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Elementiertes Gebäude Die Erfindung betrifft ein elementiertes Gebäude,
insbesondere in kuppelartiger Form, bestehend aus einem tragenden Skelett und raumabschließenden
im wesentlichen ebenflächigen Elementen, welche die Skelettlücken ausfachen oder
abdecken.
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Für die Abdeckung w n Kuppel-Skelett-Konstruktionen, insbesondere
solchen Formen die mathematisch gesehen durch Rotationen einer gekrümmten Linie
um eine Rotationsachse entstehen, also Kugelkalotten-Flächen oder Paraboloide, wurden
bisher fast ausschließlich auch räumlich verformte Plattenelemente verwendet, die
zum Teil gleichzeitig der Aussteifung der Skelettkonstruktion dienten.
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Bekannt sind ferner auch Lösungen (vergl. z.B. Sonderdruck KiB (Kunststoff
im Bau) 1971, Nr. 22), bei denen ebenfrächige Plattenelemente zum Raumabschluß mit
einer Kuppel-Gerippe-Konstruktion aus Stäben und Knoten kombiniert werden. In allen
Fällen müssen Jedoch diese räumlich verformten oder auch ebenflächigen Plattenelemente
jeweils individuell den Skelettlücken bzw. Hohlräumen zwischen den Stäben und Knoten
angepaßt und entsprechend zugeschnitten oder'verformt werden. Diese Abdeckungen
kommen dadurch Jedoch relativ teuer und sind unwirtsohaftlioh, Bekannt sind weiterhin
Konstruktionenß die biegsame Plattenelemente verwendens welche ursprünglich eben
sind und bei der Abdeckung der Kuppelkonstruktion der räumlichen Krümmung derselben
angepaßt werden. Diesen Flächenelementen haftet im Prinzip der gleiche ober erwähnte
Nachteil an.
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Uberhaupt nicht anwendbar sind diese bekannten Konstruktionen dort,
wo Verkleidungsstoffe wie z.B. Silikatglas verwendet werden müssen, weil z.3. (wie
bei Gewächshaus-Kuppeln) größte Lichtdurchlässigkeit gefordert wird.
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Charakteristisch für die bekannten derartigen Kuppelkonstruktionen
ist demzurolge, daß die raumabschließenden Elemente stets in Übereinstimmung mit
der Netzteilung der Gerippekonstruktion oder des Skeletts individuell bemessen und
ausgeführt werden. Dabei überdeckt in der Regel ein raumabschließendes Element den
Flächenraum von mindestens einem Netzelement, z.B. in Form eines Dreiecks. In vielen
Fällen werden sogar raumabschließende Elemente verwendet, die mehrere Dreiecke z.B.
in Form eines sechseckigen Flächenelements überdecken. In diesem Zusammenhang ist
es von Bedeutung, daß die Gerippe-oder 8kelett-Konstruktion, insbesondere die Netzteilung
und die raumabschließenden Elemente bisher aussohließlich nach statischen und architektonischen
Gesichtspunkten ausgeführt werden. Beispiele in dieser Hinsicht sind die auf der
Weltausstellung in Montreal in Kanada ausgerührte Kuppel oder die auf der Weltausstellung
in Osaka in Japan 1970 ausgeführten Kuppelkonstruktionen z.B. der Bundesregierung
Deutschland.
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Um den Raumabschluß solcher Kuppelkonstruktionen wirtschaftlicher
zu gehalten, ist es auch bereits bekannt (DT-PS 1.170.604), an den Knotenpunkten
der Gerippekonstruktion eine Zelthaut aufzuhängen. Derartige Zelthäute sind Jedoch
als Raumabschluß in zahlreichen Fällen ungenügend und kommen außerdem ebenfals relativ
teuer, da sie der Skelettkonstruktion entsprechend angepaßt werden müssen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirtschafl> liche
Abdeckung für das tragende Skelett von elementierten Gebäuden, insbesondere Kuppelkonstruktionen,
zu
scharen, die einfach zu montieren ist und bei lokaler Beschädigung
leicht ausgewechselt werden kann.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die raumabschließenden,
im Wesentlichen ebenflächigen Elemente aus Zuschnitten streifenförmiger Elemente
standardisierter Streifenbreite zusammengesetzt sind, daß die Länge und/oder Höhe
der Skelettlücken und damit die Länge der Skelettglieder und ihre räumliche Anordnung
auf diese Streifenbreite der raumabschließenden, im wesentlichen ebenflächigen Elemente
abgestimmt sind und daß die streifenförmigen Elemente wenigstens einer jeden Skelettlücke
untereinander eine einheitliche Breite aufweisen.
