Tragwerk für Dächer, Brücken ete. Vorliegende Erfindung betrifft die Kon struktion wehgespannter Schalendächer, so wie gewölbter Brücken und ähnlicher Trag werke.
Auf diesem Gebiete sind bisher zwei typische Lösungen bekannt: Zunächst ge wölbte Schalen, welche so stark sind, dass sie )Ahne Hilfe von Pfetten und Bindern die Tanze Spannweite überbrücken; ferner Bin- Ierkonstruktionen, auf welchen die Dach schale (mit oder ohne Pfetten) als Ballast aufruht.
Vorliegende Erfindung. stellt ein Mittel lang zwischen diesen beiden Typen dar. Bei einer der möglichen Ausführungen besitzt aine Dachschale auf den Wänden oder auf Säulen eigene schubsichere durchlaufende Auflager ist jedoch zu schwach, um ahne Pfetten und Binder, di-e wir unten als Zen trierungskonstruktion bezeichnen wollen, die Spannweite überschreiten zu können. Die eigenen schubsicheren Widerlager zwingen lie Dachschale gewölbeartig zu wirken, wo durch die Normalkräfte dieses Schalen- gewölbes durch die Schale hindurch in die Auflager hineingeleitet werden.
Sobald die Schale au & einem. druckfähigen Material be steht, so werden die Normalkräfte den oben erwähnten Verlauf in die Auflager nehmen. Damit die Schale bei Belastung nicht zu sammenstürzt, müssen noch die Gewölbe Biegungsmomente durch eine Stützkonstruk tion von Pfetten und Bindern, .das ist .durch die Zentrierungskonstruktion aufgenommen werden. Hat das Schalentgewölbe die Form einer Prisma-Mautelfläche, so können wir die Binderobergurte als die Leitlinien des Prisma betrachten und die Pfetten als Erzeugende der SchalenrTragfläche ansehen.
Wir können dann sagen, dass die Binder und Pfetten eine Anzahl von Erzeugenden der Tragfläche in ihren ursprünglichen La gen zu fixieren haben. Dieses Fixieren er fordert aber nicht die Aufnahme der gesam ten äussern Kräfte in die Pfetten und Bin der, da ja ein grosser Teil dieser Kräfte in Form von Normalkräften durch die Schale in die Auflager der letzteren abgeleitet wurde. Wenn zum Beispiel die Dachschale den Ver lauf der Drucklinie der ständigen Lasten hat, so wird die Stützkonstruktion durch das Ei gengewicht übc;rhaupt keine Belastungen empfangen, da im Schalengewölbe überhaupt keine Biegungsmomente entstehen.
Das ganze Eigengewicht geht dann in Form der Gewölbe-Normalkräfte in die bei den Auflager über. Aber auch beim Auftre ten einer Einzellast über der Schale geht dieselbe nicht in der vollen Grösse in die Zen trierungskonstruktion über, sondern sie ruft zunächst eine Deformation der Schale auf der .ganzen Gewölbelinie hervor, welche durch die Zentrierungskonstruktion in die ursprüng liche Lage zurückzentriert werden muss.
Da die Deformation auf der ganzen: Ge- wölbelinie entstehen wollte, so findet sie auch auf allen Pfetten eine Gegenwirkung, woraus folgt, dass eine Einzellast, welche auf die Schale wirkt, in allen Pfetten Zentrierungs- kräfte hervorruft.
Es ist leicht einzusehen, dass infolge dieser Verteilung die Zentrie- rungskräfte in der Zentrierungskonstrnktion kleiner sein müssen, als beim Fehlen der G.ewölbeschale. Da jedes Gewölbe immer Ds- formationen erleidet, die auf einem Teile das Vorzeichen ;- und auf dem andern - haben, so werden auch die Zentrierungskräfte die Richtung beider Vorzeichen haben müssen.
Man kann die Wirkung der Zentrierung,s- Binder und Pfetten am besten so erklären, dass man sagt, dass mit ihrer Hilfe das Schalendach nur auf zentrischen Gewölbe druck beansprucht wird. Lind die Zentrie- rungs,kräfte (welche die Zentri.erungskon- struktio.n belasten) sind jene Zusatzkräfte, mit deren Hilfe die Drucklinie der äussern Belastungen in die Linie der Dachschale hin- eing.ezwun.gen wird.
Aus dem obigen. folgen schon die Vor teile der Anwendung der Zentrierungskon- struktion. Die Dachschale bekommt keine Biegungsznomente, sie wird also ganz dünn gehalten werden. können, was bei grossen Spannweiten sehr wichtig ist. In die Zentrierungskonstruktion kommen keine Gewölbe-NTormalkräfte, was eine be- deutendej Ersparnis an Pfetten und Binder- material zur Folge hat.
Infolge der allgemeinen. Materialerspar nis in der Dachkonstruktion werden auch die Auflager und Zuganker .derselben: viel leichter gehalten werden können.
Die Zeichnung stellt als Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes schema tisch eine solche Dachkonstruktion in ihren drei Haupttypen dar. Fig. 1 zeigt das Schema eines: eisernen Zentrierungs-binders mit eigenen Auflagern a und b, sowie eine gewölbeartig tragende Schale mit den durch laufenden Auflagern w; Fig. 2 zeigt die Stützung der Schale durch .das eine Auflager u), sowie das Auflager a des Zentrierungz,- binders in grösserem Massstab;
Fig. 3 stellt einen Holzschuppen, dar, dessen: Zentrierungs- binder auf Füssen steht, wobei also hier die Auflager a und b unten liegen; Fig. 4 stellt das Schema des Zentrierungsbinders in Eisen beton dar. Die Konstruktion unterscheidet sich im grossen und ganzen von andern üb lichen Konstruktionen dem äussern Augen schein nach wenig. Es sind Querbinder in Fachwerks- oder Rippenform da, mit eigenen Auflagern.
Auf diesen ruht die Da.cli.schale. :Doch stützt sieh diese Dachschale über den @Vänden nicht auf eine Endpfette, sondern sie hat hier ein eigenes durchlaufendes Auf- lager 2u, zum Unterschied von andern ähn lichen Konstruktionen. Die Schubsic-herlicit der dargestellten Auflager wird erreicht durch Zuganker h oder Stützrippen in den Wänden.
Die Dachschale überträgt +-und Kräfte in die Pfetten, weshalb die Verbin- dungspunkt-de der Schale an den Pfetten, und der Pfetten an den Bindern beiden. Kräfte- richtungen, genügen müssen.
Diese Konstruktion kann bei sinngemässer Abänderung sowohl für gewölbte, als auch für Satteldächer, für Kuppeln und Brürken Zrerwendung finden. Sie gilt sowohl für Holz, Eisen, Eisenbeton, als auch für an- derc Baumaterialien.