Die vorliegende Erfindung betrifft einen lastverzweigenden Knoten mit einstellbarem Auslaufwinkel, der eine Kuppel mit mindestens einem Schlitz und mindestens zwei Kragarmanbindungen, sowie mindestens ein im Schlitz die Kuppel durchdringendes Schottblech aufweist, wobei die mindestens zwei Kragarmanbindungen und der aus dem Schlitz ragende, obere Teil des Schottblechs nebeneinander angeordnet sind . Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des Knotens als Tragstruktur im Bauwesen .

Im Bauwesen ist für die Abstützung von Überbauten auf Pfeilern mit großflächigerer Erstreckung eine lastverzweigte Struktur mit vergrößerter Stützweite notwendig, die Kräfte von einer größeren Fläche auf den Pfeiler leitet, sofern der Überbau nicht selbsttragend ausgeführt ist. Hierfür ist die Verwendung von Querriegeln bzw. Auflagerbalken, insbesondere in Verbindung mit mehreren Säulen oder die Verwendung von Fachwerkstrukturen üblich.

Aus der CN 102259166 A ist ein kugelförmiger Gussknoten bekannt, an dem mehrere Anbindungsflansche über die Oberfläche verteilt sind, um die Anbindung von Streben zu ermöglichen . Dieser Gussknoten ist insbesondere für die Anwendung in Fachwerkkonstruktionen vorgesehen. Nachteilig ist hierbei allerdings die aufwendige Herstellung und das unflexible Design, also die fehlende Möglichkeit später Anpassung an der Positionierung, Größe und Anzahl der Anbindungsflansche vorzunehmen, da die Winkel und Positionen je nach Ausführung der jeweiligen Anwendung unterschiedlich sein können.

In der CN 104060690 B wird ein Fachwerk aus Rohren beschrieben, das Knoten in verschiedenen Verzweigungsebenen aufweist. In den Rohren vor und nach der 1. Knotenebene, also in dem Pfeiler und den ersten Abzweigrohren sind Schottbleche vorgesehen. Diese sind im Pfeiler unmittelbar unterhalb der jeweiligen Abzweigrohre so angeordnet, dass sich ein Knoten zwischen Pfeiler und Abzweigrohr befindet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen lastverzweigenden Knoten bereitzustellen, der sowohl statische als auch dynamische Lasten und/oder Schwingungen, die gegebenenfalls unter verschiedenen Winkeln auftreten, in eine vertikale Stütze leiten . Insbesondere soll bei dem Einleiten der Lasten und/oder Schwingungen eine große lokale Deformation der Kuppeloberfläche (eine Verwölbung und/oder Querschnittdeformation der Kuppel) vermieden werden; dabei handelt es sich um eine Kippbewegung hervorgerufen durch jene Elemente, in welche die Lasten oder Schwingungen eingeleitet werden, wie zum Beispiel Kragarme, Kragarmanbindungen etc.

Weitere Aufgabe war es einen Knoten mit einstellbarem Auslaufwinkel zur Verfügung zu stellen, der einerseits mit möglichst geringem Aufwand, auch in kleiner Stückzahl, herstellbar ist und andererseits möglichst vielfältig ersetzbar ist. So sollen zum Beispiel unterschiedliche Ausführungen der Komponenten des Knotens flexibel gestaltbar sein, um mit geringem Zusatzaufwand zu unterschiedlichen Derivaten bei Beibehaltung einer gleichartigen Bauweise führen. Ferner war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen lastverzweigenden Knoten bereitzustellen, der schon im Vorfeld des Einsatzes in einem Bauwerk mit der vertikalen Stütze fügbar und/oder zu fügen ist, so dass auf der Baustelle keine Schweißarbeiten erforderlich sind . Insbesondere sollen Schweißarbeiten in hoher Arbeitshöhe und/oder an schwer zugänglichen Orten vermieden werden . Andererseits wäre eine Baugruppe die Pfeiler und Kragarme umfasst für einen Transport zur Baustelle zu groß.

Unter Berücksichtigung dieser Aufgaben soll mindestens eine vom Stand der Technik gewährleistete oder eine vergrößerte Stützweite ermöglicht werden, mithin eine große Spannweite bei kleiner Standfläche, so dass das Verhältnis von zur Verfügung gestellten Fläche oberhalb der Knoten bzw. Kragarme, also der gestützten Fläche in Bezug auf die am Boden benötigte Fläche für die Stützen möglichst groß ist, mindestens 5, 10, 20, 50 oder mehr beträgt.

