DE1409068B1

DE1409068B1 - Knotenstueck fuer raeumliche Tragwerke

Info

Publication number: DE1409068B1
Application number: DE19571409068
Authority: DE
Inventors: Attwood Charles William
Original assignee: Unistrut Corp
Current assignee: Unistrut Corp
Priority date: 1957-01-04
Filing date: 1957-01-04
Publication date: 1971-09-08

Description

Die Erfindung geht aus von einem aus Blech gebildeten Knotenstück für räumliche Tragwerke aus im Querschnitt U-förmigen Stäben, die mit ihrem Steg an dem Knotenstück befestigt sind.
Dieses bekannte Knotenstück, das, wie auch das erfindungsgemäße Knotenstück, zum Errichten von zerlegbaren Tragwerken verwendet wird, läßt nur Verbindungen der Stäbe in rechtwinklig zueinanderliegenden Ebenen zu. Nun ist es bei räumlichen Tragwerkskonstruktionen erforderlich, Querstreben, also in einem Winkel zur Tragwerksebene bei einem Knotenstück einmündende Stäbe anzuschließen. Die hierfür bekannten Knotenstücke sind meist kompliziert ausgebildet und/oder kostspielig in der Fertigung. Vielfach müssen auch die Enden der anzuschließenden Stäbe verschiedenartig ausgebildet sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Knotenstück für räumliche Tragwerke zu schaffen, an dem sowohl die horizontal als auch die in einem Winkel zu dieser Ebene anzuschließenden Stäbe in einfacher Weise, ohne gegenseitige Behinderung jeder für sich befestigbar und austauschbar ist und das einfach zu fertigen ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von dem eingangs beschriebenen Knotenstück aus Blech aus und besteht darin, daß dieses Knotenstück eine für den Anschluß der in einer Ebene im rechten Winkel zueinander einmündenden Stäbe bestimmte, kreuzförmige Grundfläche aufweist, aus deren Ebene für den Anschluß der im Winkel einmündenden Stäbe schräg auswärts abstehende, in den Winkeln der Grundfläche angesetzte, längliche Anschlußflächen ausgehen, wobei die Kanten der länglichen Anschlußflächen durch dreieckförmige Flächen mit den entsprechenden Kanten der kreuzförmigen Grundfläche verbunden sind. _ Mit dieser Ausbildung ist ein sehr einfach zu fertigendes Knotenstück erzielt, bei dem zugleich eine einfache Anschlußmöglichkeit für in Ebenen mit verschiedenen Winkelstellungen zueinander einmündende Stäbe gegeben ist. Jeder Stab ist ohne Behinderung durch einen anderen Stab einsetz- und auch nachträglich austauschbar. Bei der gegebenen einfachen Ausbildung ist das Knotenstück in sich sehr steif.
Eine drehfeste Verbindung zwischen Knotenstück und den an ihm anschließenden Stabenden wird in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß die Arme der kreuzförmigen Grundfläche und die Anschlußflächen mit Vorsprüngen versehen sind, von denen die auf der Grundfläche angeordneten Vorsprünge an der von den Anschlußflächen abgewendeten Seite liegen, während die Vorsprünge auf den Anschlußflächen wechselseitig vorstehend angeordnet sind, daß zwischen den Vorsprüngen Öffnungen für den Durchtritt eines Verbindungsbolzens od. dgl. vorgesehen sind, und daß die Enden der Stäbe mit den Vorsprüngen und Öffnungen des Knotenstücks korrespondierenden Öffnungen ausgestattet sind. Hierzu sei erwähnt, daß bei Anordnungen, bei denen jeweils zwei Knotenbleche für einen Knotenpunkt verwendet werden, ineinandergreifende, als Scherelement wirkende Vorsprünge und Vertiefungen von Knotenstücken und Stäben an sich bekannt sind.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Knotenstücks ist im folgenden Teil der Beschreibung an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt F i g. 1 ein Tragwerk in einer schematischen, schaubildlichen Teilansicht, F i g. 2 die Enden eines Stabes des Tragwerks nach der F i g. 1 in einer schaubildlichen Ansicht, F i g. 3 ein Knotenstück in einer schaubildlichen Darstellung, F i g. 4 eine Verbindungsstelle zwischen der Grundfläche des Knotenstücks und einem U-förmigen Stab in einem Längsschnitt, F i g. 5 und 6 eine VerbindungsstelW"zwischen einer Anschlußfläche des Knotenstückes und einem Doppelstab oder einem Einzelstab in ähnlichen Längsschnitten, wie der in der F i g. 4, F i g. 7 und 8 Verbindungsbolzen in Form von Schrauben in schaubildlicher Darstellung sowie F i g. 9 und 10 Muttern und Unterlegscheiben für das Knotenstück in schaubildlicher Darstellung.
Das in der F i g. 1 dargestellte Tragwerk besteht aus einer Stütze A, die das räumliche Fachwerk B trägt, das sich nach allen Richtungen erstrecken kann.
Das Fachwerk B ist aus mehreren, im Querschnitt U-förmigen Stäben 20 und aus Knotenstücken der in den F i g. 2 und 3 dargestellten Form zusammengesetzt. Jeder Stab 20 ist aus Blech gefertigt und hat einen quadratischen oder rechteckigen Querschnittsumriß. Seine Flansche haben rechtwinklig zueinander gerichtete Abbiegungen 21, deren Kanten rechtwinklig nach innen gerichtete und zu den Flanschen parallele Abwinklungen 22 haben, so daß zwischen den zueinander gerichteten Abbiegungen 21 ein Zwischenraum vorhanden ist.
Alle bei einem Tragwerk verwendeten Stäbe 20 sind nahe ihren beiden Enden in ihrem Steg mit Öffnungen 23 und 24 versehen. Die Öffnungen 24 sind etwas größer als die Öffnungen 23 und befinden sich zwischen den Öffnungen 23.
