DE2029785A1 - Bauelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauelement, insbesondere ein vorfertigbares Bauelement, das als Dach- und/oder Wandkonstruktionselement verwendbar ist. Im besondern betrifft die Erfindung ein freitragendes Dachelement in Gestalt eines hyperbolischen Paraboloides, das für die Abdeckung von Flugzeughangars geeignet ist und dabei vor allem für Hangars vorgesehen ist, die zugleich mehrere Flugzeuge in der Größenordnung der Jumbojets zur Unterbringung und zu. •Wartungsarbeiten aufzunehmen vermag.

Da Flughäfen häufig auf aufgefülltem oder aus anderen Gründen wenig tragfähigem Untergrund errichtet werden, besteht im allgemeinen eine wesentliche Einschränkung bezüglich des Gewichtes der Bauwerke, die auf solchem Gelände errichtet werden können. Gewisse Höhengrenzen sind bei Flughäfen außerdem dadurch gegeben, daß die Bau-

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werke in unmittelbarer Nähe der Rollfelder liegen. Eine Ge- :

samtbauhöhe von 36,5 m ist aber beispielsweise für· Hangars ;

nicht unüblich. Andererseits muß auf Grund der zu erwarten- '

den größer und größer werdenden Flugzeuge eine beträchtliche - !

Größe der lichten Innenhöhe über der gesamten offenen Fläche i

des Hangars erzielt werden, insbesondere dann, wenn sowohl ,

eine Bugeinfahrt als auch eine Heckeinfahrt des Flugzeuges ^; gewährleistet sein soll. Eine lichte Höhe von 24,3m ist beispielsweise für die Boing 747 erforderlich. Um eine maximale

Benutzungsflexibilität des Hangars zu ermöglichen, sollte die- ■ ser längs seines gesamten Umfanges offen ausgebildet sein,

denn tragende Wände oder Säulen bilden Hindernisse für den ° '

Eintritt sowie den lustritt von Flugzeugen, ^ine freitragende ι

Dachkonstruktion, die sich innerhalb der bereits genannten j Hohengrenzen von 36,5 und 24,3 m bewegt und darüberhinaus die ^: zulässigen Gewichtsbelastungen des Baugrundes nicht übersteigt, würde daher zu wesentlichen Vorteilen führen. ^;

Da jedoch bei den herkömmlichen Fachwerksystemen für freitragende Dächer bereits alle vertretbaren Gewichstsgrenzen überschritten wurden, befindet sich das bisher gebräuchliche System der Fachwerk- Binder- und Gitterträger in seinem Einsatz für existierende Flugzeuge bereits an den Maximalgrenzen und kann für übergroße Flugzeuge der Zukunft nicht mehr
benutzt werden. Die Höhen- und/oder Gewichtsgrenzen schlies-

een die Möglichkeit einer weiteren Benutzung der bekannten

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■ ■■■■■■ . ; - . - 3.-

Daohkonstruktionen aus, wenn freitragende Spannweiten in Grössenordnungen erforderlich werden, die die gleichzeitige Aufnahme von zwei Flugzeugen des Formates, wie es beispielsweise die Boing 747 aufweist, ermöglichen, was insbesondere dann.,

. ■ . ■ t

der Fall ist, wenn sowohl Überholungs- als auch Wartungsarbei-i ten unter dem gleichen Dach ausgeführt werden sollen.

Darüberhinaus werden die bisher bekannten Dachkonstruktionen j

j in Höhenrichtung gesehen, in Schichten oder Lagen aufgebaut !■ und können infolgedessen nicht leicht vorgefertigt werden, da eine untere Lage oder Schicht, beispielsweise eine Gitterträ-

,»gereinheit oder ein Fachwerkbinder, fertig konstruktiv gestal- j tet werden muß bevor die nächste Schicht oder Lage darauf auf-j

gebaut werden kann.

Groß bemessene Dach- und/oder Wandelemente, insbesondere frei-j tragende Dachelemente, vorzugsweise solche mit großen Spannweiten, führen von Zeit zu Zeit Bewegungen, die als Schwingungen oder Flatterbewegungen bezeichnet werden, aus. Unter Flattern versteht man Vibrationsbewegungen mit großen Amplituden, die beispielsweise an den freien Enden freitragender Bauelemente als Folge äußerer dynamischer Kräfte, wie beispielsweise Wind und in Extremfällen auch als Folge von Schallwellen oder anderen Vlbrationen verursacht werden können. So können potentiell gefährliche Schwingungen relativ leicht auf freitragende Dachkonstruktionen in Leichtausfüh-

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ι :

i rung und bei großer Spannweite bereits durch Wind, Schall und
j andere, vorwiegend bei Plughäfen besonders häufigen Ursachen j ! hervorgerufen werden. j

■ Gemäß vorliegender Erfindung werden die potentiell gefährli-

I chen Schwingungen durch die Verwendung gespannter, flexibler

; Zugglieder, wie beispielsweise Seile beseitigt, welche mit

' anderen Bauteilen des Bauelementes, bzw« Dachabschnittes in

j der Weise zusammenwirken, daß ein in sich selbst dämpfendes

■ System geschaffen wird. '

ι Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht j

die Dachkonstruktion aus einer Anzahl neuer Dachabschnitte,
j von denen jedes von einem mittleren Rahmenteil aus freitragend j j aufgehängt ist"und dabei eine Außensehale in Gestalt eines j

hyperbolischen Paraboloides besitzt, welche zwischen einem {

linearen Zugglied und einem linearen Druckglied ausgespannt ;

ist, welch letzteres sich im wesentlichen in der gleichen |

Weise wie das Zugglied erstreckt_P jedoch außerhalb der durch j

dieses bestimmten Ebene liegt ο Langgestreckte flexible Zug- ; glieder, wie beispielsweise Kabel-, Ketten- oder flexible Gestängeverbindungen sind unter Spannung zwischen den linearen

j Gliedern ausgespannt und verbinden diese₉ wobei sie in Längs™ |

richtung derselben in Abständen vorgesehen sind und zugleich
auch an den Außenschalen an Bereichen angreifen, die zwischen

dem linearen Zugglied und dem linearen Druckglied liegen.
! 009852/1623 ^;

In seiner bevorzugten Ausgestaltung besitzt die neue Dach- > konstruktion eine Reihe nebeneinander angeordneter "flach- j profile" in Leichtgewichtausführung, welche Einheiten oder Bauelemente bilden, die freitragend an einem zentralen Rahmen j aufgehängt sind. Jedes derartige räumliche Dachelement wiede- ; rum besitzt ein paar Dachabschnitte, von denen jedes einzelne j eine Außenschale besitzt, die nach Art eines hyperbolischen ' Paraboloides gekrümmt ist und welche aus einzelnen Stahlblech-■ platten zusammengesetzt ist, während das lineare Zugglied und das lineare Druckglied beispielsweise in Form von T-Trägern ausgebildet sind und geeignet gespannte Stahlseile vorgesehen sind, um zugleich die Festigkeit des Bauelementes zu steigern und die Sehwingungseigenschaften zu steuern und zu beeinflussen.

Durch Veränderung der Anzahl von Seilen, die innerhalb des Bauelementes verwendet werden, sowie durch Veränderung der Orte und Lagen dieser Seile und durch Veränderung des Spannungswertes, das jedem Seil auferlegt wird, kann unter Beibehaltung des gleichen Grundsystemes leicht eine Anpassung an unterschiedliche statische, sowie auch dynamische Belastungen vorgenommen werden.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Dachkonstruktion wird eine völlige Vermeidung von Schwingungen und Flattereracheinungen erzielt, ein hoher Grad an Steifigkeit erreicht, wah-

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rend zugleich ein viel geringers Gewicht als "bei herkömmlichen ;

Konstruktionen vergleichbarer Kapazität verwirklicht werden j kann. '

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen '· dargestellt. -

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Flugzeughangars mit einem paar Dachkonstruktionen für die gemäß vorliegender Erfindung ausgebildet sind und von einem zentralen
Stützpunkt aus in zwei entgegengesetzten Richtungen freitra- ' gend ausgespannt sind» !

