DE102004007249B3

DE102004007249B3 - Selbsttragende Gewölbekonstruktion

Info

Publication number: DE102004007249B3
Application number: DE200410007249
Authority: DE
Inventors: Oliver Dr. Lang; Walter C. Reimann
Original assignee: HEUN GISELA
Current assignee: HEUN GISELA
Priority date: 2004-02-10
Filing date: 2004-02-10
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2024-02-11
Also published as: WO2005074741A1

Abstract

Eine bekannte Gewölbekonstruktion mit zentral zusammengefassten, radial biegsamen Streben weist nach der Art einer Pop-Up-Konstruktion eine voreingestellte Federspanneinrichtung an den Strebenenden auf, durch die es sich aus der kraftbelasteten flächigen Form in die kraftausgeglichene Gewölbeform selbsttätig errichten kann. Verschiedene Wölbungsgrade oder offene Formen können jedoch nicht realisiert werden. Bei der zentral abgestützten Gewölbekonstruktion (GK) nach der Erfindung hingegen weist die Spanneinrichtung (SE) zwischen den biegsamen Streben (BS) Verbindungselemente (VE), beispielsweise Seilzugelemente, auf, die in ihrer Länge zwischen einer Maximallänge und einer Minimallänge kontinuierlich und reversibel veränderbar einstellbar sind. Dadurch kann der azimutale Abstand der Strebenenden beliebig eingestellt werden, wodurch jeder Wölbungsgrad der Gewölbekonstruktion (GK) zwischen einem minimalen Wölbungswinkel (alpha¶MIN¶) und einem maximalen Wölbungswinkel (alpha¶MAX¶) erzielt werden kann. Die mit einer segmentierten Abdeckung ausrüstbare Gewölbekonstruktion (GK) kann so zwischen einem geöffneten und einem geschlossenen Zustand hin- und hergefahren werden. Auch eine Wölbung nach oben ist möglich. Geeignet ist die voll- oder halbkreisförmige Gewölbekonstruktion (GK) in unterschiedlichen Dimensionen zur Verwendung insbesondere bei Repräsentationsbauten und Beschattungseinrichtungen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttragende Gewölbekonstruktion mit von einem punkt- und/oder linienförmig ausgeprägten Zentrum ausgehenden biegsamen Streben, die im Zentrum starr und an ihren dem Zentrum gegenüber liegenden Enden durch eine Spanneinrichtung an der Umlauflinie der Gewölbekonstruktion miteinander verbunden sind, wobei der zur Horizontalen orientierte Wölbungswinkel der Gewölbekonstruktion über das Kräftegleichgewicht zwischen der von der Spanneinrichtung azimutal erzeugten Spannkraft und der Rückstellkraft der biegsamen Streben bestimmt ist.

Eine derartige Gewölbekonstruktion ist aus der DE 102 55 914 C1 bekannt, in der eine reversibel formveränderbare Pop-Up-Konstruktion beschrieben wird, von der die vorliegende Erfindung als nächstliegendem Stand der Technik ausgeht. Hauptprinzip dieser bekannten Konstruktion ist jedoch der selbsttätige Übergang aus der Flächenform in die Raumform. Dazu ist die Spanneinrichtung zwischen den biegsamen Streben, deren Biegsamkeit über den Elastizitätsmodul bekannt ist, als fest vordimensionierte Federspanneinrichtung ausgebildet, die bei einer Entlastung des Zentrums der Konstruktion die biegsamen Streben um das Zentrum bis zum Erreichen des Kräftegleichgewichts zusammenzieht. Somit ist mit der bekannten Konstruktion nur ein einzelner Wölbungsgrad erreichbar, der von der Vordimensionierung der Federspanneinrichtung und der Rückstellkraft der biegsamen Streben abhängt. Unterschiedliche Wölbungsgrade können nicht eingestellt werden. Dabei wird der Wölbungsgrad von dem im Zentrum ansetzenden Wölbungswinkel der Speichen zur Horizontalen definiert. Große Wölbungswinkel erzeugen einen großen Wölbungsgrad. Das Zentrum der bekannten Konstruktion ist ungestützt und wandert von der Flächenform, bei der es flach auf eine Unterlage gedrückt wird, in die Raumform, deren höchsten Punkt oder Linie es dann bildet. Dabei können bei einer punktförmigen Ausprägung des Zentrums rotationssymmetrische Gewölbeformen (Kuppeln) und bei einer linienförmigen Ausprägung des Zentrums achsensymmetrische Gewölbeformen (Tonnengewölbe) erzeugt werden. Auch Kombinationen aus gleichen Zentren (Doppelgewölbe, Kreuzgewölbe) oder unterschiedlichen Zentren sind möglich (Tonnengewölbe mit abschließenden Kuppelgewölben). In jedem Falle handelt es sich jedoch immer um ein umlaufend geschlossenes Gewölbe, da aufgrund des Fehlens einer Abstützung nur so das Kräftegleichgewicht herbeigeführt werden kann. Dabei ist zu beachten, dass das Kräftegleichgewicht grundsätzlich auch nur im gewölbten Zustand eintritt. Der ungewölbte oder nur wenige gewölbte Zustand hingegen benötigt eine relativ große Niederhaltekraft. Hauptsächliches Anwendungsgebiet der bekannten Konstruktion sind Grußkarten und Anschauungsmaterial mit kleinen Abmessungen. Die verwendeten Materialen sind dabei beispielsweise Pappe oder Kunststofffolien für die Streben und ein einfacher Gummifaden für die Federspanneinrichtung. Es können aber auch selbsterrichtende Zelte, Schutznetze, Pavillons oder Nutzbauten mit größeren Abmessungen konzipiert werden. Dabei liegt der Schwerpunkt der bekannten Pop-Up-Konstruktion jedoch wiederum in der selbsttätigen Errichtung, die einen besonders leichten Auf- und wieder Abbau und Transport in der niedergehaltenen Flächenform ermöglicht.

