DE2857062C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE2857062C2
DE2857062C2 DE2857062T DE2857062T DE2857062C2 DE 2857062 C2 DE2857062 C2 DE 2857062C2 DE 2857062 T DE2857062 T DE 2857062T DE 2857062 T DE2857062 T DE 2857062T DE 2857062 C2 DE2857062 C2 DE 2857062C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
strut
component
struts
axis
connecting devices
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE2857062T
Other languages
English (en)
Other versions
DE2857062T1 (de
Inventor
Peter J. Studio City Calif. Us Pearce
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE2857062T1 publication Critical patent/DE2857062T1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2857062C2 publication Critical patent/DE2857062C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19Three-dimensional framework structures
    • E04B1/1903Connecting nodes specially adapted therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19Three-dimensional framework structures
    • E04B2001/1924Struts specially adapted therefor
    • E04B2001/1927Struts specially adapted therefor of essentially circular cross section
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19Three-dimensional framework structures
    • E04B2001/1924Struts specially adapted therefor
    • E04B2001/1933Struts specially adapted therefor of polygonal, e.g. square, cross section
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19Three-dimensional framework structures
    • E04B2001/1957Details of connections between nodes and struts
    • E04B2001/1963Screw connections with axis at an angle, e.g. perpendicular, to the main axis of the strut
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/19Three-dimensional framework structures
    • E04B2001/1975Frameworks where the struts are directly connected to each other, i.e. without interposed connecting nodes or plates
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00Joints and connections
    • Y10T403/34Branched
    • Y10T403/341Three or more radiating members
    • Y10T403/342Polyhedral
    • Y10T403/343Unilateral of plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00Joints and connections
    • Y10T403/44Three or more members connected at single locus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
  • Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein räumlich zusammengesetztes Tragwerk nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Räumlich zusammengesetzte Tragwerkstrukturen schließen ebene räumliche Rahmenwerke zum Ausbilden von Dächern, Wänden, Kuppeln, komplexen konvex-konkaven Strukturen und dergl. ein. Derartige Strukturen besitzen eine gewisse Symmetrie und Richtungscharakteristik.
Die klassische Lösung zur Anordnung einer Anzahl von Streben an einem einzelnen Punkt des Tragwerkes besteht darin, die Streben über ein zusätzliches Knotenpunktelement zu verbin­ den. Eine derartige Verbindungsart wird beim deutschen "Merosystem" angewendet und ist auch aus der US-PS 36 00 825 bzw. GB-PS 13 54 965 bekannt.
Ein Tragwerksystem ohne zusätzliche Knotenpunktelemente wird in der US-PS 29 86 241 beschrieben. In den Fig. 7 bis 13 dieser Druckschrift sind Streben gezeigt, die endseitig etwa X-förmige Flanschausbildungen aufweisen, die mit Bohrungen versehen sind, um Verbindungsschrauben aufzunehmen. Diese endseitige Flanschausbildung ist in Bezug auf die Flansch­ ausbildung einer weiteren Strebe überlappend angeordnet und die Flansche werden über jeweilige Verbindungsschrauben zu einem Knotenpunkt vereinigt, der sechs Streben umfaßt, die vom Zentrum eines Hexagons radial auswärts vorstehen, wobei jeweils drei Streben jeweils oberhalb und unterhalb des Knotenpunktes vorstehen und sämtliche Streben gleiche Länge haben. Dieses System läßt jedoch keine verschwenkte Verbin­ dungsstellung zwischen den Streben zu.
Die US-PS 18 03 508 zeigt eine Verbindung der gattungsge­ mäßen Art. Diese vorbekannte Verbindungseinrichtung besteht aus nach Art einer Rohrschelle arbeitenden Elementen, die das rohrförmige Bauelement mit Hilfe von Verbindungsmitteln, Schrauben und Muttern klemmend umfassen und mit den die Schrauben aufnehmenden Abschnitten Gelenkbereiche zum schwenkbaren Eingriff der Verbindungseinrichtung eines weiteren Bauelementes bilden. Diese Verbindungseinrichtung ist mehrteilig ausgebildet und die Verschwenkbarkeit der Bauelemente zueinander nur durch Lösen der Schraubenverbin­ dung möglich, was zu montagetechnischen Schwierigkeiten führt, wenn mit dieser Verbindungsart ein komplexeres Trag­ werk erstellt werden soll. Darüber hinaus werden mit einer solchen Klemmverbindung nur begrenzte Haltekräfte zwischen Strebe und Verbindungseinrichtung erzielt und mit dem Inein­ andergreifen der rohrschellenartigen Verbindungsteile wird eine vollständig auf die Längsachsen der Streben gerichtete Kraftübertragung nicht ermöglicht.
