einer Stütze befestig tes Anschlusselement,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Verbindung zwischen Anschluss- und Verbindungselement, und
Fig. 7 eine Draufsicht auf einen Knotenpunkt, teilweise aufgebrochen.
Das in Fig. 1 in Draufsicht dargestellte Tragwerk wird als
Deckenkonstruktion für ein- oder mehrgeschossige Gebäude verwendet. Für ein Tragwerk, das beispielsweise ein grosses stützenfreies Feld, von 9,60 m x 9,60 m, überspannen kann, ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel ein einseitig gerichtetes Trägersystem 16 verwendet, das jedoch, wie strichpunktiert angedeutet, zu einem Trägerrostsystem erweitert werden kann.
Das Trägersystem 16 kann in der Ebene in beliebiger Weise erweitert und stockwerkweise übereinander angeordnet wer den; es besteht aus Doppelträgern, so dass vertikal verlaufende lnstallationsleitungen zwischen den Trägerhälften geführt werden können. Im Zwischenraum zwischen den Ober- und
Untergurtelementen ist eine horizontale lnstallationsführung möglich (Fig. 2).
Das Trägersystem 16 besitzt zwei identische Hauptträger
18, die jeweils parallel zueinander verlaufen. Die Hauptträger
18 und die Nebenträger 22 sind an vier Stützen 19 befestigt, die bei einem mehrgeschossigen Gebäude vom Fundament bis unter das Dach geführt sind. Die Stützen 19 können den jewei ligen Ansprüchen entsprechend aus Stahl, Guss, Beton oder
Holz bestehen. Sie werden mit Befestigungsmitteln zum Befe stigen der Hauptträger 18 und der Nebenträger 22 versehen.
Parallel und in gleichmässigem Abstand zu den Hauptträgern
18 verlaufen Nebenträger 21, die an den rechtwinklig dazu verlaufenden Hauptträgern 16 befestigt sind. Es versteht sich, dass das stützenfreie Feld zwischen den Stützen 19 bzw. den
Hauptträgern 18 und Nebenträgern 22 auch rechteckige oder eine sonstige geometrische Grundfläche besitzen kann. Dieses einseitig gerichtete Trägersystem 16 kann durch strichpunktiert angedeutete kleinere Zwischenträger 23 teilweise oder voll ständig zu einem Trägerrost ergänzt werden, wobei die kleinen
Zwischenträger 23 an den in der Breite oder Länge des stützen freien Feldes angeordneten Nebenträgern 21 und/oder 22 oder auch an den Hauptträgern 18 befestigt sind.
Jeder der Hauptträger 18 und der Nebenträger 21, 22 besteht aus zwei parallel zueinander verlaufenden Träger hälften 24. In Fig. 2 ist eine solche Trägerhälfte 24 anhand eines
Trägers in Seitenansicht dargestellt. Die Trägerhälften 24 sind fachwerkartig ausgebildet und sind aus Ober- und Unter gurtelementen 25, 26 und Diagonalelementen 28, 29 zusam mengesetzt. Beim Ausführungsbeispiel sind die Ober- und
Untergurtelemente 25, 26 und die Diagonalelemente 28, 29 jeweils unter sich gleich lang, so dass ein Fachwerk mit unter gleichen Winkeln zur Horizontalen und Vertikalen angeord neten Diagonalelementen 28, 29 entstehen. Es versteht sich, dass die Diagonalelemente 28, 29 auch unterschiedlich geneigt sein können, indem beispielsweise eines der beiden Diagonal1elemente vertikal angeordnet ist.