Aus dem Stand der Technik sind noch weitere selbstragende Gewölbekonstruktionen in unterschiedlichen Dimensionen bekannt. Dabei sei an dieser Stelle angemerkt, dass unter dem Begriff „selbstragend" eine stützenfreie Konstruktion zur Errichtung des Gewölbes verstanden wird. Eingesetzte Masten dienen nur der Höhenpositionierung und tragen nicht zur Sicherung der Gewölbekonstruktion selbst bei, sodass sie – im Gegensatz zu Strebepfeilern bei bekannten Gewölbekonstruktionen – entbehrlich wären, wenn eine Positionierung der Gewölbekonstruktion direkt auf dem Boden akzeptiert werden kann, wie es beispielsweise bei einem Zelt der Fall ist. Eine Gewölbekonstruktion mit kleinen Abmessungen ist beispielsweise aus der DE 198 22 580 A1 bekannt. Hierbei handelt es sich um einen in seiner Krümmung verstellbaren Reflektor einer wannenförmigen Leuchte zur Veränderung deren Abstrahlcharakteristik. Die Krümmungsänderung ist jedoch relativ begrenzt und wird bewirkt, indem an den Längsenden des Reflektors kulissenartig verschiebbare Stelleinrichtungen angreifen, die den Abstand der beiden Längskanten des Reflektors zueinander verstellen, wobei auch ein sich über die Reflektorlänge verändernder Wölbungsgrad eingestellt werden kann. Eine Strebenkonstruktion ist nicht jedoch vorgesehen. Die Kräfte werden direkt über den biegsamen Reflektor, der mit eine Bespannung zu vergleichen ist, aufgebracht. Eine zentral gestützte Gewölbekonstruktion mit mittleren Ausmaßen ist beispielsweise von dem Großschirm gemäß der DE 37 08 921 A1 her bekannt ist. Dieser Schirm weist einen zentralen Stützmast und eine Reihe von daran befestigten, radialen Streben auf. Im zusammengeklappten Zustand zeigt der Schirm gleichsam eine maximale Wölbung, die durch mechanisches oder elektrisch gesteuertes Aufklappen in eine minimale Wölbung überführt werden kann. Dabei wird der Wölbungszustand aber nicht durch biegsame, aber zentral starr befestigte Streben, sondern durch eine klappbare Befestigung der Streben am Stützmast herbeigeführt. Weiterhin sind am Stützmast radiale Spannstäbe vorgesehen, die in horizontaler Ebene ausgerichtet werden, um die Gewölbeform zu errichten. Eine Bespannung deckt den Schirm ab. Der Spannungsgrad wird durch eine axiale Verschiebung der radialen Spannstäbe und damit durch die Erreichung eines unterschiedlichen Wölbungswinkels zur Horizontalen der Streben eingestellt. Durch das Herunterklappen der Streben wird die Bespannung zwar angezogen, übt aber keine Rückstellkraft auf die Streben aus. Zwischen den Enden der Streben sind keine weiteren Verbindungselemente vorgesehen. Aus der DE 100 53 068 A1 ist ein Großschirm mit einem dezentralen Stützpfosten und radialen Speichen bekannt, bei dem die Bespannung im geschlossenen Zustand gespannt wird und so das Aufspannen durch seine Rückstellkraft unterstützt. Weitere Verbindungselemente sind auch hier zwischen den Strebenenden nicht vorgesehen. Ein Großschirm mit einer nach oben oder nach unten ausrichtbaren Wölbung ist aus der DE 199 19 142 C2 bekannt. Die Verbindungselemente verlaufen auch hier ausschließlich radial. Ein Großschirm mit einem axialen Federspeicher zur Unterstützung des Aufspannvorganges ist aus der DE 43 18 914 A1 bekannt. Die Vorspannung des Federspeichers erfolgt beim Schließen des Schirms, ähnlich wie bei einem automatischen Regenschirm, und wird über radiale Spannstreben auf die Schirmstreben weitergeleitet. Unterschiedliche Wölbungsgrade der Schirmbespannung sind bei den genannten Gewölbekonstruktionen nicht einstellbar.

Eine Gewölbekonstruktion größerer Größe ist aus der DE 42 35 287 A1 bekannt. Hierbei handelt es sich um ein transportables, begehbares Gehäuse auf einem Fahrgestell, beispielsweise in der Ausgestaltung eines Verkaufsstandes. Die Gewölbekonstruktion besteht aus zentral befestigten Streben, zwischen denen eine Bespannung angeordnet ist. Die Streben sind mit einem maximalen Wölbungsgrad nach unten gewölbt und auf einem Fahrgestell als Fundament befestigt. Einzelne Segmente, bestehend aus einem benachbarten Strebenpaar und der dazwischen liegenden Bespannung können aus der Befestigung gelöst und nach oben zurückgewölbt und am Zentrum befestigt werden, sodass eine Öffnung in der Gewölbekonstruktion, hier als Verkaufsöffnung, entsteht. Auch bei dieser Konstruktion sind keine weiteren azimutalen Verbindungselemente vorgesehen. Eine zentrale Abstützung entfällt ebenfalls, da die Konstruktion zeltähnlich direkt auf dem Fahrgestell aufliegt.

Ein erdbebensicheres Gebäude ist aus der DE 198 35 539 A1 bekannt. Hierbei handelt es sich um eine transportable Gewölbekonstruktion großer Abmessung mit einem Mittelpfosten und elastischen Dachsparren als radialen Streben. Diese sind zentral aufgehängt und durch Ständer entlang des Gewölbeumfangs abgestützt. Die Ständer wiederum sind durch radiale Speichen gegenüber dem Mittelpfosten abgestützt. Eine selbsttragende Funktion ist somit nicht gegeben. Eine Vielzahl von Streben und Ständern durchmessen störend den Innenraum. Durch die beschriebene Konstruktion wird ein vorgegebener Wölbungsgrad hervorgerufen, der nicht verändert werden kann. An ihrem Ende werden die Streben von einem auf Zug belasteten, umlaufenden Ringgurt kreisförmig zusammengehalten. Weitere Verbindungselemente zwischen den Streben sind auch bei dieser Gewölbekonstruktion nicht vorgesehen. Eine selbstragende Gewölbekonstruktion in Gebäudegröße ist allgemein in Form einer Weidenhütte bekannt, bei der Weidenruten gebogen, über eine Zentrum verflochten und an beiden Enden am Boden befestigt werden. Hierbei kann der Wölbungsgrad durch die Länge der Weidenruten festgelegt werden. Azimutale Verbindungselemente werden auch hier allenfalls zur Gebäudestabilisierung eingesetzt. Ein zentraler Stützpfosten kann, muss aber nicht verwendet werden.

