DE2844152A1

DE2844152A1 - Verfahren zur herstellung einer einen raum umschliessenden, mit einer membran bedeckten konstruktion und nach dem verfahren hergestellte raumumhuellung mit gespannter membran

Info

Publication number: DE2844152A1
Application number: DE2844152A
Authority: DE
Inventors: Philip D Sprung
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-10-10
Filing date: 1978-10-10
Publication date: 1980-04-24
Also published as: DE2844152C2

Description

Verfahren zur Herstellung einer einen Raum umschließenden, mit einer Membran bedeckten Konstruktion und nach dem Verfahren hergestellte Raumumhüllung mit gespannter Membran

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer einen Raum umschließenden, mit einer Membran bedeckten Konstruktion und eine nach diesem Verfahren hergestellte Raumumhüllung mit gespannter Membran. Die Erfindung ist eine Verbesserung der eigenen CA-PS 937 479.

Zur Befriedigung des Bedarfs an einer leicht aufgerichteten preisgünstigen Raumumhüllung wurden verschiedene Arten von zeltähnlichen Konstruktionen, sowohl luftdruck- als auch rahmengetragen, entwickelt, die die verschiedenen Wünsche in gewissem Ausmaß befriedigten. Aus einer weitgehenden Erfahrung in der Herstellung von Raumumhüllungen in vielen Teilen der Welt für überfüllte städtische bis zu verhältnismäßig unzugänglichen Hinterlandbereichen und von äquatorialen bis zu arktischen Klimazonen hat der Anmelder den zufrieden-

030017/019?

stellendsten, preisgünstigsten, am leichtesten zu transportierenden, aufzurichtenden und abzubauenden Schutzraum mit freier Spannweite gefunden, der den ünberechenbarkeiten einer rauhen Umgebung widerstehen kann und eine von einer Konstruktion getragene Umhüllung mit einer gespannten Membran ist.

Eine Aufgabe der Erfindung ist demnach die Schaffung eines Schutzraums in einem leicht zur Verfügung stehenden Bereich von Breiten und gewünschter Längen durch Hinzufügung von Bauelement- oder Feldlängen in kleinen, leichten und leicht zu transportierenden Bestandteilen.

Eine weitere Aufgabe ist die Schaffung eines einen Raum umschließenden Schutzraums, der von ungelernten Arbeitern unter Verwendung von Schrauben- und Mutterverbindungen schnell aufgerichtet und abgebaut werden kann.

Ein weiteres Ziel ist die Schaffung einer solchen Raumumhüllung mit einer tragenden Konstruktion -aus im Abstand angeordneten bogenförmigen Rahmenteilen mit einer aus Stoffbahnen bestehenden Membranabdeckung, die durch gesteuertes Spreizen der Rahmenteile bis zu einer gleichmäßigen Spannung gestreckt wird, wodurch die Größe der tragbaren Umgebungsbelastungen, etwa Wind und Schnee, und die Gesamtfestigkeit sowie Stabilität des Gebäudes erhöht werden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Schutzraums mit einer Membranabdeckung aus waagerecht verstärkten Stoffbahnen, die alle unter einer gleichmäßigen Spannung stehen, die in Richtung der Stoffverstärkung ausgeübt wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer von einer Konstruktion getragenen Raumumhüllung mit gespannter Membran, wobei die Stoffabdeckung durch das gesteuerte Spreizen der im Abstand angeordneten, bogenförmigen

030017/0197

Rahmenteile der Tragkonstruktion mit einer gleichmäßigen gegebenen Spannung gestreckt wird, wobei die Füße der Tragkonstruktion frei sind zur Verschiebung oder zum Schwimmen während des den Stoff spannenden Spreizens und wobei jeder Fuß seine eigene ausgleichende und stabilisierende Stellung frei finden kann.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer RauiTiumhüllung mit gespannter Membran von der Art und für den beschriebenen Zweck mit einer Tragkonstruktion, die eine Vielzahl von im Abstand angeordneten Rahmenteilen enthält, die an einzeln verschiebbaren lasttragenden Fußunterlagen befestigt sind, die nach dem Spreizen der Rahmenteile zur Spannung der Membran und wenn sie ihre eigenen jeweiligen Auflage- oder Ruheorte gefunden haben, gegen unzulässige Bewegung befestigt werden können.

