DE2800720A1

DE2800720A1 - Fachwerkkonstruktion im baukastensystem fuer gewoelbte abdeckungen

Info

Publication number: DE2800720A1
Application number: DE19782800720
Authority: DE
Inventors: Giovanni Simone
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-01-21
Filing date: 1978-01-09
Publication date: 1978-07-27
Also published as: FR2378145A1; ES466134A1; CH621595A5; IT1074802B; US4194327A; GB1596691A

Description

SIMONE Giovanni ■ Mailand (Italien)

FACHWERKKONSTRUKTION IM BAUKASTENSYSTEM FÜR GEWÖLBTE ABDECKUNGEN

Die vorliecrende Erfindung bezieht sich auf eine Fachwerkkonstruktion im Baukastensystem für gewölbte Abdeckungen.

Heute kennt man verschiedene Fachwerkkonstruktionen für den Bau von Wölbedächern, welche aus mehreren.netzartig angeordneten und an den Enden miteinander verbundenen Stäben bestehen.

Diese bekannten Konstruktionen weisen jedoch verschiedene Nachteile auf. So ist zum Beispiel der Aufbau mit gewissen Schwierigkeiten verbunden, und dazu werden oft Bau- und Stützgerüste benötigt.

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Für den Bau der heute üblichen Fachwerkkonstruktionen wird ausserdem eine erhebliche Menge Baumaterial benötigt, so dass diese Konstruktionen ziemlich schwer und teuer werden, und die einmal "fertiggestellte Konstruktion kann gewöhnlich nachträglich nicht mehr erweitert oder verkleinert werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer FachwerkJconstruktion für Wölbedächer, welche mit einem Minimum an Material einfach und schnell aufgebaut werden kann, «ich durch geringe Kosten und eine beachtliche Stabilität auszeichnet, und nachträglich je nach Bedarf leicht erweitert bzw. verkleinert werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst mit der erfindungsgemassen Fachwerkkonstruktion für Wölbedächer, welche gekennzeichnet ist durch eine Vielzahl von dreieckigen, im Baukastensystem miteinander kombinierbaren Traqwerken mit gekrümmtem Profil, deren netzförmige Schale aus starren dreieckigen und/oder rhombischen Maschen besteht, deren schräge stabförmige Elemente in spiralenförmig verlaufende, gekreuzte geodätische Linien eingeschrieben werden können, wobei die Tragwerke für den Bau von Wölbedächern mit viereckigem Grundriss zusammengesetzt werden können.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen vor allem darin, dass durch die Zusammensetzung von einzelnen Tragwerken bequem Dächer gebaut werden können, bei denen

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alle schrägen stabförmigen Elemente in spiralenförmig verlaufende geodätische Linien eingeschrieben sind, so dass mit dem kleinstmöglichen Materialaufwand eine beachtliche Stabilität erzielt wird.

Ein weiterer Vorteil'der Erfindung besteht in den vielseitigen Anwendungemöglichkeiten der Tragwerkbausteine, welche für den Bau von leichten und wirtschaftlichen Konstruktionen -jeder Art nach beliebigen architektonischen Entwürfen geeignet sind.

Einige bevorzugte Aueführungsformen werden nun mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines dreieckigen Trag-• werkbausteine für den Bau einer erfindungsgemässen Fachwerkkonstruktion;

Fig. 2 eine Vorderansicht des in Fig. 1 dargestellten Tragwerks;

Ficr. 3 eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten Tragwerks ; <

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des in den vorausgehenden Abbildungen dargestellten Tragwerks, welches mit Zugstäben für die Verstärkung versehen ist;

Fig. 5 eine Vorderansicht des in Fig. 4 dargestellten Tragwerks ;

Fig. 6 eine Seitenansicht des in Fig. 4 dargestellten Tragwerks ;

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Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines dreieckigen Tragwerkbausteins mit doppelter netzförmiger Schale für den Bau einer erfindungsgemässen Fachwerkkonstruktion;

Fig. 8 eine Seitenansicht des in Fig. 7 dargestellten Tragwerks ,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Fachwerkkonetruktion mit rechteckigem Grundriss;

Fig. 10 eine Aneicht im Grundriss einer anderen Ausführungsform der erflAdungsgemässen Fachwerkkonstruktion mit rechteckigem Grundriss;

