DE19508729C2 - Mehrzweckhalle in Holzbauweise - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrzweckhalle, die im wesentlichen aus Holz besteht und die eine die Dachhaut tragende, tonnen­ förmige, freitragende Dachkonstruktion aufweist, deren Tragglie­ der rautenförmig angeordnet sind.

Beim Bau von Hallen ist es allgemein bekannt, die freitragende Dachkonstruktion in Form von Flächentragwerken, die bevorzugt im Stahlbau verwendet werden, auszuführen. Um die dabei auftreten­ den hohen Zugkräfte aufzufangen, ist die Verwendung von Zugbän­ dern im freien Nutzungsbereich der Hallen erforderlich. Diese bekannten Lösungen haben den Nachteil, daß der Nutzungs­ bereich der Hallen durch die Anordnung der Zugbänder wesentlich eingeschränkt wird. Die Verwendung von Zugbändern im Hallenraum wird in vielen Fällen auch aus visuellen Gründen als störend empfunden.

Es ist im Hallenbau auch bekannt, Leimholzrahmenelemente in Zwei- oder Dreigelenkausführung ohne Zugbänder einzusetzen. Nachteilig bei diesen Lösungen ist, daß diese Elemente mit rela­ tiv großen Querschnitten dimensioniert werden müssen und im allgemeinen eine industrielle Vorfertigung außerhalb der Bau­ stelle durchgeführt wird.

Dies hat zur Folge, daß die realisierbaren Stützweiten begrenzt sind, spezielle Transportmittel für die Anlieferung der vorge­ fertigten Bauelemente erforderlich werden und daß die Montage nur unter Einsatz spezieller Hebetechnik, wie z. B. von Kränen möglich ist, wodurch sich die Baukosten wesentlich erhöhen. Die großen Bauelementenquerschnitte schließen auch die Ausfüh­ rung von Hallen mit relativ geringer Firsthöhe weitgehendst aus. Dazu kommt, daß Leimholz später einmal überwiegend als Sonder­ müll entsorgt werden muß.

Die Ausbildung von Dachkonstruktionen in Gewölbe- oder Kuppel­ form mit Hilfe von Rautengitterwerken ist ebenfalls bekannt (DE- OS 20 02 986, DE-OS 20 16 856, DD-PS 1 15 935, DD-PS 1 20 068, DD- PS 80 984).

Eine Mehrzweckhalle in Holzbauweise mit einer die Dachhaut tra­ genden, tonnenförmigen, freitragenden Dachkonstruktion, deren Tragglieder rautenförmig angeordnet sind, ist aus der US-PS 2,031,937 bekannt.

Bei dieser bekannten Halle bestehen die Tragglieder, d. h. die Lamellen aus hochkant angeordneten, geraden Brettabschnitten, wobei jeweils ein durchgehender Brettabschnitt in der Mitte durch zwei gegenüberliegende, seitlich versetzte Brettabschnitte ausgesteift ist. Dabei ist die Oberkante dieser Brettstücke nicht geschweift, sondern gerade verlaufend ausgeführt. Jede zweite Reihe der in Längsrichtung befindlichen Kreuzungspunkte dieser Brettabschnitte sind mittels einer weiteren Brettlage verbunden.

Die Enden der Lamellen sind mit je zwei in Längsrichtung verlau­ fenden Trägern verbunden, so daß sich gewissermaßen einzelne, gerade Dachabschnitte, bestehend aus einer Anzahl von Lamellen, die in zwei Träger eingebunden sind, ausbilden. Es werden wei­ terhin vertikale Tragrahmenelemente verwendet, die auf Fundamen­ te gegründet sind und die gegenüberliegend jeweils mit Zugankern verbunden sind.

Mit dieser Dachkonstruktion lassen sich zwar Stützweiten zwi­ schen 9 bis 45 m realisieren; es müssen aber dabei relativ große Firsthöhen in Kauf genommen werden.

In dem Fachbuch "Bauwerk Tragwerk Tragstruktur" von Büttner und Hampe, Verlag Ernst u. Sohn, Berlin 1985 werden auf Seite 231 Lösungen offenbart, wie bei Bogentragstrukturen die Kräfte in den Baugrund abgeleitet werden können. Diese Abbildungen bein­ halten mit Ausnahme der Abb. 1 Tragglieder für räumliche Stabnetztragwerke, die als Gelenkkonstruktionen ausgebildet sind.

