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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine flächige
Tragwerkkonstruktion mit einem viereckigen Rahmen aus einzelnen
Rahmenteilen mit viereckigem oder rundem Querschnitt, die dazu geeignet
ist, als Teil eines Daches oder auf Stützen angeordnet als freistehende Überdachung
eingesetzt zu werden.
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Flächige Tragwerkkonstruktionen
gemäß dem Oberbegriff
sind bekannt und bilden eine ebene Fläche. Derartige Konstruktionen
werden in der Regel aus Holz hergestellt, jedoch sind auch andere Materialien
möglich.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, eine neuartige flächige Tragwerkkonstruktion
vorzuschlagen, die eine hohe Stabilität aufweist, vielseitig einsetzbar
ist und darüber
hinaus sich optisch von den bisher bekannten Tragwerkkonstruktionen
deutlich abhebt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
flächige
Tragwerkkonstruktion mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Gemäß der Erfindung sind die gegenüberliegenden
Rahmenteile in unterschiedlichen Ebenen angeordnet und gitterartig
mittels einer Brettschalung, der Bretter in deren Längsachse
verdreht sind, miteinander verbunden. Die Anordnung der gegenüberliegenden
Rahmenteile kann dabei vielfältig
sein. Vorzugsweise ist die Anordnung der gegenüberliegenden Rahmenteile derart,
dass sie entgegengesetzt geneigt sind. Damit liegen alle Rahmenteile
in einer anderen Ebene. Es ist aber auch möglich jeweils zwei aneinander
stoßende
Rahmenteile in einer Ebene anzuordnen, so dass sich im Extremfall
in der Draufsicht auf die Tragwerkkonstruktion ein Dreieck bildet,
dessen zwei Seiten in einer Ebene liegen und dessen dritte Seite
durch zwei in einer Ebene liegenden Rahmenteile gebildet wird. Dabei
stehen in diesem Extremfall die beiden Ebenen senkrecht aufeinander.
Durch die Verbindung der gegenüberliegenden
Rahmenteile durch die Bretter der Brettschalung ergibt sich eine
hyperparabole Schale. Dadurch ergeben sich tragende Elemente, die
eine erhebliche Flächenlast
aufnehmen können.
Durch den speziellen Aufbau werden die Kräfte über die tieferliegenden Ecken
und deren Abstützung
sei es durch entsprechende Stützen
oder durch Auflager bei dem Einsatz in eine bestehende Dachkonstruktion.
Die gitterartigen Verbindungen sorgen für eine enorme Stabilität, so dass
sich eine selbsttragende Konstruktion ergibt, die auch optisch gegenüber bekannten
Konstruktionen auffallend ist. Je nach Größe und erforderlicher Tragkraft
und Spannweite kann die Brettschalung mehrlagig sein, d.h. die Bretter
zwischen von mindestens zwei sich gegenüberliegenden Rahmenteile sind
doppelt und die Bretter der anderen gegenüberliegenden Rahmenteile liegen
quer dazu zumindest einmal dazwischen. Je nach Anwendungsfall können die Öffnungen
auch wieder dicht verschlossen werden, wobei die Konstruktion eine
ausreichende Stabilität
gewährleistet.
Der Aufbau erhöht
auch die Langlebigkeit, da eine guter Wasserablauf gewährleistet ist.
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Wie erwähnt, kann eine derartige Tragwerkkonstruktion
auch in bestehende Dachaufbauten integriert werden. Um Sie freistehend
anzuordnen wird sie gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung durch Bodenstützen gehalten, die von den
Ecken des Rahmens beabstandet an den Rahmenteilen angreifen. Dabei
werden die Kräfte
von den kürzeren
Stützen abgeleitet,
während
die längeren
Stützen
lediglich das Kippen verhindern. Diese Konstruktion wird durch die
stabile Anordnung und Verbindung der Rahmenteile möglich, wobei
besonders bevorzugt die Stützen
einer Ecke des Rahmens sich am Fußpunkt auf dem Boden treffen.
Derartige V-Stützen
bilden ein sogenanntes negatives Eck.
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Gemäß einer weiteren Ausbildung
weisen die Rahmenteile einen quadratischen Querschnitt auf, wobei
vorzugsweise bei diesem quadratischen Querschnitt oder auch bei
einem viereckigen Querschnitt die Rahmenteile um die Längsachse
verkantet sind, so dass die obere Eckkante des jeweiligen Rahmenteils
sich senkrecht über
der gegenüberliegenden
Eckkante befindet. Ohne eine derartige Verkantung müsste eine
schiefe Abgratung der Rahmenteile hergestellt werden, die sich von
oben nach unten entgegen gesetzt verhält und daher aufwendig herstellbar
ist.