Fig. 11 eine Seitenansicht der in Fig. 10 dargestellten Konstruktion;

Fig. 12 eine Vorderansicht der in Fig. 10 dargestellten Konstruktion;

Fig. 13 einen Querschnitt längs der Linie XIII-XIII in Fig. 10;

Fig. 14 eine Ansicht im Grundriss einer anderen Ausführungsform der erfindungsgernKssen Fachwerkkonstruktion mit rechteckigem Grundriss;

Fig. 15 eine Ansicht im Grundriss einer erfindunasgemässen Fachwerkkonstruktion mit quadratischem Grundriss;

Fig. 16 eine Ansicht im Aufriss der in Fig. 15 dargestellten Konstruktion.

in dem in den Ficr. 1, 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Tragwerkbaustein mit gekrümmtem Profil vorgesehen, welcher insgesamt mit 1 bezeichnet ist und dessen Umriss im wesentlichen die Form eines gleichseitigen Dreiecks mit einer geraden Seite 2 und zwei gekrümmten Seiten 3 und 4 aufweist.

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Bei der Verwendung wird die Seite 2 waagrecht angeordnet, während die Seiten 3 und 4 schräg zu liegen kommen.

Das Tragwerk 1 weist eine netzförmige Schale auf/ die aus identischen starren Maschen in Form eines gleichseitigen Dreiecks besteht. Die Maschen sind aus gleich langen, an den Enden miteinander verbundenen Stäben 5 gebildet, welche vorzugsweise aus Metallprofilen oder auch aus anderen beliebigen Werkstoffen bestehen.

Die Verbindung¹ zwischen den Stäben 5 wird mit Hilfe von Verbindungeelementen 6 hergestellt, welche vorzugsweise gemäss der am 17.5.1976 vom gleichen Anmelder eingereichten Patentanmeldung ausgebildet sind.

In dem in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Beispiel besteht das Tragwerk 1 insgesamt aus 9 dreieckigen Maschen (jede Seite besteht aus drei Stäben 5), aber offensichtlich können Tragwerke mit verschiedenen* Maschenzahlen gebildet werden, indem man zum Beispiel vier oder mehr Stäbe auf jeder Seite des Tragwerks versieht.

Bei der Verwendung sind die Stäbe 5 waagrecht angeordnet, während weitere Stäbe schräg liegen. Dieselben sind in spiralförmig verlaufende geodätische Linien mit konstanter Steigung eingeschrieben , da der senkrechte mittlere Querschnitt des Tragwerks 1 in einen Kreisbogen eingeschrieben werden kann.

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Vorzugsweise haben die Stäbe 5 auf den Seiten 2, 3, 4 des Tragwerks 1 einen grösseren Querschnitt als die inneren Stäbe, um die Stabilität der ganzen Konstruktion zu erhöhen,

Durch den Zusammenbau von mehreren Tragwerken 1 erhält man Fachwerkkonstruktionen mit quadratischem oder rechteckigem Grundriss.

Wenn man vier Tragwerke 1 derart zusammenbaut, dass ihre Spitzen oberhalb miteinander verbunden werden, erzielt man eine Tragkonstruktion mit quadratischem Querschnitt (die Grundfläche ist in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet).

Man erzielt dagegen eine Fachwerkkonstruktion mit rechteckigem Querschnitt durch den Zusammenbau von acht Tragwerken 1, siehe Fig. 9, wobei je ein Tragwerk auf den beiden Stirnseiten und je drei Tragwerke seitlich davon angeordnet werden. Die Seitenabschnitte bestehen dabei aus zwei Tragwerken 1 mit nach oben gekehrter Spitze sowie aus einem dritten Tragwerk 1 mit nach unten gekehrter Spitze. '

Durch die Verwendung von weiteren Tragwerken 1 kann die Konstruktion noch verlängert werden.

Die derart aufgebaute Konstruktion ist sehr leicht und kann ohne weiteres mit Hilfe von einfachen Hebemitteln aufgestellt werden. Die Abdeckung kann auf beliebige Art

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und Weise mit Hilfe von einfachen Bahnen oder starren Ausfachungen ausgeführt werden, welche an den verschiedenen Maschen angebracht werden.

An den Kanten können waagrechte Verbindungsstäbe montiert werden, die in Picf. '9 mit 7 bezeichnet sind.