Weiterhin kann es sich bei der Gewölbekonstruktion um eine zentral gestützte große Gewölbekonstruktion auf einer Basis handeln, die insbesondere für ortsfeste architektonische Anwendungen wie z.B. repräsentative Hallen, Sporthallen, Gewächshäuser etc. geeignet ist und bei der zwischen einem geschlossenen Raumzustand und einem offenen Freiluftzustand variiert werden kann. Dies wird beispielsweise durch eine Vielzahl von Fenstern oder sonstigen Schiebeelementen in einer starren Matrix gelöst. Es ergeben sich jedoch räumlich und ästhetisch störende Verstrebungen im Innenbereich, weiterhin besteht Abknickgefahr der Stützen bei großer Windlast im offenen Zustand. Von dem Pavillon des Landes Venezuela auf der Weltausstellung 2000 in Hannover, Deutschland (vergleiche Veröffentlichung „Der EXPO-Guide", Offizieller Führer durch die EXPO 2000, Seite 221) ist es bekannt, diesen wie eine riesige, umgekehrte Blüte aus eine Vielzahl von einzelnen Blütenblättern zu gestalten, die zwischen dem geschlossenen und voll geöffneten Zustand elektromotorisch verfahren werden und in jeder Zwischenstellung mit einem anderen Wölbungsgrad angehalten werden können, was jedoch relativ aufwändig in der Konstruktion und besonders kostenintensiv ist. Zwischen den Spitzen der Blütenblätter ist dabei keine Verbindungseinrichtung vorgesehen, die Spitzen bewegen sich frei. Die Bewegung erfolgt ausschließlich vom gestützten Zentrum her.

Zusammenfassend gesehen sind also aus dem Stand der Technik entweder Gewölbekonstruktionen mit einem fest vorgegebenen Wölbungsgrad oder mit einer sehr aufwändigen oder unzulänglichen Technik zu dessen Veränderung bekannt. Ausgehend von der eingangs genannten DE 101 55 914 C1 als der Erfindung nächstliegendem Stand der Technik ist die Aufgabe für die vorliegende Erfindung daher darin zu sehen, die gattungsgemäße Gewölbekonstruktion so weiterzubilden, dass verschiedene Wölbungsgrade einfach und genau einstellbar sind. Dabei soll die Gewölbekonstruktion sowohl in kleinen und mittleren als auch in großen Dimensionen ausbildbar sein. Die verwendeten Mittel sollen ohne eine Störung des Innenraumes der Gewölbekonstruktion einfach in ihrem Aufbau und in ihrer Handhabung und dabei doch kostengünstig sein. Dabei soll der eingestellte Wölbungsgrad auch unter widrigen Witterungsverhältnissen, beispielsweise großen Wind- oder Schneelasten, zuverlässig gehalten werden.

Die erfindungsgemäße Lösung für diese Aufgabe ist für eine selbstragende Gewölbekonstruktion der eingangs beschriebenen, gattungsgemäßen Art dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung zwischen den Streben Verbindungselemente aufweist, die in ihrer Länge zwischen einer Maximallänge und einer Minimallänge kontinuierlich veränderbar einstellbar sind, wobei bei der Einstellung der Maximallänge die erzeugte Spannkraft gegen Null geht und der minimale Wölbungswinkel von dem Gewicht der entspannten Streben bestimmt ist und bei der Einstellung der Minimallänge die erzeugte Spannkraft und damit der Wölbungswinkel einen Maximalwert annehmen, und dass die Gewölbekonstruktion zu ihrer Abstützung auf einer Basis im Zentrum ortsfest gelagert ist, wobei von der Basis aus sowohl ein positiver Wölbungswinkel nach unten als auch ein negativer Wölbungswinkel nach oben eingestellt werden kann.

Gegenüber dem nächstliegenden Stand der Technik, bei dem die Gewölbe eine voreingestellte Federspanneinrichtung zwischen den Strebenenden aufweist, die zu einer selbsttätigen, automatischen Errichtung aus der Flächenform führt, sind bei der erfindungsgemäßen Gewölbekonstruktion Verbindungselemente zwischen den Strebenenden vorgesehen, die in ihrer Länge veränderbar einstellbar sind, sodass eine gesteuerte Errichtung bewirkt wird. Der entlastete Zustand der erfindungsgemäßen Gewölbekonstruktion ist nicht der gewölbte Zustand, sondern derjenige mit dem geringsten Wölbungsrad, bei dem die zentral fest angeschlagenen Streben nur aufgrund ihrer Gewichtskraft im Endbereich etwas herunterhängen und somit eine schwach gekrümmte Ebene bilden. In diesem Zustand weisen die Streben einen maximalen Abstand voneinander auf und entsprechend sind die Verbindungselemente auf ihre Maximallänge eingestellt. Die in diesem Zustand erzeugte azimutale Spannkraft geht dabei gegen Null. Der maximal belastete Zustand ist derjenige mit der stärksten Wölbung, bei dem die Streben auf den geringsten Abstand zueinander zusammengezogen und dementsprechend die Verbindungselemente auf ihre Minimallänge eingestellt sind und die größte azimutale Spannkraft ausüben. In Abhängigkeit von dieser Länge sowie auch von der Ausformung der Streben kann in dieser Stellung beispielsweise ein Wölbungswinkel von 90° eingestellt werden, sodass sich ein geschlossenes Halbgewölbe ergibt. Die Strebenform entpricht in diesem Fall iealerweise einem sphärischen Dreieck, gebildet aus 2 geodätischen Linien auf der Kugelfläche von 0 bis 90 Grad und einer abschließenden geodätischen Verbindungslinie. Im Extremfall können die Streben auch so ausgeführt sein, dass sich eine geschlossene, nahezu kugelförmige Gewölbeform ergibt. Die ideale Strebenform entpricht in diesem Fall nahezu einem Kugelzweieck. Durch einfache Variation der Länge der Verbindungselemente kann die erfindungsgemäße Gewölbekonstruktion auf jeden gewünschten Wölbungsgrad zwischen dem entlasteten und dem maximal belasteten Zustand einfach eingestellt werden im Sinne einer dauerhaften Aufspannung der Gewölbekonstruktion oder kontinuierlich verstellt werden im Sinne eines Öffnens und Schließens der Gewölbekonstruktion. Die freie Verstellbarkeit wird dabei auch durch die Abstützung des Zentrums auf einer Basis ermöglicht, sodass die Strebenenden nicht wie bei der bekannten Gewölbekonstruktion zur Lagerung einen festen Untergrund berühren müssen, sondern auch frei im Raum enden können, sodass unter dem von ihnen gebildeten Gewölbe ein frei zugänglicher Raum entsteht. Anstatt eines zentralen Mastes können dabei zur Abstützung auch drei oder mehr Stützen eingesetzt werden, die entlang der gewölbten Streben geführt sind und somit einen freien Innenraum schaffen.

