DE2115775B2 - Pneumatische Bauwerkskonstruktion - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine pneumatische Bauwerkskonstruktion mit sich diagonal über die Grundfläche erstreckenden, sich kreuzenden und im Fundament verankerten Abspannungen, zwischen denen eine im wesentlichen luftundurchlässige Haut gespannt ist

Eine derartige Konstruktion ist aus der Literaturstelle Frei Otto »Zugbeanspruchte Konstruktionen«, Bd. 1, Berlin, 1962, Seiten 66,67 bekannt Bei dieser bekannten Konstruktion wird das Fehlen von großzügigen Seitenwandelementen, insbesondere verglasten Seitenwandelementeii bemängelt. Es fehlt überhaupt jede Vorkehrung für den Einbau von Fensterelementen. Aus diesem Grunde verloren die aus der genannten Literaturstelle bekannten Konstruktionen immer mehr an Bedeutung. Die bekannte Konstruktion konnte der allgemeinen Forderung und dem allgemeinen Bedürfnis nach dem Einfall natürlichen Lichts in das Innere der Bauwerkskonstruktion nicht gerecht werden.

In der genannten Literaturstelle ist ferner vorgeschlagen, die normalerweise am Fundament verankerte pneumatische Bauwerkskonstruktion entlang der oberen Kante einer hochgemauerten Wand zu verankern. Bei dieser Konstruktion ist die Seitenwand jedoch großen Biegemoiiienten ausgesetzt und muß auch entsprechend dimensioniert werden. Es handelt sich um eine äußerst materialintensive und auch lohnintensive Konstruktion.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine pneumatische Bauwerkskonstruktion der eingangs genannten Art zu schaffen, welche den Einbau großer, vorzugsweise verglaster Seitenwandelemente ermöglicht, die bei normalem Innendruck nur unwesentlirhen Belastungen ausgesetzt sind und bei Ausfall des Innendrucks im wesentlichen nur das Gewicht der Hallenhaut aufzunehmen haben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den benachbarten Orten der Verankerung der Abspannungen im Fundament jeweils ein etwa aufrecht stehendes Seitenwandteil angeordnet ist, dessen obere Bcgrenzungslinie eine sich etwa bogenförmig von Verankerung zu Verankerung erstreckenden Linienzug beschreibt, entlang dem die Hallenhaut luflabdichtend befestigt ist.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion sind die Scitcnwandteile im wesentlichen unbelastet und können dementsprechend !eicht gebaut werden. Die Seitenwandteile haben im wesentlichen nur den normalen Winddrücken zu widerstehen. Die leichte Bauweise der Seitenwandteile sowie deren Form führen schließlich zu einer äußerst ansprechenden Gestaltung.

Bevorzugte konstruktive Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Allsführungsbeispieles, das in den Zeichnungen schematisch dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt

Fig. I eine Traglufthalle in Seitenansicht,

F i g. 2 die Traglufthalle gem. F i g. I in Draufsicht,

F i g. 3 schematisch die Anordnungsmöglichkeiten von diagonalen Abspannungen über rechteckigen und schiefwinkeligen Grundflächen,

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F i g, 4 bis 6 verschiedene Ausführungen der Abspannungen im Querschnitt,

F i g, 7 einen bogenförmigen Rahmen aus Fertigteilen im Querschnitt,

F i g, 8 eine bevorzugte Form für den bogenförmigen > Rahmen in Ansicht und

F i g. 9 den Rahmen gem. F i g. 7 im Querschnitt.