Fig. 2 zeigt den Hangar gemäß Fig» 1 in Seitenansicht. j

Fig. 5 zeigt den Hangar gemäß Fig. 1 ,und 2 in Frontansicht» !

Fig. 4 zeigt ein Dach- oder Bauelement in perspektivischer·
Darstellung und in vergrößertem Maßstabes, daß als Baustein
zur Bildung der Dächkonstruktion gemäß Figo 1_} 2 und 3 ver- !

wendet wird.

Fig, 5 zeigt das Dach- oder Bauelement gemäß Fig» 4 bei afege- ,

nommener Außenscliale und läßt in perspektivischer Ansicht die ; Ausgestaltung der Innenkonstrukton erkennen»

"■■■-.- 7 - ^;

Fig. 6 zeigt die in Mg. 5 dargestellte Gestaltung des kon-• struktiven Aufbaues des Dach- oder Bauelementes gemäß Fig. 5 in leicht vergrößertem Maßstabe in Draufsicht.

Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines der Vielzahl von Dachbausteinen, welche mit progressiv verändernder Höhe

j bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäß ausgebildeten Hangars, bzw. Daches, gemeinsam das Dachelement gemäß Fig. 5

' und 6 bilden.

ι * ι

Fig. 8 zeigt eine im Maßstab vergrößerte Schnittansicht bei j j längs der Linie 8-8 in Fig. 2 verlaufender Schnittebene, wo- ! ; bei eine mittlere Dacheinheit und Teile zweier angrenzender ! γ Dacheinheiten gezeigt sind, welche gemeinsam Teile der Dachkonstruktion gemäß Fig. 2 sind.

\ Fig. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht der Ausgestaltung einer Einrichtung zur Verankerung der Seile am Talgurt der ·

Konstruktion. |

Fig. 10 zeigt die Einrichtung gemäß Fig. 9 in einer Teilschnittansicht bei längs der Linie 10-10 in Fig. 9 verlaufender Schnittebene, wobei der Durchtritt eines Seiles durch eines der geneigten, in Fig. 5 gezeigten Verbindungsglieder gezeigt ist.

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Fig. 11 zeigt eine teils geschnittene Teilseitenansicht der Einrichtung zum Spannen und Verbinden der Seile.

Fig. 12 zeigt die Einrichtung gemäß Fig. 11 in einer Schnittansicht bei längs der Linie 12τ12 in Fig. 11 verlaufender Schnittebene.

Fig. 13 zeigt eine Einzelheit der Dachkonstruktion in einer Teilschnittansicht bei längs der Linie 13-13 in Fig. 7 verlaufender Schnittebene und erläutert den im wesentlichen kontinuierlichen Eintritt eines Seiles in die Unterseite eines den nach Art eines hyperbolischen Paraboloides gekrümmten Teiles der Außenschale.

Fig. 14 stellt einen Teil der zentralen Stütze und des Rahmens ! zur freitragenden Aufhängung der Dacheinheiten gemäß vorlie- j gender Erfindung in einer teils geschnittenen und im Maßstab ; vergrößerten Ansicht dar, bei einer längs der Linie 14-14 in Fig. 3 verlaufenden Schnittebene.

Fig. 15 zeigt eine schematisierte Seitenansicht einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäß ausgebildeten Hangars, bei der ein paar der in Fig. 2 gezeigten Dachkonstruktionen mit den freien Enden aneinandergesetzt sind, um eine größere Spannweite zu erzielen.

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Bei dem Flugzeughangar, der in Fig. 1 dargestellt ist, wurde eine Dachkonstruktion nach Art eines doppelten freitragenden Trägers gewählt, die. ein zentrales Stützglied in der Form eines zentralen Kernes 1, sowie eines Paares von Hilfsstütζsäulen 1a und 1b besitzt. Die letzteren sind auf zwei gegenüberliegenden Seiten des zentralen Kernes 1 angeordnet und tragen gemeinsam mit diesem einen langgestreckten Rahmen 2. Ein paar vorzugsweise identischer, jedoch mögllcharweise auch unterschiedlicher Dachkonstruktionsteile 3 und 4 sind an diesem Rahmen 2 befestig und ragen als freitragende Kraftträger in entgegengesetzten Richtungen vom Rahmen 2 weg. Jedes der freitragenden Dachteile 3 und 4 setzt sich wiederum aus einer Anzahl nebeneinander angeordneter, freitragender Dachelemente 5 zusammen.

Erfindungsgemäß besitzt ein typisches Dachelement 5 (Fig. 4)» das auch als Baustein der Dachkonstruktion angesehen werden kann, um relativ große Konstruktionen, wie sie beispielsweise für Flugzeugdach-Hangarkonstruktionen gemäß Fig. 1 benötigt werden, verwendet werden kann. Dieses Dachelement 5 besitzt ein rippenartiges, steifes oder starres, auf Zug beanspruchtes Gliec 8 und ein paar auf Druck beanspruchte talseitig angeordnete Glieder 9 und 9'· Ein paar nach Art eines hyperbolischen Paraboloides gekrümmte Außenschale 6 und 6', die selbst wiederum aus einer Anzahl vergleichsweise kleiner Platten 30 und 30' aus Metall oder kräftigem Kunststoff bestehen können, verbinden die beiden talseitigen, auf Druck beanspruchten Glieder 9 und 9'

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mit dem Firstglied 8, welches auf Zug beansprucht wird. Vorzugsweise zwei Paare von Spannseilen und zwar die Seile 10 und 10', sowie 21b und 21b· verbinden das obere auf Zug beanspruchte Glied und die beiden Talglieder miteinander und greifen zugleich auch in Bereichen, die zwischen den talseitigen, auf Druck beanspruchten und dem auf Zug beanspruchten Glied liegen, an den Außenschalen 6 und 6' an.

Jedes Dachelement 5 ist," wie ersichtlich, so ausgestaltet, daß es bei der Betrachtung von oben (Pig. 6) einen im wesentlichen! rechteckförmigen Umriß besitzt, während es in Seitenansicht etwa dreieckig gestaltet ist_o (Pig. 2)

Obwohl bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Dachelement ein Tragträgerprinzip angewendet wird, ergibt sich eine Beanspru- ' chungsform, bzw. ein Kräfteplan, der von dem abweicht, der sich bei herkömmlich ausgestalteten Tragträgerkonstruktionen zeigt» Durch die Verwendung von Oberflächen, die nach Art' eines hyperbolischen Paraboloides gekrümmt sind, wiikt die gesamte Dachkonstruktion als reine Schubmembran, die eine konstante Spannungsverteilung aufweist. Diese konstante Spannungsverteilung führt zu einer optimalen Materialausnutzung, da Altbaumaterial bis zur maximal zulässigen Beanspruchung ausgenutzt werden kann. Weil die Beanspruchung gleichförmig ist, ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß die Dachhaut aus einer An zahl vorgefertigter Datenelemente oder Platten 30 gebildet wer-

