DE2107728A1 - Dachhaut - Google Patents

Description

Dachhaut

Die Erfindung betrifft eine Dachhaut, die aus einzelnen Abdeckelementen mit variabler Grundfläche zusammengesetzt ist.

Als Dacnkonstruktionen für Großbauten, wie Sportstätten, Ausstellungsgebäuden und dergleichen, werden in jüngster Zeit Stahlseilnetze, die entweder von Stützpfeilern oder von den Umfassungsmauern getragen werden, verwendet. Als Dachhaut wurden für derartige Dachkonstruktionen entweder Folien oder starre, tafelförmige Abdeckelemente eingesetzt. Folien¹kommen wegen ihrer begrenzten mechanischen Festigkeit und Witterungsbeständigkeit für eine dauerhafte Bedachung nicht in Betracht. Starre Abdeckelemente macnen dagegen komplizierte Befestigungsvorrichtungen erforderlich, da das tragende Seilnetz unter den Einfluß von Schneelast oder- Winddruck Bewegungen ausführt, denen das starre Abdeckelement nicht ohne Bruch folgen kann. Als weiterer Nachteil hat sich erwiesen, daß zur Unterstützung einer aus ebenen Tafeln gebildeten Dachhaut ein verhältnismäßig engmaschiges Stahlseilnetz benötigt wird. Um große freie Stützweiten zu überspannen, können auch kuppeiförmig gewölbte Abdeckelemente verwendet werden· Es stellt jedoch ein schwieriges technisches Problem dar, derartige Kuppeln auf dem Seilnetz so zu befestigen, daß dessen Bewegungen nicht auf sie übertragen werden, und gleichzeitig eine luft- und wasserdichte Verbindung zwischen den aneinandergrenzenden Abdeckelementen herzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dachhaut zu schaffen, die mit einem verhältnismäßig weitmaschigen Stahlseilnetz ohne komplizierte Befestigungsvorrichtungen fest verbunden werden kann und worin nebeneinanderliegende Dachhauteleraente luft- und wasserdicht verbunden werden können.

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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Dachhaut, bestehend aus einer Vielzahl von Abdeckelementen, deren Grundfläche sich den Bewegungen des Seilnetzes anpassen kann. Sie sind dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zylindriscn gewölbten, im kalten Zustand elastisch verformbaren, am Rande wenigstens an den .geraden Seiten mit der Träger konstruktion verbundenen Flächenelementen bestehen. Die einzelnen Abdeekelemente der Dachhaut stellen demnach Segmente einer Zylinderfläche dar. Die Krümmung braucht nicht unbedingt einem Kreisbogen zu folgen, sondern kann auch mehr oder weniger einen Parabeloder Ellipsenabschnitt bilden. Der besondere Vorteil dieser Abdeekelemente liegt darin, daß sie den Bewegungen des Stahlseilnetzes folgen können, auch wenn sie an den Rändern fest mit dem Stahlseil verbunden sind. Dies gilt nicht nur für Parallelverschiebungen benachbarter Stahlseile, sondern auch für Verwindungen der von der Seilnetzmasche eingeschlossenen Fläche. Bewegungen dieser Art werden von den Abdeckelementen unter Vergrößerung oder Verkleinerung des Krümmungsradius oder durch Torsionsbewegung aufgenommen.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der neuen Dachhaut liegt darin, daß die Abdeekelemente in Form ebener Tafeln hergestellt und dicht gestapelt zur Baustelle gebracht werden können.

Das für die Herstellung der Dachhäutelemente verwendete Material muß hinreichend elastisch sein, um einerseits an der Baustelle aus der ebenen Tafel' im kalten Zustand, d.h. unterhalb der Erweichungstemperatur zu einer Zylinderfläche gewölbt werden zu können und andererseits im montierten Zustand Bewegungen des Seilnetzes aufnehmen zu können. Diese Voraussetzungen werden von zahlreichen Werkstoffen erfüllt, wie z.B. Metallblechen oder Sperrholz. Mit besonderem Vorteil werden Abdeekelemente aus Kunststoff verwendet, da sie geringes Gewicht mit guter Witterungsbeständigkeit verbinden. Dies gilt in besonderem Maße für Kunststoffe auf

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Acryl-, Polyearbonat- oder Zelluloseesterbasis. Abdeckelemente aus Polyölefin-Kunststoffen oder Polyvinylchlorid sind dann geeignet, wenn die Dachhaut nur für vorübergehenden Gebrauch errichtet wird«,

