DE19641147C2

DE19641147C2 - Stehendes, bogenförmiges Glasdach

Info

Publication number: DE19641147C2
Application number: DE1996141147
Authority: DE
Inventors: Gerhard Seele
Original assignee: Seele GmbH and Co KG
Current assignee: Seele Group GmbH and Co KG
Priority date: 1996-10-05
Filing date: 1996-10-05
Publication date: 2002-09-19
Anticipated expiration: 2016-10-06
Also published as: DE19641147A1

Description

Stehende, bogenförmige Glasdächer sind beispielsweise Kuppeln von Gebäuden, insbesondere von Kirchen, jedoch auch Glasdächer, welche nur in einer Querschnittsebene bogenförmig sind, während sie in einer rechtwinkelig dazu verlaufenden Längsebene geradlinig sind. Die Bogenform kann kreisförmig mit gleichbleibendem Radius oder andersartig bogenförmig mit ungleichem Radius sein, beispielsweise die Form einer "Zwiebel-Turmspitze" haben.

Im Gegensatz zu einem stehenden bogenförmigen Glasdach zeigt die DE 43 15 262 A1 eine hängende Glaskonstruktion in facettenartiger Ausführungsform aus einzelnen Glasscheiben. Die Glasscheiben sind in Doppelscheibenbauweise mit vorgegebenen Abständen unter Fugenbildung nebeneinander und unter Bildung eines Zwischenraumes übereinander angeordnet. Die Fugen der nebeneinander angeordneten Glasscheiben sind mittels druckfester Dichtmittel abgedichtet. Zwischen den übereinander angeordneten Glasscheiben sind im Bereich der Scheibenränder, jeweils unter Bildung einer zentralen Füllkammer, Abstandshalter angeordnet. Die Füllkammern sind mit einem zumindest Zugkräfte übertragenen Füllmaterial verfüllt, und in die Füllmaterialfüllung sind von außen zugängliche Spannelemente eingebettet. Die Spannelemente können Spanndrähte oder Spannseile sein und sind vorzugsweise in einem Hüllschlauch ohne Verbund angeordnet. Dies ergibt hängende Dachkonstruktionen wie beispielweise die zeltdachartige Hängedachkonstruktion, die zur Olympiade im Jahr 1972 auf dem Olympiagelände in München errichtet wurde. Die einander kreuzenden Spannelemente bilden bei der vorgenannten Schrift einen die Glasscheiben tragenden Rahmen.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein stehendes bogenförmiges Glasdach derart auszubilden, daß es im eingebauten Zustand ohne ein tragendes Gebäudegerüst, im Gegensatz zu dem vorgenannten Gitter aus Zugelementen der DE 43 15 262 A1, auskommt und eine hohe Steifigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Kombination der Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Durch die Erfindung werden Glasscheiben derart gegeneinander gestellt und gegeneinander abgestützt, daß sie sich gegenseitig selbst in einer vorbestimmten Position halten, ohne daß ein sie verbindendes Gebäudeskelett benötigt wird, ähnlich wie bei dem Bau von Schnee-Iglus mit aufeinander gestapelten und im Dachbereich schräg zueinander angeordneten Schneeblöcken, oder wie bei dem Bau von Torbögen durch bogenförmig nebeneinander angeordnete Bausteine.

Gemäß der Erfindung sind Zuganker vorgesehen, welche, jeweils der Bogenform des Glasdaches folgend, sich an einer Vielzahl von Glasscheiben entlang erstrecken und durch Verbindungsmittel mit den Glasscheiben derart verbunden sind, daß die Zugspannung der Zuganker durch entsprechende Druckkräfte in den Glasscheiben aufgenommen werden. Hierbei bilden die Zuganker nicht ein tragendes Gebäudeskelett, sondern die Zuganker werden von den Glasscheiben getragen.

Da die Glasscheiben relativ zur Größe eines Glasdaches eine nur verhältnismäßig kleine Dicke haben, ist die Gefahr sehr groß, daß sie quer zueinander verrutschen und dann übereinander hinweggleiten, so daß das Glasdach zusammenfallen würde. Zur Vermeidung dieser Gefahr sind Querhaltemittel vorgesehen, welche gegenseitig abgestützte Ränder in einer vorgestimmten Querposition relativ zueinander halten.

