EP0007580A1

EP0007580A1 - Seilgetragene Membranhalle

Info

Publication number: EP0007580A1
Application number: EP79102543A
Authority: EP
Inventors: Walter Feilhauer
Original assignee: Feilhauer geb Wiese Ingrid
Current assignee: Feilhauer geb Wiese Ingrid
Priority date: 1978-07-26
Filing date: 1979-07-19
Publication date: 1980-02-06
Also published as: EP0007580B1; DE2832770A1; DE2832770C2; ATE232T1

Abstract

Bei einer seilgetragenen Membranhalle (1) besteht die Außenhaut (10) aus einzelnen, zwischen den Tragseilen (2) ausgespannten und an diesen durch Klemmprofile (90) befestigten Membranbahnen (40), die zur Erzeugung einer Spannung der Außenhaut (70) dis Form eines Rechtecks odar Dreiecks mit an mindestens zwei, einander gegenüberliegenden Bahnseiten konkav taillierten Zuschnitt oder die Form eines glaichschenkeligen Trapezes aufweisen. Durch diesen Aufbau der Außenhaut (10) der Membranhalle (1) aus einzelnen Membranbahnen (40) wird die Gefahr von Scheuerstellan zwischen den Tragseilen (2) und der Außenhaut (10) beseitigt.

Description

Die Erfindung betrifft eine seilgetragene Membranhalle mit im Raum verankerten Stützpunkten für die Tragseile, die die Querschnittsform der Halle beschreiben und zwischen den Stützpunkten verlaufenden Tragseilen für die Außenhaut. I
Seilgetragene Membranhallen sind in den verschiedenen Ausführungsformen bekannt und sind als eine Weiterentwicklung der bekannten Zelte anzusehen. Wenn Zelte über eine bestimmte Größe hinaus benötigt werden, müssen die Zeltbahnen durch Seile getragen werden, da sie alleine nicht mehr in der Lage sind, ihr Eigengewicht, den Winddruck, Windsog und eventuelle Schneelasten aufzunehmen.
Die Abstützung der Außenhaut einer Membranhalle durch Seile ist an sich bekannt. Man hat diese Abstützung bisher in der Weise vorgenommen, daß die einteilige Außenhaut auf die Tragseile aufgelegt wird. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß infolge der unkontrollierbaren gegenseitigen Bewegung von Tragseil und Außenhaut letztere im Laufe der Zeit durchgescheuert wird. Außerdem wird die einteilige Außenhaut immer unhandlicher, je größer die Membranhalle sein soll.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, die Gefahr des Vurchscheuerns der Membranhaut an den Seil-Auflagestellen zu vermeiden und gleichzeitig die Unhandlichkeit, die mit einer einteiligen Außenhaut bei großen Membranhallen verbunden ist, zu vermindern.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Außenhaut aus einzelnen, zwischen den Tragseilen ausgespannten und an diesen durch Klemmprofile befestigten Membranbahnen besteht, die zur Erzeugung einer Spannung der Außenhaut die Form eines Rechtecks oder Dreiecks mit an mindestens zwei Bahnseiten konkav tailliertem Zuschnitt oder die Form eines gleichschenkeligen Trapezes aufweisen.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß die gesamte Außenhaut der Halle aus mehreren einzelnen handlichen Bahnen besteht, die durch das Metallprofil frei von der Gefahr des Durchscheuerns an den Tragseilen befestigt sind.