Außerdem sollte ein leichter Austausch beschädigter Teile, insbesondere von Kragarmen und Pfeiler im laufenden Betrieb gewährleistet werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen lastverzweigenden Knoten mit einstellbarem Auslaufwinkel, im Folgenden auch allgemein als Knoten bezeichnet, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

In einer Ausführung der Erfindung weist der lastverzweigende Knoten mit einstellbarem Auslaufwinkel a) eine Kuppel mit mindestens einem Schlitz und

b) mindestens zwei Kragarmanbindungen, sowie

c) mindestens ein im Schlitz die Kuppel durchdringendes Schottblech auf, wobei die mindestens zwei Kragarmanbindungen und der aus dem Schlitz ragende, obere Teil des Schottblechs nebeneinander angeordnet sind .

Im Folgenden sind Positionsangaben wie zum Beispiel nebeneinander, übereinander, untereinander und ähnliche in Bezug auf die Lotrechte (Vertikale) definiert.

Im Sinne der Erfindung wird das mindestens eine Schottblech oder auch weitere in mindestens 2 Teile bzw. Bereiche eingeteilt: einen oberen und einen unteren Bereich. Der obere Bereich ist jener Teil des Schottblechs der durch den Schlitz auf der Oberfläche der Kuppel herausragt.

Der mindestens eine Schlitz oder auch weitere sind in einer Alternative so gestaltet, dass das Schottblech beim Durchbruch durch die Oberfläche der Kuppel genau umschlossen wird . In einer weiteren Alternative sind Kuppel und Schottblech im Schlitz zusammengefügt, bevorzugt miteinander verschweißt.

Als Auslaufwinkel wird der Winkel zwischen Kuppelachse (senkrechte Mittelachse der Kuppel) und Mittel achse der Kragarmanbindung durch den Querschnitt an deren oberen Ende definiert. Die Mittelachse der Kuppel ist im Sinne der Erfindung die Achse bzw. eine Gerade welche die Flöhe der Kuppel enthält. Eine weitere Ausführung betrifft einen Knoten bei welchem die jeweils einzusetzende Kragarmanbindung ein zweiseitig offener Hohlkörper ist, der mit dem oberen Teil des Schottblechs in mindestens einem Punkt eine Stoff- und/oder formschlüssige Fügung aufweist.

Der Hohlkörper weist einen kreisrunden, ovalen, dreieckigen, quadratischen, mehreckigen, polygonen oder anderen Querschnitt auf, wobei sich Querschnitt und/oder Durchmesser (der Begriff Durchmesser wird hier allgemein als Abstand durch die Mittelachse zwischen 2 gegenüberliegenden Punkten in der Wand des Hohlkörpers verwendet, wobei der Radius dem halben Durchmesser entspricht) zwischen den beiden Öffnungen kontinuierlich ändern können bzw. über die Länge/Höhe variiert.

Die obere Öffnung weist einen ebenen Querschnitt auf, also alle Punkte am Rande der oberen Öffnung liegen in einer nicht gekrümmten Ebene. Bevorzugt liegt hier ein kreisrunder oder ovaler, besonders bevorzugt ein kreisrunder Querschnitt vor.

Die untere Öffnung der Kragarmanbindung hat eine dreidimensionale Form (3D - Form); mithin liegen die Punkte am Rande der unteren Öffnung nicht in einer Ebene sondern bilden eine 3-dimensionale Form welche genau an die Form bzw. Oberfläche der Kuppel an der Verbindungsstelle zur Kuppel und oberen Bereich des jeweiligen Schottblechs angepasst ist.

In einer Alternative umfasst die Kuppeloberfläche die zwei oder mehrere Anbindung zu den Kragarmen, also die mindestens zwei Kragarmanbindungen oder auch mehrere, vollständig; mithin befindet sich jeder Punkt der unteren Öffnung der Kragarmanbindung auf der Oberfläche der Kuppel.

In einer weiteren Ausführung ist der Knoten dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppel, bzw. Kuppelfläche eine Form aufweist, die mindestens zu einer durch die Mittelachse der Kuppel laufenden Symmetrieebene symmetrisch oder zur Mittelachse der Kuppel rotationssymmetrisch ist.

Hierbei entstehen Formen, wie Pyramiden, Kegel und halbkugel- oder glockenförmige Körper, die durch Drehung eines Halbkreises, Ellipsen-, Parabel- oder Spitzbogens um die Mittelachse der Kuppel konstruierbar sind oder konstruiert werden. Abhängig von der Ausgestaltung und den Design anforderungen können die Formen der Kuppelfläche gerundete Kanten aufweisen und/oder z. B. als Pyramiden- oder Kegelstumpf ausgebildet sein .

