Stabknoten zum Verbinden mehrerer Stäbe einer Tragkonstruktion

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Stabknoten (1) zum Verbinden mehrerer Stäbe (2 bis 5) einer Tragkonstruktion zur Abstützung einer Verglasung, wobei die Endbereiche (2a bis 5a) der Stäbe (2 bis 5) in dem Stabknoten (1) zwischen zwei miteinander verschraubten Abdeckplatten (6, 7) gehalten sind und die Stäbe (2 bis 5) mit ihren Endbereichen (2a bis 5a) über jeweils zumindest einen Stirnflächenbereich (2c bis 5c) drückend aneinanderliegen, wobei dass die Wirkflächen zwischen den Abdeckplatten (6, 7) und den Endbereichen (2a bis 5a) der Stäbe (2 bis 5) formschlüssig miteinander im Eingriff stehen.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stabknoten zum Verbinden mehrerer Stäbe einer Tragkonstruktion zur Abstützung einer Verglasung, wobei die Endbereiche der Stäbe in dem Stabknoten zwischen zwei miteinander verschraubten Abdeckplatten gehalten sind und die Stäbe mit ihren Endbereichen über jeweils zumindest einen Stirnflächenbereich drückend aneinanderliegen.

[0002] Die Verglasung kann als Glaswand oder Glasdach ausgeführt sein. Die Glaswand bzw. das Glasdach setzen sich aus einer Vielzahl von einzelnen Glasscheiben zusammen, die in einem Abstand zueinander auf der Tragkonstruktion befestigt sind. Unter jedem Rand der Glasscheiben verlaufen stets Stäbe der Tragkonstruktion.

[0003] Ein derartiger Stabknoten ist beispielsweise aus der WO 96/25568 bekannt. Bei dem dort offenbarten Stabknoten werden innerhalb des Stabknotens auftretende Druckkräfte über die Flächenkontakte zwischen den aneinanderstoßenden Stäben übertragen. Zugkräfte dagegen werden über die den Stoßbereich beidseitig überdeckenden, miteinander verschraubten Abdeckplatten übertragen. Biegekräfte werden in Druck- und Zugkräften zerlegt und in der oben genannten Weise zwischen den Stäben übertragen.

[0004] Wenn bei dem vorbekannten Stabknoten die Verbindungsschrauben durch die beiden Abdeckplatten und durch die dazwischenliegenden Endbereiche der Stäbe verlaufen, lasten insbesondere bei der Übertragung von Zugkräften nahezu die gesamten Kräfte auf den Verbindungsschrauben. Die Übertragung der Zugkräfte zwischen den Stäben im Bereich der Stabknoten erfolgt mittelbar über die Verbindungsschrauben. Die Größe der übertragbaren Kräfte und damit auch die durch die Tragkonstruktion überspannbaren Weiten werden also im wesentlichen durch die Stabilität der Verbindungsschrauben begrenzt.

[0005] Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, einen Stabknoten der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die Verbindungsschrauben bei der Übertragung von Kräften über den Stabknoten entlastet werden und dadurch wesentlich größere Kräfte über den Stabknoten zwischen den Stäben übertragen werden können.

[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass die Wirkflächen zwischen den Abdeckplatten und den Endbereichen der Stäbe formschlüssig miteinander im Eingriff stehen.

[0007] Als Wirkflächen werden nachfolgenden diejenigen Oberflächen der Abdeckplatten bzw. der Endbereiche der Stäbe verstanden, die sich gegenseitig berühren. Die Wirkflächen können beispielsweise jeweils mit einer Verzahnung versehen werden, wobei die Zähne einer ersten Wirkfläche in die Zahnzwischenräume einer die erste Wirkfläche berührenden zweiten Wirkfläche eingreifen, und umgekehrt die Zähne der zweiten Wirkfläche in die Zahnzwischenräume der ersten Wirkfläche eingreifen.

