DE10113417A1

DE10113417A1 - Load bearing system for foundations of buildings and towers consists of overlapping cables forming pattern of involute curves which enclose areas in which buildings are erected

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Publication number: DE10113417A1
Application number: DE10113417A
Authority: DE
Inventors: Heureuse Manfred Sitter-D
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-01
Filing date: 2001-03-20
Publication date: 2002-06-13
Also published as: DE20020438U1

Abstract

The load bearing system for the foundations of buildings and towers consists of overlapping cables forming a pattern of involute curves. These enclose areas in which the buildings are erected. An Independent claim is included for a building integrated into the load bearing system.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tragsystem zur Aufnahme von mindestens einem Nutzungsmodul.The present invention relates to a support system for receiving of at least one usage module.

Bisher bekannte Baukonstruktionen sind so konzipiert, dass nach Abschluss des Bauvorhabens weitergehende Änderungen nur mit großem Aufwand vorzunehmen sind. Dies gilt insbesondere für die Statik des zu verändernden bzw. zu erweiternden Bau körpers. Dies gewinnt besonders für die Fälle an Bedeutung, bei denen weiterer Raum in größeren Dimensionen vorgesehen wird, wobei die Erweiterung des Baukörpers in der horizontalen wie auch in der vertikalen Ebene eingeschlossen ist.Previously known building designs are designed so that after the completion of the construction project further changes only are to be carried out with great effort. This is especially true for the statics of the building to be modified or expanded body. This is particularly important for the cases where more space is provided in larger dimensions is, the expansion of the building in the horizontal as is included in the vertical plane.

Eine Schwierigkeit bei derartigen jederzeit erweiterbaren Bau körpern liegt darin, dass Tragkonstruktionen zugrunde gelegt werden müssen, die aus statischen Gesichtspunkten die be schriebenen Änderungen zulassen.A difficulty with such a construction that can be expanded at any time bodies lies in the fact that supporting structures are the basis must be the be from a static point of view Allow written changes.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tragkon struktion bzw. ein Tragsystem zur Verfügung zu stellen, das eine Basis für einen homogenen, jederzeit erweiterbaren Bau körper in großen Dimensionen bietet.It is therefore an object of the present invention, a Tragkon to provide a structure or a support system that a basis for a homogeneous building that can be expanded at any time body in large dimensions.

Diese Aufgabe wird mit einem Tragsystem gemäß Schutzanspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausführungs formen des erfindungsgemäßen Tragsystems.This task is carried out with a support system according to protection claim 1 solved. The subclaims relate to preferred execution form the support system according to the invention.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tragsystem zur Aufnahme von mindestens einem Nutzungsmodul, das eine an Stützelementen befestigte räumliche Seilkonstruktion aufweist. The present invention relates to a support system for receiving of at least one usage module, one of the support elements has fixed spatial rope construction.

Die Figuren dienen dazu, die Erfindung näher zu erläutern. Es zeigen:The figures serve to explain the invention in more detail. It demonstrate:

Fig. 1 eine Draufsicht einer Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Tragsystems; Figure 1 is a plan view of an embodiment of the support system according to the invention.

Fig. 2 die Seitenansicht der Ausführungsform von Fig. 1; Figure 2 shows the side view of the embodiment of Figure 1;

Fig. 3 eine Draufsicht einer Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Tragsystems mit darin integrierten Nutzungsmodulen; und Fig. 3 is a plan view of one embodiment of to the invention OF INVENTION support system with built-in modules use; and

Fig. 4 die Seitenansicht der Ausführungsform von Fig. 3. Fig. 4 is a side view of the embodiment of FIG. 3.

Das erfindungsgemäße Tragsystem beruht auf dem Prinzip, dass für die Aufnahme von sog. Nutzungsmodulen eine Basis geschaf fen wird, mit der homogene, jederzeit erweiterbare Baukörper in großen Dimensionen zur Verfügung gestellt werden. Die dabei zu realisierende Form der Grundrisse der Baukörper ist gene rell frei wählbar. Mit dem erfindungsgemäßen Tragsystem ist die Umsetzung jeglicher Nutzungsvorgaben für die umschließende Fläche durch die freie Gestaltung organischer Grundrisse mög lich.The carrying system according to the invention is based on the principle that a basis for the inclusion of so-called usage modules with the homogeneous structure that can be expanded at any time be made available in large dimensions. The one there The shape of the building plan to be realized is gene can be freely selected. With the support system according to the invention the implementation of any usage requirements for the enclosing Space possible through the free design of organic floor plans Lich.

