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Patent Searching and Data


Title:
CONNECTION ARRANGEMENT OF HOLLOW STEEL SECTIONS SUBJECT TO AXIAL PRESSURE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/079832
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a connection arrangement of hollow steel sections (3) as support elements which are interconnected using a joint connection, the connection being subject to axial pressure. According to the invention, the joint connection is designed as a detachable, form-fitting plug-in connection.

Inventors:
HERION STEFAN (DE)
JOSAT OLE (DE)
Application Number:
PCT/DE2010/001432
Publication Date:
July 07, 2011
Filing Date:
December 03, 2010
Export Citation:
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Assignee:
V&M DEUTSCHLAND GMBH (DE)
HERION STEFAN (DE)
JOSAT OLE (DE)
International Classes:
E04C3/08; E04C5/065; F16B7/00; E04C3/04
Domestic Patent References:
WO2001014658A12001-03-01
WO2006074439A22006-07-13
Foreign References:
US4442650A1984-04-17
US20030217521A12003-11-27
DE19805653A11999-08-19
GB1223050A1971-02-17
CH343717A1959-12-31
DE2403832A11975-08-07
DE102006010951A12007-09-06
Attorney, Agent or Firm:
MEISSNER, Peter, E. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verbindungsanordnung von Hohlprofilen aus Stahl als Tragelemente, die mittels Knotenverbindung miteinander verbunden sind und die Verbindung einer axialen Druckbeanspruchung ausgesetzt ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Knotenverbindung als lösbare, formschlüssige Steckverbindung ausgeführt ist.

2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 verwendet in einer Fachwerkkonstruktion aus Stahlhohlprofilen als Tragelemente, bestehend aus Obergurt (1), Untergurt (2) und Diagonalstreben (3, 3'), bei der mindestens die Diagonalstreben (3) aus Teilstücken (4, 5, 5', 6) bestehen, die mittels Knotenverbindung miteinander verbunden sind und unter Belastung einer axialen Druckbeanspruchung ausgesetzt sind und die Knotenverbindung der Diagonalstreben (3) als lösbare, formschlüssige Steckverbindung ausgeführt ist.

3. Fachwerkkonstruktion nach Anspruch 2

dadurch gekennzeichnet,

dass die Teilstücke (4, 5, 5', 6) ineinander steckbar ausgeführt sind.

4. Fachwerkkonstruktion nach Anspruch 2 und 3

dadurch gekennzeichnet,

dass für die Herstellung der Steckverbindung ein Ende des Teilstücks (4) einen vergrößerten Durchmesser und das darin formschlüssig einzusteckende Ende des Teilstücks (5) im Durchmesser konstant belassen ist.

5. Fachwerkkonstruktion nach Anspruch 2 und 3

dadurch gekennzeichnet,

dass für die Herstellung der Steckverbindung ein Ende des Teilstücks (6) im Durchmesser reduziert und das darauf formschlüssig aufzusteckende Ende des Teilstücks (5') im Durchmesser konstant belassen ist.

6.

7. Fachwerkkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 - 6

dadurch gekennzeichnet,

dass die Steckverbindung mit einer Sicherung gegen Lösen versehen ist.

8. Fachwerkkonstruktion nach Anspruch 7

dadurch gekennzeichnet,

dass die Sicherung ein Klebstoff ist.

9. Fachwerkkonstruktion nach Anspruch 7

dadurch gekennzeichnet,

dass die Sicherung ein Verspannelement ist.

10. Fachwerkkonstruktion nach Anspruch 9

dadurch gekennzeichnet,

dass das Verspannelement ein Keil ist.

11. Fachwerkkonstruktion nach Anspruch 9

dadurch gekennzeichnet,

dass das Verspannelement ein Spannring ist.

12. Fachwerkkonstruktion nach einem der Ansprüche 2 - 1 1

dadurch gekennzeichnet,

dass die Hohlprofile von Obergurt (1), Untergurt (2) und Diagonalstreben (3, 3') aus warmgefertigten nahtlosen Rohren hergestellt sind.

13. Fachwerkkonstruktion nach einem der Ansprüche 2 - 11

dadurch gekennzeichnet,

dass die Hohlprofile von Obergurt (1), Untergurt (2) und Diagonalstreben (3, 3') aus geschweißten kalt- oder warmgefertigten Rohren hergestellt sind.

