Hauptverbindungsknoten der LSTK-Konstruktion

Der Bau von Metallbauwerken nach der LSTK-Technologie gewinnt zunehmend an Beliebtheit. Er zeichnet sich durch schnelle Montage und die Inbetriebnahme eines vollständig einsatzbereiten Bauwerks aus. Er besitzt einen hohen Grad an Brand- und Umweltsicherheit. Beim Bau von Rahmen nach der LSTK-Technologie werden folgende Profilarten verwendet:

• U-förmige;
• C-förmige;
• Z-förmige;
• Hutprofile (PSch-förmige). Das U-förmige Profil gehört zum Führungstyp. Für die Herstellung wird hochfester verzinkter Stahl verwendet. Er widersteht Korrosion erfolgreich. Im fertigen Zustand ist das U-förmige Rahmenelement stets langgestreckt. Es bildet die Grundlage für die gesamte schnell errichtete Konstruktion. Am U-förmigen LSTK-Profil werden die Stützprofile befestigt. Typgrößen des U-förmigen Profils:
• Dicke: von 0,8 bis 2 mm;
• Breite: 100, 150, 200 mm;
• Höhe: 42 mm. Knoten aus C-Profilen (C-förmiges Profil) gehören zum Stütztyp. Wie das U-förmige Profil sind sie unperforiert. Sie besitzen eine Verstärkung. Dafür sind Verstärkungsrippen vorgesehen. Die Befestigung der LSTK-Elemente aus Stütz- und Führungsprofil erfolgt gleichzeitig. Die Stützprofile sind hohen Belastungswerten ausgesetzt, daher müssen Elemente mit ausreichender Festigkeit gewählt werden, damit sie als Dach-, Wand- und Deckenkonstruktionen der LSTK zuverlässig sind. C-förmige Profile lassen sich äußerst leicht montieren. Die Knoten von LSTK-Bauwerken werden üblicherweise gerade aus diesem Profiltyp hergestellt. Die Hauptelemente sind Fachwerkträger und Stützen, die mit einem optimalen Abstand von 4,2 m aufgestellt werden sollten.

Stahlleichtbauprofile werden mithilfe einer speziellen Platte verbunden. Das ist ein Stahlblech mit einer Dicke von 8 mm. Zu dieser Methode greift man bei der Befestigung von Fachwerkträgern, Stützen, Balken und anderen Rahmenelementen. Im Querschnitt des Rahmens sind mehrere Knoten vorhanden. Der erste Knoten sorgt für die zuverlässige Befestigung der Stütze am monolithischen Fundament:

• Die Profile werden mit Schrauben an ein geschweißtes Formteil gestoßen. Dieses wird mit Ankern am Stahlbetonfundament befestigt;
• Die Hauptbauteile des Rahmens werden mit Stahlplatten von 8 mm Dicke befestigt. Das Stahl-C-förmige LSTK-Profil hat folgende Typgrößen:
• Dicke: von 0,8 bis 2 mm;
• Breite: 100, 150, 200 mm;
• Höhe: 45 mm. Das Hutprofil (PSch-Profil) wird für die Fassadenlattung verwendet. Es ist leicht, mit Markierung ausgestattet und bietet maximalen Komfort bei der Montage:
• Dicke: von 0,5 bis 1,5 mm;
• Höhe: 25 mm, 45 mm. Es werden glatte und perforierte Ausführungen (Thermoprofile) verwendet.

Es gibt verschiedene Varianten für die Ausführung der Befestigung. Es sind mehrere Befestigungsarten für den Rahmen und die LSTK-Elemente vorgesehen:

• geschweißt;
• geklebt;
• verschraubt. Die beliebteste und gefragteste Variante ist Schraube-Mutter oder selbstschneidende Schrauben. In der Projektdokumentation wird stets angegeben, wie die Zuverlässigkeit der Montage des Rahmens und der Elemente zu gewährleisten ist. Die Wahl erfolgt unter Berücksichtigung der Besonderheiten des LSTK-Knotens und der Festigkeitsanforderungen für die konkrete Konstruktion. Um ein zuverlässiges, langlebiges und sicheres Bauwerk zu erhalten, muss man genau wissen, in welchem Fall welche Befestigungsart anzuwenden ist. Die Entscheidung wird unter Berücksichtigung der wichtigsten Nuancen der Verschraubung für den LSTK-Bausatz getroffen:
• konstruktive Besonderheiten des Bauwerks, mögliche Verformungen, Ermittlung von Schwachstellen des Rahmens;
• Festigkeit des Balkens;
• zusätzliche Belastungen durch die Umwelt (Windböen, Schnee);
• Berücksichtigung der numerischen Kennwerte des konischen Querschnitts.