In der deutschen Zeitschrift "Der Bauingenieur" 25 (1950) Heft 5, Seite 163 wird eine Halle in Holzkonstruktion gezeigt, die in Längsrichtung angeordnete Windböcke verwendet. Bei dieser be­ kannten Halle wurde eine statisch hochgradig unbestimmte Schale auf Rahmenglieder gesetzt, die durch die Einspannung der ver­ tikalen Hölzer in Längsrichtung sowie mittels Vollholzscheiben, horizontal und vertikal in jedem Rahmenfeld ausgesteift werden. Dabei sind die Haupttrageteile dieser Holzkonstruktion als ge­ leimte Konstruktionsteile ausgebildet. Auf die Nachteile solcher Leimholzelemente wurde einleitend bereits hingewiesen.

Aus der deutschen Zeitschrift "Detail" Heft 5, 1988, Seiten 516 und 518 ist es auch bereits bekannt, eine Holzschalung auf die rautenförmigen Tragglieder aufzubringen.

Gemäß der US-PS 2,342,916 ist weiterhin bekannt, bei einer Halle in Holzkonstruktion zur Verbindung von Brettlagen Schraubenbol­ zen einzusetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Mehrzweckhalle zu schaffen, mit der ohne die Anordnung von Zugbändern im Nutzungsbereich große Stützweiten und niedrige Firsthöhen bei geringem Material- und Kostenaufwand erzielbar sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Mehrzweckhalle sind in den Ansprüchen 2 bis 7 offenbart.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die auftreten­ den statischen Kräfte über die vertikalen Tragrahmenelemente in die Streifenfundamente abgeleitet werden. Die horizontalen Kräfte werden von den Zugankern aus Stahlbeton, die zwischen jeweils zwei gegenüberliegenden Tragrahmenelementen angeordnet sind, aufgefangen. Dadurch kann auf Zugbänderkonstruktionen im Nutzungsbereich der Mehrzweckhalle verzichtet werden, so daß der Innenbereich der Mehrzweckhalle bis hin zur Dachkonstruk­ tion uneingeschränkt nutzbar ist.

Dieses ist insofern bedeutsam, daß gemäß der Erfindung nicht nur große Stützweiten sondern auch äußerst geringe Firsthöhen realisierbar sind.

Die geringe Firsthöhe resultiert im besonderem Maße daraus, daß insbesondere für die Tragglieder der Dachkonstruktion nur geringe Querschnitte erforderlich sind, wodurch der Material­ aufwand gegenüber den Lösungen des Standes der Technik wesent­ lich verringert werden kann.

Die Herstellung der Mehrzweckhalle kann ohne Vorfertigung direkt auf der Baustelle erfolgen, wofür keine aufwendige Transport- und Montagetechnik notwendig ist.

Für die Konstruktion der Mehrzweckhalle wurde bewußt, und nicht zuletzt aus ökologischen Gründen, Holz, als ein nach­ wachsendes Baumaterial eingesetzt, wobei im Gegensatz zu Leim­ holzelementen kein späterer Sondermüll erzeugt wird. Insgesamt können die Kosten für die Errichtung einer erfin­ dungsgemäßen Mehrzweckhalle gegenüber dem Stand der Technik wesentlich reduziert werden.

Die Erfindung soll nachstehend an einen Ausführungsbeispiel für eine Reithalle näher erläutert werden. In der dazugehöri­ gen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 den Grundriß der Reithalle;

Fig. 2 den Schnitt A-A′ nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Ausschnitt der tonnenförmigen, freitragenden Dachkonstruktion;

Fig. 4 ein vertikales Tragrahmenelement.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Reithalle weist eine umbaute Fläche von ca. 45×35 in und im Scheitelpunkt des Daches eine Höhe von ca. 6,60 m bei einer Träufhöhe von ca. 2,30 m auf. Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, ist die die Dachhaut tragen­ de, freitragende Dachkonstruktion tonnenförmig ausgebildet und besteht im wesentlichen aus mehreren Traggliedern 1, die rau­ tenförmig angeordnet sind.

