|
(11) | EP 0 465 997 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
| (54) | Mehrlagige Raumfachwerkplatte aus Stäben und Knotenstücken |
| (57) Die Erfindung schlägt vor eine Raumfachwerkplatte so "zuzuschneiden", daß in die
nach außen offenen Hohlräume (Öffnungen 15, 16) an der Oberseite und an den Seitenwänden
der zugeschnittenen Raumfachwerkplatte zwei-lagige Ergänzungs-Raumfachwerke 1-3) eingesetzt
werden können, derart, daß an der Oberseite und an den Seitenwänden der Raumfachwerkplatte
ein Raster von Stäben (6) und Knotenstücken (7) in jeweils einer Ebene vorhanden ist. |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrlagige Raumfachwerkplatte aus Stäben und Knotenstükken, bestehend aus einer Vielzahl von miteinander verbundenen, ringförmigen Netzwerken, die sich entlang einer wabenartigen Grundstruktur erstrekken, wobei die ringförmigen Netzwerke sich aus Elementarbausteinen zusammensetzen, nämlich aus durch Diagonalstäben ausgesteifte Cupoctaeder, Octaeder und Teilen derselben, und wobei ferner die ringförmigen Netzwerke auch nach außen offene Hohlräume begrenzen.
[0002] Eine derartige, mehrlagige Raumfachwerkplatte ist durch die DE-OS 3 627 633 bekannt. Aufgrund der speziellen Konstruktion kann diese Raumfachwerkplatte mit größeren Spannweiten gebaut werden, als dies bisher mit den üblichen 2-lagigen oder 3-lagigen Raumfachwerkplatten möglich war. Ein Mangel dieser bekannten Raumfachwerkplatte besteht jedoch darin, daß sie wegen der zahlreichen großen Öffnungen an ihrer Oberseite und den Seitenwänden nicht ohne weiteres als Dachkonstruktion eingesetzt werden kann. Im Bereich der Öffnungen fehlen nämlich die als Pfetten bzw. Stützpunkte für die Dachhaut bzw. Seitenwandverkleidungen erforderlichen Knotenstücke. Mit anderen Worten, die Ausmaße dieser Öffnungen in den ringförmigen Netzwerken dieser Raumfachwerkplatte sind zu groß, um sie einfach durch Dachhäute oder Seitenwandverkleidungen zu überspannen.
[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mehrlagige Raumfachwerkplatte der eingangs bezeichneten Bauart derart weiterzubilden, daß ihre nach außen offenen Hohlräume an der Oberseite und den Seitenwänden mittels weiterer Raumfachwerke geschlossen werden, so daß auch in diesen Bereichen genügend Auflager- bzw. Befestigungsstellen für eine Dachhaut oder Seitenwandverkleidung vorhanden sind.
[0004] Gemäß der Erfindung wird obige Aufgabe dadurch gelöst, daß die Raumfachwerkplatte so zugeschnitten wird, daß in die nach außen offenen Hohlräume an der Oberseite und an den Seitenwänden der zugeschnittenen Raumfachwerkplatte zwei-lagige Ergänzungs-Raumfachwerke eingesetzt werden können derart, daß an der Oberseite und den Seitenwänden der Raumfachwerkplatte ein Raster von Stäben und Knotenstücken in jeweils einer Ebene vorhanden ist. Diese Ergänzungs-Raumfachwerke können sich vorteilhaft überwiegend aus den gleichen Elementarbausteinen zusammensetzen wie die ringförmigen Netzwerke der Raumfachwerkplatte. Als weitere Elementarbausteine werden lediglich Tetraeder, Viereck-Prismen und halbe Viereck-Prismen benötigt. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die mehrlagige Raumfachwerkplatte in den äußersten Lagen an ihrer Oberseite und den Seitenwänden im Raster angeordnete Knotenstücke aufweist, an welchen mittel-oder unmittelbar eine Dachhaut bzw. Seitenwand- verkleidungen befestigt werden können. Schließlich kommt man auch bei den Ergänzungs-Raumfachwerken mit nur zwei Stablängen im Verhältnis 1 : 2 und zwei Winkeltypen (45 und 60°) aus.
