AT154801B - Tragwerk für Decken, Dächer u. dgl. - Google Patents

Description

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  Tragwerk für Decken, Dächer u. dgl. 



   Die Erfindung betrifft ein Tragwerk für Decken, Dächer u. dgl. aus einander   kreuzenden   Trägerscharen und Unterstützungen und besteht darin, dass die   Unterstützungen   in zu den Trägern schräg verlaufenden Verbindungslinien angeordnet sind und dass diese Linien Rostbereiche umschliessen, in denen die Balkenabschnitte schräg zu den genannten Linien verlaufen und verschiedene Länge besitzen. 



   Es sind bereits Tragwerke bekanntgeworden, bei welchen die   Balkenabschnitte   verschiedene Länge besitzen, jedoch verlaufen die Balken bei diesen Ausführungen entweder zwischen schweren Hauptträgern oder voll ausbetonierten Stützenbereichen, so dass der Baustoffaufwand gegenüber einem auf Stützen ruhenden Tragwerk ein erheblich grösserer ist, ohne dass eine Verbesserung der statischen Beanspruchung erzielt wird. Demgegenüber erfordern die gemäss der Erfindung entlang den schräg zu den Trägern verlaufenden Verbindungslinien vorgesehenen Unterstützungen nur einen geringen Baustoffbedarf und bewirken gleichzeitig eine wesentliche Verkleinerung der Biegungsmomente im Tragwerk selbst, so dass diese nur einen Bruchteil der bei Tragwerken der gewöhnlichen Art auftretenden durchschnittlichen Momente betragen.

   Dieser Unterschied ist darin begründet, dass beim erfindungsgemässen Tragwerk die Kräfte nicht nur in zwei Richtungen geleitet, sondern die Feldmomente teilweise durch negative Momente, wie bei voller Einspannung, vermindert werden. 



   Insbesondere wird durch die erfindungsgemässen am oberen Stützenende angeordneten Platten, welche die Stützen vorzugsweise mit den Unterflächen der benachbarten, durch die Verbindungslinien begrenzten, kürzesten Balkenabschnitte verbinden, eine Art Gewölbewirkung in bezug auf die Kräfteverteilung erzielt. 



   Als Baustoff für das erfindungsgemässe Tragwerk kann sowohl Eisenbeton als auch Stahl oder Holz dienen. Im Rahmen der Erfindung können ferner Hohlkörper zur Ausfüllung der Balkenfächer und bereits vor der Herstellung des Tragwerkes erzeugte Fertigstücke für die je von den Verbindungslinien umgrenzten Deckenteile verwendet werden. 



   Das Tragwerk nach der Erfindung ist auf der Zeichnung durch mehrere Ausführungsbeispiele veranschaulicht. In den Fig. 1, 2 und 3 ist je eine grundsätzliche Lösung für die räumliche Anordnung der Stützen und der deren oberes Ende mit den Tragbalken verbindenden Tragorgane eines ausgedehnten Deckentragwerkes dargestellt. Es zeigen ferner die Fig. 4-11 verschiedene Ausbildungweisen der Tragorgane in Verbindung mit den Stützen einerseits und der Decke anderseits im Schnitt, die Fig.   12-14   die Verwendung von Hohlkörpern und die Fig. 15 und 16 die Verwendung von vor der Herstellung des Tragwerkes erzeugten Teilen des Balkenrostes für die Decke. Fig. 17 veranschaulicht eine weitere   Anwendungsmöglichkeit   des Erfindungsgegenstandes innerhalb des Bereiches eines ausgedehnten   Decken-bzw. Dachtragwerkes.   



   Fig. 1 zeigt eine Grundrissausteilung gemäss der Erfindung mit zwei sich kreuzenden Scharen gleichartiger Tragbalken D, E, F, die parallel zu den Umfassungen A und B verlaufen. In der Gebäudeecke   C,   längs den Raumbegrenzungen und im Inneren des Bauwerkes sind an ihren oberen Ende mit Kragarmen I' (in der Figur durch Doppellinien bezeichnet) versehene Stützen H auf schräg zu den Trägern verlaufenden Linien X, den Verbindungslinien angeordnet. Diese Linien umschliessen Balkenrostbereiche, in denen die Balkenabschnitte D, E, F verschiedene Länge besitzen.   Die Stützen   können innerhalb des gesamten Bereiches des Tragwerkes sowohl symmetrisch als auch unsymmetrisch ver- 

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 teilt sein (letzteres z. B. in Fig. 1 dargestellt).

