Tragwerk

Die Erfindung betrifft ein Tragwerk mit auf Stützen lagernden Bindern, auf denen quer eine Lage von Pfetten angeordnet ist. Tragwerke dieser Art werden unter anderem für Fertigteilhallen verwendet und als Pfetten-Binder-Konstruktion bezeichnet. Zum horizontalen Lastabtrag können solche Tragwerke zwischen den Stützen zusätzlich ausgesteift sein, beispielsweise mittels Kreuzverbänden, was jedoch aus praktischen und ästhetischen Gründen oftmals unerwünscht ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Tragwerk der vorgenannten Art zu schaffen, das trotz eines zwischen den Stützen und Pfetten freigehaltenen Lichtraums in Pfettenrichtung biegesteif ist. Außerdem sollen die Pfetten in einfacher Weise auf den Bindern befestigbar sein.

Die Aufgabe wird mit dem in Anspruch 1 angegebenen Tragwerk gelöst. Demgemäß umfasst das Tragwerk mehrere Binder, die beabstandet auf Stützen lagern und auf denen quer eine Lage von Pfetten angeordnet ist. Wesentlich dabei ist, dass die Binder des Tragwerks zweiteilig ausgeführt sind. Sie umfassen jeweils zwei separate Profile, vorzugsweise Strangpress- oder Walzprofile, welche je einen Obergurt und einen Steg aufweisen sowie Steg zu Steg spiegelbildlich nebeneinanderher führen. Vorzugsweise sind diese Profile zusätzlich mit je einem Untergurt außerdem U-förmig ausgeführt. Zur Lagerung der Binder sind die oberen Enden der Stützen zwischen den Stegen der Profile des jeweiligen Binders eingespannt. Des Weiteren sind die Pfetten auf besondere Art mittels Klemmkörper auf jeweils beide Obergurte der Profile geklemmt. Hierzu ist in jedem Obergurt ein hinterschnittener Schraubkanal integriert, der als Ansatz für Schraubverbindungen wirkt, mittels derer die Klemmkörper gespannt sind. Dadurch können die Pfetten im Abstand der Schraubkanäle zweifach, bevorzugt sogar vierfach mit dem jeweiligen Binder verspannt werden. Als Ansatz für die Klemmkörper sind an den Pfetten vorzugsweise beidseitig Klemmstege vorgesehen.

Aufgrund der statisch günstigen Anschlüsse zwischen Bindern und Stützen wie auch zwischen Bindern und Pfetten besteht in den oberen Ecken der zwischen den Stützen und Pfetten gebildeten Rahmen eine Teileinspannung, die eine statisch zweckmäßige Abtragung von Horizontalkräften auf die Stützen in Pfettenrichtung ermöglicht. Auf sonstige aussteifende Maßnahmen zwischen den Stützen und Pfetten kann daher verzichtet werden, sodass der Lichtraum dort freigehalten bleibt. Das kann besonders vorteilhaft sein, falls das zum Tragwerk gehörende Bauwerk quer zu den Pfetten mehrere Ein- oder Durchfahrten für Fahrzeuge aufweisen soll. Zum horizontalen Lastabtrag in Richtung der Binder können die Stützen hingegen in gewohnter Weise unten eingespannt als auch untereinander ausgesteift sein, wobei es bevorzugt ist, wenn die Stützen zusammen mit dem jeweiligen Binder eine Fachwerkscheibe bilden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil des Tragwerks besteht darin, dass die Pfetten an beliebigen Stellen entlang der Schraubkanäle schnell und einfach auf den Bindern festgeklemmt werden können. Daher kann der Abstand der Pfetten an die Tragfähigkeit oder das Format unterschiedlicher Dachdeckungen einfach und exakt angepasst werden. Diese Eigenschaft kann bei einer Bestückung der Pfetten mit Glasscheiben oder Photovoltaik-Modulen besonders vorteilhaft sein.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht von links auf ein Tragwerk,

Fig. 2 eine Ansicht von vorne auf das Tragwerk gemäß Fig. 1 ,

Fig. 3 eine Detailansicht D1 aus Fig. 1 ,

Fig. 4 einen Detailschnitt D2 aus Fig. 1 und Fig. 2.