Das Knotenstück hat eine kreuzförmige Grundfläche 25 mit vier Armen 26. Von den in den Winkeln zwischen den Armen 26 der Grundfläche 25 liegenden Seitenkanten gehen in einem Winkel zur Grundfläche 25 Anschlußflächen 27 aus, die durch dreieckförmige Flächen 28 mit den Seitenkanten der Arme 26 verbunden sind. In jedem der vier Arme 26 und in jeder der vier Anschlußflächen 27 ist je eine öffnung 29 mit gleicher Größe wie die der Öffnung 24 in dem Stab 20 vorgesehen. In einem Abstand von den Öffnungen 29 sind zur Mitte des Knotenstücks runde Vorsprünge 30 und 31 angeordnet, die den gleichen Durchmesser wie die Öffnungen 23 in den Stäben 20 haben, und die eine Höhe aufweisen, die gleich oder etwas größer als die Dicke eines Stabes 20 ist. Alle auf den Armen 26 der Grundfläche 25 vorhandenen Vorsprünge 30 erstrecken sich in der F i g. 2 im Knotenblech nach unten. Ebenso ragen die von den Öffnungen 29 radial nach außen angeordneten Vorsprünge 30 der Anschlußflächen 27 nach unten. Die von den Öffnungen 29 radial nach innen gelegenen Vorsprünge 31 der Anschlußflächen 27 ragen in der entgegengesetzten Richtung, d. h. nach oben bzw. nach innen: Der Abstand zwischen der Öffnung 29 und .den benachbarten Vorsprüngen 30 und 31 ist der gleiche wie der Abstand zwischen den Öffnungen 23 und 24 des Stabes 20. Die Vorsprünge 30 und 31 sind durch Drücken hergestellt.
Das Knotenstück hat an seinem Mittelpunkt eine Öffnung 32.
Die F i g. 7 bis 10 zeigen die Schrauben sowie die Muttern und die Unterlegscheiben, die zum Verbinden der Stäbe mit dem Knotenstück verwendet werden.
Die F i g. 7 und S zeigen zwei Formen von Schrauben 33 und 34, die wahlweise verwendet werden können. Die F i g. 9 zeigt eine Mutter 35 mit einem breiten Kopf 36 und einer an die Gewindebohrung anschließenden Hülse 37. Das Ende 38 der Hülse 37 ist vorzugsweise konisch zulaufend oder abgerundet. Die Länge der Hülse 37 wird von dem Verwendungszweck bestimmt, wie nachstehend noch näher beschrieben ist. Die Muttern 35 werden daher mit zwei verschieden langen Hülsen 37 hergestellt.
Die F i g. 9 zeigt eine Unterlegscheibe 39, deren Bohrung auf der einen Seite eine Erweiterung 40 hat. Wie bereits erwähnt, wird der Aufbau des Tragwerks durch Verbinden der Stäbe 20 mit den Knotenstücken mittels Verbindungsbolzen in Form von Schrauben 33 oder 34 hergestellt. Die Verbindungsstellen sind im Schnitt in den F i g. 4, 5 und 6 dargestellt.
F i g. 4 zeigt eine Verbindungsstelle, in der ein Stab 20 mit einem Arm 26 des Knotenstücks verbunden ist. In die Öffnungen 23 des Stabes 20 greifen die Vorsprünge 30 an den Armen 26 des Knotenstücks. Sodann wird die Hülse 37 der Mutter 35 in die Öffnungen 24 und 29 eingeschoben und die Schraube 33 oder 34 unter Zwischenlegen der Unterlegscheibe 39 in die Mutter 35 eingedreht. Die Hülse 37 erstreckt sich dabei durch beide Bauteile hindurch bis in die Erweiterung 40 der Unterlegscheibe 39. Es ist genügend Zwischenraum vorhanden, so daß die beiden Bauteile fest zusammengespannt werden können.
Die F i g. 5 zeigt eine Verbindungsstelle, bei der zwei parallel zueinander angeordnete Stäbe 20 verwendet werden. An eine Anschlußfläche 27 des Knotenstücks liegen dabei zwei Stäbe 20 jeweils mit ihrem Steg beidseits an. In diesem Falle greift der nach innen ragende Vorsprung 30 des Knotenstücks in die eine der Öffnungen 23 des einen Stabes 20, während der nach außen ragende Vorsprung 31 in die andere der Öffnungen 23 des anderen Stabes 20 greift. Bei dieser Verbindung hat die Mutter 35 eine so lange Hülse 37, daß sie sowohl die beiden Stäbe 20 als auch die Anschlußfläche 27 des Knotenstücks durchsetzt. Mittels der Schraube 33 und der Unterlegscheibe 39 wird sodann die Verbindung hergestellt.
Die F i g. 6 zeigt eine Verbindung zwischen einem einzigen Stab 20 und einer der Anschlußflächen 27 des Knotenstücks unter Verwendung der Schraube 34.
Beim Aufbau des dargestellten Tragwerks werden die Stäbe 20 mit den Knotenstücken in der in den F i g. 4, 5 und 6 dargestellten Weise verbunden. Das in der Fig. 3 dargestellte Knotenstück wird bei Verwendung in der oberen Ebene des Fachwerks B umnedrcht, so daß dic Anschlußflächen 27 nach unten gerichtet sind. In der Nähe der Stützstelle werden die Stäbe 20 vorzugsweise verdoppelt.
Da alle Stäbe und auch alle Knotenstücke unter sich gleich ausgebildet sind und da alle Öffnungen und Vorsprünge an genau bestimmten Stellen angeordnet sind, ist ein Auswählen der Stäbe lediglich nach ihrer Länge erforderlich. Jeder Stab und jedes Knotenstück kann an jeder Verbindungsstelle verwendet werden.
Infolge der Herstellung der Vorsprünge 30 und 31 des Knotenstücks 20 durch Prägen und infolge der Maßgenauigkeit der Prägungen sichert eine einzige Schraube 33 oder 34 die genaue Ausrichtung bei voller Festigkeit. Es ist keine größere Zahl von Schrauben erforderlich.
Mit den Muttern 35 werden zwei Aufgaben erfüllt. Der große Kopf 36 der Mutter 35 hält die Stäbe 20 fest am Knotenstück und verhindert ein Festfressen, während die Hülse 37 nach ihrem Einbau alle Scherkräfte aufnimmt und der Schraube 33 oder 34 hauptsächlich das Zusammenhalten der Bauteile überläßt.

