DE2820341A1

DE2820341A1 - Demountable roof surface elements - have interlocking stems on equal sides for assembly round anchoring nodal piece

Info

Publication number: DE2820341A1
Application number: DE19782820341
Authority: DE
Inventors: Geb Vollmer Anette Kramer; Hans Ing Grad Vollmer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-05-10
Filing date: 1978-05-10
Publication date: 1979-11-15

Abstract

The set of building elements for erection a roofing unit is made up from congruent, polygonal, self-supporting basic elements, joined toether into a flat configuration. Each element (1) incorporates an angle (2) with equal sides (a). A stem piece (2, 3) of dimensions appropriate to the element's load bearing capacity is fitted along these. Adjacent basic elements are joined tightly together at the stem pieces and anchored to a nodul element, with reinforcing units (3) in their apexes. The nodul element may be overlapped by a cover, to prevent the basic elements from lifting off.

Description

Bauelementensatz zur Herstellung einer ÜberdachungSet of components for the production of a roof

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bauelementensatz zur Herstellung einer Überdachung aus kongruenten, vieleckigen und statisch selbsttragenden Grundelementen, die miteinander zu einem Flächengebilde verbunden sind.The present invention relates to a kit for manufacture a canopy made of congruent, polygonal and statically self-supporting basic elements, which are connected to one another to form a flat structure.

Mit der DT - PS 1 183 221 ist ein selbsttragendes, rechteckiges Bauelement für Dach-, Decken- und Wandkonstruktionen bekannt geworden, mit dem durch Verspannen mehrerer Einheiten ein mehr oder weniger großer Dachverband für Baracken und Hallen hergestellt werden kann. Diese kassettenförmigen Elemente sind zwar auch demontierbar, infolge ihres hohen Gewichts und ihrer Größe benötigt man hierfür und auch für die Montage jedoch Hebezeuge. Aus diesem Grunde sind mit diesen Bauelementen erstellte Bauten nur für lang andauerndes Stehenbleiben an einem Ort rationell verwendbar.The DT - PS 1 183 221 is a self - supporting, rectangular building element became known for roof, ceiling and wall constructions, with the bracing several units a more or less large umbrella organization for barracks and halls can be produced. These cassette-shaped elements can also be dismantled, due to their high weight and size, you need this and also for the However, assembly hoists. For this reason these components are used Buildings can only be used rationally for long periods of standing in one place.

Für die Lagerhaltung dieser bekannten Bauelemente ist es ferner nachteilig, daß der Rand der Kassette über den ganzen Umfang gleich hoch ist. Somit können diese Elemente nicht ineinander geschachtelt werden und benötigen daher einen größeren Lagerraum. Ferner können die Rechteckelemente auch nicht für einen freitragenden, schirmartigen Dachverband verwendet werden.For the storage of these known components, it is also disadvantageous that the edge of the cassette is the same height over the entire circumference. Thus, these Elements cannot be nested inside each other and therefore need a larger one Storage room. Furthermore, the rectangular elements not even for one self-supporting, umbrella-like roof structure can be used.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines dauerhaften und selbsttragenden Bauelements, das leicht handhabungsfähig und so gestaltet ist, daß mehrere Elemente mit wenigen Handgriffen schnell zu einem Dachverband montiert und demontiert werden können.The object of the present invention is to create a permanent and self-supporting structural element that is easy to handle and designed in such a way that that several elements can be quickly assembled to form a roof structure in just a few simple steps and can be dismantled.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedes Grundelement einen Winkel mit gleichen Schenkeln aufweist, längs denen je ein auf die Tragfähigkeit des Grundelements bemessener Steg angebracht ist und benachbarte Grundelemente an den Stegen dicht miteinander verbunden und mit in den Scheitelpunkten angebrachten Verstärkungen an einem Knotenelement verankert sind. Diese gegenüber dem Scheitelpunkt offenen Kassetten sind äusserst einfach zu handhaben und können ohne Hohlraumbildung ineinander geschachtelt gelagert werden. Besonders vorteilhaft ist es, das Grundelement als selbsttragende Schale auszubilden, wobei die die Tragkraft bewirkenden Stege als Kragarme gleicher Festigkeit bemessen sind, und am Rand zwischen den freien Enden der tragenden Stege ein Steg mit konstanter Höhe in entgegengesetzter Richtung zu jenen angeordnet ist. Hierbei ergibt sich der geringstmögliche Aufwand an tragendem Material und der Steg mit konstanter Höhe bewirkt eine größere Beulfestigkeit der Ausfachungsfläche.This object is achieved according to the invention in that each basic element has an angle with the same legs, along which each one on the load capacity of the base element sized web is attached and adjacent base elements the webs tightly connected to each other and attached to the vertices Reinforcements are anchored to a node element. This opposite the vertex open cassettes are extremely easy to handle and can be used without cavitation stored nested inside each other. It is particularly advantageous if the base element to be designed as a self-supporting shell, the webs causing the load-bearing capacity are dimensioned as cantilever arms of the same strength, and at the edge between the free ones Ends of the supporting webs a web of constant height in the opposite direction is arranged to those. This results in the least possible load-bearing effort Material and the web with constant height causes a greater dent resistance of the Infill area.