Das in Fig. 1 und Fig. 2 in einer Zwei-Seiten-Projektion dargestellte Tragwerk umfasst im Wesentlichen eine W-förmige Stützgruppe A mit vier schrägen Stützen 6 bis 9, eine identische Stützgruppe B, von deren Stützen in Fig. 2 lediglich die Stütze 9' ersichtlich ist, außerdem zwei identische Binder 1 und 1' sowie eine Lage von 19 gleiche Querträgern 5. Die Stützgruppen A und B sind zueinander parallel beabstandet und auf nicht dargestellten Fundamenten 11 bzw. 11' angeschlossen. Auf den Stützen 6 bis 9 bzw. auf der zur Stütze 9' gehörenden Stützengruppe B lagern die beiden Binder 1 und 1'. Diese sind parallel zueinander mit der Breite des Feldes zwischen den Stützengruppen A und B beabstandet. Schließlich sind quer auf den Bindern 1 und 1 ¹ mit konstantem Abstand die Pfetten 5 angeordnet.

Anhand der stellvertretend gewählten Details D1 und D2 ist in Fig. 3 und Fig. 4 der Binder 1 , sein Anschluss zur Stütze 9 sowie sein Anschluss zu einem der Querträger 5 näher ersichtlich. Wie Fig. 4 zeigt, ist der Binder 1 zweiteilig ausgeführt. Er setzt sich aus zwei separaten, in der Zeichnung schraffiert dargestellten, leichtmetallenen Strangpressprofilen 1a und 1b zusammen. Diese sind spiegelbildlich U-förmig in einem Strangpressverfahren hergestellt und weisen jeweils einen Obergurt 3a bzw. 3b, einen Steg 4a bzw. 4b sowie einen Untergurt 27a bzw. 27b auf. Weiter ist in Fig. 4 zu erkennen, dass die Strangpressprofile 1a und 1b spiegelbildlich, nämlich Steg 4a zu Steg 4b gegenüber, nebeneinander verlaufen, wobei das obere Ende der Stütze 9 zwischen den beiden Stegen 4a und 4b gelenkig einspannt ist. Die Einspannung erfolgt mittels einer Schraubverbindung 20, die durch Bohrungen in den Stegen 4a und 4b und der Stütze 9 führt. Da die Stütze 9 einen rechteckigen Querschnitt aufweist und die einander zugewandten Seiten der Stege 4a und 4b plan sind, ist die Einspannung der Stütze 9 dort sehr steif und für einen horizontalen Lastabtrag in Pfettenrichtung geeignet. Die drei anderen Stützen 6 bis 7 sind in gleicher Weise am Binder 1 angeschlossen, wobei lediglich die Winkelstellungen andere sind.

Wie weiter aus Fig. 3 und Fig. 4 erkennbar, ist die dreiecksförmige Pfette 5 sowohl mit zwei Klemmkörpern 16a auf dem Obergurt 3a des Strangpressprofils 1a als auch mit zwei Klemmkörpern 16b auf dem Obergurt 3b des Strangpressprofils 1 b durch Niederdrücken festgeklemmt. Als Ansatz für die Klemmkörper 16a und 16b weist die Pfette 5 an ihrer Basis beidseitig Klemmstege 18 auf. Um die Klemmkörper zusammen mit den Klemmstegen 18 der Pfette 5 gegen die Obergurte 3a bzw. 3b zu spannen, ist erstens je Klemmkörper 16a und 16b eine Schraubverbindung 17a bzw. 17b vorgesehen, und ist zweitens in dem Obergurt 3a und in dem Obergurt 3b jeweils ein hinterschnittener, nach oben hin offener Schraubkanal 15a bzw. 15b integriert, der als Ansatz für Schraubverbindung 17a bzw. 17b wirkt. Diese Schraubverbindungen 17a und 17b bestehen jeweils aus einer Kopfschraube, deren Kopf an den jeweiligen Klemmkörpern 16a bzw. 16b ansetzt, und aus einer Vierkantmutter, die am Hinterschnitt des jeweiligen Schraubkanals 15a bzw. 15b ansetzt. Dadurch ist die Pfette 5 an ihren beiden Klemmstegen 18 mit beiden Strangpressprofilen 1a und 1b, d. h. an vier rechteckig beabstandeten Stellen mit dem Binder 1 fest verbunden, wodurch der Anschluss der Pfette 5 an den Binder 1 sehr steif und für einen horizontalen Lastabtrag in Pfettenrichtung geeignet ist. Auf die selbe Weise sind auch die anderen Pfetten 5 am Binder 1 montiert. Um außerdem die Festigkeit der Klemmverbindungen zu erhöhen und die Montage zu erleichtern weisen sowohl die Klemmkörper 16a und 16b als auch die Klemmstege 18 korrespondierende Vorsprünge auf, die sich beim Klemmen gegenseitig hintergreifen. Selbstverständlich können die Klemmkörper 16a und 16b auf einer Seite der Pfette 5 alternativ auch zu einem leistenförmigen Klemmkörper zusammengefasst sein.