Die Obergurtelemente 25 und/oder Ober- und Untergurtelemente 26 sind mit den Diago nalelementen 28 und/oder 29 über ein Vierpunkt-Verbin dungselement 31 oder über ein Zweipunkt-Anschlusselement
32 verbunden. Das Vierpunktelement 31 verbindet zwei Ober oder Untergurtelemente 25 und/oder 26 und zwei Diagonal stäbe 28 und/oder 29. Ein Anschlusselement 32 verbindet ein
Obergurtelement 25 und ein Diagonalelement 28 mit einer
Stütze 19 oder mit einem Verbindungselement 31. Jeder der
Trägerhälften 24 der Hauptträger 18 und der Nebenträger 21,
22 ist in der in Fig. 2 dargestellten Weise aus mehreren Ober und Untergurtelementen 25, 26, Diagonalelementen 28 und 29,
Verbindungselementen 31 und Anschlusselementen 32 zusam mengesetzt.
Die Hälften der Zwischenträger 23 werden aus je einem Obergurtelement 27 und je 2 Diagonalelementen 28 mit einem Verbindungselement 31 und je 2 Anschlusselementen 32 zusammengesetzt. Zwei parallele Trägerhälften 24 der Träger
18, 21,22 und Zwischenträger 23, sind im Bereich der Verbin dungs- und Anschlusselemente 31 bzw. 32 mittels eines Ab standselementes 33 fest verbunden und auf Abstand gehalten.
Zwei parallele Verbindungselemente 31 bilden dabei ggf. auch zusammen mit einem oder zwei Anschlusselementen 32 einen Knotenpunkt 34. Zwischen Unter- und Obergurt ist zur Führung von Installationen und Rohrleitungen 36 kleineren und grösseren Durchmessers, von grossen Kanälen 37 und dgl., für Heizung, Sanitär, Lüftungsanlagen und dgl. Installationen in horizontaler Richtung ausreichend Raum, und zwar jeweils innerhalb der dreieckförmigen Bereiche oder im dreieckförmigen Zwischenraum der an den Anschlussbereichen Träger an Träger oder Träger an Stütze entsteht. Die Führung solcher Installationen kann in der Ebene des Trägersystems 16 in beiden Richtungen erfolgen. In ähnlicher Weise können kleinere Installationsleitungen und -kanäle vertikal von Stockwerk zu Stockwerk zwischen zwei Trägerhälften 24 oder zwischen den Trägern selbst geführt werden.
Die Ober- und Untergurtelemente 25 und 26 und die Diagonalelemente 28 bestehen aus handelsüblichen Stahl Rechteck-Hohlprofilen, die entsprechend den Abmessungen der Ober- und Untergurtelemente und Diagonalelemente auf Länge geschnitten sind. Beim Ausführungsbeispiel 16 besitzen die einzelnen Ober- und Untergurtelemente 25, 26, 27 bzw. die einzelnen Diagonalelemente 28 und 29 jeweils identische Aussenmasse. Sie können jedoch aus Hohlprofilen mit unterschiedlichen Wandstärken und unterschiedlichen Stahlgüten hergestellt sein.
Handelsüblich erhältlich sind beispielsweise Rechteckrohre mit Kantenlängen von 60 mm x 60 mm oder 100 mm x 60 mm mit Wandstärken von 3,0 mm bis 8,1 mm bei etwa sechs verschiedenen Wandstärken und in beispielsweise zwei Stahlgüten, wie St. 37 und St. 52, so dass sich für die Ober- und Untergurtelemente und Diagonalelemente etwa acht Beanspruchungsbereiche ergeben. Diese möglichen Beanspruchungsbereiche lassen sich dahingehend ausnützen, dass sich die Ober- und Untergurtelemente und Diagonalelemente entsprechend ihrer tatsächlichen Beanspruchung aus Rechteckrohren unterschiedlicher Wandstärke und Stahlgüte, bei gleicher äusserer Kantenlänge zusammensetzen lassen.
