-
"Pneumatische Hallen- oder Dachkonstruktion"
-
Die Erfindung betrifft eine pneumatische Hallen- oder Dachkonstruktion
mit einer weitgehend luftundurchlässigen Haut.
-
Es sind bereits die verschiedensten pneumatischen Hallen-oder Dachkonstruktionen
bekannt. Die erste Art verwendet das sogenannte Membranprinzip. Hierbei überspannt
eine Außenhaut einen Innenraum, der unter einem erhöhten Druck gehalten wird, um
die Haut in ihrer aufgeblåhten Form zu halten. Zumeist wird hierbei die Form durch
ein entsprechendes Netzwerk vorgegeben, geg.en das sich die luftundurchlässige Außenhaut,
die aus einem Kunststofffolienmaterial
besteht, onleOt Derartige
pn-ma-sohe Hallenkonstruktionen werden beispielsweise während der Wintersaison huber
üblichen Freiluft-'Tennisplätzen errichtet.
-
Die zweite Art verwendet das sogenannte Kissenprinzipt.
-
Während bei den Membrankonstruktionen der geschlossene, überdahte
Raum unter einem erhöhten Druck gegenüber der Außenatmosphäre stehen muß, ist dies
bei den sogenannten Kissenkonstruktion nicht notwendig. Bei diesen Konstruktionen
werden beispielsweise zwei übereinander gelegte, an ihren Rändern miteinander verbundene
Folien im Inneren einem erhöhten Druck ausgesetzt, so daß sie sich kissenförmig
aufblähen. Derartige kissenförmige Konstruktionen können aus einzelnen oder aus
mehreren zu einer gesamten Dach- oder Hallenkonstruktion aneinander gefügter Kissen
bestehen.
-
Bei diesen genannten Konstruktionen ist zum einen die Spannweite verhältnismäßig
niedrig, da das für die Membran oder Kissen verwandte flexible Kunststoffmaterial
nur eine verhältnismäßig geringe Festigkeit und Steifigkeit besitzt. Zum anderen
ist die Lebensdauer aufgrund des hohen Verschleißes der Kunststoffmaterialien verhältnismäßig
gering.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, pneumatische
Hallen- oder Dachkonstruktionen anzugeben, die eine höhere Spannweite ermöglichen.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Haut aus
einem Folienmaterial aus korrosionsfestem Stahl besteht.
-
Bei Ausbildung der Außenhaut aus einem solchen Material kann selbst
bei verhältnismäßig niedrigem Gesamtgewicht eine wesentlich erhöhte Steifigkeit
erreicht werden.
-
die Hallen- oder Dachkonstruktionen von erheblich größerer Spannweite
ermöglicht, als es bisher bekannt war. Die neue Hallen- oder Dachkonstruktionen
weisen weiterhin den wesentlichen Vorteil auf, daß sie wesentlich langlebiger sind
als die bisher bekannte Konstruktion unter Verwendung von Kunststoff-Folien. Bei
den Membran-Konstruktionen entfällt darüberhinaus auch das bisher notwendige Netzwerk,
gegen das sich die äußere Eaut anlegt, um ihr die gewünschte Form zu geben und um
sie vor einer übermäßigen Beanspruchung zu schützen.
-
Die Haut wird vorzug-.weise aus einer Vielzahl von Folienabschnitten
hergestellt, die miteinander entweder verschweißt oder verklebt werden.
-
Zur Verhinderung von übermäßigen Spannungen, die sich etwa aus Temperaturänderungen
ergeben können, werden vorzugsweise in Richtung der Hauptzugrichtungen verlaufende
Dehnungsfugen vorgesehen, die zweckmäßigerweise einen # -förmigen Querschnitt aufweisen.
-
Bei sogenannten Kissenkonstruktionen hat es sich insbesondere zur
Verhinderung von Luftkonvektion und zur Verhinderung der Bildung von Kondenswasser
als zweckmäßig erwiesen, das Innere derartiger Kissen mit einem Schaimmaterial -auszuschäumen.