Die Querhaltemittel können gemäß einer besonderen Ausbildungsform der Erfindung ein oder mehrere Gelenkmittel enthalten, welche eine begrenzte Relativbewegung der einander benachbarten Glasscheiben ermöglichen, um Zwängungen und Biegebelastungen in den Glasscheiben zu vermeiden.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 schematisch einen Querschnitt durch ein stehendes bogenförmiges Glasdach in Form einer Kuppel gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der Kuppel von Fig. 1 in anderem Maßstab,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Kuppel der Fig. 1 und 2,

Fig. 4 ein Detail IV von Fig. 3 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 5 ein Detail V von Fig. 1 vergrößert dargestellt,

Fig. 6 schematisch einen Querschnitt durch ein stehendes bogenförmiges Glasdach gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 schematisch ein Glasdach nach der Erfindung, welches eine längliche Form hat und im Querschnitt bogenförmig ist,

Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines anderen bogenförmigen, z. B. kuppelförmigen, Glasdaches nach der Erfindung,

Fig. 9 einen Querschnitt in der Ebene IX-IX von Fig. 8 in anderem Maßstab.

Fig. 1 zeigt ein stehendes bogenförmiges Glasdach 2 gemäß der Erfindung. Es steht auf einem Träger 4, was ein auf der Erde stehendes Fundament oder ein oberer Mauerrand, insbesondere ein Gebäude- Ringanker sein kann. Das Glasdach kann entsprechend den Fig. 2 und 3 die Form einer Kuppel haben, jedoch sind auch kanalartig längliche Konstruktionen oder kreuzförmige Dachformen über sich kreuzenden Gebäudeteilen möglich. Auf dem Träger 4 ist, ähnlich wie bei der Verwendung von Schneeblöcken zum Bau eines Iglus, eine Vielzahl von Glasscheiben 6 stirnseitig aufeinander und nebeneinander gestellt. Mindestens einige der aufeinandergestellten Glasscheiben 6 sind je unter einem Winkel von weniger als 180° zueinander angeordnet und gegeneinander abgestützt, derart, daß sie sich gegenseitig selbst tragen. Ein Gebäudeskelett, in welches die Glasscheiben eingesetzt werden, ist nicht erforderlich.

Die Glasscheiben können, in Draufsicht gesehen, jede beliebige Form haben, vorzugsweise die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Dreiecksform. Die Glasscheiben 6 sind derart angeordnet, daß ein Eck 8 jeder Glasscheibe 6 jeweils anderen Ecken 8 von benachbarten anderen Glasscheiben 6 sternförmig gegenüberliegt, wie dies die Fig. 2 bis 4 zeigen. Die einander benachbarten Ecken 8 sind je durch eine Haltevorrichtung 10 zu einem "Knotenpunkt" miteinander verbunden und auf Abstand voneinander in vorbestimmten Positionen oder Positionsbereichen gehalten. Jede Haltevorrichtung 10 verbindet nur die einander gegenüberliegenden Ecken 8 der Glasplatten 6 miteinander. Die zwischen ihren Ecken 8 liegenden Bereiche der Glasscheiben 6 werden bei der bevorzugten Ausführungsform nicht durch Haltemittel gegenseitig gehalten. Im Bedarfsfalle sind die einander gegenüberliegenden Ränder 12 von benachbarten Glasscheiben durch Dichtungsmittel abgedichtet. Die Haltevorrichtungen 10 verbinden die einander benachbarten Ecken 8 der Glasscheiben 6 relativ starr miteinander.