[0008] Dadurch, dass die Wirkflächen erfindungsgemäß über eine Formschlussverbindung miteinander verbunden sind, werden die Druck- und Zugkräfte im wesentlichen unmittelbar über die Abdeckplatten zwischen den Stäben übertragen. Folglich werden die Verbindungsschrauben von Druck- und Zugkräften entlastet. Dies erhöht die Tragfähigkeit des Stabknotens in erheblichem Maße. Dadurch können die durch die Tragkonstruktion überspannbaren Weiten erheblich vergrößert werden. Sollen die Spannweiten jedoch nicht vergrößert werden, können statt dessen die Verbindungsschrauben entsprechend schwächer dimensioniert werden. Dies kann beispielsweise durch den Einsatz eines preisgünstigeren Schraubenmaterials erfolgen, was zu vorteilhaften Kosteneinsparungen führt. Die Stärke der Verbindungsschrauben kann aber auch durch eine Verringerung der Abmessungen der Schrauben reduziert werden, wodurch vorteilhafterweise kleinbauendere Stabknoten realisiert werden können.

[0009] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass an den Wirkflächen der Abdeckplatten Vertiefungen und an den Wirkflächen der Endbereiche der Stäbe Vorsprünge ausgebildet sind, die in die Vertiefungen formschlüssig eingreifen. Dies ist eine einfache und zugleich sehr wirkungsvolle Ausgestaltungsform der Wirkflächen mit einer Formschlussverbindung zwischen den Abdeckplatten und den Endbereichen der Stäbe. Die Vertiefungen können beispielsweise als Öffnungen und die Vorsprünge als Stifte ausgebildet sein, die in die Öffnungen formschlüssig eingreifen.

[0010] Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Vertiefungen als in die Wirkflächen der Abdeckplatten eingelassene kreisringförmige Nuten und die Vorsprünge als von den Wirkflächen der Endbereiche der Stäbe vorspringende Ringabschnitte auszubilden, die in die Nuten formschlüssig eingreifen. Die Stäbe und die Abdeckplatten stehen nach dem Nut- und Federprinzip miteinander formschlüssig im Eingriff. Auf diese Weise können die Kräfte, die im Bereich des Stabknotens wirken, besonders großflächig von den Stäben auf die Abdeckplatten und umgekehrt übertragen werden. Dadurch werden die Verbindungsschrauben besonders stark entlastet.

[0011] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Stäbe in ihren jeweiligen Endbereichen sich verjüngende Stirnflächenbereiche aufweisen, an denen die benachbarten Stäbe flächig und drückend aneinanderliegen. Über diese aneinanderstoßende Stirnflächenbereiche können die Druckkräfte von einem Stab gleichmäßig auf die benachbarten Stäbe übertragen werden.

[0012] Um eine besonders geringe Bauhöhe des Stabknotens realisieren zu können, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, eine oder beide Abdeckplatten in etwa parallel zu den Wirkflächen mehr oder weniger tief versenkt in den Endbereichen der Stäbe anzuordnen. Durch das vollständige Versenken der Abdeckplatte, die der Verglasung zugewandt ist, weist die Tragkonstruktion auch im Bereich der Stabknoten einen im wesentlichen ebenen Auflagerahmen für die Verglasung auf. Durch eine geringe Bauhöhe der Stabknoten fügen sich diese unauffällig in das Gesamtbild einer möglichst schlanken Tragkonstruktion ein.

[0013] In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Verbindungsschrauben auf der der Verglasung zugewandten Seite in der Abdeckplatte versenkt angeordnet sind. Dadurch weist die Tragkonstruktion im Bereich der Stabknoten eine ebene Auflagefläche für die Verglasung auf.

[0014] Vorteilhafterweise sind die Abdeckplatten als kreisförmige Abdeckscheiben ausgebildet. Diese sind besonders einfach herzustellen und genügen unabhängig von der Anzahl der zwischen den miteinander verschraubten Abdeckplatten gehaltenen Stäbe immer den Symmetrieanforderungen.