Bei Verwendung geeigneter Schaumstoffe kann diese Maßnahme gegebenenfalls davon
entbinden, Vorrichtungen vorzusehen, die das Innere der Kissen jeweils auf einem
erhöhten Druck gegenüber ihrer Umgebung halten.
-
Im folgenden soll die Erfindung näher anhand von in der Zeichnung
dargestellten vorzugsweisen Ausführungsbeispielen erläutert werden. In der Zeichnung
zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Hallenkonstruktion nach den Membran-Prinzip;
Fig. 2 schematisch eine Dac.mKonstruktion in Eissenform; Fig. 3 einen Schnitt durch
die in Fig. 2 gezeigte Dachkonstruktion entlang der Linie III - III; Fig. 4 schematisch
einen Schnitt durch eine Dehnungsfuge; Fig. 5 schematisch eine Hallenkonstruktion
nach dem Kissen-Prinzip und Fig. 6 einen Schnitt durch die in Fig. 5 gezeigte #
Hallenkonstruktion entlang der Linie VI - VI.
-
In Fig. 1 ist eine pneumatische Hallenkonstruktion 1 in Membran-Bauweise
gezeigt. Diese Membran ist im vorliegenden Falle aus mehreren Teilabschnitten 2
zusammengefügt, die im vorliegenden Beispiel aus Sechskantflächen bestehen, die
in Form eines Waben.musters aneinandergefügt sind. Das Aneinanderfügen kann durch
Verschweißen oder VerKleben erfolgen. Die zweckmäßige Form der einzelnen Teilfolien
hängt von der gewünschten Gesamtgestalt der Halle ab, die mit der aus den Teilen
2 gebildeten Haut erstellt werden soll. Soll etwa die Halle die Form einer Kugelkalotte
haben, so kann die hierzu benötigte Haut auch etwa'durch dreieckförmige Folienteile
zusammengesetzt erlen, deren Spitze jeweils im obersten Punkt der zu bildenden Außenhaut
zusammenstoßen. Die Größe der einzelnen Folienabschnitte 2 sowie die Stärke der
hierfür verwandten Folie wird
im wesentlichen durch die gewünschte
Form der zu bildenden Halle und die Spannweite der Halle bestimmt. Das Material
der Folienabschnitte, aus denen die Außenhaut zusammengesetzt wird, besteht erfindungsgemäß
aus einem korosionsfesten Stahl, wie etwa V2A - Stahl. Hierdurch werden insgesamt
Hallenkosntruktionen in Membran-Bauweise mit 100m Spannweite und mehr möglich.
-
In den Fig. 2 und 3 ist eine Dachkonstruktion gezeigt, bei der das
eigentliche Dach 5 von einer Kissenkonstruktion ausgebildet ist. Das Kissen hat
eine etwa diskus-förmige äußere Form. Diese LPorm wird, wie aus Fig. 3 zu ersehen
ist, durch eine obere und eine untere Folienlage 6 und 7 erzeugt, die im wesentlichen
in Form einer kreisförmIgen Scheibe ausgebildet sind und entlang ihrem gemeinsamen
Rand miteinander verbunden sind. er so zwischen den beiden Folienlagen o und 7 gebildete
Innenraum 9 wird in Bezug auf die Außenatmosphäre auf einem etwas höheren neldruck
gehalten. Das Dach 5 wird dadurch gehalten, daß sein Rand 8 an vorbestimmten Punkten
10 an einem kreisförmigen Ring 11 befestigt ist, der durch Stützen 12 getragen wird.
-
Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, werden die obere und untere Folienlage
6 bzw. 7 bei dieser kreisförmigen Kissenkonstruktion des Daches 5 zweckmäßigerweise
aus sektorförmigen Abschnitten 13 zusammengesetzt, deren Verbindungsrippen 14 radial
verlaufen. Die einzelnen sektorförmigen Abschnitte können jedoch zusätzlich aus
kleineren Unterabschnitten zusammengesetzt sein, wobei die Verbindungsrippen 15
zwischen diesen Unterabschnitten im wesentlichen in Richtung der auftretenden Spannungslinien
verlaufen.
