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DE202008005962U1 - Tensile structure - Google Patents

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DE202008005962U1 DE200820005962 DE202008005962U DE202008005962U1 DE 202008005962 U1 DE202008005962 U1 DE 202008005962U1 DE 200820005962 DE200820005962 DE 200820005962 DE 202008005962 U DE202008005962 U DE 202008005962U DE 202008005962 U1 DE202008005962 U1 DE 202008005962U1
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Abstract

Flächentragwerk, umfassend mindestens ein Verbindungselement (1) und mehrere Träger (2), wobei das Verbindungselement (1) die Form eines Sterns mit mehreren in einer Ebene angeordneten Armen hat, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Arm des mindestens einen Verbindungselements (1) so in jeweils einen Träger (2) hinein geschoben ist, dass alle mit einem Verbindungselement (1) verbundenen Träger (2) sich an einem gemeinsamen Punkt berühren und das Verbindungselement (1) vollständig überdecken.Tensile structure, comprising at least one connecting element (1) and a plurality of carriers (2), wherein the connecting element (1) has the shape of a star with a plurality of arranged in a plane arms, characterized in that each arm of the at least one connecting element (1) in in each case a carrier (2) is pushed into that all connected to a connecting element (1) carrier (2) touch each other at a common point and completely cover the connecting element (1).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Flächentragwerk. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein knotenfreies Flächentragwerk mit mindestens einem sternförmigen Verbindungselement.The The present invention relates to a surface structure. Especially The present invention relates to a knot-free tensile structure with at least one star-shaped connecting element.

Stand der TechnikState of the art

Flächentragwerke oder Raumfachwerke kommen insbesondere, jedoch keineswegs ausschließlich, im Bauwesen in vielfältigen Ausführungen und Formen zum Einsatz. Häufig werden auf diese Weise weitgespannte, jedoch leichte Tragwerke für Dächer, Fassaden, Säle, Kuppeln und dergleichen mehr erstellt.Shell Structures or space frameworks come in particular, but by no means exclusively, in construction in various designs and forms for use. Frequently, in this way, but lightweight structures for roofs, facades, Halls, domes and the like created more.

Gattungsgemäße Tragwerke, insbesondere einschalige Flächentragwerke aus Trägern und Knoten, sind beispielsweise aus der Druckschrift DE 42 24 663 C2 bekannt. Einschalige Flächentragwerke, wie beispielsweise eine einschalig aufgebaute Kuppel oder dergleichen, weisen im Vergleich zu Raumfachwerken eine verhältnismäßig geringe Ausdehnung senkrecht zur Ebene des Tragwerks auf. Zudem erfolgt bei einschaligen Flächentragwerken keine vollständige Auflösung der Struktur in Form eines räumlichen Gitters, dessen Träger idealerweise lediglich noch auf Zug und/oder Druck beansprucht werden.Generic structures, in particular single-shell surface structures of beams and nodes are, for example, from the document DE 42 24 663 C2 known. Single-shell tensile structures, such as a single-shell dome or the like, have a relatively small extent perpendicular to the plane of the structure compared to space frameworks. In addition, in the case of single-shell tensile structures, there is no complete dissolution of the structure in the form of a spatial grid whose supports are ideally only subjected to tension and / or pressure.

Die gitterartige Auflösung der Tragstruktur erfolgt bei einem einschaligen Flächentragwerk vielmehr im Wesentlichen lediglich innerhalb der Ebene des Tragwerks, weshalb die Träger und Knoten des einschaligen Flächentragwerks im Unterschied zu den als räumliches Gitter aufgebauten Raumfachwerken auch durch Biegemomente belastet werden, deren Biegeachsen im Wesentlichen in der Ebene des Flächentragwerks liegen.The lattice-like dissolution of the support structure takes place at a single-shell tensile structure rather essentially only within the plane of the structure, which is why the carrier and Knot of single-shell tensile structure in difference to the spatial framework constructed as a spatial grid are also burdened by bending moments whose bending axes are substantially lie in the plane of the surface structure.