Die Wölbung kann nach dem Vorbild eines Schirmes nach unten orientiert sein (positiver Wölbungswinkel zur Horizontalen), sie kann sich aber auch nach oben erstrecken (negativer Wölbungswinkel zur Horizontalen), sodass sich ein Schalencharakter ergibt. Die Wölbungsrichtung ergibt sich dabei einfach aus der Vorwölbung im Anfangszustand, die im Normalfall durch die Gewichtskraft nach unten ausgebildet ist. Für eine Hochwölbung muss somit noch eine Hochwölbungseinrichtung vorgesehen werden, die beispielsweise aus einem kurzen Mast bestehen kann, der im Zentrum über die Konstruktion herausragt und von dem aus mit einer Seilwinde die äußeren Enden der Streben leicht angehoben werden können.

Die durch die beschriebene Spanneinrichtung bewirkbare Formveränderung der erfindungsgemäßen Gewölbekonstruktion, die rotations- oder achsensymmetrisch oder auch als Kombination mehrere Symmetrien miteinander ausgebildet sein kann, verleiht dieser ein hohes Maß an ästhetischer und gleichzeitig futuristischer Wirkung. Dabei bewirkt die ortsfeste Lagerung des Zentrums dessen Ortsstabilität während der Wölbungsänderung der Gewölbekonstruktion. Eine Ortsveränderung der gesamten Gewölbekonstruktion in Abhängigkeit von deren Dimensionen ist aber trotzdem möglich. Die Gewölbekonstruktion nach der Erfindung kann sehr individuell gestaltet und daher bevorzugt zur Erstellung repräsentativer Gebäude wie beispielsweise Schauräume und Sporthallen oder auch für künstlerische Objekte mit Technik-Charakter verwendet werden. Die gegebene Nutzfunktion durch die variable Aufspannmöglichkeit ist dabei ein wesentlicher Vorteil, der technischen Komfort mit ästhetischer Formgestaltung verbindet. Ein analoges Beispiel ist hier der eingangs erwähnte Blütenpavillon von Venezuela, der mit der Gewölbekonstruktion nach der Erfindung ohne eine Einbuße an Komfort und Ästhetik bedeutend einfacher gestaltbar gewesen wäre.

In der 3b ist der zentrale Mast M durch eine Konstruktion aus Stützen SK ersetzt, die entlang der gewölbten Streben BS geführt sind und somit eine freie Innenfläche schaffen.

Durch die Höhe der Basis wird die Höhe der Strebenenden über dem Boden in den unterschiedlichen Wölbungsgraden festgelegt. Nach einer vorteilhaften Weiterführung der erfindungsgemäßen Gewölbekonstruktion kann die Basis als Mast vorgegebener Höhe und die Gewölbekonstruktion umlaufend geschlossen ausgebildet sein. Hier ergibt sich dann eine optische Parallele zu einem Großschirm, allerdings kann die Gewölbekonstruktion nach der Erfindung in ganz unterschiedlichen Dimensionen bis hin zur Hallengröße ausgebildet sein. Gerade bei einer Halle ist dann die Möglichkeit zur Einstellung zwischen einem geschlossenen Zustand, wenn die Strebenenden der Gewölbekonstruktion im maximal gewölbten Zustand den Boden oder eine Plattform erreichen, und einem geöffneten Freiluftzustand, wenn die Verbindungselemente auf ihre Maximallänge ausgefahren sind und die Streben sich aufgerichtet haben, gegeben. Jeder gewölbte Zwischenzustand ist je nach Witterungseinfluss auch realisierbar. Dabei kann der maximal gewölbte Zustand je nach Ausführung beispielsweise bei einem Wölbungswinkel von 90° (Halbkugel) oder bei einem Wölbungswinkel von 180° (Kugel) erreicht sein. Im zweiten Falle könnte entweder eine Nutzplattform in der Äquatorebene vorgesehen sein oder im Innern ein oder mehrere Objekte angeordnet sein, die nach Art einer Blüte geschützt werden sollen. Zur Erzielung eines weitgehend stützenfreien Innenraums, z.B. für Sporthallen mit nur einer Spielfläche, kann die ortsfeste Lagerung des Zentrums auch über eine aus mindestens 3 Stützen bestehende Konstruktion realisiert werden, die innen entlang der Gewölbekonstruktion vom Zentrum bis zur Basis geführt sind.

Zur Sicherung des geschlossenen Zustands der nicht zur Kugel zusammengezogenen Gewölbekonstruktion kann gemäß einer nächsten Erfindungsausgestaltung noch vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Mast in einem Fundament verankert ist, das eine der Umlauflinie der Gewölbekonstruktion entsprechend verlaufende Rastnut aufweist, in die Streben bei Erreichen eines vorgegebenen positiven Wölbungswinkels formschlüssig einrasten. Die Wölbung wird dabei durch die Befestigungshöhe des Zentrums der Gewölbekonstruktion am Mast, die Strebenform und den Durchmesser der Rastnut festgelegt. Somit ergibt sich ein stabiler geschlossener Zustand, der das Innere der Gewölbekonstruktion vor allen Witterungseinflüssen sicher schützt. Durch eine derartige Konstruktion können sicher Unfälle durch Einklemmen oder Stolpern vermieden werden. Dafür sollte das Fundament eine gewisse Mindesthöhe, z.B. 2,5 m, aufweisen. In diesem Fundament können bei einer Nutzung der Gewölbekonstruktion nach der Erfindung als Gebäude dann auch die Zugänge integriert sein. Bei der beschriebenen zentralen Unterstützung ist die Gewölbeform umlaufend geschlossen und rotationssymmetrisch ausgebildet.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann die Basis aber auch als Ankerpunkt in einer Wand und die Gewölbekonstruktion offen ausgebildet sein, wobei die offene Seite an die Wand anschließt. Es entsteht dann eine Gewölbekonstruktion nach der Art einer halbrunden Markise, die beispielsweise über einem Fenster angeordnet ist und dieses beschattet. Dabei kann der Beschattungsgrad durch den Wölbungsgrad eingestellt werden. Eine starke Wölbung gewährleistet eine starke Beschattung, wohingegen eine flache Wölbung mit ausgefahrenen Verbindungselementen eine geringere Beschattung ermöglicht. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass die an der Wand oder Mauer anliegenden Streben keiner Torsion in Richtung der anderen Streben unterworfen werden. Hierzu können beispielsweise Streben mit großer Breite und geringer Höhe zur Verstärkung eingesetzt werden oder alternativ die an der Wand anliegenden Streben in an der Wand angebrachten Führungsschienen laufen. Eine automatisierte und autarke Steuerung in Abhängigkeit von der Sonnenlichteinstrahlung ist ebenfalls integrierbar.