Description:
Verbindungsanordnung von unter Axialdruck stehenden Hohlprofilen aus Stahl

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung von unter Axialdruck stehenden Hohlprofilen aus Stahl gemäß Patentanspruch 1.

Unter Axialdruck stehende Hohlprofile aus Stahl werden beispielsweise bei

Fachwerkkonstruktionen eingesetzt, die u. a. für vorgefertigte Tragsysteme als

Dachkonstruktionen verwendet werden und aus der DE 10 2006 010 951 A1 bekannt sind.

Das hier dargestellte Tragsystem für Dachkonstruktionen aus Stahl, welches auch unter dem Namen„PREON" ® angeboten wird, zeichnet sich insbesondere durch seine Variabilität in der Anpassung an unterschiedliche Spannweiten aus. Realisiert wird diese Variabilität durch eine Standardisierung und Modularisierung der Bauweise und erfordert nur noch eine

Typenstatik.

Derartige Tragsysteme für Fachwerkkonstruktionen bestehen aus verschiedenen

miteinander verbundenen als Hohlprofile ausgebildeten Tragelementen, die entsprechend ihrer Belastung Zug-, Druck- oder Biegebeanspruchungen ausgesetzt sind. Diese Tragprofile sind als Ober- bzw. Untergurt und Diagonalstreben unterschiedlicher Länge ausgeführt, die anschließend über Knotenverbindungen miteinander verbunden werden.

Die Länge der einzelnen Tragelemente ist aus liefer- oder auch produktionstechnischen Gründen beschränkt, so dass diese zur Herstellung der für die Fachwerkkonstruktionen erforderlichen Längen fallweise zu Mehrfachlängen verbunden werden müssen.

Die Knotenverbindungen der Tragelemente werden dabei mittels Kopfplattenanschlüssen realisiert, die üblicherweise durch Verschweißen und mittels mechanischer

Verbindungselemente, wie Schrauben oder Nieten, hergestellt werden.

Diese Verbindungstechniken sind aufwendig und teuer und bei ausschließlich axial auf Druck beanspruchten Verbindungen nicht erforderlich und daher unwirtschaftlich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung von unter Axialdruck stehenden Hohlprofilen anzugeben, die ohne die Nachteile bekannter Verbindungen kostengünstig und schnell montierbar herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte

Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand von Unteransprüchen.

Nach der Lehre der Erfindung wird zur Lösung dieser Aufgabe die druckbeanspruchte Knotenverbindung als lösbare formschlüssige Steckverbindung ausgeführt. Diese

Steckverbindung weist bei nur auf Axialdruck beanspruchten Knotenverbindungen, beispielsweise bei Fachwerkkonstruktionen, wesentliche Vorteile gegenüber den bislang üblichen Schweiß-, Schraub- und Nietverbindungen auf.

Da die Verbindungen nur axial auf Druck beansprucht werden, ist es aus statischer Sicht ausreichend, die erforderlichen Längen der Diagonalelemente über eine einfache

Steckverbindung von ineinander gesteckten Hohlprofilen zu realisieren. Hierdurch ist die Montage der Fachwerkkonstruktion deutlich einfacher, schneller und damit wirtschaftlicher.

Zur Herstellung der Steckverbindungen weisen die Hohlprofile der Diagonalstreben in einer ersten Ausführungsform an einem Ende des einen Teils der Diagonalstrebe einen vergrößerten Durchmesser auf, wobei das darin einzusteckende Ende des anderen Teils der Diagonalstrebe im Durchmesser konstant belassen ist.

In einer zweiten Ausführungsform ist für die Herstellung der Steckverbindung ein Ende eines Teils der Diagonalstrebe im Durchmesser reduziert und das darauf aufzusteckende Ende des anderen Teils der Diagonalstrebe bleibt im Durchmesser konstant.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Verbindung mittels einer mit einer Aufweitung und Verjüngung versehenen separaten Muffe herzustellen, so dass die Hohlprofile mit konstantem Durchmesser gefertigt werden können. Die Muffe wird dabei in ein Ende des Hohlprofils eingesteckt und auf das Ende des anderen Hohlprofils aufgesteckt.