Es wird als die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe angesehen, ein räumlich zusammengesetztes Tragwerk auszubilden, das besonders einfach und kostengünstig aus möglichst wenigen Bauteilen zusammensetzbar ist, d. h. ohne Knotenpunktelemente und bei dem die Streben nur von Zug- und Druckkräften belastet werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein System vorgeschla­ gen das eine sehr viel höhere Variabilität bei niedrigeren Kosten als andere Systeme vorsieht. Das System beruht auf dem Prinzip, daß kein zentrales Knotenpunktelement notwendig ist und baut darauf auf, daß die Enden der Streben über ihre angeschweißten oder angeklebten Verbindungseinrichtungen unmittelbar miteinander verbunden werden können, was das System in seinem Aufbau und seiner Herstellung vereinfacht und auch gewichtsmäßige Vorteile mit sich bringt. Zudem sind im Vergleich zur US-PS 29 86 241 weiterreichende Anlen­ kungsmöglichkeiten für die Streben gegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindug werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a und 1b eine Endansicht bzw. eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung mit einer rohrförmigen Strebe;
Fig. 2a bis 2b die Anordnung von zwei Verbindungseinrich­ tungen an einer rohrförmigen Strebe in Seitenan­ sicht und perspektivischer Ansicht;
Fig. 2c und 2d eine Seitenansicht bzw. eine perspektivi­ sche Ansicht von zwei mit Hilfe der Verbindungs­ einrichtungen verbundenen Streben;
Fig. 3a bis 3e Endansichten von Streben mit zwei bis sechs Verbindungseinrichtungen, die mit verschiedenen Orientierungen befestigt sind;
Fig. 4a bis 4e Endansichten einer Anzahl von Streben mit daran befestigten Verbindungseinrichtungen, wobei diejenigen am entfernten Ende der Strebe dunkel schraffiert sind, so daß die radialen Orientierun­ gen der Verbindungseinrichtungen am einen Ende und am anderen Ende der Strebe in Gegenüberstellung wahrgenommen werden können,
Fig. 5a bis 5e Endansichten von im Querschnitt quadrati­ schen Streben, an denen die Verbindungseinrichtun­ gen befestigt sind;
Fig. 6a bis 6c Verbindungseinrichtungen, die an einer im Querschnitt dreieckigen Strebe befestigt sind;
Fig. 7a bis 7c die Anwendung der Verbindungseinrichtungen an im Querschnitt sechseckigen Hohlprofilstreben, wobei die dunkle Schraffur verwendet wird, um die am zugewandten Ende der Strebe angeordneten Ver­ bindungseinrichtungen von denjenigen am entfernten Ende der Strebe zu unterscheiden;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer Strebe nach Fig. 6a, die mit einer Strebe nach Fig. 5a verbun­ den worden ist;
Fig. 9a bis 9c Endansichten von verschiedenen Anordnungen von miteinander verbundenen rohrförmigen Streben;
Fig. 10 eine Seiten- bzw. teilweise perspektivische An­ sicht von acht Streben, die in einem gemeinsamen Scheitelpunkt verbunden sind;
Fig. 11 eine Endansicht von drei Streben, die durch einen Verbinder verbunden sind, der dazu geeignet ist, andere Bauteile anzuschließen;
Fig. 12a bis 12d End- bzw. Seitenansichten von rohrförmigen Streben mit vier und drei Verbindungseinrichtun­ gen;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht von drei miteinander verbundenen Streben der Fig. 12a-12d;
Fig. 14 eine Endansicht von fünf Streben, die mit ihren jeweiligen Verbindungseinrichtungen verbunden sind.
Die Fig. 1a und 1b zeigen eine End- bzw. Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer scharnierartig wirkenden Verbindungseinrichtung 12. Sie umfaßt einen Gelenkbereich 14 und einen Befestigungsbereich 16. Der Gelenkbereich 14 weist eine Öffnung oder Bohrung 18 auf, in der ein Verbindungsele­ ment vorgesehen werden kann, um zwei der Verbindungseinrich­ tungen 12 miteinander zu verbinden.
Wie am besten aus der Fig. 1a ersichtlich ist, ist die Verbindungseinrichtung 12 zur Befestigung an einer rohrför­ migen Strebe 20 ausgelegt. Die Krümmung des Befestigungsbe­ reiches 16 entspricht dem Krümmungsradius des Rohres 20 und der Gelenkbereich 14 ist so abgewinkelt, daß die Befesti­ gungsfläche sich in einer Ebene 22 befindet, welche die zentrale Achse 24 der Strebe 20 einschließt. Außerdem ist die Dreh- oder Scharnierachse 26 der Verbindungseinrichtung senkrecht zu der Ebene 22 angeordnet.
