Selbsttragende Beton-Dachkonstruktion und Verfahren zur Herstellung derselben Die vorliegende Erfindung betrifft eine selbsttra gende Beton-Daohkonstruktion, insbesondere für Hallen, und ein Verfahren zu deren Herstellung.
Für Gebäude, wie z. B. Hallen, die keine Stützsäulen aufweisen dürfen, besteht schon seit langem das Problem einer einfach herstellbaren, stabilen, freitragenden Dach- bzw. Kuppelkonstruktion. Es ist zwar schon eine Kup- pelkonstruktion bekannt geworden, welche angenähert sphärische Form hat und damit grundsätzlich selbsttra gend ausgebildet ist.
Jedoch besteht bei dieser Konstruk tion die Schwierigkeit, dass die Verteilung der Spannun gen im Kuppelkörper rechnerisch nicht genau bestimm bar ist, und zwar hauptsächlich deshalb,weil der Kuppel körper von der absolut sphärischen Form infolge des notwendigen überganges auf die Fundamentkonstruk- tion bzw. den unter dem Kuppelkörper liegenden, z. B.
im Grundriss quadratischen Baukörper abweicht. Man ist deshalb gezwungen, für die Auslegung bzw. Armie- rung auf die Ergebnisse von Modellversuchen abzustel len, was unbefriedigend ist. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Konstruktion liegt darin, dass eine einwand freie Wärme- und Feuchtigkeits-Isolation des Kuppel körpers mit dem bekannten Verfahren praktisch nicht möglich ist, da die normalerweise verwendeten Isola tionsplatten der räumlich gekrümmten Form des Daches nicht ausreichend angepasst und insbesondere nicht ohne eine Vielzahl von Fugen unmittelbar auf die Beton oberfläche aufgebracht werden können.
Davon abgese hen bereitet die Schalung selbstverständlich erhebliche Schwierigkeiten und einen beträchtlichen Kostenauf wand.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Schaf fung einer selbsttragenden Beton-Dachkonstruktion, mit welcher sich die vorgenannten Schwierigkeiten und Nachteile vermeiden lassen.
Die erfindungsgemässe selbsttragende Beton-Dach- konstruktion, insbesondere für Hallen, zeichnet sich aus durch eine gerade Zahl von unter sich gleichen, trapez- förmigen Dachelementen, die zusammen einen Pyrami- denstumpf bilden,
wobei sich die Dachelemente entlang ihren Basisseiten an einer vieleckigen und ent lang ihren Kopfseiten an einem vieleckigen Druckring abstützen und wobei die Eckenzahl von Zuggurte und Druckring gleich der Zahl der Dachelemente ist.
1Diese Dachkonstruktion hat den Vorteil, dass sie in bezug ,auf die in ihren Elementen auftretenden Span nungen leicht überblickbar ist, so dass die Berechnung der Armierung keine Probleme bietet. Darüber hinaus lässt sich die Dachkonstruktion in einfacher konventio neller Weise isolieren.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Her stellung dieser Dachkonstruktion, das sich dadurch aus zeichnet, dass die Dachelemente als vorgefertigte Bau teile ja paarweise zwischen die Zuggurte und den mit Hilfsmitteln in seiner Soll-Lage gehaltenen Druckring eingesetzt werden, dass die Dachelemente entlang den zwischen benachbarten Kanten gebildeten Fugen mitein ander verbunden werden und der Druckring von den Hilfsmitteln freigegeben wird.
Durch die Verwendung von vorfabrizierten Elemen ten lässt sich selbstverständlich eine erhebliche Ratio nalisierung erreichen, und zwar insbesondere in bezug auf die Schalung; die Dachelemente können sowohl auf dem Bauplatz wie auch in der Fabrik gegossen werden. Dabei bringt die Normierung der Dachkonstruktion bzw. ihrer Elemente den Vorteil der wiederholten Verwend barkeit der Schalungen.
In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausfüh rungsform der erfindungsgemässen Dachkonstruktion dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 die Dachkonstruktion von unten, schema tisch, Fig.2 einen Querschnitt durch die Dachkonstruk tion entlang Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt entlang Linie 111-III in Fig.1. Fig. 4 einen Schnitt entlang Linie IV-IV in Fig 1,
und Fig.5 einen Schnitt entlang Linie V-V in Fig. 1. In Fig. 1 ist mit 2 schematisch eine im Grundriss quadratische Zuggurte bezeichnet, die sich an ihren vier Ecken auf je eine Säule 4 abstützt und in horizontaler Lage gehalten wird; die Säulen 4 sind dabei auf einem nicht dargestellten Fundament verankert. Zwischen der Zuggurte und einem im Grundriss ebenfalls viereckigen Druckring 6 von kleinerer Abmessung stützen sich vier flächengleiche, trapezförmige Platten 8 ab, die zusam men einen Pyramidenstumpf bilden.
Auf den Druckring 6 ist eine Lichtkuppel 10 aufgesetzt, die die von diesem begrenzte Öffnung 12 überdacht.
Wie aus Fig. 1 und 3 ersichtlich ist, sind entlang den Schrägseiten 14 der Platten 8 mehrere, verteilt angeord nete Vertiefungen 16 ausgespart, durch welche die Ar mierungseisen 18 der Platten verlaufen. Mit den Armie- rungseisen 18 jeweils benachbarten Platten ist dabei je ein Verbindungsbügel 20 verschweisst, der sich über die zwischen den Platten gebildete Fuge 22 erstreckt. Die Fugen 22 wie auch die Vertiefungen 16 sind mit Mörtel ausgefüllt.
