DE10249833A1 - Gitterschalen - Tragwerk sowie Verfahren und Membran zu dessen Herstellung - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Gitterschalen-Tragwerk mit einem zusammenhängenden, Maschen (21) aufweisenden Tragelement und einer dem Tragelement zugeordneten Membran (15) beschrieben, die wenigstens zwei übereinander angeordnete Lagen (16, 17) aufweist. Erfindungsgemäß sind die beiden Lagen (16, 17) der Membran (15) durch mustergemäß verteilt angeordnete, in sich geschlossene, innere Nähte und eine diese umgebende äußere Naht so miteinander verbunden, daß von inneren Nähten umschlossene Bereiche die Maschen (21) und außerhalb dieser Bereiche befindliche Abschnitte (20) eine durchgängige, schalenförmige Kammer bilden, die mit einem härtbaren, das Tragelement bildenden Material (9) gefüllt ist. Außerdem werden ein Verfahren und eine Membran (15) zur Herstellung des Gitterschalen-Tragwerks beschrieben (Fig. 12).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gitterschalen – Tragwerk mit einem zusammenhängenden, Maschen aufweisenden Tragelement und einer dem Tragelement zugeordneten Membran, die wenigstens zwei übereinander angeordnete Lagen aufweist, sowie ein Verfahren und eine Membran zu dessen Herstellung.
  • Bei der Herstellung von luftgetragenen Hallen (z.B. DE 76 20 336 U1 ) ist es üblich, zur Verbesserung der Schall- und Klimaverhältnisse eine doppellagige Membran zu verwenden und die beiden Lagen zur Bildung einer Vielzahl von Luftkammern längs ausgewählter Linien durch Schweißen oder Nähen miteinander zu verbinden. Zur Versteifung derartiger, in statischer Hinsicht nicht immer befriedigenden Konstruktionen ist es außerdem bekannt, zusätzliche Aussteifungen in Form von aus Holz- oder Stahlträgern gebildeten Fachwerken vorzusehen. Derartige Fachwerke erhöhen allerdings die Herstellungskosten und erschweren eine beliebige Gestaltung der mit ihnen hergestellten Konstruktionen.
  • Zur Vermeidung dieser Nachteile und zur Schaffung von besonders leichten Tragwerken ist daher bereits ein Gitterschalen-Tragwerk der eingangs bezeichneten Gattung bekannt geworden (z.B. DE 22 57 939 B2 ), bei dem ein z.B. als Dachfläche ausgebildetes, schalenförmiges Tragelement aus vorgespannten, durchhängenden bzw. entgegengesetzt gerichteten Zuggliedern in Form von Seilen besteht, die ein Netz aufspannen und in ihren Knotenpunkten fest miteinander verbunden sind. Oberhalb und unterhalb des Netzes angeordnete Teile einer doppellagigen Membran sind zur Bildung kissenartiger Elemente, die mit Luft gefüllt werden, miteinander und mit dem Tragelement durch Schlaufen verbunden. Durch die vorgespannten Seilnetze soll ein vergleichsweise leichtes Flächentragwerk geschaffen werden, das dennoch hoch belastbar ist und die pneumatische Membrankonstruktion ausreichend versteift. Auch durch eine solche Bauweise werden jedoch vergleichsweise weiche, sich im Wind bewegende Konstruktionen erhalten, die zwar für kleine Überdachungen gut geeignet sind, aber nicht z.B. die Herstellung größerer Gebäude oder dgl. ermöglichen.
  • Zur Herstellung massiver, aus Beton oder dgl. bestehender Konstruktionen ist es bekannt ( DE 34 42 904 A1 ), kuppelförmige Bauwerke dadurch herzustellen, daß zunächst ein am unteren Ende einer gasdichten, doppellagigen Membran befindlicher Folienschlauch am Boden befestigt, die Membran dann aufgeblasen und abschließend Leichtbeton oder dgl. in den Zwischenraum zwischen den beiden Lagen eingefüllt und ausgehärtet wird. Ein Problem von auf diese Weise hergestellten Bauwerken besteht darin, daß trotz Anwendung von Leichtbeton oder dgl. vergleichsweise schwere Gebäudewandungen und diese überdeckende Kuppeln erhalten werden, die das Herstellen größerer Gebäude unmöglich machen. Außerdem ist es bei Anwendung dieser bekannten Bauweise schwierig, die herzustellenden Konstruktionen in architektonischer Hinsicht weitgehend frei zu gestalten und bei unsymmetrischen Konstruktionen eine gleichmäßige Lastverteilung zu erzielen. Dasselbe gilt für Konstruktionen, zu deren Herstellung nur einlagige Membranen verwendet werden und Beton auf die Außenflächen der von innen her aufgeblasenen Membranen aufgespritzt wird (Patent Abstracts of Japan, Publication number 102 45 982 A).