Abdeckelemente aus Kunststoff bieten die Möglichkeit, lichtdurchlässige Bedachungen zu schaffen. Außer glasklar durchsichtigen Kunststoffen können dabei auch solche zur Anwendung kommen, die gefärbt oder nur durchscheinend oder durch eine geeignete Profilierung einer oder beider Oberflächen nicht klar durchsichtig sind· Jedoch können auch vollständig lichtundurchlässige Kunststoffe angewendet werden. Die Dicke des verwendeten Materials und die Stärke der Wölbung, d.h. das Verhältnis von Scheitelhöhe zu Stützweite, richten sich nach der erforderlichen Biegesteifigkeit des einzelnen Abdeckelements. Die erforderliche Biegesteifigkeit ergibt sich wiederum aus den Verkehrslasten, worunter man alle an der montierten Dachhaut auftretenden Kräfte und Belastungen, wie Winddruck und -sog, sowie Schneelast, zusammenfaßt. Die Biegesteifigkeit des Einzelelements nimmt mit zunehmendem Verhältnis Scheitelhöhe zu Stützweite, mit der Stützweite selbst, sowie mit der Dicke und dem E-Modul des Materials zu und mit der - in Richtung der gedachten Zylinderachse - gemessenen Länge des Einzelelements ab.

Die erfindungsgemäße Dachhaut bietet insbesondere für die überspannung verhältnismäßig großer Stützweiten für jedes Einzelelement beträchtliche Vorteile. Obwohl auch geringe Stützweiten, beispielsweise o,5 m, grundsätzlich in Frage kommen, liegt das bevorzugte Einsatzgebiet bei Stützweiten oberhalb 1,5 m, besonders im Bereich von 2 bis 3 m. Bei Verwendung von Blechen als Abdeckmaterial reicht eine Dicke von o,5 bis 2 mm für die genannten Abmessungen aus· Kunststoff abdeckelemente werden, um die erforderliche Biegesteifigkeit zu erreichen, in Stärken von 2 bis 8 mm eingesetzt. Die Wölbung, d.h. das Verhältnis von Scheitelhöhe

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zu Stützweite, soll das Verhältnis 1 : Io nicht unterschreiten. In der Praxis werden Verhältnisse zwiscnen 1:2 und 1 : 6 überwiegend angewendet. Allgemein wird dieses Verhältnis um so höher (d.h. die Wölbung um so stärker) sein, je größer die Bewegungen der Unterkonstruktion sind.

Als ein Material, das sich aufgrund seiner nervorragenden Festigkeitswerte, seiner Witterungsbeständigkeit und seines günstigen Verhaltens im Brandfalle als besonders geeignet erweist, ist biaxial gerecktes Acrylglas, insbesondere solches mit flammhemmenden Zusätzen, zu erwähnen.

Eine zweckmäßige Ausführungsform für ein einzelnes Abdeckelement ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt.

Figur 1 zeigt das Abdeckelement in perspektivischer, teilweise angeschnittener Sicht.

Figur 2 zeigt in perspektivischer Sicht einen Anschnitt aus der Randbefestigung in einer vereinfachten Ausführungsform.

Für die Verbindung· des Abdeckelements 1 mit der Unterkonstruktion 2 gibt es zahlreiche Möglichkeiten. Im einfacnsten Falle, d.h. wenn eine völlig luft- und wasserdichte Verbindung aneinanderstoßender Dachelemente nicht gefordert wird, sollte zumindest eine an den geraden Seiten des Abdeckelements durchlaufende Auflageflächen 3 vorhanden sein. Der Rand des Abdeckelements kann darauf mittels Schrauben 4, die durch Bohrungen geführt werden oder durch einzelne Klemmfedern 5, die über den Plattenrand greifen und neben der Auflagefläche des Abdeckelements angebracht sind, befestigt werden. Es wird jedoch bevorzugt, das Abdeckelement nicht unmittelbar auf die - im allgemeinen aus

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_ 5 — .

Metall bestehende - Trägerkonstruktion aufzulegen, sondern ein elastisches Dichtungsprofil 6 unterzulegen. Mit besonderem Vorteil wird auf beiden Seiten des Plattenrandes ein Dichtungsprofil aufgelegt, das auch einstückig sein und um den Plattenrand herumgreifen kann. Es kann mittels einer Klemmschiene fest an den Rand des Abdeckelements gedrückt werden. Die Klemmschiene kann durch Bohrungen, die ■ durch die Dichtungsprofile und den Rand des Abdeckelements führen, mittels Schrauben an der Auflagefläche befestigt sein.