Entlang den oberen horizontalen Seiten 26 der Plat ten 8 verlaufen Nasenleisten 28, die mit den aus Beton bestehenden Platten aus einem Stück gegossen sind. Mit ihren Nasenleisten 28 stützen sich die Platten 8 über eine Dichtungs- und Ausgleichszwischenlage 30, z. B. aus Bitumenpavatex an einem entsprechend geneigten Umfangsflansch 32 des Druckringes 6 ab. Wie aus Fig. 4 weiter zu entnehmen ist, stützt sich die mit einer Blech fassung 34 versehene Lichtkuppel 10 über einen Holz rahmen 36 auf dem Druckring 6 ab und ist mit diesem Rahmen zusammen durch Steinschrauben 38 am Ring 6 verankert.
Der Stoss 40 oberhalb der Nasenleiste 28 ist mit Fugenvergussmörtel ausgefüllt.
Mit ihren unteren horizontalen Seiten stützen sich die Platten 8 in einer rechtwinkligen Nut 42 der- Zug gurte 2 ab, wobei zwischen den benachbarten Flächen von Platte und Zuggurte wiederum eine Zwischenlage 44 aus Bitumenpavatex eingebracht ist, welche für die Auf lage eine dichtende und ausgleichende Funktion erfüllt. Zwischen dem horizontalen Teil der Nut 42 und der Platte 8 ist überdies ein Streifen 46 aus elastischem Dichtungsmaterial, z. B. Neopreny, eingelegt, der einen feuchtigkeitsdichten Abschluss erzeugt.
Der obere Teil des Stosses 48 zwischen der Platte 8 und der Zuggurte 2 ist wieder mit Fugenvergussmörtel ausgefüllt. Auf der Oberseite der Zuggurte 2 ist eine Blechabdeckung 50 vorgesehen, die in konventioneller Weise mit einer Fe der 52 gehalten wird, welche ihrerseits in einer Nut 54 der Zuggurte verankert ist.
Wie aus den Fig. 3, 4 und 5 hervorgeht, sind die Platten 8 vollständig von einer Isolationsschicht 56 aus einem konventionellen plattenförmigen Isoliermaterial, z. B. .Kork, überdeckt, wobei auf die Isolation 56 eine Dachhaut 58, z. B. aus einem Folienmaterial, aufge bracht ist.
Infolge des feuchtigkeitsdichten Abschlusses sowohl am Stoss 40 wie auch am Stoss 48 und der eben falls feuchtigkeitsdichten Vetbindung und Isolierung im Stoss 22 ergibt sich somit eine Dachkonstruktion, die auch höchsten Ansprüchen in Bezug .auf die Einhaltung eines bestimmten Klimas innerhalb :
des zu erstellenden Bauwerkes gerecht wird.
Es ist ohne weiteres möglich, die gesamte Dachkon- struktion auf dem Bauplatz herzustellen, da mit äusserst einfachen Schalungen und Einrichtungen gearbeitet wer den kann. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn lange Transportwege überwunden werden müssen. Vor zugsweise besteht die Zuggurte aus vorgespanntem Be ton, währenddem die Platten 8 und der Druckring so wohl in Vorspannbauweise wie auch mit gewöhnlicher Eisenarmierung ausgeführt werden können.
Sobald Zug gurte 2, Platten 8 und Druckring 6 als Einzelelemente fertiggestellt sind, kann mit dem Aufbau der Dachkon struktion begonnen werden. Vorerst wird die Zuggurte 2 entweder auf die schon vorhandene Stützmauer des Bauwerkes oder auf die Säule 4 aufgesetzt, wobei die einzelnen Schenkelteile an den Ecken miteinander ver bunden werden.
Hierauf wird mit Hilfe eines Kranes oder eines Baugerüstes der Druckring 6 in die seiner Endlage entsprechende Stellung verbracht und in dieser temporär abgestützt. Darauf können die Platten 8 ver legt werden;
jeweils zwei einander gegenüberliegende Platten werden gleichzeitig auf der Zuggurte aufgesetzt und hierauf gemeinsam an ihren oberen Enden abge senkt, bis die Nasenleisten 28 am Umfangsflansch 32 des Druckringes 6 aufliegen. In. gleicher Weise wird das nächste Plattenpaar aufgebracht. Befinden sich alle Plat ten in ihrer endgültigen Lage, so können diese entlang ihren Schrägkanten miteinander verbunden werden, wo durch ein Faltwerk von hoher Festigkeit entsteht.
Die Festigkeit dieses Faltwerkes kann so gehalten werden, dass grundsätzlich auf den Druckring 6 verzichtet wer den könnte bzw. ein solcher Druckring nur für die Mon tage der Platten benötigt würde. Immerhin bringt der Druckring aber den Vorteil, dass die Kräfteverteilung gleichmässig und in vorbestimmter Weise erfolgt, wobei der Druckring auch einen Abschluss bzw. eine innere Umfassung bildet.
Falls eine Lichtkuppel nicht er wünscht ist, kann der Innenraum 12 des Druckringes selbstverständlich auch von einem Mauerwerk ausge- füllt sein, das allenfalls an der Versteifung dieses Rin ges mitwirkt. Statt aus Eisenbeton könnte der Druck ring selbstverständlich auch aus geeigneten Stahlprofilen gebildet werden.
Es ist offensichtlich, dass sich mit dem vorliegenden Verfahren nicht nur viereckige Bauwerke überdachen lassen. Die Eckenzahl kann ohne weiteres auch grösser sein. Eine ,gerade Eckenzahl ist um so wichtiger, je klei- ner die Anzahl der Ecken ist,
um eine möglichst Belastung des Druckringes bei der Montage der Platten zu ermöglichen.