   Wegen der in der Praxis vorkommenden,   unregelmässig   begrenzten Grundrisse und den durch den Verwendungszweck des Gebäudes bedingten Anforderungen an die Austeilung der Stützen u. dgl. wird die unsymmetrische Verteilung der Stützen indessen die meist anzuwendende sein. 



   Der kürzeste Balkenabschnitt E, der für den längsten Balken D ein elastisches Auflager bildet, wird mit gegenüber den übrigen Balken verstärktem Querschnitt   ausgeführt,   so dass dadurch eine erhebliche Verringerung der Feldmomente in den zuerst genannten Balken bewirkt wird. 



   Die auf den Linien X zwischen den Kragarmenden zweier Stützen liegenden Rostknoten Q können ohne unmittelbare Unterstützung bleiben. 



   Schnitt   II   (Fig. 4), in der Fig. 1 ist gleichlaufend mit einer Schar von Tragbalken nahe der auf der Raumbegrenzung B angeordneten Stütze H geführt, von welcher Kragträger l'in Richtung der beiden Auflagerlinien X ausgehen. Schnitt   Il-11   (Fig. 5 und 6) in der Fig. 1 ist innerhalb des Tragwerkes nahe einer Stütze H mit gekreuzten Kragträgern   l'geführt.   Die Kragträger erstrecken sich in beiden Füllen bis zum nächsten auf der Linie X liegenden Rostknoten Y. 



   Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführungsweise, bei welcher die Tragbalken   D, E,   F und die Auflagerlinien X ebenso wie beim Tragwerk nach Fig. 1 verlaufen, jedoch die mit gekreuzten Kragarmen L (in der Figur durch Doppellinien bezeichnet) versehenen Stützend in den Linien X nicht unter, sondern zwischen Rostknoten des Tragwerkes stehen, so dass die Kragarme kürzere Länge als im Fall der Säulenanordnung nach Fig. 1 erhalten und zwischen den Stützen K weitere einfache Stützen M ohne Kragarme nötig werden. 



   Die Ausbildung der die Stützen K mit der Decke G verbindenden Tragorgane, Kragarme L und Unterplatten 0 ist durch die Fig. 7 und 8 veranschaulicht, die einem gleichlaufend mit den Tragbalken geführten Schnitt   III-III   (Fig. 2) entsprechen. 



   Fig. 3 zeigt eine weitere, abgeänderte Ausführungsweise, bei welcher Tragbalken und Auflagerlinien ebenso wie bei den vorher beschriebenen Tragwerksausführungen verlaufen, jedoch die in den Linien X angeordneten einfachen Stützen M an Stelle von Kragarmen an ihrem oberen Ende quadratische, mit ihren Ecken unter den nächsten Rostknoten Y liegende Unterplatten N tragen, welche an ihren vier Rändern aufwärts gebogen und in Oberplatten G übergeführt sind, wodurch die Rostknoten Y balkenartig miteinander verbunden sind und die Tragorgane mit den Oberplatten ein Z-förmiges, verdrehungssteifes Profil bilden. Die oberhalb der Unterplatte verlaufenden, bis zur Stütze reichenden Enden der Tragbalken übernehmen in diesem Fall die Rolle der Kragträger der AUEführungen nach den Fig. 1 und 2. 



   Die Ausbildung der Tragorgane der Stützen M veranschaulichen die Fig. 9,10 und 11, von welchen die erstere einem zwischen zwei Stützen M gleichlaufend mit einer   Trägerseh ar   geführten Schnitt IV-IV in Fig. 3, die beiden letzteren einem nahe einer Stütze M diagonal zu einer Trägerschar gelegten Schnitt   V-V   in der Fig. 3 entsprechen. 



   Die Fig. 1,2 und 3 lassen erkennen, dass durch die Linien X, entlang welchen die Stützen H, K und M mit ihren Tragorganen angeordnet sind, das Tragwerk in Bereiche unterteilt wird, die kurze   Eckbalken   E,   Zwischenbalken   F von mindestens doppelter und Diagonalbalken D von mindestens dreifacher Länge der Eckbalken E enthalten. 