Bevorzugt ist die Kuppel ein Segment einer Kugel, eines Ellipsoiden oder eines Ovoiden. Diese Formen haben folgende Gemeinsamkeiten: es handelt es sich um Hohlkörper, eine Gerade schneidet den jeweiligen Körper in höchstens 2 Punkten, die Tangenten in einem Punkt überdecken genau eine Ebene, der jeweilige Körper enthält keine Gerade.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befindet sich die Kuppelfläche im oberen Bereich des Verzweigungsknotens. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Kuppelfläche nach oben und nach außen gewölbt. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kuppelfläche im Wesentlichen in Form eines Kugelsegments ausgebildet ist

Der Auslaufwinkel wird dadurch eingestellt, dass die Kragarmanbindung in unterschiedlichen Positionen in Bezug auf die Kuppelhöhe auf der Kuppeloberfläche angebracht ist. Alternativ dazu oder zusätzlich kann auch Krümmung oder Länge der Kragarme variiert werden . In einer weiteren Alternative erfolgt ein 3D- Beschnitt des unteren Endes der Kragarmanbindung. Ferner werden auch Kombinationen dieser Alternativen eingesetzt.

In einer weiteren Ausführung weisen die Mittelachse der mindestens einen oder gegebenenfalls die jeweilige Mittelachse jeder Kragarmanbindungen eines Knotens und die Mittelachse der Kuppel des Knotens einen gemeinsamen Schnittpunkt auf.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Kuppelfläche durch einen Umformprozess aus einem Stahlblech erzeugt. Dabei kann die gesamte Kuppel einteilig oder aus 2 Halbschalen hergestellt werden . Entsprechende Verfahren zum Umformen von Stahlblechen sind dem Fachmann an sich bekannt.

Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung betrifft einen Knoten der unterhalb der Kuppel einen Schaft aufweist, der bevorzugt vertikal angeordnet ist. Der Schaft ist der tragende Bestandteil einer Säule oder eines Pfeilers. In einer Alternative ist er ein beidseitig offener Hohlkörper der einen runden oder poly gonalen, bevorzugt kreisrunden Querschnitt, insbesondere die Form eines Konus aufweist. In einer Alter native fallen Mittelachse der Kuppel und Längsachse des Schafts zusammen.

Unter Hinweis auf die obigen Definitionen kann sich zwischen den beiden Öffnungen Durchmesser und/ oder Querschnitt entlang der Längsachse ändern.

In einer Alternative sind Durchmesser und Querschnitt der oberen Öffnung des Schaftes und Durchmesser und Querschnitt der Basis der Kuppel (unterer Rand der Kuppel, sozusagen Basisfläche des Segments) gleich und unmittelbar in Kontakt, gegebenenfalls miteinander zusammen gefügt.

In einer weiteren Alternative sind jeweils Durchmesser und Querschnitt der oberen Öffnung des Schaftes und Basis der Kuppel nicht gleich. In diesem Fall weist der Knoten an der Basis der Kuppel einen Konus auf. Dieser ist mithin ein Übergangsteil zwischen Basis der Kuppel und oberem Ende des Schaftes.

Auch der Konus ist ein beidseitig offener Hohlkörper der einen runden oder polygonalen, bevorzugt kreisrunden Querschnitt aufweist. Mithin fallen Mittelachse der Kuppel und Längsachse des Schafts sowie des Konus in einer Alternative zusammen. Unter Hinweis auf die obigen Definitionen kann sich zwischen den beiden Öffnungen Durchmesser und/oder Querschnitt entlang der Längsachse ändern.

Wesentlich ist, dass die obere Öffnung des Konus in Durchmesser und Querschnitt mit der Basis der Kuppel im Wesentlichen identisch ist und übereinstimmt und die untere Öffnung des Konus mit der oberen Öffnung des Schaftes im Wesentlichen den gleichen Durchmesser und Querschnitt aufweist. Der Konus ist somit ein Verbindungsstück zwischen Kuppel und Schaft. Der Konus kann aus einem Teil, aus 2 Halbschalen oder aus mehreren Segmenten wie zum Beispiel Vierteln gefertigt sein.

Der Konus weist an der unteren Öffnung eine Fügung mit dem Schaft auf und an einer oberen Öffnung eine Fügung mit der Basis der Kuppel.

In einer weiteren Ausführung, sowohl mit als auch ohne Konus, weist der untere Teil des Schottblechs, jener Teil der in den Schaft ragt, mindestens eine Fügung in zumindest einem Bereich mit dem Schaft auf.