Gemäß Fig. 5 hat jede Haltevorrichtung 10 zwischen den Rändern 12 von einander benachbarten Ecken 8 der Glasscheiben 6 angeordnete Druckklötze oder Distanzmittel 14, welche aus nicht oder nur wenig kompressiblem Material bestehen, so daß sie durch die Dachlasten nicht oder nur wenig kompressibel sind. Ferner enthält jede Haltevorrichtung 10 Querhaltemittel 16, welche einander gegenüberliegende Ecken 8 von einander benachbarten Glasscheiben 6 in einer vorbestimmten Querposition oder in einem vorbestimmten Querpositionsbereich relativ zueinander halten. Die Querhaltemittel 16 weisen Klemmbacken 17 und 18 auf, welche beidseitig der Glasscheiben 6 angeordnet sind und durch Spannmittel 20 beidseitig gegen die Glasscheiben 6 gespannt sind. Die Spannmittel 20 weisen vorzugsweise an jedem Knotenpunkt eine Spannschraube 21 auf, welche sich zwischen den Glasscheibenecken 8 durch die Distanzmittel 14 erstreckt. Zwischen den Klemmbacken 17, 18 und den von ihnen eingespannten Ecken 8 der Glasscheiben 6 sind vorzugsweise Unterlagscheiben 22 bzw. 23 aus elastischem Material angeordnet, welche für eine gleichmäßige Druckverteilung auf den Ecken 8 der Glasscheiben 6 sorgen und Biegespannungen in den Glasscheiben 6 reduzieren oder vermeiden. Die Glasscheiben 6 haben vorzugsweise keine Scheibenrahmen.

Gemäß der in Fig. 5 dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind die Glasscheiben 6 Isolierglasscheiben mit zwei oder mehr Einzelscheiben 24 und 25. Vorzugsweise übergreifen die Klemmbacken 17 und 18 nicht beide Einzelscheiben 24 und 25 der Isolierglasscheiben 6, sondern nur eine, welche über die andere mindestens im Eck 8 übersteht. Dadurch kann die eine Klemmbacke 18 und ein Schraubenkopf 30 (oder, bei umgekehrter Anordnung der Spannschraube 21, eine auf sie geschraubte Gewindemutter 32) in der Vertiefung 36 untergebracht werden, welche zwischen den zurückgesetzten Ecken 8 der anderen Einzelscheiben 25 und ebenfalls zurückgesetzten Randverbundmitteln 38 gebildet ist, welch letztere die Einzelscheiben 24 und 25 quer zueinander auf einem vorbestimmten Abstand halten. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform hat die eine Einzelscheibe 24, an welcher die Klemmbacken 17 und 18 festgeklemmt werden, eine wesentlich größere Dicke als die andere Einzelscheibe 25.

Auf das Glasdach können ungleichmäßige Belastungen einwirken, beispielsweise durch Wind, Wasser und Schnee. Zur Erhöhung der Steifigkeit des Glasdaches, ohne daß unzulässige Biegespannungen in den Glasscheiben 6 entstehen, ist gemäß der Erfindung eine Vielzahl von Zugankern 40 vorgesehen, welche je der Bogenform des Glasdaches 2 folgend parallel zu den Rändern 12 der Glasscheiben 6 angeordnet sind und sich in den Knotenpunkten kreuzen, welche durch die sternförmig einander gegenüberliegenden Ecken 8 der Glasscheiben 6 und die Haltevorrichtungen 10 gebildet sind. Die Zuganker 40 sind durch Verbindungsmittel 42 mit den Haltevorrichtungen 10 verbunden. Wenn entsprechend den Fig. 2, 3, 4 und 5 je sechs dreieckige Glasscheiben 6 mit ihren sechs einander gegenüberliegenden Ecken 8 einen sternförmigen Knotenpunkt mit einer Haltevorrichtung 10 bilden, dann kreuzen sich in jedem Knotenpunkt drei Zuganker 40. Sie werden gemäß Fig. 5 von vier Klemmscheiben 45, 46, 47 und 48 der Haltevorrichtung 10 am Knotenpunkt eingeklemmt und an den Glasscheiben 6 gehalten. Zum Einspannen der Zuganker 40 zwischen die Klemmscheiben 45, 46, 47 und 48 können gesonderte Spannmittel wie beispielsweise Spannschrauben verwendet werden, oder es kann entsprechend Fig. 5 das gleiche Spannmittel 20 verwendet werden, mit welchem auch die Klemmbacken 17 und 18 an den Glasscheiben 6 festgeklemmt werden. Bei der Montage des Glasdaches 2 können zunächst die Spannmittel 20 in gelockertem Zustand gelassen werden, bis alle Glasscheiben 6 in das Glasdach 2 eingesetzt, die Zuganker 40 gespannt, und alle Belastungen innerhalb des Glasdaches ausgeglichen sind. Die Haltevorrichtungen 10 übertagen die Zugspannungen der Zuganker 40 auf die Glasscheiben 6, in welchen sie durch entsprechende Druckspannungen in der Glasscheibenebene kompensiert werden. Die Enden 50 und 51 der Zuganker 40 sind am unteren Eck 8 der untersten Glasscheiben 6 und/oder am Träger 4 befestigt.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 5 sind die Zuganker 40 unterhalb der Glasscheiben 6 angeordnet.