Die Erfindung geht ferner von einem Strangpreßprofil zur Verbindung und Lagerung von mindestens zwei Membranbahnen aus, deren Ränder jeweils mit einem Keder versehen sind, die zur Verbindung der Bahnen in das Strangpreßprofil eingepreßte Nuten einziehbar sind und einem Lager zur Lagerung des Strangpreßprofiles aus und besteht aus einem, mindestens ein Tragseil als Lager umgreifendes zweiteiliges Klemmelement, bestehend aus einem im wesentlichen U-förmigen, das Tragseil umgreifendes Seilauflageprofil, einem mit dem Seilauflageprofil verbundenen und die U-Schenkel des Seilauflageprofils bei Zugbeanspruchung durch die Membranbahnen zusammenhaltendes Verschlußprofil und in die Außenseiten der U-Schenkel eingepreßte Nuten zum Einziehen des Keders jeweils einer Membranbahn. Durch dieses Strangpreßprofil wird erreicht, daß die aus einzelnen Bahnen bestehende Außenhaut einer Membranhalle nicht auf den Tragseilen aufliegt und ein Durchscheuern damit unmöglich wird.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung weist das Verschlußprofil eine dritte Nut auf, wodurch es möglich ist, zwei- oder mehrschalige Membranhallen aufzubauen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine langgestreckte seilgetragene Membranhalle mit zwei Versionen der endseitigen Lagerung der Tragseile,
Fig. 2 a eine dreischiffige Grundrißform der Halle
Fig. 2 b eine vierschiffige Grundrißform der Halle
) Fig. 3 die Seitenansicht einer runden Halle mit zwei Versionen der Dachausbildung
Fig. 4 eine rechteckige taillierte Bahn
Fig. 5 eine dreieckige taillierte Bahn
Fig. 6 zwei trapezförmige, nicht taillierte Bahnen
Fig. 7 eine Membranhalle mit einem Shed-Dach
Fig. 8 eine sandgefüllte Tasche zur Erzeugung der Querspannung der Hallen-Außenhaut
Fig. 9 ein Klemmprofil zur Verbindung von drei Membranbahnen mit einem Tragseil
Fig.10 ein Klemmprofil zur Verbindung von zwei Membranbahnen mit zwei Tragseilen
Fig.11 ein Strangpreßprofil zur kreuzenden Verbindung von bis zu vier Bahnen
Fig.12 die Seitenansicht des Endteiles einer Membranhalle mit in den Erdboden eingeschlagenen Breitheringen zur Aufnahme der endseitigen Zugkräfte
Fig.13 eine Ansicht von zwei Breitheringen
Fig.14 eine Seitenansicht aus Richtung des Pfeiles XIV von Fig. 15 einer Shed-Dach-Membranhalle nach Fig. 7 und
Fig.15 einen Schnitt durch eine Shed-Dach-Membranhalle nach der Linie XV-XV von Fig. 14.