Die Verbindungselemente zwischen den Strebenenden können unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise kann es sich hierbei um Gewindestangen handeln, die in einer drehbaren Mutter laufen und so aus- und eingefahren werden. Wesentlich eleganter ist es aber, wenn gemäß einer nächsten Erfindungsausgestaltung eine oder mehrere Seilwinden jeweils am Ende der Streben angeordnet sind, über die die Verbindungselemente zwischen den Streben in ihrer Länge eingestellt werden. Das Zusammenziehen der Streben erfolgt dann beispielsweise durch Drahtseile, die von einer oder mehreren Seilwinden umlaufend zusammengezogen werden. Da die Biegespannung in den Streben durch eine Führung der Seile längs über eine oder mehrere Streben zum Zentrum hin stark verändert werden würde, können die Seilwinden vorteilhaft am äußeren Ende der Streben angebracht sein. Zur Herstellung idealer Symmetrie kann auf jedem Strebenende eine Seilwinde angeordnet sein.

In der Praxis können die Seilwinden aus relativ kleinen und leichten Motoren, z.B. Elektromotoren, bestehen, die über Getriebe mit hoher Übersetzung das nötige Drehmoment aufbringen, um das Biegemoment der jeweils zusammengezogenen Streben aufzubringen. Über eine geeignete Steuerung können die Seilwinden dabei auch so angesteuert werden, dass die einzelnen Verbindungselemente verschieden lang sind und somit interessante geometrische Formen wie z.B. Wellen darstellbar sind. Als weitere Möglichkeit der Motorenpositionierung bietet sich der zentrale Bereich der Gewölbekonstruktion an, beispielsweise im oberen Teil des Masts oder daneben. Von dort aus kann die Drehbewegung auch über eine oder mehrere biegsame Wellen entlang der Streben nach außen geführt werden, wo dann die Seilwinden sitzen. Mit dieser Anordnung wird die Biegespannung der über der Welle liegenden Strebe nur geringfügig beeinflusst.

Gemäß einer weiteren Erfindungsfortführung können zur Stromversorgung der Seilwinden Solarzellen auf der Oberseite der Streben angeordnet sein, deren Energie in Akkus gepuffert wird, die aufgrund ihres Gewichtes Idealerweise im Zentrum der Gewölbekonstruktion angeordnet sind. Durch diese Maßnahme erhält die Gewölbekonstruktion nach der Erfindung neben ihren ästhetischen und technischen Aspekten auch noch einen energieautarken und umweltfreundlichen Charakter. Eine autarke Energieversorgung ist insbesondere auch unter dem Aspekt der Betriebssicherheit von Bedeutung.

Falls die Gewölbekonstruktion nach der Erfindung wasser- und winddicht sein soll, kann gemäß einer nächsten Erfindungsfortführung eine flexible Bespannung vorgesehen sein. Diese erstreckt sich aber sowohl im geschlossenen als auch im offenen Zustand über die Gewölbekonstruktion und verringert im geöffneten Zustand den Freiluftcharakter der Gewölbekonstruktion nach der Erfindung. Dies kann durch eine starre segmentierte Abdeckung vermieden werden. Im diesem Fall kann vorteilhaft eine bei einem vorgegebenen Wölbungswinkel geschlossene segmentierte Abdeckung vorgesehen sein. Soll die Dichtigkeit erreicht werden, ist die Gewölbekonstruktion in den entsprechenden Wölbungsgrad zu verfahren, in dem sich die Segmente überdecken oder eine formschlüssige Verbindung benachbarter Segmente erreicht wird. Darüber hinaus kann auch zwischen jeweils zwei Segmenten ein darüberliegendes Abdeckelement vorgesehen sein, das entweder als elastische Bespannung oder als loses Element auf den Segmenten aufliegt und auch im gewölbten Zustand der Gewölbekonstruktion für einen „Regenschirmeffekt" sorgt. Um für eine an den jeweiligen Verwendungszweck der Gewölbekonstruktion optimale Gestaltung sorgen zu können, können die Streben insbesondere bei einem linienförmigen Zentrum (axialsymmetrische Gewölbekonstruktion) auch unterschiedliche Abstände zueinander und die Abdeckelemente unterschiedliche Breiten und Formen aufweisen.

Wie eingangs erwähnt, hängt der Wölbungsgrad von der Biegespannung in den Streben und der von der Spanneinrichtung ausgeübten azimutalen Kraft zwischen den Strebenenden ab. Die Biegespannung der Streben ergibt sich aus deren Elastitizitätsmodul, Querschnitt und Länge. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Gewölbekonstruktion nach der Erfindung in Verbindung mit einer Abdeckung ergibt sich dabei, wenn gemäß einer nächsten Erfindungsfortführung vorgesehen ist, dass die Streben in jeweils eine Tragstrebe mit vorgegebenem Elastizitätsmodul, der bei Einstellung der Maximallänge der Verbindungselemente einen entsprechend definierten Wölbungswinkel der Tragstrebe verursacht, und ein darüber- oder darunterliegendes Abdeckelement mit geringem Elastizitätsmodul aufgeteilt sind, wobei die Abdeckelemente in ihrer Breite so ausgebildet sind, dass sich bei einem vorgegebenen maximalen Wölbungswinkel eine geschlossene Abdeckung ergibt. Diese Maßnahme ermöglicht eine Trennung des Biegeverhaltens der Streben vom äußeren Erscheinungsbild der Gewölbekonstruktion und ist besonders sinnvoll, weil die Biegespannung bei einem Stab konstanten Querschnitts im Bereich der zentralen Einspannung am größten ist. Dieser Effekt würde bei Verwendung eines einzigen Segmentes aus einem Material mit gleichförmiger Dicke ohne tragende Strebe extrem verstärkt werden, da die Breite des Segments und damit auch der Elastizitätsmodul zum Zentrum hin abnimmt. Die tragenden Streben sollen daher sogar einen zum Zentrum hin zunehmenden Querschnitt aufweisen, um eine gleichförmige Wölbung über die Segmentlänge zu erzielen. Dabei können vorteilhaft wie bei einer einfachen Strebe Zusatz-Abdeckelementen ober- oder unterhalb der Abdeckelemente vorgesehen sein, wobei die Zusatz-Abdeckelemente in ihrer Breite so ausgebildet sind, dass sich auch bei anderen eingestellten Wölbungswinkeln eine geschlossene Abdeckung ergibt. Desweiteren kann nach einer anderen Erfindungsausgestaltung vorgesehen sein, dass die Tragstreben als Hohlstreben ausgebildet sind, in die zur Einstellung ihres Elastizitätsmoduls vom Zentrum aus mit hohem Druck ein Gas oder eine Flüssigkeit gepresst wird. Damit lässt sich der Elastizitätsmodul der Streben gemäß der oben beschriebenen Anforderung proportional zum Druck erhöhen und so zusätzlich Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften der Gewölbekonstruktion nach der Erfindung ausüben.

