DE3437372A1

DE3437372A1 - DOME FROM SHELL ELEMENTS AND TEMPLATE AND METHOD FOR PRODUCING THE SHELL ELEMENTS

Info

Publication number: DE3437372A1
Application number: DE19843437372
Authority: DE
Inventors: István Dipl.-Ing. Dr. Hulász; Ferencz Dipl.-Bauing. Budapest Rencz; István Dipl.-Architekt Száva
Original assignee: VEGYTERV VEGYIMUEVEKET TERVEZO
Current assignee: VEGYTERV VEGYIMUEVEKET TERVEZO
Priority date: 1983-11-21
Filing date: 1984-10-11
Publication date: 1985-06-05
Also published as: GB2150169B; GB8428367D0; HU189778B; GB2150169A; HUT36532A

Description

VEGYTERV Vegyimüveket Tervezö Vällalat, Budapest / UngarnVEGYTERV Vegyimüveket Tervezö Vällalat, Budapest / Hungary

Kuppel aus Schalenelementen sowie Schablone und Verfahren zur Herstellung der Schalenelemente Dome made of shell elements as well as template and method for manufacturing the shell element e

Die Erfindung betrifft eine aus Schalenelementen bestehende Kuppel in Form einer Kugelzone zur Abdeckung von etwa kreisbogenförmigen Räumen, sowie eine Schablone, Gießform, Matrize usw. und Verfahren zur Herstellung der Schalenelemente. The invention relates to a consisting of shell elements Dome in the form of a spherical zone to cover approximately circular arc-shaped spaces, as well as a template, casting mold, Die, etc. and method of making the shell elements.

Der Mensch beschäftigt sich seit dem Anfang der uralten Bautätigkeit mit der Ausführung der Abdeckung von Räumen mit einem kreisförmigen oder annähernd kreisförmigen Grundriß.Man has been occupied since the beginning of the age-old building activity with the execution of the covering of rooms with a circular or approximately circular plan.

Der Weg der Entwicklung führt von dem ohne Mörtel aufgebauten Steingewölbe der Urzeit bis zu den Kuppeln der im Barockstil erbauten Domkirchen. Als Beispiel soll erwähnt werden, daß der Durchmesser der Kuppel der Peterskirche in Rom 42 m beträgt.The path of development leads from the stone vault of prehistoric times, built without mortar, to the domes of the im Baroque style cathedral churches. As an example it should be mentioned that the diameter of the dome of St. Rome is 42 m.

Die bautechnologischen Trends unserer Zeit, deren Zielsetzung in der Herabsetzung des lokalen Arbeitsaufwands, in der Verwendung der vorgefertigten Leichtbauelemente und dadurch in der Beseitigung der großdimensionierten und komplizierten Gerüstsysteme besteht, begünstigen die Verwendung der kuppeiförmigen Abdeckungen nicht, obwohl diese zahlreiche Vorteile aufweisen. Aus diesem Grunde sind zahlreicheThe building technology trends of our time, the aim of which is to reduce the local workload, in the use of the prefabricated lightweight construction elements and thereby the elimination of the large and complex ones Scaffolding systems do not favor the use of the dome-shaped covers, although there are numerous Have advantages. Because of this, there are numerous

Versuche bekannt, die auf die Ausarbeitung einer aus Leichtbauelementen bestehenden Kuppel gerichtet sind.Known attempts aimed at the elaboration of a dome consisting of lightweight construction elements.