So sind beispielsweise bei den Hauptträgern und den Nebenträgern die den Stützen bzw. den Hauptträgern benachbarten Ober- und Untergurtelemente weniger beansprucht als die längs der Träger in der Mitte angeordneten, so dass in der Mitte eines Trägers für die Ober- und Untergurtelemente Rechteckrohre höherer Belastbarkeit verwendet werden als bei den an den Enden angeordneten Ober- und Untergurtelementen. Zur einfachen Montage eines Trägers aus einzelnen Ober- und Untergurtelementen und Diagonalelementen mit unterschiedlichen Wandstärken und Stahlgüten, können diese beispielsweise mit verschiedenen Kennfarben versehen sein, wobei eine Kennfarbe jeweils einem bestimmten Beanspruchungsbereich zugeordnet ist.
Da die Ober- und Untergurtelemente 25,26, 27 bzw. die Diagonalelemente 28, 29 gleiche Aussenmasse und daher gleiche Verbindungsanschlüsse besitzen, können auch die sie verbindenden Verbindungs- und Anschlusselemente 31 bzw. 32 gleich ausgebildet sein, von denen jeweils ein Ausführungsbeispiel in den Fig. 3 bis 6 dargestellt ist. Das Verbindungselement 31 weist zwei in einer Längsmittelebene getrennte Halbschalen 41, die vorzugsweise als Gussteil ausgebildet sind, auf.
Jede der Halbschalen 41 Fig. 3, die in sich identisch sind, besitzen einen von ihrer ebenen Innenfläche 42 rechtwinklig umgebogenen Rand 43, der so ausgebildet ist, dass zwischen zwei sich gegenüberliegenden zu einem Verbindungselement zusammengebauten Halbschalen ein Schlitz 44 entsteht. Im Rand 43 sind zur Aufnahme der Ober- und Untergurtelemente und Diagonalelemente Aussparungen vorgesehen. Die Halbschalen 41 sind ferner mit jeweils je zwei in die Innenfläche 42 einbezogenen kreisförmigen Scheiben 53 und 54 versehen, die zur Aufnahme der in die Enden der Ober- und Untergurtele mente sowie Diagonalelemente eingeschweissten Rohrhülsen
56 bzw. 57 bestimmt sind, Fig. 4. Die Bohrungen 61 bzw. 62 durchdringen zentrisch in den Scheiben 53 bzw. 54 jede der
Halbschalen 41.
Sie dienen zur Aufnahme der HV-Schrauben oderSchliessringbolzen, welche die beiden Halbschalen 41 und die Ober- und Untergurtelemente 25, 26, 27 bzw. die Diagonal elemente 28, 29 unter Vorspannung zusammenhalten. Die
Verbindung kann auch mit normalen Schrauben oder sonstigen
Verbindungsmitteln ohne Vorspannung hergestellt werden.
In ähnlicher Weise wie das Verbindungselement 31 ist das
Anschlusselement 32 (Fig. 5) ausgebildet, das ebenfalls aus zwei gleich ausgebildeten, in einer Längsmittelebene getrennten
Halbschalen 64 besteht. Die Halbschalen 64 besitzen ebenfalls eine ebene Innenfläche 42, zwei Aussparungen für die Ober und Untergurtelemente 25, 27 bzw. die Diagonalelemente 28, und Scheiben zur Aufnahme der Rohrhülsen 56 bzw. 57. Die
Diagonalelemente stehen verglichen mit denen im Verbin dungselement 31 in einem etwas grösseren Abstand zu den
Obergurtelementen, schliessen jedoch denselben Winkel a wie dieses ein.
Dies rührt davon her, dass der gedachte Schnittpunkt
65 der Längsachsen des Obergurtelementes 25 und des Diago nalelementes 28 nicht wie beim Verbindungselement 31 in der
Quermittelebene des Elementes liegt, sondern in einen Bereich fällt, der innerhalb einer Stütze 19 bzw., eines Verbindungsele mentes 31 liegt, woran das Anschlusselement 32 befestigt ist.
Die Befestigung und Verklemmung des Obergurtelementes 25,
27 und des Diagonalelementes am Anschlusselement 32 erfolgt in derselben Weise wie beim Verbindungselement 31.