Vorteil hierbei ist, dass die Muffen als kostengünstige Standardelemente gefertigt werden können. Denkbar sind jedoch auch Muffen, deren Enden jeweils auf die Enden der

Hohlprofile auf- oder in die Enden hineingesteckt werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Steckverbindung mit einer

Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lösen versehen. Dies kann beispielsweise ein Klebstoff, Mörtel oder ein Verspannelement, wie z. B. ein Keil oder Spannring, sein.

Die Hohlprofile der Tragelemente sind erfindungsgemäß aus warmgefertigten, nahtlosen Rohren hergestellt, es sind jedoch grundsätzlich auch Hohlprofile aus geschweißten, kalt- oder warmgefertigten Rohren einsetzbar.

Wenngleich die Erfindung am Beispiel einer Fachwerkkonstruktion beschrieben wird, ist sie jedoch grundsätzlich auch im Stahlhoch- und Maschinenbau oder im Fassadenbau einsetzbar, immer dort wo allein auf Druck beanspruchte Verbindungen aus Rohren bzw. Hohlprofilen hergesellt werden sollen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Figur näher erläutert.

Die Figur zeigt im oberen Teilbild eine erfindungsgemäß aus Hohlprofilen hergestellte Fachwerkkonstruktion mit einem Obergurt 1 , einem Untergurt 2 sowie Diagonalstreben 3, 3' als Tragelemente. Die Tragelemente selbst bestehen aus nahtlos warmgewalzten

Hohlprofilen, die entsprechend der geforderten Länge miteinander zu Mehrfachlängen verbunden werden.

Bei unter Last stehendem Fachwerk (siehe Lastpfeile) verhalten sich die Diagonalstreben 3, 3' als Druck- 3 bzw. Zugstab 3'. Bei wegen der erforderlichen Länge geteilten

Diagonalstreben 3, 3' sind die Verbindungen der nur axial auf Druck beanspruchten Streben 3 erfindungsgemäß als formschlüssige Steckverbindung ausgeführt. Die anderen

Tragelemente der Fachwerkkonstruktion werden dagegen in üblicher Weise mit

angeschweißten Kopfplattenanschlüssen (hier nicht dargestellt) miteinander verbunden, so dass Zugbeanspruchungen von der Verbindung aufgenommen werden können.

Im unteren Teilbild der Figur sind zwei Beispiele für Lösungen als formschlüssige

Steckverbindungen dargestellt.

Die unter axialer Druckbeanspruchung stehenden Diagonalstreben 3 bestehen in einer ersten Ausführungsform (Variante 1 , Teilbild unten links) wegen der erforderlichen Länge aus zwei Teilstücken 4, 5. Das Teilstück 4 weist an einem Ende einen vergrößerten Durchmesser auf, der so bemessen ist, dass das darin einzusteckende Ende des Teilstücks 5 der

Diagonalstrebe 3 formschlüssig aufgenommen werden kann. Zur Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung ist die Verbindung mit einem Klebstoff oder Mörtel oder Ähnlichem 7 fixiert.

In einer zweiten Ausführungsform der Steckverbindung (Variante 2, Teilbild unten rechts) ist die Diagonalstrebe 3 in Teilstücke 5', und 6 unterteilt. In dieser Variante ist das Teilstück 6 an dem einen Ende im Durchmesser reduziert und formschlüssig eingesteckt in das Teilstück 5', welches durchgängig einen konstanten Durchmesser aufweist. Auch diese Verbindung ist gegen unbeabsichtigtes Lösen mit Klebstoff oder Mörtel oder ähnlich gesichert.

Durch das Einbringen von Klebstoff, Mörtel, Verspannelementen oder Ähnlichem ist zusätzlich die Übertragung von Momenten (sowohl Biege- als auch Torsionsmomente) möglich.

Bezugszeichenliste

Nr. Bezeichnung

1 Obergurt

2 Untergurt

3, 3" Diagonalstrebe

4 Teilstück mit vergrößertem Durchmesser des Hohlprofilendes

5, 5' Teilstück mit konstantem Durchmesser des Hohlprofilendes

6 Teilstück mit verringertem Durchmesser des Hohlprofilendes

7 Klebstoff