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Rautenfachwerk Die Erfindung bezieht sich auf ein Rautenfachwerk mit
hohlen, im Querschnitt geschlossenen Fachwerkstäben, wobei im Kreuzungspunkt des
Fachwerks die Teilstücke eines unterteilten Stabes mit einem durchIaufenden Stab
verbunden sind.
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Derartige sich kreuzende Fachwerkstäbe aus normalen Rund- oder Vierkantrohren
oder anderen Stäben mit einem hohlen, geschlossenen Querschnitt werden bekanntlich
so im Kreuzungspunkt gestoßen, daß die Teilstücke des unterteilten Stabes unmittelbar
mit dem durchgehenden Stab verschweißt werden. Bei serienmäßiger Herstellung von
Rautenfachwerken mit parallelen Gurtungen ist es zur Einhaltung einer genügenden
Genauigkeit erforderlich, die einzelnen Teile in vorgefertigte Schablonen einzulegen
und anschließend miteinander zu verbinden. Werden nun die gekreuzten Fachwerkstäbe
in einer Vorfertigung hergestellt, was im allgemeinen als sehr wirtschaftlich zu
bezeichnen ist, so ergeben sich Schwierigkeiten beim Einlegen der vorgefertigten
sich kreuzenden Fachwerkstäbe in die endgültige Schablone. Durch Maßungenauigkeiten
der Gurtungen, durch Schnittoleranzen bei den Fachwerkstäben und durch Schweißverformungen
im Knotenpunkt der Fachwerkstäbe wird die Paßgenauigkeit ungünstig beeinflußt. Die
vier Anschlußstellen der gekreuzten Fachwerkstäbe an den Gurtungen müssen genau
anliegen, um eine zuverlässige Schweißverbinduno, zu erzielen. Durch die vorerwähnten
Ungenauigkeiten wird diese Paßgenauigkeit sehr in Frage gestellt, so daß entweder
ein Verklemmen bei Plustoleranzen oder ein zu großer Spalt an der Schweißnaht bei
Minustoleranzen auftritt.
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Besonders dann, wenn Rautenfachwerkteile zu größeren Tragwerk-en zusammengesetzt
werden sollen, ist eine absolute Maßhaltigkeit der einzelnen Bauteile erforderlich,
um eine einwandfreie Montage auf der Baustelle zu ermöoIichen und um die
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statische Wirksamkeit des Rautensystems aufrechtzuerhalten. In einer serienmäßigen
Fabrikation müssen also besondere Anforderungen an die Genauigkeit gestellt werden.
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Bei zerleabaren Rautenfachwerken muß besonders die Möglichkeit der
Auswechselbarkeit einzelner Fachwerkteile gegeben sein, wenn mit Hilfe dieser Teile
Tragwerke verschiedener Art hergestellt werden sollen, wie dies im Lehrgerüstbau
z. B. notwendig ist. Bei Rautenfachwerken ergibt sich hieraus die Tatsache, daß
die Kräfte in den Fachwerkstäben nicht eindeutig bestimmt sind, sondern zwischen
voller Zug- und Druckbeanspruchung wechseln.
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Ein besonderer Vorteil des Rautenfachwerkes ist darin zu sehen, daß
durch die gekreuzten Fachwerkstäbe die Knicklänge gegenüber normalen Fachwerken
auf ungefähr die Hälfte reduziert wird.