In Figur 1 ist eine langgestreckte Membranhalle 1 wiedergegeben, die von sich in Längsrichtung der Halle 1 erstreckenden Tragseilen 2 getragen wird. Die Tragseile 2 sind zwischen im Raum fixierten und verankerten Stützpunkten P1, P2,... P9 an dem einen Hallenende und den Stützpunkten P10...P18 an dem anderen Hallenende ausgespannt. Für diese Fixierung der Spützpunkte P1....P18 sind in Figur 1 zwei Ausführungsbeispiele wiedergegeben: An dem einen Hallenende erfolgt die Fixierung durch auf dem Boden aufstehende Stützmasten 3a .... 3h. Die oberen Enden der Stützmasten 3a .... 3h bilden dann die Stützpunkte P1 .... P9. An dem anderen Hallenende ist als ein zweites Ausführungsbeispiel ein zwischen zwei Tragmasten 4a, 4b ausgespanntes Querseil 5 wiedergegeben, von dem Hängeseile 6a .... 6h herabhängen. Bei diesem Ausführungsbeispiel bilden die unteren Enden der Hängeseile 6a .... 6h die im Raum fixierten Stützpunkte P10 .... P18. Ferner werden an jedem Hallenende Abspannseile 7 benötigt, die die in den Tragseilen 2 auftretenden Kräfte über die Stützpunkte P in den Boden ableiten. Es versteht sich jedoch, daß in der Praxis eine Halle an beiden Hallenenden nur entweder mit dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel für die Fixierung der Stützpunkte P oder mit dem zweiten Ausführungsbeispiel gebaut wird und daß in Figur 1 lediglich aus Gründen einer zeichnerisch einfachen Darstellung beide Beispiele an einer Halle 1 zusammengefaßt wiedergegeben sind. In den Figuren 2a und 2b sind zwei mögliche Grundrißformen von Membranhallen dargestellt. Figur 2a zeigt eine dreischiffige und Figur 2b eine vierschiffige Membranhalle.
In Figur 3 sind zwei Versionen einer runden Membranhalle wiedergegeben. Auf der linken Seite ist eine Version mit einem gleichmäßig kegelförmigen Dach 31 und auf der rechten Seite eine Version mit einem Sheddach-artigen kegelförmigen Dach 32 wiedergegeben. In beiden Beispielen ist die Stütze im Zentrum länger als die Stützen am Umfang. Ebenso kann die Stütze im Zentrum kürzer als die Stützen am Umfang sein, so daß das Dach zum Zentrum durchhängt und von außen unsichtbar ist.
Um bei langgestreckten Membranhallen 1 nach Figur 1 in Querrichtung der Halle 1 eine gleichmäßige Spannung der Hallenhaut 10 zu erhalten, müssen die zwischen den Tragseilen 2 ausgespannten und an diesen durch Klemmprofile befestigte, im wesentlichen rechteckige Bahnen 40 an den zwei langen Bahnseiten 40ä, 40 b konkav tailliert ausgebildet sein. In Figur 4 ist eine Bahn 40 mit der Grundform eines Rechteckes und in Figur 5 eine Bahn 50 mit der Grundform eines Dreieckes wiedergegeben. Die jeweils einander gegenüberliegenden Bahnseiten 40a und 40b bzw. 50a und 50b sind konkav tailliert zugeschnitten.
Bei Hallenkonstruktionen, bei denen mehrere Tragseile 2 einen parallelen Durchhang haben, so wie dieses beispielsweise bei senkrechten Membranwänden der Fall sein kann, ist es aber auch möglich, eine Spannung dadurch zu erzielen, daß die in Figur 6 gezeigten Bahnen 60 die Form eines gleichschenkeligen Trapezes besitzen. Werden die Bahnen 60 in Richtung der Pfeile Pf gezogen bzw. verschoben, so wird die Breite b verringert und damit eine Membranwand, die aus den Bahnen 60 zusammengesetzt ist, gespannt.
Figur 7 zeigt eine Membranhalle 20 mit einem Shed-Dach 21. Mit dieser Dachkonstruktion können Hallen 20 mit jedem beliebigen rechteckigen Grundriß hergestellt werden. Das Shed-Dach 21 einer derartigen Membranhalle 20 besteht aus taillierten rechteckigen Bahnen 40 nach Figur 4, die zwischen Tragseilen 24a, 24b ausgespannt sind, während die senkrechten Membranwände 22 aus Bahnen nach Figur 6 zusammengesetzt sind.