Aus diesem Grund kann auch die Verbindung zwischen Trägern und Knoten eines einschaligen Flächentragwerks häufig nicht mehr annähernd punktförmig wie bei bestimmten Raumfachwerken ausfallen, sondern muss vielmehr linienförmig bzw. flächig ausgeführt werden, wobei die Hauptachse der flächigen bzw. im Wesentlichen linienförmigen Verbindung zwischen Träger und Knoten senkrecht zur Ebene des Flächentragwerks angeordnet ist, um die genannten Biegemomente zwischen Trägern und Knoten übertragen zu können. Auch die Ausführung der Trägern und Knoten selbst muss an die notwendige Aufnahme und Übertragung der Biegemomente dergestalt angepasst werden, dass die Träger und Knoten vergrößerte Abmessungen vor allem senkrecht zur Ebene des Flächentragwerks erhalten, mit anderen Worten eine vergrößerte Profilhöhe aufweisen.Out This reason can also be the connection between carriers and nodes of a single-shell tensile structure frequently no longer nearly point-like as with certain Spatial frameworks fail, but rather has to be linear or flat, wherein the main axis the flat or substantially linear Connection between carrier and node perpendicular to the plane of the tensile structure is arranged to the said bending moments to transfer between carriers and nodes. Also the execution of the straps and knots themselves must be adapted to the necessary absorption and transmission of the bending moments be adjusted so that the straps and knots are enlarged Dimensions above all perpendicular to the plane of the surface structure get, in other words, an enlarged Have profile height.

Die Verwendung von Knoten in Flächentragwerken erscheint dem Betrachter allerdings optisch als nicht ansprechend. Dies gilt umso mehr, je größer der Knoten ist. Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Flächentragwerk zu schaffen, dessen Gesamteindruck dem Betrachter knotenfrei erscheint.The Use of nodes in surface structures appears Viewer, however, visually not appealing. This applies all the more more, the bigger the knot is. That's why it's up to you the present invention to provide a surface structure, the overall impression seems knot-free to the viewer.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Flächentragwerk gelöst, welches mindestens ein Verbindungselement und mehrere Träger umfasst, wobei das Verbindungselement die Form eines Sterns mit mehreren in einer Ebene angeordneten Armen hat, und jeder Arm des mindestens einen Verbindungselements so in jeweils einen Träger hinein geschoben ist, dass alle mit einem Verbindungselement verbundenen Träger sich an einem gemeinsamen Punkt berühren und das Verbindungselement vollständig überdecken. Der Gesamteindruck des Flächentragwerkes wird auf diese Weise knotenfrei. Optisch entstehen nur Verbindungspunkte aus dem reinen Aufeinandertreffen der einzelnen, in einem Punkt zusammengeführten Träger.These The object is achieved by a surface structure solved, which at least one connecting element and several Carrier comprises, wherein the connecting element in the form of a star with several arms arranged in one level, and each arm of the at least one connecting element so in each case a carrier is pushed into that all connected to a connector Carrier touching at a common point and completely cover the connecting element. The overall impression of the surface structure will be on this Way knot-free. Optically, only connection points are created from the pure Clash of the single, merged in one point Carrier.

Das erfindungsgemäße Flächentragwerk ist nicht nur ein reines Tragwerk für Flächen, sondern auch für die Ausbildung von geschossübergreifenden Fassadenelementen mit Freiformgeometrien geeignet. Es ist somit von den Deckenverläufen des Gebäudes abhängig. Aus diesem Grund können die technischen Eigenschaften des triangulierten Flächentragwerks in die Systematik der Elementfassade integriert werden.The Tensile structure according to the invention is not only a pure support structure for surfaces, but also for the training of cross-section facade elements suitable with free-form geometries. It is thus of the ceiling gradients depending on the building. That's why the technical characteristics of the triangulated surface structure be integrated into the classification of the element facade.

Das Verbindungselement fungiert als stabilisierendes Element, so dass keine weiteren Stabilisierungselemente benötigt werden. Aus statischen Gründen schließt jedes Paar benachbarter Arme bevorzugt einen Winkel von weniger als 90° ein. Weiterhin schließt jedes Paar benachbarter Arme bevorzugt einen Winkel von mindestens 30° ein.The Connecting element acts as a stabilizing element, so that no further stabilizing elements are needed. For static reasons, each pair closes adjacent Arms preferably angle less than 90 °. Farther each pair of adjacent arms preferably closes an angle of at least 30 °.