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Die Anbringung der Brettschalung
an den Rahmenteilen kann den gewünschten
gestalterischen Anforderungen angepasst werden. So kann die Brettschalung über die
Rahmenteile verlaufend, bündig
mit den Rahmenteilen, vertieft oder eingefalzt zu den Rahmenteilen
angeordnet sein.
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Die flächige Tragwerkkonstruktion
ist bevorzugt aus Holz hergestellt, jedoch können auch andere Materialien
Verwendung finden. In der Draufsicht ist der Rahmen vorzugsweise
rechteckig, quadratisch, dreieckig oder als Parallelogramm ausgebildet. Eine
maschinelle und kostengünstige
Fertigung der flächigen
Tragwerkkonstruktion ist möglich.
Die Größe der herstellbaren
Tragwerkkonstruktionen ist durch die Transportlänge begrenzt. Im übrigen sind beliebige
Größen und
Einsatzbereiche möglich,
wie beispielsweise Ingenieurholzbau oder als tragende Elemente bei
Decken und Dächern.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand
von Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
stellen dar:
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1 die
Draufsicht auf eine flächige
Tragwerkkonstruktion in der Grundform;
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2 die
Seitenansicht gemäß Ansicht
A in 1;
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3 die
Seitenansicht gemäß Ansicht
B in 1;
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4 zwei
verschiedene perspektivische Ansichten der Tragwerkkonstruktion
mit vier Stützen;
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5 zwei
verschiedene perspektivische Ansichten eines anderen Ausführungsbeispiels
der Grundform gemäß der 1 mit nur drei Stützen;
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6 die
Draufsicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel
bestehend aus zwei Grundformen gemäß 5;
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7 zwei
verschiedene perspektivische Ansichten des Ausführungsbeispiels gemäß 6;
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8 die
Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel
basierend auf der Grundform gemäß 5;
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9 zwei
perspektivische Ansichten des Ausführungsbeispiels gemäß 8;
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10 die
Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
basierend auf der Grundform gemäß 5; und
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11 zwei
perspektivische Ansichten des Ausführungsbeispiels gemäß 10.
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In der 1 ist
die flächige
Tragwerkkonstruktion 1 von oben dargestellt. In diesen
Ausführungsbeispiel
besteht sie durchgängig
aus Holz, wobei die einzelnen Rahmenteile 2 bis 5 einen
quadratischen Querschnitt aufweisen. Die flächige Tragwerkkonstruktion
ist in allen diesen Ausführungsbeispielen
quadratisch ausgebildet, jedoch sind andere Formen, wie oben angegeben
möglich.
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Die gegenüberliegenden Rahmenteile 2, 4 bzw. 3, 5 sind
durch eine Brettschalung mit voneinander beabstandete Brettern 6 gitterförmig miteinander verbunden.
In den Ausführungsbeispielen
sind die Bretter 6 vertieft mit den jeweiligen Rahmenteilen 2 bis 5 verbunden
und um die Längsachse
verdreht. Auf diese dadurch gebildete Fläche kann beispielsweise eine
Schindelung, Verblechung, Dachbegrünung, UV-beständiges Sicherheitsglas,
Fotovoltaikelemente oder auch eine Segelbespannung aufgebracht werden.
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Die Rahmenteile 2 bis 5 sind
in der Längsachse
verkantet, so dass die obere Kante 20 des quadratischen
Querschnitts senkrecht über
der unteren Kante 21 des quadratischen Querschnitts liegt. Die
Rahmenteile 2 bis 5 sind an den Ecken 7 bis 10 über Gehrungsschnitte
miteinander verbunden. Je nach gestalterischen Anforderungen können die Ecken
auch anders ausgebildet sein (Durchdringung oder Überblendung).
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2 zeigt
eine Seitenansicht gemäß Pfeil
A in 1 der Tragwerkkonstruktion 1,
die über
Stützen 11 bis 14 abgestützt ist.
Die Stützen 13 bis 14 sind
in dieser Ansicht im Wesentlichen nicht sichtbar, da sie sich genau
hinter den dargestellten Stützen 11, 12 mit
den Stützpfosten 11', 11" sowie 12' und 12" befinden. Die
Stützpfosten 11', 11" bzw. 12' und 12" sind von der
jeweiligen Ecke 7 bzw. 8 entfernt angeordnet und
laufen am Fußpunkt
zusammen.