  • Schließlich ist es bekannt ( DE 196 50 219 C2 ), Gebäude in Leichtbauweise mit Hilfe von Bauelementen zu errichten, die dadurch hergestellt werden, daß aus einer gasdurchlässigen Netzstruktur bestehende Hüllen in Zugrichtung gespannt und dann mit aushärtbarem Schaumstoff gefüllt werden. Dadurch soll die Belastbarkeit der einzelnen Bauelemente vergrößert werden. Gitterschalen-Tragwerke lassen sich mit derartigen Bauelementen allerdings nicht realisieren.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, das Gitterschalen-Tragwerk der eingangs bezeichneten Gattung sowie ein Verfahren und eine Membran zu dessen Herstellung so auszubilden, daß das Gitterschalen-Tragwerk auch bei Anwendung von Werkstoffen wie Beton bzw. Stahlbeton oder dgl. mit großen Grundflächen errichtet werden kann und dennoch hohen Belastungen standhält und wirtschaftlich herstellbar ist.
  • Zur Lösung dieses Problems ist das erfindungsgemäße Gitterschalen-Tragwerk dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lagen der Membran durch mustergemäß verteilt angeordnete, in sich geschlossene, innere Nähte und eine diese umgebende äußere Naht so miteinander verbunden sind, daß von inneren Nähten umschlossene Bereiche die Maschen und außerhalb dieser Bereiche befindliche Abschnitte eine durchgängige, schalenförmige Kammer bilden, die mit einem härtbaren, das Tragelement bildenden Material gefüllt ist.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Gitterschalen-Tragwerks ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 14 gekennzeichnet, während eine Membran zur Herstellung des Gitterschalen-Tragwerks erfindungsgemäß die im Anspruch 16 angegebenen Merkmale aufweist.
  • Durch die Erfindung wird eine Verbundkonstruktion geschaffen, in der sich das härtbare Material, z.B. Beton, und das Membranmaterial, z.B. ein mit Polyvinylchlorid beschichtetes Polyestergewebe, optimal ergänzen können. Die Ausbildung der vom härtbaren Material frei bleibenden Maschen der Gitterschalenstruktur erlaubt außerdem die Herstellung von sehr schlanken Konstruktionen, bei denen das härtbare Material Druck- und Biegespannungen, die Membran dagegen Zugspannungen aufnimmt. Durch geeigneten Zuschnitt der Membran ist es außerdem möglich, an sich beliebig gestaltete Konstruktionen zu schaffen, wobei etwaige Unsymmetrien durch entsprechende Anordnungen der Maschen berücksichtigt werden können. Außerdem erlaubt die Erfindung die Herstellung vergleichsweise großer Konstruktionen mit Grundflächen von 100 m × 100 m und mehr.
  • Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem Unteransprüchen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße, doppellagige Membran für ein erfindungsgemäßes Gitterschalen-Tragwerk;
  • 2 einen vergrößerten Querschnitt durch die Membran nach 1 im Bereich eines Abschnitts, der mit einem aushärtbaren Material gefüllt ist;
  • 3 die Membran nach 1 nach Einfüllung eines aushärtbaren, zur Verbesserung des Verständnisses grau eingefärbten Materials;
  • 4 einen der 2 entsprechenden Schnitt im Bereich eines Ventils;
  • 5 bis 9 schematisch verschiedene Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Errichten eines erfindungsgemäßen Gitterschalen-Tragwerks;
  • 8 und 9 Querschnitte entsprechend 4 und 5, jedoch insbesondere einen Bereich, der eine Masche eines Gitterschalen-Tragwerks bildet;
  • 10 eine der 1 entsprechende Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Membran;
  • 11 einen Querschnitt entsprechend 4 durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Membran;
  • 12 die Membran nach 11 im Bereich eines Montageabschnitts; und
  • 13 bis 15 Ausführungsbeispiele für unterschiedliche Maschenmuster von weiteren erfindungsgemäßen Membranen.
