<Desc/Clms Page number 1>
Dachflächenelement und Verfahren zu seiner Herstellung
Gespannte Seile und Ketten sind als tragende Elemente im Hochbau bekannt. Die Entwicklung hochzugfester Stähle ermöglicht es, die zulässigen Zugkräfte erheblich zu steigern, u. zw. so weitgehend, dass man diesen Seilen eine gewisse Vorspannung geben kann und noch immer genug Reserve für die Aufnahme der eigentlichen Nutzlast vorhanden ist. Die bisherigen Seiltragwerke erfordern feststehende Widerlager, die durch ihre Form und durch ihr Gewicht in der Lage sind, die Seilzüge in die Fundamente abzuleiten. Diese Widerlager sind umso grösser, schwerer und teurer, je näher sie an die das Seiltragwerk stützenden Pylonen herangerückt sind ; bei weiter seitwärts von den Pylonen oder Tragstützen angeordneten Widerlagern vergrössert sich der Platzbedarf des Bauwerkes erheblich.
Die bisweilen vorgeschlagenen Konstruktionen dieser Art gehen in ihrer Wirkungsweise auf das Zeltdach zurück, bei welchen die Abspannung in der Nähe oder am eingespannten Zentralstiel befestigt ist.
Die Erfindung schafft nun ein fertiges Dachflächenelement, dessen Tragfähigkeit ebenfalls auf der Nutzbarmachung vorgespannter Seile od. ähnl. Zugorgane beruht, das aber, um wirksam zu werden, Endbauwerke oder Abspannungen nicht erfordert, da jedes Element ein in sich geschlossenes Kräftesystem darstellt. Das vorliegende Dachflächenelement ist dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem kreisförmigen oder regelmässig polygonalen Ring besteht, der mit den Enden einer über die Ringebene beidseitig vorstehenden Achse durch ein oberes und ein unteres System von Zuggliedern, z. B. Spanndrähten verbunden ist, welche unter Spannung stehen und je die Kanten einer Pyramide darstellen.
Wenn, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, die äussere Kontur des Ringes nach einem regelmässigen Sechseck verläuft, so kann man eine beliebige Zahl der erfindungsgemässen Dachflächenelemente zu einem Dach jeder gewünschten Grösse zusammensetzen und dieses auf entsprechend verteilte Säulen aufsetzen. Ein weiterer Vorteil des vorliegenden Dachelementes ist darin ge- legen, dass es, auf eine zentrale Säule aufgesetzt, nach allen Seiten freitragend mit beträchtlicher Tragweite ausgeführt werden kann.
Weitere Merkmale der Erfindung werden im folgenden an Hand der schematischen Zeichnungen beschrieben, in welchen die Fig. 1 und 2 das Element in Seitenansicht, geschnitten, und in Draufsicht darstellen, wogegen Fig. 3 der Erläuterung der Herstellungsweise des Elementes dient. Die Fig. 4 bis 6 zeigen Anwendungsmöglichkeiten des vorliegenden Elementes.
Ein geschlossener kreisförmiger Ring 1 wird durch in zwei Pyramiden verlaufenden Seilen 2 mit einer Mittelspindel 3 verbunden, die in der Achse des Kreisringes angeordnet ist. Druckring 1, Radialseile 2 und Mittelspindel 3 entsprechen etwa der Ausbildung eines Fahrradrades, dessen Ebene jedoch liegend gedacht ist. Die wirksame Länge der Mittelspindel ist variabel vorgesehen, insbesondere soll sie auseinandergezogen werden können, wodurch die ursprünglich nahezu ebenen Seillagen gespannt werden können.
Durch diese (gegen Widerstand) erzwungene Spreizung entsteht infolge der Seildehnung eine Vorspannung in den Seilen, die je nach der Spreizung bemessen werden kann. Die am Kreisring zentralsymmetrisch angreifenden Seilkräfte ergeben für diesen eine sogenannte hydrostatische Belastung und somit reine Druckkräfte. Gegen Ausbeulen des Druckringes aus seiner Ebene ist er weitgehend gesichert, da der obere und untere Radialdraht im Verein mit der Spindel ein stabiles Dreieck bilden.