Das Verbindungselement umfasst bevorzugt mehrere Teilverbindungselemente, wobei die Teilverbindungselemente parallel angeordnet sind und mittels mindestens eines Säulenelements miteinander verbunden sind. Im Gegensatz zur Verwendung eines massiven Verbindungselements führt dies zu einem geringeren Gewicht des Verbindungselements bei gleichzeitiger einfacher Fertigung.The Connecting element preferably comprises a plurality of partial connecting elements, wherein the partial connection elements are arranged in parallel and by means of at least one column element are interconnected. In contrast to using a solid fastener leads this at a lower weight of the connecting element at the same time simple production.

Die Träger weisen bevorzugt einen zumindest teilweise ovalen Querschnitt auf. Diese Form der Träger gewährleistet, dass auch bei einem nicht ebenen Flächentragwerk keine Klaffungen an den Verschnitten benachbarter Verbindungselemente auftreten, wie zum Beispiel bei Rechteckprofilen, bei denen es in solchen Fällen notwendig würde, durch Teile des Verbindungselementes diese Klaffungen zu überdecken. Beim zumindest teilweise ovalen Trägerquerschnitt kann das Profil hingegen an der Innenseite an einem Punkt zusammengeführt werden.The carriers preferably have an at least partially oval cross-section. This shape of the support ensures that even with a non-flat surface structure no cleavages on the cuts of adjacent fasteners auftre For example, in rectangular profiles, where it would be necessary in such cases, to cover by parts of the connecting element, these clutches. In the case of the at least partially oval carrier cross section, however, the profile can be brought together at the inside at one point.

Die Träger können bevorzugt mindestens eine Nut aufweisen, die entlang ihrer Längsrichtung verläuft. Eine Nut dient dazu, eine plane Fläche für die fachgerechte raumseitige Verschraubung zu erhalten und die Verschraubung falls gewünscht durch ein Klipsprofil zu überdecken Bevorzugt ist jeder Träger jeweils mittels mindestens eines Befestigungselements mit jedem Arm eines Verbindungselements verbunden, welcher in den Träger hinein geschoben ist, wobei die Befestigungselemente im Wesentlichen senkrecht zur Ebene des Verbindungselements angeordnet sind. Bei den Befestigungselementen kann es sich beispielsweise um Schrauben handeln. Grundsätzlich sind aber auch andere Arten der Befestigung, wie beispielsweise Verschweißen, denkbar.The Carriers may preferably have at least one groove, which runs along its longitudinal direction. A Groove serves a flat surface for the professional room-side screw connection and the screw connection if desired to be covered by a clip profile preferred each carrier is in each case by means of at least one fastening element connected to each arm of a connecting element, which in the Carrier is pushed into it, the fasteners arranged substantially perpendicular to the plane of the connecting element are. The fasteners may be, for example to act on screws. Basically, there are others Types of attachment, such as welding, conceivable.

Das mindestens eine Verbindungselement besteht bevorzugt aus Stahl, um diesem eine gute Stabilität zu verleihen. Um das Gesamtgewicht des Flächentragwerks dennoch niedrig zu halten, bestehen die Träger hingegen bevorzugt aus Aluminium. Das Gewicht des Flächentragwerks kann noch weiter verringert werden, indem die Träger als Rohre ausgeführt werden.The at least one connecting element is preferably made of steel, to give it a good stability. To the total weight of the surface structure still low to exist the carrier, however, preferably made of aluminum. The weight of the tensile structure can be further reduced, by running the carriers as tubes.

Die vorliegende Erfindung wird nun am Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform und mit Hilfe der begleitenden Zeichnungen detaillierter beschrieben werden.The The present invention will now be described by way of example of a preferred embodiment and described in more detail with reference to the accompanying drawings become.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 ist eine Aufsicht auf einen Ausschnitt eines Flächentragwerks gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 is a plan view of a section of a surface structure according to a preferred embodiment of the present invention.

2 ist eine Ansicht eines Verbindungselements gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches erst mit drei Trägern versehen wurde. 2 is a view of a connecting element according to a preferred embodiment of the present invention, which was first provided with three carriers.

3 ist eine Querschnittansicht eines Trägers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 is a cross-sectional view of a carrier according to a preferred embodiment of the present invention.

4 zeigt ein Flächentragwerk gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 shows a surface structure according to a preferred embodiment of the present invention.

5 zeigt einen Ausschnitt eines Flächentragwerks gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, auf dem eine Glasscheibe befestigt ist. 5 shows a section of a surface structure according to a preferred embodiment of the present invention, on which a glass plate is attached.