An der ebenen Stirnfläche jeder Halbschale 64 ist senkrecht abstehend ein Keil 67 angeformt, dessen Breite geringer ist, als der Rand 43. Am unteren Ende besitzen die Schalen eine Aus sparung 68, durch die ein an der Stütze 19 mittels Schrauben 71 oder ein an der Aussenfläche einer Halbschale 41 eines Ver bindungselementes 31 mittels der Verbindungsschrauben 63 befestigbares Keilelement 69 einführbar ist. Während jeder der
Keile 67 an den Halbschalen 64 eine sich nach unten verjüngen de Keilfläche besitzt, ist als Gegenstück das Keilelement 69 an seinen beiden Längsseiten mit keilförmigen Hinterschneidun gen versehen, die den Stützen 19 oder den Aussenflächen des
Verbindungselementes 31 zugewandt sind.
Die Befestigung eines Anschlusselementes 32 an eine Stütze 19 (Fig. 5) oder an ein Verbindungselement 31 (Fig. 6) erfolgt also durch Ein hängen der miteinander verbundenen Halbschalen 64 über das
Keilelement 69, das an der Stütze oder an den Aussenflächen des Verbindungselementes mittels Verbindungsschrauben befestigt ist, wodurch eine durch Bewegung des Anschlussele mentes 32 nach oben lösbare Verbindung entsteht. Diese
Verbindung wird also im wesentlichen nur gesteckt.
In Fig. 7 ist ein Knotenpunkt 34 dargestellt, der aus zwei parallelen durch zwei Abstandselemente 33 miteinander verbundenen Verbindungselementen 31 besteht, an die jeweils zwei Anschlusselemente 32 in oben beschriebener Weise einge hängt sind. Dabei ist zwischen jeweils zwei Anschlusselementen
32 ebenfalls ein Abstandselement 33 festgeschraubt. Die
Abstandselemente 33, die etwa U-förmig ausgebildet sein können, sind gleichzeitig mit denselben Schrauben 63, die die
Ober- und Untergurtelemente und Diagonalelemente mit den
Schalen verbinden, befestigt.
Beim in der Zeichnung dargestellten Trägersystem das ein stützenfreies quadratisches Feld von 9,60 m Seitenlänge über brückt, ist ein Modulraster von 2,40 m Seitenlänge, ein Band raster von 0,20 m und eine Tragwerkhöhe von 1,0 m zugrunde gelegt. Es versteht sich, dass bei entsprechender Dimensionierung auch von anderen Massen ausgegangen werden kann. Es versteht sich ferner, dass auch andere geeignete handelsübliche
Materialien Verwendung finden können, die eine Anpassung an die unterschiedlichen Belastungen ermöglichen. Ferner ist auch das Befestigen eines entsprechenden Fassadenanschlusselementes an dem dargestellten Anschlusselement möglich.
The invention relates to a support system, in particular for
Ceilings of single or multi-storey buildings, with main girders releasably attached to supports and with secondary girders, which
Beams are designed like a truss and are provided with horizontal openings to accommodate installations.
Such a support system has become known from DT-OS 2314373, in which the supports are formed in one piece over their correspondingly required length and each have the same cross-sectional shape and the same internal and external dimensions. Each support consists of two upright, parallel and close to each other running profiles, which are provided with openings at regular intervals, which are used to accommodate installation lines or to fix transverse supports.
A supporting structure has also become known, the girders of which are provided as truss girders with horizontal, vertical and diagonal, ie approximately N-shaped, T-shaped steel profiles, with both main and secondary girders also being in one piece over the corresponding length.
The disadvantage of these known support systems is that they can only be prefabricated to a limited extent, since they have to be adapted and specially manufactured to the respective requirements in terms of base area, support spacing and load.
However, if you want to keep the carriers prefabricated in stock, you are limited to a certain module grid and a certain maximum load-bearing capacity of the system, whereby you also have to accept oversizing in certain cases and thus too much material expenditure.