Die Verbindungseinrichtung 12 ist an der rohrförmigen Strebe 20 durch Schweißen oder Kleben befestigt. Für die Verbin­ dungseinrichtungen können Eisen, Stahl, Aluminium und ver­ stärkte Kunststoffe verwendet werden. Bei metallenen Mate­ rialien können Techniken verwendet werden, die zur Massen­ produktion der Verbindungseinrichtungen geeignet sind, wie Prägen, Gießen, Schmieden und Sintern und bei Verwendung von Kunststoffen können Spritzguß und Formungstechniken einge­ setzt werden.
Wie aus der Fig. 1b zu ersehen ist, kann die Verbindungsein­ richtung 12 in der Achsrichtung langgestreckt sein, um eine größere Haftfläche an der Strebe 20 und um einen größeren Widerstand gegen Abscheren vorzusehen.
Die Fig. 2a bis 2d geben eine Ausführungsform wieder, bei der an einer rohrförmigen Strebe 30 zwei angeschweißte Verbindungseinrichtungen 12 vorgesehen sind, die um 180° zueinander versetzt sind. Wie aus der perspektivischen Ansicht der Fig. 2b ersichtlich ist, berührt eine durch die zentrale Achse der Strebe 30 verlaufende Ebene den Gelenkbe­ reich 14 der einen Verbindungseinrichtung 12 und gleichzeitig den Gelenkbereich der anderen Verbindungsein­ richtung, diesen jedoch auf der anderen Seite der Ebene.
Die Verbindung von zwei Streben 30 erfolgt, wie Fig. 2c und 2d zeigen, über ein Verbindungselement 32, das als Schar­ nierachse dient und die beiden Streben so aufeinander aus­ richtet, daß deren zentrale Achsen in einer gemeinsamen Ebene liegen. Hierbei ist das Verbindungselement 32 eine Schraube mit einer Mutter.
In den Fig. 3a bis 3e sind verschiedene winkelmäßige Anord­ nungsmöglichkeiten der Verbindungseinrichtung an einer Strebe gezeigt. Dabei liegt die Befestigungsfläche des Gelenkbereiches einer jeden Verbindungseinrichtung 12 in einer Ebene, die durch das Zentraum der Strebe geht, und die Verbindungseinrichtungen, die jeweils um 180° zueinander versetzt sind, liegen auf entgegengesetzten Seiten einer gemeinsamen Ebene, die die entsprechenden Befestigungsflä­ chen der Gelenkbereiche und die Längsachse der Strebe ein­ schließt.
In Fig. 3a ist eine Strebe gezeigt, wobei zwei Verbindungs­ einrichtungen 12 um 180° zueinander versetzt sind, während die Fig. 3b eine Strebe zeigt, deren Verbindungseinrichtun­ gen um 90° zueinander versetzt sind. In Fig. 3c ist eine Ausführungsform gezeigt, die die Varianten der Fig. 3a und 3b kombiniert, derart, daß eine Strebe mit drei Verbindungs­ einrichtungen vorgesehen sind, die bei 0°, 180° und 270° angeordnet sind. In den Fig. 3d und 3e sind gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnete Verbindungseinrichtungen ge­ zeigt, wobei vier Verbindungseinrichtungen in Fig. 3d und sechs Verbindungseinrichtungen in der Fig. 3e vorgesehen sind.
In der Fig. 4a-4e sind verschiedene Kombinationen und winkelmäßige Anordnungen in Bezug auf die Befestigung der Verbindungseinrichtungen an den Enden einer rohrförmigen Strebe ersichtlich. Die in diesen Figuren benutzte Schraffur soll die Position einer Verbindungseinrichtung kennzeichnen, welche am entfernten Ende einer Strebe befestigt ist, wäh­ rend die nichtschraffierte Verbindungseinrichtung die Anord­ nung am nahegelegenen Ende der Strebe markieren soll.
Jedes Strebenende kann, wie in den Fig. 3a-3e gezeigt, eine Anzahl von umfangsmäßig verteilt angeordneten Verbin­ dungseinrichtungen aufweisen. Die Anzahl der Verbindungsein­ richtungen, die an einem gegebenen Strebenende befestigt werden kann, ist abhängig von der Symmetrie zur Achse, entlang der die Strebe verläuft, und der Position der benachbarten Streben, an der die Strebe befestigt werden soll. Beispielsweise ist es aus der US-Patentschrift 36 00 825 bekannt, daß jede Richtung einer Strebe von einem Knotenpunkt ausgehend eine charakteristische Symmetrieachse einer n-fachen Rotationssymmetrie bildet.
