DE2747913A1

DE2747913A1 - Zeltbauwerk mit tragboegen

Info

Publication number: DE2747913A1
Application number: DE19772747913
Authority: DE
Inventors: Ruediger Behrend
Original assignee: Individual
Current assignee: BEHREND, KLAUS, ING.(GRAD.), 3050 WUNSTORF, DE
Priority date: 1977-10-26
Filing date: 1977-10-26
Publication date: 1979-05-03
Also published as: ATA749078A; AT360207B; EP0009478B1; EP0009478A1; IT1099525B; IT7829100A0; US4284094A; WO1979000237A1; JPS54500019A

Description

PATENTANWALT DiFL-ING. EBERHARD EISELE

798 Ravensburg . Goetheplatz ? ■ Telefon (0751) 214 00

Rüdiger Behrend
Turnierstr. 2

7750 Konstanz

Zeltbauwerk mit Tragbögen

Die Erfindung betrifft ein Zeltbauwerk mit Tragbögen und einer zwischen diesen ausgespannten Dachhaut.

Die bekannten Zeltbauwerke haben geleimte Binder aus Holz oder metallene bogenförmige Stützkonstruktionen. Diese Tragbögen und die daraus gebildeten Zeltgerüste lassen eine größere Verformung bei Windlast nicht zu; sie sind deshalb als steif zu bezeichnen. Die aus der Steifigkeit resultierende konstruktive Ausbildung und statische Bemessung hat bei diesen Tragbögen zur Folge, daß sie, selbst wenn sie aus mehreren transportfähigen Teilen zusammengesetzt sind, sperrig, schwer und unhandlich sind, oder aber in verhältnismäßig kurzen Abständen voneinander versetzt werden müssen.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zeltbauwerk der erwähnten Gattung zu schaffen, bei dem die Abstände der Tragbögen zueinander vergrößert sind, aber das Zeltbauwerk trotzdem noch leichte und handliche Tragbogenbauteile hat und eine leichte Montage sowie ein einfaches Aufrichten der Tragbögen gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Tragbögen aus einer Anzahl von starren Bogenelementen bestehen, welche an ihren Stoßenden gelenkig aneinandergefügt sind, daß die durch die Stoßenden definierten Gelenkachsen sich senkrecht zur Bogenebene erstrecken und daß wenigstens ein mit seinen Enden gegen die Bogenfüße verspanntes Spannseil den Bogenelementen eines Tragbogens entlang geführt ist und diese zusammenzieht.

Solche Tragbögen sind im Prinzip als zusammengesetzte Gelenkketten anzusprechen, die der Windlast nachgeben können. Ein daraus erstelltes Zeltbauwerk kann sich ähnlich wie eine Traglufthalle verformen. Sich selbst überlassen ist ein solcher Tragbogen labil. Unter der Spannkraft des an ih'n entlang geführten Spannseiles wird er jedoch in eine Kreisbogenform gezwungen. In dieser Ausgangsform bewirkt das Spannseil eine über den Bogenverlauf gleichmäßige radiale Belastung. Wird nun z.B. infolge einer Winddruckkraft die Bogenbelastung an einer Stelle höher, so streckt sich der Bogen an dieser Stelle und wölbt sich an anderer Stelle entsprechend stärker. Dadurch nimmt die "aufgespannte Be-

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lastung" an der abgeflachten Stelle ab und an der stärker gewölbten Stelle zu, so daß sich insgesamt ein stabiler Zustand einstellt.

"Entlanggeführt" soll im Sinne der Erfindung nicht nur bedeuten, daß die Spannseile auf den Bogenelementen aufliegen oder diese durchsetzen können. Die Spannseile können vielmehr auch durch unter den Bogenelementen angebrachte ösen verlaufen oder sogar in einem Abstand von den Bogenelementen, wobei die ösen über radiale Spannstränge mit den Bogenelementen verbunden sind.

