Bei Rohrleitungsmontagen mit hohen Anforderungen an die Festigkeit und dem Bau von Gerüsten oder Gestellen sind fast immer stabilisierende Verstrebungen erforderlich. Um die Winkeleinstellung diagonaler Stäbe genau den jeweiligen Erfordernissen anzupassen, eignen sich sogenannte Gelenkverbinder.
Wenn große Kräfte auftreten und Gewicht oder Material gespart werden soll, ist Leichtbau angesagt. Die klassische Methode sind Fachwerkkonstruktionen – jeder kennt Eisenbahnbrücken aus genietetem Stahl oder Bauwerke aus der Zeit der Weltausstellungen ab 1851, beispielsweise den Kristallpalast in London oder den Eiffelturm. Das Prinzip beruht auf Stahlträgern an den Außen- und Innenkanten der Bauwerke, die Zug- und Druckkräfte übertragen, und Streben, die der Konstruktion eine stabile Struktur geben. Die Vorteile dieser klassischen Leichtbauweise lassen sich auch auf Rohrbefestigungen übertragen.
Insbesondere im Industriebau können fachwerkähnliche Aufbauten aus Profilschienen helfen, große Stützweiten zu überbrücken, Aussteifungen zu realisieren oder Bewegungen von Tragekonstruktionen zu minimieren. Die diagonalen Stäbe übernehmen hier meist die Funktion eines Druck- oder Zugstabs. Um die Winkeleinstellung der Stäbe genau den Erfordernissen anzupassen, eigenen sich sogenannte Gelenkverbinder, die für die verschiedensten Anwendungsfälle erhältlich sind.
Mefa
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Welcher Typ für welche Anwendung?
Gelenkhalter mit Grundplatte
Auf einer rechteckigen Grundplatte, die mit Dübeln im Untergrund befestigt oder mit Montageschienen verschraubt wird, ist wahlweise längs oder quer ein Scharniergelenk angeschweißt. Dieses Gelenk verbindet die Grundplatte mit einem u-förmigen Stahlprofil, das zur Aufnahme einer Montageschiene dient (Bild 2). Mit diesem Gelenkhalter lassen sich Abstrebungen im Winkelbereich von 0 und 90° realisieren. Bei Mefa gibt es diese Produkte in zwei Grundgrößen für die Montageschienen 35 und 45 sowie für das Schwerlastsystem Centum.
Gelenkhalter für den Anschluss an Montageschienen
Bei diesem Typ gibt es statt einer Grundplatte einen Profilanschluss für die Befestigung an einer Montageschiene – ebenfalls für die Formate 35, 45 und Centum. Mit diesem Produkt lassen sich vor allem Schienenkonstruktionen aller Art realisieren (Bild 3). Auch für den Aufbau von frei stehenden Gestellen oder Gerüsten mit Streben zur Versteifung sind diese Zubehörteile ideal geeignet.
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Gelenkhalter mit Anschlusslochung
Primär für die Einzelabhängung von Rohrleitungen mit Gewindestangen gibt es diese Variante – der Gelenkhalter lässt sich hierbei entweder an Montageschienen oder auch direkt am Baugrund befestigen. Auf der anderen Seite befindet sich lediglich ein Loch zur Befestigung der Gewindestange. Ein Anwendungsbeispiel ist die Rohrleitungsmontage an schrägen Profilschienen oder entsprechenden Dach- und Bodenkonstruktionen.
Gelenkverbinder für Montageschienen
Die Verbindung zweier Montageschienen, die in beliebigen Winkeln zueinanderstehen sollen, ist ebenfalls möglich. Als einfache Variante bietet Mefa hier den flachen Gelenkverbinder für Montageschienen an (Bild 4). Mehr seitlichen Halt bietet der Profil-Gelenkverbinder, der mit zwei Winkelprofilen zur Aufnahme der Montageschienen ausgestattet ist (Bild 5). Die Schienenlage kann frei gewählt werden.
Gelenkwinkel
Schließlich gibt es noch eine Lösung für Gewindezugstäbe. Dies ist der Gelenkwinkel zur Befestigung an Montageschienen oder direkt an den Untergrund zur Abspannung mit M12-Gewindestangen (Bild 6). Biegemomente und Druckkräfte lassen sich über eine solche Konstruktion nur bedingt oder gar nicht übertragen.
Mefa
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Je nach Anwendungsfall im Innen- oder Außenbereich und abgestimmt auf die Grundkonstruktion gibt es die Gelenkverbinder mit korrosionsbeständigen Oberflächen und in Edelstahl. Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Nachrüstbarkeit: Sind nachträgliche Versteifungen einer Konstruktion oder die Aufnahme höherer Lasten durch weitere Rohrleitungen erforderlich, so lassen sich Streben und Stützen mit Gelenkverbindern problemlos nachrüsten. Voraussetzung ist eine für Profilstäbe und Zubehör geeignete Systemlösung. Bei Mefa sind die Schienensysteme 35, 45 und Centum beliebig miteinander kombinierbar.
Lösungen für runde und schiefe Wände
Schräge Dachkonstruktionen waren schon genannt. Es gibt aber noch weitere Fälle, wo Anschlüsse an die Bausubstanz in beliebigen Winkeln erforderlich sind. Gemeint sind Tunnelbauten oder Versorgungsschächte, die oft gekrümmte Wände haben (Bild 7). Eine sichere Rohrleitungsmontage ohne ein breites Sortiment an Gelenkverbindern ist hier kaum möglich.
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Ein weiterer Sonderfall sind Festpunkte für Rohrleitungen an schrägen Wänden. Hierfür hat Mefa den Festpunkt Typ A mit Gelenkhalter (Bild 8) im Angebot. Der Festpunkt wird hierbei über zwei Gelenkhalter mit dem Bauwerk fest verbunden. Dank der beliebig einstellbaren Winkel ist eine Montage an schräge Decken ebenso möglich wie an stufenförmige Deckenkonstruktionen.
Grundsätzlich ist die Dimensionierung von Abhängungen und Aussteifungen eine Frage der Festigkeitsberechnung. Sollte diese im einen oder anderen Fall für den Planer oder den Installationsbetrieb zu aufwendig werden, steht der Support der Mefa-Anwendungstechnik mit Rat und Tat zur Seite.
Bei Temperaturerhöhungen dehnen sich Rohrleitungen aus und können dabei nicht unerhebliche Schadenspotenziale entfalten. Die thermische Ausdehnung gilt es deshalb in sichere Bahnen zu lenken. Praxistipps liefert der Fachbericht „Schäden verhindern: Kontrollierte Bewegung richtig fixierter Rohre“
Dieser Artikel ist eine Überarbeitung des Artikels „Stabile Konstruktionen mit Gelenkverbindern“ von Volker Weber, erschienen in TGA 12-2018.