Gewöhnlich, wenn auch nicht immer, wird die n-fache Rota­ tionssymmetrie einer gegebenen Strebenachse der Anzahl von benachbarten Streben entsprechen, an die sie angeschlossen werden muß oder kann. Eine solche n-fache Rotationssymmetrie bestimmt gewöhnlich die Winkelanordnung der Verbindungsein­ richtungen um die Achse der rohrförmigen Strebe. Beispiels­ weise beruhen die Ausführungsformen der Fig. 3a-3c auf einer vierfachen Symmetrie, während die Ausführungsformen der Fig. 4a-4e eine Abwandlung zeigen, die auf einer dreifachen Symmetrie beruht. In den Fig. 4a, 4b und 4c sind Streben gezeigt, die zwei Verbindungseinrichtungen an jedem Ende besitzen. Die möglichen Variationen schließen diejenige Kombination mit ein, bei der die Verbindungseinrichtungen an entgegengesetzten Enden die gleiche Ebene berühren (wie in Fig. 4a) oder (wie in Fig. 4b und 4c) nur eine der drei definierten Ebenen besitzt zwei berührende Verbindungsein­ richtungen.
In Fig. 4d hat jedes Ende der Strebe drei Verbindungsein­ richtungen, die gleichmäßig über den Umfang verteilt ange­ ordnet sind. Sie sind an den entgegengesetzten Enden so angeordnet, daß sie die gleichen Ebenen berühren. In Fig. 4e sind jedoch die Verbindungseinrichtungen an dem einen Ende relativ zu den Verbindungseinrichtungen an dem entgegenge­ setzten Ende verdreht, so daß die einander diametral gegen­ überstehenden Verbindungseinrichtungen die gleiche Ebene berühren.
Eine modifizierte Verbindungseinrichtung 36 kann auch an einer Strebe 38 mit quadratischem Querschnitt vorgesehen sein. Die Anwandlung ist hauptsächlich in Bezug auf den Befestigungsbereich vorgenommen, der eben sein muß, um an der flachen Seite der Strebe 38 befestigt werden zu können. Wie in Fig. 5a gezeigt ist, sind zwei Verbindungseinrichtun­ gen an einander gegenüberliegenden Seiten der Strebe 38 angeordnet, während in Fig. 5b die zwei Verbindungseinrich­ tungen umfangsmäßig nebeneinander angeordnet sind, d. h. um 90° zueinander versetzt.
Eine Ausführungsform mit drei Verbindungseinrichtungen ist in Fig. 5c gezeigt, wobei die Verbindungseinrichtungen 36 an drei der vier Flächen befestigt sind, während in Fig. 5d die Strebe 38 Verbindungseinrichtungen 36 an jeder Seitenfläche aufweist.
Wie in anderen Ausführungsformen sind die Verbindungsein­ richtungen so angeordnet, daß sie sich auf entgegengesetzten Seiten einer Ebene befinden, die durch das Zentrum der Strebe verläuft. Parallel verbundene Streben haben somit ihre Achsen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet.
Fig. 5e zeigt eine weitere Variation der Streben der Fig. 5a bis 5d. Hierbei werden einer einen quadratischen Quer­ schnitt aufweisenden Strebe 38 rechtwinklige Verbindungsein­ richtungen 39 angefügt. Diese sind so angeordnet, daß sie sich auf gegenüberliegenden Seiten einer Ebene befinden, die durch die Mittelachse der Strebe 38 verläuft und jede Verbindungseinrichtung 39 weist einen rechten Winkel zwi­ schen dem Befestigungsbereich und dem Gelenkbereich auf.
Streben mit dreieckigem Querschnitt sind in den Fig. 6a, 6b und 6c gezeigt. Die Verbindungseinrichtungen 40, die an der dreieckigen Strebe 42 angeschlossen sind, sind ebenso wie in den Fig. 5a-5e modifiziert, so daß der Befestigungsbereich 44 im wesentlichen plan ist und der Gelenkbereich 46 sich in einer Ebene erstreckt, die die zentrale Achse der Strebe 42 einschließt. Diese Ebene kann durch die Halbierende des Winkels an der Spitze des dreieckigen Querschnitts der Strebe gebildet sein, wobei sich an der Spitze der Gelenkbe­ reich anschließt. In Fig. 6a ist eine Strebe mit zwei Verbindungseinrichtungen gezeigt, während in Fig. 6b drei Verbindungseinrichtungen vorgesehen sind. Diese Streben sind bei Anwendungsfällen nützlich, die eine dreifache oder sechsfache Symmetrie erfordern.