Diese im Grundriß vorzugsweise als gleichseitige Dreiecke ausgebildeten Grundelemente, deren Ausfachungsfläche zweckmäßig zur Horizontalen bzw. zur Achse des Knotenstücks geneigt ist, ermöglichen dank zahlreicher Kombinationsmöglichkeiten die vielfältigsten Anwendungen.These preferably designed as equilateral triangles in plan Basic elements whose infill surface is appropriate to the horizontal or to the axis of the junction piece is inclined, thanks to numerous possible combinations the most diverse applications.

Die einfachste Kombination mit drei Grundelementen kann als Vordach zum Schutz von IIauseingängen verwendet werden.The simplest combination with three basic elements can be used as a canopy can be used to protect external inputs.

Die Kombination von sechs Elementen zu einer vollständigen Wabe (Modul), die von einer am Knotenelement angreifenden Stütze getragen wird, kann als Wetterschirm zum Schutz gegen Niederschläge und Sonne in Gärten, Parks, für Unterstände an Haltestellen öffentlicher Verkehrsmittel und ähnlichen Anlagen verwendet werden. Der zusätzliche Anbau einiger Seitemçände gestattet den Ausbau eines solchen Schirms zu einer Laube bzw. einem Pavillon.The combination of six elements into a complete honeycomb (module), which is carried by a support engaging the node element can be used as a weather screen for protection against precipitation and sun in gardens, parks, for shelters at bus stops public transport and similar facilities. The additional Adding a few side walls allows such a screen to be converted into an arbor or a pavilion.

Schließlich kann der überdachte 12aum über seinen ganzen Umfang von Seitenwänden umschlossen sein, so daß ein Baukörper mit total geschlossenem Innenraum entsteht, der nun durch Innenwände für den jeweiligen Verwendungszweck beliebig eingeteilt werden kann, wie später noch an einigen Ausführungsbeispielen gezeigt werden wird. Man kann also einige wenige Größen der Grundelemente festlegen und diese in Großserien billig herstellen und auf Lager halten.Finally, the covered space can be covered over its entire circumference by Side walls be enclosed, so that a building with a completely closed interior arises, which can now be used in any way thanks to interior walls for the respective purpose can be divided, as shown later in some exemplary embodiments will be. So you can specify a few sizes of the basic elements and produce these cheaply in large series and keep them in stock.

