DE2419465A1 - Tragwerk - Google Patents

Description

• "Tragwerk" Die vorliegende Erfindung betriSSt ein Tragwerks insbeK sondere eine Dachkonstruktion, mit wenigstens zwei, i einer Richtung gegensinnig gewölbten Tragelementen, die in Wölbungsrichtung gesehen nebeneinander angeordnet sind und an ihren Enden gemeinsam je auf einem Auflager abgestützt sind0 Derartige Tragwerke sind bekannt, z.B. aus der schweizerischen Patentschrift Nr. 438 652. Die mit diesen Tragwerken möglichen Spannweiten sind jedoch begrenzt, da die auflageseitig auftretenden Kräfte bei großen LSmgen und Breiten der Tragelemente beträchtliche Werte annehmen, Zudem sind diese Tragwerke bei Verwendung als Dachkonstruktion kaum wesentlich durch Kranlasten belastbar.
• Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Tragwerk zu schaffen, das als Dachkonstruktion auch für große Hallen verwendet werden kann und in der Lage ist, beträchtliche Kranlasten aufzunehmen, und dessen maximal mögliche Spannweite größer ist als bei den herkömmlichen Tragwerken; Diese Aufgabe wird mit dem eingangs erwähnten Tragwerk erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Tragelemente m Bereich ihrer Auflager als Tragscheibe ausgebildet sind ui an ihren aneinederliegenden Rändern mit einer Versteifungsrippe kraftschlüssig verbunden sind, deren Untergurt sich über die beiden Auflager erstreckt.
• Im folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes näher erläutert.
• Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung: Fig. 1 eine Unteransicht eines erfindungsgemäßen Trag werkes; Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Zuggewölbe entlang der Linie II-IS der Fig, 1; Fig. 3 einen Längs schnitt durch ein Druckgewölbe entlang der Linie ITI-III der Fig0 1; Fig0 4 einen Querschnitt durch die Tragkonstruktion entlang der Linie IV-IV der Fig. 1; Fig. 5 einen Längs schnitt durch ein Druckgewölbe einer weiteren Ausführungsform eines Tragwerkes; Fig. 6 vergrößert den Bereich eines Auflagers des Tragwerks von Fig0 5; Fig. 7 eine Vorderansicht des in Fig. 6 gezeigten Auflagers; und Fig.8 das Auflager gemäß Fig. 6 in Draufsicht.
• Bei dem in den Fig. 1 bis 4 gezeigten, als Dachkonstrukcien ausgebildeten Tragwerk aus Stahlbeton ist neben jeweils einem Zuggewölbe 1 ein Druckgewölbe 2 angeordnet, die beide nur sehr schwach geknzlent sind. Sowohl Druck- wie Zuggewölbe sind seillinienförmig gekrümmt.
• Die Druck- und Zuggewölbe sind an ihren Enden über Stützrippen 3 und 4 auf Auflagern 5 und 6 abgestützt.
• An ihren nebeneinanderliegenden Rändern sind die Zug-und Druckgewölbe 1, 2 mit einer Versteifungsrippe 7 verbunden, deren Untergurt 7a über die Auflager 5 und 6 durchläuft. Die Versteifungsrippe 7 kann, falls notwendig, im Bereich dieser Auflager verstärkt ausgebildet werden0 Je eine Versteifungsrippe 7 und ein mit dieser verbundenes Druck- bzw. Zuggewölbe halber Breite bilden einen Z-TrägerS der in Fig. 4 mit Z bezeichnet ist.
• Eine Baueinheit besteht aus mindestens zwei Z-Trägern, die durch Hinzufügen von weiteren Z-Trägern je nach Größe des zu überdeckenden Raumes beliebig erweitert werden kann0 Die Zug- und Druckgewölbe 1, 2 sind im Bereich A (Fig. 2, 3) ihrer Auflager als Tragscheiben ausgebildet.