Diese Aufgaben v/erden gemäß dem Verfahren nach der Erfindung erreicht durch Aufrichten einer Vielzahl von querverlaufenden, in Längsrichtung im Abstand angeordneten,bogenförmigen Rahmenteilen, wobei jeder Bogenfuß auf einer gesonderten Unterlage befestigt ist, die in beliebiger Richtung auf deir. Boden frei verschiebbar ist, durch Befestigen einer langgestreckten Stoffbahn an ihren gegenüberliegenden Kanten in losem Zustand zwischen jedem Paar von benachbarten Rahrcenteilen, durch aufeinanderfolgendes waagerechtes Spreizen jedes Paars von euren Stoff verbundenen Rahmenteilen in durch Abstände voneinander getrennten Niveaus und in Längsrichtung der Konstruktion durch eine belastungsgeregelte Kraftwinde, bis die zwischenliegende Stoffbahn über ihre ganze Länge eine gegebene gleichmäßige Spannung erreicht, wobei sich die Unterlagen in Abhängigkeit von der Spreizwirkung in beliebiger Richtung auf dem Boden frei verschieben können, und durch Befestigen jedes Paars von Rahmenteilen im gespreizten Zustand bei gleichmäßiger Stoffspannung.

030017/019?

Diese Aufgaben werden ferner nach der Erfindung bei einer Raurcumhüllung mit gespannter Membran erreicht durch eine Tragkonstruktion mit einer Vielzahl von in Querrichtung verlaufenden, in Längsrichtung im Abstand angeordneten bogenförmigen Rahmenteilen, durch eine waagerechte lasttragende Unterlage, die unter jedem Fuß eines Rahmenteils angeordnet und hiermit verbunden ist und in beliebiger Richtung auf dem Boden frei verschiebbar ist, durch eine zwischen jedem benachbarten Paar von Rahmenteilen angeordnete langgestreckte Stoffbahn, die mit ihren gegenüberliegenden Kanten mit dem jeweiligen Paar von Rahmenteilen verbunden und quer über ihre ganze Länge mit einer gleichmäßigen gegebenen Belastung im Bereich von 0,5 - 9060 kg gestreckt ist, durch zwischen jedem Paar von beweglichen Rahmenteilen angeordnete Spreizvorrichtungen, die in verschiedenen Niveaus im Abstand verteilt und in verlängerter Stellung befestigt sind zur Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen gegebenen Spannung, und durch Bodenanker, die jede einzelne Unterlage gegen unzulässige Bewegung befestigen, nachdem alle Rahmenteile der Tragkonstruktion bei der Spannung der Stoffbahn auseinandergespreizt sind mit resultierender, sich addierender Längsausdehnung der Konstruktion und nachdem die Unterlage bei normalisierter Belastung an der Konstruktion ihren eigenen Auflageort gefunden hat.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht einer Ausführungsform der Erfindung, deren Stoffmembran nur auf dem mittleren Abschnitt angebracht ist;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Erfindung;

Fig. 3 eine Endansicht der Erfindung;

Fig. 4 eine vergrößerte Schrägansicht eines zusammengebauten

0300 17/0 197

Paares von Rahmenteilen, die eine Unterbaueinheit oder ein Feld bilden;

Fig. 5 einen weiter vergrößerten Schnitt durch ein bogenförmiges Rahmenteil;

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Teils einer verstärkten Stoffbahn;

Fig. 7 einen vergrößerten Schnitt 7-7 von Fig. 6;

Fig. 8 eine Schrägansicht eines auf seiner verschiebbaren Bodenunterlage befestigten Bogenfußes.

Die Ausführungsform der Erfindung liegt gemäß Fig. 1 bis 4 in Form einer Konstruktion mit freier oder offener Stützweite vor mit parallelen Seiten 4 und fächerförmigen halbkreisförmigen Enden 5. Der Rahmen besteht grundsätzlich aus einer Vielzahl von bogenförmigen Rahmenteilen 6, die aufrecht stehend in gegenseitigem Abstand über die Längserstreckung des Gebäudes angeordnet sind, wobei jedes Rahmenteil quer zur Längsachse des Gebäudes verläuft. Die Rahmenteile 6 sind in genormten Breiten von 9,14; 12,19; 15,24 und 18,28 m verfügbar, wobei auf Kundenwunsch Spannweiten von 36,58 m in derselben grundlegenden Geometrie hergestellt werden. Bogenteile mit genormter Spannweite haben die Höhe von etwa der halben Breite und werden ormalerweise in einheitlichen Abständen von 3,04 m zusammengebaut, wobei einheitliche Abstände von 4,57 m für besonders große Stützweiten empfohlen werden. An jedem halbkreisförmigen Ende der Konstruktion ist ein Fächer von in Umfangsrichtung in Abständen angeordneten Halbbögen 6a' in radialer Form angeordnet, die am Scheitel des jeweils am Ende angeordneten, regulären Bogenteils 6 zusammenlaufen .