Die Tragglieder 1 sind in Holz-Brettstapelbauweise erstellt, wobei mehrere Brettlagen übereinander angeordnet sind, die mittels Nageln oder Schrauben vor Ort miteinander verbunden werden.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bestehen die Tragglieder 1 aus jeweils sechs Lagen von 120 mm breiten und 30 mm dicken Brettern, so daß sich eine Gesamtstärke der Tragglieder 1 von 180 min ergibt.

Es versteht sich, daß die Anzahl und Abmaße der Brettlagen in Abhängigkeit von der zu realisierenden Stützweite entsprechend den statischen Erfordernissen im Einzelfall neu festgelegt werden müssen.

In den Kreuzungspunkten 2 jeweils zweier Tragglieder 1 sind die Brettlagen so einander überlappend ausgebildet, daß die Oberkante aller Tragglieder 1 eine Ebene bilden und die Stärke der Tragglieder 1 auch in den Kreuzungspunkten 2 180 mm be­ trägt. Jeder Kreuzungspunkt 2 kann zusätzlich mit einem Stahl­ bolzen fixiert werden.

Zur Stabilisierung der Dachkonstruktion ist weiterhin jede zweite Reihe der in Längsrichtung befindlichen Kreuzungspunkte 2 mittels einer weiteren Brettlage 3 verbunden.

Die so ausgebildete Dachkonstruktion ist in zwei in Längsrich­ tung verlaufende U-förmige Stahlträger 4 eingespannt und über diese an vertikalen Tragrahmenelementen 5 in einer Höhe von ca. 4,90 in angelenkt. Diese Tragrahmenelemente 5 sind an jeder Längsseite der Reithalle in einem statisch bestimmten Abstand, gemäß dieses Ausführungsbeispieles in einem Abstand von 2,75 m nacheinander angeordnet.

Die Basisbreite der Tragrahmenelemente 5 beträgt etwa 4 m. Die vertikalen Tragrahmenelemente 5 sind auf T-förmigen Streifen­ fundamenten 6 aus Stahlbeton mit einer Tiefe von 100 cm ge­ gründet, die gegenüberliegend jeweils mit Zugankern 7 aus Stahlbeton verbunden sind.

Jedes dieser Tragrahmenelemente 5 besteht aus einer vertikalen Vollholzstütze 8, einem horizontalen Vollholz 9, drei Voll­ holzschrägstützen 10, 11 und 12 sowie aus einer Zugstange 13 mit Spannschloß. Dabei ist die mittlere Vollholzstrebe 10 und das horizontale Vollholz 9 mit der vertikalen Vollholzstütze 8 im Befestigungspunkt 14 verbunden. Das untere Ende der rech­ ten Vollholzschrägstütze 11 und das obere Ende der unteren Vollholzschrägstütze 12 sind dagegen mit dem rechten Ende des horizontalen Vollholzes 9 verbunden. Die Zugstange 13 mit Spannschloß erstreckt sich diagonal zwischen dem Befestigungs­ punkt 14 und dem Befestigungspunkt 15 am unteren Ende der unteren Vollholzschrägstütze 12.

Es hat sich als äußerst zweckmäßig erwiesen, für die Tragrah­ menelemente 5 Rundhölzer zu verwenden, da diese gute struktu­ relle Eigenschaften (der volle Querschnitt kann belastet wer­ den) aufweisen und auch ein architektonisch interessantes Erscheinungsbild erzeugen.

Für die Verwendung der erfindungsgemäßen Mehrzweckhalle als Reithalle sind im Freiraum zwischen den vertikalen Tragrahmen­ elementen 5 Pferdeboxen 16 vorgesehen. Diese Pferdeboxen 16 verfügen über zweiteilig, nach außen öffnende Türen 17. Die Boxenwände 18 bestehen aus senkrecht, planen Holzbeplankungen, vorzugsweise aus Hartholz. Über den Pferdeboxen 16 kann eine Holzstapeldecke eingezogen sein. Die Holzbeplankungen und die Holzstapeldecke übernehmen gleichzeitig eine aussteifende Funktion zur Stabilisierung des Tragsystems.