Das so hergestellte Element, mit einer entsprechenden Haut überzogen, ist zur Aufnahme von Lasten quer zu seiner Ebene besonders geeignet, da sich beide Seillagen an der Lastaufnahme beteiligen.
Nach Fig. 3 besteht die Druckspindel aus zwei Teilen 3a und 3b, die gegenläufiges Gewinde tragende innere Enden besitzen, wodurch es möglich ist, durch Drehen einer Mutter 5 die gegenseitige Entfernung der zentralen Verbindungsorgane 6 der Spann-
<Desc/Clms Page number 2>
drähte herbeizuführen. An Stelle der Drähte könnte man natürlich auch andere Zugglieder, Ketten eingeschlossen, verwenden.
Die Verwendungsmöglichkeit eines solchen Dachelementes ist eine vielseitige. Wird ein Element mit seiner Spindel auf eine Mittelsäule, Fig. 4, aufgesetzt (die in einem Fundament einzuspannen wäre), entsteht ein Pilz, der gleichermassen lotrechte Lasten von oben nach unten, als auch von unten nach oben (Unterwind) aufnehmen kann. Wird nun der Druckring 1 durch tangentiale Glieder 7 im Grundriss zu einem Sechseck bzw. zu einem gleichseitigen Dreieck als Grenzfall erweitert, Fig. 5, ist damit ein Element geschaffen, durch dessen Aneinanderreihung beliebige Flächen überdeckt werden können. Möglichkeiten dieser Art sind in Fig. 6 dargestellt. Die Dachentwässerung erfolgt hiebei entlang den Sechseckseiten, die Abfallrohre liegen an den Säulen, die bei Umfangslagerung des Elementes, in den Eckpunkten des Sechseckes angeordnet sind.
Bei der Anordnung mehrerer Sechseckelemente aneinander ist es zweckmässig, von der zentralen Stützung abzugehen und die Stutzen 8 in die Eckpunkte der Sechsecke zu verlegen. Dies ist in Fig. 6 durch verstärkte Punkte angedeutet. Es ist jedoch auch möglich, die Säulen 8 weitgehend zu erübrigen und die Sechseckelemente, nachdem sie gegenseitig verbunden wurden, auf Binder oder Träger 9 bzw. 9a aufzulegen.
Eine weitere Ausgestaltung zeigt Fig. 5 insofern, als an den Aussenring 1, allenfalls an die Teile 7, Ergänzungsteile 10 von aussen angesetzt sind, wodurch man ein Dachelement von quadratischer Form 11 erhält. Eine entsprechende Anzahl solcher Elemente nebeneinandergereiht und auf Mittelstützen aufruhend, würde beispielsweise eine sehr zweckmässige Bahnsteigüberdachung ergeben.
Schliesslich sei noch bemerkt, dass die Fundamente voneinander prinzipiell unabhängig sind d. h., die Sohlenhöhe kann sich den jeweiligen Bodenverhältnissen anpassen. Zwischen den Einzelfundamenten verbleibt immer ein Spielraum zur Verlegung von Rohrleitungen usw. Schliesslich würde die Anpassung der Aussenwand 12 an die gebrochene Kontur der Elemente, Fig. 6, nicht nur eine architektonische Belebung der Wand mit sich bringen, sondern die geknickte Form der Wände in einer Längsfront ist auch ausser- ordentlich zur Aufnahme der Windkräfte geeignet, die hiemit von der eigentlichen Dachkonstruktion weitgehend ferngehalten werden.
Schliesslich sei noch erwähnt, dass eine nachträgliche Änderung des Grundrisses, eine Erweiterung oder ein Abbruch zwecks Verlegung an einen andern Ort durch die Art der Konstruktion sich in jeder Beziehung sehr wirtschaftlich gestaltet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Dachflächenelement, im wesentlichen aus vorgespannten Seilen, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem kreisförmigen oder regelmässig polygonalen Ring (1) besteht, der mit den Enden einer über die Ringebene beidseitig vorstehenden Achse (3) durch ein oberes und ein unteres System von Zuggliedern (2), z. B. Spanndrähten verbunden ist, welche unter Spannung stehen und je die Kanten einer Pyramide darstellen.