Die Fig. 6c zeigt die Verwendung einer rechtwinkeligen Verbindungseinrichtung 39 bei einer dreieckigen Strebe 42. Wie zuvor zeigt die Schraffur eine Verbindungseinrichtung, die am entfernten Ende der Strebe angeordnet ist, während die nicht schraffiert dargestellten Verbindungseinrichtungen am nahegelegenen Ende der Strebe befestigt sind. In der dargestellten Konfiguration berührt die Befestigungsfläche des Gelenkbereiches eine Ebene, die durch die zentrale Achse der Strebe geht, wobei diese Ebene die Dreiecksseite des Strebenquerschnittes halbiert, auf der die Verbindungsein­ richtung 39 befestigt ist.
In den Fig. 7a-7c sind Verbindungseinrichtungen 54 ge­ zeigt, die einer Strebe 56 mit sechseckigem Querschnitt angepaßt sind. Wie bei der Verbindungseinrichtung 40 in Fig. 6a-6c ist ein ebener Befestigungsabschnitt 58 vorgesehen, der an einer Außenfläche der Strebe befestigbar ist. Der Gelenkbereich 60 ist derart abgewinkelt, daß er eine Ebene berührt, die durch eine Spitze des sechseckigen Strebenquer­ schnittes und die zentrale Achse der sechseckigen Strebe 56 verläuft.
In Fig. 7b sind die schraffiert dargestellten Verbindungs­ einrichtungen 54 am entfernten Ende der Strebe 56 vorgese­ hen, wobei eine Konfiguration gezeigt ist, bei der die Verbindungseinrichtungen an einem Ende auf jeder zweiten Außenfläche der sechseckigen Strebe angeordnet sind. Die Verbindungseinrichtungen 54 an dem anderen Ende der Strebe 56 sind in ähnlicher Weise angeordnet, aber um 60° verdreht. In der in Fig. 7c gezeigten Ausführungsform sind sechs Verbindungseinrichtungen 54 um ein Ende der Strebe herum angeordnet. Diese Ausführungsform wird bei Strukturen mit einer sechsfachen Symmetrie verwendet.
In Fig. 8 ist eine Strebe 42 wie in Fig. 6a gezeigt, wobei diese Strebe mit einer weiteren Strebe 38 verbunden ist, wie sie in Fig. 5a gezeigt ist. Ein Verbindungselement 32, das hier eine Schraube ist, wirkt zugleich als Scharnierstift.
In den Fig. 9a bis 9c sind mehrere Streben miteinander zu unterschiedlichen Konfigurationen verschraubt. In Fig. 9a ist beispielsweise eine erste Strebe 62, wie sie in den Fig. 4a, 4b oder 4c gezeigt ist, mit einer zweiten Strebe 64 verbunden, wie sie in Fig. 3a gezeigt ist. Diese ist ihrer­ seits mit einer weiteren Strebe 62 verbunden, die in der Anordnung ihrer Verbindungseinrichtungen der ersten Strebe entspricht. Die resultierende Anordnung weist parallele Streben auf, die eine ebene Fläche abstützen können. Bei der Konfiguration gemäß der Fig. 9b sind drei im wesentlichen identisch aufgebaute Streben 62 miteinander verbunden.
In der Ausführungsform der Fig. 9c sind drei Streben 66, wie sie in Fig. 4d oder 4e gezeigt sind, jeweils mit einer Strebe 68 verbunden, wie sie in Fig. 3d gezeigt ist.
Obwohl die Endansichten in den Fig. 9a-9c den Eindruck erzeugen, daß jede Strebe in einer Weise angeschlossen ist, bei der alle Längsachsen der Streben parallel verlaufen, ist es klar, daß bei dreieckigen Strukturen die verschiedenen Streben auch um ihre Drehachsen verdreht werden können, so daß eine dreiseitige Anordnung erreicht werden kann.
Beispielsweise ist aus Fig. 10 eine typische räumliche Tragwerksverbindung ersichtlich, bei der acht Strebenenden sich in einem einzigen Knotenpunkt treffen, wobei vier Streben in einer Ebene liegen und vier Streben geneigt verlaufen. Jedes Strebenende besitzt zwei daran befestigte Verbindungseinrichtungen. Die in einer Ebene liegenden Streben sind alle identisch mit einer 90° Winkelversetzung der Gelenkbereiche (wie in Fig. 3b gezeigt), während die schrägen Streben, die ebenfalls identisch sind, 120° Winkel­ versetzung der Gelenkbereiche aufweisen, wie dies in den Fig. 4d oder 4e gezeigt ist.