[0007] Es zeigen:
Fig.1 1
eine Draufsicht einer bekannten sechslagigen Raumfachwerkplatte aus einer Vielzahl
von miteinander verbundenen ringförmigen Netzwerken, wobei in vollen Linien bzw. gestrichelten
Linien je eine entsprechend "zuzuschneidende" Raumfachwerkplatte mit sechseckigem
bzw. rechtekkigem Grundriß angedeutet ist;
Fig. 2
eine Draufsicht der sechslagigen Raumfachwerkplatte mit sechseckigem Grundriß vor
dem Einbau der Ergänzungs-Raumfachwerke;
Fig. 3
eine Seitenansicht der Raumfachwerkplatte der
Fig. 2 in Blickrichtung der Pfeile A-A/ in Fig. 2;
Fig. 4
eine perspektivische Ansicht der Raumfachwerkplatte der Fig. 2 von oben in Blickrichtung
des Pfeils B in Fig. 2;
Fig. 5
eine weitere perspektivische Ansicht der Raumfachwerkplatte der Fig. 2 von oben in
Blickrichtung des Pfeils C in Fig. 2;
Fig. 6
eine Draufsicht der zwei oberen Lagen an der Oberseite der Raumfachwerkplatte nach
den
Fig. 2-5, wobei in einem Teil der nach außen offenen Hohlräume dieser Raumfachwerkplatte bereits Ergänzungs-Raumfachwerke gem. der Erfindung eingebaut sind;
Fig. 6A
eine erste Ausführungsform eines zwei-lagigen Ergänzungs-Raumfachwerks in Verbindung
mit seinen typischen Elementarbausteinen;
Fig. 6B
eine zweite Ausführungsform eines zwei-lagigen Ergänzungs-Raumfachwerks mit seinen
typischen Elementarbausteinen;
Fig. 6C
eine dritte Ausführungsform eines zwei-lagigen Ergänzungs-Raumfachwerks mit seinen
typischen Elementarbausteinen, welches zusammen mit der Ausführungsform nach Fig.
6A oder Fig. 6B eingesetzt werden kann;
Fig. 7
eine Draufsicht auf eine vierte Ausführungsform eines zwei-lagigen Ergänzungs-Raumfachwerks
in Verbindung mit seinen typischen Elementarbausteinen;
Fig. 8
eine Draufsicht der sechslagigen Raumfachwerkplatte entsprechend Fig. 2, jedoch mit
erfindungsgemäß geschlossener Oberseite und Seitenwänden;
Fig. 9
eine der Fig. 8 ähnliche Draufsicht der sechslagigen Raumfachwerkplatte, jedoch mit
alternativ geschlossener Oberseite und Seitenwänden;
Fig. 10
eine Schnittansicht der Raumfachwerkplatte entlang der Linie X-X in Fig. 3 mit Blick
auf deren zwei untersten Lagen;
Fig. 11
eine Draufsicht auf einen Drei-Gurtbinder mit sechseckigem Grundriß, der zum Randausbau
der Raumfachwerkplatte nach Fig. 10 dient;
Fig. 12
eine der Fig. 10 ähnliche Draufsicht der Raumfachwerkplatte, jedoch mit integriertem
Drei-Gurtbinder gem. Fig. 11;
Fig. 13
eine perspektivische Ansicht der Raumfachwerkplatte der Fig. 8 von unten, um den an
ihrer Unterseite eingebauten Drei-Gurtbinder zu veranschaulichen;
Fig. 14
eine Draufsicht einer Raumfachwerkplatte mit rechteckigem Grundriß entsprechend dem
Ausschnitt in gestrichelten Linien in Fig. 1 mit noch offenen, durch ringförmigen
Netzwerke begrenzten Öffnungen an ihrer Oberseite und Seitenwänden;
Fig. 15
eine perspektivische Ansicht der Raumfachwerkplatte der Fig. 14 von oben;
Fig. 16
eine perspektivische Ansicht einer fünften Ausführungsform eines zwei-lagigen Ergänzungs-Raumfachwerks
in Verbindung mit seinen typischen Elementarbausteinen;
Fig. 17
eine perspektivische Teil-Ansicht der Raumfachwerkplatte der Fig. 14 und 15 von oben
in Verbindung mit dem Ergänzungs-Raumfachwerk der Fig. 16, daß zur Schließung der
durch die ringförmigen Netzwerke begrenzten Öffnungen in den beiden vertikalen Seitenwänden
dieser Raumfachwerkplatte dient;
Fig. 18
eine Draufsicht der Raumfachwerkplatte der
Fig. 14 und 15, bei der jedoch die durch die ringförmigen Netzwerke begrenzten Öffnungen an der Oberseite und den Seitenwänden erfindungsgemäß durch Ergänzungs-Raumfachwerke geschlossen sind und
Fig. 19 und 20
je eine perspektivische Teil-Ansicht der Raumfachwerkplatte mit rechteckigem Grundriß,
jeweils mit verschiedenen Ergänzungs-Raumfachwerken an den schrägen Seitenwänden.
