DE1409922C

DE1409922C - Roof construction of preferably circular or circular shape

Info

Publication number: DE1409922C
Application number: DE19621409922
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl Ing Dr techn Wien Koss
Original assignee: Ludwig Binder & Co, Graz Eggenberg (Osterreich)
Priority date: 1961-09-04
Filing date: 1962-08-30
Publication date: 1973-03-01

Description

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Diese Dachkonstruktion stellt ein zweistöckiges tage. Der Baustoiiverbrauch eines solchen Daches Radial-Seilwerk dar, wobei zwischen zwei über- ist besonders bei Ausführung in Blech (es handelt einanderliegenden inneren Zugringen und einem sich um Bleche von wenigen Millimetern Stärke bei äußeren Druckririg zwei Scharen von Seilen gespannt Durchmessern des Daches von etwa 50 m, die einsind, welche die Dachhaut tragen. 5 fach stumpf zusammengeschweißt werden) sehr ge-This roof construction represents a two-story floor. The structural use of such a roof Radial cable system, with between two over- is especially when made of sheet metal (it is lying inner pull rings and one around sheets of a few millimeters thick outer Druckririg two sets of ropes stretched across the roof diameter of about 50 m, which are one, which carry the roof membrane. 5 times butt welded together) very

■Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ring. Die zentrale Entwässerung ist ein zusätzlicher■ The invention is based on the object of a ring. The central drainage is an additional one

Dachkonstruktion der eingangs genannten Art zu Vorteil durch Wegfall der Dachtraufen,Roof construction of the type mentioned at the outset to advantage by eliminating the eaves,

schaffen, durch welche insbesondere bei extremen Die Dachkonstruktion gemäß der Erfindung kanncreate through which, in particular at extreme conditions, the roof structure according to the invention can

Stützweiten und bei hinreichender Stabilität gegen in Eisen, Holz oder gemischter Bauweise realisiertSpans and with sufficient stability against iron, wood or mixed construction

Windsogkräfte aufgrund eines besonders geringen io werden, und es ist auch nicht schwierig, in derWind suction forces will be due to a particularly low io, and it is also not difficult in the

Konstruktionsgewichtes eine sehr wirtschaftliche Dachfläche verglaste Lichtdurchlaßöffnungen vorzu-Construction weight, a very economical roof area, glazed light transmission openings

Bauweise gewährleistet ist. sehen. Es sind ferner Mischformen in dem SinneConstruction is guaranteed. see. There are also mixed forms in this sense

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Er- möglich, daß ein Teil der Zugkräfte, die in demTo solve this problem it is possible according to the Er- that some of the tensile forces in the

findung vorgesehen, daß das Belastungsgewicht eine Tragsystem grundsätzlich vorhanden sind, von derFinding provided that the load weight a support system are basically available from the

solche Größe hat, daß die Dachhaut und das Rand- 15 eigentlichen Dachhaut, ein Teil aber von einemis of such a size that the roof skin and the edge - 15 the actual roof skin, but a part of one

glied nach Art eines durch Speichen vorgespannten Gitterwerk der vorhin beschriebenen Art aufgenom-member in the manner of a lattice work prestressed by spokes of the type described above.

Rades gemeinsam eine in sich steife Anordnung men wird,Wheel will have a rigid arrangement in itself,

bilden. Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anform. The invention is exemplified below

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Er- Hand der Zeichnung beschrieben, in dieser zeigtAccording to an advantageous development of the hand of the drawing described in this shows

findung ist vorgesehen, daß die Dachhaut aus in 20 Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Halle mitFinding it is provided that the roof skin from FIG. 1 shows a cross section through a hall with

Umfangsrichtung in wechselnder Folge angeordneten einer Dachkonstruktion in schematischerDarstellung,Circumferential direction arranged in alternating sequence of a roof structure in a schematic representation,

Kegelmantel-und ebenen Flächen besteht.. Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform derConical surface and flat surfaces .. Fig. 2 shows a preferred embodiment of the

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Dachkonstruktion im Teilschnitt,
Erfindung ist vorgesehen, daß die Dachhaut eine Fig. 3, 4 und 5 jeweils eine bevorzugte Aushorizontal verlaufende oder nur schwach geneigte 25 führungsform der Dachkonstruktion und
Mittelzone aufweist. F i g. 6 ein reines Kegeldach mit mittig angeord-According to a preferred embodiment of the roof structure in partial section,
Invention it is provided that the roof skin is a Fig. 3, 4 and 5 each a preferred Aushorizontal extending or only slightly inclined 25 guide shape of the roof structure and
Has central zone. F i g. 6 a pure conical roof with a centrally arranged

Bei unterschiedlichen Grundrißformen des Bau- netem Zusatzgewicht.In the case of different floor plans of the building, additional weight.

werks kann vorzugsweise vorgesehen sein, daß das Gemäß Fig. Γ tragen eine entsprechende Anzahlfactory can preferably be provided that the According to Fig. Γ wear a corresponding number

Randglied ein dem Kreis angenähertes Vieleck ist. von Stützen 1, die im Kreisumfang bzw. in denEdge member is a polygon approximated to the circle. of supports 1, which are in the circumference or in the

Eine' weitere vorteilhafte Weiterbildung der Er- 30 Eckpunkten eines Polygons stehen, ein Randglied 2,Another advantageous development of the corner points of a polygon is an edge link 2,

findung ergibt sich dadurch, daß das zusätzlich zum von dem sich eine kegelförmige Dachhaut 3 mitFinding results from the fact that in addition to the a conical roof skin 3 with

Eigengewicht vorhandene Belastungsgewicht, welches nach innen fallendem Mantel erstreckt. Nach einerDead weight existing loading weight, which extends inwardly falling jacket. After a

in der Mitte der Tragkonstruktion angreift, normaler- bevorzugten Ausführung besteht diese Dachhaut ausattacks in the middle of the supporting structure, this roof skin consists of normal-preferred execution

weise auf einer federnden Unterlage ruht. Blechen, in deren Mitte sich eine Tragkonstruktion 4wisely rests on a springy pad. Sheets, in the middle of which there is a supporting structure 4

Schließlich ist gemäß einer weiteren vorteilhaften 35 befindet, wogegen der periphere Rand auf geeignete Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Weise in dem Randglied fest verankert ist. Die Dachhaut aus radial und aus konzentrisch verlaufen- Anordnung ist so getroffen, daß das tragende System . den Zuggliedern besteht, die einander kreuzen, und unter Zugspannung steht. Zur Erreichung einer in daß vorzugsweise auch die Dachhaut ihrerseits Be- Richtung der Erzeugenden verlaufenden Zugspanstandteil des Tragsystems ist. 40 nung läßt man über die Tragkonstruktion 4 in derFinally, according to a further advantageous 35 is located, whereas the peripheral edge is suitable Further development of the invention provides that the way is firmly anchored in the edge member. the Roof skin running radially and concentrically - the arrangement is made in such a way that the load-bearing system . consists of the tendons crossing each other and is under tension. To achieve an in that preferably also the roof skin for its part in the direction of the generators running tensile chip component of the support system is. 40 voltage can be over the support structure 4 in the

Bei dieser Weiterbildung ist vorzugsweise vor- Mitte des Daches eine Belastungsgewicht 12 angrei-In this development, a loading weight 12 is preferably applied in front of the middle of the roof.

gesehen, daß die Zugglieder aus Seilen bestellen. fen. Das Belastungsgewicht 12 hängt an einem Rohrseen that the tension members order from ropes. fen. The loading weight 12 hangs on a pipe

Die auf einfache Art im Zentrum des Daches 10 und/oder an Streben 11, wobei es normalerweise,The simple way in the center of the roof 10 and / or on struts 11, whereby it is usually,

durch das Spanngewicht hervorgerufene Vorspan- d. h. bei Fehlen von größerem Windsog, zumindestpreload caused by the tension weight d. H. in the absence of greater wind suction, at least

nung ergibt nicht nur eine Sicherung gegen die 45 zum Teil auf einer federnden Unterlage 13 (Fuii'da-tion results not only in a protection against the 45 partly on a resilient base 13 (Fuii'da-

Windsogkräfte, sondern verspannt das Randglied nientgrube) ruht, jedoch bei entsprechenden Wind-Wind suction forces, but tense the edge member nientgrube) rests, but with appropriate wind

etwa in der gleichen Art, wie dies die Speichen mit kräften angehoben wird. Im Falle der Fig. 2 istroughly in the same way that the spokes are lifted with force. In the case of FIG

einer Radfelge tun. Dadurch ist das Randglied im- angenommen, daß die Entwässerung durch dasa wheel rim do. As a result, the edge link is assumed that the drainage through the

stände, im Verein mit der vorgespannten Dachsehale Rohr 10 erfolgt, das sich in einen unter der Funda-stands, in conjunction with the prestressed roof shell tube 10, which is located in a under the foundation

ohne größere Verformungen auch horizontale BeIa- 5° mentgrube vorgesehenen Kanal entleert,horizontal drainage channel provided without major deformations is also emptied,

stungen in der Traufenebene abzutragen, so daß die Es ist leicht einzusehen, daß das vorwiegend aufstungen in the eaves level to remove, so that the It is easy to see that the predominantly

unterstützenden Säulen gegebenenfalls als Pendel- Druck beanspruchte Randglied 2 nicht genau Kreis-supporting pillars possibly as pendulum pressure stressed edge link 2 not exactly circular

säulen ausgebildet werden können und das ge- form haben muß, sondern die Erfindung auch erfülltcolumns can be formed and that must have a shape, but also fulfills the invention

sanite Dach dann nur an mindestens drei Stellen ist, wenn dieser Ring ein dem Kreis angenähertessanite roof is then only in at least three places if this ring approximates the circle

vertikal abgestützt werden muß. Damit ergibt sich 55 Vieleck ist. Die Stützen 1 können dabei in beliebigermust be supported vertically. This gives 55 is polygon. The supports 1 can be in any

u. U. eine wesentliche Verbilligung der Wandkon- Entfernung angeordnet sein. Ebenso gilt das auch fürunder certain circumstances a substantial reduction in the cost of the wall con-distance can be arranged. This also applies to

struktion. . die in den Fig. 3, 4 und 5 in Grundrissen zuge-construction. . the floor plans shown in Figs. 3, 4 and 5

Weiterhin ergibt die Vorspannung bei der bevor- hörigen Querschnitten gezeigten Dachformen, die,Furthermore, the prestressing results in the roof shapes shown in the previous cross-sections, which,

zugten Ausführung aus einer durchlaufenden Blech- wie ersichtlich, teils aus Kegelflächenabschnitten undDrawn execution from a continuous sheet metal, as can be seen, partly from conical surface sections and

haut eine zusätzliche Stabilisierung des Spannungs- 60 teils aus Ebenen zusammengesetzt sind, wobei sichskin an additional stabilization of the tension part 60 are composed of levels, whereby

zustandes auch im Bereich der Randstörungen gemäß den Fig. 4 und 5 deutlich ausgeprägte Mittel-condition, also in the area of the edge defects according to FIGS. 4 and 5, clearly pronounced mean

infolge des Zusammenwirkens von Randglied und zonen ergeben, welche horizontal verlaufen.as a result of the interaction of the edge link and zones which run horizontally.

Schale. Wenn im Vorhergehenden von einem kegelförmi-Bowl. If in the foregoing from a conical

Die erfindungsgemäße Dachkonstruktion zeichnet gen Teil der Dachkonstruktion die Rede ist, so sich noch durch eine Reihe weiterer wichtiger Vor- 65 umfaßte diese Ausdrucksweise auch solche Bauteile aus. Bei Rotationssymmetrie des Daches gelangt formen, die genau genommen Pyramiden mit einer man zu gleichen Einzelteilen und damit zu einer sich der Kegelfläche nähernden Anzahl von Seiteneinfachen Herstellung und einer verbilligten Mon- flächen sind. The roof structure according to the invention is characterized by part of the roof structure in question, so through a number of other important advantages, this expression also encompassed such components out. In the case of rotational symmetry of the roof it forms, strictly speaking, pyramids with a you are to the same individual parts and thus to a number of sides approaching the conical surface, simple manufacture and a cheaper assembly surface.

Nach dem gleichen Grundgedanken sind, wie schon bemerkt, auch Dachkonstruktionen über verschiedenartige Grundrisse gemäß Fig. 3, 4 und 5 möglich. Die zwischen den einzelnen Kegelschalen in der Richtung der Kegelerzeugenden liegenden Ebenen sind in der einen Richtung durch das anteilige Vorspanngewicht, in der anderen Richtung durch die Übertragung der Ringspannungen der Kegelschalen vorgespannt, so daß sie wieder unter allseitiger Zugvorspannung stehen.As already mentioned, roof constructions over different types are based on the same basic idea Floor plans according to FIGS. 3, 4 and 5 are possible. The one between the individual cone shells planes lying in the direction of the cone-generating are in one direction through the fractional Pre-tensioning weight, in the other direction by transferring the hoop tension of the Cone shells prestressed so that they are again under tensile prestress on all sides.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 2 weight are sufficiently stable. Furthermore, inwardly inclined roofs are also known, for the construction of which precast concrete elements or the like are laid on a cable system corresponding to the slack line and then

1. Roof construction of preferably circular 5 to secure the joints under pressure pretension shaped or circle-like plan shape, can be set with. There are also hanging roofs a steel plate arranged in the building's eaves height, which has a rectangular cross-section the edge link that determines the shape of the circumference of the roof, simply sag and its own weight like that of which the self-supporting, is large inward, that even with the greatest wind suction a hinkcgelbis trough-shaped, downward sloping io reaching sag is secured. The disadvantage Roof skin of developable form extends, which these types of construction can be seen in the fact that they are only in due to a centrally arranged loading weight with regard to relatively rare. really up Radial direction under a wind forces stepping towards its own weight quite heavy and therefore load additional tensile stress is set, are designed to consume material, characterized in that the loading weight is 15 There are also roofs in rope construction has such a size that it has become known whose weight is less than Roof skin (3) and the edge link (2) according to the type of wind lift to be taken into account. To a a wheel pretensioned by spokes closes such a roof against bottoming out upwards never form an inherently rigid arrangement. secure, tension ropes must be provided which

2. Roof structure according to claim 1, that 20 tension the suspension cables. Then to get zudurch in that the roof skin of the roof in mostly forms which od substantially Unifangsrichtung in alternating sequence reasonable Hyperboloidschalen. Ä. Doubly curved and, ■ arranged Kegelmantel- and flat surfaces loading thus not developable surfaces. This construction ν stands. wise has the disadvantage that this hyper-

3. Roof structure according to claim 1 or 2, 25 boloidform floor plans and side walls of very characterized in that the roof skin requires an idiosyncratic shape, which is a rational off-horizontal Continuous or only slightly inclined use of the building volume makes it difficult or above the central zone having. not allow at all and that the opposing tension forces

4. Roof structure according to claim 1, da- are to be regarded as an additional dead load. The Andurch marked that the edge link (2) a turn of this construction therefore remained on Aussteldem Circle is approximate polygon. 'ling and representative buildings, sports facilities

5. Roof construction restricted to one of the appendices and the like. Another disadvantage of this Bauspiiiche 1 to 4, characterized in that the wise is that the roof pitch is practical Load weight (12) on a resilient over the whole roof surface is different what the Support (13) rests. 35 makes drainage difficult, and that this construction

6. Roof construction according to claim 1, that are not able to pass larger ones onto the roof characterized in that the roof skin to dissipate radial surface acting individual forces without and concentric tension members on - there will be inadmissibly large deformations, that cross each other and that preferential such roof structures are therefore not able to The roof covering itself is also used, for example, directly as a supporting structure for larger constituent parts of the support system is. to serve centered perpendicular loads.

7. Roof construction according to claim 6, since Alis the book by Otto Frei »Das hängende characterized in that the tension members from roof «, pages 25 to 27, is a roof structure Ropes exist. known at which an edge link at eaves height

45 is provided, the -over an inwardly extending Carrying system carries a weight. A central lantern serves as a weight, which represents a concentrated central load which '

· Always keep the sheet metal skin even with one-sided load

50 is able to keep under tension and should contribute to the stiffening of the middle part.

However, the loading weight does not serve to prestress the roof to such an extent that the

The invention relates to a roof structure from the entire roof structure as an inherently rigid pane preferably circular or circle-like base 55 acts.

crack shape, with a roof structure in the building's eaves. the shape of the roof perimeter of the villions of Zagreb «is still the disadvantage Edge link, of which inwardly the self-peculiarity that the edge link is a relatively bulky, conical to trough-shaped, downwardly manoeuvrable box girder is used, which the inclined roof skin of developable form extends, 60 roof structure deserves sufficient rigidity to borrow through a centrally arranged loading weight and in particular to take up horiin Radial direction under one to the dead weight zontal forces with corresponding inherent rigidity load additional tensile stress is set. is trained.

There are types of roof constructions of this type. Furthermore, from the magazine "Der Baubekannt, which is usually referred to as suspended roofs 65 ingenieur", volume 8, page 313 (1961) a roof convergence; Structure made of radial, tensile construction-There are reinforced concrete hanging roofs of the most varied. elements in the form of ropes are known in which Known construction methods, which form the basis for a roof membrane due to their great characteristics - the ropes.