Beispielexample

Ein Flächentragwerk gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verbindungselement 1 aus Stahl und mehrere Träger 2 aus Aluminium. Das Verbindungselement 1 hat die Form eines Sterns mit sieben in einer Ebene angeordneten Armen. Jeder Arm des Verbindungselements 1 ist so in jeweils einen Träger 2 hinein geschoben ist, dass alle mit dem Verbindungselement 1 verbundenen Träger 2 sich an einem gemeinsamen Punkt berühren und das Verbindungselement 1 vollständig überdecken.A tensile structure according to a preferred embodiment of the present invention comprises a connecting element 1 made of steel and several carriers 2 made of aluminium. The connecting element 1 has the shape of a star with seven arms arranged in one plane. Each arm of the connecting element 1 is so in each case a carrier 2 pushed into it all that with the connecting element 1 connected carrier 2 touching each other at a common point and the connecting element 1 completely cover up.

1 ist eine Aufsicht auf einen Ausschnitt eines Flächentragwerks. Sie zeigt, wie alle Träger 2 sich in einem gemeinsamen Punkt berühren. Das Verbindungselement ist folglich nicht zu sehen. Jeder Träger ist mittels vier Schrauben 21 mit dem Arm des Verbindungselement 1 verbunden, welcher in den Träger hinein geschoben ist. Die Schrauben 21 sind senkrecht zur Ebene des Verbindungselements 1 angeordnet. 1 is a plan view of a section of a surface structure. It shows, like all carriers 2 to touch each other in a common point. The connecting element is therefore not visible. Each carrier is by means of four screws 21 with the arm of the connecting element 1 connected, which is pushed into the carrier. The screws 21 are perpendicular to the plane of the connecting element 1 arranged.

Die sieben Winkel zwischen den Armen des Verbindungselements 1 und damit auch zwischen den Armen 2 betragen α = 35,9°, β = 48,7°, γ = 38,1°, δ = 75,3°, ε = 75,3°, ζ = 38,1° und η = 48,7°.The seven angles between the arms of the connecting element 1 and thus between the poor 2 are α = 35.9 °, β = 48.7 °, γ = 38.1 °, δ = 75.3 °, ε = 75.3 °, ζ = 38.1 ° and η = 48.7 °.

2 ist eine Ansicht eines Verbindungselements 1, welches erst mit drei Trägern 2 versehen wurde. Das Verbindungselement 1 besteht aus zwei Teilverbindungselementen 111 und 112, wobei die Teilverbindungselemente parallel angeordnet sind und mittels vierzehn Säulenelementen 12 miteinander verbunden sind. Jeder Arm des Verbindungselements 1 umfasst dabei zwei Säulenelemente 12. 2 is a view of a connector 1 , which only with three carriers 2 was provided. The connecting element 1 consists of two partial connection elements 111 and 112 , wherein the partial connection elements are arranged in parallel and by means of fourteen column elements 12 connected to each other. Each arm of the connecting element 1 includes two column elements 12 ,

3 ist eine Querschnittansicht eines Trägers 2. Bei dem Träger handelt es sich um ein Rohr mit einem teilweise ovalen Querschnitt. Er hat eine Höhe von 200 mm, an seiner breitesten Stelle eine Breite von 80 mm und an seiner schmalsten Stelle eine Breite von 38 mm. Der Träger 2 weist eine Nut 22 auf, die entlang seiner Längsrichtung verläuft. Die Nut hat eine Breite von 16 mm. Auf der der Nut gegenüberliegenden Seite ist der Träger ausgebildet, um die Befestigung eines Flächenelements, wie beispielsweise einer Glasscheibe 3, zu ermöglichen. 3 is a cross-sectional view of a carrier 2 , The carrier is a tube with a partially oval cross-section. It has a height of 200 mm, at its widest point a width of 80 mm and at its narrowest point a width of 38 mm. The carrier 2 has a groove 22 on, which runs along its longitudinal direction. The groove has a width of 16 mm. On the opposite side of the groove, the carrier is adapted to the attachment of a surface element, such as a glass pane 3 to enable.