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Die streifenförmigen Elemente mit standardisierter Breite können vorteilhaft
und äußerst wirtschaftlich durch kontinuierliche Herstellungsverfahren, insbesondere
Extrusionsverfahren, Walzverfahren oder dergl. in größeren Längen mit zwei parallellaufenden
seitlichen Kanten produziert werden, wobei dann durch Abschneiden quer zu den parallellaufenden
seitlichen Kanten Zuschnitte mit verschiedenen erforderlichen Längenabmessungen
gewonnen werden. Vorteilhaft bestehen die streifenförmigen Elemente aus Kunststoff-Profilplatten,
die durch Extrudieren hergestellt werden und infolge ihrer typischen Streifenform
mit festliegender Streifenbreite bisher nicht für Raumabschlüsse bzw. Abdeckungen
der in Frage stehenden Skelettkonstruktion verwendet werden konnten. Als Material
für die streifenförmigen Elemente können jedoch auch Silikatglas, Asbestzement oder
dergl. verwendet werden.
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Die Anwendung solcher preiswerter streifenförmiger Elemente mit einheitlicher
Streifenbreite wird in vorteilhafter Weise für obige Raumabschlußzwecke dadurch
ermöglicht, daß die Länge und/oder Höhe der Skelettlücken und damit die Länge der
Skelettglieder und ihre räumliche Anordnung auf diese Streifenbreite abgestimmt
sind, was bedeutet, daß das Grundmodul des Skeletts
von der standardisierten
Streifenbreite der raumabschließenden streifenförmigen Elemente abgeleitet wird.
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In der Praxis entspricht beispielsweise bei sog.
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Ikosaeder-Netzwerken, die ausschließlich Netze aus Dreiecken besitzen,
die Höhe der Dreiecke (Skelettlücken) der einfachen Breite der Streifenelemente
oder einem Doppelwert oder einem mehrfachen Wert der Breite der Streifenelemente.
Dadurch wird der Verschnitt beim Zuschneiden der Streifenelemente auf ein Minimum
reduziert, und zwar selbst dann, wenn in einem solchen Netzwerk zehn oder fünfzehn
oder zwanzig verschieden große Dreiecke (Skelettlücken) auftreten. Sinngemäß wird
bei einer sog. Ringnetz-Kuppel mit parallellaufenden Kreisen, deren Abstand grundsätzlich
konstant ist, dieser Abstand wiederum gleich der einfachen oder mehrfachen Streifenbreite
gewählt.
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Wenngleich ferner die streifenförmigen Elemente wenigstens einer jeden
Skelettlücke untereinander eine einheitliche Breite aufweisen müssen, können jedoch
die Streifenbreiten für verschiedene Skelettlücken einer Skelettkonstruktion unterschiedlich
sein. Die erfindungsgemäße Abdeckung für das tragende Skelett von elementierten
Gebäuden ist somit äußerst wirtschaftlich, leicht zu montieren und bei örtlicher
Beschädigung auch einfach zu reparieren, indem die entsprechenden streifenförmigen
Elemente ausgetauscht werden Die Skelettlücken der tragenden Skelett-Konstruktion,
die die raumabschließenden streifenförmigen Elemente aufnehmen, haben immer den
Charakter eines Rahmens in Polygonform (Dreieck, Viereck, Sechseck). Das gesamte
elementierte Gebäude besteht demzufolge aus mindestens zwei verschiedenen Arten
von Elementen, nämlich den raumabschließenden streifenförmigen Elementen, die vorzugsweise
als Serienprodukt in Streifenform hergestellt sind sowie aus den Skelettgliedern
der tragenden Skelett-Konstruktion.