Im Gegensatz zu bisher bekannten Baukonstruktionen wird die nach der Erstellung der Seilkonstruktion folgende Raumnutzung über Nutzungsmodule umgesetzt. Es ist möglich, in das Tragsys tem mehrere Nutzungsmodule, jedoch mindestens ein Nutzungsmo dul, zu integrieren. Hierbei werden die eingeleiteten. Lasten über die Vorspannung der Seile, ihren Neigungswinkel und ihre Ausrichtung berücksichtigt. Dieses hat den Vorteil, dass die räumliche Ausrichtung der Nutzungsmodule völlig frei wählbar ist. In contrast to previously known building constructions, the After creating the rope construction, use the following space implemented via usage modules. It is possible in the Tragsys system of several usage modules, but at least one usage module dul to integrate. Here, the initiated. weigh about the pretension of the ropes, their angle of inclination and their Alignment taken into account. This has the advantage that the The spatial orientation of the usage modules can be freely selected is.

Die Nutzungsmodule, die auch als modulare Baukomponenten be zeichnet werden können, befinden sich als modulare Einhänge systeme in und/oder an den Seilen. Dieses hat den Vorteil, dass beliebig viele Nutzungsmodule in und/oder an die Seilkon struktion eingebracht werden können.The usage modules, which are also called modular building components can be drawn as modular attachments systems in and / or on the ropes. This has the advantage that any number of usage modules in and / or to the Seilkon structure can be introduced.

Als Nutzungsmodul kann jede Einheit verwendet werden, die dazu geeignet ist, in irgendeiner Weise Nutzungsfläche und/oder -raum zu schaffen. Beispiele für Nutzungsmodule sind Gebäude oder Teile davon sowie Türme oder Teile davon.Any unit can be used as a usage module is suitable in any way usable area and / or -to create space. Buildings are examples of usage modules or parts thereof and towers or parts thereof.

Die Gebäude/Gebäudeteile und Türme/Turmteile sind fest in der Seilkonstruktion verankert oder auf einer vorzusehenden Diago nalstrebe verfahrbar.The buildings / parts of the building and towers / tower parts are fixed in the Rope construction anchored or on a diago to be provided Movable strut.

Das dem erfindungsgemäßen Tragsystem zugrunde liegende räumli che Seilnetzwerk bietet durch seine Variabilität besonders den energetischen und aerodynamischen Kräften die gewünschte Kom pensation und Nutzung. So ist es möglich, dass das Nutzungsmo dul bzw. die Nutzungsmodule und/oder die Seilkonstruktion in der horizontalen Ebene als auch, falls gewünscht, in der ver tikalen Ebene ausgerichtet sind. In einer bevorzugten Ausfüh rungsform des erfindungsgemäßen Tragsystems handelt es sich um eine uneingedeckte Grundkonstruktion, bei der die Seilkon struktion lediglich angehängte Elemente aufnimmt. Somit ist ohne Weiteres eine Mehrgeschossigkeit umsetzbar.The space on which the support system according to the invention is based Thanks to its variability, the rope network offers the most energetic and aerodynamic forces the desired Kom pensation and use. So it is possible that the usage mo dul or the usage modules and / or the rope construction in the horizontal plane and, if desired, in the ver tical level are aligned. In a preferred embodiment tion form of the support system according to the invention is an uncovered basic construction in which the rope con structure only accepts attached elements. So is a multi-storey can be implemented without further ado.