Infolge der günstigen Festigkeitseigenschaften und des geringen Eigengewichts schien es auf der Hand zu liegen, synthetische Schalenkonstruktionen zur Abdeckung von kreisförmigen Räumen zu verwenden. Bisher wurden zahlreiche Schalenkonstruktionen inform einer Kalotte, Kugelzone oder ähnlichen Formats - aber höchstens mit einem Durchmesser von 20 m - errichtet, während der Maximaldurchmesser der bisher hergestellten faltigen Schalenkonstruktionen 7,5 m betrug; diese wurden monolithisch eingehoben. Die Kugelschalen der Radarkuppel werden aus mehr oder weniger komplizierten Profilen - häufig aus ebenen Figuren - zusammengestellt, wobei die Dicke der aus einem Kunststoff hergestellten Wand etwa 50 bis 75 mm beträgt. So wurde z.B. die kugelförmige Kuppel eines Planetariums (Armagh) mit einer Stützweite von 15,25 m aus 24 Segmenten zusammengestellt, wobei die Masse der einzelnen Segmente 350 kg und die auf die abgedeckte Fläche bezogene spezifische Masse der gesamten Kuppel 46 kg/m² betrugen. Die Kuppel einer Sportanlage mit einem Durchmesser von 68 m wurde aus auf einer Tragkonstruktion aus Aluminium angeordneten, etwa 500 Elementen zusammengebaut, während die spezifische Masse 55 kg/m² betrug (Saechtling: Bauen mit Kunststoffen, Seiten 207, 493 und 499 - 502).As a result of the favorable strength properties and the low weight, it seemed obvious to use synthetic shell structures to cover circular spaces. So far, numerous shell structures have been erected in the form of a dome, spherical zone or similar format - but with a maximum diameter of 20 m - while the maximum diameter of the wrinkled shell structures produced up to now was 7.5 m; these were raised monolithically. The spherical shells of the radome are composed of more or less complicated profiles - often from flat figures - with the thickness of the wall made of a plastic being about 50 to 75 mm. For example, the spherical dome of a planetarium (Armagh) with a span of 15.25 m was composed of 24 segments, the mass of the individual segments being 350 kg and the specific mass of the entire dome based on the covered area was 46 kg / m ² . The dome of a sports facility with a diameter of 68 m was assembled from around 500 elements arranged on a supporting structure made of aluminum, while the specific mass was 55 kg / m ² (Saechtling: Building with plastics, pages 207, 493 and 499 - 502) .

Es sind auch sonstige, aus Elementen mit Doppelwölbung zusammengesetzte Kuppelkonstruktionen oder aus Elementen mit einer hiperboloiden, paraboloiden oder sonstigen Kurvenflächen ausgestaltete Kuppeln bekannt (Saechtling: Bauen mit Kunststoffen, Seiten 503 - 504, 517 - 518). Man hat die spezifische Masse dieser Kuppelkonstruktionen auf 15 kg/m² reduziert, aber es ist nicht gelungen, unter diesen Wert zu gehen. Gleichzeitig aber weisen diese bekannten Elemente .There are also other dome structures composed of elements with double arching or domes designed from elements with hiperboloid, paraboloid or other curved surfaces (Saechtling: Building with plastics, pages 503-504, 517-518). The specific mass of these dome structures has been reduced to 15 kg / m ² , but it has not been possible to go below this value. At the same time, however, they have known elements.

eine Form auf, bei der die Krümmungen in beide Richtungen konvex sind, wodurch die Stoßstellen der benachbarten Elemente die tiefsten, das Niederschlagwasser ableitenden Stellen der Kuppel bilden. So kann die Dichtung und Isolierung dieser Stellen nur mit Schwierigkeiten realisiert werden. a shape in which the curvatures are convex in both directions, creating the joints between the adjacent elements form the deepest parts of the dome, draining the rainwater. So can the seal and insulation these places can only be realized with difficulty.

Der gemeinsame Nachteil aller bekannten Lösungen besteht darin, daß die Geometrie der Elemente von den Dimensionen des abzudeckenden Raums abhängt; verschiedene Durchmesser beanspruchen verschieden dimensionierte, individuell gefertigte Elemente.The common disadvantage of all known solutions is in that the geometry of the elements depends on the dimensions of the space to be covered; different diameters differently dimensioned, individually manufactured elements require.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kuppel aus Schalenelementen zu entwickeln, die aus solchen Elementen zusammengesetzt ist, die für die verschiedenen Spannweiten nur in Hinsicht der Bogenlänge voneinander abweichen und somit in denselben Schablonen hergestellt werden können, wobei die Stoßstelle der benachbarten Schalenelemente an der äußeren Bekleidungsfläche der Schalenkuppel liegen soll.The invention is based on the object of developing a dome made of shell elements that consist of such elements is composed, which differ from each other for the various spans only in terms of the arc length and can thus be produced in the same templates, with the joint of the adjacent shell elements on should lie on the outer cladding surface of the cupola.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn die zur überbrückung verschiedener Abmessungen notwendigen verschiedenen Schalenkuppeln mit Kugelzonen-Enthüllungsflächen mit identischem Radius gefertigt werden, aber der die Kugelzone von unten her begrenzende Breitenkreis in einer Höhe der Kugelfläche angeordnet ist, daß dessen Durchmesser der Größe der zu überbrückenden Weite entspricht. Auf diese Weise unterscheiden sich die zu den verschiedenen Kuppeln gehörenden Schalenelemente lediglich in der Bogenlänge und können daher in identischen Schablonen hergestellt werden. Der Hauptkreis der Kugelfläche ergibt die größte Überspannung.The invention is based on the knowledge that this object can be achieved if the bridging of different Dimensions of the various cup domes required with spherical zones revealing surfaces with an identical radius but the circle of latitude delimiting the spherical zone from below is arranged at the same level as the spherical surface, that its diameter corresponds to the size of the width to be bridged. In this way the differ from the Shell elements belonging to different domes only have the arch length and can therefore be used in identical templates getting produced. The main circle of the spherical surface results in the greatest overvoltage.