Gemäß Fig. 6 können die Zuganker 40 oberhalb der Glasscheiben 6 angeordnet sein. In diesem Falle sind die Haltevorrichtungen 10 relativ zu Fig. 5 auf den Kopf gestellt umgekehrt angeordnet, wobei die dickere Einzelscheibe 24 oben und die dünnere Einzelscheibe 25 unten angeordnet ist. Gemäß anderer Ausführungsform sind die Zuganker im Zwischenraum zwischen benachbarten Rändern der Glasscheiben angeordnet.

Fig. 7 zeigt schematisch ein stehendes bogenförmiges Glasdach 2.1, welches im Querschnitt bogenförmig und im Längsschnitt geradlinig ist und aus einer Vielzahl von in Draufsicht rechteckigen Glasscheiben 6.1 besteht, die der Bogenform des Glasdaches entsprechend bogenförmig ausgebildet sind. Die Glasscheiben 6.1 könnten stattdessen auch flach, dreieckig oder vieleckig sein. Umgekehrt könnte das Glasdach 2 der Fig. 1 bis 6 viereckige oder mehreckige, flache oder bogenförmige Glasscheiben haben. Wesentlich ist, daß die Glasscheiben sich gegenseitig selbst halten, ohne daß eine die Glasscheiben tragende Skelettkonstruktion vorhanden ist. Die Glasscheiben 6 sind zumindest im oberen Dachbereich unter einem Winkel von weniger als 180° schräg zueinander angeordnet.

Die Klemmbacken 17 und 18 der Haltevorrichtung 10 von Fig. 5 erstrecken sich jeweils über alle sechs einander gegenüberliegenden Ecken 8 der dreieckigen Glasscheiben 6 der Fig. 1 bis 4, während sie bei der Ausführungsform nach Fig. 7 jeweils vier einander gegenüberliegende Ecken 8 von vier benachbarten viereckigen Glasscheiben 6.1 überdecken.

Die Zuganker 40 können flexible Seile, insbesondere Drahtseile, oder Stangen sein, vorzugsweise aus Metall.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 8 und 9 sind die einander benachbarten Ecken 8 der Glasscheiben 6.2 in Schuhen 60 einer Haltevorrichtung 10.2 gehalten. Bei jedem Knotenpunkt sind die Schuhe 60 der einander gegenüberliegenden Ecken 8 durch ein Gelenkmittel 62 miteinander verbunden und in einem begrenzten Querbereich relativ zueinander schwenkbar. Die Gelenkmittel enthalten Gelenke 64. Auch bei dieser Ausführung können Zuganker 40 vorgesehen sein.

Gemäß anderen Ausführungsformen können die Ecken 8 in den Schuhen 60 der Fig. 8 und 9 festgeklemmt oder geklebt sein; oder bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 7 können die Ecken 8 der Glasscheiben 6 und 6.1 lose, d. h. ohne Klemmwirkung, zwischen den Klemmbacken 17 und 18 verschiebbar angeordnet werden.