• Der große Vorteil der seillinienförmig gekrummten Zug-und Druckgewölbe liegt darin, daß deren Eigengewichte direkt auf die Auflagerbereiche übertragen werden, wo auch der Schubausgleich erfolgt, womit die Schubspannungen auf ein Mindestmaß reduziert werden können.
• Die Zugewölbe 1 können gegebenenfalls in Leichtbeton erstellt werden, wodurch das Eigengewicht reduziert wird. Zudem wird die Feuerbeständigkeit dank besserer Isolierfähigkeit erhöhte Wie aus den Fig0 2 und 3 hervorgeht, sind die Versteifungsrippen 7 zwecks Reduzierung des Eigengewichts im Bereich zwischen Zug- und Druckgewölbe als Fachwerkträger 7b (Fig. 2) oder Rahmenträger 7c (Fig0 aus ausgebildet0 In Fig. 5 ist in einem der Fig. 3 entsprechenden Längsschnitt ein AusfiAhlPungsbeispie1 gezeigt, bei dem die Versteifungsrippen 7 beidseits auf Doppelpendelstützen 8, 9 bzw. 10, 11 gelagert sind. Der Untergurt 7a der Versteifungsrippen 7 läuft auf jeder Seite über beide Pendelstützen 8, 9 bzw. 10, 11. In der Fig. 6 ist der Bereich eines Auflagers des Tragwerks gemäß Fig. 5 gezeigt und in Fig0 7 ist eine Vorderansicht und in Fig. 8 eine Draufsicht dieses Auflagerbereiches dargestellt.
• Bei dem in den Fig. 5 bis 8 gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Zuggewölbe 1 vorgespannt und es wird eine meßbare Pendelvorspannkraft eingeleitet, wodurch eine Entlastung der Zug- und Druckgewölbe und der Versteifungsrippen durch negative Stützmomente erfolgt.
• Zur Einleitung dieser Pendelvorspanukraft werden die äußeren Pendelstützen 9, 11 mit durch die Versteifungsrippen 7 laufenden Spanngliedern 12 (Fig. 5, 6, 7) versehen. Bei der Herstellung wird zuerst am oberen Ende der äußeren Pendelstützen 9 und 11 eine Aussparung 13 vorgesehen (Fig. 6 und 7), die ca. 20 cm hoch ist. In einer zweiten Vorspannphase kann eine Nachkontrolle und eine allfällige Berichtigung vorgenommen werden, worauf die Pendellager 14 eingebaut werden. In einer dritten Vorspannphase wird dann die endgültige Pendelstützenvorspannung eingestellt, die sich nach dem größten Stützmoment richtet, Trotz beidseitiger Einspannung der Versteifungsrippen 7 kann sich das Tragwerk in allen Richtungen ungehindert ausdehnen.
• Aus der Fig. 6 ist der Verlauf der Spannglieder 15 im Zuggewölbe 1 und der Spannglieder 16 in der Versteifungsrippe 7 dargestellt.
• In Fig, 7 sind die Spannanker 12a, 15a und 16a der Spannglieder 12, 15 und 16 dargestellt. Aus dieser Fig.
• 7 ist leicht erkennbar, daß die Resultierende aller Spannkräfte in die Achse der äußeren Pendelstützen 9 und 11 fällt.
• Aus der Draufsicht gemäß Fig. 8 ist der Verla-u: der Spannglieder 15 und 16 im Zuggewölbe 1 bzw. in der Versteifungsrippe 7 im Bereich der Pendelstütze 8, 9 bzw.
• 10, 11 ersichtlich.
• Die Spannglieder 15 im Zuggewölbe 1 folgen den Hauptspannungstrajektorien und geben ihre Kräfte in den Ankerpunkten 15a an das Druckgewölbe 2 ab, in welchem die Druckspannungen entlang den gestrichelt eingezeichneten Hauptspannungstrajektorien 17 verlaufen0 Die Resultierende der Hauptspannungstrajektorien des Zuggewölbes 1 schneidet sich mit der Resultierenden der Hauptspannungstrajektorien 17 des Druckgewölbes 2 in den Auflagern 5 und 6 (Fig. 1 bis 4) bzw. 8 und 10 (Fig. 5 bis 8).