Vorteilhafter· ist es, eine L-förmige Klemmschiene 7 zu {

verwenden, die sich mit dem kurzen Schenkel auf der Auflagefläche abstützt und mittels SchraubenS, die zwischen der Auflagelinie und dem Rand des Abdeckelements angeordnet sind, den letzteren gegen die Auflagefläche preßt. Die Auflagefläche wird ihrerseits durch geeignete Vorrichtungen 9 auf der tragenden Unterkonstruktion, z.B· dem Seilnetz 2, befestigt.

Die Abdeckelemente können an den gekrümmten Seiten stumpf aneinanderstoßen oder einander überlappen» Eine vollständig luft- und wasserdichte Verbindung wird jedoch nur erreicht, wenn man die gegenüberstehenden Ränder der Abdeckelemente durch Klemmschienen 11, 12 und geeignete ™ elastische Dichtungsprofile Io vereinigt. Wenn die Unterkonstruktion starke Bewegungen ausführen kann, sollte auch das Dichtungsprofil einen Teil der Bewegungen in der Dachhaut aufnehmen können und insbesondere Bewegungen benachbarter Dachelemente gegeneinander zulassen. Die beiderseits der Abdeckelemente verlaufenden Klemmschienen 11, 12 können bei geringen Anforderungen an die gegenseitige Beweglichkeit beide Ränder benachbarter Dachelemente umfassen oder zwecks höherer Beweglichkeit an jedem der Ränder getrennt angebracht werden. Die Klemmschienen selbst müssen so elastisch sein, daß sie, ebenso wie die Abdeckele-

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mente, die Bewegungen des Seilnetzes mitmachen können. Es ist Jedoch vorteilhaft, Ihnen eine etwas höhere Steifigkeit als dem Abdeckelement selbst zu verleihen, damit sie unerwünschte Deformationen des Krümmungsquerschnitts oder ein Durchsacken der Abdeckelemente nach unten verhindern.

Dia beschriebenen Vorteile der erfindungsgemäßen Dachhaut lassen erkennen, daß sie nicht nur zur Überdachung von.Seilnetzunterkonstruktionen angewendet werden kann, sondern auch bei starren Unterkonstruktionen, beispielsweise aus einem Beton- oder Stahlgerüst. Als einer der für derartige Anwendungen bedeutsamea Vorteile wurde die Möglichkeit,. Stapel des Dachhautmaterials flach liegend zu transportieren, schon oben erwähnt. Weiterhin läßt die Verformbarkeit des Abdeckelements erhebliche Toleranzen in der Genauigkeit der abzudeckenden Unterkonstruktion zu. Sie können daher auch dann besonders vorteilhaft eingesetzt werden, wenn in einer starren Unterkonstruktion Felder ungleicher Größe mit vorgefertigten Elementen überdacht werden sollen.

Um die Warmeisolationswirkung zu erhöhen, können auch mehrscnalige Dachbedeckungen im Sinne der Erfindung ausgeführt werden. Der Zwischenraum zwischen den Dacnhautschichten kann auch mit Schaumstoff ausgefüllt werden. Die Zahl der Anwendungsmöglichkeiten an Bauwerken aller Größen, wie Sporthallen, Ausstsllungs-, Lager-, Fabrik- und Bahnhofshallen, ist deshalb nahezu unbegrenzt.

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Claims (8)

1. Patentansprüche

   Dachhaut, bestehend aus einer Vielzahl von Abdeckelementen, die auf einer Tragkonstruktion befestigt sind,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß die Abdeckelemente aus zylindrisch gewölbten, im kalten Zustand elastisch verformbaren, wenigstens an den geraden Rändern mit der Tragkonstruktion verbundenen Flächenelementen bestehen.
2. 2. Dachnaut, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Seheitelhöne zur Stützweite der Abdeckelemente zwiscnen 1:2 und 1 : Io, vorzugsweise zwischen 1 : und 1:6 liegt.
3. J. Dachhaut nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckelemente aus Kunststoff bestehen.
4. 4β Dachhaut nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckelemente aus Acrylglas, Polycarbonat oder Zelluloseester bestehen,
5. 5. Dachhaut nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckelemente eine Dicke von 2 bis 8 mm aufweisen.
6. 6. Dachhaut nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckelemente aus biaxial gerecktem Acrylglas bestenen.
7. 7. Dachhaut nacn den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Vielzahl von neben - und hintereinander angeordneten Abdeckelementen aufgebaut ist.
8. 8. Dachhaut nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeicnnet, daß die Abdeckelemente Stützweiten über 1,5m, vorzugsweise 2 bis 3 m überspannen.

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   Darmstadt

   9* Dachhaut nach den Ansprüchen 1 bis S₃ dadurch gekennzeichnet, daß sie auf einem Stahlseilnetz befestigt ist·

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