Knotenpunktanschlüsse

Knotenpunktanschlüsse, bei eisernen Fachwerkkonstruktionen die Verbindung der ein Fachwerk zusammensetzenden Stäbe an ihren Vereinigungspunkten (Knotenpunkten). Dieselbe kann entweder gelenkförmig oder seit ausgeführt werden. Ueber erstere s. Bolzenverbindung.

Die festen, durch Vernietung hergestellten Knotenpunktanschlüsse bilden bei unsern europäischen Fachwerkkonstruktionen die Regel. Allerdings steht diese Ausführung im Widerspruch mit den Annahmen der gewöhnlichen Fachwerktheorie, die gelenkförmige Knotenpunkte voraussetzt. Zu den nach dieser Theorie berechneten Spannungen der Fachwerkstäbe (Primärspannungen, Systemspannungen) kommen deshalb auch infolge der festen Knotenpunktverbindungen noch gewisse Neben(Sekundär-)spannungen (s.d.), und es ist Aufgabe des Konstrukteurs, durch zweckentsprechende Anordnungen der Stabquerschnitte und der Knotenpunktanschlüsse diese Nebenspannungen möglichst herabzusetzen oder wenigstens in gewissen Grenzen zu halten. Es lassen sich übrigens auch durch Bolzengelenke infolge des im Gelenk auftretenden Reibungswiderstandes Nebenspannungen nicht ganz vermeiden.

Die Verbindung der Stäbe in den Knotenpunkten hat so zu erfolgen, daß der Kräfteausgleich möglichst ohne Erzeugung von Biegungs- oder Torsionsmomenten stattfindet. Es sollen[530] sonach die Schwerachsen sämtlicher Stäbe eines ebenere Fachwerks in einer Ebene liegen; einseitig an die Gurtungen angeschlossene Wandstäbe sind bei größeren Stabkräften und insbesondere bei offenen Brücken unbedingt zu vermeiden. Hat der Gurt nur ein Siebblech, so sind die Ausfachungsstäbe mittellinig an dieses anzuschließen. Flachstäbe sind daher entweder doppelt anzuordnen oder mittels beiderseitiger Laschen mit dem Stehbleche zu verbinden (Fig. 2). Bei Doppelgurten können die geteilten Stäbe einseitig an jedes der beiden Gurtstehbleche befestigt, werden, jedoch müssen; dann die beiden Stabhälften abgestrebt oder die beiden Stehbleche bezw. Knotenbleche an der Anschlußstelle durch eine Absteifung verbunden sein. Die Schwerachsen sämtlicher in einem Knotenpunkte zusammentreffender Stäbe sollen sich aber auch womöglich in einem Punkte schneiden, damit für alle Belastungsfälle ein Kräfteausgleich ohne Hervorrufung von Knotenpunktmomenten stattfindet. Dieser Bedingung kann aber bei unsymmetrischen Gurtformen, deren Querschnittsveränderung mit einer Verschiebung der Schwerachse verbunden ist, nicht entsprochen werden. In diesem Falle soll der Schnittpunkt der Achsen der Ausfachungsstäbe so gelegt werden, daß für deren Größtspannungen, d.i. auch für den größten Unterschied der Gurtstabkräfte, annähernd ein Kräftegleichgewicht erzielt wird. Im übrigen gelten für die genieteten Knotenpunkte die Regeln über Nietverbindungen (s.d.). Man kann, bei den genieteten Knotenpunkten zwei Anordnungen unterscheiden: 1. Die unmittelbare Verbindung der in einem Knotenpunkte zusammentreffenden Stäbe; 2. die Verbindung dieser Stäbe mit Hilfe von Anschlußplatten oder sogenannten Knotenblechen. Die erste Anordnung wird im allgemeinen nur bei kleinen Stabquerschnitten oder dort möglich sein, wo ein durchgehender Stab (Gurtung eines Fachwerkträgers) aus einem Querschnitt mit entsprechend breitem Siebblech gebildet ist, an das die Ausfachungsstäbe angeschlossen werden können (Fig. 1 und 2); diese Verbindungsweise findet sich ausnahmslos bei den älteren Gitterträgern angewendet, woselbst infolge der mehrfachen Strebensysteme die einzelnen Gitterstäbe nur schwachen Querschnitt haben und daher die zu ihrer Beteiligung nötige Nietenzahl leicht an den Gurtstehblechen untergebracht werden kann. Bei Fachwerkträgern mit stärkerem Querschnitt der Ausfachungsstäbe erfordert, aber der direkte Anschluß breite Stehbleche, was mit Rücksicht auf eine gleichmäßige[531] Spannungsverteilung in den Gurtungen nicht zweckmäßig ist und in den gedrückten Gurten zu Ausbeutungen des Stehblechs führen kann. Die Anordnung von Knotenblechen wird überall dort notwendig, wo keine oder nicht genügend breite Stehbleche zum Anschlusse vorhanden sind. Diese Knotenbleche werden an den Knotenpunkten an die Stelle der Stehbleche eingesetzt und mit diesen durch Stoßlaschen verbunden (Fig. 3 und 4) oder sie werden (bei Doppelgurten) auch einseitig an die Stehbleche angelegt (Fig. 5) und dienen dann meist auch als Decklaschen für die Stöße der Stehbleche oder andrer Teile des Gurtungsquerschnitts. Die Knotenbleche haben den Vorteil, daß die von den einzelnen Stäben übertragenen Kräfte sich gewissermaßen im Knotenbleche ausgleichen und, da dieses gegenüber dem Gurtungsquerschnitt immer eine Verstärkung aufweisen wird, daß hier die lokalen Spannungen an den Anhaftestellen der Ausfachungsstäbe, die sogenannten Knotenpunktspannungen, wesentlich herabgemindert werden. Weiters wird der Vorteil erreicht, daß sämtliche Stäbe an den Knotenpunkten endigen können, sonach in der Fabrik fertigzustellen sind, wodurch die Nietarbeit an der Baustelle eingeschränkt wird. Allerdings wird für die Bildung der Knotenpunkte ein etwas größerer Materialaufwand notwendig, derselbe läßt sich aber durch sparsame Begrenzung der Knotenbleche, durch Ausrundung der Ecken (Fig. 3), was auch oft aus Schönheitsrücksichten gemacht wird, herabmindern. Siebblech und Knotenblech müssen entsprechende Stärke erhalten, um bei doppelschnittigem Nietanschluß keinen zu großen Laibungsdruck in den Nietlöchern zu erfahren. Bei größeren Trägern und demzufolge stärkeren Querschnitten empfiehlt sich aus diesem Grunde die Anordnung doppelter Stehbleche, welche, auch die Anordnung doppelter Knotenbleche zur Folge hat (Fig. 4). Im übrigen wird die Einzelanordnung der Verbindung durch die Querschnittsform der Stäbe, insbesondere der Gurtungen, durch die Austeilung der Stöße in den die Gurtung zusammensetzenden Teilen, durch den Anschluß der Querträger u.s.w. bestimmt.