Ferner liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß die zweiwegige Krümmung des Schalenelements mit Doppelwölbung entgegengesetzt auszugestalten ist, d.h., während die Krümmung des Schalenelements in der Längsrichtung konvex ist, muß die Krümmung in der Querrichtung konkav sein. Es kann nämlich nur auf diese Weise erreicht werden, daß die einander anschließenden Ränder der benachbarten Schalenelemente an der äußeren Hüllungsfläche der Schalenkuppel und die von der konkaven Fläche gebildete Mulde auf dem tiefsten Punkt des Schalenelements liegen. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß der Niederschlag nicht entlang der Stoßstellen, sondern entlang einer kontinuierlichen Fläche fließt.Furthermore, the invention is based on the knowledge that the two-way curvature of the shell element with double curvature is to be designed opposite, i.e., while the curvature of the shell element in the longitudinal direction is convex the curvature must be concave in the transverse direction. It can only be achieved in this way that the adjoining edges of the adjacent shell elements on the outer surface of the shell dome and the trough formed by the concave surface lie on the lowest point of the shell element. That way you can can be achieved that the precipitation is not along the joints, but along a continuous surface flows.

Demnach liegt das Wesen der erfindungsgemäßen Kuppel darin, daß sie aus Schalenelementen besteht, die in der Längsrichtung eine konvexe Krümmung, in der Querrichtung eine Fläche mit konkaver Krümmung aufweisen. Die Schalenelemente sind an dem unteren zusammenhaltenden Kranz, an dem oberen Zugring und aneinander mit Verbindungselementen befestigt.Accordingly, the essence of the dome according to the invention is that it consists of shell elements that extend in the longitudinal direction a convex curvature in the transverse direction having a surface with a concave curvature. The shell elements are attached to the lower retaining ring, to the upper pull ring and to each other with fasteners.

Das Schalenelement kann aus einer mittigen Mulde und dem an den beiden Randkanten der Mulde angeschlossenen Flansch bestehen und von zwei nicht konzentrischen, aber eine gemeinsame Vertikalachse besitzenden Kugelflächen, sowie den Ebenen je zweier Breitenkreise und je zweier Längenkreise begrenzt sein. Die Flansche bilden einen Teil des Bogenzweiecks der äußeren Kugelfläche. Die mittlere Erzeugende der Mulde fällt auf den Längenkreis der inneren Kugelfläche.The shell element can consist of a central trough and the flange connected to the two edge edges of the trough and of two spherical surfaces that are not concentric but have a common vertical axis, as well as the planes be bounded by two circles of latitude and two circles of longitude. The flanges form part of the arched triangle the outer spherical surface. The middle generating line of the trough falls on the longitudinal circle of the inner spherical surface.