0 3 0 0 17/0137

Verlängerbare Spreizstäbe 7 sind waagerecht zwischen jedem Paar benachbarter Rahmenteile 6 und/oder 6a an gewählten im Abstand angeordneten Niveaus eingebaut. Der Fuß jedes bogenförmigen Rahmenteils ist auf einer waagerechten lastauf nehmenden Unterlage 8 befestigt, die bei der Errichtung des tragenden Rahmens sich in beliebiger Richtung auf dem Boden frei verschieben kann.

Die Membranabdeckung für diese Rahmenkonstruktion enthält eine Vielzahl von langgestreckten Stoffbahnen 9, von denen sich jede zwischen einem einzelnen Paar von benachbarten Bogenförmigen Rahmenteilen 6 und/oder 6a erstreckt. Die Konstruktion dieser Stoffbahnen 9 und das Verfahren zur Befestigung ihrer Längskanten an den Rahmenteilen ist in Fig. 5, 6 und 7 gezeigt.

Aufgrund des Bedarfs an diesen großen Raumumhüllungen mit gespannter Membran wurde die besondere Aufmerksamkeit der Stoffabdichtung gewidmet. Die Leinwand oder das Grundmaterial der Stoffbahn 9 beteht aus einem speziellen undurchlässigen Material, etwa PVC-beschichtetes Nylon, Polyester, Glasfaser, Polytetrafluoräthylen, Polyamid und Polypropylen oder dergleichen mit den folgenden Eigenschaften: widerstandsfähig gegen Feuchtigkeit, Schimmel, Insekten und derartige Faktoren, durchscheinend, behandelt auf Widerstandsfähigkeit gegen extreme Temperaturänderungen und zur Verhinderung von Schäden durch Sonnenlicht, feuerhemmend und selbstlöschend. Zur maximalen Festigkeit der Gesamtkonstruktion, die Schnee- und

Windbelastungen bis zu 292 kg/m und 225 km/h widersteht, muß jede sich zwischen einem benachbarten Paar von Rahmenteilen erstreckende Stoffbahn die gesamte Spannungsbelastung einer pneumatischen 10 t-Winde aushalten, wenn das benachbarte Paar von Rahmenteilen gespreizt wird. Die Bruchlast des Stoffs

beträgt über 42 kg/cm" für Kette und Schuß, während ihre Reißfestigkeit bis zu 83,8 kg an Kette und Schuß beträgt. 2ur Erfüllung dieser genauen Erfordernisse besteht die Stoff-

030017/0197

bahn 9 aus einer Anzahl von verhältnismäßig kurzen Stoffteilen 9a, 9b usw., die durch überdeckte querverlaufende Verbindungen 10a, 10b usw. miteinander verbunden sind, wobei die Überdeckung etwa 38 mm beträgt. Diese Verstärkungsüberdeckung besteht aus einer Warmschmelzung oder aus geschweißten Verbindungen, wodurch an in Längsrichtung im Abstand verteilten Intervallen Querverstärkungen der Stoffbahn hergestellt werden, die die Festigkeit einer einzigen Dicke des Stoffs weit übersteigt. Längs jeder gegenüberliegenden in Längsrichtung verlaufenden Kante 11 ist der Stoff um eine Seillänge 12 gefaltet, die sich über die ganze Länge der Stoffbahn erstreckt, wobei der umgefaltete Rand mit beträchtlicher Überdeckung in der oben beschriebenen Weise zur Bildung eines Wulsts 14 verschweißt wird. Die zwischen benachbarten Paaren von zueinander parallelen Rahmenteilen 6 angebrachten Stoffbahnen sind rechteckig, während die zwischen die Rahmenteile 6 und die radialen Endrahraenteile 6a und auch zwischen benachbarten Endteilen 6a angebrachten Stoffbahnen eine geeignete Sektorform haben, wobei ihre gegenüberliegenden wulstförmigen Seiten an der Spitze zusammenlaufen.