Wenn paarweise angeordnete Verbindungseinrichtungen zusam­ mengeschraubt werden, können die Schrauben verlängert ausge­ führt werden, um eine Befestigungsmöglichkeit für dazwischen vorgesehene Platten 70 zu schaffen. Diese Möglichkeit ist schematisch in Fig. 11 gezeigt. Ein solches Plattenbefesti­ gungssystem entspricht völlig der strukturellen Verhaltens­ weise von vollkommen dreieckigen Rahmenwerken. Da dieses System sicherstellt, daß Belastungen auf den Plattenflächen, z. B. Wind, direkt zu den Knotenpunkten der Struktur übertra­ gen werden, werden die reinen Axialbelastungen (Zug und Druck) beibehalten. Dies ermöglicht optimale Belastungs- Gewichts-Verhältnisse bei einem Tragwerk.
In den Fig. 12a und 12c ist ein Strebenende mit Verbindungs­ einrichtungen mit einer vierfachen Symmetrie gezeigt, wobei die Verbindungseinrichtungen in Form von endseitig einge­ rollten Elementen mit gleichem Winkelabstand um die Strebe herum angeordnet sind, während in Fig. 12c eine dreifache Symmetrie gezeigt ist, deren drei Verbindungseinrichtungen 86 ebenfalls gleichmäßig um die Strebe herum verteilt sind. Die Fig. 12b und 12d sind jeweils Seitenansichten der Fig. 12a und 12c.
In Fig. 13 sind drei Streben miteinander verbunden gezeigt, wobei Streben der zuvor erwähnten Art verwendet werden. In Fig. 14 sind vier Streben nach Fig. 12 gezeigt, die mit den vier endseitig eingestellten Enden der Verbindungseinrich­ tung 86 einer der Fig. 12a entsprechenden Strebe verbunden sind.
Alle Variationen gehen von der grundlegenden Bedingung eines dreiseitigen räumlichen Tragwerkes aus, die darin besteht, daß keine Biegemomente in eine Verbindungsstelle eingeführt werden. Die Kräfte bleiben immer in axialer Richtung, und zwar reine Druckkräfte, die bis zum Ausbeulen übertragen werden können, oder reine Zugkräfte. Da das Verbindungssy­ stem mit den Gelenkbereichen zur Verwendung bei Systemen mit dreiseitiger Struktur vorgesehen ist, sind Winkelbereiche von 30° bis 90° üblich, obwohl auch Winkel von weniger als 30° ohne weiteres bei Verbindungsanordnungen mit Gelenkbe­ reichen erzielt werden.
Mit der Erfindung lassen sich über eine Verbindung von drei Streben hinaus eine große Anzahl von Streben in einem Knotenpunkt vereinigen. So ist es auch möglich, komplexe Tragwerke auszubilden und in einem Knotenpunkt beispiels­ weise 26 Streben vorzusehen, wie dies auch mit der Ausfüh­ rung nach der US-PS 36 00 825 erreicht wird.
Für ein Tragwerk nach der Erfindung können alle Streben sowohl in ihrer Strebenlänge als auch in der Anordnung ihrer Verbindungseinrichtungen vollständig vorgefertigt werden, so daß für den Zusammenbau des Tragwerkes die Strebenenden nur zusammenzufügen und zu verschrauben sind.

Claims (5)

1. Räumlich zusammengesetztes Tragwerk mit einer Mehrzahl von länglichen Bauelementen (30), von denen jedes mit der Hilfe von wenigstens zwei Verbindungseinrichtungen (12), von denen jeweils eine an einem Ende des Bauelementes (30) vorgesehen ist, um eine Drehachse verschwenkbar mit einem weiteren Bauelement (30) verbunden ist, wobei die senkrecht zur Längsachse des Bauelementes (30) verlaufende Drehachse außerhalb der allgemeinen Hülle desjenigen Teiles des Bauelementes angeordnet ist, an dem die Verbindungsein­ richtung befestigt ist, wobei jede Verbindungseinrichtung (12) einen in Umfangsrichtung des Bauelementes (30) verlau­ fenden Befestigungsbereich (16), der sich in axialer Rich­ tung des Bauelementes (30) erstreckt, und einen daran ange­ ordneten Gelenkbereich (14) mit einer Bohrung (18) zur Aufnahme eines Drehzapfens aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verbindungseinrichtung (12) endseitig am Bauelement (30) durch Schweißen oder Kleben befestigt ist, und daß die direkt aneinanderliegenden Befestigungsflächen der Gelenkbe­ reiche (14) zweier aneinander befestigter Verbindungsein­ richtungen (12) in einer Ebene (22) liegen, die durch die Achse der Bauelemente (30) geht.
2. Tragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse innerhalb der Länge der allgemeinen Hülle des Bauelementes (30) angeordnet ist.
3. Tragwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verbindungseinrichtungen gleichmäßig um die Längsachse des Bauelementes (30) herum verteilt angeord­ net sind.
4. Tragwerk nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Bauelement (30) aus einem Rohr mit kreisförmigen Querschnitt hergestellt ist.
5. Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß jedes Bauelement (30) aus einem Rohr mit einem polygonalen Querschnitt hergestellt ist.
DE782857062T 1977-10-03 1978-10-03 Joining system for triangulated structures Granted DE2857062T1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB4100077 1977-10-03
PCT/US1978/000100 WO1979000176A1 (en) 1977-10-03 1978-10-03 Joining system for triangulated structures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2857062T1 DE2857062T1 (de) 1981-01-29
DE2857062C2 true DE2857062C2 (de) 1993-02-25

Family

ID=10417638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE782857062T Granted DE2857062T1 (de) 1977-10-03 1978-10-03 Joining system for triangulated structures

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4509879A (de)
JP (1) JPS6250613B2 (de)
DE (1) DE2857062T1 (de)
FR (1) FR2404796A1 (de)
GB (1) GB2006380B (de)
WO (1) WO1979000176A1 (de)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4450851A (en) * 1981-12-15 1984-05-29 T. A. Pelsue Company Free-standing collapsible tent frame structure and hub assembly therefor
GB2133496B (en) * 1982-12-21 1986-06-25 Univ Surrey Structural connections
GB9705307D0 (en) * 1997-03-14 1997-04-30 Ultraframe Plc Coservatory roofs
GB2323107B (en) * 1997-03-14 2001-08-15 Ultraframe Uk Ltd Conservatory roofs
US20090113816A1 (en) * 2002-03-15 2009-05-07 Jean-Christophe Jacques Kling Architectural system using a retractable strut aligned in a base plane and an extension strut protruding acutely from the base plane
US7662014B2 (en) * 2002-12-20 2010-02-16 Fleishman Gregg R Joining system for polyhedric modules
US7575010B2 (en) * 2004-09-20 2009-08-18 Rottmann Andrew A Tent frame and canopy
US7766024B2 (en) * 2004-09-20 2010-08-03 Rottmann Andrew A Tent frame and canopy
CN101316559A (zh) * 2005-09-30 2008-12-03 帕拉迪格脊骨有限责任公司 铰接多轴向螺钉及使用方法
USD744812S1 (en) 2013-05-16 2015-12-08 Robert H. Wilson Component stand kit
CN109080735B (zh) 2014-05-16 2022-05-03 迪根特技术公司 用于载具底盘的模块化成形节点及其使用方法
US10156064B1 (en) * 2017-06-16 2018-12-18 Petr Novikov Modular construction system and method
CA2972085C (en) * 2017-06-28 2018-05-08 John Rene Spronken Assembly for lifting or supporting a load, and members and connectors for use in same
US11235806B2 (en) 2019-10-25 2022-02-01 Caterpillar Inc. Space frame front lower frame connection
US11130524B2 (en) * 2019-10-25 2021-09-28 Caterpillar Inc. Space frame center upper frame connection
US11292530B2 (en) 2019-10-25 2022-04-05 Caterpillar Inc. Space frame center lower frame connection
US11040648B2 (en) 2019-10-25 2021-06-22 Caterpillar Inc. Space frame dump body pivot, suspension node, and rear frame connection
US11186315B2 (en) 2019-10-25 2021-11-30 Caterpillar Inc. Space frame front upper frame connection
US11358641B2 (en) 2019-10-25 2022-06-14 Caterpillar Inc. Space frame center upper frame nodal connection

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1709568A (en) * 1928-04-12 1929-04-16 Seattle Tent & Awning Company Tent-roof frame
US1803508A (en) * 1925-06-19 1931-05-05 Rossman Patents Inc Clamp
US2716993A (en) * 1952-06-02 1955-09-06 Thomas H Codrick Folding tent frame
US2986241A (en) * 1956-02-07 1961-05-30 Fuller Richard Buckminster Synergetic building construction
US3521421A (en) * 1968-01-02 1970-07-21 William E Schroeder Jr Geodesic structure
DE1958878A1 (de) * 1969-05-17 1971-06-03 Rensch Eberhard Raumfachwerk
US3600825A (en) * 1968-08-19 1971-08-24 Peter J Pearce Synthesized natural geometric structures

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1526016A (en) * 1924-08-04 1925-02-10 Scott Johanna Folding tent
FR767058A (fr) * 1933-12-07 1934-07-09 Entpr S Ind Ramus Et Cie Soc D Rotule pour fixation de contrefiches sur les poteaux
CH213713A (de) * 1937-12-02 1941-03-15 Caminati Carlo Prof Ing Dr Anschlussvorrichtung zur Verbindung von Stäben eines Gitterwerkes an einer Knotenstelle miteinander.