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den kann, von denen jedes einzelne wiederum den gleichen konstruktiven Aufbau besitzt. Jedes der vorfertigbaren Dachelemente 5 besitzt ein Paar nach Art eines hyperbolischen Paraboloides gekrümmte Aussenschalen 6 und 6', welche ihrerseits aus einer Anzahl von Platten 30 und 30' gebildet sind, die nach gegenüberliegenden Seiten von dem mittleren oder oberen, auf Zug beanspruchten Glied 8, jeweils zu einem der talseitigen Glieder 9» 9¹ verlaufen. Bei der freitragenden Ausgestaltung des Bauelementes, die eine bevorzugte Ausführungsform I der Erfindung darstellt, ist das obere, auf Zug beanspruchte Glied, ein lineares Glied und die talseitigen Glieder sind ebenfalls lineare auf Druck beanspruchte Glieder. Ein weiterer Vorteil, der sich daraus ergibt, daß die Dachhaut nach Art eines hyperbolischen Paraboloides gekrümmt ist und daß Seile mit ihnen zusammenwirken, besteht darin, daß die talseitigen, auf Druck beanspruchten Glieder 9 und 9' keinerlei Knickneigung zeigen, weil die Knickbeanspruchungen durch die seitliche Abstützung aufgenommen werden, welche die nach Art eines hyperbolischen Parabolides gekrümmten Außenschalen im Zusammenwirken bewirken. Die Folge davon ist, daß auch die auf Druck beanspruchten Glieder unter nahezu der höchst zulässigen Beanspruchung als reine Druckglieder ausgelegt werden können, wobei sich nur geringe oder gar keine Abzüge zur Gewährleistung der Knicksicherheit erforderlich maohen.

Die auf Zug und auf Druck beanspruchten Glieder 8 und 9, bei

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denen es sich zweckmäßigerweise um Baukonstruktionselemente, wie z.B. Stahl-T-Träger oder I-Träger handelt, werden in Bezug aufeinander so angeordnet, daß sie erstens nicht in einer gemeinsamen Ebene liegen und zweitens, daß die Entfernung zwi-i sehen zwei Punkten b und c stets kleiner ist, als die Entfer- j nung zwischen zwei Punkten a und d. (Fig. 4). Durch diese Maßnahme wird errreicht, daß ein erster Teil des auf Zug bean-j

spruchten Gliedes 8 stets weiter von einem korrespondierenden ersten Teil des talseitigen Gliedes 9 entfernt ist als ein zweiter Teil des auf Zug beanspruchten linearen Gliedes 8 von einem korrespondierenden zweiten Teil des talseitigen Gliedes 9. Eine gleiche Relation herrscht zwischen dem auf Zug beanspruchten Glied 8 und dem anderen talseitigen Glied 9'· Es ist,

damit zu erkennen, daß in der bevorzugten Ausführungsform des j erfindungsgemäß ausgebildeten Dachelementes 5 ein Rahmenwerk geschaffen ist, das sich aus einem Paar, vorzugsweise horizontal verlaufenden talseitigen Gliedern 9₅ 9' und einem geneigten, einzelnen firstseitigen Glied 8 zusammensetzt, welches im wesentlichen mittig₉ vorzugsweise in einer Lotebene zwischen den beiden talseitigen Gliedern verläuft ο Jedes einseine Teil der Außenschalen β und 6" wiederum bildet zusammen mit den Teilen des Pirst= und des Talgliedes zwischen denen es sich, erstreckt;, einen Teil eines Paares von Schalengliedern 7 und 7'. Das Schalenglied 7 beispielsweise, das durch di© Punkte a, b, c und d definiert ist, (Pig_o 4) besitzt wenigstens ein in Längsrichtung verlaufend©θ„ bzw. langgestrecktes lineares

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firstseitiges Glied 8 und ein lineares, langgestrecktes taseitiges Glied 9.

langgestreckte, flexible Zugglieder, vorzugsweise in Form von hochfesten Stahlseilen, wie beispielsweise die Schwingungsseile 10 und 10' können anstatt als Seile aber auch in Form geeigneter Ketten oder flexibler Gestänge verwendet werden.

Die Seile, beispielsweise die Seile 10, 10', sind erfindungsgemäß an ihren Enden am firstseitigen Glied und jeweils korrespondierenden talseitigen Glied befestigt und greifen außerdem in das zugehörige Schalenteil 7, 7' und zwar im Bereich der Mitte zwischen dem Firstglied und dem Talglied ein. Jedes der Seile 10, 10' ist so geführt, daß es das zugehörige Pfahlenteil an wenigstens drei voneinander entfernten Stellen zwischen, dem Firstglied und dem Talglied erfasst. Wenigstens ein Paar Zugglieder, wie beispielsweise die Seile 10, 10' erstreckt sich vom Scheitel a des Firstgliedes 8 nach unten zu einem Paar korrespondierenden Punkten χ und y, welche längs der Talglieder 9, 9' vorgesehen sind und in Längsrichtung vom Scheitelpunkte a aus entfernt sind. Der Zweck ist durch die vorliegende Erfindung gegeben. Die Seile 10, 10' sind an den talseitigen Gliedern 9, 9¹ an Punkten befestigt, welche sich zweckmäßigerweise im Bereich zwischen 15 und 85 ^ der Länge der jeweiligen talseitigen Glieder 91 9' bei Messung von den Enden aus befinden. Darüberhinaus sind die Seile aber hinreichend

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flexibel, um sich der Kurvenform der korrespondierenden Schalenteile der Dachhaut anzupassen. Die bereits erwähnte Berührung oder der Eingriff zwischen den Seilen und den Schalenteilen kann durch unmittelbaren Kontakt der Seile mit der Unter-, seite der einzelnen Platten 30 oder 30^! (Fig. 13) erfolgen oder aber die Oberflächen oder Schalenteile 7, 7' können mit Aufbauteilen ausgerüstet werden, in die die Seile eingreifen.

Es können auch geeignete Hülsenführungslager vorgesehen wer-

den, wie sie in Figur 10" dargestellt sind» In Fig. 10 ist ge- ι

zeigt, wie ein Seil 10 durch ein geneigtes Verbindungsglied 12a mittels einer Hülse hindurchgeführt ist» Der Eingriff der gespannten Seile an die Schalenteile 7 und 7' führt zu einer weiteren Festigkeitssteigerung des Daehelementes 5. Die Seile

wirken daher nicht nur dadurch^ daß sie die potentielle Gefahr von Schwingungen der Dachkonstruktion beseitigen,, sondern sie

nehmen auch als tragende Elemente zur Steigerung der Tragfä- ^! - . I

higkeit des Daches am Aufbau teile Das Ausmaß dieser Teilnahme an der Tragwirkung hängt vom Ausmaß ab, in dem die Seile ur-» sprünglich gespannt werden» Die Seile 1O₉ 10' und falls gewünscht zusätzliche Seile, wie die Seile 10„ 10a" und 1Ob₉ 10b'j sind wie die Fig. 6 zeigt, so angeordnet,, daß sie den Scheitelpunkt a des Daehelementes 5 mit korrespondierende^ in Längsrichtung im Abstand angeordneten Punkten der talseitigen Glieder 9 und 9' verbinden» Für den Fachmann ist erklärliclif, daß die Ansah! der Seile und deren Festigkeit₉ Eigen» schäften und Länge von den gegebenen Bedingungen der Dachkon«

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struktion, von Format und Gewicht der Konstruktion und den an-j

■ i

genommenen statischen und dynamischen Belastungen abhängig ist,

Es ist verständlich,' daß ein einziges Paar von Spannseilen, beispielsweise die Seile 10 und 10', welche den Scheitelpunkt ' a mit in Längsrichtung entfernten Punkten χ und y auf den jeweiligen talseitigen Gliedern 9 und 9'verbinden, ausreichen könnte, um jedes einzelne Dachelement 5 hinreichend auszusteifen, vorausgesetzt, daß die Punkte χ und y, wie vorstehend er-j

I läutert, innerhalb des Bereiches von 15 bis 85 % der länge an den talseitigen Gliedern liegen.