[0008] Die in Fig. 1 gezeigte Raumfachwerkplatte 10 weist zahlreiche sich wabenartig räumlich über sechs Lagen hinweg erstreckende und untereinander verbundene ringförmige Netzwerke auf, von welchen eines beispielhaft für alle anderen in Fig. 1 mit der Bezugszahl 11 gekennzeichnet ist. Diese ringförmigen Netzwerke 11 bestehen ihrerseits aus Elementarbausteinen und jeder Elementarbaustein weist eine Reihe von durch Diagonalstäben ausgesteifte Cuboctaeder, Octaeder sowie Halb-Cuboctaeder auf.
[0009] Aus dieser dem Stand der Technik entsprechenden Raumfachwerkplatte 10 werden zur Erläuterung der Erfindung entlang Schnittlinien S1, S2 und S3 beispielhaft eine Raumfachwerkplatte 12 mit seckseckigem Grundriß bzw. eine Raumfachwerkplatte 13 mit rechteckigem Grundriß "herausgetrennt". Die Raumfachwerkplatte 12 ist in Fig. 1 in vollen Linien und die Raumfachwerkplatte 13 ist in Fig. 1 in gestrichelten Linien angedeutet. Die Seitenwänder der Raumfachwerkplatte 12 weisen abwechselnd eine Neigung von ca. 54° und ca. 70° zur Horizontalen auf, während die Raumfachwerkplatte 13 mit rechteckigem Grundriß entlang den Schnittlinien S3 vertikale Seitenwände und entlang den Schnittlinien S1 und S2 Seitenwände mit einer Neigung von ca. 54° und ca. 700 enthält.
[0010] In Fig. 6 sind die zwei oberen Lagen 14 an der Oberseite der Raumfachwerkplatte 12 mit den Öffnungen 15 und 16 der Hohlräume gezeigt, welche von den ringförmigen Netzwerken 11 begrenzt werden. Diese Hohlräume 15 und 16 sind so zu schließen, daß an der Oberseite der Raumfachwerkplatte 12 ein Raster von Stäben und Knotenstücken in einer Ebene vorhanden ist. Diesem Zweck dienen zwei-lagige Ergänzungs-Raumfachwerke 1,3 oder 2 und 3, welche in den Fig. 6A, 6B und 6C gezeigt sind. Die zwei-lagigen Ergänzungs-Raumfachwerke 1 oder 2 können wahlweise in die Öffnungen 15 eingebaut werden. Das zwei-lagige Ergänzungs-Raumfachwerk 3 ist zur Schließung der Öffnungen 16 bestimmt. In Fig. 6 sind in der linken Hälfte der zwei obersten Lagen 14 der Raumfachwerkplatte 12 beispielhaft zwei Ergänzungs-Raumfachwerke 1 und drei Ergänzungs-Raumfachwerke 3 im eingebauten Zustand gezeigt. In der rechten Hälfte der Fig. 6 sind beispielhaft zwei Ergänzungs-Raumfachwerke 2 im eingesetzten Zustand gezeigt.