Nach einer Variante kann das Tragwerk .nicht nur gekrümmte Seiten 3 und 4, sondern auch eine gekrümmte Grundseite 2 aufweisen.

Der senkrecht längs der Mittellinie liegende Querschnitt der Tragwerke 1 kann überdies in einen Viertelkreis eingeschrieben sein, so dass Tragkonstruktionen mit halbkreisförmigem Querschnitt wie in den Pia. 10 bis 16 gezeigt entstehen.

In den **ig. 10 bis 13 ist insbesondere eine Fachwerkkonstruktion mit rechteckigem Querschnitt dargestellt, welche aus acht Tragwerken 1a besteht, die ähnlich wie die Tragwerke 1 in der in Fig. 9 gezeigten Konstruktion miteinander kombiniert find. Oer senkrecht längs der Mittellinie verlaufende Querschnitt des Tragwerks 1a ist in einen Viertelkreia eingeschrieben und weist eine grössere Anzahl Maschen auf als das Tragwerk 1.

Ahnlich wie in der in Fig. 9 dargestellten Konstruktion bestehen die Seitenflächen der in den Fig. 10 bis 13 ge-

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zeigten Konstruktion je aus drei aneinandergereihten Tragwerken 1a.

Die derart aufgebaute Konstruktion (Fig. 13) weist einen halbkreisförmigen Querschnitt auf.

Fig. 14 zeigt eine Ansicht von oben einer Konstruktion mit rechteckigem Grundriss, deren Länge im Vergleich zu den in Fig. 10 bis 13 dargestellten Konstruktionen verkürzt ist durch die Beseitigung einiger Maschen aus den Seitenflächen.

In dem in Fig. 15 und 16 gezeigten Beispiel ist eine Konstruktion mit quadratischer Grundfläche vorgesehen, welche durch die Zusammenstellung von vier Tragwerken 1a mit viertelkreisförmigem Querschnitt längs der senkrechten Mittellinie erzielt worden ist. Die Tragwerke 1a sind derart zusammengebaut, dass ihre Spitzen oberhalb zusammentreffen. An den Kanten der Tragwerke werden waagrechte Verbindungsstäbe 7 angebracht (Fig. 10 bis 16), ähnlich wie in der in Fig. 9 dargestellten Konstruktion. An den Kanten können ausserdem zusätzliche gekreuzte Stäbe 7a montiert werden, falls eine grössere Versteifung notwendig ist (Fig. 10 bis 16)

Nach einer Variante kann das Netz dieser Tragwerke aus rhomboiden, anstatt aus dreieckigen Maschen bestehen; in diesem Fall werden waagrechte Stäbe 5 beseitigt.

Die verschiedenen Tragwerk-Bausteine können auch mit Ver-

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stärkungs-Zugstäben 8 versehen sein (Fig. 4 bis 6 und 10 bis 13). Diese Zugstäbe sind klar in Fig. 4 bis 6 erkenntlich, welche das in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigte Tragwerk darstellen, an dem solche Zugstäbe angebracht sind; dieselben sind hier in Senkrechtebenen angeordnet und verbinden die Verbindungselemente 6 von nebeneinanderliegenden Maschen. Auf diese Art und Weise erzielt man äusserst widerstandsfähige Tragwerke,

Um noch stärker« Konstruktionen zu erzielen, sind wie in Fig. 7 und 8 gezeigt Tragwerke mit doppelter netzförmiger Schale vorgesehen, welche folgendermassen aufgebaut sind: Parallel über das in Fig. 1, 2, 3 gezeigte Tragwerk wird ein zweites gleichartiges Tragwerk gelegt und mit Hilfe von an den Verbindungselementen 6 angebrachten Distänzstäben 9 damit verbunden .

Auch in diesem letatgenannten Fall können ähnlich wie in Fig. 4, 5 und 6 gezeigt Verstärkungs-Zugstäbe 8 angebracht werden.

Offensichtlich kann at{eh bei den Tragwerken mit doppelter netzförmiger Schale dl· Maschenzahl beliebig verändert werden. Ausserdejn besteht die Möglichkeit, Tragwerke mit drei oder mehr übereinander liegenden netzförmigen Schalen zu bilden.