Wie schon vorstehend erläutert wurde, weist jedes Dachelement 5 vorzugsweise wenigstens ein zusätzliches Paar flexibler Zug-j glieder, beispielsweise die Seile 21b und 21b¹ auf (Fig. 4), I welche die Seile 10, 10' kreuzen und jeweils die festen End- j teile d und d¹ der talseitigen Glieder 9 und 9' mit einem im

ι Längsabstand angeordneten Teil, beispielsweise einem Punkte m des Firstgliedes 8 verbinden und ebenfalls die korrespondie-

j ■ '

j renden Schalenteile 7 und 7' an wenigstens drei entfernten

Punkten, beispielsweise den Punkten η, ο, ρ (Fig. 5) berühren*; Die Seile 21a, 21a' dienen beide als Seile zur Verhinderung von Schwingungen und als Niederzieh- oder Zugseile, welche

J nach oben gerichtete Bewegungen der freien Enden c, -c' des

j freitragenden Dachelementes 5 verhindern, wenn beispielsweise

! nach oben gerichtete Windkräfte auf das Dachelemeirb einwirken, 0098 52/162 3

In gleicher Weise können zusätzliche Seilreihen 14 vorgesehen werden, die, wie noch erläutert werden wird, sowohl zur Verhinderung von Schwingungen dienen können, als auch als lasttragende Elemente herangezogen werden können. Mit anderen Worten ausgedrückt "bedeutet das, daß die zu erwartende statische j und dynamische Last der Dachkonstruktion durch die innere Ver-!

I riegelung der kollektiven Einheit aufgenommen wird, welche ' aus dem Firstglied und den Talgliedern, den mit diesen verbundenen und sich zwischen diesen erstreckenden nach Art eines hyperbolischen Paraboloides gekrümmten Schalenteilen 7, 7', sowie den flexiblen Zuggliedern 10, 10', 21a, 21a¹ besteht, welch letztere zur Spannung der Einheit dienen und eine Verbindung des Firstgliedes mit den Talgliedern herbeiführen und J darüberhinaus noch an den Oberflächen der Schalenteile angreifen. Die Schalenteile 7, 7¹, das Firstglied und die Talglieder 8, bzw. 9 und 9', die Zugglieder 10, 10' und -21b,,.. 21b* und falls gewünscht, auch noch die zusätzlichen Zugglieder 14, 14', welche in der erläuterten Weise zusammenwirken, bilden gemein-, sam eine dynamisch stabile Dachkonstruktion. j

Während gemäß vorliegender Erfindung nur ein einziges Paar Seile, beispielsweise die Seile 10, 10' notwendig sind, um j jedes einzelne Dachelement 5 auszusteifen, sind dennoch zu- I sätzliche Seile 10a, 10b und 10a', 10b«, 21a, 21a¹, 21b, 21b.« usw. verwendbar oder es können auch einige von ihnen-verwen- ί

det werden und zwar jeweils abhängig von den au erwarteten

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statischen und dynamischen Belastungen der Dachkonstruktion. Der kontinuierliche Kontakt zwischen diesen Seilen und den zugehörigen Schalenteilen 7 oder 7' (Fig. 13) ist vorzuziehen. Es ist jedoch, wie vorstehend schon erläutert wurde, ausreichend, wenn jedes der Seile, welches in die Dachkonstruktion aufgenommen wird, an wenigstens drei Stellen auf seiner Länge, welche im Abstand voneinander liegen, im Bereich zwischen dem firstseitigen und dem talseitigen Glied an der Oberfläche des Schalenteiles 7, bzw. 7' angreift.

Jedes der bereits erwähnten Seile zur Verhinderung von Schwingungen ist zweckmäßigerweise an einem Ende mit einer Spanneinrichtung ausgerüstet, wie sie in Pig. 11 beispielsweise dargestellt ist. Auf diese Weise kann jedes einzelne Seil 10 über eine Verbindungseinrichtung 15 mit einem Gewindebolzen 16 verbunden werden, der durch ein starres Widerlager 17 hindurchgeführt ist, welches wie die Pig. 11 und 12 zeigt, am oberen, starren, firstseitigen Glied 8 befestigt sein kann. Eine geeignete Gewindemutter 18 ist auf der anderen Seite des starren Widerlagers 17 auf die Gewindespindel 16 aufgeschraubt. Die Betätigung der Gewindemutter 18 führt nun dazu, daß die Gewindespindel 16 mehr oder weniger weit durch das Widerlager.17 hindurchgezogen wird und auf diese Weise die jeweils gewünschte Spannung des korrespondierenden Seiles bewirkt.

Alle flexiblen Spannglieder, beispielsweise die Seile 10, 10',

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verlaufen im wesentlichen konform zur- gegebenen Krümmung der Schalenteile 7, 7', wenn sie gespannt sind und folgen infolgedessen der Fläche eines hyperbolischen Paraboloides und greifen an der Oberfläche der Schalenteile im Bereich zwischen dem firstseitigen Glied und den talseitigen Gliedern 8 bzw. 9 und 9' an. j

Wenn geneigte Verbindungsglieder (auch Füllstäbe oder Aussteifungsglieder oder Streben genannt) 12a, 12a¹, 12b, 12b' usw. in die Konstruktion aufgenommen werden, dann werden diese mit geeigneten Öffnungen 19 (Fig. 10) ausgerüstet. In jeder derar-

tigen Queröffnung 19 ist ein Hülsenlager 20 vorgesehen, wel- I ches eine Innenhülse aus Lagermaterial_} beispielsweise Tetra- \

fluoräthylen besitzt, durch die das korrespondierende Seil 10 I usw. gleitend hindurchgeführt ist. Relativgleitbewegungen der j

mittleren Teile eines jeden Seiles in Bezug auf den üblichen Teil der Dachkonstruktion sind infolgedessen möglich. So er- i

I gibt sich, obwohl die Enden eines jeden Seiles fest mit der :

Dachkonstruktion verbunden sind, die Möglichkeit, daß die mitt7

leren Bereiche der Seile zumindest an drei im Abstand liegen- ■

j den Stellen der Seillänge in Wirkeingriff mit der Dachhaut j stehen, ohne jedoch unmittelbar an derselben befestigt zu seirij,

i Der Wirkeingriff ist so gestaltet, daß Zugkräfte in den Seilen auf die Dachhaut, bzw. Schalenteile übertragen werden und dabei eine Relativbewegung der Seile in einer Richtung ₉ die lot reoht zur Oberfläche der jeweiligen Schalenteile verläuft,

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verhindert wird, während jedoch Längsbewegungen der Seile relativ, zu sich selbst und relativ zu den Schalenteilen möglich sind. Wenn die bereits erwähnten Verbindungsglieder 12 a in geneigter Anordnung in die Konstruktion aufgenommen werden, wirken sie als aussteifende Elemente für die Dachhautkonstruktion und bilden dabei Teile der Schale.

Eine geeignete Verankerungseinrichtung 40 kann an einem Ende eines jeden Teils und zwar jeweils dem Ende, welches der Spanneinrichtung gegenüber liegt, vorgesehen sein. Diese Verankerungseinrichtung 40 ist in Fig. 9 dargestellt. Die Verankerungseinrichtung 40 gemäß Fig. 9 weist ebenfalls einen Kabelverbinder 41 auf, der gelenkig an einem Widerlager 42 be-

■■*■■''■■ !

festigt ist, welches am talseitigen Glied 9 gehalten ist. !