Am Binder 1' sind die Pfetten 5 und die Stützen der Stützengruppe B in derselben vorbeschriebenen Weise angeschlossen, sodass in den beiden oberen Ecken des in Fig. 2 stellvertretend ersichtlichen, von den Stützen 9 und 9 ¹ und der Pfette 5 gebildeten Rahmens Teileinspannungen realisiert sind, die eine statisch wirksame Abtragung von Horizontalkräften in Pfettenrichtung 10 ermöglichen. Der Lichtraum dieses rechteckigen Rahmens ist dennoch freigehalten und kann insbesondere für Durchfahrten mit Fahrzeugen genutzt werden. Wesentlich ist außerdem, dass aufgrund der in den Strangpressprofilen 1a und 1b integrierten Schraubkanälen 15a und 15b alle Pfetten 5 an beliebigen Stellen entlang der Binder 1 und 1 ¹ schnell und einfach montiert werden können. Dies kann besonders vorteilhaft sein, wenn wie in diesem Ausführungsbeispiel die Pfetten 5 zum Tragen von Photovoltaik-Modulen vorgesehen sind und daher vergleichsweise eng und präzise konstant beabstandet sein sollen.

Um die Strangpressprofile 1a und 1 b untereinander weiter zu versteifen, sind an jeder Kreuzungsstelle zwischen den Pfetten 5 und den Bindern 1 und 1 ¹ einzelne Abstandselemente 24 vorgesehen, die wie in Fig. 3 und Fig. 4 ersichtlich zwischen den Stegen 4a und 4b im Bereich der Untergurte 27a bzw. 27b eingespannt sind. Zum Einspannen der Abstandselemente 24 mittels Schraubverbindungen 25a und 25b sind in den Stegen 4a und 4b hinterschnittene Schraubkanäle 25a und 25b integriert, welche zum jeweils anderen Steg 4b bzw. 4a offen sind und als Ansatz für die Schraubverbindung 26a bzw. 26b wirken.

Zum horizontalen Lastabtrag in Binderrichtung bilden die Stützen 6 bis 9 zusammen mit dem Binder 1 , wie in Fig. 1 schließlich zu erkennen ist, zwei nach unten spitzwinklig zulaufende Fachwerkdreiecke. Hierzu sind die oberen Enden der Stützen 6 bis 9, wie vorstehend bereits erläutert, jeweils mit einer Bolzenverbindung 20 gelenkig zwischen den Stegen 4a und 4b der Strangpressprofile 1a und 1 b des Binders 1 eingespannt und die unteren Enden der Stützen 6 und 7 sowie 8 und 9 je Fachwerkdreieck an einem gemeinsamen Knotenelement gelenkig angeschlossen. Da diese Knotenelemente an einem hier nicht näher dargestellten Fundament befestigt sind, bilden die Stützen 7 und 8 zusammen mit diesem Fundament ein weiteres, nach oben hin spitzwinkliges Fachwerkdreieck. Alle drei Fachwerkdreiecke bilden zusammen eine Fachwerkscheibe, die einen horizontalen Lastabtrag auch in Richtung der Binder in statisch günstiger Weise gewährleistet. Der gegenüberliegende Binder 1 ¹ und die Stützen der Stützengruppe B sind hierzu identisch ausgeführt. Selbstverständlich können alternativ zu einer solchen Fachwerkscheibe ebenso gewöhnliche, vertikale Stützen vorgesehen sein, die unten an einem Fundament eingespannt und/oder untereinander ausgesteift sind.