Der Durchmesser des das Schalenelement an dem oberen Ende begrenzenden, an der inneren Kugelfläche liegenden Breitenkreises kann mit dem Außendurchmesser des oberen zusammenhaltenden Ringes übereinstimmen. Der das SchalenelementThe diameter of the circle of latitude delimiting the shell element at the upper end and lying on the inner spherical surface can match the outer diameter of the upper holding ring. The shell element

an dem unteren Ende begrenzende Breitenkreis kann zwischen dem oberen begrenzenden Breitenkreis und dem äquatorialen Hauptkreis der inneren Kugelfläche liegen, wobei der Querschnitt der Mulde ein Kreisbogen sein kann, dessen Krümmungsradius und Bogenlänge von dem oberen Ende des Schalenelements beginnend bis zu dem unteren Ende ständig zunehmen.The circle of latitude bounding at the lower end can be between the upper bounding circle of latitude and the equatorial Main circle of the inner spherical surface lie, wherein the cross section of the trough can be an arc of a circle whose radius of curvature and arc length continuously increasing from the upper end of the shell element to the lower end.

An dem oberen Ende des Schalenelements ist ein oberer Flansch vorhanden, während an dem unteren Ende eine Sohle vorgesehen ist. Der Werkstoff des Schalenelements ist vorteilhaft ein glasfaserverstärkter Polyester. At the upper end of the shell element there is an upper flange, while at the lower end there is a sole is provided. The material of the shell element is advantageously a glass fiber reinforced polyester.

Die Arbeitsfläche der erfindungsgemäßen Schablone entspricht der Form des Schalenelements mit dem Unterschied, daß das untere Ende zweckmäßig von der Ebene des äquatorialen Hauptkreises der inneren Kugelfläche oder von einer dazu naheliegenden Ebene begrenzt ist.The work surface corresponds to the template according to the invention the shape of the shell element with the difference that the lower end expediently from the plane of the main equatorial circle the inner spherical surface or is limited by a plane close to it.

Das Wesentliche des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß das Schalenelement in einer Länge - von dem oberen schmaleren Ende der Schablone gemessen - gefertigt wird, die der Bogenlänge der Kontur der die Kuppel einfassenden Kugelzone entspricht.The essence of the method according to the invention is that that the shell element is made in a length - measured from the upper narrower end of the template - which corresponds to the arc length of the contour of the spherical zone enclosing the dome.

Die erfindungsgemäße Kuppel, die zur Herstellung dienende Schablone und das Verfahren werden anhand einiger Ausführungsbeispiele mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigenThe dome according to the invention, the one used for manufacture The template and the method are explained in more detail using a few exemplary embodiments with the aid of the accompanying drawings explained. Show it

Fig. 1 die perspektivische Ansicht eines kreisförmigen Magazins,Fig. 1 is a perspective view of a circular magazine,

Fig. 2 die nicht maßstabgetreue Seitenansicht eines Schalenelements ,
352 shows the side view, not to scale, of a shell element,
35

Fig. 3 die Draufsicht des Elements nach Fig. 2,Fig. 3 shows the top view of the element according to Fig. 2,

Fig. 4 die annähernd maßstabgerechte Seitenansicht4 shows the side view, which is approximately to scale

eines Schalenelements,a shell element,

Fig. 5 den Querschnitt zweier benachbarten Schalenelemente und zuletztFig. 5 shows the cross section of two adjacent shell elements and finally

Fig. 6 die Abdeckung eines mit Geraden und Kreisbögen begrenzten Raumes.6 shows the coverage of a space delimited by straight lines and arcs.

example 1

Ein kreisförmiges, zur Lagerung von Schüttgut dienendes Magazin 1 (Figur 1) wird mit einer Kuppel bedeckt, die aus 48 Schaltelementen 2 aus glasfaserverstärktem Polyester zusammengesetzt ist.A circular magazine 1 (FIG. 1) serving for the storage of bulk material is provided with a dome covered, which is composed of 48 switching elements 2 made of glass fiber reinforced polyester.

Das Schalenelement mit der Doppelwölbung ist von innen durch die innere Kugelfläche G, mit dem Radius R,, von aussen durch die äussere Kugelfläche G, mit dem Radius R. begrenzt. Der Mittelpunkt der Kugelfläche G. liegt an der mit dem Mittelpunkt der Kugelfläche G.' gemeinsamen vertikalen Achse Z, aber tiefer, d.h. die beiden Kugelflächen sind nicht konzentrisch. Der .The shell element with the double curvature is from the inside through the inner spherical surface G, with the radius R ,, bounded from the outside by the outer spherical surface G, with the radius R. The center of the spherical surface G. lies on the one with the center of the spherical surface G. ' common vertical axis Z, but lower, i.e. the both spherical surfaces are not concentric. Of the .