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Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Rautenfachwerke besteht darin,
daß der Anschluß der beiden sich kreuzenden Rohre, die im Verhältnis zum Rohrdurchmesser
dünnwandig sind, keine ausreichende Zug- und Druckfestigkeit aufweist. Vor allem
dann, wenn der unterteilte Stab auf Druck beansprucht wird, besteht die Gefahr,
daß der durchlaufende Stab in dem Knotenpunkt beider Stäbe zusammengepreßt wird,
und es wurde festgestellt, daß die Verformung bereits kurz nach überschreiten der
halben Druckfestigkeit der verwendeten Stäbe auftritt. Eine Lösung derart, daß man
die durchgehenden Stäbe in ihrer Wandstärke größer bemißt, kann nicht in Betracht
kommen, weil sie erhöhte Kosten für die Stäbe selbst verursacht und das Gewicht
des Rautenfachwerkes erhöht und infolgedessen sehr unwirtschaftlich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorerwähnten Nachteile
zu beheben und ein Rautenfachwerk der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem
Querschnittsverformungen des durchlaufenden Stabes verhindert werden, das eine leichtere
Montage ermöglicht, und bei dem Verformungen durch Schweißspannungen in dem gesamten
Bauelement unterbunden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
in erster Linie dadurch gelöst, daß die Teilstücke des unterteilten Stabes an einer
Hülse mit einem zug- und druckreifen Querschnitt befestigt sind, die über den anderen,
durchlaufenden Stab gesteckt, in ihrem lichten Querschnitt der Umrißform dieses
Stabes im wesentlichen angepaßt und auf diesem Stab gegen Verschieben gesichert
ist.
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Bei starren Rautenfachwerkbauelementen, beispielsweise bei in fertig
verschweißte Teilstücke zerlegbaren Rautenfachwerkträgern oder Rautenfachwerkbrücken
oder Rautenfachwerkstützen, kann die Hülse auf dem durchlaufenden Stab durch eine
Heftschweißnaht an ihren Enden unverschieblich festgelegt werden. Bei Montageverbänden,
die auf der Baustelle zusammengesetzt werden und in ihre Einzelbestandteile wieder
zerlegbar sein sollen, beispielsweise bei einer Stütze, bei der die Diagonalstäbe
des Rautenfachwerkes einzeln einstäbig, also nicht gekreuzt, zur Baustelle 'gebracht
werden und dort mit den Vertikalen verschraubt werden, wird gemäß einem weiteren
Merkmal der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise der durchlaufende Stab in
der Hülse mittels eines durch Hülse und Stab hindurchgesteckten, an sich bekannten
Verbindungsmittels, vorzugsweise mittels eines Schraubenbolzens, lösbar gegen Verschieben
in seiner Längsrichtung gesichert.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Rautenfachwerkes
nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 ein Teilstück eines
Rautenfachwerkes in der Ansicht, F i g. 2 eine andere Ausführungsforin des
Kreuzungspunktes der Fachwerkstäbe in der Ansicht und in einem anderen Maßstab,
F i g. 3 einen Schnitt durch den Kreuzungspunkt nach der Linie 111-III in
F i g. 2, F i g. 4 eine andere Ausführungsform des Kreuzungspunktes
in einem der F i g. 3 entsprechenden Schnitt, jedoch ohne Verbindungsmittel.
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Das Rautenfachwerk der F i g. 1 besteht aus einem Obergurt
1 und einem Untergurt 2 und zwei zwischen den beiden Gurten angeordneten
kreuzförmigen Fachwerkverstrebungen, von denen jede einen durchlaufenden Stab
3 und einen unterteilten Stab 4 besitzt. Im Knoten- oder Kreuzungspunkt sind
die Teilstücke des unterteilten Stabes 4 an die Umfangsfläche einer Hülse
5 durch Verschweißen angeschlossen. Die kurze Hülse 5 hat gegenüber
den Diagonalstäben 3
und 4 eine größere Wandstärke und ist in ihrem Querschnitt,
d. h. in radialer Richtung, zug- und drucksteif. Der lichte Querschnitt der
Hülse 5 ist der Umrißform des durchlaufenden Stabes 3 im wesentlichen
angepaßt, und die Hülse 5 umfaßt im Knotenpunkt der beiden Stäbe diesen durchlaufenden
Stab 3
in einem geringen Abstand. Die Hülse 5 ist auf dem durchlaufenden
Stab 3 dürch kurze Heftschweißnähte an ihren Stirnrändem gegen Verschieben
gesichert. Die Stäbe 3 und 4 sind an ihren Enden mit dem Obergurt
1 bzw. Untergurt 2 verschweißt.