Insbesondere Im Hinblick auf einen leichten Auf- und Abbau des Zeltbauwerks ist es von Bedeutung, daß die Tragbögen gegen senkrecht zur Bogenebene wirkende Verformungskräfte eine Steifigkeit bekommen. Diese wird durch die erwähnte Ausbildung der gelenkigen Stoßstellen der Bogenelemente erreicht, wobei die Gelenkachsen sich senkrecht zur Bogenebene erstrecken. Wenn die Stoßenden beispielsweise als Leiste und die Leiste aufnehmende Rinne ausgebildet sind, bildet die Auflagekante die Gelenkachse. Die Stoßenden können aber auch als Zylinder und zylindrische Lagerschale ausgebildet sein oder sich über einen länglichen formelastischen Körper gegenseitig abstützen, wobei die Längsachse dieses Körpers die Gelenkachse bildet. Die Bogenelemente können sich aber auch an zwei in der gedachten Gelenkachse liegenden getrennten Stoßstellen gegenseitig abstützen.

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Die somit bewirkte Steifigkeit gegen Ausbiegen aus der Bogenebene erleichtert das Aufstellen der Tragbögen. Die Bogenelemente werden am Boden liegend einfach aneinandergefügt. Sodann wird das Seil gespannt und der Tragbogen durch Schwenken um die Bogensehne aufgerichtet. Dies kann mit Hilfe weniger am Bogen befestigter Seile oder auch nur mit Hilfe der am Bogen befestigten Dachhaut erfolgen. Eine sehr wichtige Weiterbildung der Erfindung in diesem Zusammenhang besteht darin, daß der betreffende Tragbogen an den Bogenfüßen in Lagerböcken um die Bogensehne schwenkbar gelagert ist. Unter Bogenfuß wird dabei entweder das unterste, gegebenenfalls speziell ausgebildete Bogenelemente selbst oder eine Stützplatte, ein Gegenstück oder dgl. verstanden.

Es versteht sich von selbst, daß infolge des elastischen Tragverhaltens der vorgeschlagenen Tragbögen die Dimensionierung günstiger als bei steifen Bögen ist und daß die verhältnismäßig kurzen Bogenelemente leicht und handlich sind und damit auch einfach transportiert worden können.

Eine bevorzugte konstruktive Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Bogenelemente in Längsrichtung verlaufende Hohlräume aufweisen und die Spannseile durch diese hindurchgeführt sind. Geeignet wäre z.B. ein flaches Hohlprofil, das von zwei Spannseilen durchsetzt ist, wobei eine entsprechende Profilierung dafür sorgt, daß die Spannseile möglichst den Rändern des Hohlprofils entlang verlaufen,

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d.h. einen möglichst großen Abstand voneinander haben in Richtung senkrecht zur Bogenebene.

Eine bevorzugte Ausführungsform besteht ferner darin, daß die Bogenelemente aus je zwei Rohren bestehen, die über sich senkrecht zur Bogenebene erstreckende Abstandhalter miteinander fest verbunden sind. Hierbei können beide Rohre, d.h. beide zusammengesetzten Rohrzüge eines Tragbogens je von einem eigenen Spannseil durchsetzt sein. Die Abstandhalter können an den Enden der Bogenelemente angeordnet und zugleich als Stoßenden ausgebildet sein. Die gegenseitige Abstützung der Bogenelemente, sei es nun über mehr oder weniger scharfe Stützkanten oder über mehr zylindrische Gelenkteile, vollzieht sich somit - senkrecht zur Bogenebene - zwischen den beiden Rohren, so daß der Verlauf der Spannseile, die von einem Rohr in das andere übertreten, nicht gestört wird. Es können sich aber auch die Rohre selbst über formelastische Körper gegeneinander abstützen. Beispielsweise kann in die muffenartig erweiterten Rohrenden jeweils; ein Gummipfropfen oder eine Wendelfeder eingesetzt sein, welch letztere ebenfalls vom Seil durchsetzt wird.