Querschnitt des Schalenelements 2 (Fig. 5 ) besteht aus der kreisbogenförmigen Mulde 3 und den Flanschen k und weist entlang der Länge des Schalenelements eine veränderliche Abmessung auf. In der Kuppel werden die einander überlappenden Flanschen k der Schalenelemente mit Hilfe der Verbindungselemente 5 befestigt. Die Flansche k der Schalenelemente 2 schmiegen sich der inneren Kugelfläche G. an, die inneren Kanten 6 und die äusseren Kanten 7 fallen auf die Längenkreise der Kugelfläche G,; der Flansch bildet den Teil des Bogenzweiecks, Die mittlere Erzeugende 8 der Mulde 3 fällt auf den Längenkreis der inneren Kugelfläche G^.Cross section of the shell element 2 (FIG. 5) consists of the circular arc-shaped trough 3 and the flanges k and has a variable dimension along the length of the shell element. The overlapping flanges k of the shell elements are fastened in the dome with the aid of the connecting elements 5. The flanges k of the shell elements 2 nestle against the inner spherical surface G., the inner edges 6 and the outer edges 7 fall on the longitudinal circles of the spherical surface G; the flange forms the part of the curved triangle, the middle generatrix 8 of the trough 3 falls on the longitudinal circle of the inner spherical surface G ^.

Die aus den Schalenelementen 2 zusammengestellteThe assembled from the shell elements 2

Kuppel ist von innen und aussen her von je einer Kugelzone umhüllt, die durch je zwei Breitenkreise aus den Kugelflächen G, und G. ausgeschnitten worden sind. Der obere begrenzende Breitenkreis mit der Ebene A bleibt bei einer Überbrückung von jedwelcher Dimension unverändert, wobei, sein Durchmesser dem Aussendurchmesser des die Schalenelemente von oben her zusammenhaltenden Rings 9 entspricht. Der Durchmesser des unteren begrenzenden Breitenkreises der Kugelzone der das Schalenelement 2 von innen umhüllenden Kugelfläche G. entspricht dem Durchmesser der Überspannung. Bei unserem Beispiel R, = 25 m. Die Kuppel mit einem äquatorialen Hauptkreis von der Ebene K begrenzt kann einen Raum mit einem Durchmesser von 50 m, eine Kuppel mit einem Breitenkreis von der Ebene J begrenzt 48 m, von der Ebene H begrenzt 40 m, von der Ebene F begrenzt 36 m, von der Ebene E begrenzt 32 m, von der Ebene C begrenzt 24 m und von der Ebene B begrenzt 18 in überspannen.The inside and outside of the dome are each encased by a spherical zone, each separated by two circles of latitude Spherical surfaces G, and G. have been cut out. Of the The upper bounding circle of latitude with the plane A remains with a bridging of any dimension unchanged, where, its diameter corresponds to the outside diameter of the ring 9 holding the shell elements together from above. The diameter of the lower Boundary circle of latitude of the spherical zone corresponds to the spherical surface G. enveloping the shell element 2 from the inside the diameter of the span. In our example R, = 25 m. The dome with an equatorial main circle bounded by plane K can be a room with a diameter of 50 m, a dome with a circle of latitude bounded by level J 48 m, bounded by level H 40 m from the Level F is limited to 36 m, to level E is limited to 32 m, to level C limited to 24 m and limited by level B 18 in span.

Die Ebene des unteren begrenzenden Breitenkreises kann an beliebiger Stelle aufgenommen werden· auf diese Weise kann die Überspannung innerhalb des Wertes 2 R^ eine beliebige Grosse aufweisen.The plane of the lower bounding circle of latitude can be added at any point · on this Way, the overvoltage can be within the value 2 R ^ have any size.

Die Schablone wird so dimensioniert, dass damit das zwischen dem Breitenkreis mit der Ebene A und dem äquatorialen Hauptkreis mit der Ebene K vorkommende grösste Schalenelement 2 hergestellt werden kann . In" der Schablone wird ein Schalenelement verfertigt, dessen Bogenlänge dem jeweiligen Bedarf .entspricht.The template is dimensioned so that it is between the circle of latitude with plane A and the Equatorial main circle with the plane K occurring largest shell element 2 can be produced. In the A shell element is made from a template, the arc length of which corresponds to the respective requirements.