An adaptation to special boundary conditions is only possible with considerable effort in production. With these systems it is not possible to deal with different stress areas such as B. the fact that the edge areas in a support system are less stressed than the areas located in the middle of the column-free field, to be taken into account in the construction of the support system to save material. The known support systems are therefore necessarily overdimensioned, at least with regard to the majority of the areas of the support, since the overall dimensioning is based on the area of maximum load.
One object of the present invention is therefore to create a support system, in particular in the form of a support system, which enables economical industrial production with a minimum of material and extensive freedom in the layout, installation management and the use of high payloads Storage and transportability of the elements or carriers composed of such short delivery and construction times are guaranteed.
According to the invention, it is therefore provided that the main girders and the secondary girders are composed of several arbitrarily interchangeable, identical external dimensions, but at least partially different upper and lower chord elements with load-bearing capacity and diagonal elements that connect them by means of identical connecting elements, which are determined to correspond to the actual stress. and connecting elements are releasably attached to one another.
In the support system according to the invention, all supports used in it consist of individual elements that can be easily joined together. It is z. B.
possible to assemble supports or support grids which have any length and which in sections over their length have different dimensions corresponding to the stress. The column-free field size can be varied widely and the required total payload can be determined within wide limits, without this requiring more effort for the assembly of the support system.
This elementing of the support system and the possible specific dimensioning of individual areas enable economical industrial production with a minimum of material. The individual elements can therefore be prefabricated and, since they are not oversized, can be stored and transported well, so that such support systems can also be delivered at short notice and thus buildings can be erected in a time-saving manner. The elementing also means a far-reaching one
Freedom in the layout and facade design. It is also possible to make modifications and / or additions to the support system.
Since the individual elements have the same external dimensions despite different load-bearing capacities, they can be connected with identical connecting elements, so that only a minimal
Number of different elements in the support system is not agile, which is reflected in advantageous storage.
So that flexible installation guidance in all directions is possible, not only in the horizontal direction within the supporting structure, but also in the horizontal and vertical direction within the carrier, is a preferred one
Embodiment of the invention provides that the carrier are composed of two mutually parallel carrier halves at a distance. Through this double guided
With the support system, installation guidance is also made possible within possible crossing points. The distance between the carrier halves is advantageous at least
20 cm. The separation into two parallel support halves also makes the individual elements lighter and easier to handle.
There are basically various options for the elementing of the support system. It is most favorable if the girders are designed as a flat truss with an upper and a lower chord and diagonal bars, as is known per se. However, in order to be able to meet the requirement for as few elements as possible and as similar as possible, it is provided in a further preferred embodiment of the invention that, for example, a carrier consists of basic elements that preferably consist of commercially available rectangular hollow profiles made of steel, and that the corresponding elements of Upper, lower chord or diagonals have the same external dimensions with different cross-sections. As a result, only a few, identical work steps are necessary in production, which means little machine and tool outlay.
The outer dimensions of the upper and lower chord elements and those of the diagonal elements can be different. In one case, for example, only such hollow profiles with edge lengths of 100 mm × 60 mm and in the other case those with an edge length of 60 × 60 mm for the diagonal elements are used. In order to be able to adapt the individual elements individually to the load areas, the rectangular hollow profiles have different wall thicknesses, but the same outer edge length and / or they are made from different materials, preferably different steel grades. For example, hollow profiles with different wall thicknesses with the same outer edge lengths and / or with different steel grades can be used, as are commercially available.
This means that many different loadable elements are possible, with the use of the respective maximum load capacity. Another advantage of using hollow profiles is that they offer structurally favorable conditions for the types of stress such as tension, compression, bending and torsion.
Furthermore, they are easy to process because they can be easily clamped and processed in machines because of their rectangular cross-section.
In one embodiment of the invention, which is particularly suitable for one-sided supporting structures, the upper chord of the main and / or secondary girder has at least two upper chord elements and the lower chord has at least one lower chord element, the ends of the elements of the upper and lower chord that are offset from one another by means of
Diagonal elements are releasably connected to one another.