Soweit dieses im Einzelfall erforderlich ist, kann zur Stabi­ lisierung der Dachkonstruktion und als Tragschicht für die Dachhaut eine Holzschalung auf die rautenförmigen Tragglieder 1 aufgeschraubt werden.

Die Erfindung ist auf das dargelegte Ausführungsbeispiel nicht beschränkt.

Die erfindungsgemäße Mehrzweckhalle kann mit relativ geringen Baumaßnahmen auch als Sporthalle, Ausstellungs- bzw. Messehal­ le, Lager- oder Gewerbehalle Verwendung finden.

Bei der Verwendung als Sporthalle können im Freiraum zwischen den vertikalen Tragrahmenelementen 5 Zuschauersitzplätze und/ oder sanitäre Einrichtungen installiert werden.

Nach Einzug einer Geschoßdecke können im giebelseitigen Ober­ geschoß auch gastronomische Einrichtungen vorgesehen werden.

Claims (7)

1. Mehrzweckhalle in Holzbauweise mit einer die Dachhaut tra­ genden, tonnenförmigen, freitragenden Dachkonstruktion, deren Tragglieder rautenförmig angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragglieder (1) aus mehre­ ren übereinander angeordneten, sich in den Kreuzungspunkten (2) jeweils zweier Tragglieder (1) überlappenden und mit­ tels Befestigungselementen miteinander verbundenen Brett­ lagen bestehen, wobei jeder Kreuzungspunkt (2) mit einem Stahlbolzen gesichert ist sowie gekennzeichnet dadurch, daß die so verbundenen Tragglieder (1) über zwei in Längsrich­ tung verlaufende U-förmige Stahlträger (4) an vertikalen Tragrahmenelementen (5) steif angelenkt sind, die an jeder Längsseite der Mehrzweckhalle in einem statisch bestimmten Abstand nacheinander angeordnet und auf T-förmigen Strei­ fenfundamenten (6) aus Stahlbeton gegründet sind und die gegenüberliegend jeweils mit Zugankern (7) aus Stahlbeton verbunden sind, wobei jedes Tragrahmenelement (5) aus einer vertikalen Vollholzstütze (8), einem horizontalen Vollholz (9), drei Vollholzschrägstützen (10,11,12) sowie einer Zug­ stange (13) mit Spannschloß besteht, die sich diagonal zwischen dem Befestigungspunkt (14) der vertikalen Voll­ holzstütze (8) mit dem horizontalen Vollholz (9) sowie mit der mittleren Vollholzstrebe (10) und dem Befestigungspunkt (15) am unteren Ende der unteren Vollholzschrägstütze (12) erstreckt und das untere Ende der rechten Vollholzschräg­ stütze (11) und das obere Ende der unteren Vollholzschräg­ stütze (12) am rechten Ende des horizontalen Vollholzes (9) angebunden sind.

2. Mehrzweckhalle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alternativ als Tragschicht für die Dachhaut eine Holzscha­ lung auf die rautenförmigen Tragglieder (1) aufgeschraubt ist.

3. Mehrzweckhalle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel zur Verbindung der Brett lagen eines Traggliedes (1) Nägel oder Schrauben sind.

4. Mehrzweckhalle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzkonstruktion der vertikalen Tragrahmenelemente (5) aus Rundholz besteht.

5. Mehrzweckhalle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ausbildung der Mehrzweckhalle als Reithalle im Freiraum zwischen den vertikalen Tragrahmenelementen (5) Pferdeboxen (16) mit zweiteilig, nach außen öffnenden Türen (17), Boxenwänden (18) aus senkrecht, planen Holzbeplankun­ gen sowie einer eingezogenen Holzstapeldecke angeordnet sind.

6. Mehrzweckhalle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ausbildung der Mehrzweckhalle als Sporthalle im Freiraum zwischen den vertikalen Tragrahmenelementen (5) Zuschauersitzplätze angeordnet sind.

7. Mehrzweckhalle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens jede zweite Reihe der in Längsrichtung befind­ lichen Kreuzungspunkte (2) mittels einer weiteren Brettlage (3) verbunden ist.