Ausbildungsformen der selbsttragenden Gewölbekonstruktion nach der Erfindung werden zu deren weiteren Verständnis nachfolgend anhand der schematischen Figuren näher erläutert. Dabei zeigt
1 eine geschnittene Seitenansicht einer Gewölbekonstruktion in unterschiedlichen Wölbungen,
2 Draufsichten auf eine Gewölbekonstruktion in unterschiedlichen Wölbungen,
3 eine geschnittene Seitenansicht einer Gewölbekonstruktion in unterschiedlich orientierten Wölbungen,
4 eine geschnittene Seitenansicht einer Gewölbekonstruktion in kugelförmiger Wölbung,
5 eine Draufsicht auf eine Gewölbekonstruktion in tonnenförmiger Ausbildung,
6 Abdecksegmente einer Gewölbekonstruktion in halbkugelförmiger Wölbung im Detail,
6b ein Abdecksegment einer Gewölbekonstruktion in kugelförmiger Wölbung,
7 eine Hohlstrebe im Detail und
8 eine perspektivische Ansicht auf eine Gewölbekonstruktion in offener Ausbildung.
Die 1 zeigt eine selbsttragende Gewölbekonstruktion GK mit einem punktförmigen Zentrum PZ, von dem radial eine Reihe von biegsamen Streben BS ausgehen. Die biegsamen Streben BS sind im punktförmigen Zentrum PZ starr befestigt, wohingegen sie an ihren Strebenenden durch eine Spann einrichtung SE an der Umlauflinie der Gewölbekonstruktion GK azimutal miteinander verbunden sind. Das punktförmige Zentrum PZ ist auf einer Basis B ortsfest gelagert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um einen Mast M, der in einem Fundament F verankert ist. Dieses weist eine Rastnut RN auf, in die die biegsamen Streben BS einrasten können. Durch die zentrale Basis B ist die Gewölbekonstruktion GK umlaufend geschlossen nach der Art eines Pilzes aufgebaut. Dabei kann die zentrale Basis B je nach Ausführungsform in der geöffneten Stellung die Gewölbekonstruktion GK nach unten abschließen oder aus dieser herausragen. Die zugängliche Plattform PF ist aus Sicherheitsgründen gegenüber dem Fundament abgesenkt.
In die 1 ist auch der veränderbare Wölbungswinkel α eingezeichnet, der sich zwischen den biegsamen Streben BS und einer gedachten Horizontalen H ergibt (positiv oder negativ sein kann, vergleiche 3) und ein Maß für den Wölbungsgrad der Gewölbekonstruktion GK ist. Hervorgerufen wird der Wölbungsgrad durch das Kräftegleichgewicht zwischen der von der Spanneinrichtung SE azimutal erzeugten Spannkraft und der Rückstellkraft der biegsamen Streben BS. In der 1 sind die beiden möglichen Extremstellungen der Gewölbekonstruktion GK bei einer gegebenen Länge der biegsamen Streben BS und des Mastes M dargestellt. Zur Erreichung dieser Extremstellungen weist die Spanneinrichtung SE zwischen den biegsamen Streben BS Verbindungselemente VE auf, die eine Maximal- und eine Minimallänge einnehmen können (vergleiche 2). Wird die Maximallänge der Verbindungselemente VE eingestellt (geöffnete Stellung), ergibt sich bei einer gegen Null gehenden Spannkraft eine minimale Wölbung W_min mit einem minimalen Wölbungswinkel α_MIN. Bei Einstellung der Minimallänge (geschlossene Stellung) erreichen im gewählten Ausführungsbeispiel die biegsamen Streben BS das Fundament F und es wird eine maximale Wölbung W_MAX mit einem maximalen Wölbungswinkel α_MAX eingestellt. Alle Zwischenstellungen im Wölbungsgrad (in der 1 angedeutet durch Doppelpfeile) sind durch Variation der Länge der Verbindungselemente VE möglich. Ist kein Fundament F vorgesehen und der Mast M länger bzw. sind die biegsamen Speichen BS kürzer dimensioniert und entsprechend anders geformt, kann die maximale Wölbung bei der maximal erforderlichen Spannkraft mit einer gegen Null gehenden Einstellung der Längen der Verbindungselemente VE auch erst im Kugelzustand erreicht werden (vergleiche 4 und 4b).
Die 2 zeigt in der Draufsicht schematisch die Gewölbekonstruktion GK gemäß 1 in der geöffneten Stellung (links, Gewölbekonstruktion GK geöffnet) und der geschlossenen Stellung (rechts, Gewölbekonstruktion GK geschlossen). Die an dem zentralen Mast M angeschlagenen biegsamen Streben BS (gestrichelt dargestellt) sind im gewählten Ausführungsbeispiel als Tragstreben TS ausgebildet, die mit segmentierten Abdeckungen SA belegt sind, die in der geöffneten Stellung (links) radiale Zwischenräume aufweisen und so den Freiluftcharakter der Gewölbekonstruktion GK nicht stören, sich in der geschlossenen Stellung (rechts) aber radial berühren oder überdecken und eine geschlossene Abdeckung bilden. Die Spanneinrichtung SE besteht im gewählten Ausführungsbeispiel aus Seilwinden SW, die an den Enden der Tragstreben TS (oder biegsamen Streben BS, wenn keine Aufteilung in Tragstreben TS mit segmentierten Abdeckungen SA vorgesehen ist) angeordnet sind (gezeigt ist eine Anordnung an jeder dritten Tragstrebe TS, eine andere, bevorzugt symmetrische Anordnung insbesondere auch an jeder Tragstrebe TS ist aber ebenfalls möglich), und aus Seilabschnitten S, die auf die Seilwinden SW auf- und abgewickelt werden können. Bei Tragstreben TS ohne Seilwinde SW wird der jeweilige Seilabschnitt S am Strebenende beispielsweise in einer Öse OS geführt. Durch eine motorische oder manuelle Betätigung der Seilwinden SW kann nun eine Verlängerung oder Verkürzung der Seilabschnitte S zwischen der maximalen Seilabschnittlänge S_MAX und der minimale Seilabschnittlänge S_MI _N und damit der gewünschte Wölbungsgrad der Gewölbekonstruktion GK einfach bewirkt werden.