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Zweckmäßig stehen die Streifenbreite der raumabschließenden Elemente
und die Länge und/oder die Höhe der Skelettlücken in einem ganzzahligen Verhältnis.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die raumabschließenden
streifenförmigen Elemente paar-oder gruppenweise in Rahmen zusammengefaßt, die zur
Unterstützung der parallellaufenden seitlichen Kanten Je zweier benachbarter streifenförmiger
Elemente in bekannter Weise Sprossen zur Auflagerung und Abdichtung aufweisen. Dadurch
kann ftir die streifenförmigen Elemente übliches Silikatglas mit Kittdichtung, beispielsweise
für Gewächshauskuppeln angewendet werden. Die Rahmen können ausschließlich dazu
dienen, die rrumabschließenden streifenförmigen Elemente aufzunehmen und zu halten,
während die statische Funktion des Tragens für das gesamte Gebäude durch die Skelett-Konstruktion,
z.B. aus Knotenstücken und Stabelementen übernommen wird. Zu dem statisch in sich
selbständigen Skelett kommt demzufolge eine parallel geschaltete raumabschließende
Konstruktion hinzu, die aus den Rahmen mit den raumabschließenden streifenförmigen
Elementen besteht.
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In vorteilhafter Weise entsprechen die zur Halterung der raumabschließenden
streifenförmigen Elemente denen den Rahmen geometrisch wenigstens annähernd einem
Polygonzug von Skelettgliedern der gesamten Skelett-Konstruktion, und die im Rahmen
können an den Knotenpunkten des Skeletts befestigt sein. Zwischen den Rahmenteilen
sind Dichtungselemente angeordnet, die Jedoch nicht durch die Kräfte aus der Gesamt-Skelett-Konstruktion
beansprucht werden. Die anteiligen Flächen-Lasten aus den einzelnen Rahmen mit den
eingelagerten streifenförmigen Elementen werden über die Knotenpunkte des Skeletts
auf die Gesamt-Skelett-Konstruktion übertragen. Die Dichtungselemente zwischen den
Rahmenteilen nehmen vorteilhaft sog. Sekundärspannungen auf, die durch Formänderungen,
beispielsweise infolge der Wärmedehnung und/oder der Einwirkung
äußerer
Kräfte (Wind, Schnee) hervorgerufen werden.
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Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung bilden die Skelettglieder
gleichzeitig die Teile der Rahmen zur Halterung der raumabschließenden streifenförmigen
Elemente, wobei die streifenförmigen Elemente die Skelettlücken etwa in der Ebene
der die Skelettlücken umgrenzenden Skelettglieder ausfachen. Unter den Skelettlücken
werden die freien (ebenen) Flächen zwischen den tragenden Skelettgliedern verstanden.
Die Skelettglieder erfüllen hier also zwei Funktionen, indem sie die raumabschließenden
Elemente haltern und außerdem die tragende Funktion für die gesamte Gebäude-Konstruktion
übernehmen.
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Eine solche sog. einschalige Konstruktion ist für gewisse Anwendungsfälle
besonders wirtschaftlich, Zweckniäßig sind die Rahmenteile der zuletzt erwähnten
Konstruktion an ihren parallellaufenden Rändern sowohl kraftschlüssig -verbunden
als auch untereinander abgedichtet.
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Bei einem Gebäude, bei dem das tragende Skelett aus Stäben und Knotenstücken
besteht, können die Rahmenteile an den Knotenstücken des Skeletts kraftschlüssig
angeschlossen, jedoch gegenüber den Stäben elastisch abgedichtet sein.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Rahmen
zur Halterung derumabschließenden streifenförmigen Elemente an den Knotenpunkten
des Skeletts aufgeständert befestigt sein, so daß die streifenförmigen Elemente
den Raumabschluß außerhalb des tragenden Skeletts bilden.