Eine bevorzugte Befestigungsart der wulstförmigen Kante 11 der verstärkten Stoffbahn 9 am Rahmenteil 6 ist in Fig. 5 gezeigt. Dort ist das Rahmenteil 6 ein I-förmiges Strangpreßteil, das auf der Außenfläche seines äußeren Querkopfs oder Flansches 6a zwei parallel im Abstand angeordnete gewölbte Nuten 15 mit abgerundeten äußeren Rändern 16 und eine mittlere Rippe 17 aufweist, die höher als die Ränder 16 ist. Auf der Außenseite dieses äußeren Flansches 6a ist eine Stoffhaltevorrichtung in Form einer langgestreckten Platte 18 angeordnet, die dieselbe Breite wie der Flansch 6a aufweist, wobei zwei im Abstand angeordnete U-Profile 19 den jeweiligen Nuten 15 zugewandt sind. Abgerundete äußere Ränder 20 der U-Profile 19 liegen im Abstand den abgerundeten Rändern 16 der Nuten 15 gegenüber. Die Platte 18 weist zwischen den U-Profilen 19 eine mittlere Rippe 21 auf, die auf der Rippe 17 aufliegt und

0 3 0 0 17/0197

an dieser durch Schrauben 22 lösbar befestigt ist. Das durch jedes Paar von einander zugewandten Nuten 15 und ü-Profile gebildete rohrförmige Gehäuse ist überweit zur Aufnahme einer wulstförmigen Kante 11 der Stoffbahn 9, wobei der enge Spalt zwischen ihren jeweiligen einander gegenüberliegenden abgerundeten äußeren Kanten 16 und 20 ausreicht, um die umgefaltete und verschweißte Kante der Stoffbahn 9 lose hindurchtreten zu lassen, jedoch beschränkt ist,um den verdickten Wulst dieser Kante sicher zu halten.

Bei Anbringung der Membranabdeckung ermöglicht die Auslegung dieser Stoffbefestigungskonstruktion ein leichtes Längsverschieben der wulstförmigen Kanten einer Stoffbahn in den rohrförmigen Gehäusen eines benachbarten Paars von Bögen, während der Rahmen unverspannt ist. Wenn jedoch die verstärkten Stoffbahnen beim Spreizen der Rahmenteile 6, 6a quer verspannt werden, gewährleistet diese Stoffbefestigungsanordnung eine feste, zwangsläufige und wetterfeste Verbindung, da die doppelt überlappte Dicke des Stoffs an der wulstförmigen Kante aus dem engen Spalt austritt und der eingefangene verdickte Wulst in einer selbstzentrierenden wirksamen wetterdichten Dichtung an der Innenseite der äußeren Ränder der Nut und des U-Profils ohne Verletzung des Stoffs sitzt.

Im Anschluß an die Anbringung einer losen Stoffbahn 9 zwischen einem Paar von benachbarten Rahmenteilen 6, 6a werden diese durch eine belastungsgeregelte Kraftwinde 30 auseinandergespreizt, etwa durch eine z.B. bei X angebrachte pneumatische 10 t-Winde, zur Erzielung der gewünschten Spannungsbelastung am Stoff, die normalerweise bis zu 4530 - 5436 kg gehen kann, jedoch normalerweise im Gesamtbereich von 0,5 - 9060 kg liegt, je nach der Größe der Konstruktion, den klimatischen Bedingungen, den Gebäudevorschriften usw. Das bogenförmige Rahmenteil 6 ist hier als Strangpreßteil mit I-förmigem Querschnitt gezeigt und hat einen inneren Querkopf 6b mit einem sich zu jeder Seite erstreckenden Flansch. Zwischen