Wie man aus der obigen Beschreibung sehen kann, ist die er- findungsgemüseβ Fachwerkkonstruktion gleichzeitig sehr leicht

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und kräftig und ermöglicht es, auf einfache Art und Weise Gebäude für jeden beliebigen Verwendungszweck aus einzelnen verhältnismässig kleinen, preisgünstigen Bauelementen herzustellen, welche leicht auf- und abgebaut sowie gehandhabt werden können, ohne dass spezielle Hilfsmittel oder ein grosser Aufwand an Arbeitskräften benötigt werden.

Die Belastungen werden auf sehr rationelle Art verteilt, insbesondere durch die Anordnung der schrägen Seiten der einzelnen Tragwerk-Bausteine 1/ 1a längs spiralförmig verlaufenden, sich kreuzenden geodätischen Linien, während die verschiedenen netzartigen Verbindungen imstande sind, bei doppelter Biegung die Belastungen zweckmässig von einer Verbindungsstelle 6 zur anderen zu übertragen.

Natürlich beschränkt eich die Erfinduna nicht auf die beschriebenen Ausführungebeispiele, sondern es sind zahlreiche Änderungen und Varianten möglich, ohne dadurch den Erfindungsbereich zu überschreiten.

Zum Beispiel kann die JTachwerkkonstruktion mit verschiedenen polygonalen Grundrissen ausgebildet werden.

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Claims

Patentansprüche

Γ 1.J Fachwerkkonstruktion im Baukastensystem für gewölbte Abdeckungen, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von dreieckigen, im Baukastensystem miteinander kombinierbaren Tragwerken (1, 1a) mit wekrümmtem Profil, deren netzförmige Schale aus starren dreieckigen und/oder rhombischen Maschen besteht, deren schräge stabförmige Elemente (5) in spiralenförmig verlaufende, einander kreuzende geodätische Linien eingeschrieben werden können, wobei die dreieckigen Tragwerke (1, 1a) für den Bau von gewölbten Abdeckunaen mit viereckigem Grundriss zusammengesetzt werden können.
2. Fachwerkkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes einzelne Tragwerk (1, 1a) einen Umriss in der Form eines im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks aufweist.
3. Fachwerkkonstruktion nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass jedes einzelne Tragwerk (1, 1a) eine gerade Seite (2) aufweist, welche bei der Montage waagrecht angeordnet wird, während die übrigen Seiten (3, 4) gekrümmt sind.
4. Fachwerkkonstruktion nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet., dass jedes einzelne Tragwerk (1, 1a) drei gekrümmte Seiten (2, 3, 4) aufweist.
5. Fachwerkkonstruktion nach einem oder mehreren der vorher-

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gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzwerk jedes einzelnen Tragwerks (1, 1a) aus gleichen Maschen in Form eines gleichseitigen Dreiecks besteht, wobei nach der Montage je eine Seite der Maschen waagrecht angeordnet ist, während die übrigen schräg verlaufenden Seiten in spiralenförmig verlaufende, einander kreuzende geodätische Linien eingeschrieben sind.
6. Fachwerkkonstruktion nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umriss jedes einzelnen Tragwerks (1, 1a) aus Stäben (5) gebildet ist, welche einen grösseren Querschnitt aufweisen als die Stäbe im Innern des Netzwerks.
7. Fachwerkkonstruktion nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Verstärkungs- Zugstäbe (8) vorgesehen sind, welche in Senkrechtebenen an geordnet sind und wenigstens einige 'Knotenpunkte (6) der Maschen miteinander verbinden.
8. Fachwerkkonstruktion nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes ein zelne Tragwerk (1, 1a) aus zwei netzförmigen, parallel in einem gewissen Abstand übereinanderliegenden Schalen besteht, welche mit Hilfe von Distanzelementen (9) miteinander verbunden sind.
9. Fachwerkkonstruktion nach einem oder mehreren der vorher-

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gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus vier Tragwerken (1a) aufgebaut ist, welche zu einem quadratischen Grundriss zusanunengesteilt sind, und deren Spitzen oberhalb miteinander verbunden sind.
10. Fachwerkkonstruktion nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen rechteckigen Grundriss, dessen küraere Seiten je von einem Traawerk (1a) gebildet sind, während die längeren Seiten ie aus mindestens zwei Tragwerken (1a) mit nach oben gekehrten Spitzen sowie aus mindestens einem Tragwerk (1a) mit nach unten gekehrter Spitze besteh-en.

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