Beschreibung
Die gestalterischen Wünsche von Bauherren und Architekten führen teilweise zu spektakulären Bauwerken mit hohen Anforderungen an die Planung und Fertigung. Die Verbindungstechnik ist dieser Entwicklung bislang nicht gefolgt. Für den biegesteifen Zusammenbau von Einzelteilen auf der Baustelle werden nach wie vor geschraubte Kopfplattenstöße oder Baustellen-Schweißungen verwendet. Hier setzten die Arbeiten des Forschungsprojektes an.
Der neuentwickelte SIGMA-Knoten ist eine innovative, biegesteife Steckverbindung zur Vereinfachung der Montage vorgefertigter Einzelteile auf der Baustelle. Die patentierte Montageverbindung besteht aus dem standardisierten Füll- und Aufsteckteil und ist als mechanisch bearbeitetes Element präzise herstellbar. Der Knoten überträgt ein und zweiachsige Biegung mit und ohne Normalkäfte sowie Querkräfte über Kontakt. Der für diese Art des Lastabtrages notwendige Formschluß wird durch geneigte Flächen im Inneren des Knotens erreicht. Hohlprofile mit den im Stahlhochbau bevorzugten Außenabmessungen von 40 mm bis 200 mm lassen sich mit dem Knoten biegesteif anschließen. Die hohe Präzision sowohl der Fügetechnik als auch der vorgefertigten Bauelemente ermöglichen eine problemlose Montage ohne besonderen Werkzeugeinsatz.
Der SIGMA-Knoten ist in Hohlprofilkonstruktionen ein quasi ‚unsichtbares‘ Verbindungselement und bietet sich somit besonders für den Einsatz bei gestalterisch anspruchsvollen Bauwerken an. Stellvertretend dafür sollen hier der Wohnungsbau mit Stahl, Stabwerkskuppeln oder großflächige, schlanke Stahl-Glas-Fassaden genannt werden. Neben quadratischen und rechteckigen Hohlprofile können auch I-, Hut- oder U-Profil mit dem Knoten, der immer einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt hat, problemlos verbunden werden. Die erste praktische Anwendung findet der SIGMA-Knoten beim Bau des Christus-Pavillons für die Weltausstellung EXPO 2000 „Mensch-Natur-Technik“ in Hannover.
Nach der zeitlich befristeten Nutzung des Pavillons ist eine spätere Umsetzung von Kreuzgang und Kirche für das Kloster Volkenroda in Thüringen vorgesehen. Gerade hierfür ist der SIGMA-Knoten prädestiniert. Er ermöglicht eine einfache De- und anschließende Remontage der Bauteile.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V.
Veröffentlichung:
2000
Autoren:
Ing. E. Rüter, Dr.-Ing. R. Grube, Dipl.-Ing. S. Landskröner