• Analog zum Tragwerk gemäß Fig. 1 bis 4 sind auch beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 5 bis 8 die Zug- und Druckgewölbe im Bereich der Auflager 8, 9 bzw. 10, 11 als Tragscheiben ausgebildet. Ebenso kann die Versteifungsrippe als Fachwerkträger oder als Rahmenträger ausgebildet sein.
• Die Versteifungsrippen 7 können auch zur Aufnahme von Kranlasten verwendet werden, wobei die Kranbahnen zum Beispiel am Untergurt 7a befestigt werden können.
• Werden die beschriebenen Tragwerke aus vorfabrizierten Elementen zusammengebaut, so ist zu beachten, daß zwisehen die Obergurte benachbarter Versteifungsrippen Aussteifungsstäbe 18 einzubauen sind, wie in Fig. 4 gerichelt dargestellt ist. Nach beendetem Einbau des Elementes können diese ßussteifungsstäbe 18 wieder entfernt werden.
• Es ist auch denkbar, das ganze Tragwerk oder Teile davon als Fachwerk, zum Beispiel als Stahlfachwerk, auszuführen.
• Gegenüber den bekannten Dachkonstruktionen üblicher Bauart ist die mit dem beschriebenen Tragwerk maximal erreichbare Spannweite wesentlich größer und zudem besteht beim beschriebenen Tragwerk keine Begrenzung quer zur Tragrichtung.
• Da die Zug- und Druckgewölbe in der Haupttragrichtung nur leicht gekrümmt sind, kann bei der Erstellung derartiger Tragwerke durch die Verwendung handelsüblicher Schaltafeln der Kosten- und Arbeitsaufwand niedrig gehalten werden.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Tragwerk, insbesondere Dachkonstruktion, mit wenigstens zwei, in einer Richtung gegensinnig gewölbten Tragelementen, die in Wölbungsrichtung gesehen nebeneinander angeordnet sind und an ihren Enden gemeinsam je auf einem Auflager abgestützt sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Tragelemente (1, 2) im Bereich ihrer Auflager (5, 6, 8 bis 11) als Tragscheibe ausgebildet sind und an ihren aneinanderliegenden Rändern mit einer Versteifungsrippe (7) kraftschlüssig verbunden sind, deren Untergurt (7a) sich über die beiden Auflager (5, 6, 8 bis 11) erstreckt.

20 Tragwerk nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die als Zug- bzwo Druckgewölbe (1, 2) ausgebildeten Tragelemente seillinienförmig gekrümmt sind.

3. Tragwerk nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das als Zuggewölbe (1) ausgebildete Tragelement aus vorgespanntem Beton besteht.

40 Tragwerk nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Spannglieder (15) des Zuggewölbes (1) in Richtung der Hauptspannungstraj ekto rien verlaufen.

5. Tragwerk nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t w daß das Zuggewölbe (1) aus Leichtbeton besteht 6.

Tragwerk nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Versteifungsrippe (7) im Bereich zwischen den Tragelementen (1, 2) als Fachwerkträger (7b) ausgebildet ist.

7o Tragwerk nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Versteifungsrippe (7) im Bereich zwischen den Tragelementen (1, 2) als Rahmenträger (7c) ausgebildet ist.

8. Tragwerk nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Auflager der Versteifungsrippe (7) als Doppelpendelstützen (8, 9, 10, 11) ausgebildet sind, wobei die außenliegende Pendelstütze (9, 11) vorgespannt ist.

9. Tragwerk nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t s daß es als Fachwerk ausgebildet ist.