Such a carrier system can be dimensioned in an optimal way, since each of the elements can be selected according to the stress. For a quick and safe connection of the elements, the carrier system has connecting elements as four-node points to connect two upper or
Lower chord elements with two diagonal elements and further
Connection elements as two-way junctions for connecting an upper or lower chord element with a diagonal element as well as for connecting the beam to a support or at right angles to a four-junction. To connect the
Upper and lower chord elements and the diagonal elements are necessary in an advantageous manner so only two types of connection elements, which can advantageously consist of substantially symmetrical half-shells.
A safe one
Connection with regard to any stress on the upper and lower chord elements, diagonal elements, connecting or
Connection elements can either be given by the fact that they are positively connected to one another, the
Upper and lower chord elements and / or diagonal elements are connected to the half-shells by fastening means.
Such fasteners can, for example, be HV screws or locking ring bolts. But it is also possible, with such fastening means, the forces via friction surfaces on the half-shells and friction surfaces on the tubular sleeves or
Bushes that penetrate the upper and lower chord elements and diagonal elements protruding slightly on both sides to carry over.
A simple way of attaching the connection element to a support or to a connecting element transversely to the carrier results from a plug connection, for example by at least one on the narrow face of the
Connection element provided wedge surface, which is accessible from the lower end in an installation position and with which the connection elements via a on a support or on a
Fastener attached wedge is slidable. That the
Intermediate or spacer elements connecting support halves in the area of the nodes can be formed, for example, in a U-shape or as a hollow profile closed on all sides with a continuous opening for fastening means.
From a manufacturing point of view, it is cheapest if that
Connection and / or the connection and / or the spacer element is designed as a cast part. A casting enables a more complicated shape and possibly a short one
Manufacturing time, whereby only the friction surfaces have to be processed.
Further details and embodiments of the invention can be found in the following description in which the
Invention will be described and explained in more detail with reference to the Ausfüh approximately example shown in the drawing.
Show it:
Fig. 1 is a plan view of a structure made of unilaterally directed beams, according to an embodiment of the present
Invention,
Fig. 2 is a side view of the structure according to Fig. 1,
3 shows a longitudinal section through a connecting element,
Fig. 4 is a section along the line 4-4 of Fig. 3,
5 shows a longitudinal section through a connection element fastened to a support,
6 shows a perspective view of a connection between the connection element and the connection element, and FIG
7 shows a plan view of a node, partially broken away.
The structure shown in plan view in Fig. 1 is called
Ceiling construction used for single or multi-storey buildings. For a structure that can span, for example, a large column-free field of 9.60 mx 9.60 m, a unidirectional support system 16 is used in the illustrated embodiment, which, however, as indicated by dash-dotted lines, can be expanded to form a support grid system.
The carrier system 16 can be expanded in any way in the plane and arranged one above the other in floors who the; it consists of double beams so that vertical installation lines can be routed between the beam halves. In the space between the upper and
Horizontal installation guidance is possible for the lower chord elements (Fig. 2).
The carrier system 16 has two identical main carriers
18, which each run parallel to one another. The main bearers
18 and the secondary beams 22 are attached to four supports 19, which in a multi-storey building are guided from the foundation to under the roof. The supports 19 can be made of steel, cast iron, concrete or the respective claims
Made of wood. They are provided with fasteners for BEFORE term the main beam 18 and the secondary beam 22.
Parallel to and evenly spaced from the main beams
18 are secondary beams 21 which are attached to the main beams 16 extending at right angles thereto. It goes without saying that the column-free field between the supports 19 and the
Main beams 18 and secondary beams 22 can also have a rectangular or other geometric base area. This unidirectional support system 16 can be partially or fully constantly supplemented by smaller intermediate supports 23 indicated by dash-dotted lines to form a support grid, the small ones
Intermediate girders 23 are attached to the secondary girders 21 and / or 22, which are arranged in the width or length of the free field supported, or also to the main girders 18.