[0011] Das zwei-lagige Ergänzungs-Raumfachwerk 1 setzt sich aus folgenden Elementarbausteinen aus Stäben 6 und Knotenstücken 7 zusammen: Neun Tetraeder (T), drei Halb-Octaeder (1/2 O), einen Octaeder (O) und drei Halb-Cuboctaeder (1/2 CO). Das zwei-lagige Ergänzungs-Raumfachwerk 2, welches als Alternative zum Ergänzungs-Raumfachwerk 1 benutzt werden kann, besteht aus folgenden Elementarbausteinen: sechs Halb-Cuboctaeder (1/2 CO) und einen Octaeder (O). Das zwei-lagige Ergänzungs-Raumfachwerk 3 umfaßt als Elementarbausteine drei Halb-Octaeder (1/2 O) und vier Tetraeder (T).
[0012] Aus obigem geht hervor, daß sich die zwei-lagigen Ergänzungs-Raumfachwerke 1, 2 und 3 überwiegend aus den gleichen Elementarbausteinen zusammensetzen wie die ringförmigen Netzwerke 11 der Raumfachwerkplatte 12. An den in der äußersten Lage 14 der Raumfachwerkplatte 12 im Dreieck-Raster angeordneten Knotenstücken 7 kann eine nicht gezeigte Dachhaut in üblicher Weise befestigt werden.
[0013] Die von den ringförmigen Netzwerken 11 der Raumfachwerkplatte 12 begrenzten Hohlräume münden auch an den Seitenwänden der Raumfachwerkplatte 12 in Öffnungen 15, 16, welche den Öffnungen 15, 16 an der Oberseite der Raumfachwerkplatte entsprechen, sowie in drei Öffnungen 17. In die Öffnungen 15 können die zwei-lagigen Ergänzungs-Raumfachwerke 1 (Fig. 6A) oder 2 (Fig. 6B) eingebaut werden, während in die Öffnungen 16 die zwei-lagigen Ergänzungs-Raumfachwerke 3 (Fig. 6C) eingesetzt werden. Die Öffnungen 17 an drei Seiten der Raumfachwerkplatte 12 werden durch rechteckförmige, zwei-lagige Ergänzungs-Raumfachwerke 4 (Fig. 7) geschlossen. Jedes Ergänzungs-Raumfachwerk 4 setzt sich aus einer Reihe von Halb-Octaedern (1/2 0) und Halb-Cuboctaedern (1/2 CO) als Elementarbausteine zusammen. An den Seitenwänden der Raumfachwerkplatte 12 wird auf diese Weise ein Dreieck-Raster und Viereck-Raster aus Stäben 6 und Knotenstücken 7 in jeweils einer Ebene gebildet wobei an den Knotenstücken 7 (in der äußersten Lage) Seitenwand- verkleidungen (nicht gezeigt) befestigt werden können.
[0014] Die Fig. 8 zeigt die Raumfachwerkplatte 12' mit geschlossener Oberseite und Seitenwänden jedoch ohne Dachhaut bzw. Seitenwandverkleidungen. Wie schon erwähnt, weisen die äußersten Lagen an der Oberseite und den Seitenwänden der Raumfachwerkplatte 12' ein Dreieck-Raster bzw. ein Dreieck-Raster und Viereck-Raster auf.
[0015] Die Raumfachwerkplatte 12" der Fig. 9 enthält an der Oberseite und drei Seitenwänden die Ergänzungs-Raumfachwerke 2, 3 sowie an den restlichen drei Seitenwänden wieder die Ergänzungs-Raumfachwerke 4. Die Raumfachwerkplatte 12" weist daher an ihrer Oberseite und drei Seitenwänden ein Sechseck-Raster und an den restlichen drei Seitenwänden wieder ein Viereck-Raster auf.