  • 1 bis 4 zeigen eine erfindungsgemäße Membran 1, die aus zwei übereinander angeordneten Lagen 2 und 3 zusammengesetzt ist. Die beiden Lagen 2 und 3 sind an ausgewählten Stellen durch schematisch in 1 und 2 angedeutete, innere Nähte 4 fest und mindestens flüssigkeitsdicht, vorzugsweise aber gasdicht miteinander verbunden. Gemäß 1 ist eine Vielzahl von derartigen inneren Nähten 4 vorgesehen, die endlos bzw. in sich geschlossen ausgebildet sind, worunter im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden wird, daß sie längs der äußeren Kontur einer an sich beliebigen geometrischen Fläche wie z. B. einer Kreis-, Ellipsen-, Dreiecksfläche oder dgl. verlaufen, wobei es sich in Abhängigkeit von der Membranform auch um gekrümmte Fläche handeln kann. Die inneren Nähte 4 umschließen jeweils entsprechende, kreis- oder ellipsenförmig oder dgl. ausgebildete Maschen bzw. Fenster 5, die zwischen den Lagen 2, 3 angeordnet und vorzugsweise gasdicht von anderen Bereichen der Membran 1 abgegrenzt sind.
  • Die beiden Lagen 2 und 3 der Membran 1 sind außerdem durch eine äußere Naht 6 (1) fest und flüssigkeits- bzw. vorzugsweise gasdicht miteinander verbunden. Die äußere Naht 6 umgibt die inneren Nähte 4 längs einer endlosen, geschlossenen Bahn derart, daß zwischen der Naht 6 und den Nähten 4 bzw. Maschen 5 Membranabschnitte 7 entstehen, die eine nach außen abgeschlossene Hohlkammer bilden. Dabei sind die Maschen 5 vorzugsweise so angeordnet, daß die zwischen ihnen entstehenden Abschnitte 7 sämtlich miteinander in Verbindung stehen und daher eine durchgehende, zusammenhängende Kammer bilden, die einerseits von der äußeren Naht 6 und andererseits von der Vielzahl der inneren Nähte 4 begrenzt ist. Außerdem sind die inneren Nähte 4 und Maschen 5 vorzugsweise so angeordnet, daß die aus den Abschnitten 7 gebildete Kammer einen von den beiden Lagen 2 und 3 gegrenzten Umfangsabschnitt 8 aufweist, der am äußeren Umfang der Membran 1 umläuft und einen in Umfangsrichtung geschlossenen Ring bildet.
  • Die äußere Kontur der Membran 1 ist weitgehend beliebig wählbar und wird in Abhängigkeit von der Form eines weiter unten erläuterten Gitterschalen-Tragwerks bestimmt, das durch die Membran 1 gebildet werden soll. Auch die äußeren Konturen der Maschen 5 werden unter Berücksichtigung des herzustellenden Gitterschalen-Tragwerks festgelegt.
  • Die elliptische Form der äußeren Naht 6 und die Kreis- bzw. Halbkreisform der inneren Nähte 4 sind daher in 1 bis 4 nur als Beispiele zu verstehen.
  • Wie 2 und 3 weiter zeigen, dienen die Abschnitte 7 und der mit ihnen verbundene Umfangsabschnitt 8 dem Zweck, ein aushärtbares, für Bauzwecke geeignetes Material 9 aufzunehmen, wie in 3 durch eine graue Schattierung angedeutet ist. Da alle Abschnitte 7 und der Umfangsabschnitt 8 eine zusammenhängende Hohlkammer bilden, kann diese durchgehend mit einem vorzugsweise in eine fließfähige Form gebrachten Material 9 gefüllt werden, indem irgendeiner der Abschnitte 7 bzw. 8, wie in 4 gezeigt ist, mit einem dazu geeigneten Ventil 10 oder einem sonstigen verschließbaren Einlaß versehen wird.
  • Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Gitterschalen-Tragwerks ist anhand einer Mehrzahl von Verfahrensschritten in 5 bis 9 angedeutet. Eine entsprechend zugeschnittene Membran 1 wird mit Hilfe ihres Umfangsabschnitts 8 z. B. in einer weiter unten beschriebenen Weise am Erdboden 11 oder einem geeigneten Sockel befestigt und dann von innen her in der bei Traglufthallen üblichen Weise aufgeblasen (5 und 6), indem mit Hilfe eines Kompressors Luft mit einem vorgewählten Überdruck P eingeführt wird. Die doppellagige Membran 1 richtet sich daher entsprechend 5 und 6 zu einem schalenförmigen Gebilde auf, bis in dem Raum zwischen ihr und dem Erdboden 11 ein vorgewählter maximaler Überdruck Pmax von z. B. 0,3 bis 0,7 mbar erreicht ist.
  • Über wenigstens eines der Ventile 10 werden jetzt die aus 1 bis 4 ersichtlichen Abschnitte 7, 8 mit dem fließfähigen, aushärtbaren, z. B. aus Leichtbeton bestehenden Material 9 füllt, bis alle Abschnitte 7 und der Umfangsabschnitt 8 eine zusammenhängende Füllung bilden. Die Maschen 5 werden dabei nicht gefüllt, da sie durch die inneren Nähte 4 zumindest flüssigkeitsdicht gegen die Abschnitte 7 und 8 abgegrenzt sind. Der Umfangsabschnitt 8 bildet im gefüllten Zustand einen auf dem Erdboden 11 aufliegenden Ringanker.
  • Der Innendruck Pmax unterhalb der Membran 1 bleibt vorerst noch aufrecht erhalten, und das Material 9 wird nun der Aushärtung überlassen. Nach dem Erhärten wird eine durch die Form der Membran 1 vorgegebene Gitterschale 12 (9) erhalten. Der Überdruck Pmax unterhalb der Membran 1 kann daraufhin abgelassen werden, bis er wieder P = 0 beträgt. Die Gitterschale 12 besteht jetzt im Verbund aus einem durch das Material 9 gebildeten, biegesteifen Tragelement und den beiden dieses beidseitig einhüllenden, zugfesten Lagen 2, 3 der Membran 1. Das Tragelement weist außerdem eine Vielzahl von Maschen 5 auf, die lediglich mit Luft gefüllt sind. In Abhängigkeit von der relativen Größe der Maschen 5 wird dadurch ein vergleichsweise leichtes, in statischer Hinsicht jedoch hoch stabiles Tragwerk erhalten, das Druck- und Biegekräfte aufnimmt. Dagegen dient die Hülle bzw. Membran 1, die das gitterförmige Tragelement einhüllt und auch im Bereich der Maschen 5 zusammenhängend ist, ein Bauelement, das Zugbeanspruchungen des belasteten Bauwerks aufnehmen kann. Nach dem Wegnehmen des inneren Überdrucks kann sich die Membran 1 außerdem je nach dessen Größe leicht zusammenziehen und die Gitterschale dadurch weiter versteifen.
  • Die Membran 1 dient außerdem als Schalung für das Material 9, insbesondere als "verlorene" Schalung, da sie am fertigen Bauwerk verbleibt.
  • In Weiterbildung des anhand der 5 bis 9 beschriebenen Verfahrens kann vorgesehen werden, die aus den Abschnitten 7, 8 gebildete Kammer der Membran 1 vor dem Einführen des Materials 9 mit Hilfe der Ventile 10 mit einem geringen Überdruck aufzublasen, um die beiden Lagen 2, 3 zwangsweise voneinander zu trennen bzw. zu beabstanden, wie in 7 angedeutet ist, damit ein Zusammenkleben der Lagen 2, 3 vermieden wird. Dadurch wird das spätere Befüllen der Kammer mit dem Material 9 erleichtert und ein gleichmäßiger Materialfluß sichergestellt. Es ist daher zweckmäßig, die Membran 1 mit einer Mehrzahl von Ventilen 10 zu versehen, damit die Kammer durch ausgewählte Ventile 10 mit dem Material 9 gefüllt werden und gleichzeitig die in der Kammer befindliche Luft durch andere ausgewählte Ventile 10 entweichen kann. Die Luft- bzw. Betonzufuhr ist in 7 bis 9 jeweils durch Pfeile angedeutet.
  • 9 macht weiter klar, daß die Abschnitte 7, 8 im ausgehärteten Zustand keine lineare Stabform besitzen, wie dies bei ebenen Gitternetzen der Fall wäre. Vielmehr bilden die durch die Abschnitte 7, 8 gebildeten "Stäbe" je nach der zu bildenden Schale ein räumlich gekrümmtes Stabwerk, in dem die Stäbe bzw. Maschen 5 in zahlreichen verschiedenen Mustern angeordnet sein können und die Stäbe durch gedachte "Knoten" miteinander verbunden sind, die unterschiedliche Abstände, Formen und Größen aufweisen können. Eine Gitterschale im Sinne der vorliegenden Erfindung stellt somit ein räumlich gekrümmtes Gitter dar.
  • 10 zeigt eine der 1 entsprechende Draufsicht auf die Membran 1, wobei durch eine Anzahl von Punkten 14 solche Stellen angedeutet sind, wo bei Bedarf die Ventile 10 angebracht werden können.
  • 11 zeigt eine erfindungsgemäße Membran 15 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Während bei der Membrankonstruktion nach 4 die Nähte 4 so ausgebildet sind, daß sie die beiden Lagen 2, 3 unmittelbar mit einander verbinden, indem die beiden Lagen im wesentlichen miteinander in Berührung gebracht und dann durch Schweißen, Nähen oder dgl. verbunden werden, sind zwei Lagen 16, 17 der Membran 15 im Bereich von inneren Nähten 18 durch je einen Abstandhalter bzw. Steg 19 voneinander getrennt. Dabei ist in 11 ein oberer Rand der Stege 19 durch je eine Naht 18a mit der oberen Lage 16 und ein unterer Rand der Stege 19 durch je eine Naht 18b mit der unteren Lage 17 der Membran 15 verbunden. In diesem Fall sind zweckmäßig sowohl die Nähte 18 als auch die Stege 19 flüssigkeits- bzw. gasdicht, damit eine zwischen den Lagen 16, 17 gebildete, zusammenhängende Hohlkammer 20 gegen Bereiche, die Maschen 21 bilden, abgedichtet sind. Im übrigen entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem nach 1 bis 4.
  • 12 zeigt die Verankerung der erfindungsgemäßen Membran 1 an einem Sockel 23, bei dem es sich um einen im Erdreich ausgebildeten Betonring, aber auch um eine aus üblichem Mauerwerk hergestellte Wand od. dgl. handeln könnte. Im Ausführungsbeispiel ist der Umfangsabschnitt 8 der Membran 1 längs einer Kontur, die den unteren Rand der zu errichtenden Gitterschale definiert, mit einem nach außen erstreckten, ein- oder mehrlagigen Montageabschnitt 24 versehen. Dieser besteht z.B. aus einem entsprechend der Sockelform umlaufenden Materialstreifen, der an seinem äußeren Rand mit einem Wulst bzw. Keder 25 versehen ist.
  • Die Befestigung erfolgt z.B. mit Hilfe von plattenförmigen, auf den Montageabschnitt 24 aufgelegten Elementen 26, die durch Schrauben und Dübel od. dgl. am Sockel 23 befestigt werden. Der Keder 25 verhindert dann auch bei großen, auf den Montageabschnitt 24 wirkenden Zugkräften, daß dieser ungewollt unter den Elementen 26 herausgezogen wird.
  • 13 zeigt Ausschnitte von erfindungsgemäßen Membranen 28 bis 31 mit unterschiedlich geformten Maschen 32 bis 35. Daraus ist ersichtlich, daß weder die Maschen 32 bis 35 noch sie bildende innere Nähte 36 bis 39 regelmäßige oder gar symmetrische Formen aufweisen müssen, sondern an sich ganz beliebige Konturen erhalten können. Dementsprechend können auch zwischen den Maschen 32 bis 35 entstehende Abschnitte 40 bis 43, die die oben beschriebene Hohlkammer bilden, ganz unterschiedliche und unregelmäßige Formen aufweisen, was dann nach dem Einbringen des aushärtbaren Materials zu in 14 grau schraffierten Gitterstäben 44 bis 47 führt.
  • In 15 sind schließlich weitere erfindungsgemäße Membranen 48 bis 51 in je einen mit Beton od. dgl. gefülltem Zustand dargestellt. Dabei zeigt die Membran 50, daß Maschen 52 auch geometrische Formen mit vorgewählten Bedeutungsinhalten wie z.B. Buchstaben erhalten können, so daß der Vielfalt der herstellbaren Gitterschalen-Tragwerke bzw. der mustergemäßen Anordnung und Ausbildung der Maschen, Nähte bzw. zu füllenden Abschnitte kaum Grenzen gesetzt sind.