Grundsätzlich bleibt das Bodenniveau frei von Aufbauten. Le diglich in Teilbereichen sind lastabtragende oder aussteifende Hilfsseilkonstruktionen erforderlich, wobei sich deren Umfang und Dimension nach der gewünschten Nutzung ausrichtet.Basically, the floor level remains free of superstructures. Le dig in some areas are load-bearing or stiffening Auxiliary rope constructions required, the extent of which and dimension according to the desired use.

In der Regel besteht die räumliche Seilkonstruktion des erfin dungsgemäßen Tragesystems aus Seilelementen, die aus Kohlefa ser, Kunststoff und Stahl gewählt sind. Unter diesen Materia lien ist die Kohlefaser bevorzugt, da sie erheblich zur Ge wichtseinsparung beiträgt. Es sind auch andere Materialien verwendbar, allerdings mit der Maßgabe, dass sie dem Tragesys tem die gewünschte Kompensation bieten.As a rule, the spatial rope construction of the erfin exists Carrying system according to the invention made of rope elements made of coal water, plastic and steel are selected. Among these materia lien is the carbon fiber preferred because it is Ge weight saving contributes. There are other materials too usable, but with the proviso that they the Tragesys offer the desired compensation.

Die Nutzungselemente können aus jedem Material bzw. Kombinati onen aus Materialien, bestehen, die dafür geeignet sind, ent sprechende Nutzungsmodule zu bilden. Beispielsweise können hier Materialien, wie Stahl, Aluminium, Beton oder Mischungen daraus erwähnt werden.The usage elements can be made of any material or combination onen consist of materials that are suitable for ent to form speaking usage modules. For example here materials such as steel, aluminum, concrete or mixtures can be mentioned from it.

Das erfindungsgemäße Tragsystem kann auch eine Eindeckung auf weisen. Eine solche Eindeckung, die auch als Dachdeckung bzw. Bewitterungshülle anzusehen ist, ist als solche in ihrer Ges taltung und Auswahl der Materialien den jeweiligen Bedürfnis sen des zu realisierenden Baukörpers anpassungsfähig. Die Ein deckung kann, je nach Zweckbestimmung, entweder abgehängt oder aufgeständert sein. Die Verankerungsdetails sind allerdings immer gleich. Die Eindeckung kann als zeltförmige Bedeckung oder als stabile Dachkonstruktion vorliegen. Als Beispiele für die als Eindeckung geeigneten Materialien seien hier Folien als Kunststoff oder Leichtmetallen, z. B. Aluminium, genannt. Es können aber auch Solarmodule und/oder Leichtbaueindeckungen sowie pneumatische Eindeckungen für die Eindeckung verwendet werden.The support system according to the invention can also be covered point. Such roofing, which is also used as roofing or Weather cover is to be seen as such in its Ges design and selection of materials to meet your needs adaptable to the building to be realized. The one Depending on the intended use, cover can either be suspended or be elevated. The anchoring details are however always the same. The covering can be used as a tent-like covering or as a stable roof structure. As examples of the materials suitable for covering are foils as plastic or light metals, e.g. B. aluminum called. However, solar modules and / or lightweight coverings can also be used as well as pneumatic covers used for the covers become.

Es ist möglich, bei räumlichen Körperbildungen der Seilver spannungen Orte für haustechnische Nutzungen vorzusehen. So bleiben auch ohne Weiteres Optionen der Geometrie und Bede ckung für bspw. Solarzellen erhalten. Zentrierte Durchdrin gungspunkte für z. B. Aufwindkraftwerke oder andere eigenstän dige Bauwerke sind örtlich frei wählbar und auch nachträglich möglich. It is possible, in the case of spatial formations of the rope ver tensions to provide locations for domestic use. So also remain options of geometry and design without further ado Cover for, for example, solar cells. Centered penetration supply points for z. B. Aufwindkraftwerke or other independent The buildings can be freely selected locally and can also be added later possible.