03 0 0 1 7 /Ό 197

jedem Flansch 23 und dem gegenüberliegenden Flansch am nächsten benachbarten Rahmenteil 6 ist eine Vielzahl von Druckspreizstäben 7 mit einstellbarer Länge in Niveaus mit gewählten Abständen eingebaut. Die flache Basis eines eindringenden Teils 7a in Form eines umgekehrten T ist durch Schrauben 25 am Flansch 23 befestigt und ragt in Richtung des angrenzenden Rahmenteils 6 über den Flansch hinaus, wobei die flache Basis eine Reihe von im Abstand angeordneten Durchlöcherungen 7b jenseits der Kante des Flansches 23 aufweist. Ein rohrförmiges eindringendes Teil 7c ist am Flansch des nächsten benachbarten Rahmenteils 6 befestigt, ist in Längsrichtung teleskopartig am Teil 7a verschiebbar und trägt in der Nähe seines Endes eine diametral verlaufende, sich hindurch erstreckende Schraube 26, die, wenn die Bögen zur Erzeugung der gewünschten Spannung am Stoff gespreizt sind, durch die sich geeignet deckenden Durchlöcherungen 7b hindurchgeführt sowie durch eine Mutter 26b befestigt wird.

Die an jedem Rahmenfuß befestigte lasttragende Unterlage 8 ist gemäß Fig. 8 eine flache waagerechte Platte mit geeigneter Fläche, die in Anbetracht der Art des darunterliegenden Bodens ihren Anteil an der Last der Konstruktion trägt. Sie enthält eine Anzahl von Durchlöcherungen 27 zur Aufnahme von Bodenankern. Der Fuß eines Rahmenteils 6 mit I-förmigem Querschnitt ist an der frei verschiebbaren Platte durch Winkelbügel 28 befestigt, die am Rahmenteil 6 und ari der Unterlage 8 befestigt sind.

Bei dieser Ausführungsform sind die bogenförmigen Rahmenteile vorzugsweise als kleine Leichtbauteile hergestellt, die leicht transportiert und an Ort und Stelle zusammengebaut werden können. Eine flache verschiebbare lasttragende Unterlage wird an jedem Rähmenfuß befestigt, wonach ein Paar von bogenförmigen Rahmenteilpn im Abstand zueinander aufgerichtet werden, wobei eine Vielzahl von waagerechten Spreizstangen in zurückgezogenem Zustand an gewählten, im Abstand befindli-

030017/0137

chen Niveaus eingebaut werden. Aufeinanderfolgende bogenförmige Rahmenteile werden zur Bildung der Länge des Gebäudes hinzugefügt, worauf, falls die Konstruktion ein halbkreisförmiges Ende haben soll, Einzelschenkel oder Halbbögen so angeordnet werden, daß sie sich fächerförmig radial von der Spitze der jeweils am Ende angeordneten querverlaufenden Rahmenteile oder Bögen erstrecken. Eine langgestreckte Bahn aus in Querrichtung verstärktem Stoff wird zwischen jedem benachbarten, im Abstand befindlichen Paar von Bögen eingebaut mit lose in den rohrförmigen Gehäusen auf der Außenseite jedes Bogens eingefangenen gegenüberliegenden wulstförmigen Kanten. Sind die in Längsrichtung verlängerbaren Spreizstäbe freigegeben zur Verlängerung, so werden die aufeinanderfolgenden Paare von Bögen etwa durch eine dazwischen angeordnete kräftige pneumatische Winde gespreizt, bis die verstärkte Stoffbahn eine gegebene Spannung erreicht, wonach die darunterliegenden Spreizstäbe jeweils im verlängerten Zustand verriegelt werden. Während der Spreizung der bogenförmigen Rahmenteile kann sich jede Unterlage in beliebiger Richtung auf dem Boden verschieben, wenn sich die Bögen einstellen, zum Ausgleich für die beträchtlichen Druck- und Zugbelastungen. Wenn sich alle diese Belastungen normalisiert haben und jede Unterlage ihre eigene Stellung erreicht hat, wird jede Unterlage, etwa durch einen geeigneten Paßstift, Bodenanker oder dergleichen, gegen jegliche weitere oder unzulässige Bewegung befestigt.

Aufgrund der einzigartigen Eigenschaften des festen leichten spreizbaren Rahmens ermöglichen die Membranabdeckung aus verstärkten langgestreckten Stoffbahnen, die spezifische Art der Verbindung des Stoffs mit dem Rahmen und das Verfahren zum Spreizen der Rahmen und deren Befestigung mit gleichmäßiger Stoffspannung durch teleskopartige Druckspreizvorrichtungendie Schaffung einer eine gespannte Membran verwendenden Raumumhüllung ungewöhnlicher Festigkeit und Dauerhaftigkeit aus leichtem, leicht zusammenzubauenden und zu zerlegenden Bauteilen, die durch überwachte ungelernte Arbeitskräfte sehr schnell und billig aufgerichtet werden kann.