Auf diese Weise bewirken die flexiblen, hochfesten Seile eine j Verbindung zwischen dem oberen Firstglied und den unteren Ii- ! nearen Gurten, d.h. unteren Gliedern, und sind zwischen die- ., sen gespannt, während sie zugleich noch Teile der nach Art eines hyperbolischen ParaboMdes gekrümmten Oberfläche im Bereich zwischen den linearen First- und Talgliedern berühren und abfangen. Wenn die Dachkonstruktion einer äußeren dynamischen Belastung ausgesetzt wird, dann trachtet die Dachhaut oder das Schalenteil, in jedem besonderen Fall eine gewisse Geometrie anzunehmen. Das gespannte Seil jedoch ist auf Grund seiner abweichenden Charakteristiken bestrebt, eine abweichen-

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de und nicht mit der von der Haut angestrebten, übereinstimmenden geometrische Figur anzunehmen. So ergibt sich erfindungsgemäß zwischen den Seilen und den Schalenteilen, die nach Art eines hyperbolischen Paraboloides gekrümmt sind, ein Zusammenwirken, bei dem ständig .ein Energiefluß aus der Schale zu den Seilen erfolgt, so daß die Energie, die in den Schalen Schwingungserscheinungen verursachen möchte, auf die Seile übertragen wird. Es handelt sich dabei um Energie geringer V/erte. Mit anderen Worten ausgedrückt, bedeutet das, die Schalenteile oder Dachhaut ist hinreichend durch die Zusammenwirkung mit dem Seilsystem gedämpft, um zu vermeiden, daß sie dynamisch instabil wird.

Die Seilspannung ist einstellbar, um die einzelnen Teile so zu beaufschlagen, daß sie jeden gewünschten Teil der Last des Preikragträgers aufnehmen, sowie auch in der lage sind, die Dämpfungswirkung, die sie auf die Dachkonstruktion ausüben, zu beeinflussen. Die Seile wirken daher als Spannglieder, welche die Auslenkung und Schwingungseigenschaften der Dachkonstruktion beeinflussen.

Vorzugsweise liegen die talseitigen Glieder 9» 9' aller Dachelemente 5, welche gemeinsam die Dachkonstruktion bilden, in einer gemeinsamen, horizontalen Ebene. Jedes der langgestreckt j

ten Dachelemente 5 ist an einem Ende am Rahmen 2 mittels ge- j

ί eigneter Konstruktionselemente, beispielsweise mittels Knoten-

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blechen und Verbindungselementen 58, 59, 59' (Fig. 15) verbunden. Diese Teile sind Bestandteile des starren R_ahmens 2 und sind, wenn sie an der jeweils zugehörigen Dacheinheit, bzw. dem Dachelement 5' befestigt sind, kontinuierliche Verlängerungen der firstseitigen und talseitigen Glieder 8,,9 und 9' des betreffenden Dachelementes 5. (I¹Ig. 14)

Gemäß vorliegender Erfindung sind die Außenschalen 6, 6' je- · weils bevorzugt aus einer Anzahl langgestreckter Metallblechplatten 30, 30·νοη in Bezug aufeinander unterschiedlichen Längen gefertigt. Diese Metallblechplatten sind so ausgebildet, daß sie leicht miteinander Kante an Kante längs im wesentlichen geradlinig verlaufender Linien wetterdicht verbunden werden können. Es braucht nur eine Außenschale 6 beschrieben zu werden, weil die andere Außenschale 6¹ auf der gegenüberliegenden Seite abgesehen von der spiegelbildlichen Ausgestaltung in allen anderen Einzelheiten identisch ist.

In entsprechender Weise brauchen auch alle anderen Bauelemente und Teile nur einmal erläutert werden, denn sie sind identisch mit denen auf der anderen Seite. Zur Unterscheidung wird in den Zeichnungen auf der einen Seite das betreffende Bezugszeichen allein und auf der anderen Seite das entsprechende Bezugszeichen mit einem Strichindex versehen verwendet, so daß für die folgende Beschreibung eines Paares von Elementen, jeweils immer nur auf eines der Elemente Bezug genommen zu

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- 22 werden braucht.

Die einzelnen Metallblechplatten 30 (Fig. 4) sind vergleichsweise klein in Bezug auf die gesamte Außenschale 6, die nach . |

I Art eines hyperbolischen Paraboloides gekrümmt ist und sie \

sind darüberhinaus zweckmäßigerweise in gewissem Maße flexi- j bei. Infolgedessen können sie einfach gestapelt verpackt und transportiert werden und so an den Bauplatz gelangen. Die ein-!

zelnen Platten werden reihenweise zwischen die steifen first- j und talseitigen Glieder 8 und 9 eingesetzt, indem sie sich ι sprungartig, schrittweise, gegenseitig aussteifen, indem sie j reihenweise miteinander auch längs geradliniger Verbindungen 33 aneinander befestigt werden. Die leicht flexiblen Metall-

blechplatten werden in der richtigen Weise zwischen ihren En- I den verformt, bis sie gemeinsam die nach Art eines hyperbolic ΐ

ι sehen Paraboloides gekrümmte Fläche der Außenschale 6 bilden,

.obwohl sie Geradlinie-Verbindungen besitzen.

Die Metallblechplatten 30 sind zweckmäßigerweise aus Stahlblech, insbesondere aus Stahlblech'geeigneter Stärke und Dicke

gefertigt. Es können aber auch andere geeignete Metalle oder Kunststoffe verwendet werden. Die Platten können als flache, im wesentlichen rechteckförmige Bleche, beispielsweise vorgefertigt werden, wobei an einer Seitenkante jeweils eine Abwinkelung in Form eines nach oben gerichteten Verb'inöungeflansches 31 gebildet wird (Fig. 13) und an der anderen Sei-

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tenkante eine umgekehrte Abwinkelung 32 in Form eines weiteren Verwendungsflansches entsteht, welche geeignet ist, schwalbenschwanzartig in die Abwinkelung 31 des benachbarten Plattenteiles einzugreifen, so daß die lineare Verbindung 33 entsteht. Diese schwalbenschwanzförmigen Verbindungen 33 können dann vorzugsweise durch Schweißung aneinandergesohlossen werden.

j Obwohl, wie erwähnt wurde, der Hauptkörper eines jeden Plattenel.ementes zwischen den Verbindungen 31 und 32 zunächst·

j flach ist, erleidet jedes Plattenelement 30 während des Einbaues eine gewisse Verdrehung, wenn seine Enden an einander ·

! der

gegenüberstehenden Plattenenden/Stützplatten 34 und 35 be- j ΐ festigt werden, welche dem firstseitigen und talseitigen Glied: ι 8 bzw. 9 angehören (Fig. 8).

Beispielsweise kann die Außenschale 6, 6· aus Dachelementen

■: gebildet werden, die als sogenannte "DC-Deckung" bekannt ist

, und von der Firma H. H. Robertson Company, Pittsburgh,

ι Pennsylvania, geliefert wird. Jedes dieser beispielsweise

! 60,96 om breiten Elemente dieser Deckung besitzt zusätzlich I" zu einer flachen Platte, welche das Deckungselement darstellt, ein Paar im Querschnitt U-förmiger Hdtae 36 (Fig. 10), die einstückig mit dem Plattenelement verbunden sind und sich in deren Längsriohtung erstrecken, um als Aussteifung zu wirken. V/ie bekannt kann eine weitere Dachhaut und Isolierung ober-

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halb der umgekehrt U-förmigen Holme nach der konstruktiven Gestaltung des Daches aufgebracht werden.