An dem oberen Ende des Schalenelements 2 - für den Anschluss an den Ring 9 - ist der obere Flansch 10 ausgestaltet, während an dem unteren Ende die Sohle 12 für den Anschluss an den Kranz 11 vorgesehen ist.At the upper end of the shell element 2 - for connection to the ring 9 - is the upper flange 10 configured, while the sole 12 is provided for connection to the rim 11 at the lower end.

Bei unserem Beispiel beträgt der InnendurchmesserIn our example, the inside diameter is

des kreisförmigen Magazins 1 36 m, zu dem die Schalenelemente 2 zwischen den Ebenen A und F hergestellt werden, Die Höhe dieser Kuppel beträgt 7,60 m. Die Wanddicke der Mulde 3 des Schalenelements 2 ist 3 mm, die Wanddicke der Flansche ist 6 mm, die auf die Flache des in die Ebene ausgebreiteten Schalenelements 2 bezogene Masse beträgtof the circular magazine 1 36 m, for which the shell elements 2 are produced between levels A and F, The height of this dome is 7.60 m. The wall thickness of the trough 3 of the shell element 2 is 3 mm, the wall thickness of the Flange is 6 mm, which is related to the area of the shell element 2 spread out in the plane

ρ
6,75 kg/m .Die ausgebreitete Flache des Schalenelements 2 von gegebener Dimension belauft sich auf 31,5m² ,die Masse betragt 31,5 x 6,75 = 213 kg. Die Gesamtmasse der aus 4£S Elementen .bestehenden Kuppel beträgt 48 χ 213 = = 10200 kg, was auf die Einheit der bedeckten Flächeρ
6.75 kg / m. The spread area of the shell element 2 of a given dimension amounts to 31.5 m ² , the mass is 31.5 x 6.75 = 213 kg. The total mass of the dome, which consists of 4 £ S elements, is 48 χ 213 = = 10200 kg, which is the unit of the area covered

ρ
bezogen 10,2 kg/m entspricht.ρ
based on 10.2 kg / m.

Example 2

Zur Bedeckung eines Abwasserklärbeckens mit einem Durchmesser von 24 m wird eine Kuppel aus 48 "■ der nach Beispiel 1 verfertigten Schalenelemente^:. hergestellt. Oben wird das Schalenelement 2 durch den Breitenkreis mit der Ebene A, unten von der Ebene C des Breitenkreises mit einem Durchmesser von 24 m begrenzt. Die Höhe der Kuppel beträgt 3 m, die Fläche des ausgebreitetenTo cover a sewage clarifier with a diameter of 24 m, a dome is made of 48 "■ the shell elements ^{manufactured according to Example 1:.} Above the shell element 2 is defined by the circle of latitude with the plane A, below by the plane C of the circle of latitude with a diameter limited by 24 m. The height of the dome is 3 m, the area of the extended one

2 Schalenelements 2 entspricht 12,6 m , die Masse 12,6 χ 6,75 = 85 kg. Die Gesamtmasse der Schalenkuppel beträgt 85 x 48 = 4080 kg, die spezifische Masse -2 shell element 2 corresponds to 12.6 m, the mass 12.6 χ 6.75 = 85 kg. The total mass of the shell dome is 85 x 48 = 4080 kg, the specific mass -

2 22 2

- bezogen auf die bedeckten 452,4 m - beträgt 9 kg/m .- based on the covered 452.4 m - is 9 kg / m.