In der 3 sind mögliche Wölbungen der Gewölbekonstruktion GK nach unten (positiver Wölbungswinkel +α) oder nach oben (negativer Wölbungswinkel –α) schematisch dargestellt. Dabei wird sich die Wölbungsrichtung im Normalfall durch die schwerkraftbedingte Vorwölbung der biegsamen Streben BS nach unten erstrecken. Wird jedoch eine Vorwölbung nach oben bewirkt, beispielsweise durch ein kurzes Maststück MS und eine Seilzugvorrichtung SV, wird durch eine Verkürzung der Verbindungselemente zwischen den biegsamen Streben BS nunmehr eine weitere Wölbung nach oben mit wählbarem Wölbungsgrad erreicht.
Die 4 zeigt eine Gewölbekonstruktion GK mit biegsamen Streben BS einer solchen Länge und einem zentralen Mast M einer solchen Höhe, dass eine Zusammenziehung der Verbindungselemente VE auf die minimale Länge gegen Null und damit der Strebenenden bis zur Berührung des Mastes M möglich ist. Es entsteht eine im geschlossenen Zustand kugelförmige Gewölbekonstruktion GK (gestrichelt dargestellt), die im Innern beispielsweise eine begehbare Plattform PF aufweisen kann. Im geöffneten Zustand der Gewölbekonstruktion GK wird diese Plattform PF dann nur überdacht und nicht eingeschlossen.
In der 5 ist eine geöffnete Gewölbekonstruktion GK mit einem linienförmigen Zentrum LZ und zwei punktförmigen Zentren PZ₁, PZ₂ dargestellt, sodass sich ein tonnenförmiges Gewölbe mit zwei abschließenden rotationssymmetrischen Gewölben ergibt. Diese kombinierte Gewölbeform ist besonders für Großzelte geeignet, die keinen zu großen Durchmesser aufweisen sollen. Zu erkennen sind in den beiden rotationssymmetrischen Gewölbeabschlüssen wiederum radiale biegsame Tragstreben TS mit segmentierten Abdeckungen SA. Im achsensymmetrischen Bereich ist hingegen im gewählten Ausführungsbeispiel nur eine mittlere Strebe BSM angeordnet, die ein nahezu rechteckiges Abdeckelement RA aufweist. Im geschlossenen Zustand (in der 5 nicht gezeigt) berühren sich die Abdeckelemente SA, RA dann wieder und bilden eine geschlossene Abdeckung.
Die 6 zeigt im Ausschnittdetail eine Realisierungsmöglichkeit, bei der auch im geöffneten Zustand der Gewölbekonstruktion GK eine geschlossene Abdeckung erreicht werden kann. Dazu sind Zusatz-Abdeckelemente ZA vorgesehen, die die mit den biegsamen Tragstreben TS verbundenen segmentierten Abdeckelemente SA auf der Ober- oder Unterseite überdecken. Die Zusatz-Abdeckelemente ZA können zentral fest (hier punktförmiges Zentrum PZ) und an den Enden der segmentierten Abdeckelemente SA unter Wahrung einer azimutalen Verschiebbarkeit verbunden sein.
In der 6a ist die spezielle zweieckige Form der segmentierten Abeckungen SA bei einer kugelförmigen Konstruktion verdeutlicht. Die Horizontlinie H markiert dabei die Äquatorebene der Kugel.
In der 7 ist eine Ausbildung der biegsamen Tragstrebe TS als Hohlstrebe HS dargestellt, in die zur Einstellung deren Elastizitätsmoduls vom Zentrum PZ aus (dargestellt durch einen Pfeil) mit hohem Druck ein Gas oder eine Flüssigkeit gepresst werden kann (Biegerichtung nach unten gemäß Pfeil). Dadurch kann ein veränderbarer Elastizitätsmodul erzeugt werden, der an die jeweiligen Belastungen der Hohlstrebe HS angepasst werden kann. Ein sich entlang einer biegsamen Strebe BS ändernder Elastizitätsmodul, der eine Anpassung an die sich ändernde Biegespannung von der zentralen Einspannung der Strebe bis zu ihrem freien Ende möglich macht, kann beispielsweise durch eine Querschnittsänderung des Strebenprofils erreicht werden. Eine Kombination aus beiden Maßnahmen ergibt eine Anpassbarkeit an statische und dynamische Belastungen.
Die 8 zeigt eine Gewölbekonstruktion GK in offener Form, die an eine Wand W, beispielsweise eine Gebäudemauer, über einem Fenster FE anschließt. Die Basis der Gewölbekonstruktion GK wird hier von einem Ankerpunkt AP gebildet, der an der Wand WA befestigt ist. Die Spanneinrichtung SE ist entsprechend nur halb ausgeführt, kann aber zu den oben beschriebenen Ausführungsformen analoge Verbindungselemente VE, beispielsweise Seilzugelemente, aufweisen. Durch deren Längenveränderung kann der Wölbungsgrad der Gewölbekonstruktion GK an der Wand WA von sehr gering bis stark variiert (gestrichelt dargestellt) werden. Als Ergebnis ergibt sich eine unterschiedlich gekrümmte Markisenkonstruktion über dem Fenster FE, die eine unterschiedlich starke Beschattung hervorruft. Bei der Wölbungsveränderung laufen die Außenstreben AS entlang der Wand WA, hier ist darauf zu achten, dass keine Torsion in Richtung der anderen biegsamen Streben BS eintritt. Gegebenenfalls können hier Führungshilfen FH (gestrichelt dargestellt) an der Wand WA vorgesehen sein.