Ein wesentlicher Vorteil von Bauwerken mit Uberdachungen nach der Erfindung ist ihre leichte und schnelle Montier-und Demontierbarkeit. Sie können somit auf Volksfesten, Jahrmärkten, Messen und dgl. schnell aufgebaut und nach deren Beendigung wieder abgebaut und an den nächsten Einsatzort transportiert werden. Bei Verwendung fester Werkstoffe auch für die Seiten- bzw. Außenwände bieten sie auch eine größere Sicherheit gegen Einbrüche gegenüber vergleichbaren bekannten Zelt- oder IIolzkonstruktionen.A major advantage of structures with roofing according to the Invention is their easy and quick assembly and disassembly. You can thus built up quickly at folk festivals, fairs, fairs and the like and after them Completion dismantled again and transported to the next place of use. When using solid materials for the side or outer walls, they offer also greater security against break-ins compared to comparable known ones Tent or wooden structures.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung an IIand von skizzenhaften zeichnerischen Darstellungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen in Fig.1 ein im Grundriß als gleichseitiges Dreieck ausgebildetes Grundelement in der Perspektive, Fig.2 eine schirmartige Sechserwabe mit einer zentralen Stütze im Grundriß, Fig.3 einen Schnitt längs Linie III + III der Fig.2 im größeren Maßstabe, Fig.4 einen Schnitt längs Linie IV + IV der Fig.3 durch die Verbindung benachbarter tragender Stege, Fig.5 die Überdachung eines Hauseinganges im Grundriß, Fig.6 einen Kiosk mit einer diagonalen und drei peripheren Außenwänden, Fig.7 eine Post-Service-Station mit drei Telefonzellen, Fig.8 den Zusammenschluß mehrerer Sechser-lWaben (Moduln) für eine größere Überdachung und Fig.9 die Ansicht auf mehrere schirmartige Überdachungen mit unterschiedlichen Höhen und mit Standstreben.In the following some exemplary embodiments of the invention are presented to IIand of sketchy graphic representations explained. The painting show in Figure 1 a basic element designed as an equilateral triangle in plan in perspective, Fig.2 an umbrella-like six honeycomb with a central support in plan, Figure 3 is a section along line III + III of Figure 2 on a larger scale, FIG. 4 shows a section along line IV + IV of FIG. 3 through the connection of adjacent ones supporting webs, Figure 5 the roofing of a house entrance in plan, Figure 6 a Kiosk with one diagonal and three peripheral outer walls, Fig. 7 a post service station with three telephone booths, Fig. 8 the connection of several six-part cells (modules) for a larger canopy and Fig. 9 the view of several umbrella-like canopies with different heights and with struts.

In allen Ausführungsbeispielen weist das Grundelement 1 der oberdachung einen Winkel alpha mit gleichen Schenkeln auf, längs denen je ein auf die Tragfähigkeit des Grundelements i bemessener Steg 2, 3 angebracht ist. Im Scheitel des Winlçels alpha ist das Grundelement zum Zwecke der V-erankerung mit dem Knotenelement 4 mit einer Verstärkung 5 versehen.In all the exemplary embodiments, the basic element 1 has the roofing an angle alpha with the same legs, along which one each on the load-bearing capacity of the base element i dimensioned web 2, 3 is attached. At the top of the Winlçel alpha is the basic element for the purpose of anchoring with the node element 4 with a reinforcement 5 is provided.

Die Ausfachungs- oder Dachfläche des Grundelements 1 ist mit 6 bezeichnet. Sie liegt zur Achse des Knotenelements 4 in einem Winkel kleiner als 90 Grad, so daß keine Wasseransammlungen entstehen können, und an ihrer freien Kante b ist in entgegengesetzter Richtung zu den tragenden Stegen 2, 3 ein Steg 7 mit konstanter Höhe angebracht, der die Beulfestigkeit der Dachfläche 6 erhöht. Am freien Rand dieses Steges 7 ist wiederum ein kleines U-Profil 7a angeformt, das einerseits als Randverstärkung und andererseits zum schnellen Einhängen von nicht dargestellten Außenwänden dient, wobei diese jedoch die Schale nicht zusätzlich belasten. Das ganze Grundelement 1 ist somit als selbsttragende Schale ausgebildet, wobei die tragenden Stege als Kragträger gleicher Festigkeit bemessen sind, um Material und Gewicht einzusparen.The infill or roof surface of the base element 1 is denoted by 6. It is at an angle of less than 90 degrees to the axis of the node element 4, see above that no water can accumulate, and at its free edge b is in opposite direction to the supporting webs 2, 3 a web 7 with constant Height attached, which increases the buckling strength of the roof surface 6. At the free edge this web 7 is in turn formed a small U-profile 7a, on the one hand as Edge reinforcement and on the other hand for quick hanging of not shown Outer walls is used, but these do not put additional strain on the shell. That whole base element 1 is thus designed as a self-supporting shell, the supporting webs are dimensioned as cantilever beams of the same strength to material and Save weight.

Wie aus Fig.4 ersichtlich, sind an den freien Rändern der tragenden Stege 2, 3 schmale Stege 8a, 8b angewinkelt, die die Beulfestigkeit der tragenden Stege erhöhen und zugleich zur Verbindung zweier benachbarter Grundelemente la, lb usw. dienen. Dies geschieht in der Weise, daß in den Spalt zwischen den Stegen 2a, 3b und über die Stege 8a, 8b eine C-förmige Schiene 10 mit dem Mittelsteg 9 geschoben wird, die aus Leichtmetall oder einem wetterfesten Kunststoff mit ausreichender Härte besteht.As can be seen from Figure 4, are on the free edges of the load-bearing Web 2, 3 narrow webs 8a, 8b angled, the buckling resistance of the load-bearing Increase webs and at the same time to connect two adjacent basic elements la, lb etc. serve. This is done in such a way that in the gap between the webs 2a, 3b and, via the webs 8a, 8b, a C-shaped rail 10 with the central web 9 that is made of light metal or a weatherproof plastic with sufficient There is hardship.

Wie Fig.3 zeigt, besteht das Knotenelement 4 in diesem Ausführungsbeispiel aus einem relativ kurzen Rohrstück, in das am oberen Ende und nahe dem unteren Ende über den Umfang verteilt je sechs Schlitze il, 12 eingearbeitet sind, in welche nach Art einer Bajonettverbindung an den Verstärkungen 5 der Grundelemente la bis f angebrachte, nicht dargestellte Halteglieder (Haken, Bolzen und dgl.) eingreifen. Mit Hilfe des Deckels 13 sind die Grundelemente ia bis f am Knotenelement 4 gegen Lösen, insbesondere gegen Abheben durch Sog von oben bzw. Winddruck von unten, gesichert.As Figure 3 shows, there is the node element 4 in this embodiment from a relatively short piece of pipe, into the upper end and near the lower end Distributed over the circumference, six slots 11, 12 are incorporated into which in the manner of a bayonet connection on the reinforcements 5 of the basic elements la to f attached, not shown retaining members (hooks, bolts and the like.) Engage. With the help of the cover 13 are the basic elements ia to f on the node element 4 against loosening, in particular against lifting by suction from above or wind pressure from down, secured.

Mehrere zu einem Dachverband zusammengesetzte Grundelemente la bis f werden - entsprechend Fig.3 - von einer am Knotenelement 4 angreifenden zentralen Stütze 14 oder, bei Anordnung einer ausreichenden Anzahl von in Fig.6 mit gestrichelten Linien angedeuteten äußeren Begrenzungswänden 15, von diesen getragen. Zur Erzielung der statischen Standfestigkeit ist bei der Ausführung nach Fig.3 ein Gewichtskörper 16 in Form eines in den Baugrund eingelassenen Betonklotzes vorgesehen. Dieser kann aber auch als Sockel unmittelbar auf den Boden gestellt werden. Als Gewichtskörper können aber auch mit schweren schütt- bzw.Several basic elements la bis combined to form an umbrella structure f are - according to FIG. 3 - from a central one acting on the node element 4 Support 14 or, if a sufficient number is arranged, with dashed lines in FIG Lines indicated outer boundary walls 15, carried by these. To achieve the static stability is a weight in the embodiment according to Fig. 3 16 provided in the form of a concrete block embedded in the building site. This can but can also be placed directly on the floor as a base. As a weight body but can also be used with heavy bulk or

fließfähigen Stoffen gefüllte Behälter verwendet werden, die zugleich zur Aufnahme von Zierpflanzen oder einer Tischplatte dienen können.Containers filled with flowable substances are used, which at the same time can be used to hold ornamental plants or a table top.

Sofern - beispielsweise bei einem Kiosk oder einer Sanitärzelle - ein Fußboden erforderlich ist, werden am Fuße der Stütze 14 zur Erzielung der Standfestigkeit horizontale, d.h. rechtwinklig zur Säule angeordnete Standstreben 19 befestigt, die zugleich als Fußbodenlager dienen (Fig.9).If - for example in a kiosk or a sanitary cell - a floor is required, are at the foot of the support 14 to achieve stability horizontal struts 19, i.e. at right angles to the column, are attached, which also serve as floor bearings (Fig. 9).