-
Um einen möglichst günstigen Spannungsausgleich in der Außenhaut bei
Temperaturänderungen sowohl bei timbranwie auch Kissen-Konstruktionen zu erhalten,
werden in
die Außenhaut jeweils zweckmäßigerweise Dehnungsfugen
eingearbentet, die beispielsweise, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, in Form einer
#-förmigen Schleife 17 ausgebildet sein können.
-
In den Fig. 5 und 6 ist eine weitere Hallenkonstruktion 20 in Eissenform
dargestellt. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, werden hierbei eine obere und eine untere
Folienlage 26 bzw. 27 vorgesehen, die entlang parallel zueinander verlaufender Rippen
21 bis 24 miteinander verbunden sind.
-
Hierdurch werden praktisch parallel zueinander verlaufende Schläuche
28, 29 und 30 gebildet. Die Zahl der parallel zueinander verlaufenden Schläuche
ist natürlich unbegrenzt und hängt von der Länge der Halle ab, die hierdurch erstellt
werden soll. Die Schläuche 28, 29 und 30 sowie die übrigen, nicht weiter bezeichneten
ScEauche sind jeweils an ihren beiden Enden 31 bis 33 bzw. 34 bis 36 verschlossen.
Das Innere der hierdurch abgeschlosenen Schläuche 28, 29 und 30 wird in Bezug auf
die Außenatmosphäre auf einem etwas höheren Druck gehalten. Durch entsprechende
Verankerung der Enden 31 bis 36 bzw. der Enden weiterer Schläuche, kann mit Hilfe
dieser Kissenkonstruktion eine laubengangförmige Hallenkonstruktion errichtet werden.
-
Vorrichtungen zum Erzeugen eines Uberdruckes bei der Verwendung von
Kissenkonstruktionen können gegebenfalls dann entfallen, wenn das Inntere der abgeschlossenen
Kissen mit einem Schaummaterial ausgeschäumt wird, sofern das Schaummaterial von
einer solchen Konsistenzist, daß es bei dem Entfall des im Inneren der Kissen pneumatisch
erzeugten Uberdruckes die zur Erhaltung der Formstabilität der Außenhaut notwendigen
Stützkräfte aufbringen kann.
-
Selbst wenn jedoch bei den Kissenkonstruktionen weiterhin Vorrichtungen
vorgesehen werden, um den im Inneren der Kissen notwendigen Überdruck pneumatisch
zu erzeugn, so kann das zusätzliche Ausschäumen des Inneren der Kissen dazu beitragen,
die Luftkonvektion und die Bildun0, von Kondenswasser im Inneren der Kissen zu verhindern.
-
Sowohl bei den Konstruktionen nach dem Membran- wie auch nach dem
Kissenprinzip, können Lichteinlässe auf einfache Weise dadurch gebildet werden,
daß in entsprechenden Aussparungen in der Folienhatit beispielsweise an die Form
der Haut angepaßte Glasteile oder auch Glaskuppeln oder Abdeckungen aus einem sonstigen
durchsichtigen oder durchscheinenden Material eingeklebt werden.
-
Wie oben bereits ausgeführt wurde, wird als Material für die Haut
erfindungsgemäß korrosionsbeständiger Stahl vorgeschlagen, Natürlich könnte im Rahmen
der Erfindung auch für die Haut ein anderes Metall oder eine Legierung verwandt
werden, sofern dieses eine ähnliche Elastizität, Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit
wie korrosionsbestandiger Stahl aufweist. So wurden auch bereits Versuche mit Aluminiumfolie
unternommen, die sich jedoch als nicht so günstig erwiesen, wie korrosionsbeständiger
Stahl.