Example 3

Auf eine in den vorangehenden -Beispielen geschilderte Weise wird eine auf einen 2,50 m hohen. Sockel sich anstützende Kuppel für einaiAusstellungssaal mit einem Kreisgrundriss und einem Durchmesser von 24 m verfertigt, mit dem Unterschied, dass der Radius der dieOn one of the previous examples The described way is a 2.50 m high. Base supporting dome for an exhibition hall made with a circular ground plan and a diameter of 24 m, with the difference that the radius of the

"■ 12 —"■ 12 -

Kuppel innen umhüllenden Kugelfläche G, R. = 19 m. Von unten her ist .die Kuppel durch die Ebene eines Breitenkreises mit einem Durchmesser von 24 m begrenzt. Die Höhe der Kuppel beträgt 4,16 m, die Fläche des aus-Dome inside enveloping spherical surface G, R. = 19 m. From below is the dome through the plane of a circle of latitude limited to a diameter of 24 m. The height of the dome is 4.16 m, the area of the

gebreiteten Schalenelements 2 ist 13,3 m , die Masse beträgt 13,3 χ 6,75- = 90 kg. Die Gesamtmasse der Kuppel beläuft sich auf 90 χ 48 = 4320.kg. Die abgedeckte FlächeSpread shell element 2 is 13.3 m, the mass is 13.3 χ 6.75- = 90 kg. The total mass of the dome amounts to 90 χ 48 = 4320.kg. The area covered

ie
2ie
2

beträgt 452 m , die darauf berechnete spezifische Masse beträgt 9,56 kg/m
-is 452 m, the specific mass calculated on this is 9.56 kg / m
-

Example 4

Eine zur Abdeckung eines Ballspielplatzes dienende Schalenstruktur wird hergestellt (Figur 6); der Spielplatz ist 50 m lang und 32 m breit, die beiden kurzen Seiten sind in Halbkreisform abgeschlossen. An beiden Enden des Spielplatzes werden Kuppeln mit einem Halbkreisgrundriss verwendet. Es wird nach Beispiel 1 verfahren und die Halbkuppeln werden aus je 24 St Schalenelement 2 in derselben Schablone verfertigt. Unten sind die Schalenelemente 2 durch die Ebene eines Breitenkreises mit einem Durchmesser von 32 m begrenzt. Die Fläche des ausgebreiteten Schalen-A shell structure serving to cover a ball playground is produced (FIG. 6); the playground is 50 m long and 32 m wide, the two short sides are closed in a semicircle. At both ends of the In the playground, domes with a semicircular floor plan are used. The procedure is as in Example 1 and the half-domes are made from 24 pieces of shell element 2 in the same template. Below are the shell elements 2 bounded by the plane of a circle of latitude with a diameter of 32 m. The area of the expanded shell

elements 2 beträgt 26,98 ra , die Masse 182 kg und die spezifische Masse der beiden Halbkuppeln ist 10,9 kg/m , Der 18 m lange rechteckige Teil wurde mit einer Tonnenschale abgedeckt (z.B. mit Tonnenschalenelementen laut dem ungarischen Patent HU-PS 176 632) .elements 2 is 26.98 ra, the mass 182 kg and the specific mass of the two half-domes is 10.9 kg / m, the 18 m long rectangular part was with a barrel shell covered (e.g. with barrel shell elements according to the Hungarian patent HU-PS 176 632).

Die wichtigsten Vorteile der Erfindung zeigen sich darin, dass die erfindungsgemässe Schalenkuppel und deren Elemente selbsttragend sind, das· Gewicht ist gering, sie lösen die Aufgabe sowohl des Lästtragens, wie auch der Schalung. Dadurch, dass die überlappten Flansche . an der äusseren umhüllenden Kugelfläche, die mittige ErzeugendeThe most important advantages of the invention can be seen in the fact that the shell dome according to the invention and its Elements are self-supporting, the · weight is light, they solve the task of both carrying the burden and the formwork. By having the flanges overlapped. at the outer enveloping spherical surface, the central generating line

der Mulde an der inneren leontaktierenden Kugelfläche liegen, kann die Wassersperre ohne besondere Massnahmen gewährleistet werden. Die Kuppel ist in der Hinsicht der Architektur anspruchsvoll, gewinnend und ausdruckvoll', mit einem geringen Materialaufwand wird die Abdeckung von Bäumen mit grossem Durchmesser ermöglicht.the trough on the inner leon-contacting spherical surface the water stop can be guaranteed without special measures. The dome is in that sense the Architecture sophisticated, engaging and expressive ', the cover of Allows trees with a large diameter.