US2323870A (en) * 1939-12-02 1943-07-06 Coca Cola Co Cooler lid
FR951883A (fr) * 1947-07-07 1949-11-04 éléments d'assemblage interchangeables et amovibles des barres constituant les charpentes et constructions métalliques
CH310747A (de) * 1951-05-26 1955-11-15 Christopher Sylwan Mark Satz von Bauteilen.
US3100555A (en) * 1961-10-16 1963-08-13 Youngstown Sheet And Tube Co Plastic tower
BE666115A (de) * 1964-06-29 1965-10-18
US3332195A (en) * 1964-09-29 1967-07-25 Ellery A Foster Pole frames
GB1206399A (en) * 1966-12-09 1970-09-23 Stewarts & Lloyds Ltd Improvements relating to tubular structures

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1803508A (en) * 1925-06-19 1931-05-05 Rossman Patents Inc Clamp
US1709568A (en) * 1928-04-12 1929-04-16 Seattle Tent & Awning Company Tent-roof frame
US2716993A (en) * 1952-06-02 1955-09-06 Thomas H Codrick Folding tent frame
US2986241A (en) * 1956-02-07 1961-05-30 Fuller Richard Buckminster Synergetic building construction
US3521421A (en) * 1968-01-02 1970-07-21 William E Schroeder Jr Geodesic structure
US3600825A (en) * 1968-08-19 1971-08-24 Peter J Pearce Synthesized natural geometric structures
GB1354965A (en) * 1968-08-19 1974-06-05 Pearce P J Synthesized natural geometric structures
DE1958878A1 (de) * 1969-05-17 1971-06-03 Rensch Eberhard Raumfachwerk

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6250613B2 (de) 1987-10-26
FR2404796A1 (fr) 1979-04-27
US4509879A (en) 1985-04-09
WO1979000176A1 (en) 1979-04-05
FR2404796B1 (de) 1984-04-06
DE2857062T1 (de) 1981-01-29
GB2006380B (en) 1982-04-28
GB2006380A (en) 1979-05-02
JPS54500041A (de) 1979-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2857062C2 (de)
DE2736635C2 (de) Schraubverbindung zwischen den Rohrstäben und einem Knotenstück von Knotenpunktverbindungen eines Raumfachwerks
EP0379496B1 (de) Rohrverbindung zur bildung eines knotenpunktes
DE1684140A1 (de) Verbindungselement fur den Gerustbau
DE4317914A1 (de) Flexibles Endoskoprohr
EP0501148B1 (de) Verbindungssystem für zwei als Rohr- oder Stangen- und/oder Knotenelemente ausgebildete Bauteile
DE2421758C2 (de) Knotenpunktverbindung für ebene oder räumliche Fachwerke
DE10329017B4 (de) Tragekonstruktion, insbesondere für Karosserieaufbauten von Fahrzeugen aus rechteckigen Hohlprofilen
DE60019989T2 (de) Profilschienenverbindung
DE2743269C2 (de) Knotenpunktverbindung für Raumfachwerke aus Stäben und kugelähnlichen Knotenstücken
EP0484741B1 (de) Gerüstknoten
DE2104529A1 (de) Bausatz zur Erstellung von Raumfachwerken
EP0389853B1 (de) Gestell
DE3429228A1 (de) Fachwerk, insbesondere raumfachwerk aus rohrstaeben und knotenstuecken
DE2940030C2 (de) Knotenpunkt für lösbare biegesteife Eckverbindungen von Stäben
DE2145021C3 (de) Dachbindereinheit für Winterbauhallen
DE3045520C2 (de) Zweiteilige Leitungsschelle
DE1296772B (de) Tragwerk mit Gurtungen und Ausfachungselementen
EP0805281A1 (de) Verbindungsanordnung mit zwei stabförmigen Profilen
DE2817038C3 (de) Metallischer Rohrkörper mit flanschartigen Verbindungsstücken zum koaxialen Verbinden mit einem zweiten Rohrkörper
EP0153633B1 (de) Knotenpunktteil zur Verbindung einander benachbarter Bauteile
DE102017128175A1 (de) Keilwellenverbindung an Mastsegment
DE2734520C3 (de) Schalungszuganker aus Kunststoff
DE3235489A1 (de) Verbindungskupplung fuer gittertraegersegmente im tunnelbau
DE1805641A1 (de) Kniestueck fuer Rohrleitungen

Legal Events

Date Code Title Description
8181 Inventor (new situation)

Free format text: ERFINDER IST ANMELDER

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee