DE1559445A1 - Gittergewoelbe-Dachkonstruktion und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Gewölbekonstruktionen₀ Genauer gesagt betrifft die Erfindung Gewölbekonstruktionen der selbsttragenden bauart_o

Selbsttragende Gewölbekonstruktionen finden gegenwärtig in großem Umfang als Dächer für Sportplätze, Ausstellungsgebäude, Lagerbehälter und dergleichen Verwendung,,, lür derartige Gewölbekonstruktionen sind bereits zahlreiche konstruktive Anordnungen vorgeschlagen worden? diese Entwicklung hat sich seit der Einführung von otahlkonstruktionen noch verstärkt. Bei einer solchen Konstruktion wird eine gitterähnliche Anordnung von Bögen vorgesehen, die zwei Sätze von allgemein parallelen

Bögen umfaßt, welche sich rechtwinklig zueinander erstrecken. ο

D₀ Solche gitterähnliche GewÖl'bedächer werden bis jetzt «»gewöhnlich so ausgebildet, daß nur eine "Schicht" von Gewölbe- ^bögen vorhanden ist«, hierbei umfaßt eine derartige Dacnkonstruk- «ustion zwei Sätze von unter sich parallelen tiögen, die sich rechtwinklig zueinander erstrecken und in einer gemeinsamen' lvugel-

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fläche liefen. Diese .dö^en setzen sicii normalerweise aus uoppel-T-Trägern, ,/imceieisenträgern, iiohrträgern oder dergleichen zusammen und kreuzen sich gewöhnlich an Punkten, an denen Jeder !'rager mit doppelten Linschnitten zun /eroir.uen uer oioh ^rou-.öunuen Jräger versehen ist. Diese Konstruktion, bei der die rechtwinklig zueinander verlaufenden bütze von uögon au einem in'einer einzigen fläche liegenden Gritter vereinigt v/erden, bedingt einen großen Aufwand an Arbeitszeit und Kosten.

Im ü-eüensatz zu der soeoen beschriebenen Konstruktion läßt sich ein Griutergewölbe, bei dem äie träger in zwei flächen liegen, verhältnismäßig einfach errichten, ßeispielswei^e ist es nicht erforderlich, die träger mit Einschnitten oder dergleichen zu versehen. Außerdem ist es nicht erforderlich, die sich kreuzenden iiögen beim Zusammenbau jeweils genau in eine bestimmte Lage zu bringen. Trotzdem sinct bis jetzt nur wenige j-ittergewölbe dieser Bauart ausgeführt woraen, da die Nachteile eines größeren iiaumbedarfs und eines etwas höheren Grewich";s die Vorteile überwogen»

Ein Ziel der Lri'indung besteht nunmehr darin, eine verbrsserte selbsttragende Dachkonstruktion der j-ixt iivcewölbebauart vorzusehen«

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer verbeoserten G-itxergewölbekonstruktion, bei der die 'jögen in zwei Flächen angeordnet sind.

ferner sieht die Erfindung ein üittergewolbe bzw. eine Dachkonstruktion der genannten Art vor, bei dermun mit einer geringeren lienge an iiauniaterial auskommt, die daher entsprechend

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leichter ist, und die trotzdem ebenso fest und stabil ist wie die bis jetzt bekannten Gfittergewölbe.

v/eiterhin sieht die Erfindung ein Gitter gewölbe bay/, eine Dachkonstruktion vor, bei der die Abstände zwischen benachbarten Gritterbögen erheblich größer gemacht werden können, als es bisher für möglich genalten wurde, ohne daß aie einzelnen Bögen eine entsprechend größere deigung zeigen, sich zwischen den Yerbindungspunkten seitlich durchzubiegen.

Ein v/eiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Dachkonstruktion in i'orrn eines Grittergewölbes, die sich relativ einfach und mit geringen Kosten herstellen läßt.

Ferner sieht die Verbindung ein verbessertes Verfahren zum Errichten eines Gittergewölbes der erwähnten Art vor.

Die vorstehend genannten Ziele und weitere Ziele werden gemäß der Erfindung durch die Schaffung einer Gittergewölbekonstruktion erreicht, bei der die Bögen in zwei Flächen angeordnet sind, und bei der man mit einer kleineren Zahl von Einzelbögen auskommt. Die in größeren Abständen verteilten Bögen der inneren Schicht oder Schale werden durch relativ leichte Zwischenstücke miteinander verbunden, die an jedem Bogen der inneren Schale an vorbestimmten zwischen Überbrückungsbögen der äußeren Schale befestigt werden. Die Dachhaut verbindet ihrerseits ihre Zwischenstücke mit den Bögen der äußeren Schale, da sie an jedem äußeren Bogen und jedem Zwischenstück an einem vorbestimmten Punkt zwischen Überbrückungsbögen der inneren Schale befestigt wird. Die Zwischenstücke, die Dachhaut und die Bögen der inneten und der süßeren öcnale arbeiten infolge dieser Verbindungen

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derart zusammen, daß die Gesamtfestigkeit des Gewölbes erhöht wird, daß ferner die Ueigung der Bögen, sich seitlich durchzubiegen, bis unterhalb einer vorgeschriebenen Grenze verringert wird, und daß sich ein erheblich geringeres Gesamtgewicht der Gewölbekonstruktion ergibt,

Ferner 3ieht die Erfindung ein Verfahren zum Errichten eines Gittergewölbes der erwähnten Art vor. Dieses Verfahren ist einfach, und es läßt sich mit geringen Kosten durchführen, wobei jedoch bezüglich der Gewölbekonstruktion Verbesserungen erzielt 'v/erden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

1 ist eine Seitenansicht des oberen Teils eines Lagerbehälters mit einer hier nur 3chematisch angedeuteten Gittergewölbe-Dachkonstruktion nach der Erfindung,

Fig. 2 zeigt die Gittergewölbe-Dachkonstruktion naoh Fig.1 im Grundriß und läßt außerdem einen Teil der Dachhaut erkennen·

Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt durch eine erfindungsgemäße Gittergewölbe-Daohkonstruktion.

Fig. 4 ist eine Vergrößerte perspektivische Darstellung eines Teils der Gfittergewölbe-Dachkonstruktion nach Fig. 3.

Hg. 5 ist ein Schnitt längs der Linie ti-!5 in Fig. 4,

Fig. 6 ist eine graphische Darstellung von Formeln, die bei der jierochnung der erfindungs_oemäßen Gcwülbokonstruktion benutzt werden.

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Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, erscheint -es zweckmäßig, zunächst bestimmte Theorien und Formeln zu erläutern, die den bis jetzt bekannten Gittergewölben zugrunde liegen. Die erste dieser Formeln bestimmt die maximale last, die ein gelenkloses, radialen Beanspruchungen ausgesetztes kreisrundes Gewölbe theoretisch aufnehmen kann, ohne zusammenzubrechen. Diese Last wird in englischen Pfund (0,454 kg) je Zolle (25,4 mm) durch die folgende Formel ausgedrückt:

Hierin ist

η^ ein Faktor, der sich nach der GesamtSpannweite des Bogens richtet

E der Elastizitätsmodul der den .Bogen bildenden konstruktiven Einheit in englischen Pfunä; je Quadrat zoll

I das Trägheitsmoment des löge ns iii Zoll S der Hadius des Bogens in Zoll

Diese Formel würde von Timoshenko in seinem »Yerk "Theory of Elastic Stability, 2. Auflage·, Seite 301» angegeben. Die Formel bestimmt natürlich die kritische Belastung für einen einzelnen Bogen. Bei einer gitterförmigen Anordnung von Bogen trägt jedoch jeder Bogen zur Festigkeit aller übrigen Bögen bei, und der Wert von Q₀₁, ist bei der gesamten Gitterkonstruktion für jeden Bogen tatsächlich höher als die für jeden Bogen einzeln berechneten vierte. Die Erfahrung hat gezeigt, daß man bei der Anwendung der Formel von Timoshenko auf die Bögen von Gittergewölbe-Daohkonstruktionen eine berechnete kritische Last erhält, bei der der erforderliche Sicherheitsfaktor von 5 oder

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ein noch höherer Sicherheitsfaktor gegeben ist_o

Die Konstruktion von Gittergewölben wird jedoch dadurch komplizierter, daß die Ausbildung und Anordnung der einzelnen JJögen durch das sogenannte Schlankheitsverhältnis jeder Bogenspannweite zwischen benachbarten Verbindungspunkten begrenzt wird. Zwar kann eine Gitterkonstruktion gemäß der ¥'ormel von Timoshenko eine ausreichende Festigkeit aufweisen, wenn man die radiale Belastung berücksichtigt, doch besteht die Gefahr, daß die einzelnen Bögen zwischen ihren Anschlußpunkten in seitlicher Richtung ausknicken, wenn ihr Schlankheitsverhältnia zu groß ist. Bei dem Schlankheitsverhältnis handelt es sicn um das Verhältnis des Abstandes zwischen den die Konstruktion versteifenden Anschlußpunkten eines einzelnen Bogens zum Trägheitshalbmesser der Bogenspannweite zwischen den Anschlußpunkienj dieses Verhältnis wird durch den Ausdruck l/r dargestellt.

Verschiedene Verbände, z.B. das American Institute of tfteel Construction, haben Bauvorschriften aufgestellt, in denen das Schlankheitsverhältnis l/r für bestimmte Trägerspannweiten festgelegt ist. Um zu gewährleisten, daß die einzeihen Bögen unter Last bei Gittergewölben nicht seitlich ausknicken, wurde eine Höchstwert l/r =120 festgelegt, der den Werten entspricht, welche von dem gleichen Verband für primäre Bauglieder festgelegt wurden, die vollständig auf Druck belastet werden, Auch das American Petroleum Institute hat eine maximale Spannweite von etwa 1700 mm für die Unterstützung eines Behälterdachs mit einer Wandstärke von etwa 4,75 mm festgelegt, doch können die maximalen Abstände je nach der Art der verwendeten Dachbedeckung variieren.

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Llan erkennt somit, daß drei jdauptgesiciitspunkte berücksichtigt werden müssen, wenn ein G-ittergewölbe als Dachkonstruktion für einen Behälter entworfen werden soll, und zwar erstens die Druckfestigkeit des Bogens in senkrechter Sichtung, zweitens das maximale Schlankheitsverhältnis l/r und drittens der inaxiainle Abstand zwischen benachbarten Bögen«, Bezüglich der Druckfestigkeit kann man eine vereinfachte graphische Dare stellung der zu berücksichtigenden Faktoren aus der Formel

^qch =

entwickeln, z.B. die Formel

S = KI
Hierin ist

S der maximal zulässige Bogenabstand in Fuß (3.05 mm) für Q„_n bei einer konstruktiven Daohlast von 35 englischen Pfund

je Quadratfuß, wobei 25 Pfund je Quadratfuß als Schneelast und 10 Pfund je Qnadratfuß für das Gewicht der Dachhaut angesetzt sind; hieraus ergibt sich

S(Fuß) χ 35 Pfund/Quadratfuß oder y - 12(Zoll/Fuß/ "

Q ₌ 0,871 x 10⁶ I

R⁵(Fuß)

Nunmehr kann man die in Fig. 6 wiedergegebene Kurve zeichnen, die einen Faktor K für jeden gewählten Dachradius innerhalb eines gegebenen Bereichs angibt.

Sind der gewünschte Jjachradius und der maximale Bogenabstand . uukannt, kann man die Abmessung con der für die Gitterkonstruktion zu verwendenden Träger bestimmen. Ea lot dann nur

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erforderlich, festzustellen, ob die Abstände und der Trägheitsradius des Trägers ein Schlankheitsverhältnis l/r für die Bogenspannweite ergibt, das innerhalb der zulässigen Grenzen liegt, denn die Formel von Timoshenko berücksichtigt nicht die neigung der Bögen, in seitlicher Richtung aussuknicken.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gittergewölbes beschrieben, um die Ilerkmale der Erfindung besser erkennea zu lassenj bei dem zu beschreibenden Ausführungabeispiel handelt es sich um eine zwei Schalen umfassende Gittergewölbekonstruktiono

Bei bekannten Konstruktionen ist aus der Erfahrung bekannt, daß man bei einem relativ großen Behälterdach z.B. bei einem maximalen Bogenabstand von etwa 1680 mm einen normalen Ddippel-T-träger kleineren Formats (6x4 -CBJ 6) benötigt, um bei einem Gewölbe von vorbes timrat em itadius die erforderliche Druckfestigkeit zu gewährleisten. Diese Konstruktion liefert ferner ein Schlankheitsverhältnis von l/r =ri77, das genügend weit unter dem maximal zulässigen Wert von 120 liegt. Bei einer Gewölbekonstruktion mit einem Durchmesser von etwa 36,5 m würde man bei dieser bekannten Bauweise Do_;pel-T-Träger der vorstehend genannten Art mit einer Gesamtlänge von etwa 1450 m benötigen, und das Gesamtgewicht des Trägermaterials würde etwa 1b 300 kg betragen.

Im Gegensatz hierzu führt die Verwendung einer erfindungsgemäßen uittergewölbekonstruktion mit zwei Gewölbeschalen, die den gleichen Anforderungen entspricht wie die vorstehend beschriebene bekannte Gewölbekonstruktion, zu einer Einsparung von etwa 5000 kg an i-iuustahl. Außerdem hat uio erriuuun;_;:;jeiuäße Ge-■•.('ibLJ.onr.; Urui.tion die gleiche Γο;· ;.i_; κ j t wii- diu nr];.;.'inte

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konstruktion, und das Schlankheitsverhältnis l/r liegt innernalb des zulässigen Bereichs. Die Errichtung dieser erfindungsgemäßen Gittergewölbekonstruktion ist jedoch erheblich weniger Zeitraubend und kostspielig als die Errichtung einer Gittergewölbekonstruktion bekannter Art.

In E'ig. 1 ist ein Lagerbehälter 10 für Erdölerzeugnisse dargestellt, der mit einer erfindungsgemäßen Gittergewölbe-Dachkonstruktion versehen ist. Der Behälter 10 umfaßt einen zylindrischen Behälterkörper mit einem Durchmesser von etwa 36,5 m. Als Abdeckung für den Behälter ist eine insgesamt mit bezeichnete selbsttragende erfindungsgemäße Gittergewölbe-Dachkonstruktion vorgesehen.

Die Dachkonstruktion 12 umfaßt eine große Zahl von ein Gitter bildenden Bögen. Die Bögen 15 haben im wesentlichen gleiche Krümmungsradien entsprechend dem Radius der Kugel, von der das gewölbte Dach 12 einen !Ceil bildet. Mit anderen Worten, jeder Bogen 15 des Dachgewölbes 12 erstreckt sich im wesentlichen längs eines Großkreises dieser Kugel.

Bei dem Dach 12 handelt es sich um eine zwei Schalen umfassende Gittergewölbekonstruktion, bei der ein erster Satz 16 von Bögen 15 vorgesehen ist/ die allgemein parallel zueinander verlaufen und sich in einer bestimmten Richtung erstrecken, während ein zweiter Satz 17 von Bögen über dem ersten Satz angeordnet is.t, wobei die Bögen des zweiten Satzes unter sich allgemein parallel sind und sich rechtwinklig zu den Bögen des ersten Sats@s erstrecken» Wie im folgenden näfeer erläutert, ist das Gewölbe 12 dadurch gekennzeichnet., daß zwischen den Bögen

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der Sätze 16 und 17 relativ große vorbestimmte Abstände vorhanden sindo

Gemäß der Erfindung sind die Sätze 16 und 17 von üö'gen so miteinander verbunden, daß sie mit Zwischengliedern 31 und der Dachhaut 32 zusammenarbeiten» Die Zwischenglieder 31 sind ebenfalls kreisbogenförmig gekrümmt und haben einen Krümmungsradius, der im wesentlichen dem Radius eines Großkreises der erwähnten Kugel entspricht. Die Zwischenglieder 31 verbinden die Bögen 15 des inneren oder unteren Satzes 16 und sind ihrerseits mit den Bögen 15 des äußeren oder oberen Satzes 17 durch die Dachnaut 32 verbunden.

Die ^wiscnenglieder.31 üben eine seitliche Yerbindungdwirkung auf die Bogen 15 des unteren Satzes 16 aus, v/änrena uie Dachhaut 32 eine seitliche Verbindungswirkung auf die .jögen des oberen Satzes 17 ausübt. Die Gesamtwirkung besteht darin, daß die gesamte durch die 3ögen 15 b^e^ildete Eatrix einschließlich der Verbindungsglieder 31 und der Dachhaut 32 so zusammengehalten wird, daß alle ihre Teile zusammenarbeiten, um das Dach 12 zu stabilisieren und seine festigkeit zu erhöhen.

Im folgenden wird an iianu von i'ig. 3 bis 5 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungs-^emäße Gittergewölbekonstruktion beschrieben. Gemäß den Zeichnungen umfaßt jeder Satz 16 und 17 von Bögen 15 kreisbogenförmig gekrümmte, allgemein parallel angeordnete Doppel-T-Träger 40, die aus Gründen der Einfachheit in i'ig. 4 als Gerade träger dargestellt sind. Jeder Doppel-T-Träger 40 setzt sich aus einer geeigneten Zahl von gleichartigen Doppel-T-Trägerabschnitten 41 zusammen, Seder der Bögen 15 für die beiden Sätze 16 und 17 wird aus geraden

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Doi-pel-T-Trägerabschnitten 41 zusammengesetzt, die lediglich an ihren Enden 42 stumpf miteinander verschweißt werden. Jeder Träger 40 wird dann, wenn er eine zu große Länge hat, auf geeignete rteise abgeschnitten, damit der betreffende Bogen 15 genau die gewünschte Abmessung erhält. Die sich kreuzenden Doppel-T-Träger 40 werden gemäß 3?ig. 4 bei 43 miteinander verschweißt oder auf andere weise verbunden.

-Bei dem erfindungsgemäßen Gewölbedach 12.sind Abstände von etwa 3,35 m zwischen den Punkten 43 vorgesehen, an denen die Bögen. 15 der Sätze 16 und 17 miteinander verbunden sind. Benutzt man die in ü'ig. 6 wiedergegebene Kurvendarstellung in der weiter oben bezüglich einer G-ewölbekonstruktion bekannter Art beschriebenen ,/eise, zeigt es sich, daß man Doppel-T-Träger aus Stahl der Sorte 8x4 CBJ 8 verwenden muß. Dieser Träger hat in einem senkrechten Querschnitt eine doppelt so große Festigkeit wie ein Träger vom Typ 6x4 GBJ 6, wie er bei der bekannten Gittergewölbekonstruktion verwendet wird, da die Abstände zwischen den Trägern verdoppelt worden sind.

Bei der Verwendung der größeren Träger 40 benötigt man nur etwa 730 laufende Meter des Trägermaterials mit einem Gesamtgewicht von etwa 10700 kg, da die Abstände zwischen den Bögen 15 größer sind. Bei dieser Anordnung der Bögen 15 ergibt sich, jedoch für jede Bogenspannweite zwischen benachbarten Verbindungs- oder Knotenpunkten 43 ein Schlankheitsverhältnis l/r von etwa 16$, das erheblich größer ist als das maximal zulässige Schlankheitsverhältnis 120„ Die Verwendung der leichteren Zwischenglieder 31 in Veroinctung mit der mit den Trägern zusammenarbeitenden jj'icha.Mut 32 führt jeaocii _:j0Mäß dor hi^v;:'inoun j. dazu,

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daß sich, das Schlankheitsverliältnis l/r auf einen Wert in der IJähe von 80 verringert.

Die Zwischenglieder 31 werden durch relativ leichte Winkeleisen 44 gebildet und umfassen Winkelprofile von normaler Länge, die iinde an Ende miteinander verschweißt werden. Die winkeleisen 44 sind erheblich kleiner als die Doppel-T-Träger 40 und haben daher natürlich ein geringeres Gewicht. Die Zwischenglieder werden mit jedem Bogen 15 des unteren Satzes 16 durch allgemein rechteckige Platten 46 verbunden, die an die Oberseite 47 der Doppel-T-Träger 40 angeschweißt werden, wie es in I⁽¹ig. 5 gezeigt ist.

Die nach unten ratenden Schenkel 48 der ,»inkelprofile 44 werden mit den entsprechenden Tragplatten 46 auf geeignete Yfeise verschweißt oder verschraubt,, so daß die Zwischenglieder 31 die ±3ögen 15 des unteren Satzes verbinden und sich rechtwinklig dazu erstrecken. Jedes Zwischenglied. 31 ist in der Mitte zwischen zwei benachbarten parallelen Bögen 15 des oberen Satzes 17 angeordnet. Daher wird die maximale freitragende länge jeder J3ogenspannweite des unteren Satzes 16 zwischen den Verbindungspunkten 43 annähernd halbiert, so daß sich für das Schlankheitsverhältnis l/r ein Wert von etwa 80 ergibt. Die verwendeten V/inkelprofile 44 haben eine Gesamtlänge von etwa 370 m und ihr Gesamtgewicht beträgt etwa 2700 kg. Somit beträgt das Gesamtgewicht der Träger 40 und der Zwischenglieder ·}λ nur etwa 13 300 kg, so daß aicli eine Gewichtsersparnis von etwa 5000 kg ergibt.

Die oberen Flächen 51 der waagerecht angeordneten Schenkel 52 der v/inkelprolile 44 liegen in der ivu^eiriache, die durch

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die oberen !Mächen 53 der Bögen 15 des äußeren Satzes 17 bestimmt wird. Wie im folgenden erläutert, tragen diese Flächen die Dachhaut 32.

Die Montage der Bögen 15 und der Zwischenglieder 31 sowie das. Verschweißen dieser 'feile erfolgt vorzugsweise auf dem Boden des Behälters 10 innerhalb der Grenzen des Behälterkörpers 11. Nachdem die Bögen 15 und die Zwischenglieder 31 miteinander verbunden worden sind, wird das noch nicht mit der Haut 32 versehene Dach 12 vom Boden des Behälters 10 abgehoben und in eine solche Höhe gebracht, daß es an einem hier nicht gezeigten Tragring befestigt werden kann, der am oberen Ende des Behälterkörpers 11 vorgesehen ist. Die freien Enden der Bögen 15 v/erden dann auf geeignete weise mit hier nicht gezeigten Knotenflächen verbunden, die mit dem 'fragring verschweißt oder auf andere Weise verbunden werden.

Nachdem die miteinander verbundenen Bögen 15 und Zwischenglieder 31 auf geeignete Weise auf dem Behälterkörper 11 angeordnet worden sind, ordnet man Tafeln 60 aus Stahl oder dergleichen mit einer Stärke von etwa 4,8 mm auf den Zwischengliedern 31 und den Bögen 15 an, so daß die Dachhaut 32 entsteht. Gemäß Pig. 2 haben die Tafeln 60 eine allgemein rechteckige Form, und sie haben im vorliegenden Falle eine länge von etwa 6,80 m und eine Breite von etwa 2,30 m. Die Tafeln oder Bleche 60 werden so verlegt, daß ihre Längsachsen parallel zu dem mittleren Bogen 61 des unteren Satzes 16 verlaufen und sich quer zu den Zwischengliedern 31 und den Bögen 15 des oberen Satzes 17 erstrecken«. Die Bleche 60 werden vorzugsweise mit den Außenflächen 53 und §1 der Bögen 15 des oberen Satzes 17 und

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der Verbindungsglieder 31 verschweißt, und zwar an Punkten 65, die annähernd in der Liifcte zwischen den parallelen Jögen 15 des unteren Satzes 16 liegen. Die Bleche 60 überlappen sich vorzugsweise um etwa 25 mm, und sie v/erden längs ihrer Kanten. 66 miteinander verschweißt. Die einzelnen Bleche 60 haben eine ausreichende Steifigkeit,·um die Bögen 15 de3 oberen Satzes 17 seitlich abzustützen. Somit wird auch das Schlanh-heitsverhältnis der Bögen 15 des oberen Satzes 17 auf etwa 80 verkleinert. Außerdem stützen die Zwischenglieder 31 die Bleche 60 ab, um zu verhindern, daß sie zwischen den Bögen 15 durchhängen.

Man erkennt nunmehr die erheblichen Vorteile, welche die erfindungsgemäße GittergewÖlbe-Daehkonstruktion gegenüber bekannten gittergewölben bietet, Erstens umfaßt das erfinuungs-emäße Gewölbedach 12 zwei Schichten oder Schalen, die sich aus Bögen 15 zusammensetzen, so daß der aufbau des Gewölbes einfacher und schneller vor sich geht u.id sich mit geringeren Kosten durchführen läßt. Zv/eitens ist es möglich, die für die Gewölbekonstruktion benötigte lienge an Baustahlprofilen um etv/a 25?o zu verringern, so daß man bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel nur eine Materialmenge von etwa 13 200 kg benötigt, während der Materialbedarf bei einer entsprechenden Gewölbekonstruktion bekannter Art annähernd 18 000 kg beträgt. Hieraus ergibt sich natürlich eine ernebliche Herabsetzung der Baukosten. Drittens ergeben sich selbst bei relativ großen Abständen zwischen benachbarten Bögen sehr günstige tferte des Schlankheitsverhältnisses l/r für die Bögen 15 des Gewölbes

Es sei bemerkt, daß man bei dem vorstehend beschriebenen Auoführungsbeispiel die verschiedensten Abänderungen und Abwandlungen vorsehen kann, ohne den Bereich der Erfindung zu

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Patentansprüche:

Claims (1)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1.) Gitter^ewölbe-Daclikonstruktion, gekennzeichnet durch einen inneren bzw. unteren Satz von gekrümmten Bögen, einen äußeren bzw. oberen Satz von gekrümmten Bögen, die sich rechtwinklig zu den unteren Bögen erstrecken, wobei die unteren und oberen Bögen dort, wo sie sich kreuzen, an Hauptknotenpunkten miteinander verbunden sind, wobei die länge der Bogenspannweiten zwischen den ^auptknotenpunkten derart ist, duß das üchlankhei-ü,.,vei'hältnis l/r eine vorbestimmte ΰ-renze überschreitet, ferner durch eine Dachhaut, die die oberen Bögen überdeckt und mit den Außenflächen jedes oberen Bogens verbunden iüt, sowie einen Satz von relativ schwachen Zwischengliedern, die die 3ögen des unteren Satzes.verdecken und sich zwischen den Bögen des oberen Satzes allgemein parallel zu diesen erstrecken, wobei die Zwischenglieder mit den unteren Bögen dort, wo sie die unteren Bögen kreuzen, an ersten Versteifungsknotenpunkten verbunden sind, so daß die Bogenspannweiten zwischen den Knotenpunkten der unteren Bögen in einem solchen Ausmaß verkürzt werden, daß das Schlankheitsverhältnis l/r der unteren Bogenspannweiten unter der erwähnten vorbestimmten Grenze liegt, wobei die Außenflächen der Zwischenglieder im wesentlichen in der gleichen Kugelfläche liegen wie die oberen Bogen, wobei die Dachhaut an den Außenflächen der Zwischenglieder unu den Außenflächen der oberen jögen an zweiten VerijL'eifungiJknotenpunkten zwischen den Bögen des unteren Satzes D'jfcstitft ist ρ ijo daß die ^ogenö])unn»/oiton zwischen den. Knotenpunkten bei den oberen Bögen in einem solchen Ausmaß verkürzt