In der Alternative mit Konus weist das mindestens eine Schottblech einen mittleren Bereich zwischen oberem und unterm Teil auf, welcher der Höhe des Konus entspricht. Das Schottblech weist in einer Alternative in diesem Teil eine Fügung in mindestens einem Bereich mit dem Konus aufweisen .

Das mindestens eine Schottblech weist eine horizontale Ausdehnung (nicht Dicke des Blechs) auf, die dem jeweiligen Durchmesser des Schaftes und gegebenenfalls des Konus im Wesentlichen gleich ist. In eine Alternative handelt es sich dabei um den inneren Durchmesser, also die Entfernung durch die jeweilige Längsachse zwischen 2 in derselben zur Längsachse horizontalen Ebene gegenüber liegenden Punkten auf der Innenwand von Schaft und gegebenenfalls Konus. In einer anderen Alternative handelt es sich um den äußeren Durchmesser, mithin gemessenen zwischen 2, wie oben definierten, auf der Außenwand gegenüber liegenden Punkten .

Die äußere Kontur des mindestens einen Schottblechs entspricht der Kontur des Schaftes und gegebenenfalls des Konus.

In einer Alternative ist das Schottblech an einem Rand mit der Innenwand des Schaftes zusammen gefügt. In einer weiteren Alternative weist der Schaft einen senkrechten Schlitz auf, der sich von seiner oberen Öffnung bis maximal zum unteren Ende des Schottblechs erstreckt. Das Schottblech kann bereichsweise in diesen Schlitz hineinragen, gegebenenfalls sich im Wesentlichen bis zu der Außenwand des Schaftes ausdehnen (entspricht also im Wesentlichen dem äußeren Durchmesser des Schaftes) oder herausragen . In oder durch diesen Schlitz sind Schottblech und Schaft zusammen fügbar und in einer Alternative über die ganze Länge des Schlitzes gefügt.

Der obere Teil des Schottblechs, der aus der Kuppel herausragt, hat eine horizontale Ausdehnung die im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des Schafts und/oder im Wesentlichen gleich dem doppelten Radius des oberen Ende der Kragarmanbindung ist.

Im Sinne der Erfindung bedeutet der Begriff "im Wesentlichen entsprechend" bzw. "im Wesentlichen gleich", eine Abweichung bzw. einen Unterschied zwischen 2 Werten von maximal 50 %, 45%, 40 %, bevorzugt 30%, 25%, besonders bevorzugt 20%, 19%, 18%, 17%, 16%, 15%, 14%, 13%, 12%, 11%, insbesondere 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1% oder 0,5%, 0, 1%. Das mindestens eine bzw. jedes Schottblech kann aus 2 einzelnen Segmenten bestehen, die entlang der Mittelachse des Schaftes und gegebenenfalls der Mittelachse des Konus zusammen gefügt sind; sogenannte Segment-Schottbleche. Dadurch können auch 3, 5 oder mehr, bevorzugt eine ungerade Anzahl dieser Segment- Schottbleche eingesetzt werden, wobei auf der Oberfläche der Kugel genügend Freiraum für dazwischen angeordnete Kragarmanbindungen ist bzw. gegeben sein muss. Die Segmente sind so angeordnet, dass zwischen den einzelnen Segmenten in einer horizontalen Ebene gleiche Winkel vorliegen, also rotationssymmetrisch zur Mittelachse der Kuppel.

Das Schottblech ist bevorzugt eben, kann alternativ ein gewelltes oder gezahntes Profil aufweisen. Das Profil kann horizontal oder vertikal angeordnet sein . Entsprechend sind dann die Schlitze anzupassen.

Eine Ausführung betrifft einen Knoten mit 2 Schottblechen die in Kreuzform angeordnet sind und form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden.

Allgemein wird insbesondere bei größeren Durchmessern durch Schottbleche die Steifigkeit der Bauteile ohne eine Erhöhung der Wandstärken verbessert, was zu Materialersparnissen führt.

In einer Ausführung weist die Kuppelfläche mindestens 2, 3 oder 4 oder mehr Kragarmanbindungen auf. In einer weiteren Alternative sind die Kragarmanbindungen punkt-und/oder rotationssymmetrisch bezüglich der Mittelachse der Kuppel angeordnet. Bevorzugt sind 4 Kragarmanbindungen auf der Kuppelfläche angeordnet.

Allgemein verbessert der symmetrische Aufbau um die Mittelachse die Krafteinleitung in den Schaft, wodurch der Kraftfluss optimiert wird.

Die Kragarmanbindungen können an unterschiedlichen Positionen auf der Kuppeloberfläche angeordnet sein, in Abhängigkeit von den oberen Anbindungspunkten des damit verbundenen Kragarmes.