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Die Rahmen zur Halterung der raumabschließenden streifenförmigen Elemente
können aber auch an den Knotenpunkten des Skeletts aufgehängt sein, so daß die streifenförmigen
Elemente den Raumabschluß innerhalb des tragenden Skeletts bilden. In jedem Fall
liegen bei diesen Konstruktionen die
einzelnen Rahmen entsprechend
der Krümmung der Kuppel in Ebenen, die sich gegenseitig schneiden. Vorteilhaft kann
man die raumabschließenden streifenförmigen Elemente hier auch einzeln innerhalb
eines Rahmens auswechseln und erneut eindichten, ohne daß die gesamte Skelett-Konstruktion
und Nachbar-Rahmen beeinträchtigt werden.
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Eventuell auftretende Verformungen können sich nicht schädlich auf
die raumabschließenden streifenförmigen Elemente auswirken, weil die einzelnen Rahmen
untereinander elastisch verbunden sind. Dies' ist besonders in den Fällen wichtig,
wenn die streifenförmigen Elemente zur Verglasung von beispielsweise Gewächshaus-Kuppeln
aus Silikatglas oder Acrylglas bestehen. Schließlich wird durch die obigen Konstruktionen
der Vorteil erreicht, daß auch Wärmespannungen, die von den raumabschließenden streifenförmigen
Elementen ausgehen, keinen schädlichen Einfluß auf die Rahmen und dT e die Skelett-Konstruktion
haben, was auch im umgekehrten Sinne für die Skelett-Konstruktion gilt.
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Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß die Rahmen
zur Halterung der raumabschließenden streifenförmigen Elemente elastisch zwischen
den Skelettgliedern angeordnet sind, so daß die streifenförmigen Elemente etwa in
der Ebene der die Skelettlücken umgrenzenden Skelettglieder liegen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die raumabschließenden
streifenförmigen Elemente aus verformbaren Kunststoff-Zuschnitten bestehen, die
unter Beibehaltung ihres Grundrisses und ihres in einer Ebene liegenden Umfangsrandes
räumlich verformt sind. Derartige streifenförmige Elemente können demzufolge auch
in ebenen Rahmen wie andere ebenflächige streifenförmige Elemente eingebaut bzw.
eingedichtet werden. Diese räumlich verformten streifenförmigen Elemente werden
zunächst in langen ebenflächigen Streifen hergesS llt, etwa durch Extrudieren, anschließend
auf Länge zugeschnitten und dann in bekannter Weise thermisch verformt, um ihre
Stabilität
bzw. Eigensteifigkeit zu erhöhen.
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Die Erfindung wird anschließend anhandder Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es zeigen: Figuren je zwei Seitenansichten bzw. eine Schräg-1 -
3 ansicht unterschiedlicher kuppelartiger Gebäude, bestehend aus einem tragenden
Skelett und raumabschließenden Elementen gemäß der Erfindung; Figur 4 einen Ausschnitt
aus der Oberfläche des kuppelartigen Gebäudes gemäß Figur 1 im Bereich des Pfeiles
IV; Figur 5 eine Ansicht des in Figur 4 gezeigten Details von oben entlang der Linie
V-V in Figur 4; Figur 6 mehrere zusammenhängende streifenförmige Elemente vor ihrer
Unterteilung, die in einem Stück begrenzter Länge hergestellt sind; Figur 7 einen
Ausschnitt eines in einem kontinuierlichen Fertigungsverfahren hergestellten Stücks
mit mehreren raumabschliBenden streifenförmigen Elementen vor der Unterteilung;
Figur 8 einen Teil der Abdeckung des kuppelartigen Gebäudes der Figur 1 im Bereich
des Pfeiles VIII; Figur 9 mehrere zusammenhängende streifenförmige Elemente vorbestimmter
Breite, die nach ihrer Unterteilung gemäß Figur 8 zusammengesetzt werden können;
Figur 10 einen Teil der Abdeckung des kuppelartigen Gebäudes der Figur 1 im Bereich
