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Pfettenloses Eisellbeton-Tonnendacb.
Die Erfindung betrifft ein Tonnengewölbe (z. B. für Dach-oder Brückenkonstruktionen) aus Eisenbeton, das mit Bindern, aber ohne Pfetten, ausgestattet ist.
Es ist bekannt, ein Tonnendach ohne Binder so auszubilden, dass die Mittellinie des Querschnittes mit der Stützlinie für Eigengewicht zusammenfällt. Dabei müssen die gesamten vom Dach abgegebenen vertikalen und horizontalen Kräfte durch die Kämpfer aufgenommen werden, weshalb dicse verhältnis-
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überhöht ist.
Bei einem Dach dieser Art lassen sieh zwar die Kämpfer schwächer halten, besonders wenn. wie bei halbelliptiseher Form der Mittellinie des Querschnittes, die Endtangenten dieser Mittellinie lotrecht sind, was aber die erforderliche Dicke des Daches anbetrifft, so wirkt das Abweichen dieser Mittellinie von der Stützlinie für Eigengewicht im Sinne einer Vergrösseruing derselben. weil ein Dach lieser Art schon durch sein Eigengewicht auf Biegung beansprucht wird.
Bekannt ist ferner, Tonnendächer von beliebiger Querschnittsform unter Verwendung von Bindern und Pfetten herzustellen. Dabei werden das Eigengewicht und sonstige Lasten von dem Dach auf die Pfetten und von diesen auf die Binder übertragen, wobei die Pfetten auf Biegung beansprucht werden.
Diese Konstruktionsartgestattetgrössere Spannweiten als die obenerwähnten pfettenlosen Konstruktionen, hat jedoch den Nachteil, dass sich ein schweres und teures Dach ergibt.
Die vorliegende Erfindung beruht tif der Erkenntnis, dass es bei Dächern mit Bindern auch ohne Verwendung von Pfetten möglich ist, die vertikalen Lasten sowie den Horizontalschub des Gewölbes den Bindern zuzuleiten, u. zw. dadurch, dass die Dachhaut als Membran über die Binder gespannt wird nd eine gegenüber der Stützlinie für Eigengewicht überhöhte Querschnittslinie erhält.
Diese Anordnung hat zur Folge, dass die Drucklinien nicht mehr, wie bei den zuerst erwähnten, binderlosen Dächern der
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des Fehlens von Pfetten selbst bei grossen Spannweiten und bei grossen Binderabständen die Dicke des Daches ausserordentlich gering sein, viel geringer, als es sonst bei Tonnendächern aus Eisenbeton notwendig i, t. Das Abweichen von der Stützlinie für Eigengewicht hat also hier, wo Biegungsbeanspruchungen nicht
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überhaupt kein Schub vorhanden, so dass Kämpfer entbehrlich sind.
Durch Vereinigung von Tonnendächern, die nach der Erfindung ausgebildet sind, in der Weise, dass sie einander durchdringen, können Dachgewölbe (z. B. bei Durchdringung von zwei Tonnen Kloster-
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gewölbes mit qiadratischem oder rechteckigem Querschnitt, je nachdem ob die beiden Tonnen gleiche oder verschiedene Querschnittskurven haben) erhalten werden, die eine erheblich grössere Spannweite aufweisen als die bisherigen Dachgewölbe, weil sie im Gegensatz zu diesen so herstellbar sind (durch Wahl geeigneter Querschnittskurven mit vertikalen Endtangenten), dass der Horizontalschub und die vertikalen Lasten nur auf die Ecksäulen des zu überdachenden Raumes übertragen werden, dass also auf die Seitenwände keinerlei Schub ausgeübt wird.
Die Spannweite derartiger Klostergewölbe ist beschränkt durch die Grösse der an den Graten auftretenden Schubspannungen. Will man grössere Spannweiten überdachen, dann empfiehlt es sich, an Stelle der einfach gekrümmten Tonnenfläche, die durch Rückung einer Geraden auf der erfindungsgemäss gewählten Querschnittskurve entsteht, doppelt gekrümmte Flächen zu benützen, die dadurch entstehen, dass man die erfindungsgemäss gewählte Querschnittskurve anstatt auf einer geraden Leitlinie auf einer gekrümmten wandern lässt. Die so entstehenden Dachflächen sind Klostergewölbe mit doppelt gekrümmtenRückungsflächen.
Das über die Vereinigung erfindungsgemäss ausgebildeter Tonnendächer Gesagte gilt in erhöhtem Masse für einander durchdringende Dächer mit doppelt gekrümmten Rückungsflächen.
Benützt man für die Leitlinie eine wesensgleiche Kurve wie die erfindungsgemäss gewählte Querschnittskurve, dannentstehteine Dachfläche ohne Grate, die von einer kreisförmigen oder einer elliptischen Kuppel im Scheitel nach den Kämpfern hin allmählich in einen quadratischen, bzw. rechteckigen Querschnitt übergeführt wird. Diese Dachfläche ist ein Sonderfall des Klostergewölbes mit doppeltgekrümmten Rückungsflächen, bei welchem jedoch keine Grate entstehen. Das über das Klostergewölbe mit doppelt gekrümmten Rückungsflächen Gesagte gilt in gleicher Weise auch für diese Dachfläche.
Fig. 1 zeigt schematisch ein über Binder gespanntes, einfach gekrümmtes Tonnendach a. Die Mittellinie b des Querschnittes der Dachhaut ist gegenüber der (strichpunktiert gezeichneten) Stützlinie c für Eigengewicht überhöht, u. zw. so, dass ihre Endtangenten lotrecht sind, wodurch Kämpfer entbehrlich werden.
Fig. 2 zeigt schematisch die Überdachung eines Raumes von quadratischem Grundriss durch ein Klostergewölbe, das aus zwei einander senkrecht durchdringenden Tonnendächern al und a2 besteht, bei denen die Mittellinien des Querschnittes einander gleich sind und der Mittellinie des Querschnittes des Tonnendaches nach Fig. 1 entsprechen.
Fig. 3 stellt schematisch ein Dach mit doppelt gekrümmter Fläche d dar, die durch Rückung einer die Mittellinie des Querschnittes darstellenden Kurve e auf einer von einer Geraden abweichendenLeitkurve f entstanden ist. Die Kurve e ist gegenüber der (strichpunktiert gezeichneten) Stützlinie g für Eigengewicht so überhöht, dass ihre Endtangenten lotrecht sind.
Fig. 4 veranschaulicht schematisch die Überdachung eines Raumes von ungefähr quadratischem
Grundriss durch ein Klostergewölbe, das aus zwei einander senkrecht durchdringenden Dächern von der Form doppeltgekrümmter Flächen d1 und d2 besteht, bei denen die Mittellinien des Querschnittes einander gleich sind und der Mittellinie des Querschnitts des in Fig. 3 daigestellten Daches entsprechen.
Fig. 5 und 6 zeigen ein einfach gekrümmtes Tonnendach a, das der schematischen Fig. 1 entspricht, das Dach ist über Binder n gespannt. Die Mittellinie b des Querschnittes der Dachhautistgegenüber der
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(Pfettenwirkung), so müssten Biegungsspannungen von einer Grösse auftreten, die der Beton nicht auszu- halten imstande wäre.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Pfettenloses Eisenbeton-Tonnendach mit Bindern zur Aufnahme des Gewölbesehubes, dadurch
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für Eigengewicht derart überhöhte Querschnittskurve (b) anweist, dass ein Teil der wagreehten Schub- kräfte des Gewölbes und die gesamten lotrechten Lasten allmählich in tangentialer Richtung auf die Binder (n) zu übertragen werden.