Bei Verwendung einer Kuppelstruktur in Form eines Kugelsegments ist eine Verschiebung auf der Ober fläche mit einheitlich angeschnittener Kragarmanbindung möglich.

Jede einzelne dieser Kragarmanbindungen ist mit 2 Schottblechen auf der Kuppeloberfläche zusammen gefügt, also mit jeweils dem oberen Teil eines einzelnen Schottblechs. Die Fügung kann punktuell oder kontinuierlich über den gesamten Kontaktabschnitt sein . Bevorzugt ist das gesamte untere Ende der Kragarmanbindung Stoff- und/oder formschlüssig mit der Kuppeloberfläche und dem oberen Teil mindestens eines, bevorzugt zweier Schottbleche gefügt.

In einer bevorzugten Ausführung ist somit das untere Ende jeder Kragarmanbindung mit der Kugel oberfläche und mit jeweils dem oberen Teil von 2 Schottblechen zusammengefügt. Dadurch wird gewährleistet, dass die Kräfte aus den Kragarmen nicht nur auf die Kuppel sondern auch unmittelbar auf die Schottbleche und dadurch auf den Schaft geleitet werden. Das Schottblech, auch Segmentblech, weist im unteren Bereich, zwischen Mittelachse des Schaftes und Schaftwand einen bogenförmig Ausschnitt auf, welcher kreis- oder parabelförmig ausgelegt ist, um die Kraft optimiert in die Tragsäule einzuleiten.

Die bogenförmigen Ausschnitte der einzelnen Schottbleche bzw. -Segmente treffen sich in einer Alternative in der Mittelachse des Schaftes auf gleicher Höhe und sind symmetrisch bzgl . der Mittelachse. In einer weiteren Alternative treffen sich diese in unterschiedlichen Höhen und/oder sind nicht symmetrisch bzg . der Mittelachse.

Dadurch wird die Festigkeit und Stabilität des Knotens in einer Vorzugsrichtung verstärkt.

Die gegenüberliegende Seite des bogenförmigen Ausschnitts ist mit dem Schaft gefügt.

In einer weiteren Alternative weist das Schottblech Löcher auf. Diese sind bevorzugt spannungsoptimiert und in runder, ovaler Form, oder als Relauxsche Dreiecke ausgelegt. Diese Löcher können bereits beim Zuschnitt der Flachbleche eingebracht werden und dienen neben einer Gewichtsreduzierung dazu, dass der obere Bereich der Standsäulen besser zugänglich ist. Somit ist z.B. eine Verkabelung oder Verrohrung von einer Seite des Schottblechs auf die andere Seite leicht möglich .

Eine weitere Ausführung betrifft einen Knoten an welchem die Kragarmanbindungen Schraubflanschen zu den Kragarmen aufweisen . Die Verbindung der Kragarme mit den Kragarmanbindungen erfolgt daher über Schraubflansche. Diese sind in außen angebracht, also sowohl außerhalb der Kragarmanbindungen und Kragarme.

In einer Alternative werden die Kragarme durch eine innenliegende Verschraubung an dem Tragsäulen knoten fixiert. Die Zugänglichkeit wird durch eine Öffnung im Kragarm ermöglicht.

In einer weiteren Alternative weist der Knoten eine außenliegende Verschraubung zu den Kragarmen auf. Der Kragarm und/oder das oberes Bereich der Kragarmanbindung verjüngt sich im Bereich der Ver schraubung, um einsprechenden Montageplatz zu bieten.

Der außenverschraubte Kragarm besitzt eine umlaufende Verstärkung, z.B. in Form eines Ringes und wird durch eine Abdeckung bevorzugt aus Blech verschlossen, um den geschlossenen, optischen Eindruck der Gesamtkonstruktion nicht zu stören .

In einer Alternative sind die Kragarme aus einem Rohr mit einem konstanten oder konischen Querschnitt. Fertigungstechnisch am einfachsten und kostengünstigsten lassen sich die Kragarme aus Rohren mit konstantem Durchmesser hersteilen. Aufgrund des Kraftverlaufs sowie in Anbetracht des Designs genügen auch sich nach oben konisch verjüngende Kragarme, welche gleichzeitig eine Gewichtsersparnis ermöglichen . Die Kragarme sind gebogen oder 3D-geformt. Vor allem aus Designgründen oder auch um bestimmte lichte Weiten, wie Durchfahrthöhe auf einer bestimmten Breite der Stützweite zu gewährleisten, können die Kragarme auch einen gebogenen Verlauf aufweisen. Unter 3D-geformten Kragarmen sind Kragarme zu verstehen, deren Mittelachse über die Länge des Kragarmes in mehr als eine Richtung verformt ist.