[0015] In dem Stabknoten sind vorteilhafterweise vier oder sechs Stäbe miteinander verbunden. Bei vier Stäben pro Stabknoten ergeben sich viereckige, mit Glasscheiben der Verglasung zu überdeckende Flächen zwischen den Stabknoten. Die Tragkonstruktion kann, beispielsweise durch sechs Stäbe pro Stabknoten, auch so ausgebildet werden, dass die Stabknoten dreieckige mit Glasscheiben zu überdeckende Flächen einschließen.

[0016] Entsprechend den jeweiligen Anforderungen liegen die Winkel zwischen benachbarten Stäben eines Stabknotens vorzugsweise im Bereich zwischen 0° und 180°. Bei einer derartig ausgebildeten Tragkonstruktion lassen sich die zu übertragenden Kräfte noch gut auf die jeweils angeschlossenen anderen Stäbe übertragen. Bei vier Stäben pro Stabknoten sind die Stäbe eines Stabknotens vorzugsweise in einem Winkel von etwa 90° zueinander angeordnet, bei sechs Stäben pro Stabknoten beträgt dieser Winkel etwa 60°.

[0017] Im folgenden wird anhand der Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Stabknoten und

Fig. 2

eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Stabknoten aus Fig. 1.

[0018] In den Fig. 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßer Stabknoten in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Der Stabknoten 1 dient zum Verbinden mehrerer Stäbe 2 bis 5 einer Tragkonstruktion zur Abstützung einer Verglasung (nicht dargestellt). Die Stäbe 2 bis 5 können als Vollmaterialrechteckprofile mit einer Breite von 40 mm und einer Höhe von 60 mm als unter Profilgrenze bis hin zu Rechteckhohlprofilen mit einer Breite von 60 mm, einer Höhe von 120 mm und einer Wandstärke von 12 mm ausgebildet sein. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel werden Vollmaterialrechteckprofile verwendet. Der Stabknoten 1 weist eine obere kreisförmige Abdeckscheibe 6 und eine untere kreisförmige Abdeckscheibe 7 auf. Die Abdeckscheiben 6, 7 sind mittels Verbindungsschrauben 8 bis 11 miteinander verschraubt. Zwischen den miteinander verschraubten Abdeckscheiben 6, 7 sind die Endbereiche 2a bis 5a der Stäbe 2 bis 5 gehalten.

[0019] An den Oberflächen der Abdeckscheiben 6, 7, die die Endbereiche 2a bis 5a der Stäbe 2 bis 5 flächig berühren, den sog. Wirkflächen, sind kreisringförmige Nuten 6a, 7a eingelassen. An den Oberflächen der Endbereiche 2a bis 5a der Stäbe 2 bis 5, die die Abdeckscheiben flächig berühren, die ebenfalls als Wirkflächen bezeichnet werden, sind von den Wirkflächen vorspringende Ringabschnitte 2b bis 5b ausgebildet, die in die Nuten 6a, 7a formschlüssig eingreifen. Die Stäbe 2 bis 5 und die Abdeckscheiben stehen somit nach dem Nut- und Federprinzip miteinander formschlüssig im Eingriff. Auf diese Weise werden die Druck- und Zugkräfte, die im Bereich des Stabknotens 1 wirken, besonders großflächig von den Stäben 2 bis 5 unmittelbar auf die Abdeckscheiben 6, 7 und umgekehrt übertragen. Dies führt zu einer erheblichen Entlastung der Verbindungsschrauben 8 bis 11, wodurch wesentlich größere Kräfte über den Stabknoten 1 zwischen den Stäben 2 bis 5 übertragen werden können. Dadurch können durch die Tragkonstruktion wesentlich größere Weiten überspannt werden, als dies mit den Stabknoten nach dem Stand der Technik bisher möglich war.