[0016] In Fig. 10 sind die zwei untersten Lagen der Raumfachwerkplatte 12 (Fig. 1 bis 5) gezeigt. Die Auflagerränder der Raumfachwerkplatte 12' bilden Drei-Gurtbinder 18 aus Stäben 20 und Knotenstükken 19. Die Drei-Gurtbinder 18 sind zu einem Sechseck zusammengefügt und in die beiden untersten Lagen der Raumfachwerkplatte 12' so eingebaut, daß die als Auflager dienende Knotenstükke 19 in einer Ebene liegen. Dies ist gut in Fig. 13 erkennbar, die im übrigen auch zeigt, daß an der Unterseite der Raumfachwerkplatte 12' die Öffnungen der durch die ringförmigen Netzwerke 11 begrenzten Hohlräume offen sind.
[0017] Die in Fig. 14, 15 sowie in gestrichelten Linien in Fig. 1 gezeigte sechs-lagige Raumfachwerkplatte 13 mit rechteckigem Grundriß hat entlang den Schnittlinien S3 zwei vertikale Seitenwände und entlang den Schnittlinien S1 und S2 schräge Seitenwände mit einem Neigungswinkel von ca. 54° bzw. ca. 70° zur Horizontalen. In die Öffnung 17 der durch die ringförmigen Netzwerke 11 begrenzten Hohlräume an der einen Seitenwand wird das zwei-lagige Ergänzungs-Raumfachwerk 4 (Fig. 7) eingebaut. In die Öffnungen 21 der durch die ringförmigen Netzwerke 11 begrenzten Hohlräume an den beiden vertikalen Seitenwände der Raumfachwerkplatte 13 werden je ein zwei-lagiges Ergänzungs-Raumfachwerk 5 (Fig. 16) eingesetzt, wie dies in Fig. 17 für die linke Seitenwand der Raumfachwerkplatte 13 veranschaulicht ist. Dort ist das zwei-lagige Ergänzungs-Raumfachwerk 5 vor dem Einbringen in die entsprechenden Öffnungen 21 an der einen vertikalen Seitenwand der Raumfachwerkplatte 13 gezeigt, d. h. also noch im Abstand von der letzteren. Jedes der beiden Ergänzungs-Raumfachwerke 5 setzt sich aus einer Reihe von Elementarbausteinen aus Stäben 6 und Knotenstücken 7 zusammen, nämlich aus viereckigen Prismen, viereckigen Prismen mit Diagonalstäben 8 und halben viereckigen Prismen (Fig. 16).
[0018] Die Öffnungen 15, 16 an der anderen schrägen Seitenwand der Raumfachwerkplatte 13 sowie an der Oberseite der Raumfachwerkplatte 13 können wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2-13 entweder mit den zwei-lagigen Ergänzungs-Raumfachwerken 1 und 3 (Fig. 6A, 6C) oder den Ergänzungs-Raumfachwerken 2 und 3 (Fig. 6B, 6C) geschlossen werden. In Fig. 18 ist die sechs-lagige Raumfachwerkplatte 13' an der Oberseite und den vier Seitenwänden im geschlossenen Zustand gezeigt (ohne Dachhaut und Seitenwandverkleidung). An der Oberseite und einer Seitenwand ergibt sich dadurch ein Sechseck-Raster, an den restlichen drei Seitenwänden ein Viereck-Raster. Auch für dieses Ausführungsbeipiel gilt der Vorteil, daß sich die Ergänzungs-Raumfachwerke (z.B. 2 und 4) überwiegend aus den gleichen Elementarbausteinen zusammensetzen wie die ringförmigen Netzwerke 11 der Raumfachwerkplatte 13 bzw. 13'. Lediglich für die Ergänzungs-Raumfachwerke 3 und 5 werden Tetraeder und Viereck-Prismen teilweise mit Diagonalstäben 8, bzw. halbe Viereck-Prismen benötigt. An der Oberseite und den Seitenwänden der Raumfachwerkplatte 13' befinden sich in der äußersten Lage die im Raster angeordneten Knotenstücke 7 jeweils in einer Ebene, sodaß an diesen Knotenstücken 7 eine Dachhaut bzw. Seitenwand-Verkleidungen befestigt werden können (nicht gezeigt).