   Die Überdeckung erfolgt teils durch obere Deckenplatten G, teils aber auch durch untere Deckenplatten N bzw. 0, welche mittragende und stützende Bestandteile des Tragwerkes bilden. Die Deckenplatten bilden mit den Balken einen einheitlichen   Körper ;   die letzteren können indessen, wie bereits angegeben, ausser aus Beton auch aus Eisen oder Holz bestehen. Der über den Unterplatten befindliche Hohlraum wird zweckmässig mit Füllstoffen bis zur Fussbodenebene aufgefüllt. 



   Fig. 4, entsprechend dem Schnitt   II   der Fig. 1, zeigt die Stütze H mit dem entlang der Linie X verlaufenden Kragarm   l'und   der geneigten Unterplatte 0, die bis zu dem kürzesten Tragbalken E reicht und diesen in Verbindung mit der Oberplatte G zu einem verdrehungssicheren Z-Querschnitt versteift, ferner den Randbalken B, den gegen die Stütze hin entsprechend der Neigung der Platte 0 abgeknickten Diagonalbalken D und den Zwischenbalken F. 



   Fig. 5, entsprechend dem Schnitt   Il-11   der Fig. 1, zeigt die aus der Stütze H in der Richtung der Linien X verlaufenden Kragarm   l'mit   den Unterplatten 0, die bis zu den kürzesten Balken E reichen und diese mit den Oberplatten   G zu   steifen Z-Querschnitten verbinden, ferner die gegen die Stütze H mit der Neigung der Unterplatten 0 verlaufenden Diagonalbalken D sowie die Auffüllung J 
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 Unterplatten mit den Stützen H-förmige, verdrehungssteife Querschnitte bilden. Die an den Stützen anstossenden Platten können zu einer einheitlichen Platte vereinigt werden. 



   Fig. 6 zeigt eine ebenfalls dem Schnitt   in-il   der Fig. 1 entsprechende Ausbildung für den Fall eines Stahlbauwerkes. Tragbalken D,   E   und Kragarm l'verlaufen wie bei Ausführung nach Fig. 5, doch verbindet die zugfest ausgebildete Oberplatte 0 die Oberkanten der kürzesten Tragbalken E und ferner liegen die zugfesten Unterplatten G der umliegenden Bereiche in Höhe der Unterkanten der Tragbalken, 

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Fig. 7, entsprechend einem gleichlaufend mit einer Schar von Tragbalken geführten Schnitt 111-111 am Rand der Stütze K der Fig. 2, zeigt die von der Stütze nach den vier Rostknoten hin gerichteten kurzen Kragarme L, die Unterplatte   0,   die bis zu den das Kragarmkreuz umfassenden Balkenabschnitten reicht und diese in Verbindung mit der Oberplatte G zu einem Z-förmigen Querschnitt versteift.

   



   Fig. 8 zeigt eine zweite Ausbildungsform für den gleichen, dem Schnitt   III-III   der Fig. 2 entsprechenden Querschnitt mit dem Unterschied, dass die Unterplatten 0 und die Kragarme L geneigt zur Stütze K hin verlaufen. 



   Fig. 9, entsprechend dem Schnitt IV-IV der Fig. 3, zeigt den zwischen den beiden   Stützen   M verlaufenden und gegenüber den übrigen Tragbalken wesentlich verstärkten   Eckbalken   E und die bis zur Umfassungswand A in Oberkante der Tragbalken verlaufende Platte G. 



   Fig. 10, entsprechend dem Schnitt V-V der Fig. 3, zeigt die einfache Stütze M mit der quadratischen Unterplatte N, die sich bis zu den nächstgelegenen Rostknoten erstreckt, in deren Verbindungslinien sie Z-förmig nach oben geknickt und mit den dort endenden Oberplatten G verbunden ist. 



   Fig. 11 zeigt eine zweite Ausbildungsform für den gleichen Schnitt jedoch mit zur Stütze M hin geneigt verlaufenden Unterplatten N und darüberliegenden Tragbalkenenden D. 



   In Fig. 12 ist ein allseitig von den Linien X begrenzter Teilbereich eines ausgedehnten Deckentragwerkes mit verschieden langen Tragbalken E, F, D dargestellt, dessen   Balkenfächer   G, wie Fig. 13 zeigt, erfindungsgemäss mit Hohlkörpern P ausgefüllt sind. Die Hohlkörper sind innerhalb des von den Tragbalken D, F eingeschlossenen Raumes so verlegt, dass die einfach zwischen den Tragbalken gespannten Zwischenrippen R in feldweise wechselnder Richtung liegen. 