des Pfeiles X; Figur 11 mehrere zusammenhängende streifenförmige Elemente vorbestimmter
Breite, die nach
ihrer Unterteilung gemäß Figur 10 zusammengesetzt
werden können; Figuren Beispiele für die Zerlegung einer recht-12 und 15 eckigen
Tafel in streifenförmige Zuschnitte, die nach Diagonal-Teilung gemäß Figur 13 zusammengesetzt
werden können. Ein Anwendungsbeispiel dieses Raumabschlusses ist in Figur 1 im Bereich
des Pfeiles XIII angedeutet; Figur 14 mehrere zusammenhängende streifenförmige Elemente
ähnlich den Figuren 6 und 7, jedoch in Trapezform; Figur 15 ein Beispiel für die
Zusammensetzung der streifenförmigen Elemente nach Figur 14 zur Ausfachung oder
Abdeckung sechseckiger Skelettlücken; Figur 16 eine Teilansicht eines an den Knotenstücken
des Skeletts aufgeständerten Rahmens zur Halterung der raumabschließenden Elemente;
Figur 17 eine Teil-Schnittansicht eines Rahmens zur Halterung raumabschließender
Elemente in Form von Doppelstegplatten aus Acrylglas, wobei der Rahmen zwischen
den Rechteckstäben der Skelett-Konstruktion angeordnet ist; Figur 18 eine der Figur
W ähnliche Teil-Schnittansicht, in der Jedoch die raumabschließenden Elemente aus
Silikatglasstreifen bestehen; Figur 19 eine Teilansicht eines an den Knotenstücken
des Skeletts aufgehängten Rahmens zur Halterung raumabschließender Elemente und
Figur 20 eine Teil-Schnittansicht einer Konstruktion, bei der die Skelettglieder
gleichzeitig die Teile des Rahmens zur Aufnahme der raumabschließenden Elemente
bilden.
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Figur 1 zeigt schematisch ein kuppelartiges Gebäude mit sog. Ikosaeder-Teilung,
das sich aus einem tragenden Skelett und raumabschließenden Elementen zusammensetzt,
welche die Skelettlücken abdecken, d.h. daß hier der Raumabschluß außerhalb des
tragenden Skeletts erfolgt.
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Das Skelett kann aus Stäben und Knotenstücken bestehen, die untereinander
durch Schraubanschlüsse verbunden sind.
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Im unteren Abschnitt der Figur 1 sind beispielsweise vier verschiedene
Anordnungen von streifenförmigen raumabschließenden Elementen analog den Figuren
4, 8, 10 und 13 angedeutet. Es versteht sich, daß in der Praxis sämtliche Skelettlücken
des kuppelartigen Gebäudes gemäß Figur 1 gleichartig mit raumabschließenden Elementen
abgedeckt werden können. Die raumabschließenden Elemente a2, al, bl, b2 können gemäß
Figur 6 aus einem serienmäßig hergestellten streifenförmigen Element mit einer Breite
B und durch den Herstellungsvorgang begrenzten Längen LO gewonnen werden. Durch
Unterteilung dieses Elements in zwei Dreiecke a2 und bl sowie zwei Trapeze al und
b2 gewinnt man die für die Abdeckung zweier dreieckiger Skelettlücken erforderlichen
Elemente, wobei nur ein relativ geringer Verschnitt auftritt, der in Figur 6 durch
gestrichelte Linien angedeutet ist.
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Ohne jeglichen Materialverlust können die raumabschließenden Elemente
in Form der Dreiecke a2, bl und der Trapeze al und b2 aus einem in einem kontinuierlichen
Fertigungsvorgang hergestellten streifenförmigen Element analog Figur 7 gewonnen
werden. Dieses Element kann z.B.
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durch Extrudieren von Kunststoff praktisch in unendlicher Länge L
> produziert werden, während seine verlustfreie Zerlegung in Dreiecke und Trapeze
durch entsprechende Schrägschnitte erfolgt. Von Bedeutung ist, daß die Breite B
der streifenförmigen Elemente gemäß Figur 6 und 7 einheitlich ist und im vorliegenden
Ausführungs beispiel die Hälfte der Höhe H der dreieckigen Skelettlücken (Figur
1) beträgt.