030017/0197

Der gegenwärtige Erfolg dieses eine gespannte Membran verwendenden Gebäudes unterschiedlicher Größen und Verwendungsarten in weitreichenden Gebieten der Welt erbrachten für dieses Gebäude eine übermäßige Prüfung sowohl im Laboratorium als auch im Versuch an Ort und Stelle bezüglich der Erfüllung der Normen für die Gebäudewerte. Die Kindbewertungszahlen bei Gebäudevorschriften beruhen auf der /\nnahme, daß die belastete Konstruktionsfläche statisch und steif ist, während die Membran fläche der vorliegenden Konstruktion dynamisch und biegsam ist. Die aerodynamisch-mechanische Wechselwirkung der Membran mit der Luft bedingt ein nichtlineares ungebräuchliches Problem der Mechanik. Wenn die Membran dynamisch belastet ist, biegt sie sich nicht nur durch, sondern schwingt auch ausgeprägt unter Störung der Grenzschicht und erzeugt folglich Änderungen in der dynamischen Belastung. Belastungsversuche haben gezeigt, daß der Stoff über einer Stützweite von 3,05 m einer Unterbaueinheit einem hohen Druck widerstehen kann. Bogenkonstruktionstests nit und ohne Stoff, bei axialen Beanspruchungen und für Knicklast, haben Versuche eine Belastungszunahme um den Faktor 1,4 gezeigt aufgrund der teilweisen Einspannung des Stoffs. In Tests mit simulierter Umgebungsbelastung, fortgesetzt mit geeigneten Zuwachsschritten bis zum Ausfall der Konstruktion, wurde gefunden, daß die Bögen statt auszuknicken, durch Nachgeben an der Stelle des maximalen Biegemoments ausfallen. Somit verleiht im Biegefall der Stoff dem Druckgurt genügend Widerstandsfähigkeit zur Verhinderung einer Instabilität vor der Erzeugung von zusammendrückenden Fließspannungen, die die Stoff-Rahmenwechselwirkung auf die Stabilität der gesamten Anordnung und die Bedeutung einer gleichmäßigen Stoffspannung auf die Entwicklung einer optimalen Festigkeit des Rahmen-Membran verb unds durch Minimierung der MembranSpannungskonzentration beweisen. Bei großen Raumumhüllungen mit freier Stützweite' (bis zu 36,6 m Breite und von beliebiger gewünschter Länge) betont die Forderung, daß die Gesamtfestigkeit der

2 Konstruktion Schneelasten von 293 kg/m und Winde von 225 km/h aushalten kann und daß die Gebäudenormen um einen weiten

030017/0137

SicherheitsSpielraum überschritten werden, die Notwendigkeit der Beseitigung aller möglichen Schwächen in der Anordnung und die maximale Erhöhung des Gewinns aus dem vollständigen Spannungsausgleich. Unter diesen Umständen nehmen die Gebäudeform, das System zur Verbindung der Membran mit der Tragkonstruktion und die erhöhte Lasttragfähigkeit des Rahmens bei belasteter Stoffeinspannung erhöhte Bedeutung an.

Zur Zeit der Errichtung der Konstruktion kann es wünschenswert gefunden werden, die Tragkonstruktionsteile lose zusammenzubauen zur Erleichterung des Verschiebens der Stoffbahnen an ihrem Einbauort im Rahmen, wonach, wenn die Membranabdeckung angebracht und die Rahmenteile zur Spannung der Stoffbahnen gespreizt werden, jede Rahmenunterlage, sich frei in Längsrichtung, Querrichtung oder radial in ihre eigene kompensierende und stabilisierende Stellung verschieben kann, bis alle Beanspruchungen an der Konstruktion normalisiert sind, und findet ihren eigenen Ruhe- oder Auflageplatz, worauf sie durch geeignete Bodenanker gegen unerwünschte Bewegung befestigt wird. Es wurde gezeigt, daß