   Fig. 14 stellt einen Querschnitt entsprechend dem Schnitt VI-VI der Fig. 13 dar und zeigt insbesondere, dass bei Verwendung verschieden hoher Hohlsteine oder Hohlkörper P die Tragbalken nicht nur rechteckige Querschnittsformen S, sondern auch   Plattenbalkenquersehnitte 7'erzielbar   sind und dass auch die Zwischenrippen R plattenartige Verstärkungen U erhalten können. 



   Fig. 15 zeigt die   erfindungsgemässe Verwendung   von vor der Herstellung des Tragwerkes erzeugten   Fertigstücken   zur Eindeckung einer quadratischen Grundrissfläche mit Unterstützungen wie Kragträgern, Mauern, Hauptträgern u. dgl. Auf diese Unterstützungen werden erst vier gleiche Eckstücke V, bestehend aus zwei in der Ecke e zusammenlaufenden Randbalken d, einem verstärkten Eckbalken a und aus Teilen des Diagonalbalkens b und der Zwischenbalken e, verlegt. Sodann wird auf die mit aufwärtsgewendeten   Schrägflächen   in das Feldinnere ragenden Enden der Balken c und b ein Mittelstück W, bestehend aus inneren Teilen    < j',/der Zwischen-und   Diagonalbalken mit abwärtsgewendeten Schrägflächen der Auflagerenden h, i, gelagert. 



   Fig.   1ss   zeigt eine gleichartige Anordnung für ein rechteckiges Feld mit dem Unterschied, dass das   Mittelstück   W je einen Diagonalbalken mehr enthält. Folgen mehrere derartige Felder aufeinander, so können die vier auf den Unterstützungen k ruhenden, in der Ecke zusammenstossenden   Eckstücke   V ein einheitliches Viereekstück bilden. 



   Fig. 17 stellt einen Ausschnitt aus dem Inneren eines ausgedehnten Tragwerkes mit Tragbalken E, F, D von verschiedener Länge zwischen den schräg zu den Balken des Tragwerkes verlaufenden Linien X dar. Im linken Teil der Figur sind die Stützen M in Richtung der Träger in Abständen von abwechselnd 4,2,   4,   2 Rostknoten bzw. in Richtung der Linien X in Abständen von abwechselnd 1, 2, 1, 2 Rostknoten angeordnet. Bei der Anordnung gemäss dem rechten Teil der Fig. 17 sind je zwei benachbarte Rostknoten durch eine gemeinsame Stütze K mit einem in der Linie X liegenden, bis zu den beiden Rostknoten reichenden Kragträger L unterstützt. Bei der im linken Teil der Fig. 17 dargestellten Anordnung ist jeder Rostknoten durch eine Säule   M unterstützt.   



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Tragwerk für Decken, Dächer u. dgl., bestehend aus einander kreuzenden Trägerscharen und Unterstützungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstützungen (H, K, M) in zu den Trägern schräg verlaufenden Verbindungslinien (X) angeordnet sind und dass diese Linien (X) Rostbereiche umschliessen, in welchen die   Balkenabschnitte   (E, F,   D)   schräg zu diesen Linien verlaufen und verschiedene Länge besitzen. 
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Claims (1)

1. Verbindungslinien (X) gelegenen Stützen (H) durch Kragarme (I') die die benachbarten Rost- knoten (Y) verbindenden, kürzesten Balken (E) abfangen (Fig. 1, 4,5, 6).

   3. Tragwerk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den Enden (Y) der Kragarme (1') gelegenen Tragbalken (E) zwecks Absaugung und Einspannung der übrigen, grössere Länge aufweisenden Tragbalkenabschnitte (F, D) stärker und steifer ausgeführt sind (Fig. 1, 9).

   4. Tragwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass entlang den Ver- bindungslinien (X) Stützen (K) unter der Mitte von durch Tragbalkenabschnitte gebildeten Fächern angeordnet und durch Kragarme (L) mit den nächstliegenden Rostknoten verbunden und dass andere <Desc/Clms Page number 4> entlang den Verbindungslinien (X) gelegene Rostknoten auf einfachen Stützen (M) gelagert sind (Fig. 2,7, 8).