Das Schweißen an den Verbindungsknoten von Bauwerken nach der LSTK-Technologie wurde nach umfassenden Untersuchungen dieser Frage zugelassen. Sie brachten ein positives Ergebnis. Es wurde festgestellt, dass dies der optimale Verbindungstyp ist, wenn Befestigungen ohne Verschmelzen der Montagelöcher und ohne Porenbildung geschweißt werden müssen. Erreicht wird dies dadurch, dass die Elektroden einen ausreichend kleinen Querschnitt haben. Wichtiger Hinweis: Alle Arbeiten dürfen nur von Arbeitern durchgeführt werden, die eine entsprechende Ausbildung durchlaufen und eine Zulassung erhalten haben. Zudem können Sie werksseitig einen Bausatz wählen, bei dem die Knoten bereits im Werk vorgeschweißt und in dieser Form in den Bausatz aufgenommen und direkt zur Baustelle für die anschließende Montage der Konstruktion geliefert werden. In diesem Fall werden alle Schweißarbeiten fachgerecht durchgeführt. Ihre Qualität liegt auf maximalem Niveau.

Die Befestigung der Komponenten eines schnell errichteten Bauwerks erfolgt in manchen Fällen nach der Verklebungsmethode. Im modernen Bauwesen gilt sie als veraltet. Die Technologie ist aus dem Gebrauch gekommen. Die Methode stammt ursprünglich aus der Luftfahrtindustrie, da die Verbindung stets gleichmäßig über die gesamte Oberfläche der Konstruktion verteilt ist. LSTK-Knoten sind fertige Bauelemente, Wandpaneele, Decken, Dachbinder usw. Diese Arbeiten dürfen nur von professionellen Arbeitern mit Erfahrung und Fachwissen durchgeführt werden, wenn es sich um 2- bis 3-geschossige Bauwerke handelt.

In den meisten Fällen wird die Schraubbefestigung angewendet. Das ist eine zuverlässige und praktische Befestigungsart für LSTK-Konstruktionselemente. 2 Arten von Verbindungsmitteln:

• kombinierte Nieten;
• selbstschneidende Schrauben. Selbstschneidende Schrauben sind Schrauben mit Bohrspitze und speziellem Gewinde. Durch die Verwendung solcher Verbindungsmittel erhalten Sie eine zuverlässige, feste und langlebige Befestigung der LSTK-Konstruktionselemente. Der Grad der Steifigkeit ist außerordentlich hoch. Die Schrauben werden in vorab im Werk vorbereitete technologische Löcher eingedreht. Bereits in der Projektierungsphase können bestimmte Schwierigkeiten bei den Berechnungen auftreten. Um Probleme zu vermeiden, wenden Ingenieure aktuelle internationale oder europäische Normen an, die für LSTK-Konstruktionen gelten. Die europäischen Normen sind strenger. Ihre strikte Einhaltung stärkt die Konstruktion sofort. Zusammen mit selbstschneidenden Schrauben werden kombinierte Nieten (Blindnieten) verwendet. Das ist ein Stahlschaft mit einem Korpus aus hochwertigem Stahl.