4 zeigt ein Flächentragwerk gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieses umfasst zwei Verbindungselemente 1, die jedoch unter den Trägern 2 nicht zu sehen sind. 5 zeigt einen Ausschnitt eines Flächentragwerks gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, auf dem eine Glasscheibe 3 befestigt ist. Dies veranschaulicht beispielhaft, wie Flächenelemente auf dem erfindungsgemäßen Flächentragwerk befestigt werden können. 4 shows a surface structure according to a preferred embodiment of the present invention. This comprises two connecting elements 1 However, under the straps 2 not to be seen. 5 shows a section of a surface structure according to a preferred embodiment of the present invention, on which a glass pane 3 is attached. This exemplifies like surface elements can be fixed on the surface structure according to the invention.

11
Verbindungselementconnecting element
111111
TeilverbindungselementPart connecting element
112112
TeilverbindungselementPart connecting element
1212
Säulenelementpillar member
22
Trägercarrier
2121
Befestigungselementfastener
2222
Nutgroove
33
Glasscheibepane

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 4224663 C2 [0003] - DE 4224663 C2 [0003]

Claims (11)

Flächentragwerk, umfassend mindestens ein Verbindungselement (1) und mehrere Träger (2), wobei das Verbindungselement (1) die Form eines Sterns mit mehreren in einer Ebene angeordneten Armen hat, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Arm des mindestens einen Verbindungselements (1) so in jeweils einen Träger (2) hinein geschoben ist, dass alle mit einem Verbindungselement (1) verbundenen Träger (2) sich an einem gemeinsamen Punkt berühren und das Verbindungselement (1) vollständig überdecken.Tensile structure comprising at least one connecting element ( 1 ) and several carriers ( 2 ), wherein the connecting element ( 1 ) has the shape of a star with a plurality of arms arranged in one plane, characterized in that each arm of the at least one connecting element ( 1 ) so in each case a carrier ( 2 ) is pushed in that all with a connecting element ( 1 ) associated carriers ( 2 ) touch each other at a common point and the connecting element ( 1 completely cover. Flächentragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Paar benachbarter Arme einen Winkel von weniger als 90° einschließt.Tensile structure according to claim 1, characterized each pair of adjacent arms subtends an angle of less than 90 °. Flächentragwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Paar benachbarter Arme einen Winkel von mindestens 30° einschließt.Tensile structure according to one of the preceding Claims, characterized in that each pair is adjacent Arms at an angle of at least 30 °. Flächentragwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement mehrere Teilverbindungselemente (111, 112) umfasst, wobei die Teilverbindungselemente (111, 112) parallel angeordnet sind und mittels mindestens eines Säulenelements (12) miteinander verbunden sind.Tensile structure according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting element has a plurality of partial connecting elements ( 111 . 112 ), wherein the partial connecting elements ( 111 . 112 ) are arranged in parallel and by means of at least one column element ( 12 ) are interconnected. Flächentragwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (2) einen zumindest teilweise ovalen Querschnitt aufweisen.Tensile structure according to one of the preceding claims, characterized in that the supports ( 2 ) have an at least partially oval cross-section. Flächentragwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (2) mindestens eine Nut (22) aufweisen, die entlang ihrer Längsrichtung verläuft.Tensile structure according to one of the preceding claims, characterized in that the supports ( 2 ) at least one groove ( 22 ) extending along its longitudinal direction. Flächentragwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Träger (2) jeweils mittels mindestens eines Befestigungselements (22) mit jedem Arm eines Verbindungselements (1) verbunden ist, welcher in den Träger (2) hinein geschoben ist, wobei die Befestigungselemente (21) im Wesentlichen senkrecht zur Ebene des Verbindungselements (1) angeordnet sind.Tensile structure according to one of the preceding claims, characterized in that each support ( 2 ) in each case by means of at least one fastening element ( 22 ) with each arm of a connecting element ( 1 ), which in the carrier ( 2 ) is pushed into, wherein the fasteners ( 21 ) substantially perpendicular to the plane of the connecting element ( 1 ) are arranged. Flächentragwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Befestigungselementen (21) um Schrauben handelt.Tensile structure according to claim 7, characterized in that it is in the fasteners ( 21 ) is about screws. Flächentragwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Verbindungselement (1) aus Stahl besteht.Tensile structure according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one connecting element ( 1 ) consists of steel. Flächentragwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (2) aus Aluminium bestehen.Tensile structure according to one of the preceding claims, characterized in that the supports ( 2 ) consist of aluminum. Flächentragwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Trägern (2) um Rohre handelt.Tensile structure according to one of the preceding claims, characterized in that it is in the carriers ( 2 ) around pipes.
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