Die für das Tragsystem benötigte Statik lässt sich nach be kannten Verfahren berechnen. Beispielsweise lassen sich derar tige Berechnungen computergestützt durchführen.The statics required for the support system can be according to be known methods. For example, derar Perform computer-aided calculations.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Draufsicht bzw. eine Seitenan sicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tragsystems. Hierbei wird ein kreisförmiger Grundriss angenom men. In dieser Ausführungsform sind radial und in Viertelse quenzen abgespannte Druckstützen bzw. Gitterträger mit unter schiedlichen Kopfhöhen angeordnet. Die Stützen sind entweder freistehend oder monolithisch eingebunden. Sie sind Befesti gungspunkte für die nachfolgende Seilnetzkonstruktion, entwe der als externe oder in die Außenhaut integrierte Tragwerke. In dieser Ausführungsform bestimmen achsenversetzte Diagonal verbände die Seilverläufe. Figs. 1 and 2 show a plan view and a Seitenan view of a preferred embodiment of the support system of the invention. A circular floor plan is adopted. In this embodiment, prestressed pressure supports or lattice girders with radially and in quarter sequences are arranged with different head heights. The supports are either free-standing or monolithic. They are fastening points for the subsequent cable network construction, either as external structures or integrated into the outer skin. In this embodiment, axially offset diagonal associations determine the cable runs.

In den Fig. 3 und 4 ist ein Beispiel angegeben, in wieweit eigenständige Baukomponenten in und an der Seilkonstruktion integriert sein können. Es werden hierbei jeweils eine Drauf- bzw. Seitenansicht eines Baukörpers mit modularen Baukomponen ten gezeigt. Das erfindungsgemäße Tragsystem enthält integ riert an verschiedenen Stellen diverse Türme und Gebäude. Der Grundriss ist wieder kreisförmig gewählt. Es ist natürlich auch jede andere Grundrissanordnung möglich.An example is given in FIGS . 3 and 4 to what extent independent structural components can be integrated in and on the rope construction. There are shown a top and side view of a building with modular Baukomponen th. The support system according to the invention integrates various towers and buildings at various points. The floor plan is again circular. Any other layout arrangement is of course also possible.

Allen Türmen ist das Konstruktionsprinzip der Druckrohre mit Seilverspannung bzw. Seilumlenkung der Kräfte gemeinsam. Da durch sind Gebäudehöhen von mindestens 850 m erreichbar.The design principle of the pressure pipes is common to all towers Rope tension or rope deflection of the forces together. because through building heights of at least 850 m can be reached.

Die Variante der gekreuzten Stäbe zeigt auf der Diagonalstrebe verfahrbare Turmkanzeln. Der zentrale Soloturm, der ebenfalls abgespannt ist, bindet in die Seilkonstruktion seiner Umgebung ein, ohne seine eigenständige Standfestigkeit aufzugeben. The variant of the crossed bars shows on the diagonal strut movable tower pulpits. The central solo tower, too is tied, binds to the rope construction of its surroundings without giving up its own stability.

Die Bogenkonstruktion, welche teleskop- bzw. helixförmig aus gebildet ist, unterstützt die strenge axiale Ausrichtung der abgehängten Nutzungsmodule. Auch hier hat die Peripherie des umgebenden Gebäudes keine Einwirkung auf das Bauprinzip. Die Bogenkonstruktion umfasst mindestens einen Bogen, jedoch sind mehrere Bögen bevorzugt.The arch construction, which is telescopic or helical is formed, supports the strict axial alignment of the suspended usage modules. Here too the periphery of the surrounding building no influence on the building principle. The Arch construction includes at least one arch, however preferred several sheets.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Bogenkonstruktion aus vier Bögen zusammengesetzt. Ein Bogen wird aus Modu len/Segmenten gefertigt, wobei bspw. wie folgt zusammengeführt wird:
In a preferred embodiment, the arch construction is composed of four arches. An arch is made from modules / segments, for example, merged as follows:

a) via the conventional crane grease assembly for ge stretched parts, or
b) via telescopic extension in the free stem, if that Basic element contains half the sheet.