  • Ein Vorteil der beschriebenen Bauweise besteht darin, daß das härtbare Material, insbesondere Beton, als eigenständiges Bauteil bzw. Tragelement und die Membran als eine auf Zug beanspruchbare und vor allen Dingen schützende Hülle betrachtet werden kann, die nach dem Aushärten vom Beton-Tragelement getragen wird. Der Beton übernimmt somit die Lastabtragung entsprechend den Stützlinien der Gitterschalenkonstruktion. Dagegen kann die Membran einerseits das Tragelement vor Verwitterung schützen, insbesondere wenn dem Beton Stahlfasern od. dgl. zur Bewehrung beigemischt werden, andererseits zumindest im Bereich der Maschen transparent ausgebildet werden, in welchem Fall die Maschen gleichzeitig der Belichtung des Gitterschalen-Tragwerks dienen können. Tragelement und Membran werden daher, jeweils für sich, optimal genutzt.
  • Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Membran-Metall-Verbundkonstruktion bestehen darin, daß diese zu einem hohen Anteil vorfabriziert und an der Baustelle schnell und mit geringem Aufwand errichtet werden kann, wobei ein geringer Flächenbedarf für die Montage und Baustelleneinrichtungen besteht. Außerdem können das Tragelement und die Membran problemlos für die Brandschutzklasse F 90 ausgebildet werden.
  • Als aushärtbares Material kommen außer Beton bzw. Stahlbeton auch verschiedene Schaumstoffe od. dgl. in Frage. Mit besonderem Vorteil wird jedoch ein in neuerer Zeit entwickelter, hoch fester und dabei dennoch leichter Beton verwendet, der unter der Bezeichnung UHPC bekannt geworden ist und Druckkräfte bis 400 N/mm2 aufnehmen kann. Als Membranwerkstoffe eignen sich dagegen insbesondere mit PVC beschichtete Polyestergewebe, Glasfasergewebe oder beschichtete Polytetrafluorethylen-(PTFE-)Gewebe.
  • Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die auf vielfache Weise abgewandelt werden können. Das gilt insbesondere für die Muster, nach denen die Maschen 5 usw. angeordnet sind. Wie insbesondere 13 bis 15 zeigen, können die beiden Lagen der Membran durch innere Nähte verbunden werden, die zwar endlos bzw. in sich geschlossen und linienförmig sind, jedoch eine weitgehend beliebige Umfangskontur aufweisen können. Anstelle der Muster nach 13 bis 15 können zahlreiche weitere Muster vorgesehen werden, wobei auch insbesondere auch die äußere Lage 2, 16 nicht immer identisch mit der inneren Lage 3, 17 übereinstimmen muß. Als Ventile können manuell betätigbare oder bei größeren Tragwerken auch fernsteuerbare Ventile vorgesehen werden. Außerdem ist klar, daß das fertige Tragwerk zusätzlich mit Fassaden versehen werden kann, die gegebenenfalls auch die Ventile abdecken. Weiter wäre es denkbar, in allen oder ausgewählten Maschen eine der beiden Lagen 2, 3 fensterartig auszuschneiden oder mit zusätzlichen Lagen zu versehen. In diesem Zusammenhang ist klar, daß die äußere Naht 6 teilweise auch durch Umschlagen einer Materialbahn erzeugt werden kann und für diesen Fall durch eine Knickkante realisiert ist. Schließlich versteht sich, daß die verschiedenen Merkmale auch in anderen als den dargestellten und beschriebenen Kombinationen angewendet werden können.

Claims (17)

  1. Gitterschalen-Tragwerk mit einem zusammenhängenden, Maschen (5, 21, 32 bis 35, 52) aufweisenden Tragelement und einer dem Tragelement zugeordneten Membran (1, 15, 28 bis 31, 48 bis 51), die wenigstens zwei übereinander angeordnete Lagen (2, 3 bzw. 16, 17) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lagen (2, 3 bzw. 16, 17) der Membran (1, 15, 28 bis 31, 48 bis 51) durch mustergemäß verteilt angeordnete, in sich geschlossene, innere Nähte (4, 18, 36 bis 39) und eine diese umgebende äußere Naht (6) so miteinander verbunden sind, daß von inneren Nähten (4, 18, 36 bis 39) umschlossene Bereiche die Maschen (5, 21, 32 bis 35, 52) und außerhalb dieser Bereiche befindliche Abschnitte (7, 40 bis 43) eine durchgängige, schalenförmige Kammer bilden, die mit einem härtbaren, das Tragelement bildenden Material (9) gefüllt ist.