Claims

Patentansprüche: 1. Aus Blech gebildetes Knotenstück für räumliche Tragwerke aus im Querschnitt U-förmigen Stäben, die mit ihrem Steg an dem Knotenstück befestigt sind, gekennzeichnet durch eine für den Anschluß der in einer Ebene im rechten Winkel zueinander einmündenden Stäbe (20) bestimmte, kreuzförmige Grundfläche (25), aus deren Ebene für den Anschluß der im Winkel einmündenden Stäbe (20) schräg auswärts abstehende, in den Winkeln der Grundfläche (25) angesetzte, längliche Anschlußflächen (27) ausgehen, wobei die Kanten der länglichen Anschlußflächen (27) durch dreieckförmige Flächen (28) mit den entsprechenden Kanten der kreuzförmigen Grundfläche (25) verbunden sind.
2. Tragwerk mit dem Knotenstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (26) der kreuzförmigen Grundfläche (25) und die Anschlußflächen (27) mit Vorsprüngen (30, 31) versehen sind, von denen die auf der Grundfläche angeordneten Vorsprünge (30) an der von den Anschlußflächen (27) abgewendeten Seite liegen, während die Vorsprünge (30, 31) auf den Anschlußflächen (27) wechselseitig vorstehend angeordnet sind, daß zwischen den Vorsprüngen (30, 31) Öffnungen (29) für den Durchtritt eines Verbindungsbolzens od. dgl. vorgesehen sind, und daß die Enden der Stäbe (20) mit den Vorsprüngen (30, 31) und Öffnungen (29) des Knotenstücks korrespondierenden Öffnungen (23,24) ausgestattet sind.