Es wurde gezeigt, daß die Befestigung jedes bogenförmigen Rahmenteils auf einer Unterlage, die sich anfänglich frei in beliebiger Richtung auf dem Boden verschieben kann, die Errichtung einer skelettförmigen Tragkonstruktion fördert und die Anbringung der Stoffbahnen daran erleichtert. Ein besonderer Vorteil liegt schließlich in der Leichtigkeit, mit der die Druckglieder der Konstruktion ihre BodenStellungen einstellen können, wenn die Rahmenteile gespreizt werden, zum Ausgleich für die beträchtlichen Spannungen der kräftigen verstärkten Stoffbahnen. Dadurch, daß auf diese Weise allen Druck- und Zugspannungen ein Normalisieren ermöglicht wird, bevor die den Rahmen tragenden Unterlagen mit dem Boden verstiftet werden, wird aufgrund des vollständigen Spannungsausgleichs die Gesamtfestigkeit der gesamten Raumumhüllung stark erhöht.

17/619?

Claims

Dip!.-ir·*.. ,-·-· - ■ ■ °
§8jüncii£>n40, ElisaDeüistraSe34

10.063

Philip D. Sprung Calgary, Alberta / Canada

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung einer einen Raum umschließenden, mit einer Membran bedeckten Konstruktion, gekennzeichnet durch Aufrichten einer Vielzahl von querverlaufenden, in Längsrichtung im Abstand angeordneten, bogenförmigen Rahmenteilen, wobei jeder Bogenfuß auf einer gesonderten Unterlage befestigt ist, die in beliebiger Richtung auf dem Boden frei verschiebbar ist, durch Befestigen einer langgestreckten Stoffbahn an ihren - gegenüberliegenden Kanten in losem Zustand zwischen jedem Paar von benachbarten Rahmenteilen, durch aufeinanderfolgendes waagerechtes Spreizen jedes Paars von durch Stoff verbundenen Rahmenteilen in durch Abstände

D 3 0 0 1 V / Q 1 9 V

voneinander getrennten Niveaus und in Längsrichtung der Konstruktion durch eine belastungsgeregelte Kraftwinde, bis die zwischenliegende Stoffbahn über ihre ganze Länge eine gegebene gleichmäßige Spannung erreicht, wobei sich die Unterlagen in Abhängigkeit von der Spreizwirkung in beliebiger Richtung auf dem Boden frei verschieben können, und durch Befestigen jedes Paars von Rahmenteilen im gespreizten Zustand bei gleichmäßiger Stoffspannung.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Unterlage eine flache waagerechte Platte ist, die sich in beliebiger Richtung auf dem Boden frei verschieben kann, daß die durch die Stoffbahn miteinander verbundenen Paare von Rahmenteilen aufeinanderfolgend in unterschiedlichen Niveaus durch eine belastungsgeregelte Kraftwinde auseinandergespreizt werden, die vorübergehend an gewählten Niveaus zwischen jedem aufeinanderfolgenden Paar von Rahmenteilen eingesetzt und betätigt wird zur Ausübung einer gleichmäßigen, gegebenen, die Stoffbahn spannenden Belastung auf alle Teile der Stoffbahn im bereich von 0,5 - 9060 kg, wobei sich die Unterlagen in Abhängigkeit von den ausgeübten Belastungen einzeln in beliebiger Richtung auf dem Boden verschieben, und daß eine Spreizvorrichtung in geeignet verlängerter Stellung an gewählten Niveaus zwischen dem Paar von Rahmenteilen befestigt wird zur Aufrechterhaltung der gleichmäßigen gegebenen Stoffspannung, bevor die Kraftwinde entfernt v/ird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes benachbarte Paar von Rahmenteilen durch eine belastungsgeregelte Kraftwinde auseinandergespreizt wird zur Ausübung einer gleichmäßigen, gegebenen, die Stoffbahn spannenden Belastung im normalen Bereich von etwa 4530 - 5436 kg.

0 3 0 0 17/0197

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Auseinanderspreizen der aufeinanderfolgenden Paare von Rahmenteilen mit der resultierenden, sich addierenden Bewegung der vorher auseinandergespreizten Paare von Rahmenteilen abschließend jede Unterlage, die ihren eigenen Auflageort gefunden hat, in unverschiebbarer Lage mittels Bodenanker befestigt wird.