[0020] Die Stäbe 2 bis 5 weisen in ihren jeweiligen Endbereichen 2a bis 5a sich verjüngende Stirnflächenbereiche 2c bis 5c auf, an denen die benachbarten Stäbe 2 bis 5 flächig und drückend aneinanderliegen. Über diese aneinanderstoßende Stirnflächenbereiche 2c bis 5c können die Druckkräfte von einem Stab 2 bis 5 gleichmäßig auf die benachbarten Stäbe 2 bis 5 übertragen werden.

[0021] Um eine besonders geringe Bauhöhe des Stabknotens realisieren zu können, sind die Abdeckscheiben 6, 7 in etwa parallel zu den Wirkflächen versenkt in den Endbereichen 2a bis 5a der Stäbe 2 bis 5 angeordnet. Die Verschraubungen 8 bis 11 sind auf der der Verglasung zugewandten Seite in der Abdeckscheibe 6 versenkt. Durch das Versenken der Abdeckscheibe 6 in den Endbereichen 2a bis 5a der Stäbe 2 bis 5 und das Versenken der Verschraubungen 8 bis 11 in der Abdeckscheibe 6 bildet die Tragkonstruktion auch im Bereich der Stabknoten 1 einen ebenflächigen Auflagerahmen für die Verglasung.

Ansprüche

1. Stabknoten (1) zum Verbinden mehrerer Stäbe (2 bis 5) einer Tragkonstruktion zur Abstützung einer Verglasung, wobei die Endbereiche (2a bis 5a) der Stäbe (2 bis 5) in dem Stabknoten (1) zwischen zwei miteinander verschraubten Abdeckplatten (6, 7) gehalten sind und die Stäbe (2 bis 5) mit ihren Endbereichen (2a bis 5a) über jeweils zumindest einen Stirnflächenbereich (2c bis 5c) drückend aneinanderliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkflächen zwischen den Abdeckplatten (6, 7) und den Endbereichen (2a bis 5a) der Stäbe (2 bis 5) formschlüssig miteinander im Eingriff stehen.

2. Stabknoten (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Wirkflächen der Abdeckplatten (6, 7) Vertiefungen (6a, 7a) und an den Wirkflächen der Endbereiche (2a bis 5a) der Stäbe (2 bis 5) Vorsprünge (2b bis 5b) ausgebildet sind, die in die Vertiefungen (6a, 7a) formschlüssig eingreifen.

3. Stabknoten (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (6a, 7a) als in die Wirkflächen der Abdeckplatten (6, 7) eingelassene kreisringförmige Nuten und die Vorsprünge (2b bis 5b) als von den Wirkflächen der Endbereiche (2a bis 5a) der Stäbe (2 bis 5) vorspringende Ringabschnitte ausgebildet sind, die in die Nuten formschlüssig eingreifen.

4. Stabknoten (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (2 bis 5) in ihren jeweiligen Endbereichen (2a bis 5a) sich verjüngende Stirnflächenbereiche (2c bis 5c) aufweisen, an denen die benachbarten Stäbe (2 bis 5 ) flächig und drückend aneinanderliegen.

5. Stabknoten (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckplatten (6, 7) in etwa parallel zu den Wirkflächen versenkt in den Endbereichen (2a bis 5a ) der Stäbe (2 bis 5) angeordnet sind.

6. Stabknoten (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsschrauben (8 bis 11) auf der der Verglasung zugewandten Seite in der Abdeckplatte (6) versenkt angeordnet sind.

7. Stabknoten (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckplatten (6, 7) als kreisförmige Abdeckscheiben ausgebildet sind.

8. Stabknoten (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Stabknoten (1) vier Stäbe (2 bis 5) miteinander verbunden sind.

9. Stabknoten (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Stabknoten (1) sechs Stäbe miteinander verbunden sind.

Zeichnung