DE102007040447A1

DE102007040447A1 - Verbindungselement zur Befestigung der Knotenpunkte geodätischer Kuppeln in der Architektur

Info

Publication number: DE102007040447A1
Application number: DE200710040447
Authority: DE
Inventors: Peter Frank
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-08-28
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2009-03-05

Abstract

Verbindungselement zur Befestigung der Knotenpunkte geodätischer Kuppeln in der Architektur. dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement aus zwei Scheiben (1, 2), einem Rohr (3) mit Nuten (9), einem Gewindestab (4) und einer Mutter (6) zusammengesetzt ist. Die genannten Scheiben (1, 2) können gewölbt sein.

Description

Durch das Unterteilen in Dreiecke aller platonischen Körper oder auch jegliche Polyedergeometrie entstehen geodätische Strukturen. Aus dem Brechen und Unterteilen der Bindeglieder resultieren geodätische Formen höherer Frequenz. Bei der Unterteilung ist zu beachten, dass alle Eckpunkte am besten auf der Oberfläche einer Kugel liegen.
Die Statik bei solchen Kuppelbauten beruht auf den Streben und den Verbindungselementen, die an den Knotenpunkten zum Einsatz kommen. Es werden hier Kuppelbauten berücksichtigt, bei denen von den Eckpunkten gleichwinklig vier, fünf oder sechs Streben und ungleichwinklig sechs Streben ausgehen.
Diese Erfindung bezieht sich auf die genannten Verbindungen der Streben in den Eckpunkten solcher geodätischer Kuppeln. Die Erfindung ermöglicht einfache und doppelte Verstrebungen. Einfache Verstrebungen bilden eine einschalige Kuppel. Eine doppelte Verstrebung erzeugt eine doppelwandige Kuppel mit zwei Kuppelschalen (doppelschalige Kuppel), einer äußeren größeren Schale und einer inneren kleineren Schale. Beide Schalen haben einen konstanten Abstand zueinander. Der Abstand dient in der Praxis zur Aufnahme breiterer Streben und als Zwischenraum für Dämmmaterial.
Die in den Patentansprüchen 1 und 2 angegebene Erfindung ist eine Lösung zu folgenden Problemen:

1. Ein Verbinder zur Befestigung der Knotenpunkte muss den statischen Zweck des Verleihens von genügender Festigkeit erfüllen.
2. Ein Verbinder zur Befestigung der Knotenpunkte muss eine formschlüssige Verbindung von Strebe und Verbindungselement bei niedrigem Montageaufwand ermöglichen.
3. Falls eine Dämmung der Kuppel gewünscht wird, muss es möglich sein, eine doppelschalige Kuppel bei gleichzeitiger Lösung der ersten beiden Probleme zu ermöglichen.

Dieses Problem wird durch die in den Patentansprüchen aufgeführten Merkmale gelöst. Doppelschalige Kuppeln haben die in den Patentansprüchen 2 und 4 aufgeführten Merkmale.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass das Verbindungselement aus zwei Scheiben (die wie in den Zeichnungen (1, 2) gewölbt sein können), einem oder zwei Rohren mit Nuten, einem Gewindestab und einer Mutter besteht. Die Erfindung verbindet die Streben, die zum Beispiel aus Kanthölzern bestehen.
Zum Zweck des Verbinden der Streben wird das Oberteil des Verbindungselementes (bestehend aus einer Scheibe, einem Rohr mit radial angeordneten Nuten und einem axial befestigten Gewindestab) mit dem Unterteil (bestehend aus einer Scheibe, einer Mutter und bei doppelschaligen Kuppeln aus einem weiteren Rohr) verschraubt. Die Streben werden vor der Anbringung des Unterteiles in die Nuten des Oberteiles eingehängt. Dazu werden die Streben an ihrer Stirnseite mit Schrauben versehen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den Patentansprüchen 3 bis 6 angegeben. Sie ermöglicht es, dass das Skelett einer architektonisch-geodätischen Kuppel auf einfache Weise durch Hilfskräfte errichtet werden kann.
Ein Beispiel der Erfindung in der Ausführung als Sechsfachverbindungselement ist in den Zeichnungen dargestellt.
Es zeigen:
1: eine Draufsicht mit der Lage der Streben (hier: Kanthölzer)
2 und 4: Seitenansichten
3 und 5: Schnitte
Die Erfindung (kurz: Verbindungselement) besteht aus einer Scheibe (1) mit einem Rohr (3), das entsprechend dem Knotenpunkt der Kuppelstruktur mit einer Anzahl radial angeordneter Nuten (9) versehen ist. Mittels Schrauben (7) in der Stirnseite der Streben (8) können letztere durch die Nuten (9) aufgenommen werden. Das Verbindungselement besteht außerdem aus einem Gewindestab (4), der im Zentrum der Scheibe (1) fixiert ist.
Eine zweiten Scheibe (2) hat eine Bohrung in der Mitte und gegebenenfalls ein weiteres Rohr (10). Durch diese Bohrung wird der Gewindestabs (4) geführt, um ihn danach mit Hilfe einer Mutter (6) zu verschrauben. Die Streben (8) sind damit durch das Verbindungselement fixiert.
Diese Konstruktion des Verbindungselementes zur Befestigung der Eckpunkte geodätischer Kuppeln erlaubt eine einfache und schnelle Montage der Streben (8). Sie werden einfach in die Nuten (9) des Verbindungselementes eingehängt und durch Anziehen der Mutter (6) fixiert.
Die formschlüssige Verbindung von Strebe und Verbindungselement sichert die Stabilität des Bauwerkes.