Die Seilabspannungen erfolgen in Abhängigkeit der Dimensionen, eine freitragende Lösung ist durchaus bei kleineren Abmessun gen möglich. In den Hohlkörpern der Module verläuft die gesam te Haustechnik, so dass sich die helix-förmige Statik bevor zugt anwenden lässt. Eine gegenläufige Doppelwendelung aus z. B. Kohlefasersträngen mit zusätzlicher Netzstruktur ist eben falls als Bogenkonstruktion geeignet.The rope stays are dependent on the dimensions, a cantilevered solution is definitely for smaller dimensions possible. The whole runs in the hollow bodies of the modules te house technology, so that the helix-shaped statics are in front can be applied. An opposite double helix from z. B. carbon fiber strands with additional network structure is flat if suitable as an arch construction.

Das erfindungsgemäße Tragsystem ermöglicht eine Gestaltungs freiheit, die bisher noch nicht erreicht worden ist. Es können konstruktiv autarke Zellen geschaffen werden, die von ihrer Umgebung unabhängig sind. Es können große Flächen in Leicht bauweise und Netzwerkkonstruktion modular überspannt werden.The carrying system according to the invention enables a design freedom that has not yet been achieved. It can constructively self-sufficient cells are created by their Environment are independent. It can handle large areas easily construction and network construction can be modularly spanned.

Mit dem erfindungsgemäßen Tragsystem können witterungswidrige Gebiete, wie Wüsten, Eisregionen und fremde Planeten, er schlossen und urbar gemacht werden. Es werden somit witte rungsunabhängige und eigenständige Flächen und Räume zur Ver fügung gestellt.With the support system according to the invention, weatherproof Areas such as deserts, ice regions and foreign planets, he closed and arable. It will be witten independent and independent areas and rooms for sale provided.

Es ist daher mit dem erfindungsgemäßen Tragsystem möglich, ge schlossene Nutzungsflächen zu erstellen. Dazu zählen bspw. Freizeitanlagen, Städtebau, Produktionsstätten, Wirtschaftsre gionen, Dienstleistungszentren, Häfen, Sportanlagen jeglicher Art, zu schützende Freiflächen, Deponien, Kraftwerke für al ternative und ökologische Energiegewinnung, Forschungseinrich tungen und Anbauflächen.It is therefore possible with the support system according to the invention, ge to create closed usable areas. These include, for example Leisure facilities, town planning, production facilities, economic re regions, service centers, ports, sports facilities of all kinds Type, open spaces to be protected, landfills, power plants for al ternative and ecological energy production, research facility and cultivation areas.

Claims

1. Carrying system to accommodate at least one usage mo dul, the spatial rope cone attached to support elements has structure.

2. Carrying system according to claim 1, characterized in that the spatial orientation of the usage module is freely selectable.

3. Support system according to claim 2, characterized in that the alignment over the bias of the page and its nei angle is controlled.

4. support system according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the usage module in and / or on is attached to the ropes of the rope construction.

5. Carrying system according to claim 4, characterized in that as a usage module, buildings or parts thereof and towers or parts le of which are provided.

6. Carrying system according to claim 5, characterized in that the buildings / parts of the building and towers / tower parts are movable.

7. support system according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the usage module and / or the Rope construction are aligned in the horizontal plane.

8. support system according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the floor level is free of build-up is.

9. Support system according to at least one of the preceding An sayings, characterized in that the rope construction Rope elements consists of carbon fiber, plastic or Steel are selected.

10. Support system according to at least one of the preceding An sayings, characterized in that the usage module Represents element made of steel, aluminum, concrete or Mi is formed from it.

11. Support system according to at least one of the preceding An sayings, characterized in that there is a covering on has.

12. Carrying system according to claim 11, characterized in that the covering consists of materials made of plastic or Light metals is chosen.

13. Support system according to at least one of the preceding An sayings, characterized in that for the rope construction Pressure supports and / or lattice girders with different heads radial heights and in quarter sequences.

14. Carrying system according to claim 13, characterized in that the pressure supports and / or lattice girders are free-standing or mono are lithic.

15. Structure with a support system according to at least one of the previous claims, in the independent usage modules are integrated in and on the rope construction.

16. Building structure according to claim 15, characterized in that a tower, buildings, parts of buildings, a bo gene construction or combinations thereof are integrated.

17. Building structure according to claim 16, characterized in that the arch construction has at least one arch.

18. Building structure according to claim 17, characterized in that the arch construction has four arches.