Andererseits ist es auch denkbar, die Bogenelemente über Gelenke im engeren Sinne, d.h. mit Hilfe von Gelenkaugen und -bolzen mit zur Bogenebene senkrechten Achsen miteinander zu verbinden, wobei jedoch die Gelenkbolzen ein angemessenes Spiel haben sollten. Bei reinen Kippgelenken, wie sie oben

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beschrieben sind, ergibt sich dies von selbst. Es ist ja nicht beabsichtigt, den Tragbögen ein Ausbiegen aus der Bogenebene überhaupt nicht zu gestatten. Vielmehr soll eine gewisse Nachgiebigkeit auch in dieser Richtung gegeben sein indem der Bogen in Richtung seiner größten Belastung aus seiner Ebene auswandern kann und somit zum Kräfteausgleich von vorher unterschiedlichen Zugkräften in der Dachhaut rechts und links des Tragbogens führt. Unterschiedliche Zugkräfte rechts und links des Tragbogens können beispielsweise durch unterschiedliche Windbelastungen entstehen.

Dies vollzieht sich im einzelnen wie folgt. Unter der seitlichen Belastung spreizen sich die zuvor aneinanderliegenden Bogene leinen te an den Stoßstellen der den größten Zugkräften zugewandten Seite leicht voneinander. Diesem Aufspreizen wirkt das betreffende Spannseil entgegen, so daß letztlich zwar eine Auswanderung des Bogens aus seiner Ebene erfolgen kann, aber dieser Auswanderung immer eine rückstellende Kraft entgegenwirkt.

Einen besonderen Vorteil bietet die Erfindung in diesen Zusammenhang übrigens dadurch, daß die Spannseile eines Tragbogens unterschiedlich gespannt werden können, so daß die Nachgiebigkeit des Tragbogens aus der Bogenebene heraus eingestellt werden kann und zwar nach jeder Seite einzeln. Darüberhinaus läßt sich selbstverständlich die Nachgiebigkeit des Tragbogens gegenüber radialen Belastungen durch

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den Grad der Spannung der Spannseile einstellen. Es kann z.B. zweckmäßig sein, die Spannseile zum Aufrichten des Tragbogens sehr stark anzuspannen und später, wenn die Dachhaut gespannt ist, die Seile wieder etwas zu lockern.

Abgesehen von starren Werkstoffen wie Baustahl, Aluminium oder Kunststoffen für Bauzwecke können die Bogenelemente auch aus einem verhältnismäßig druckfesten Werkstoff mit geringem Raumgewicht, wie z.B. Schaumstoff bestehen. Es muß dann lediglich der Querschnitt entsprechend vergrößert werden.

Es ist übrigens nicht daran gedacht, die einzelnen Tragbögen des Zeltbauwerks gegeneinander durch steife Streben oder Sprieße miteinander zu verbinden. Vielmehr soll durch die Dachhaut selbst das Umfallen der Tragbögen verhindert werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Stücks eines Tragbogens, Fig. 2 die Ansicht der Innenseite dieses in der Mitte quer

geschnittenen Tragbogens,
Fig. 3 einen Querschnitt III-III der Bogenelemente in

größerem Maßstab,
Fig. 4 einen Schnitt IV-IV der Stoßstelle,

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Fig. 5 einen Querschnitt eines weiteren Bogenelements, Fig. 6 einen Schnitt VI-VI nach Fig. 5, Fig. 7 einen Tragbogen aus Hartschaum-Bogenelementen, Fig. 8 den Querschnitt VIII-VIII der Bogenelemente nach Fig. 7,

Fig. 9 den Querschnitt eines weiteren Bogenelements und Fig. "IC den Längsschnitt zweier aneinanderstoßender Rohre zweier anderer Bogenelemente.