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Figur 8 zeigt ein weiteres Beispiel für die Abdeckung von zwei dreieckigen
Skelettlücken mit jeweils vier "stehenden streifenförmigen Elementen e', f", g"
, h", von denen die Elemente e'', h" Dreieckform, die Elemente f" und g" Trapezform
aufweisen. Die streifenförmigen Elemente e" 1 bis h" können verlustfrei aus einem
in Figur 9 dargestellten streifenförmigen Element gewonnen werden, das kontinuierlich
im Extrusionsverfahren z.B. aus Klarsichtkunststoff mit der Breite B' produziert
werden kann. Die Streifenbreite B' beträgt in diesem Fall ein Viertel der Länge
L der dreieckförmigen Skelettlücke (vergl. auch Figur 1). Die größte Länge der trapezförmigen
Elemente f" und g" entspricht der Höhe H der dreieckförmigen Skelettlücken.
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Die Figuren 10 und 11 veranschaulichen ein weiteres den Figuren 8
und 9 ähnliches Beispiel für die Abdeckung dreieckiger Skelettlücken, jedoch sind
hier die streifenförmigen Elemente e,f,g,h liegend angeordnet. Die Elemente e,f,g
weisen Trapezform, die Elemente h Dreieckform auf.
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Sie können verlustfrei aus einem in Figur 11 dargestellten streifenförmigen
Element gewonnen werden, das mit der Produktionsbreite B1 ebenfalls z.B. aus Klarsichtkunststoff
mit unendlicher Länge hergestellt werden kann. Die Breite B1 dieses Elements beträgt
bei diesem Ausführungsbeispiel ein Viertel der Höhe H einer Slaiettlücke. Die größte
Länge L der Elemente e entspricht der Länge L der Skelettlücken.
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Figur 12 veranschaulicht beispielsweise die Zerlegung einer rechteckigen
Tafel, z.B. aus Silikatglas oder Acrylglas mit einer Produktionsbreite B11 und einer
Höhe H. Die Höhe H entspricht der Höhe H der dreieckigen Skelettlücken gemäß Figur
1, während die Produktionsbreite Btl der Länge L der dreieckigen Skelettlücken gemäß
Figur 1 entspricht. Mit Rücksicht auf diese kbmessungen der Tafel erfolgt die Zerlegung
in zwei Rechtecke
mit der Grundlänge 1/2 L und mit anschließender
Diagonalteilung der beiden Rechtecke in dreieckige raumabschließende Elemente all,
a2', bl', b2'. Die dreieckigen raumabschließenden Elemente al', a2', bit und b2'
werden in der in Figur 17 und in Figur 1 bei XIII angedeuteten Art und Weise zusammengesetzt,
um dreieckige Skelettlücken abzudecken.
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Die Figuren 14 und 15 zeigen die Zerlegung eines stranggepreßten streifenförmigen
Elementes in trapezförmige raumabschließende Elemente c und b, die gemäß Figur 15
zur Abdeckung von sechseckigen Skelettlücken eines kuppelartigen Gebäudes (nicht
gezeigt) verwendet werden können, welches eLn sechseckiges Raster hat.
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Bei der in Figur 2 dargestellten sog. Ringnetz-Kuppel erfolgt der
Raumabschluß durch streifenförmige Elemente z.B. innerhalb der tragenden Skelett-Konstruktion.
Dabei sind im rechten unteren Teil dieser Ringnetz-Kuppel die dreieckigen Skelettlücken
durch stehende streifenförmige Elemente e", f",g",h " analog dem Beispiel nach Figur
8 abgedeckt, während im linken unteren Teil die drei eckigen Skelettlücken beispielsweise
durch liegende" streifenförmige Elemente e,f,g und h (verg. Figur 10) verschlossen
sind. Die Breite Bt eines jeden streifenförmigen Elements entspricht 1/4 der Höhe
H bzw. der Länge L der dreieckigen Skelettlücken. Mit anderen Worten, die parallel
laufenden Krise der sog. Ringnetz-Kuppel weisen untereinander einen konstanten Abstand
auf, der der vierfachen Streifenbreite B' entspricht. Es ist auch möglich, in diesem
Fall jeweils zwei übereinanderliegende Skelettlücken, welche zusammen eine Rautenform
bilden, durch vier streifenförmige Elemente mit entsprechender Länge abzudecken
(nicht gezeigt). Für Montage- und Reparaturzwecke kann an der Außenseite der Ringnetz-Kuppel
gemäß Figur 2 eine Leiter L'befestigt werden.