Da die· Metallblechplatten 30 eine Außenschale 6 bilden und an ihren Kanten starr miteinander verbunden sind, und zugleich auch eine steife Verbindung mit dem firstseitigen Glied 8 und dem talseitigen Glied 9 besitzen, wirken sie wie vorstehend erläutert, auch mit den Seilen zusammen, indem sie eine bemerkliche Steigerung der Festigkeit des Dachelementes bewirken, weil sie nämlich als tragendes Material und nicht ledig-

lieh als Füllmaterial oder Flächendeckmaterial benutzt werden. Dadurch, daß die einzelnen Metallblechplatten 30 durch die ge-¹ genseitige Verbindung zu einem einstückigen Teil der gesamten Dachkonstruktion werden, wird diese außergewöhnlich tragfähig im Hinblick auf das zur Bildung der Konstruktion erjbrderliche Materialgewicht.

Eine Dachkonstruktion, wie beispielsweise der einzelne frei- !

tragende Dachteil 3 in Fig. 1, kann aufgebaut werden, indem , first- und talseitige Glieder 9, 8, 9', 9, 8, 9' usw. in Ab- : ständen voneinander am Rahmen 2 (Fig. 8) befestigt werden und ,' danach mit den Metallblechplatten 30, 30' verbunden werden, ^; um die Schalen 6, 6' zu schaffen. Danach wird eine Verbindung J derselben mittels der langgestreckten Zugglieder, bzw» Seile 10, 10^f vorgenommen usw. Abweichende Aufbauverfahren sind

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ebenfalls anwendbar und können vorgezogen werden, wie nun im Folgenden kurz beschrieben werden wird.

Bevorzugt wird eine Anzahl von Dachelementen 5 gebaut und dann der Reihe nach in Position gehoben und an dem zentralen, mittleren Stützrahmen 2 in der in Pig. 14 gezeigten Weise befestigt. Aneinandergrenzende Dachelemente 5 werden dann miteinander längs der aneinanderstoßenden talseitigen Glieder verbunden. So wird beispielsweise das talseitige Glied eines der reihenweise nebeneinandergeordneten Dachelemente 5 mit dem talseitigen Glied 9' des nächstfolgenden einer solchen reihenförmigen Anordnung von Dachelementen 5 verbunden (Pig. 8).

Falls es auf Grund gegebener Abmessungen oder, auf Grund des Gewichtes oder aus anderen Gründen unpraktisch ist, das'gesamte, vollständig vorgefertigte Dachelement 5 vom Boden bis in seine Montageposition längs der Seite des hochstehenden R_ahmens 2· zu heben, dann können die Dachelemente 5 wiederum seibat aus einer Reihe kleinerer an sich wiederum vollständig vorgefertigter Dachbausteine 11 zusammengesetzt werden. (Fig. 7). Im letzteren Falle sind die einzelnen Dachbausteine 11a bis'He progressiv kleiner was ihre mittlere Höhe anbetrifft, so daß sie gemeinsam im fertigen, zusammengesetzten Zustand das Dachelement 5 bilden. Solche einzelnen Dachbausteine können aber auch wiederum am Boden nacheinander zusammengebaut und dann in Position gehoben werden, bis sie in

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Längsrichtung miteinander fluchten. Bei dem Ausführungsbeispiel, das die Pig. 5 zeigt, ist ein Satz von fünf Bausteinen 11a bis lie vorgesehen, welche eine sich verändernde Durchschnitt shöhe besitzen und kombiniert miteinander das Dachele- menb 5 bilden. Es ist zu sehen, daß jeder der einzelnen Dachbausteine 11a bis 11e (Pig. 5) ein Paar Schalenteile oder
Außenschalenelemente 6a, 6a' aufweist, die nach Art eines
hyperbolischen Paraboloiden gekrümmt sind und sich zwischen
einem oberen geneigt verlaufenden Obergurt 8a und einem Paar unterer, horizontal verlaufender Untergurte 9a und 9a· einerseits, sowie zwischen gegenüberliegenden Paaren geneigter Verbindungsglieder 12a, 12a' und 12b und 12b¹ erstrecken, wobei zweckmäßigerweise zusätzlich ein Paar linearer horizontaler
Verbindungsglieder 13a und 13b vorgesehen sind· (Pig» 7)» welche korrespondierende Enden der Untergurte 9a und 9a' verbinden, so daß ein dreieckiger Endrahmen entsteht. Zusätzlich
zur Reihe der Seile 10 und 21 kann eine weitere Reihe flexibler Zugglieder 14 für Dächer mit besonders großer Spannweite vorgesehen werden.. So sind ein Paar flexibler Zugglieder in
Form der Seile 14 und 14' vorzugsweise jedoch im Hinblick auf die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise an jedem der einzelnen Dachbausteine 11a bis 11e vorgesehen und erstrecken sich daselbstjvom Scheitel einer jeden Einheit diagonal zur ge-= genüberliegenden unteren Ecke des korrespondierenden Schalenteiles 6a, 6a' , das nach Art eines hyperbolischen ParaboMdes gekrümmt ist. Ob zwar die einzelnen Bausteine 11a bia 11 d.

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(Fig. 5) dreieckige Endrahmen "besitzen, ist zu erkennen, daß
der letzte Baustein He eines jeden Dachelementes 5 "bei der
bevorzugten Ausgestaltung nur einen dreieckigen Endrahmen besitzt, während das andere Ende, welches zugleich das freie,
auskragende Ende des Dachelementes 5 darstellt, im wesentlichen linear gestaltet ist. Bei der konstruktiven Gestaltung
des Endbausteines 11e kann daher ein Paar geneigter Verbindungsglieder, nämlich die Glieder 12b und 12b¹ weggelassen
werden.

Zur Fortsetzung des vorstehend bereits in seinem Anfang erläuterten Aufbauverfahrens wird der Baustein 11a, nachdem er
in Position gehoben ist, durch geeignete Befestigungseinrichtungen mit dem Rahmen 2, beispielsweise in der in Fig. H er- I läuterten Weise verbunden. Danach werden die übrigen Dachbau- ι steine 11b bis 11e nacheinander in Position gehoben und durch₍ weitere geeignete Befestigungseinrichtungen aneinander befe- ! stigt, so daß ihre dreieckigen Endrahmen aneinanderstoßen, je-¹ doch die jeweils korrespondierenden talseitigen und firstsei- j

ί tigen, langgestreckten Glieder benachbarter Einheiten mitein-

: ί

ander in Längsrichtung fluchten. i

• : I

Sobald mehrere Dachelemente 5 nach dem einen oder anderen beschriebenen Verfahren an ihren aneinanderstoßenden talseiti-

. I gen Gliedern 9, 9' (Fig. 8) verbunden wurden, können die Ver- j

bindungsglieder 13a, 13b, welche lediglich dazu dienten, die

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\
- 28 V

einzelnen Einheiten während der Montag^ zusammenzuhalten, entfernt werden. Das gemeinsame Zusammenwirken zwischen einer Mehrzahl benachbarter, freitragender Dachelemente 5, die an ihren talseitigen Gliedern verbunden sind, ist &a₅ daß eine hinreichende Sei tens teifigkeit, geschaffen wird, welche^zife- ..--^. sätzliche lineare Aussteifungsglieder überflüssig macht. Ausgenommen lediglich davon ist die Möglichkeit, daß solche zusätzlichen Verbindungsglieder an den alleräußersten Paaren der Dachelemente 5 beispielsweise der Konstruktionen 3 benötigt werden.