Each of the main beams 18 and the secondary beams 21, 22 consists of two mutually parallel beam halves 24. In Fig. 2, such a beam half 24 is based on a
Carrier shown in side view. The carrier halves 24 are designed like a framework and are composed of upper and lower belt elements 25, 26 and diagonal elements 28, 29 together. In the embodiment, the upper and
Lower chord elements 25, 26 and the diagonal elements 28, 29 each have the same length below each other, so that a framework with diagonal elements 28, 29 arranged at the same angles to the horizontal and vertical are created. It goes without saying that the diagonal elements 28, 29 can also be inclined differently, for example in that one of the two diagonal elements is arranged vertically.
The upper chord elements 25 and / or upper and lower chord elements 26 are connected to the diagonal elements 28 and / or 29 via a four-point connec tion element 31 or via a two-point connection element
32 connected. The four-point element 31 connects two upper or lower chord elements 25 and / or 26 and two diagonal bars 28 and / or 29. A connection element 32 connects a
Upper chord element 25 and a diagonal element 28 with a
Support 19 or with a connecting element 31. Each of the
Beam halves 24 of the main beam 18 and the secondary beam 21,
22 is in the manner shown in Fig. 2 from several upper and lower chord elements 25, 26, diagonal elements 28 and 29,
Connecting elements 31 and connecting elements 32 put together.
The halves of the intermediate girders 23 are each composed of an upper chord element 27 and 2 diagonal elements 28 each with a connecting element 31 and 2 connecting elements 32 each. Two parallel beam halves 24 of the beams
18, 21,22 and intermediate carrier 23 are in the area of connec tion and connection elements 31 and 32 by means of a stand element 33 firmly connected and kept at a distance.
Two parallel connecting elements 31 may also form a junction 34 together with one or two connecting elements 32. Between the lower and upper chords is to guide installations and pipelines 36 of smaller and larger diameters, of large ducts 37 and the like, for heating, plumbing , Ventilation systems and the like. Installations in the horizontal direction sufficient space, in each case within the triangular areas or in the triangular intermediate space that arises at the connection areas beam to beam or beam to column. Such installations can be guided in the plane of the carrier system 16 in both directions. In a similar manner, smaller installation lines and ducts can be routed vertically from floor to floor between two beam halves 24 or between the beams themselves.
The upper and lower chord elements 25 and 26 and the diagonal elements 28 are made of commercially available steel rectangular hollow profiles, which are cut to length according to the dimensions of the upper and lower chord elements and diagonal elements. In the exemplary embodiment 16, the individual upper and lower chord elements 25, 26, 27 or the individual diagonal elements 28 and 29 each have identical external dimensions. However, they can be made from hollow profiles with different wall thicknesses and different steel grades.
For example, rectangular tubes with edge lengths of 60 mm x 60 mm or 100 mm x 60 mm with wall thicknesses from 3.0 mm to 8.1 mm with around six different wall thicknesses and in two steel grades, such as St. 37 and St. 52, are commercially available so that there are around eight stress areas for the upper and lower chord elements and diagonal elements. These possible stress areas can be used to the effect that the upper and lower chord elements and diagonal elements can be composed of rectangular tubes of different wall thickness and steel quality, with the same outer edge length, according to their actual stress.
For example, in the case of the main girders and the secondary girders, the upper and lower chord elements adjacent to the supports or the main girders are less stressed than those arranged along the girders in the middle, so that in the middle of a girder for the upper and lower chord elements, rectangular tubes with a higher load capacity are used than with the upper and lower chord elements arranged at the ends. For simple assembly of a beam from individual upper and lower chord elements and diagonal elements with different wall thicknesses and steel grades, these can be provided with different identification colors, for example, with each identification color being assigned to a certain stress area.