Um in der Außenhaut 10 einer langgestreckten Membranhalle 1 nach Figur 1 eine Querspannung oder in den senkrechten Seitenwänden anderer Hallenkonstruktionen, z. B. der Shed-Dach Halle nach Figur 7 eine Spannung zeitlich konstanter Größe zu erzeugen, ist es das Zweckmäßigste, an der bodennahen Kante 13 nach Figur und der Kante 23 nach Figur 7 Gewichte einzuhängen. Eine zweckmäßige Ausgestaltung eines derartigen Gewichtes ist in Figur 8 wiedergegeben. Das Gewicht besteht aus einer Membrantasche 81 mit Schlitzen 82,in die Sand 83 als Gewicht einfüllbar ist. Hierdurch ist es möglich, das Gewicht am Aufstellungsort der Halle erst herzustellen und es muß nicht, wie dieses bei vorgefertigten Gewichten der Fall wäre, zum Aufstellungsort transportiert werden. Das untere Ende einer Hallenmembran 80 wird mit der Tasche durch ein Strangpreßprofil 110 verbunden, welches außerden die Möglichkeit bietet, eine Wetterschürze 84 anzubringen, so daß das Gewicht 81, 82, 83 im Halleninneren zu liegen kommt und damit den Einflüssen der äußeren Atmosphäre entzogen ist.
In Figur 9 ist ein Strangpreßprofil 90 zur Verbindung und Lagerung von mindestens zwei Membranbahnen 91a, 91b wiedergegeben. Die Ränder der Membranbahnen 91a, 91b sind jeweils mit einem eingeklebten, eingeformten oder eingeschweißten Ktder 92a, 92b versehen. Die Keder 92a, 92b sind in in das Strangpreßprofil 90 eingepreßte Nuten 93a, 93b einziehbar. Das Strangpreßprofil 90 besteht aus einem mindestens ein Tragseil 94 als Lager umgreifendes zweiteiliges Klemmprofil 95, 96, bestehend aus einem im wesentlichen U-förmigen, das Tragseil 94 umgreifendes Seilauflageprofil 95, einem mit dem Seilauflageprofil 95 verbundenes und die U-Schenkel 97a, 97b des Seilauflageprofils 95 bei Zugbeanspruchung durch die Membranbahnen 91a, 91b zusammenhaltendes Verschlußprofil 96 und in die Außenseiten der U-Schenkel 97a, 97b eingepreßte Nuten 93a, 93b zum Einziehen des Keders 92a, 92b jeweils einer Membranbahn 91a, 91b. Der Zusammenhalt des Seilauflageprofils 95 mit dem Verschlußprofil 96 vorzugsweise durch Schrauben 98, von denen bei dem in Figur 9 angegebenen Beispiel zwei Schrauben 98a, 98b verwendet werden. Es gibt aber auch andere Möglichkeiten, das Seilauflageprofil 95 mit dem Verschlußprofil 96 zu verbinden, wie z. B. durch Nieten, durch Verrasten usw.
Es besteht nun die Möglichkeit, am Verschlußprofil 96 eine dritte Nut 93c anzuformen, in die der Keder 92c einer dritten Bahn 91c eingezogen werden kann. Diese dritte Nut 93c muß aber nicht vorhanden sein. Sie wird nur dann benötigt, wenn die Membranhalle 1 zwei- oder mehrschalig ausgebildet werden soll. Damit das Tragseil 94 noch Verbindung mit der Luft hat, was zum Feuchtigkeitsausgleich notwendig ist, besitzt das Verschlußprofil 96 Schlitze 99.
Um eine elastische Lagerung des Klemmprofils 95, 96 an dem Tragseil 94 zu ermöglichen, ist zwischen beiden ein Zwischenprofil 100 aus Kunststoff oder Gummi angeordnet. Das Zwischenprofil 100 ermöglicht auch ein Verschieben von Klemmprofil 95, 96 zum Tragseil 94 in Seillängsrichtung bei verschiedener Längenausdehnung durch Temperatureinwirkung.