Claims

1. Stehendes bogenförmiges Glasdach, enthaltend eine Vielzahl von stirnseitig nebeneinander und übereinander angeordneten Glasscheiben, von welchen mindestens die Glasscheiben in einem oberen Dachbereich unter einem Winkel von weniger als 180° schräg zueinander angeordnet sind, daß die Glasscheiben (6; 6.1; 6.2) sich selbst gegenseitig abstützend und gegenseitig tragend angeordnet sind, ohne daß sie in ein sie tragendes Gebäudeskelett eingesetzt sind, und daß Querhaltemittel (16) vorgesehen sind, welche einander benachbarte Ränder (12) der Glasscheiben (6; 6.1; 6.2) überbrücken und sie in einer vorbestimmten Querposition oder in einem vorbestimmten Querpositionsbereich relativ zueinander halten, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen sich gegenseitig abstützende Ränder (12) von benachbarten Glasscheiben (6; 6.1; 6.2) ein Distanzmittel (14) angeordnet ist, welches die Dachstützkräfte von Glasscheibe zu Glasscheibe zwischen benachbarten Glasscheiben (6; 6.1; 6.2) überträgt,
daß die Distanzmittel (14) und die Querhaltemittel (16) nur an den Ecken (8) der Glasscheiben (6; 6.1) angeordnet sind und nur an den Ecken oder nahe bei den Ecken an den Glasscheiben angreifen, jedoch nicht im Mittenbereich der Glasscheiben (6; 6.1) zwischen ihren Ecken (8), und
daß Zuganker (40) vorgesehen sind, welche je der Bogenform des Glasdaches folgend sich an einer Vielzahl von Glasplatten entlang erstrecken, daß Verbindungsmittel (45, 46, 47, 48, 20) vorgesehen sind, welche die Zuganker (40) und die Querhaltemittel (16) miteinander verbinden und sie in Scheibenquerrichtung zusammenhalten, daß die Zuganker (40) gegen die Glasscheiben (6) in Scheibenebene- Längsrichtung vorgespannt sind, so daß die Zugspannung in den Zugankern eine parallel zu ihnen gerichtete Druckspannung in den Glasscheiben (6) in Richtung der Scheibenebenen erzeugt.

2. Glasdach nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuganker (40) parallel zu den Rändern (12) der Glasscheiben (6) angeordnet sind.

3. Glasdach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querhaltemittel (16) Klemmbacken (17, 18) aufweisen, welche beidseitig der Glasscheiben (6; 6.1) angeordnet sind, und daß die Querhaltemittel (16) Spannmittel (20) aufweisen, welche zwischen einander benachbarten Rändern (12) von einander benachbarten Glasscheiben (6; 6.1) angeordnet sind.

4. Glasdach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheiben (6; 6.1) je aus mindestens zwei Einzelscheiben (24, 25) bestehen, welche zu einer Isolierglasscheibe oder einer Verbundglasscheibe miteinander verbunden sind, daß ein Eck (8) der einen Einzelscheibe (24) über das benachbarte Eck (8) der anderen Einzelscheibe (25) in Richtung der Scheibenebene hinausragt, und daß die Querhaltemittel (16) an dem überstehenden Eck (8) der einen Einzelscheibe (24) angreifen.

5. Glasdach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheiben (6; 6.1; 6.2) rahmenlos sind.

6. Glasdach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ecken (8) der Glasscheiben (6; 6.1; 6.2) sternförmig einander gegenüberliegend angeordnet sind, und daß die Distanzmittel (14) und die Querhaltemittel (16) je im Sternzentrum der sternförmig einander gegenüberliegenden Ecken (8) angeordnet sind.

7. Glasdach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheiben (6) in Draufsicht gesehen dreieckig sind.

8. Glasdach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuganker (40) sich kreuzend angeordnet sind und ihre Kreuzungspunkte an oder nahe bei den Querhaltemitteln (16) liegen.

9. Glasdach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querhaltemittel ein Gelenkmittel (60, 62, 64) aufweisen, welches begrenzte Querbewegungen von benachbarten Glasscheiben (6.2) relativ zueinander in Scheibenquerrichtung gestattet.