Als Material für die Grundelemente sind alle leicht formbaren bzw. verformbaren, flächenbildenden Werkstoffe geeignet, z.B. Aluminium- oder Stahlblech, das kunststoffbeschichtet, lackiert oder eloxiert bzw. verzinkt ist, oder Plastwerkstoffe, insbesondere faserverstärkte Kunststoffe, oder verformbare Glaswerkstoffe (z.B. Plexiglas) oder auch Asbestzement-Werkstoffe. Mit unterschiedlicher Farbgebung verschiedener Grundelemente und Ornamenten werden zusätzlich ästhetische Effekte erzielt.The material for the basic elements is all easily malleable or deformable, surface-forming materials, e.g. aluminum or sheet steel, that is plastic-coated, lacquered or anodized or galvanized, or plastic materials, in particular fiber-reinforced plastics, or deformable glass materials (e.g. Plexiglas) or asbestos cement materials. With different coloring different Basic elements and ornaments are also used to create aesthetic effects.

Fig.5 zeigt die einfachste Anordnung von drei Grundelementen 1a bis c für ein Vordach an einem Haus eingang.5 shows the simplest arrangement of three basic elements 1a to c for a canopy on a house entrance.

In der Ausführung nach Fig.6 sind sechs Grundelemente 1a bis f zu einer kompletten Wabe (Modul) zusammengesetzt. Der Raum unter diesem Dach ist hier durch drei Begrenzungswände 15 am Umfang und eine Diagonalwand mit den Verkaufstresen unterteilt, so daß ein vollständig geschlossener Ladenraum 17 und ein offener, aber überdachter äuferraum 18 gebildet ist.In the embodiment according to FIG. 6 there are six basic elements 1a to f composed of a complete honeycomb (module). The room under that roof is here by three boundary walls 15 on the circumference and a diagonal wall with the sales counter divided so that a completely closed shop space 17 and an open, but roofed runner room 18 is formed.

Für die Post-Service-Station nach Fig. 7 wird der geschlossene Raum 17 mittels zweier radialer Trennwände in drei Telefonzellen mit Türen in den äußeren Begrenzungswänden unterteilt, und an der Diagonalwand werden Briefkasten, Briefmarken- und Geldwechsel-Automaten angebracht. In analoger Anordnung können WC's,Umkleideräume mit Duschkabinen für Freibadestrände, Sanitärräume usw. ausgebildet sein.For the post service station according to FIG. 7, the closed space 17 by means of two radial partitions in three telephone booths with doors in the outer ones Dividing walls, and on the diagonal wall, letter boxes, postage stamps and money changing machines attached. Toilets and changing rooms can be arranged in the same way be designed with shower cubicles for swimming pools, sanitary rooms, etc.

Diese Anordnung ist keinesfalls auf die Diagonalwand beschränkt, sondern es kann der Innenraum beliebig verändert und bei Anordnung von sechs Begrenzungswänden am Umfang auf maximale Größe erweitert werden. Zu beachten ist dabei, daß die Rahmen der Begrenzungs- und Trennwände alle die gleichen äußeren Abmessungen haben und daher für die Einrichtung einer Großserienfertigung sehr gut geeignet sind.This arrangement is by no means limited to the diagonal wall, but the interior can be changed as desired and with the arrangement of six boundary walls can be expanded to the maximum size. It should be noted that the frame the boundary and partition walls all have the same external dimensions and are therefore very suitable for setting up a large-scale production.