Die Einstellung der Auslaufwinkel kann insbesondere durch den Beschnitt der Kragarme am dem Knoten entgegengesetzten Ende erfolgen oder durch die Krümmung oder Länge der Kragarme.

Eine Ausführung betrifft einen Knoten bei dem Kuppel und Schaft, gegebenenfalls mit Konus und gegebenenfalls mit Kragarmanbindungen und Kragarmen stoffschlüssig, wasserdicht zusammen gefügt sind.

In einer Ausführung ist die Kuppel für Medienleitungen (innenlaufend durch Kragarme) durchbohrt. Insbesondere im Bereich unter den Rohrenden der Kagarme weist die Kuppel in dieser Ausführung mindestens eine kerbschlagreduzierte Öffnungen auf. Dies ist bevorzugt rund und am Rand der Öffnung mit einer Materialverstärkung z.B. in Form eines Rings versehen, um die Schwächung der Abdeckkappe durch das Einbringen der Öffnung zu kompensieren . Diese Öffnung wird verwendet, um in verdeckter Weise, ohne die Gesamtansicht der gesamten Brücke optisch zu stören, verschiedene Arten von Medien leitungen durch die Kragarme in den Schaft einzubringen . Zu den Medienleitungen gehören z.B. Strom- und Steuerleitungen für Beleuchtung und Lautsprecher, Abwasserrohre (bevorzugt flexibel aus Kunststoff), Fernwärmerohre zur Heizung der Brücke (kontinuierlich eis- und schneefreie Fahrbahn möglich).

In einer weiteren Ausführung besitzt der Knoten eine Knotenabdeckung oder Zwickelabdeckung in der Mitte zwischen den Tragarmen. Diese Knotenabdeckung verdeckt die austretenden Schottbleche und gewährleistet die optische Gesamterscheinung, vermeidet Schmutz- und Regenwasseransammlungen, erleichtert den Ablauf von Regenwasser und verhindert das Einnisten von Vögeln oder Kleinnagern, einhergehende Verschmutzung und beschleunigte Korrosion. Diese Knotenabdeckung kann in Metall oder Kunststoff ausgeführt werden, muss aber gewährleisten dass kräftige Schnäbel oder Krallen diese nicht zerstören können . Die Abdeckung ist vor Herabfallen, durch Eigengewicht oder bei Sturm, gesichert.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein lastverzweigender Knoten wie oben beschrieben zur Verwendung im Bauwesen . Insbesondere kann ein solcher Knoten in einem Brückenpfeiler, einem Gerüst, einer T ribüne, einer Laterne, Tragstruktur von Dachkonstruktionen (z.B. auch zur Einhausung von Brücken) verwendet werden. Insbesondere Brücken, aber auch Gerüste und Tribünen können eine Einhausung oberhalb der Tragfläche, die der Knoten trägt, aufweisen.

Durch die Verschiebung des Einlaufpunktes und -winkeis der Kragarme auf der Kuppel und der Anpassung des Verlaufs der Kragarme können mit einer gleichartigen Konstruktion vielfältige Anbindungspunkt- Kombinationen abgebildet werden .

Das ermöglicht die Anwendung des gleichen Knotenkonzepts, also eines Knotens mit Bestandteilen Wesentlichen gleich sind oder sich nur wenig unterscheiden, bei variierenden Trassierungsparametern der Bauwerke (z.B. Stützweite, Kurvenradius, Fahrbahnbreite, Rampenanstieg). Ferner besteht dadurch auch die Möglichkeit zur Verwendung einer einheitlichen Kuppelstruktur.

Die erfindungsgemäßen Knoten gewährleisten eine optimale Krafteinleitung unterschiedlicher Kräfte und/oder Schwingungen, insbesondere auch von Biege-und/oder Torsionsmomenten . Dabei werden die daraus resultierenden Spannungen über die erfindungsgemäße Anordnung der Schottbleche und Kragarmanbindungen als Membranspannung in einen Schaft weitergeleitet. Erfindungsgemäß handelt es sich mithin bei dem Knoten nicht um einen Fachwerkknoten, der lediglich Zug-und Druckkräfte weiterleitet. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau lässt sich die Festigkeit des jeweiligen Materials besser nutzen .