Claims

Verbindungselement zur Befestigung der Knotenpunkte geodätischer Kuppeln in der Architektur. dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement aus zwei Scheiben (1, 2), einem Rohr (3) mit Nuten (9), einem Gewindestab (4) und einer Mutter (6) zusammengesetzt ist. Die genannten Scheiben (1, 2) können gewölbt sein.
Verbindungselement zur Befestigung der Knotenpunkte geodätischer Kuppeln in der Architektur nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement statt aus einem Rohr (3) mit Nuten (9), zusätzlich aus einem zweiten Rohr (10) mit Nuten (9) bestehen kann.
Verbindungselement zur Befestigung der Knotenpunkte geodätischer Kuppeln in der Architektur nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement aus einem Oberteil und einem Unterteil besteht. Das Oberteil aus einer der in Patentanspruch 1 genannten Scheibe (1) in deren Zentrum ein Gewindestab (4) im Winkel von 90 Grad zur Scheibe (1) befestigt ist sowie einem mittig angebrachten Rohr (3). Das Unterteil besteht aus der zweiten in Patentanspruch 1 genannten Scheibe (2) mit einer mittigen Öffnung, durch die die Gewindestange des Oberteiles eingeführt werden kann, um beide Teile mit einer Mutter (6) zu verschrauben.
Verbindungselement zur Befestigung der Knotenpunkte geodätischer Kuppeln in der Architektur nach Patentanspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement aus einem Oberteil und einem Unterteil besteht. Das Oberteil besteht aus einer der in Patentanspruch 1 genannten Scheiben (1) in deren Zentrum ein Gewindestab (4) im Winkel von 90 Grad zur Scheibe (1) befestigt ist sowie einem mittig angebrachten Rohr (3). Das Unterteil besteht aus der zweiten in Patentanspruch 2 genannten Scheibe (2) und einer mittigen Öffnung gemäß Patentanspruch 3 mit einem Rohr (10), durch die die Gewindestange des Oberteiles eingeführt werden kann, um beide Teile mit einer Mutter (6) zu verschrauben.
Verbindungselement zur Befestigung der Knotenpunkte geodätischer Kuppeln in der Architektur nach vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass die mittig angebrachten Rohre (3, 10) Nuten (9) haben, in welche die mit Schrauben (9) versehenen Streben (8) der Kuppel eingehängt und durch Anziehen der Mutter (6) fixiert werden.
Verbindungselement zur Befestigung der Knotenpunkte geodätischer Kuppeln in der Architektur nach vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass je nach Knotenpunkt der architektonisch-geodätischen Kuppel die Nuten (9) in den Rohren (3, 10) vierfach, fünffach oder sechsfach regelmäßig und sechsfach unregelmäßig angeordnet werden können.