Bei der Ausführungsform gem. der Fig. 1 und 2 ist eine Hallenhaut 1 über eine rechteckförmige Grundfläche gespannt, die durch Abspannseile 2 für die in Hallenhaut 1 in zwei quadratische Grundflächen unterteilt ist Die Abspannungen sind an sechs Orten 23 im Fundament verankert Γη F i g. 1 sind die Orte 23 der Verankerung als Einzelfundamente dargestellt Zwischen den benachbarten Orten 23 der Verankerung der !·"> Abspannungen 2 im Fundament ist jeweils ein aufrechtstehendes Seitenwandteil angeordnet dessen obere Bsgrenzungslinie einen sich etwa bogenförmig von Verankerung zu Verankerung erstreckenden Linienzug beschreibt entlang dem die Hallenhaut 1 luftabdichtend befestigt ist Das Seitenwandteil kann dabei eine Konstruktion aus im Abstand voneinander angeordneten, eingespannten Stützen 5 aufweisen. Dabei sind bei der in Fig.2 unteren Seitenwand die Zwischenräume zwischen den Stützen 5 mit Hallenhaut _>■> ausgefüllt Bei der Ausführungsform gem. den F i g. I und 2 ist das Seitenwandteil durch einen bogenförmigen Rahmen 3 begrenzt Dieser bogenförmige Rahmen 3 kann durch vertikale Sprossen 7 unterteilt sein. Bei großen Spannweilen sind die Sprossen 7 als eingespann- w te Stützen ausgebildet Dadurch wird die Festigkeit des derart gebildeten Seitenwandleils e^rheblich erhöht. Die Abspannungen 2, Hallenhaut 1 und Seitenwände sind so bemessen, daß die Hallenhaut 1 bei Wegfall des Innendrucks den Hallenboden nicht erreicht Dabei r> kann die Bemessung so erfolgen, daß die Beanspruchung der Hallenhaut bei Entfall des Irinendruckes stets kleiner ist als beim üblichen Überdruck. Bei größeren Spannweiten ist es vorteilhaft die einzelnen Hallenhautflächen als doppelt gekrümmte Flächen auszubilden, w wobei dann die Silhouette von den bogenförmigen Rahmen 3 zum Scheitelpunkt gekrümmt verläuft Bei großen Spannweiten ist es weiter vorteilhaft, die bogenförmigen Rahmen 3 nach außen geneigt anzuordnen und durch vertikale Stützen 8 abzustützen, die auch -r> Zugkräfte aufnehmen können, wenn der Innendruck wegfällt und die Hallenhaut I frei durchhangt (vgl. rechte Abschlußwand in den Fig.! und 2). Es ist jedoch auch möglich, daß der bogenförmige Rahmen 3 Zugkräfte aufnimmt und durch Druckstützen schräg -> <> nach innen abgestützt ist, wobei der bogenförmige Rahmen 3 auch nach außen gewölbt sein kann. Statt bogenförmiger Rahmen 3 können auch Schalen verwendet werden. Die diagonalen Abspannungen 2 können sich im Scheitel in einem Punkt treffen oder v< kreuzen. Sie können aber auch an einem polygonalen Element enden (vgl. rechten Teil der in Fig. 2 abgebildeten Bauwerkskonstruktioti).

In Fig. 3 ist im Schema dargestellt, wie die Abspannungen 2 über rechteckigen Grundflächen mi verlaufen können. Die Abspannungen 2 können sich jeweils einmal kreuzen oder in einem Punkt treffen. Es ist jedoch auch möglich, die Abspannungen in Richtung der gestrichcllen IJnicn 2,7 verlaufen /u lassen, wobei sich diese mehrmals kreuzen. Die Konstruktion ist > · sowohl über einer 1 achteckigen als auch über einer Irapc/förmigen oder schicfwinkcligen Cirundfläche möglich. Die pneumatische Konstruktion eignet sich also für eine dreieckige, quadratische oder rechteckige sowie beliebig vieleckige Grundfläche. Mit einem einzigen Seitenwand- oder Fensterelementtyp mii bogenförmiger Begrenzungslinie können beliebig vieleckige Konstruktionen aufgebaut werden, die in ihrer Größe kontinuierlich zunehmen. Es können aber auch Aneinanderreihungen in gleicher Richtung und mit polygonalem Abschluß ausgeführt werden. Werden die bogenförmigen Rahmen 3 nach außen geneigt, so kann eine derartige Konstruktion auch über kreisrundem oder sonst gekrümmtem Grundriß ausgeführt werden.