Der Tragbogen nach den Figuren 1 bis 4 ist aus einzelnen starren Bogenelementen 1 zusammengesetzt. Die Bogenelemente bestehen aus je zwei Rohren 3 und 4, die über in Bogenebene verlaufende Abstandhalter fest miteinander verschweißt sind. Die Abstandhalter befinden sich jeweils an den Enden der Bogenelemente und bewirken die gegenseitige Abstützung. Sie sind als Halbschalen 5 bzw. Rohrstücke 6 ausgebildet, wobei die Halbschale 5 des einen Bogenelements das Rohrstück 6 des anderen Bogenelements passend aufnimmt. Spannseile 7 und 8 sind durch die Rohre 3 an der einen und durch die Rohre 4 an der anderen Seite des Tragbogens gezogen.

Am unteren Ende des untersten Bogenelements 1 ist ein Spannstück 9 in Form einer flachen Schale angefügt. An den Enden der beiden Spannseile 7 und 8 sind Gewindebolzen 10 angebracht, welche das Spannstück durchsetzen. Durch Anziehen von Muttern 11, die auf die Gewindebolzen 10 aufgeschraubt sind, lassen sich die Spannseile spannen. Un die Tragbögen

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einfach und gefahrlos aufrichten zu können und sie zugleich am Erdboden zu befestigen, sind Lagerböcke 12 vorgesehen, der vorzugsweise über Rammpfähle oder Rammtafeln in der Erde verankert sind. Schwenkzapfen 13, die sich in Richtung der Bogensehne erstrecken, verbinden den Lagerbock mit dem Spannstück 9 und erlauben eine Schwenkbewegung des Tragbogens.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß .die Dachhaut 14 an den Rohren 3 und 4 befestigt, ist. In diesem Fall kann die öffnung zwischen den Rohren zur Entlüftung des Zeltbauwerks dienen. Die Dachhaut 14 kann sich aber auch ohne besondere Befestigung über den Tragbogen hinweg erstrecken, insbesondere wenn sie eine ausgeprägte Wölbung in zwei zueinander senkrechten Richtungen hat, so daß der Tragbogen in der von der Dachhaut gebildeten Kehle gegen Umfallen gehalten wird.

Die Bogenelemente sind etwa 2 m lang, der Durchmesser der Rohre 3 und 4 mag 10 cm betragen. Während bei bekannten Zeltbauwerken die Tragbögen verhältnismäßig eng gesetzt werden müssen, erlauben die beschriebenen Tragbögen einen gegenseitigen Abstand von etwa 14 m.

Das Bogenelement nach den Figuren 5 und 6 besteht ebenfalls aus zwei parallelen Rohren 3 und 4, die hier jedoch über zur Rohrachse senkrechte Flacheisen 15 als Abstandhalter miteinander verbunden sind. An den Stirnseiten sind auf diese Flacheisen 15 rechteckige Rahmen 16 aufgesetzt, die mit den

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Flacheisen als Boden kastenartige Strukturen bilden. Diese nehmen einen Gummiblock 17 passend auf, so daß sich diese Bogenelemente über diesen Gummiblock aneinander abstützen. Durch die Formelastizität des Gummiblocks sind ähnliche Bewegungsmöglichkeiten der beiden Bogenelemente wie bei den vorhergehenden Beispielen gegeben.

Die Figuren 7 und 8 stellen einen Tragbogen dar, der aus blockförmigen Hartschaum-Bogenelementen 18 gebildet ist. Sie sind deutlich breiter als dick und weisen an der Oberfläche eine Rinne 19 für ein mittleres Spannseil 20 und zu beiden Seiten runde Durchlässe 21 auf, die sich in Längsrichtung durch die Bogenelemente hindurch erstrecken und zwei Spannseile 22 und 23 aufnehmen. Die Spannseile 22 und 23 sind ähnlich wie bei dem Beispiel nach Fig. 1 und 2 mittels Gewindebolzen und Spannmuttern gegen Bodenplatten 24 verspannt, die unten an die untersten Blöcke angesetzt sind. Das Spannseil 20 ist zusätzlich mit den Bodenplatten verbunden. Die Bodenplatten sind ihrerseits um die Bogensehne schwenkbar gelagert.