Since the upper and lower chord elements 25, 26, 27 and the diagonal elements 28, 29 have the same external dimensions and therefore the same connecting connections, the connecting and connecting elements 31 and 32 connecting them can also be of the same design, one embodiment of which is shown in FIG Fig. 3 to 6 is shown. The connecting element 31 has two half-shells 41 which are separated in a longitudinal center plane and are preferably designed as a cast part.
Each of the half-shells 41 Fig. 3, which are identical in themselves, have an edge 43 which is bent over at right angles from its flat inner surface 42 and which is designed such that a slot 44 is created between two opposing half-shells assembled to form a connecting element. Recesses are provided in the edge 43 to accommodate the upper and lower chord elements and diagonal elements. The half-shells 41 are also each provided with two circular disks 53 and 54 each included in the inner surface 42, the pipe sleeves welded into the ends of the upper and lower belt elements and diagonal elements
56 and 57 are determined, Fig. 4. The holes 61 and 62 penetrate centrally in the discs 53 and 54 of each of the
Half shells 41.
They serve to hold the HV screws or locking ring bolts, which hold the two half-shells 41 and the upper and lower chord elements 25, 26, 27 or the diagonal elements 28, 29 together under pretension. The
Connection can also be made with normal screws or other
Lanyards are made without bias.
In a similar way as the connecting element 31 is that
Connection element 32 (Fig. 5) formed, which is also formed from two identically formed, separated in a longitudinal center plane
Half-shells 64 consists. The half-shells 64 also have a flat inner surface 42, two recesses for the upper and lower chord elements 25, 27 or the diagonal elements 28, and washers for receiving the tubular sleeves 56 and 57, respectively
Diagonal elements are compared with those in connec tion element 31 at a slightly greater distance from the
Upper chord elements, however, enclose the same angle a as this one.
This is due to the fact that the imaginary point of intersection
65 of the longitudinal axes of the Obergurtelementes 25 and the Diago nalelementes 28 not as with the connecting element 31 in the
The transverse center plane of the element lies, but falls in an area which lies within a support 19 or a connecting element 31, to which the connection element 32 is attached.
The fastening and clamping of the upper chord element 25,
27 and the diagonal element on the connection element 32 takes place in the same way as with the connection element 31.
On the flat end face of each half-shell 64, a wedge 67 is formed protruding vertically, the width of which is smaller than the edge 43. At the lower end, the shells have a recess 68 through which one on the support 19 by means of screws 71 or one on the Outer surface of a half-shell 41 of a connecting element 31 by means of the connecting screws 63 fastenable wedge element 69 is insertable. During each of the
Wedges 67 on the half-shells 64 has a downwardly tapering de wedge surface, the wedge element 69 is provided as a counterpart on its two long sides with wedge-shaped undercuts, which the supports 19 or the outer surfaces of the
Connecting element 31 are facing.
The attachment of a connection element 32 to a support 19 (Fig. 5) or to a connecting element 31 (Fig. 6) is done by hanging the interconnected half-shells 64 on the
Wedge element 69, which is fastened to the support or to the outer surfaces of the connecting element by means of connecting screws, whereby a connection that can be released by moving the connecting element 32 upward is created. This
Connection is essentially only plugged.
In Fig. 7, a node 34 is shown, which consists of two parallel by two spacer elements 33 interconnected connecting elements 31, on each of which two connecting elements 32 are suspended in the manner described above. There is between two connection elements
32 also screwed a spacer element 33. The
Spacer elements 33, which can be approximately U-shaped, are at the same time with the same screws 63 that the
Upper and lower chord elements and diagonal elements with the
Connect shells, fastened.
The carrier system shown in the drawing, which bridges a column-free square field with a side length of 9.60 m, is based on a module grid of 2.40 m side length, a band grid of 0.20 m and a structure height of 1.0 m. It goes without saying that, given the appropriate dimensioning, other dimensions can also be assumed. It is also understood that other suitable commercially available
Materials can be used that allow adaptation to the different loads. It is also possible to attach a corresponding facade connection element to the connection element shown.