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Schalelltragwerk.
Die Erfindung betrifft die Konstruktion weitgespannter Schalendächer sowie gewölbter Brücken und ähnlicher Tragwerke. Es sind sowohl Konstruktionen bekannt, bei denen die gewölbte Schale so stark ist, dass sie ohne Hilfe von Pfetten und Bindern die ganze Spannweite überbrückt, als auch Konstruktionen, bei denen die gewölbte Schale auf in Abständen angeordneten Bindern mit oder ohne Pfetten aufruht.
Die Erfindung stellt im wesentlichen eine Vereinigung beider Bauweisen dar. Bei dem neuen Schalentragwerk besitzt die gewölbte Schale eigene schubsichere durchlaufende Auflager, sie ist aber derart schwach dimensioniert, dass sie nur mit Hilfe der Binder die erforderliche Tragfähigkeit bekommt. Die Verbindung zwischen Schale und Binder erfolgt der Erfindung gemäss mit Hilfe von hochkantig gestellten, radial zur
Gewölbelinie verlaufenden Pfetten. Die eigenen schubsichere Widerlager zwingen die Dachschale, gewölbeartig zu wirken, wodurch die Normalkräfte dieses Schalengewölbes durch die Schale unmittelbar in die Auflager hineingeleitet werden. Sobald die Schale aus einem druekaufnahmefähigen Material besteht, so werden die Normalkräfte den oben erwähnten Verlauf in die Auflager nehmen müssen.
Damit die
Schale nicht zusammenstürzt, müssen noch die Gewölbebiegungsmomente durch die Stützkonstruktion der Binder aufgenommen werden. Die Binder nehmen auf dem Wege durch die Pfetten nicht die gesamten äusseren Kräfte auf ; ein grosser Teil dieser Kräfte wird in Form von Normalkräften durch die Schale in die Auflager der letzteren abgeleitet. Wenn z. B. die Dachschale den Verlauf der Drucklinie der ständigen Lasten hat, so werden die Binder durch das Eigengewicht überhaupt nicht belastet, da im Schalengewölbe keine Biegungsmomente entstehen können. Das ganze Eigengewicht der Schale geht dann in Form von Normalkräften durch das Gewölbe in die beiden Sehalenauflager über.
Aber auch beim Auftreten einer Einzellast geht diese nicht in voller Grösse in die Binder und Pfetten über, sondern sie ruft zunächst eine Veränderung der Form der Schale auf der ganzen Gewölbelinie hervor, der aber die Binder entgegenwirken. Da die Veränderung auf der ganzen Gewölbelinie entsteht, so entstehen auch in allen Pfetten
Gegenkräfte. Es würden diese Gegenkräfte ganz bedeutend grösser sein, wenn die Schale nicht zwischen eigenen kräftigen Auflagern eingespannt wäre. Die Kräfte, welche die Binder belasten, sind diejenigen zusätzlichen Kräfte, mit deren Hilfe die Drucklinie der äusseren Belastungen in die Linie der Dachschale hineingezwungen wird.
Die Vorteile des neuen Tragwerkes liegen darin, dass die Dachschale fast keine Biegungsmomente bekommt. Sie kann also dünn gehalten werden, was bei grossen Spannweiten wichtig ist. In die Binder kommen keine Gewölbenormalkräfte, was auch eine Ersparnis an Binderbaustoff zur Folge hat.
Die Zeichnung stellt schematisch eine Dachkonstruktion nach der Erfindung in drei Ausführungsformen dar. Fig. 1 zeigt eine eiserne Haltekonstruktion. Die Binder ruhen auf den Auflagern A und B, die gewölbeartige Schale auf den durchlaufenden Auflagern W1 und TV. Fig. 2 zeigt die Stützung der Schale durch das Auflager W1 sowie das Auflager A des Binders in grösserem Massstab. Fig. 3 stellt einen Holzschuppen dar, dessen Auflager A und B an den Fusspunkten von Säulen liegen. Fig. 4 stellt ein Eisenbetondach gemäss der Erfindung dar. Die Binder können Fachwerks-oder Rippenform haben.
Auf diesen Bindern ruhen die Pfetten und auf diesen wieder die Dachsc1Jale. In der Nähe des Wandauflagers stützt sich diese nicht auf eine Endpfette, sondern sie hat ein eigenes durchlaufendes Auflager , Ws in Form von starken Eisenbetonbalken.
Bei allen drei Ausführungsformen sind die Pfetten P als hochkantig radial zur Gewölbelinie gestellte Balken angeordnet. Ein unbedingtes Erfordernis ist die Schubsicherheit der Auflager, welche auch durch Anwendung von Zugankern H erzielt werden kann. Da die D. lchschale senkrecht zur Gewölberichtung
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Zug- und Druckkräfte übertragen muss, muss die Verbindung der Schale mit den Pfetten und der Pfetten mit den Bindern zur Übertragung beider Kr fterichtungen geeignet sein. Die Konstruktion kann sowohl in Holz, Eisen, Eisenbeton als auch in andern Baustoffen ausgeführt sein.