Die Kuppel kann ein- oder mehrschichtigThe dome can be single or multilayer

ausgestaltet werden; bei einer mehrschichtigen Gestaltung wird die Anwendung einer Wärmeisolierung ermöglicht. Der Zusammenbau findet einfach statt", in der Abhängigkeit der Abmessungen wird die Kuppel in ihrer Gesamtheit, oder streckenweise oder je Element, mit den zu diesem Zwecke ausgestalteten Mitteln einfach und leicht eingehoben und montiert; die Kuppel kann zerlegt und auf einer weiteren beliebigen Stelle aufgestellt werden, auch unter schweren Transportverhältnissen und extremen Umständen. Die Schalenelemente der Kuppel für die verschieden dimensionierten Überspannungen können in derselben Schablone, an Ort und Stelle hergestellt werden.be designed; in the case of a multilayer design the use of thermal insulation is made possible. The assembly just takes place ", depending on the Dimensions will be the dome in its entirety, or in sections or per element, with the for this purpose designed means simply and easily lifted and assembled; the dome can be dismantled and placed on another can be set up anywhere, even under difficult transport conditions and extreme circumstances. the Shell elements of the dome for the differently dimensioned spans can be in the same Stencil to be made in place.

Als Werkstoff für die Kuppel wird vorteilhaft glasfaserverstärkter Polyester verwendet, der korrosionbeständig, leicht und fest £st. Der spezifische Materialaufwand und die verwendete Gesamtenergie sind äusserst gering. Auf die abgedeckte Fläche bezogen beträgt dieThe material for the dome is advantageously reinforced with glass fiber Polyester used, which is corrosion-resistant, light and strong. The specific cost of materials and the total energy used is extremely low. In relation to the area covered, the

spezifische Masse der Kuppel lediglich 9-H kg/m .specific mass of the dome only 9-H kg / m.

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Claims

VEGYTERV Vegyimüveket Tervezö Vällalat, Budapest / Hungary Dome made of shell elements as well as template and method for manufacturing the shell elements Patent claims

1. Formed dome composed of shell elements a spherical zone to cover rooms with an approximately arcuate plan, characterized in that it consists of convex in the longitudinal direction and concave in the transverse direction

Shell elements with double curvature, which are attached to the upper cohesive ring (9) and to the lower cohesive rim (11) and to each other with connecting elements (5).
10

2. Dome according to claim 1, characterized that the shell element (2) consists of a central trough (3) and the adjacent edge (6) at its edge Flanges (4) consists, the shell element

(2) by two not concentric, but on one common vertical axis (Z) arranged spherical surfaces (G,, G,), further through the common plane (A, B, C, E, F, H, J, K) two circles of latitude of the named spherical surfaces, and the common plane of two circles of longitude is limited that the flanges (4) continue to

Form part of the curved triangles of the outer spherical surfaces (G,) and finally the central generating line (8) of the trough (3) falls on the longitudinal circle of the inner spherical surface (G.).

3. Dome according to claim 1 or 2, characterized in that the diameter of the shell element (2) at the upper end delimiting the circle of latitude lying on the inner spherical surface (G,) Outer diameter of the upper cohesive ring (9) corresponds and the existing at the lower end limiting The circle of latitude (B, C, E, F, H, J, K) between the upper bounding circle of latitude (A) and the equatorial Main circle (K) of the inner spherical surface (G.) lies.

4. Dome according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cross section of the trough (3) an arc of a circle with a constantly increasing from the upper end of the shell element (2) to the lower end The radius of curvature and the length of the arc is, furthermore, an upper ■ at the upper end of the shell element Flange (10) and a sole (12) at the lower end are.

5. Dome according to one of claims 1 to 4, characterized in that g e that the base material of the shell element (2) is a plastic, preferably glass fiber reinforced Polyester is.

6. Template (die, casting mold, etc.) for producing the shell element for the dome according to claims 1 to 5, characterized in that the working surface corresponds to the shape of the shell element (2), with the difference that the plane delimiting the lower end is plane (K) of the equatorial main circle of the inner one Is a spherical surface (G,) or a plane close to it.

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7. Method of manufacturing the shell elements of a

Dome according to one of Claims 1 to 5, in the template according to Claim 6, characterized in that the shell element (2) is manufactured in a length - measured from the upper narrower end of the template
which corresponds to the arc length of the contour of the spherical zone enclosing the dome.