Fig. 9 zeigt als weiteres Beispiel eines Bogenelements ein Metallhohlprofil im Schnitt, das zu beiden Seiten nach unten ausgewölbte Rinnen aufweist, in denen die durchlaufenden Seile liegen und gegen seitliches Verrutschen gesichert sind.

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Fig. 10 zeigt den Längsschnitt zweier aneinanderstoßender Rohre, wobei man sich vorstellen muß, daß jedes dieser Rohre zu einem anderen Bogenelement gehört, das wie im Beispiel nach den Figuren 1 bis 4 aus je zwei über Abstandhalter miteinander verbundenen Rohren besteht. Die Abstützung erfolgt hier jedoch nicht über die Abstandhalter, sondern die Rohre stützen sich über eine Wendelfeder 25 unmittelbar aneinander ab. Um die Wendelfeder zu halten, sind die Rohre an den Enden muffenartig erweitert. Das Spannseil durchsetzt auch die Wendelfeder. Da die beiden Wendelfedern einer Stoßstelle in Richtung senkrecht zur Bogenebene einen Abstand haben, ergibt sich auch hier eine Steifigkeit des Tragbogens gegen Belastung in axialer Richtung.

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is

L e e r s e i t e

Claims

Ansprüche

(i ·) Zeltbauwerk mit Tragbögen und einer zwischen ihnen ausgespannten Dachhaut, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragbögen aus einer Anzahl von starren Bogenelementen (1, 18) bestehen, welche an ihren Stoßenden gelenkig aneinandergefügt sind, daß die durch die Stoßenden definierten Gelenkachsen sich senkrecht zur Bogenebene erstrecken und daß wenigstens ein mit seinen Enden gegen die Bogenfüße verspanntes Spannseil (7, 8, 20, 22, 23) den Bogenelementen eines Tragbogens entlang geführt ist und diese zusammenzieht.
2. Zeltbauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenelemente (1, 18) in Längsrichtung verlaufende Hohlräume (21) aufweisen und die Spannseile (7, 8, 22, 23) durch diese hindurchgeführt sind.
3. Zeltbauwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenelemente aus je zwei Rohren (3, 4) bestehen, die über sich senkrecht zur Bogenebene erstreckende Abstandhalter (5, 6) miteinander fest verbunden sind.
4. Zeltbauwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (3, 4) zu beiden Seiten eines Tragbogens je von einem eigenen Spannseil (7, 8) durchsetzt sind.

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ORIGINAL INSPECTED
5. Zeltbauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Ende eines Bogenelements eine Stützleiste und an dem anderen Ende eine Stützrinne angeordnet 1st.
6. Zeltbauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Ende eines Bogenelements ein zylindrisches Rohr (6) und am anderen Ende eine zylindrische Halbschale (5) senkrecht zur Bogenebene angeordnet ist, wobei der Außendurchmesser des Rohres etwa gleich dem Innendurchmesser der Halbschale ist.
7. Zeltbauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Bogenelementen je wenigstens ein formelastischer Körper (17, 25) eingefügt ist.
8. Zeltbauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der formelastische Körper ein länglicher Gummiblock (17) ist.
9. Zeltbauwerk nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rohre jeder Seite eines Tragbogens über eigene formelastische Körper (25) gegeneinander abstützen.

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10. Zeltbauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenelemente Über Gelenke mit zur Bogenebene senkrechten Achszapfen und mit angemessenem Spiel miteinander verbunden sind.
11. Zeltbauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenelemente (18) aus einem verhältnismäßig druckfesten Werkstoff mit geringem Raoimgewicht bestehen.
12. Zeltbauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Tragbogen an den Bogenfüäen in Lagerböcken (12) um die Bogensehne schwenkbar gelagert ist.

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