5. Raumumhüllung mit gespannter Membran, gekennzeichnet durch eine Tragkonstruktion mit einer Vielzahl von in Querrichtung verlaufenden, in Längsrichtung im Abstand angeordneten bogenförmigen Rahmenteilen (6), durch eine waagerechte lasttragende Unterlage (8), die unter jedem Fuß eines Rahmenteils (6) angeordnet und hiermit verbunden ist und in beliebiger Richtung auf dem Boden frei verschiebbar ist, durch eine zwischen jedem benachbarten Paar von Rahmenteilen (6) angeordnete langgestreckte Stoffbahn (9), die mit ihren gegenüberliegenden Kanten (11) mit dem jeweiligen Paar von Rahmenteilen (6) verbunden und quer über ihre ganze Länge mit einer gleichmäßigen gegebenen Belastung im Bereich von 0,5 - 9060 kg gestreckt ist, durch zwischen jedem Paar von beweglichen Rahmenteilen (6) angeordnete Spreizvorrichtungen (7), die in verschiedenen Niveaus im Abstand verteilt und in verlängerter Stellung befestigt sind zur Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen gegebenen Spannung, und durch Bodenanker, die jede einzelne Unterlage (8) gegen unzulässige Bewegung befestigen, nachdem alle Rahmenteile (6) der Tragkonstruktion bei der Spannung der Stoffbahn (9) auseinandergespreizt sind mit resultierender, sich addierender Längsausdehnung der Konstruktion und nachdem die Unterlage

(8) bei normalisierter Belastung an der Konstruktion ihren eigenen Auflageort gefunden hat.

6. Raumumhüllung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffbahn (9) aus einer Vielzahl von miteinander ver-

Ö3C-0 17/0197

bundenen Stoffteilen besteht, die in sich flach überdeckenden querverlaufenden Verbindungen in der Ebene der Stoffbahn (9) durch Karmschmelz-Schweißnähte miteinander verbunden sind zur Verstärkung und zur Erhöhung der Belastungsfestigkeit der Stoffbahn in Querrichtung und zur starken Erhöhung der Festigkeit der Stoffbahn gegen eine Belastung mit einer hohen gleichmäßigen Spannung in Querrichtung, wobei die Stoffüberdeckung der Schweißnähte etwa 38 nun beträgt.

7. Raumumhüllung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das bogenförmige Rahmenteil (6) außen eine Haltevorrichtung (18) für die Stoffbahn (9) trägt, die zusainmen mit dem Rahmenteil (6) ein rohrförmiges Gehäuse mit einem engen Spalt bildet, daß jede längsverlaufende Kante (11) der Stoffbahn (9) mit ihren flach überdeckten querverlaufenden Verstärkungsverbindungen einen verdickten Wulst (14) aufweist, der dadurch gebildet ist, daß eine Kante der Stoffbahn (9) über eine Seillänge (12) mit beträchtlicher Überdeckung nach hinten umgeschlagen und durch eine Warruschweißnaht befestigt ist, und daß das rohrförmige Gehäuse am Rahmenteil (6) überweit ist zur Aufnahme der wulstförmigen Kante (11) der Stoffbahn (9), während der enge Spalt zu begrenzt ist, um die Kante (11) loszulassen, wodurch der überdeckte Teil der Kante (11) aus dem Spalt austritt, während der Wulst (14) selbstzentrierend und in dichtem Eingriff im Gehäuse sitzt.

δ. RauKiurr.hüllung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffbahn (9) aus undurchlässigem Material besteht, das ausgewählt ist aus der Gruppe von PVC-beschichtetem Nylon, Polyester, Glasfaser, Polytetrafluoräthylen, Polyamid und Polypropylen, daß das Material folgende Eigenschaften auf v/eist: widerstandsfähig gegen Feuchtigkeit, Schimmel und Insekten, durchscheinend, widerstandsfähig gegen extreme Temperaturen, Verhinderung einer Beschädigung

u 3 0 CJ j 7/019?

durch Sonnenlicht, feuerfest, selbstlöschend, und daß die gegenüberliegenden Kanten (11) vom benachbarten Paar von Rahmenteilen (6), zwischen dem die Stoffbahn (9) angeschlossen ist, die ganze Spannungsbelastung einer 10 t-Winde aushalten kann, die zum Spreizen des Paars von Rahmenteilen (6) angebracht ist.

03 0 017/0 197'