Aufgrund des einstellbaren Auslaufwinkels können unterschiedliche Niveaus durch einen einzigen Knoten ausgeglichen werden. Dies ist insbesondere bei Brückenpfeilern oder Gerüsten hilfreich um unter schiedliche Bodenniveaus auszugleichen . Unterschiedliche Auslaufwinkel finden auch Anwendung bei dem Einsatz des Knotens zur Stützung von Tribünen. So können zum Beispiel durch Kragarme die an denselben Knoten befestigt sind, Ebenen auf unterschiedlichen Niveaus gestützt werden.

In einer Alternative kann der Auslaufwinkel über einen Konus eingestellt werden, dessen Mittelachse nicht mit der Mittelachse des Schaftes zusammenfällt, sondern einen Winkel bildet. Insbesondere bei der Verwendung in einem Pfeiler kann der erfindungsgemäße Knoten so ein Gefälle im Gelände ausgleichen oder bei Fahrbahnen im Bereich von Auf-/Abfahrten und Kurven individuell eingesetzt werden.

Der erfindungsgemäße Knoten basiert auf einer modularen Bauweise. D. h., die einzelnen Bestandteile wie zum Beispiel Kuppel, Kragarmanbindung, Konus, aber auch Schaft und Kragarme können leicht variiert werden, wobei jedoch dieselben Werkzeuge eingesetzt werden können . Durch diese Variationen ergeben sich jedoch unterschiedliche Ausführungen die an unterschiedliche Gegebenheiten im Gelände, der geographischen Umgebung allgemein, angepasst werden können. Des Weiteren ermöglicht die modulare Bauweise die Vorfertigung einzelner Elemente eines Bauwerks unter wetterunabhängigen Bedingungen, zum Beispiel in einer Werkshalle. Auf der Baustelle erfolgt dann lediglich ein Zusammenfügen einzelner Teile mittels Schrauben ohne zusätzliche Schweißarbeiten. Bauwerke die erfindungsgemäße Knoten enthalten sind auch leicht abbaubar an einem anderen Ort aufbaubar. Ferner sind Bauwerke auch einfach zu vergrößern oder zu verkleinern.

In einer Ausführung wird der Knoten nicht in Fachwerken eingesetzt; er wird in einer Alternative ausschließlich verwendet um Spannungen, die aus unterschiedlichen Kräften und/oder Schwingungen sowie aus Biege- und/oder Torsionsmomenten resultieren, in einen Schaft einzuleiten .

In einer Alternative kann der Knoten als Lastverteiler eingesetzt und angebracht werden, so dass die Mittelachse der Kuppel horizontal angeordnet ist. Der Knoten ist in dieser Alternative gegebenenfalls nicht auf einem Pfeiler oder Mast fixiert, sondern zum Beispiel an eine Wand .

Der erfindungsgemäße Knoten bietet eine Reihe weiterer Vorteile wie zum Beispiel :

Reduktion von Schweißnähten auf der Baustelle hoher Automatisierungsgrad der Fertigungsprozesse (Konstruktion besteht im Wesentlichen aus 3D-Beschnitt, Fügeverfahren und ggf. 3-Rollen-Biegen/Freiformbiegen) für individualisierte Serienfertigung,

Freie Wandstärkeauswahl für lastgerechte Auslegung,

Wesentlich geringerer Bauraum als bei (Hohl-)Kugelknoten,

große Spannweite bei kleiner Standfläche, so dass das Verhältnis von zur Verfügung gestellten Fläche überhalb der Knoten bzw. Kragarme, also der gestützten Fläche in Bezug auf die am Boden benötigte Fläche für die Stützen möglichst groß ist, mindestens 5, 10, 20, 25, 50, 60, 70, 80, 90, 100 oder mehr beträgt und/oder

Ermöglichung eines einheitlichen Mittelachsen-Kreuzungspunktes im Knoteneinlauf durch Anpassung des Biegeverlaufs der Kragarme

Das Material für den erfindungsgemäßen Knoten wird ausgewählt aus der Gruppe enthaltend oder bestehend aus: metallische Werkstoffe, Stahl, Aluminium, Gusseisen, bevorzugt Stahl .

Bevorzugt wird Blech und/oder Profile, insbesondere Stahl bzw. Stahlblech verwendet.

Bevorzugt hat das eingesetzte Material eine Dicke von 5 - 50 mm, insbesondere 10 - 30 mm.

Für die Kuppel wird bevorzugt Baustahl eingesetzt.

Für den Schaft wird bevorzugt Baustahl eingesetzt.

Für den Konus wird bevorzugt Baustahl eingesetzt.

Für die Kragarmanbindung wird bevorzugt Baustahl eingesetzt.

Für die Kragarme wird bevorzugt höherfesten Stahl eingesetzt.

Geschweißte Baugruppen werden oder sind in einer Alternative stückverzinkt.