Fig.4 zeigt im Querschnitt ein Detail der Abspannung 2, die beispielsweise aus zwei Seilen 10 besteht Die beiden Seile 10 werden von einem Profil 11 umgriffen, das vorzugsweise aus zähelastischen Materialien hergestellt ist Durch die gekrümmte Unterseite ist eine einwandfreie Auflagerung der Hallenhaut 1 gewährleistet

F i g. 5 zeigt dasselbe Detail, jedoch bei Ausbildung der Abspannungen 2 aus Metallbändern 12. Die Verwendung von Metallbändern K2 erlaubt eine Verbreiterung der Auflageflächen der Hülenhaut 1 und ergibt geringe Konstruktionshöhen an den Schnittpunkten. Die Verankerung im Fundament und die Verbindung an den Kreuzungspunkten erfolgt mit Schraubverbindungen.

Fig.6 zeigt im Querschnitt die Ausbildung eines Hautstoßes im Bereich der Abspannungen 2. In durchlaufende Schlaufen der Hallenhaut 1 wird ein Profil 13 mit verstärktem Wulstrand eingeführt. In den dünnen Flansch dieser Einschubprofile 13 kann eine ringförmige Schraubverbindung eingepreßt werden, so daß die beiden Hautteile mit Schrauben 14 exakt miteinander verbunden werden können. Zwischen den einzelnen Hautteilen können noch Dichtungsstreifen angeordnet sein.

Fig. 7 zeigt im Querschnitt die Ausbildung eines bogenförmigen Rahmens 3 für ein Fenster, der aus Fertigteilen, z. B. aus Beton besteht. Ein im weseruüchen U-förmiges Fertigteil 15 wird auf den vertikalen Sprossen 7 aufgelagert. Steckeisen aus diesen Sprossen 7 ragen in den Hohlraum des Fertigteiles 15 hinein. Nach Montage dieser Fertigteile wird darin ein Bewehrungskorb 26 verlegt und mit Beton aufgeschlossen. Zur Verankerung der Hallenhaut ί ist die Oberseite des Rahmens 3 längs eines streifenförmigen Bereichs gewellt ausgebildet, wobei dieser gewellte Bereich als Auflage 17 für die Hallenhaul 1 dient. Zwischen der Auflage 17 und einer elastischen Zwischenlage 19 und Spannbändern 18 ist die Hallenhaut 1 einklemmbar.

F i g. 8 zeigt in Ansicht einen bogenförmigen Rahmen 3, der als Fersterrahmen 33 dien». Dabei ist der bogenförmige Rahmen entsprechend einer Kettenlinie gefon.it. Die Hallenhaut 1 ist dabei mittels eines Spannseiles 109 längs des Fensterrahmens 33 luftabdichtend festgespaiint. Die Fixierung des Spannseiles 109 erfolgt durch Spannschrauben 37, wobei eine Fußplatte 34 des bogenförmigen Rahmens 3 als Widerlager für das Spannseil 109 bzw. die Spannschrauben 37 dient. Die Fußplatte 34 steht hierzu über den bogenförmigen Rahmen bzw, den Fensterrahmen 33 seitlich vor.

In I- i g. 9 ist der Fensterrahmen 33 mit der Fußplatte 34 im Schnitt dargestellt. Die Fußplatte 34 ist so ausgebildet daß der fensterrahmen 33 auf den Rändern eines unterhalb der Fußplatte 34 angeordneten Lul'tkanals aufgestellt werden kann und der Schwerpunkt des gesamten Rahmens innerhalb der Auflagefläche liegt.