   5. Tragwerk nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei den vier kürzesten Tragbalkenabschnitten (E) sowohl die oberen als auch die unteren Randzonen durch druck-bzw. zugfeste Platten (0, G) gegen die nächstliegenden Balken (D, F) bzw. gegen die in den Linien (X) liegenden Kragarme (1', L) versteift sind (Fig. 1, 2, 4-8).

   6. Tragwerk nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kragarme (1', L) der Stützen (H, K) an ihren Unterseiten durch Platten (0) verstärkt sind, die gemeinsam einen von der Stütze nach den nächstgelegenen Tragbalkenabschnitten hin aufsteigenden Trichter bilden (Fig. 1, 2,5, 8).

   7. Tragwerk nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass von den Stützen (M) Unterplatten (N) ausgehen, die bis zu den nächstgelegenen Rostknoten reichen und in deren Verbindungslinien durch Abstufungen mit den oberen Platten (G) verbunden sind (Fig. 3,10, 11).

   8. Tragwerk nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die kürzesten Tragbalkenabschnitte (E) mit den unteren Platten (0) einerseits und mit den oberen Platten (G) anderseits zu Z-förmigen, verdrehungssteifen Querschnitten ausgebildet sind (Fig. 4,5, 7,8).

   9. Tragwerk nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die kürzesten Trag- balkel1abschnitte mit zugfesten, nach den Stützen (H) hin geführten oberen Platten (0) einerseits und mit ebenfalls zugfesten unteren, an den Tragbalkenabschnitten (E) befestigten Platten (G) anderseits zu Z-förmigen, verdrehungssteifen Querschnitten ausgebildet sind (Fig. 6).

   10. Tragwerk nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die kürzesten Tragbalkenabschnitte (ri,) mit den einen Trichter bildenden unteren Platten (0) und den zugfesten, nach den Stützen fortgeführten oberen Platten (G) einen H-förmigen, verdrehungssteifen Querschnitt bilden.

   11. Tragwerk nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass alle um die Stützen (H, K) angeordneten Platten (0, G) eine einheitliche Platte bilden (Fig. 4-8).

   12. Tragwerk nach den Ansprüchen 1 bis 11 mit durch Hohlsteine ausgefüllten, von den Balkenabschnitten umgrenzten Fächern, dadurch gekennzeichnet, da, ss je zwei Hohlsteinreihen zwischen den Tragbalken gespannte Zwischenrippen (R) bilden, die in einander benachbarten Fächern (G) abwech- selnd quer zueinander liegen (Fig. 12, 13,14).

   13. Tragwerk nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es aus Fertigstücken besteht, u. zw. aus Eckstücken (V), deren jedes einen an der Ecke vorbeilaufenden Balken (a), einen nach der Ecke hinlaufenden Balken (b) und zur Auflagerung der in das Feld laufenden Balken dienende Balkenabschnitte (e) besitzt, und aus einem Mittelstück (W), welches die übrigen Balken mit auf die Auflager (b, c) der Eckstücke (V) passenden Enden (i, h) enthält (Fig. 15,16).

   14. Tragwerk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die auf Unterstützungen wie Kragträger, Mauern, Hauptträgern ruhenden vier zusammenlaufenden Eckstücke (V, Fig. 15, 16) ein einheitliches Viereckstück bilden.

   15. Tragwerk nach den Ansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflager der Eckstücke (V) nach oben gewendete, diejenigen der Mittelstücke (W) nach unten gewendete Schrägflächen besitzen.

   16. Tragwerk nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die nach unten gewendeten Schrägflächen der Ränder der Fertigplatten auf nach oben gewendeten Schrägflächen der oberen oder unteren Balkenkanten aufliegen.

   17. Tragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne zwischen den Kragarmenden (Y) benachbarter Stützen (H) in der Richtung der Verbindungslinien (X) gelegene Balkenabschnitte in Rostknoten (Q) ohne unmittelbare Unterstützung bleiben (Fig. 1).

   18. Tragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterstützung der Balkenstränge längs der Verbindungslinien (X) zwei auf der Verbindungslinie benachbart liegende Rostknoten verbindende, auf Stützen (K) angebrachte Kragarme (L) dienen (Fig. 17).