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   v/erden, daß das ochlankheitsverhältnis l/r bei den oberen J3ogenspannweiten unter der erwähnten vorbestimmten Grenze liegt, und wobei die unteren und die oberen Bögen so ausgebildet sind, daß sie einer vorbestimmten Last entsprechend der Formel Q = O.El/R standhalten, wenn t/.. ein Faktor ist, der sich nach der Gesamtspannweite der Bögen richtet, wenn E der Elastizitätsmodul der gesamten den Bogen bildenden Konstruktion in englischen Pfund je '^uadratzoll ist, wenn I das Trägheitsmoment des Bogens in Zoll ist, wenn R der Radius des Bogens in Zoll ist, und wenn die Dachlast Q_ÖR bekannt ist.

   2. Gittergewölbe-Dachkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren und die oberen Bögen, die gemäß der Formel Q_CR = (^El/R* ausgebildet sind, für das Gittergewölbe einen Lastsicherheitsfaktor aufweisen, der mindestens gleich 5 ist.

   3. Gittergev/ölbe-Dachkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß üie ersten und die zweiten Versteifungsknotenpunkte jeweils etwa in der Mitte zwischen benachbarten tfauptknotenpunkten liegen.

   4. Gittergewölbe-Dachkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erwähnte vorbestimrate Grenze für das Schlankheitsverhältnis l/r bei den unteren und den oberen Bogenspannweiten höchstens gleich 120 ist, wenn die Zwischenglieder und die Dachhaut in der erwähnten \7eise befestigt worden sind«,

   ij. Gittergewölbe-Dachkonstruktion, gekennzeichnet durch einen inneren bzw. unteren oata von segmentförmigen

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   kreisbogenförrüig gekrümmten Bögen von im wesentlichen gleichem Jirürnnmngsradius, einen äußeren bzw. oberen Satz von segmentförmigen kreisbogenförmig gekrümmten Bögen, die sich rechtwinklig zu den unteren Bögen erstrecken und im wesentlichen den gleichen Krümmungsradius wie diese aufweisen, wobei die unteren und die oberen Bögen dort, wo sie sich kreuzen, an Hauptknotenpunkten miteinander verbunden sind, wobei die Länge der Bogenspannweiten zwischen den Jiauptknotenpunkten derart ist, daß das Schlankheitsverhältnis l/r der Bogenspannweiten eine vorbestimmte Grenze überschreitet, ferner durch eine Dachhaut, die die oberen Bögen überdeckt und mit der Außenfläche jedes oberen Bogens verbunden ist, wobei die unteren und die oberen Bögen eine ausreichende Festigkeit haben, um die konstruktiv vorgesehene Dachlast aufzunehmen, wobei die Dachkonstruktion einen Satz von relativ schwachen Zwischengliedern umfaßt, die die Bögen des unteren Satzes überdecken und sich zwischen den Bögen des oberen Satzes und im wesentlichen parallel zu diesen erstrecken, wobei die Zwischenglieder an den unteren Bögen dort, wo sie die unteren Bögen kreuzen, an ersten "Versteifungsknotenpunkten befestigt sind, so daß die Bogenspannweiten zwischen den Knotenpunkten der unteren Bögen in einem solchen Ausmaß verkürzt sind, daß das Schlankheitsverhältnis l/r bei" den unteren Bogenspannweiten unter der erwähnten vorbestimmten Grenze liegt, wobei die Außenflächen der Zwischenglieder im wesentlichen in der gleichen Kugelfläche liegen -wie die äußeren Bögen, wobei die Dachhaut durch die Außenflächen der Zwischenglieder unterstützt wird, um ein Durchhängen der Dachhaut zu verhindern, und wobei die Daohhaut mit der Außenfläche jedes oberen Bogens an zweiten Verateifungsknotenpunkten zwischen den

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   .Bögen des unteren batzes verbunden ist, jo aaß die ^ojenspannweiten zwischen den Knotenpunkten an den oberen iiö^en in einen solchen iiuüciaß verzaxzx sind, daß das Schlankiisitoverhältnis l/r bei den oberen Bogenspann.veiten unter der erwähnten 'vorbestimmten Frenze liegt.