Die oben genannten Bestandteile können jeweils auch aus Halbschalen bestehen .

Zum Fügen der oben genannten Bestandteile kann jede vom Fachmann bekannte Fügetechniken einge setzt werden: Schweißen, Kleben, Löten, Schrauben, Nieten, Klemmen, Bördeln.

Bevorzugt wird Schweißen eingesetzt, besonders bevorzugt ein Verfahren ausgewählt aus der Gruppe enthaltend oder bestehend aus Elektrodenschweißen, Laserschweißen, MIG, MAG und/oder Laserhybrid schweißen.

In weiteren Alternativen kann der erfindungsgemäße Knoten auch in einer der folgenden Formen vorliegen:

Gussknoten: hier sind Formenbau und Kerne nötig .

Zusammengesetzter Knoten als Schweißkonstruktion.

3D-geformter Knoten durch Tiefziehen.

Aus additiver Fertigung oder 3D-Druck. In einer Alternative wird eine Kuppel eingesetzt, bei der ein Blech durch Treiben geformt wurde.

In einer weiteren Alternative werden als Rohre oder Hohlkörper spiralnahtgeschweißte Rohre, längsnaht geschweißte Rohre, nahtlos gewalzte Rohre oder walzprofiliertes Rohre eingesetzt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert, wobei gleichartige Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind . Im Einzelnen zeigen :

Fig . 1 Knoten in einer Ausführungsform der Erfindung ohne Kragarmanbindungen;

Fig . 2 Ansicht des Knotens der Ausführungsform in Fig . 1 mit Kragarmanbindungen;

Fig . 3 Ausführungsform der Erfindung mit Schaft und

Fig . 4 Ausführungsform mit Konus.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Fig . 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Knotens mit Kuppel (1), Schlitz (2) für den oberen Teil (3) von 2 Schottblechen, die in Kreuzform angeordnet sind .

Fig . 2 zeigt einen Knoten (1) mit dem oberen Teil (3) der Schottbleche in Kreuzform, sowie 4 Kragarm anbindungen (4). Jede Kragarmanbindung (4) hat ein unteres Ende (5), welches einen 3-D-Schnitt aufweist und sich so an die Oberfläche und gegebenenfalls an den oberen Teil der Schottbleche anpasst. Jede Kragarmanbindung (4) ist zwischen 2 Schottblechen bzw. deren oberen Teil (3) angeordnet. Das untere Ende (5) der Kragarmanbindung (4) ist an die Kuppeloberfläche (1) und den oberen Teil (3) von 2 Schottblechen angefügt, bevorzugt angeschweißt. Das obere Ende (6) jeder Kragarmanbindung (4) weist jeweils ein Schraubflanschen (7) für die Anbindung der Kragarme (nicht gezeigt) auf.

In Fig . 3 ist der erfindungsgemäße Knoten mit Kuppel (1), 4 Kragarmanbindungen (4) sowie 4 Kragarmen

(8) abgebildet. Die Kragarme (8) sind jeweils über Flansche (7) der Kragarmanbindung (4) sowie Flansche

(9) der Kragarme (8) miteinander verbunden . Unterhalb der Kuppel ist der mittlere Teil (10) der beiden Schottbleche in Kreuzform dargestellt sowie der Schaft (11) mit Schlitzen (12). In den Schlitzen (12) sind der jeweils untere Teil (nicht gezeigt) der Schottbleche mit dem Schaft (11) verbunden, bevorzugt ver schweißt.

Fig . 4 baut auf Fig. 3 auf und zeigt den erfindungsgemäßen Knoten mit Konus (13), der den mittleren Bereich (10) der Schottbleche abdeckt. Unterhalb des Konus ist deutlich der untere Teil (14) der beiden Schottblech in Kreuzform zu erkennen. Mit (15) ist der bogenförmige Ausschnitt der Schottbleche gekennzeichnet. Die verschiedenen Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar und nicht nur auf die beschriebenen oder dargestellten Beispiele von Ausführungsformen beschränkt.

Bezugszeichenliste

1 Kuppel

2 Schlitz

3 oberer Teil (von 2 Schottblechen, die in Kreuzform angeordnet sind)

4 Kragarmanbindungen

5 unteres Ende Kragarmanbindung(en)

6 oberes Ende Kragarmanbindung

7 Schraubflansch Kragarmanbindung für die Anbindung der Kragarme 8 Kragarme

9 Flansche der Kragarme

10 mittlere Teil Schottblech

11 Schaft

12 Schlitz(e) in Schaft

13 Konus

14 unterer Teil des Schottblechs

15 bogenförmiger Ausschnitt der Schottbleche