Der Fensterrahmen 33 weist einen äußeren FaI/ auf. in Fenster eingesetzt wird, das aus einer Außcnschale 108

dem die Hallenhatil 1 mittels des Spannseiles 109 fixiert und einer Inncnschale 107 besteht. Das Fenster wird fest

wird. Zur Abdichtung kann in den Falz zusätzlich ein im Rahmen 33 angeordnet. Mit den Bezugsziffern 122

Dichtungsprofil 36 angeordnet sein, wobei das Dich- und 123 sind in F i g. 9 ein Abluftkanal und ein

tungsprofil 36 ebenfalls durch das Spannseil 109 > Zuluftkanal bezeichnet. Die Luft strömt durch Öffnun

festgehalten ist. Der Fensterrahmen 33 ist ferner mit gen 35 in der Fußplatte 34 in das Innere der

einem inneren Falz versehen, in den das eigentliche pneumatischen Bauwerkskonstruktion.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Pneumatische Bauwerkskonstruktion mit sich diagonal über die Grundfläche erstreckenden, sich kreuzenden und im Fundament verankerten Abspannungen, zwischen denen eine im wesentlichen luftundurchlässige Haut gespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den benachharten Orten (23) der Verankerung der Abspannungen (2) im Fundament jeweils ein etwa aufrecht stehendes Seitenwandteil angeordnet ist, dessen obere Begrenzungslinie einen sich etwa bogenförmig von Verankerung zu Verankerung erstreckenden Linienzug beschreibt, entlang dem die Hallenhaut (l)lufta.bdichtend befestigt ist

2. Pneumatische Bauwerkskonstruktion nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Seitenwandteil eine Konstruktion aus im Abstand voneinander angeordneten, eingespannten Stützen (5) aufweist.

3. Pneumatische Bauwerkskonstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den Stützen (5) mit Hallenhaut ausgefüllt sind.

4. Pneumatische Bauwerkskonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Seitenwandteil durch einen bogenförmigen Rahmen (3) begrenzt ist.

5. Pneumatische Bauwerkskonstruktion nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände jeweils nach außen geneigt und durch vertikale Stützen (8), die auch Zugkräfte aufnehmen können, ab^estütz- sind.

6. Pneumatische Biuwerkskonstruktion nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gek. inzeichnet daß der bogenförmige Rahmen (3) als Fensterrahmen (33) dient und aus Stahlbeton od. dgl. hergestellt ist.

7. Pneumatische Bauwerkskonstruktion nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen Rahmen (3) aus im wesentlichen U-förmigen Fertigteilen (15) zusammengesetzt sind, die an Ort und Stelle ausbetoniert werden.

8. Pneumalische Bauwerkskonstruktion nacii einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen Rahmen (3) entsprechend einer Kettenlinie geformt sind.

9. Pneumatische Bauwerkskonstruktion nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hallenhaut (1) mittels eines Spannseiles (109) längs des Fensterrahmens (33) luftabdichtend festgespannt ist.

10. Pneumatische Bauwerkskonstruktion nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen Rahmen (3) jeweils eine Fußplatte (34) aufweisen, die seitlich vorsteht und ais Widerlager für das Spannseil (109) bzw, dessen Spannelemente (37) dient.

11. Pneumatische Bauwerkskonstruktion nach einem der Ansprüche I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite des bogenförmigen Rahmens (1) eine gewellle Auflage (17) für die Hallenhaut (1) angeordnet ist, zwischen der und einer elastischen Zwischenlage (19) und Spannbiinclcrn (18) die Hallcnhaut (1) cinklemmbar ist.

\? Pneumatische Bauwerkskonstruktion nach einem der Ansprüche I bis I !,dadurch gekennzeichnet, daß Abspannungen (2), Hiillcnhaut (I) und Seitcnwiindc so bemessen sind, daß die I lallenhaut

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(1) bei Wegfall des Innendrucks den Hallenboden nicht erreicht