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Bei einem starren, d. h. nicht in Einzelbestandteile zerlegbaren
Rautenfachwerk, wie es in F i g. 1 veranschaulicht ist, ermöglicht die erfindungsgemäße
Ausbildung des Kreuzungspunktes der Diagonalstäbe die spannungsfreie Herstellung
druck- und zugfester Schweißanschlüsse aus sich kreuzenden dünnwandigen Rohren,
wie aus der nachfolgend erläuterten Verfahrensweise der Herstellung des Rautenfachwerkes
ersichtlich ist. Zunächst werden die Teilstücke des unterteilten Stabes 4 in einer
Vorfertigung in einer Schablone an die Hülse5 angeschweißt. Sodann wird der durchlaufende
Stab 3 lose durch die Hülse5 hindurchgesteclzt und die, Fachwerkverstrebung
in eine Schablone eingelegt, in der der Obergurt 1 und der Untergurt 2 in
einem exakten Abstand voneinander festgespannt sind. Da der durchlaufende Stab
3 in der Hülse 5 einerseits in seiner Längsrichtung verschoben und
andererseits auf Grund des geringen Abstandes, mit dem er von der Hülse
5 umfaßt wird, auch in der Hülse 5 gekippt werden kann, können nunmehr
die beiden Stäbe 3
und 4 so dem Abstand der beiden Gurte 1 und 2 mühelos
angepaßt werden, daß sie mit ihren Enden satt an den Gurten anliegen. Alsdann erfolgt
die Verschweißung der Stäbe 3 und 4 in den Gurtanschlüssen, die, in F i
g. 1 mit 6 bezeichnet sind. Erst nach dem Einbau aller Diagonalstäbe
3 und 4 werden dann die in F i g. 1 mit 7 bezeichneten Heftnähte
gelegt, durch die die durchlaufenden Stäbe in den Hülsen unverschieblich festgelegt
werden. Es werden daher Verformungen durch Schweißspannungen in dem gesamten Bauelement
vermieden.
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Die F i g. 2 und 3 zeigen eine Ausführungsform des Knoteapunktes,
die sich vor allem für Montage,-verbände eignet, bei denen die Fachwerkverstrebung
in einzelne Diagonalstäbe zerlegt erst auf der Baustelle zusammengefügt und einmontiert
wird. Zu diesem Zweck besitzen die Diagonalstäbe in nicht näher dargestellter Weise
an ihren Enden Laschen, mit denen sie mit den parallel zueinander verlaufenden Bauteilen
der Fachwerkkonstruktion verschraubt werden können. Nach der Montage der sich kreuzenden
Stäbe 3 und 4 wird durch die Hülse 5 und den durchlaufenden Stab
3 ein Schraubenbolzen 8 hindurchgesteckt und auf diesen eine Mutter
9 aufgeschraubt. Mittels dieser Schraubenverbindung wird der durchlaufende
Stab 3 in der Hülse 5 unverschieblich, aber lösbar festgelegt. Diese
Fachwerkverstrebung weist gleichfalls einen druck- und zugfesten Anschluß zweier
sich kreuzender dünnwandiger Rohre auf und erleichtert ebenso die Montage auf Grund
der Beweglichkeit der Stäbe gegeneinander, d. h. der Beweglichkeit des durch
die Hülse hindurchgesteckten durchlaufenden Stabes.
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F i g. 4 zeigt eine Ausgestaltungsform der kreuzförmigen Fachwerkverstrebung,
bei der die Stäbe nicht aus gewöhnlichen runden Rohren, sondern aus Vierkantrohren
10 bestehen, Auch hier ist die, Hülse 11 in ihrem lichten Querschnitt
der Umrißform des durchlaufendeu Stabes im wesentlichen angepaßt. Selbstverständlich
können die Stäbe auch einen anderen hohlen, geschlossenen Querschnitt aufweisen.