Solche Moduln können nun auch zur Erstellung größerer Baukörper, z.B. für Cafes, Restaurants, Großraumbüros, Wochenendhäuser, Ferienwohnungen und dgl. verwendet werden. Ein Beispiel hierfür zeigt Fig.8 mit den Moduln 20, 21, 22, von denen einzelne auch in unterschiedlichen Höhen angeordnet sein können, wie Fig.9 zeigt. Auch dieser Baukörper kann durch Hinzufügen weiterer Moduln, sei es um das Modul 20 herum oder zur Verlängerung des Baukörpers an das Modul 21 bzw. 22 anschließend, beliebig erweitert werden. Um die Ansammlung von Regenwasser an benachbarten Moduln zu verhindern, werden diese zwecks Anbringung von Wasserablaufrinnen 23 in einem geringen Abstand zueinander aufgestellt.Such modules can now also be used to create larger structures, e.g. for cafes, restaurants, open-plan offices, weekend houses, holiday apartments and the like. be used. An example of this is shown in FIG. 8 with the modules 20, 21, 22 of which individual also in different Be arranged heights can, as Fig.9 shows. This structure can also be expanded by adding further modules, be it around module 20 or to extend the structure to module 21 or 22 can then be expanded as required. To the accumulation of rainwater To prevent neighboring modules, these are used for the purpose of attaching water drainage channels 23 set up at a small distance from each other.

Da diese Moduln, besonders in Leichtmetallbauweise, nur ein relativ geringes Gewicht haben, trotzdem aber durci1-aus stabil sind und jederzeit schnell demontiert werden können, sind sie auch für die Überdachung Icünstlicher, z.B. schwimmender Inseln für Sport, Spiel und Erholung sehr gut geeignet. Für diesen Zweck werden sie lediglich auf den am Seegrund verankerten Schwinimkörpern befestigt.Since these modules, especially in light metal construction, are only a relative have a low weight, but are nevertheless stable and fast at all times can be dismantled, they are also more artificial for roofing, e.g. floating Islands are very suitable for sports, games and relaxation. Be for this purpose they are simply attached to the floating bodies anchored to the bottom of the lake.

Claims

Claims 0 Set of components for II creation of a canopy of congruent, polygonal and statically self-supporting basic elements that are connected to each other are connected to form a flat structure, characterized in that each basic element (1) has an angle (alpha) with the same legs (a), along which one each A web (2, 3) dimensioned for the load-bearing capacity of the basic element (1) is attached, and adjacent basic elements (la to f) on the webs (2a, 3b) close to one another connected and attached to the vertices reinforcements (5) on one Node element (4) are anchored.

2. Set of components according to claim 1, characterized in that the basic element (i) is designed as a self-supporting shell, the main The webs (2, 3) which effect the load-bearing capacity are dimensioned as cantilever beams of the same strength are, and that at the edge between the free ends of the supporting webs (2, 3) Web (7) is arranged with constant height in the opposite direction to those.

3. Set of components according to claim 1 or 2, characterized in that that the supporting webs (2, 3) each have a narrow angled at their free edges Have web (8a, b), which increases its buckling resistance and after pushing a two adjacent bars (8a, 8b) overlapping rails (e.g. C-rail 10) for connection neighboring basic elements (via, Ib).

4. Set of components according to one of claims 1 to 3, characterized gekennzeiclmet, that the basic elements (1) on the node element (4) by means of a plug connection (e.g.

Bayonet connection) are anchored.

5. I3auelementsatz, according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the base elements (la to f) anchored on the node element (4) with an over this gripping cover (13) are secured against lifting.

6. Set of components according to claim 5, characterized in that the Lid (13) is provided with a locking device with which it is hung after hanging the basic elements can be tightened and locked from below.

7. Set of components according to claim 6, characterized in that several Basic elements (1) assembled to form an umbrella structure, one on the junction element (4) attacking support (14) are supported.

8. Set of components according to claim 6, characterized in that at Arrangement of boundary walls (ins) this in place of the central support the load-bearing function for the roof.

9. Set of components according to claim 7, characterized in that for A gel straightening body is used to achieve static stability at the foot of the supporting support (14) (16) is attached (Fig. 3).

10. permanent element set according to claim 7, characterized in that to achieve stability at the foot of the load-bearing support (14), horizontal struts (19) are attached, which also serve as floor bearings to serve.

11. Set of components according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the base element (1) is made of easily malleable or deformable surface-forming, solid materials.

12. Set of components according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that six basic elements consisting of equilateral triangles (la to f) are assembled to form a honeycomb (module), with the one below Space through outer boundary walls (15) and inner partitions with uniform Frame dimensions can be divided as required.

13. Set of components according to claim 12, characterized in that several modules (20, 21, 22) are combined to form a larger umbrella structure, with between the edges of adjacent basic elements, spaces to accommodate water drainage channels (23) are arranged.