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Die gegenüberliegenden Rahmenteile 2, 4 bzw. 3, 5 sind,
wie aus der Figur ersichtlich, in unterschiedlichen Ebenen angeordnet,
derart, dass die Neigung genau entgegengesetzt ist. Dadurch bildet sich
auf der Oberfläche
der flächigen
Tragwerkkonstruktion die hyperparabole Fläche aus, die besondere Stabilitätseffekte
und auch optische Effekte bringt. Die langen Stützpfosten 12',
12" und 14', 14" schließen mit
den anschließenden
Rahmen teilen 3, 4 bzw. 5, 2 einen
rechten Winkel ein.
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Die Anordnung der einzelnen Rahmenteile, Bretter
der Brettschalung sowie Stützen
mit Stützpfosten
sind aus den 4a und 4b ersichtlich. Am Fußpunkt der
Stützen
sind diese in diesem Ausführungsbeispiel
auf einer Bodenplatte 15 aus Holz oder auch Beton, Steinen
oder dgl. geeigneten Materialien befestigt. Aus den Figuren ist
erkennbar, dass alle Stützen 11 bis 14,
bzw. die Stützpfosten,
von den jeweiligen Ecken 7 bis 10 beabstandet
angreifen. Es ist allerdings auch möglich, dass die Stützpfosten 11' bis 14' bzw. 11" bis 14" senkrecht oder
schräg
auf die Bodenplatte 15 auftreffen. Diese Ausgestaltung
kann beispielsweise als Carport oder auch Ruheplatz im Garten eingesetzt
werden.
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5 zeigt
die perspektivische Darstellung einer flächigen Tragwerkkonstruktion
mit drei Stützen,
die die Basis für
die nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiele bildet und
damit für
eine Vielzahl von Anwendungsfällen
einsetzbar ist.
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In der 6 ist
die Draufsicht auf zwei flächige
Tragwerkkonstruktionen gemäß 5 dargestellt, die direkt
miteinander zu einer neuen auf Stützen abgestützten Überdachung zusammengestellt
sind. Hinsichtlich der Rahmenteile und der Ecken der Rahmen sind
die neu hinzugefügten
Rahmenteile entsprechend der Darstellung in 5 mit Bezugszeichen versehen, wobei die
hinzugefügten
Rahmenteile und die damit gebildeten Ecken mit 2' bis 5' bzw. 7' bis 10' bezeichnet
sind. 7 zeigt zwei perspektivische
Ansichten in der 7A und 7B mit einer doppelten Anzahl
an Stützen
gemäß 5. Die Stützen sind
durchgängig
mit den Bezugsziffern 11 bis 13 entsprechend 5 bezeichnet.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel
in der 8 sind drei der
flächigen
Tragwerkkonstruktionen 1 aus der 5 zusammengestellt und mit einer entsprechenden
Anzahl von Stützen,
wie in den 9A und 9B dargestellt, versehen.
Hinsichtlich der Rahmenteile und der Ecken der Rahmen sind die neu hinzugefügten Rahmenteile
entsprechend der Darstellung in 6 mit
Bezugszeichen versehen, wobei die hinzugefügten Rahmenteile und die damit
gebildeten Ecken mit 2" bis 5" bzw. 7" bis 10" bezeichnet sind.
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10 zeigt
vier miteinander verbundene Grundformen mit insgesamt nur acht Stützen, wie aus
den 11A und 11B ersichtlich ist. Hinsichtlich der
Rahmenteile und der Ecken der Rahmen sind die neu hinzugefügten Rahmenteile
entsprechend der Darstellung in 8 mit
Bezugszeichen versehen, wobei die hinzugefügten Rahmenteile und die damit gebildeten
Ecken mit 2" bis 5" bzw. 7" bis 10" bezeichnet
sind.
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Bei allen Ausführungsformen mit mehr als einer
Dachfläche
gemäß 1 werden die Bretter der Brettschalung
aneinander grenzender Gitterfelder von beiden Seiten in die dazwischenliegenden
Rahmenteile 5 (6), 5 und 2 ( 8), 5, 5', 2 und 2' (10) gesteckt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind
in den Figuren jedoch nicht alle Ecken mit Bezugszeichen versehen.
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Selbstverständlich ist es auch möglich mehrere
Grundformen gemäß der 4 mit den Seiten oder Ecken
aneinaderstoßend,
miteinander zu verbinden.
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Die flächige Tragwerkkonstruktion
mit Stützen
ist als Unterstand für
Fahrzeuge im Garten und Landschaftsbau, als Messestand oder weiteren
Verwendungszwecken besonders geeignet.