   6. . Gittergewölbe-Daclikonstruktion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeicnnet , daß die Dachhaut an den Außenflächen der Zwischenglieder an Knotenpunkten befestigt ist, die in üTuchtung mit den zweiten Yersteifungs^notenpunkten angeordnet sind.

   7. Grittergewölbe-Dachkonstruktion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der ersten und der zv/eiten Versteifungsknotenpunkte im wesentlichen in der Lütte zwischen benachbarten Hauptknotenpunkten liegt.

   8. Gittergewölbe-Dachkonstruktion nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die erwähnte vorbestimmte Grenze für das Schlankheitsverhältnis l/r bei den unteren und den oberen Bogenspannweiten höchstens gleich 120 ist, wenn die

   Zwischenglieder und die Dachhaut in der erwähnten ,/eise befestigt worden sind.

   9. Gittergewölbe-Dachkonstruktion nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die segmentförmigen, kreisbogenförmig gekrümmten Bögen aus relativ kräftigen Trägerprofilen bestehen, und daß die Zwischenglieder durch relativ leichte v/inkeleisen gebildet werden·

   10. !erfahren zum Herstellen einer zwei Schichten oder

   Schalen umfassenden Gittergewölbekonatruktion, dadurch

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   gekennzeichnet , daß ein innerer Tdzw. unterer Satz von im wesentlichen parallelen Bögen aufgestellt wird, die durch Träger von vor be stimmt er Größe und ü'sstigkeit gebildet werden, daß ein äußerer bzw. oberer Satz von im wesentlichen parallelen Bögen aufgestellt wird, die sich rechtwinklig zu den unteren Bögen erstrecken und durch im wesentlichen gleichartige Träger von vorbestimmter Größe und Festigkeit gebildet werden, daß die Bögen dort, wo sie sich kreuzen, an Knotenpunkten miteinander verbunden werden, die durch vorbestimmte Abstände getrennt sind, so daß die 'Länge der Bogenspannweiten zwischen den Knotenpunkten derart ist, daß das Schlankheitsverhältnis, l/r der jio-^enspaunweiten eine vorbestimmte Grenze überschreitet, daß relativ schwache Zwischenglieder auf den Bögen des unteren Satzes angeordnet v/erden, die sich zwischen den Bögen des oberen Satzes und im wesentlichen parallel zu ihnen erstrecken, daß die Zwischenglieder an den unteren Bögen dort, wo sie diese kreuzen, an ersten Versteifungsknotenpunkten befestigt werden, so daß die Bogenspannweiten zwischen den Knotenpunkten bei den unteren Bögen in einem solchen Ausmaß verkürzt v/erden, daß das Schlankheitsverhältnis l/r bei den unteren Bogenspannweiten unter der erwähnten vorbestimmten Grenze liegt, daß eine Dachhaut auf der Außenfläche der Zwischenglieder und der Bögen des oberen Satzes angeordnet wird, und daß die Dachhaut an der Außenfläche jedes äußeren Bogens an zweiten Versteifungsknotenpunkten zwischen den Bögen des unteren Satzes befestigt wird, so daß die Bogenspannweiten zwischen den Knotenpunkten bei den oberen Bögen in einem solchen Ausmaß verkürzt werden, dass das Schlankheitverhältnis l/r bei den oberen Bogenspannweiten unter der erwähnten vorbestimmten Grenze liegt.

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   11. Ve-."fahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Oachhaut auf der Außenfläche jedes Zwischengliedes an Knotenpunkten befestigt wird, die in fluche tung mit den zweiten Versteifungsknotenpunkten angeordnet sindo

   12. YeriaiDren nuch Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die erwähnten gleichartigen Träger für die unteren und die oberen .Bögen gemäß der formel Q_CR = ύ,Έΐ/ΐΙ

   ausgebildet sind, wobei U* ein bekannter i'aktor ist, der sich nach der G-esamtspannweite des iiogens richtet, wobei E der Elastizitätsmodul der gesamten den jjogen bildenden Konstruktion in englischen Pfund je Quadratzoll ist, wobei I das Trägheitsmoment des Bogens in Zoll ist, und wobei R der bekannte Eadius des Rogens in Zoll ist, wobei die Dachlast Q_GR bekannt ist.

   109846/0233 ;; ■ BAD ORIGINAL