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In Figur 5 ist schematisch ein kuppelartiges Gebäude aus einem tragenden
Skelett und raumabschließenden Elementen dargestellt, wobei die raumabschließenden
Elemente entsprechend den vorhandenen Skelettlücken als quadratische Elemente 10
und rechteckige Elemente, beispielsweise 11 - 18 sowie dreieckige Elemente, beispielsweise
19 - 23 ausgebildet sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind ebenfalls die streifenförmigen
Elemente wenigstens in einer jeden Skelettlücke untereinander gleich breit. Im einzelnen
weisen die streifenförmigen raumabschließenden Elemente 10,11,14,15,16 eine einheitliche
Breite auf und ebenso beispielsweise die raumabschließenden Elemente 12, 13,18.
Die dreieckförmigen raumabschließenden Elemente 25 erhält man beispielsweise durch
entsprechende Diagonalschnitte in den Elementen 17 und die dreieckigen Elemente
22 durch entsprechende Diagonalschnitte in den Elementen 18 usw. Auch die dreieckförmigen
Elemente 19,20,21 können aus dem gleichen streifenförmigen Material gewonnen werden,
aus dem man auch die rechteckigen streifenförmigen Elemente 12 erhält.
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Da die unterschiedlichen Breiten des streifenförmigen Materials zur
Gewinnung der raumabschließenden Elemente für diese Konstruktion auf ein Minimum
gehalten werden können, und ebenso der anfallende Verschnitt, ist auch diese Art
der Raumabschlüsse äußerst wirtschaftlich.
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Im folgenden werden anhand der Figuren 16 - 20 die Einzelheiten der
Verbindung der raumabschließenden streifenförmigen Elemente mit dem tragenden Skelett
der Gebäude-Konstruktion erläutert. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen zwei
Ausführungen, wobei die eine ein statisch in sich selbständiges tragendes Skelett
und eine parallel geschaltete raumabschließende Konstruktion, bestehend aus Rahmen
mit den raumabschließenden streifenförmigen Elementen besitzt und die andere eine
sog. einschalige Konstruktion bildet, und zwar aus Elementen, die gleichzeitig
den
Raumabschluß und die gesamte statische Funktion übernehmen.
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Bei dem kuppelartigen Gebäude mit Ikosaederteilung gemäß Figur 1 erfolgt
der Raumabschluß außerhalb des tragenden Skeletts, bestehend aus Knotenstücken 25
und Stäben 26 als Skelettglieder (veigl. auch Figur 16!).
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Die raumabschließenden streifenförmigen Elemente, die aus Silikatglasstreifen
27 bestehen können, werden beispielsweise in der in Figur 8 gezeigten Form und Anordnung
als Vierergruppe in einem Rahmen zusammengefaBt, der gemäß Figur 16 aus Vierkantrohren
28 zusammengeschweißt ist, die ausnahmslos innerhalb einer Ebene liegen.
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Die parallellaufenden seitlichen Kanten je zweier benachbarter Silikatglasstreifen
27 werden im Bereich von in Figur 16 nicht gezeigten Rahmensprossen aufgelagert
und abgedichtet. Die an den Vierkantrohren angrenzenden Außenkanten der Silikatglasstreifen
27 sind mittels Dichtungsstreifen 29 auf entsprechenden Stegen 30 der Rohre 28 abgedichtet
aufgelagert. Die aus den Vierkantrohren 28 bestehenden Rahmen sind in Figur 16 über
Abstandhalter 1 an wenigstens drei Knotenstücken 25 einer dreieckigen Skelettlücke
"aufgeständert" befestigt. Analog werden viereckige oder sechseckige Rahmen mit
ihren Eckpunkten an vier bzw. sechs Knotenstücke eines entsprechenden Polygonzuges
der Skelett-Konstruktion befestigt. In jedem Fall entsprechen also die Rahmen geometrisch
annähernd einem Polygonzug von Skelettgliedern bzw. Stäben 26 der Skelett-Konstruktion.