α: Wölbungswinkel
AP: Ankerpunkt
B: Basis
BS: biegsame Strebe
BSM: mittlere biegsame Strebe
F: Fundament
FE: Fenster
FH: Führungshilfe
GK: Gewölbekonstruktion
H: Horizontale
HS: Hohlstrebe
LZ: linienförmiges Zentrum
M: Mast
MS: Maststück
OE: Öse
PF: Plattform
PZ: punktförmiges Zentrum
RA: rechteckiges Abdeckelement
RN: Rastnut
S: Seilabschnitt
SA: segmentierte Abdeckung
SE: Spanneinrichtung
SK: Stützenkonstruktion
SV: Seilzugvorrichtung
SW: Seilwinde
TS: Tragstrebe
VE: Verbindungselement
W: Wölbung
WA: Wand
ZA: Zusatz-Abdeckelement

Claims

Selbsttragende Gewölbekonstruktion mit von einem punkt- oder linienförmig ausgeprägten Zentrum ausgehenden biegsamen Streben, die im Zentrum starr und an ihren dem Zentrum gegenüber liegenden Enden durch eine Spanneinrichtung an der Umlauflinie der Gewölbekonstruktion miteinander verbunden sind, wobei der zur Horizontalen orientierte Wölbungswinkel der Gewölbekonstruktion über das Kräftegleichgewicht zwischen der von der Spanneinrichtung azimutal erzeugten Spannkraft und der Rückstellkraft der biegsamen Streben bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (SE) zwischen den Streben (BS) Verbindungselemente (VE) aufweist, die in ihrer Länge zwischen einer Maximallänge und einer Minimallänge kontinuierlich veränderbar einstellbar sind, wobei bei der Einstellung der Maximallänge die erzeugte Spannkraft gegen Null geht und der minimale Wölbungswinkel (α_MI _N) von dem Gewicht der entspannten Streben (BS) bestimmt ist und bei der Einstellung der Minimallänge die erzeugte Spannkraft und damit der Wölbungswinkel (α_MAX) einen Maximalwert annehmen, und dass die Gewölbekonstruktion (GK) zu ihrer Abstützung auf einer Basis (B) im Zentrum (PZ) ortsfest gelagert ist, wobei von der Basis (B) aus sowohl ein positiver Wölbungswinkel (+α) nach unten als auch ein negativer Wölbungswinkel (–α) nach oben eingestellt werden kann.
Selbsttragende Gewölbekonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (B) als Mast (M) vorgegebener Höhe und die Gewölbekonstruktion (GK) umlaufend geschlossen ausgebildet ist.
Selbsttragende Gewölbekonstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mast unterhalb des Zentrums (PZ) der Gewölbekonstruktion in eine aus mindestens 3 Stützen bestehende Konstruktion (SK) übergeht, die innen entlang der Gewölbekonstruktion vom Zentrum (PZ) bis zur Basis (B) geführt sind.
Selbsttragende Gewölbekonstruktion nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mast (M) oder die Stützenkonstruktion (SK) in einem Fundament (F) verankert ist, das eine der Umlauflinie der Gewölbekonstruktion (GK) entsprechend verlaufende Rastnut (RN) aufweist, in die Streben (BS) bei Erreichen eines vorgegebenen positiven Wölbungswinkels (α_MAX) formschlüssig einrasten.
Selbsttragende Gewölbekonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (B) als Ankerpunkt (AP) in einer Wand (W) und die Gewölbekonstruktion (GK) offen ausgebildet ist, wobei die offene Seite an die Wand (W) anschließt.
Selbsttragende Gewölbekonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Seilwinden (SW) jeweils am Ende der Streben (BS) angeordnet sind, über die die Verbindungselemente (VE) zwischen den Streben (BS) in ihrer Länge eingestellt werden.
Selbsttragende Gewölbekonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Seilwinde (SW) mit einer biegsamen Welle verbunden ist, die vom Bereich des Zentrums (PZ) oder Mastes (M) aus die Drehbewegung von einem Elektromotor oder einer anderen Kraftquelle überträgt.
Selbsttragende Gewölbekonstruktion nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilwinden (SW) aus elektrisch angesteuerten Motoren bestehen.
Selbsttragende Gewölbekonstruktion nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Stromversorgung der Motoren Solarzellen auf der Oberseite der Streben (SW) angeordnet sind und zur Pufferung Akkus verwendet werden.
Selbsttragende Gewölbekonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine flexible Bespannung vorgesehen ist.
Selbsttragende Gewölbekonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine bei einem vorgegebenen Wölbungswinkel (α_MAX) geschlossene segmentierte Abdeckung (SA) vorgesehen ist.
Selbsttragende Gewölbekonstruktion nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Streben (BS) in jeweils eine Tragstrebe (TS) mit vorgegebenem Elastizitätsmodul, der bei Einstellung der Maximallänge der Verbindungselemente (VE) einen entsprechend definierten Wölbungswinkel (α_MAX) der Tragstrebe (TS) verursacht, und ein darüber- oder darunterliegendes Abdeckelement (SA) mit geringem Elastizitätsmodul aufgeteilt sind, wobei die Abdeckelemente (SA) in ihrer Breite so ausgebildet sind, dass sich bei einem vorgegebenen Wölbungswinkel (α_MAX) eine geschlossene Abdeckung ergibt.
Selbsttragende Gewölbekonstruktion nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Zusatz-Abdeckelementen (ZA) ober- oder unterhalb der Abdeckelemente (SA) vorgesehen sind, wobei die Zusatz-Abdeckelemente (ZA) in ihrer Breite so ausgebildet sind, dass sich auch bei anderen eingestellten Wölbungswinkeln (α) eine geschlossene Abdeckung ergibt.
Selbsttragende Gewölbekonstruktion nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstreben (TS) als Hohlstreben (HS) ausgebildet sind, in die zur Einstellung ihres Elastizitätsmoduls vom Zentrum (PZ) aus mit hohem Druck ein Gas oder eine Flüssigkeit gepresst wird.