Die Schalenteile 7 oder 7¹ können, wie erläutert wurde, Streben oder geneigte Verbindungsglieder 12a, 12b usw. besitzen. Wenn jedoch die Dachhaut, d.h.also die ^Außenschale 6 oder 6¹

selbst hinreichend steif ist, dann sind solche geneigten Ver™ | bindungsglieder 12a, 12b usw. nicht notwendig.

Ein Beispiel für die speziellen Abmessungen und Werkstoffe, die bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten Dach in doppelt freitragender Ausgestaltung gemäß Pig. I verwendet wurden, wird im Folgenden gegeben. Dieses Dach bestand aus zwei Sätzen von je neun langgestreckten Dachelementen, der im wesentlichen in Pig. 4 gezeigten Dachelemente 5. Jedes einzelne Dachelement 5 besaß eine Breite von etwa 15,24 m und eine Länge von etwa 69 m. Diese einzelnen Dächelemente wurden frei-j tragend an einem langgestreckten Stützrahmen 2 befestigt, der '

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eine Länge von 157'in besaß. Benachbarte Dachelemente 5 wurden miteinander an den aneinanderstoßenden talseitigen. Gliedern 9» 9' (Fig. 8) verschraubt. Das firstseitige Glied erhob sieh ungefähr 12,19 m über die Ebene der talseitigen Glieder. Das bedeutet, daß die Höhe bei a etwa 12,19 m größer ist als die Höhe bei d. Da die lichte Innenhöhe nahezu 24,38 m beträgt, ergibt sich eine Gesamthöhe von ungefähr 36,57 m.

Die Außenschale bestand jeweils aus Dreizehner-Stahlblechen 30 von denen jedes 60,96 cm breit war und ein paar parallele Abwinkelungen 31, 32 als Verbindungskanten besaß, während ein paar kürzerer Enden oder Seitenkanten leicht in Bezug aufeinder geneigt verlaufend ausgebildet wurden. Jedes Dachelement 5 wurde mit einem Paar Stahlseile 10, 10' von 15,875 mm Durchmesser ausgerüstet und besaß außerdem zwei Paare Stahlseile 10a und 10a¹, sowie 10b und 10b¹ mit je 22,225 mm durchmesser. Die Seile 14a, 14b, Ho, 14d und 14e besaßen Durohmesser von 44,45; 25,4| 22,225; . Geeignet bemessene Verspannungsseile 21a, 21b, 21c und 21d, welche aus Stahl bestanden, wurden gemäß der Fig. 5 angeordnet, um eine Zwischenverbindung zwischen geeigneten !-Trägern 8, 9 und 9' zu schaffen.

Die Abmessungen und Festigkeiten der vorgenannten Platten und Seile wechselt mit den Abmessungen der Konstruktion, sowie mit den zu erwartenden statischen und dynamischen Lasten. Die Art, wie solohe Werte und Festigkeitsgrößen für eine bestimmte Kon-

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struktion zu ermitteln sind, liegt im Können des jeweiligen Fachmannes,

Die first- und talseitigen Glieder werden zwar bevorzugt als Stahl-I-!Träger ausgebildet, brauchen jedoch nicht notwendiger=» weise auf diesen Werkstoff oder auch diese Gestalt beschränkt zu sein. Beispielsweise können die talseitigen Glieder 9> 9'» welche ausschließlich Druckkräften ausgesetzt werden, als Betonträger oder' auch als andere ähnliche druckbelastbare Elemente ausgebildet werden. Das firstseitige Glied, welches ausschließlich Zugkräften ausgesetzt" ist, kann auch aus anderen geeigneten, steifen, zugfesten Elementen oder einer Kombination steifer Elemente mit einem oder mehreren hochbelastbaren Seilen oder C jängen bestehen. Geeignete Abmessungen und Festigkeiten für das firstseitige und die talseitigen Glieder können von Fachleuten schnell ermittelt werden.

In gleicher Weise kann der stützende Kern 1, sowie die Ausgestaltung der Säulen 1a und 1b in beliebiger Weise erfolgen, wobei die dem jeweiligen Fachmann geläufigen Prinzipien anzuwenden sind und darauf zu achten ist, daß diese Bauteile die Dachkonstruktion unter allen vorhersehbaren Lastzuständen einschließ lieh der Belastung durch Hurrikans und Erdbeben tragen. Das gl.ei ehe gilt für den Rahmen 2, der unmittelbar von dem Kern 1 und den Säulen 1a und 1b gestützt wird und der in geeigneter, konstruktiver Ausgestaltung auszuführen ist, um die Daohko-nstruk-

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tionen 3 und 4 freitragend aufzunehmen.

Ob zwar auch andere Krümmungen für die Dachhaut möglich sind, liegt der Vorteil einer Krümmung nach Art eines hyperbolischen Paraboloides bei den Schalenteilen 7, 7' darin, daß die Spannungen innerhalb der Dachschale in Längsrichtung der Oberfläche der Haut selbst verlaufen, welche durch die Seile, die mit den Schalenteilen zusammenwirken, wiederum ausgesteift werden, so daß die einzelnen unterschiedlichen Lasten, die auf den jeweiligen Dachabschnitt wirken, aufgenommen werden.. So werden Biegungs- und Auslenkungsspannungen klein gehalten und es wird, die Notwendigkeit, zusätzliche Stützen vorzusehen, vermieden, was bei herkömmlichen Dachkonstruktionen unerläss-

lieh ist. .■■'■'■ j

i Um diese Spannungen in der Dachhaut bei der bevorzugten Ausge-j

staltung zu erzeugen, ist es erforderlich, Druckbeanspruchun- [ gen in den linearen talseitigen Gliedern 9 und 9' und Zugspannungen in dem geneigten firstseitigen Glied 8 zu erzeugen.! Die vielen Vorteile einer seilverspannten Dachhaut-Konstruktion gemäß vorliegender Erfindung, die eine Schale besitzt, die nach Art eines hyperbolischen Paraboloides gekrümmt ist,

werden im besonderen Maße wirksam, wenn es sich um eine Dach- !

konstruktion besonders großer Spannweite und in der Ausgestaltung gemäß Fig. 1 handelt. Bei dieser Dachausbildung ! werden alle Dachelemente 5 als freitragende Körper von einem !

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einzigen zentralen Stützpunkt aus getragen und zwar vom Tragrahmen 2. Da sich an den Außenkanten des Daches als Ganzes keinerlei Restkräfte oder Lasten ergeben, die ausbalanciert oder durch Seitenwände gestützt werden müßten, ergibt sich auch keinerlei Notwendigkeit, zusätzliche Stützkonstruktionen im Bereich der Außenkanten des Daches vorzusehen.

Ob zwar die konstruktiven Elemente des erfindungsgemäß ausgebildeten Daches bzw. Dachelementes oder Bauelementes in Verbindung mit einer Dachkonstruktion erläutert wurden, ist es offensichtlich, daß das Bauelement auch als Dach und/oder kombiniertes Wand- und Dachelement verwendet werden kann.