In Figur 10 ist ein Klemmprofil 95, 96 zur Lagerung auf zwei Tragseilen 94a, 94b wiedergegeben. Zwei Tragseile 94a, 94b werden dann benötigt, wenn höhere Belastbarkeiten für die Hallenhaut 10 gefordert werden. Von den zwei Tragseilen 94a, 94b abgesehen, stimmen die beiden in den in Figuren 9 und 10 wiedergegebenen Klemmprofile 95, 96 bis auf den einen Unterschied völlig überein, der darin besteht, daß das Klemmprofil 95, 96 nur mit einer Schraube 98 zusammengehalten wird, während bei dem Klemmprofil 95, 96 nach Figur 9 hierfür zwei Schrauben 98a, 98b vorgesehen sind.
In Figur 11 ist ein weiteres Strangpreßprofil 110 zur kreuzenden Verbindung von Membranbahnen 91c, 91e, 91f angegeben, deren Ränder mit den Kedern 92d, 92e, 92f versehen sind. Wie aus der Figur 11 zu ersehen ist, könnte auch noch eine vierte, zeichnerisch in der Figur 11 nicht dargestellte Membran eingezogen werden. Von Bedeutung ist auch, daß das Profil 110als Hohlprofil ausgebildet sein kann, wodurch mehrere gleichartige Profillängen durch Zusammenstecken verbunden werden können. Profile 110 nach Figur 11 werden für die Erstellung von zwei- oder mehrschaligen Membranhallen benötigt.
Bei einer langgestreckten Membranhalle 1 nach Figur 1, aber auch bei den Membranhallen nach Figur 3 oder Figur 7 besteht die Aufgabe, die endseitigen, bei der Straffung der Außenhaut 10 auftretenden Kräfte abzufangen. Hierzu gehen von jedem Tragseil 2 endseitig zwei Abspannseile 7a, 7b ab, die an in den Erdboden eingeschlagenen Breitheringen 122 befestigt sind. Die Breitheringe werden bei einer langgestreckten Halle 1 in Form eines Kreisabschnittes, vorzugsweise in Form eines Halbkreises, in den Boden eingeschlagen. Wie in Figur 13 gezeigt ist, haben die Breitheringe 122 mindestens eine Rippe 131, durch die die Breitheringe biegesteif sind. In Figur 13 sind beispielsweise zwei Breitheringe mit jeweils zwei Rippen 131a, 131b wiedergegeben. Die Breitheringe 122, die endseitig bei einer langgestreckten Halle 1 nach Figur 1 verwendet werden sollen, bilden zweckmäßigerweise einen Kegelmantelabschnitt und werden unter dem Winkel O<des Kegelmantels in den Boden eingeschlagen.
Als ein erfindungswesentliches Merkmal der vorstehend beschriebenen Verankerung durch Breitheringe 122 ist anzusehen, daß diese an ihren Rändern miteinander verrastbar sind. Hierzu besitzen die Breitheringe 122, wie aus Figur 13 ersichtlich ist, an ihren Rändern komplementäre Verrastrillen 132a, 132b. Figur 13 zeigt zwei konische Breitheringe 122, die in der Mitte mit ihren Rillen 132b, a miteinander verrastet sind.
Bei einer Verankerung einer langgestreckten Membranhalle 1 nach Figur 12 ist es nun zusätzlich noch möglich, die durch die Abspannseile 7a, 7b gebildeten Dreiecke durch dreieckige Membranbahnen 50 nach Figur 5 auszufachen und so zusätzlich überdachten Raum zu gewinnen.
In Figur 14 ist die Seitenansicht eines Shed-Dach-Zeltes nach Figur 7 aus Richtung der Pfeile XIV von Figur 7 und Figur 15 wiedergegeben. Da in diesem Fall eine sehr breite Stirnfläche einer Membranhalle 20 abgespannt werden muß, ist es nichtmöglich, Breitheringe 122 in Form eines kreisabschnittsförmigen Kegelmantelabschnittes in den Boden einzuschlagen. In diesem Falle werden seitenparallele Breitheringe 142 in Form einer Spundwand unter einem Winkel ß , oder auch senkrecht in den Boden eingeschlagen. Auch hier sind die Breitheringe 142 an ihren Rändern miteinander verrastet, so daß sie im Boden eine zusammenhängende Spundwand bilden. In Figur 15 ist ein Schnitt durch eine Shed-Dach-Membranhalle nach der Linie XV - XV von Figur 14 wiedergegeben. Die Tragseile 24 der Sheddach-Membranhalle 20 sind wiederum über Abspannseile 141a, 141b mit den Breitheringen 142 der Spundwand verbunden.