Die Vierkantrohre 28 benachbarter Rahmen sind durch einen Dichtungsstreifen oder
eine Dichtungsmasse 52 untereinander abgedichtet, so daß für die Kuppelkonstruktion
ein geschlossener Raumabschluß entsteht. Die Abstandshalter 31 können auch elastisch
ausgebildet sein.
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Bei der Ausführungsform nach Figur 17 bestehen die Skelettglieder
aus Vierkantstäben 73 und nicht gezeigten Knotenstücken. Die Rahmen zur Halterung
der raumabschliesenden streifenförmigen Elemente sind analog Figur 16 aus
Uerkantrohren
20' gebildet, die jedoch zwischen den Vierkantstäben 93 unter Zwischenschaltung
eines Dichtungsstreifens 54 angeordnet sind. Im einzelnen ist auch hier der aus
den Vierkantrohren 28' bestehende Rahmen an seinen Eckpunkten mit den entsprechenden
Knotenstücken eines Polygonzuges des tragenden Skeletts verbunden, während die Vlerkantrohre28'
gegenüber den Vierkantstäben 3) elastisch abgedichtet sind. Die raumabschließenden
streifenförmigen Elemente bestehen beim Ausführungsbeispiel nach Figur 17 aus sog.
Doppelstegplatten 36 aus Acrylglas (Hohlplatten), die mit ihren parallellaufenden
seitlichen Kanten auf Rahmensprossen 55 abgedichtet aufgelagert und mit ihren rahmenseitigen
Kanten mittels Abschlußleisten 37 unter Zwischenschaltung von Dichtungen auf den
Stegen 58 der Vierkantrohre 2S' gehalten sind.
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Das Ausführungsbeispiel nach Figur 18 entspricht demjenigen nach Figur
17 mit der Ausnahme, daß als raumabschließende streifenförmige Elemente Silikatglasstreifen
79 und entsprechend angepaßte Dichtungen vorgesehen sind. In beiden Fällen erfolgt
jedoch der Raumabschluß durch die streifenförmigen Elemente in der Ebene, die die
Vierkantstäbe 73 der Skelettkonstruktion begrenzen. Der elastische Dichtungsstreifen
54 nimmt vorteilhaft zugleich Sekundär-spannungen auf, die durch Formänderungen,
beispielsweise infolge Wärmedehnung oder der Einwirkung äußerer Kräfte hervorgerufen
werden können.
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Zur Herstellung eines innerhalb des tragenden Skeletts liegenden Raumabschlusses,
beispielsweise bei der Ringnetzkuppel gemäß Figur 2, können die aus den Vierkantrohren
28" zusammengesetzten Rahmen zur Aufnahme der Silikatglasstreifen 27' mit ihren
Eckpunkten über Abstandshalter 31' an Knotenstücken 25' aufgehängt werden. Die Silikatglasstreifen
27' sind mittels Dichtungsstreifen 29'
auf den Stegen 5O der Vierkantrohre
28 t abgestützt sowie auf nicht gezeigten Rahmensprossen.
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Gemäß der Ausführungsform nach Figur 20 sind die Glieder des tragenden
Skeletts gleichzeitig die Teile des Rahmens zur Halterung der raumabschließenden
streifenförmigen Elemente. Die Rahmenteile in Form der Hohlkastenprofile 40 sind
an ihren parallellaufenden Rändern sowohl kraftschlüssig verbunden als auch untereinander
abgedichtet, während die raumabschließenden streifenförmigen Elemente in Form von
Doppelstegplatten 42 aus z.B. Acrylglas mit ihren rahmenseitigen Rändern durch eine
Abschlußplatte 41 unter Zwischenschaltung von Dichtungen auf den Stegen 43 der Hohlkastenprofile
40 gehalten sind.
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Die parallel laufenden Kanten je zweier benachbarter Doppelstegplatten
42 können auf nicht gezeigten Rahmensprossen analog den Figuren 17 und 18 abgedichtet
aufgelagert sein. Mit - ist der Winkel bezeichnet, unter dem sich benachbarte Polygonzüge
aus Hohlkastenprofilen 40 einer Kuppelkonstruktion schneiden.