Das erfindungsgemäß ausgebildete Bauelement bringt bei Verwendung als Dachelement seine besonderen Vorteile, wenn es nach Art eines Kragträgers ausschließlich an einem Ende aufgehängt j

und abgestützt wird. Das bedeutet jedoch nicht, daß es aus- | schließlich so verwendet werden muß, denn es kann bei gewissen Voraussetzungen mit entsprechenden Vorteilen auch dann verwendet werden, wenn es an zwei oder mehr Punkten seiner Länge ab-j gestützt wird. So ist beispielsweise die Konstruktion 60 gemäß Fig.15 in Abständen durch Stützen 61 und 62 aufgefangen. Sie ist jedoch analog zur Ausgestaltung gemäß Fig.2 ausgebildet, indem zwei Dachkonstruktionen gemäß Fig.2 miteinander anstossenden Endkanten verbunden werden. Es ist zu beachten, daß

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der mittlere Teil 63 der Konstruktion 60 aus zwei gegeneinander weisenden Dachelementen 5 besteht, die in ihrem Aufbau bereits beschrieben wurden und bei denen die talseitigen Glieder 9 der einzelnen Bauelemente miteinander verbunden sind, auf Grund einer gegenseitigen Verbindung der Enden oder Abstützung an den Enden, abhängig von der herrschenden Belastung möglicherweise auch mehr auf Zug als auf Druck beansprucht werden können.

Obwohl das Bauelement 5 bzw. Bachelement 5 für eine Kraganordnung vorgesehen ist, kann es in vorteilhafter Weise auch an beiden Enden abgestützt werden. So kann beispielsweise
ein Dach auch mit einem oder mehreren Dachelementen 5 gebildet werden, die an beiden Enden getragen sind und nicht nur freitragend an einem Ende aufgehängt sind. Bei der letztgenannten Ausführung ist offensichtlich, daß das obere, geneigte, firstseitige Glied oder der Obergurt zum Druokglied wirkt, während die unteren, horizontalen Gurte auf Zug beansprucht werden.

Ansprüche

Claims (1)

1. Ansprüche

   "],) Bauelement, dadurch gekennzeichnet , daß ein langgestrecktes erstes Glied (9) und ein langgestrecktes zweites Glied (8) außerhalb einer durch das erste Glied definierten Ebene vorgesehen sind, wobei das zweite Glied nahe beim ersten geneigt verläuft, so daß ein erster Teil des zweiten Gliedes jeweils weiter von einem korrespondierenden ersten Teil des ersten Gliedes entfernt ist als ein zweiter Teil des zweiten Gliedes von einem korrespondierenden zweiten Teil des ersten Gliedes und daß sich zwischen dem ersten und zweiten Glied eine im wesentlichen kontinuierlich gekrümmte Außenschale

   zur

   (6) erstreckt, während /Verbindung des ersten und zweiten langgestreckten Gliedes flexible Zugglieder (10, 21) dienen, die zugleich auch im Bereich zwischen dem ersten und zweiten langgestrecKten Glied an der Außenschale angreifen und gemeinsam mit dieser sowie mit dem ersten und zweiten langgestreckten Glied ein selbstdämpfendes System bilden.

   2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn e t , daß die flexiblen Zugglieder Einstelleinrichtungen (18) aufweisen, welche zur Veränderung der Zugspannung in den Zuggliedern und damit zur Beeinflussung der Festigkeits- und Schwingungseigenschaften des Bauelementes dienen.

   3. Bauelement nach Anspruoh 1 und/oder 2, dadurch. gekennzeichnet , daß das erste und zweite langge- ;

   , 0Q9&-&2-/4S23

   • - 35 -

   streckte Glied linear ausgebildet ist, während die Außenschale nach Art eines hyperbolischen Paraboloids gekrümmt ist und daß die flexiblen Zugglieder jeweils an ihrem einen Ende mit dem ersten Teil des einen und an dem anderen Ende mit dem zweiten Teil des anderen der beiden linearen Glieder verbunden sind.

   4.. Bauelement nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch g e k e η nzeichnet, daß die flexiblen Zugglieder an wenigstens drei voneinander entfernten Stellen im Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Glied an der Außenschale angreifen.

   5* Bauelement nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η ζ e i ch -

   net, daß ein erstes flexibles Zugglied (10) mit einem Ende am ersten Teil des erBtenjSliedes und mit dem anderen Ende am zweiten Teil des zweiten Gliedes angreift, während ein zweites xl'^xibles Zugglied (21) an einem Ende mit dem ersten Teil des zweiten langgestreckten Gliedes und am anderen Ende mit dem zweiten Teil des ersten langgestreckten Gliedes-verbunden ist.

   j6. Bauelement nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß die flexiblen Zugglieder als Seile ausgebildet sind.

   7. Bauelement nach Anspruch 3, dadurch ge k e η η ζ ei c h - Xi e t , daß die Außenschale eine im wesentlichen konvex gekrümmte Flächenseite aufweist und daß die Seile nahe bei dieser Flächenseite verlaufen und mit dieser in Wirkverbindung stehen.

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   8. Bauelement nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß als erstes langgestrecktes Glied ein Untergurt und als zweites langgestrecktes Glied ein wenigstens mit einem Hauptteil höher als der korrespondierende Teil des Untergurtes angeordneter Obergurt vorgesehen ist und daß der Untergurt als Druckgurt, der Obergurt als Zuggurt ausgebildet sind.

   9· Bauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,^ daß die Außenschale eine Anzahl nebeneinander angeordneter Blechplatten (30) aufweist, welche an einem Ende mit dem ersten, am anderen Ende mit dein zweiten langgestreckten Glied verbunden und mit den Seitenkanten an der benachbarten Seitenkante der jeweils daneben angeordneten Blechplatte befestigt sind.

   j 10. Daohabschnitt nach Anspruch 8, dadurch gekennzei chnet, daß die Außenschale eine Anzahl Verbindungsglieder (12) aufweist, welche sich jeweils von einer Anzahl gleich weit voneinander entfernter Stellen auf der Länge des ersten Gurtes zu einer Anzahl korrespondierender gleich weit voneinander auf

   der Länge des zweiten Gurtes verteilter Stellen erstrecken und daß eine erste Reihe von Seilen vorgesehen sind, welche die gleich weit entfernten Stellen des ersten Gurtes jeweils mit der nächstfolgenden benachbarten der gleich weit entfernten Stellen des zweiten Gurtes verbinden.

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   ..·■■.■■ ' - 37 -

   11. Dachabschnitt nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η -· zeichnet, daß die flexiblen Zugglieder eine zweite Reihe von Seilen aufweisen, von denen Jedes den ersten Teil des zweiten Gurtes mit einer der Anzahl gleichweit entfernter Stellen auf der Länge des ersten Gurtes verbindet.

   12. Bauelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die flexiblen Zugglieder eine dritte Gruppe von Seilen (H) aufweisen, von denen jedes den ersten Teil des ersten langgestreckten Gliedes mit einer der Anzahl gleich weit entfernter Stellen auf*der länge des zweiten langgestreckten Gliedes verbindet.

   13. Bauelement nach Anspruch 12, dadurch g e k e η n -

   ζ e i c h η e t , daß wenigstens eines der Seile quer zu wenigstens einer Blechplatte, durch eine in der Blechplatte vorgesehene Queröffnung (19) verläuft.

   14. Bauelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das lineare Verbindungsglied als Profilträger (12a) ausgebildet ist und eine Hülse (20) in der Queröffnung aufweist, die zur gleitenden Aufnahme des Seiles dient.

   15» Bauelement nach Anspruch 14, dadurch g e k β η η - ζ ei c hnet.j daß die Spanneinrichtung (18) mit wenigstens einem der Seile zu dessen Spannung zusammenwirkt.

   16. Dachelement nach einem oder mehreren der vorangehenden

   Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß Stützelemente (1, 1a, 1b) vorgesehen sind₉ welche den ersten Teil des ersten und zweiten langgestreckten Gliedes tragen und das gesamte Bauelement als freitragenden Kragträger stützen.

   17. Dachelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß entgegengesetzt zum ersten Bauelement ein zweites Bauelement von den Stützelementen auskragt.

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