  2. Gitterschalen-Tragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (1, 15, 28 bis 31, 48 bis 51) gasdicht ausgebildet ist.
  3. Gitterschalen-Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nähte (4, 18, 36 bis 39 bzw. 6) gasdicht ausgebildet sind.
  4. Gitterschalen-Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nähte (4) die beiden Lagen (2, 3) der Membran (1) unmittelbar miteinander verbinden.
  5. Gitterschalen-Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (15) im Bereich der Nähte mit zwischen den Lagen (16, 17) angeordneten und diese auf Abstand haltenden Stegen (19) versehen ist und die Stege (19) durch je eine Naht (18a, 18b) mit je einer der beiden Lagen (16, 17) verbunden sind.
  6. Gitterschalen-Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Nähten umschlossenen Bereiche eine von den übrigen Abschnitten abweichende Anzahl von Lagen aufweisen.
  7. Gitterschalen-Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer einen Umfangsabschnitt (8), der längs einer einen unteren Schalenrand definierenden Kontur der Membran (1) verläuft, derart aufweist, daß in dem Umfangsabschnitt (8) befindliches härtbares Material (9) einen Ringanker bildet.
  8. Gitterschalen-Tragwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran im Bereich des Umfangsabschnitts (8) wenigstens einen von der äußeren Kontur nach außen erstreckten Montageabschnitt (24) aufweist.
  9. Gitterschalen-Tragwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein außenliegender Abschnitt des Montageabschnitts (24) mit einem Keder (25) versehen ist.
  10. Gitterschalen-Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens eine der beiden Lagen (2, 3) der Membran (1) wenigstens ein Ventil (10) eingesetzt ist.
  11. Gitterschalen-Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das härtbare Material (9) aus Beton besteht.
  12. Gitterschalen-Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das härtbare Material (9) aus einem mit Metallfasern als Bewehrung versehenen Beton besteht.
  13. Gitterschalen-Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (1, 15, 28 bis 31, 48 bis 51) zumindest in den von den inneren Nähten (4, 18, 36 bis 39) umschlossenen Bereichen transparent ist.
  14. Verfahren zur Herstellung eines Gitterschalen-Tragwerks nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (1) längs einer einen Schalenrand definierenden Kontur an einem Sockel (23) befestigt und von innen her mit einem vorgewählten Überdruck aufgeblasen, dann das in eine fließfähige Form gebrachte härtbare Material (9) in die Kammer eingefüllt und nach dem unter Bildung der Gitterschale erfolgenden Aushärten des Materials (9) der Überdruck abgelassen wird.
  15. Verfahren zur Herstellung eines Gitterschalen-Tragwerks nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer vor dem Einbringen des härtbaren Materials (9) mit Luft gefüllt und die Luft mit fortschreitendem Einbringen des Materials (9) allmählich aus der Kammer entfernt wird.
  16. Membran zur Herstellung eines Gitterschalen-Tragwerks nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens zwei übereinander liegende Lagen (2, 3 bis 16, 17) aufweist, die durch mustergemäß verteilt angeordnete, in sich geschlossene innere Nähte (4, 18, 36 bis 39) und eine diese umgebende, äußere Naht miteinander verbunden und dadurch in von den inneren Nähten (4, 18, 36 bis 39) umschlossene Bereiche, die der Bildung der Maschen (5, 21, 32 bis 35, 52) des Gitterschalen-Tragwerks dienen, und außerhalb dieser Bereiche liegende, zusammenhängende Abschnitte (7, 40 bis 43) unterteilt sind, die eine zur Herstellung eines Tragelements des Gitterschalen-Tragwerks bestimmte, durchgehende Kammer bilden, und daß sie insgesamt eine zur Herstellung des Gitterschalen-Tragwerks bestimmten Zuschnitt aufweist.
  17. Membran zur Herstellung eines Gitterschalen-Tragwerks nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Nähte (4, 18, 36 bis 39 bzw. 6) gasdicht ausgebildet sind.
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