Schnell errichtete Bauwerke nach der LSTK-Technologie werden aus hochfesten verzinkten Balken, Thermoprofilen und Profilen gebildet. Der gesamte Rahmen lässt sich nach Anleitung recht schnell montieren, wenn es sich um ein eingeschossiges Gebäude handelt. Handelt es sich um 2 bis 3 Stockwerke, ist es besser, eine erfahrene Baubrigade zu beauftragen. Der Hersteller versieht alle Elemente mit einer Kennzeichnung auf jedem der Bestandteile des zukünftigen Gebäudes. Verschiedene Knoten haben einen unterschiedlichen Aufbau. Verbindungsknoten der LSTK-Stützen mit dem Fundament (Erster Knoten):

• Stahlbetonfundament;
• Stützelement der Stütze;
• Schraube, gemäß den konstruktiven Anforderungen des jeweiligen Projekts;
• Fundamentschraube;
• Stütze, hergestellt aus hochfestem verzinktem Profil;
• Z-förmiges Wandprofil. Verbindungsknoten des Sockels oder der Umfassung (2. Knoten):
• Profilblech PS-20; 2;
• Folie oder Membran zum Windschutz;
• Dämmstoff (meist Mineralwolle);
• Wärmeisolierung;
• tragendes Z-förmiges Profil;
• Sockelleiste;
• Profilblech (PS-8; 8);
• Feuchtigkeitsschutzfolie;
• Stützleiste des Sockels;
• Feuchtigkeitsschutzfolie;
• tragende Stütze;
• Stützelement der Stütze;
• Stahlbetonfundament. Dachtragwerk (3. Knoten):
• Untergurt (Basis des Fachwerkträgers nach LSTK-Technologie);
• Obergurt;
• Knotenblech;
• Diagonalstrebe;
• Blechlasche;
• tragendes Z-förmiges Profil für das Dach;
• Schraube gemäß Projektdokumentation. Firstpunkt- und Dämmkonstruktionsknoten (4. Knoten):
• Dachbinder;
• tragendes Z-förmiges Profil für das Dach;
• Profilblech (PK-44,57,75; 4);
• Dampfsperrfolie;
• Dämmstoff (meist Mineralwolle);
• Z-förmiges Profil, entferntes Typs;
• Wärmeisolierung;
• Feuchtigkeitsschutzfolie;
• Profilblech (PK-20, 35;10);
• Firstleiste. Traufknoten (5. Knoten):
• Dachbinder;
• Rahmenstütze;
• Z-förmiges Wandprofil;
• Z-förmiges Dachprofil;
• Profilblech (PK-44, 57, 75; 6);
• Dampfschutzmembran oder -folie;
• Profilblech (PS-8; 8);
• Z-förmiges Profil, entfernter Typ;
• Wärmeisolierung;
• Windschutzmembran;
• Profilblech (PS-20: 13);
• Feuchtigkeitsschutz;
• Profilblech (PK-20; 35;15);
• Wasserableitung vom Dach;
• Dachrinne. Verbindungsknoten von Fachwerkträger und Stütze der LSTK (6. Knoten):
• Stütze im Metallrahmensystem;
• Dachbinder (Untergurt);
• Dachbinder (Obergurt);
• Diagonalstrebe;
• Knotenblech;
• Z-förmiges Dachprofil;
• Z-förmiges Wandprofil;
• Schraube gemäß Projektdokumentation. Verbindungsknoten der LSTK-Stützen mit dem Fundament (7. Knoten):
• Stahlbetonfundament;
• Stützelement vom Stütztyp;
• Schraube gemäß Projektdokumentation;
• Spezialschraube für das Fundament;
• tragende Stütze;
• Z-förmiges Wandprofil. Verbindungsknoten von Dachbalken und Stützen (8. Knoten):
• tragende Stütze;
• Dachbalken;
• Z-förmiges Dachprofil;
• Z-förmiges Wandprofil;
• Schraube gemäß Projektdokumentation;
• Verbindungsblech.

U-förmiges Profil — Führungselement des LSTK-Rahmens, das als Basis für die Stützprofile dient. C-förmiges Profil — Stützprofil mit Verstärkungsrippen, aus dem Fachwerkträger und Stützen des Rahmens gebildet werden. Z-förmiges Profil — tragendes Profil, das in Wand- und Dachknoten der LSTK verwendet wird. Hutprofil (PSch-Profil) — leichtes Profil für die Fassadenlattung, erhältlich in glatter und perforierter (Thermoprofil) Ausführung. Knotenblech — Verbindungselement, das Diagonalstreben und Gurte des LSTK-Dachbinders zusammenhält. Diagonalstrebe — diagonales Element des Dachbinders, das die Steifigkeit der Konstruktion erhöht.