Claims

1. Seilgetragene Membranhalle (1) mit im Raum verankerten Stützpunkten, die die Querschnittsform der Halle (1) beschreiben und zwischen den Stützpunkten (P1 ... P18) verlaufende Tragseile (2) für die Außenhaut (10), dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhaut (10) aus einzelnen, zwischen den Tragseilen (2) ausgespannten und an diesen durch Klemmprofile (90) befestigte Membranbahnen (40) besteht, die zur Erzeugung einer Spannung der Außenhaut (10) die Form eines Rechtecks oder Dreiecks mit an mindestens zwei einander gegenüberliegenden Bahnseiten (40a, 40b) konkav tailliertem Zuschnitt oder die Form eines gleichschenkeligen Trapezes (60) aufweisen.

2. Halle nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch an der bodennahen Kante (13) der Membranbahn (80) eingehängte, aus einer sandgefüllten Tasche (81, 83) bestehende Gewichte zur Erzeugung der Querspannung der Außenhaut (10).

3. Halle nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei langgestreckten Hallen (1) die in Hallenlängsrichtung auftretenden Kräfte durch unter einem Winkel (α) oder senkrecht in den Boden eingeschlagene, biegesteife Breitheringe (122) aufgenommen werden, an denen die stirnseitigen Abspannseile (7a, 7b) befestigt sind.

4. Halle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breitheringe (122) die Form eines halbkreisförmigen Kegelmantelabschnittes bilden und an ihren Seitenkanten (132a, 132b) miteinander verrastet sind.

5. Halle nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halle (1) zwei- oder mehrschalig ausgebildet ist und mindestens eine Innenhaut (91e, 91f) aufweist.

6. Halle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppel- oder Mehrfachhaut der Halle als Luft-Sonnenkollektor ausgebildet ist.

7. Strangpreßprofil (90) zur Verbindung und Lagerung von mindestens zwei Membranbahnen (91a, 91b), deren Ränder jeweils mit einem Keder (92a, 92b) versehen sind, die zur Verbindung der Bahnen (91a, 91b) in in das Strangpreßprofil (90) eingepreßte Nuten (93a, 93b) einziehbar sind, und ein Lager zur Lagerung des Strangpreßprofiles (90), insbesondere für eine seilgetragene Membranhalle nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein, mindestens ein Tragseil (94) als Lager umgreifendes zweiteiliges Kelemmprofil (95, 96), bestehend aus einem im wesentlichen U-förmigen, das Tragseil (94) umgreifendes Seilauflageprofil (95), einem mit dem Seilauflageprofil (95) verbundenen und die U-Schenkel (97a, 97b) des Seilauflageprofils (95) bei Zugbeanspruchung durch die Membranbahnen (91a, 91b) zusammenhaltendes Verschlußprofil (96) und in die Außenseiten der U-Schenkel (97a, 97b) eingepreßte Nuten (93a, 93b) zum Einziehen des Keders (92a, 92b) jeweils einer Membranbahn (91a, 91b).

8. Profil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußprofil (96) eine dritte Nut (93c) aufweist.

9. Profil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Klemmprofil (95, 96) und dem Tragseil (94) ein Zwischenprofil (100) aus Kunststoff oder Gummi angeordnet ist.

10. Strangpreßprofil zur Verbindung von Membranbahnen, deren Ränder jeweils mit einem Keder versehen sind, insbesondere für eine seilgetragene Membranhalle nach den Ansprüchen 5, 6 und 8, dadurch gekennzeichi net, daß zur kreuzenden Verbindung von mindestens drei Membranbahnen (91c, 91e, 91f) in ein Hohlprofil (110) eine der Anzahl der Membranbahnen (91c, 91e, 91f) entsprechende Anzahl von Nuten eingepreßt sind.