EP0310588A2 - Monosurface, polygonal, curved bar structure - Google Patents

Monosurface, polygonal, curved bar structure Download PDF

Info

Publication number
EP0310588A2
EP0310588A2 EP88890151A EP88890151A EP0310588A2 EP 0310588 A2 EP0310588 A2 EP 0310588A2 EP 88890151 A EP88890151 A EP 88890151A EP 88890151 A EP88890151 A EP 88890151A EP 0310588 A2 EP0310588 A2 EP 0310588A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tension members
points
prestressed
tension
rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP88890151A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0310588A3 (en
EP0310588B1 (en
Inventor
Erich Frantl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
"conproject" Handelsvertretung und Techn Buero fur Maschinenbau Frantl & Co Ohg
Original Assignee
"conproject" Handelsvertretung und Techn Buero fur Maschinenbau Frantl & Co Ohg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by "conproject" Handelsvertretung und Techn Buero fur Maschinenbau Frantl & Co Ohg filed Critical "conproject" Handelsvertretung und Techn Buero fur Maschinenbau Frantl & Co Ohg
Publication of EP0310588A2 publication Critical patent/EP0310588A2/en
Publication of EP0310588A3 publication Critical patent/EP0310588A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0310588B1 publication Critical patent/EP0310588B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/32Arched structures; Vaulted structures; Folded structures
    • E04B1/3205Structures with a longitudinal horizontal axis, e.g. cylindrical or prismatic structures
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/32Arched structures; Vaulted structures; Folded structures
    • E04B2001/3235Arched structures; Vaulted structures; Folded structures having a grid frame
    • E04B2001/3241Frame connection details
    • E04B2001/3247Nodes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/32Arched structures; Vaulted structures; Folded structures
    • E04B2001/3294Arched structures; Vaulted structures; Folded structures with a faceted surface

Definitions

  • FIG. 1 shows a dome-shaped structure
  • FIG. 2 shows a barrel-shaped structure
  • FIG. 3 in section a structure from FIG. 1 or 2
  • FIG. 4 shows the force relationships
  • FIG. 5 shows a barrel-shaped structure in plan view
  • FIG. 6 shows one of the many possible nodes of a structure
  • FIG. 7 shows a section along the line VII-VII in FIG. 6.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
  • Fishing Rods (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Golf Clubs (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Supports For Plants (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

In a bar structure consisting of structural bars (1) and polygonally curved in at least one direction, to increase the dimensional stability of the bar structure despite the low flexural rigidity of the structural bars (1) and of the bar bending points (nodes 3, 3'), in each case two bar bending points (3 and 3' respectively) are connected to one another, leaving out a bar bending point (3' and 3 respectively) lying between them, by prestressed tension members (2, 2', 5). In order to damp vibrations of the bar structure, the tension members (2, 2', 5) can be assigned spring damping elements (4, 6), which may simultaneously serve for prestressing the tension members (2, 2', 5). <IMAGE>

Description

Einlagiges, polygonal gekrümmtes StabtragwerkSingle-layer, polygonal curved beam structure

Die Erfindung betrifft ein einlagiges, polygonal gekrümm­tes Stabtragwerk, bei dem die Knickpunkte der Tragwerk­stäbe unter Auslassen je eines dazwischenliegenden Knick­punktes miteinander über Zugstäbe verbunden sind, und bei dem die dazwischenliegenden Knickpunkte unter Auslassung je eines dazwischenliegenden Knickpunktes miteinander ebenfalls über Zugstäbe verbunden sind. Derartige einla­gige, polygonal gekrümmte Stabtragwerke können für ton­nenförmige, kuppelförmige oder andere zweifach gekrümmte Hallentragwerke verwendet werden.The invention relates to a single-layer, polygonally curved bar support structure, in which the break points of the support bars are connected to each other via tension rods while omitting an intermediate break point, and in which the intermediate break points are also connected to each other via tension rods while leaving out an intermediate break point. Such single-layer, polygonally curved bar structures can be used for barrel-shaped, dome-shaped or other double-curved hall structures.

Obwohl tonnenförmige und kuppelförmige Tragkonstruktionen seit alters her eine sehr wirtschaftliche Art der Über­deckung sind, da bei gleichmäßiger Belastung und idealer Formgebung nur Druckkräfte in den Tragwerkssystemen auf­treten, kann es durch einseitige Belastung, größere zu­sätzliche Einzellasten oder zeitweilig angreifende Hori­zontallasten aus Wind usw. zu größen Verformungen und zum Einsturz kommen.Although barrel-shaped and dome-shaped supporting structures have always been a very economical way of covering, since with uniform loading and ideal shaping only compressive forces occur in the structural systems, one-sided loading, larger additional individual loads or temporarily attacking horizontal loads from wind etc. can cause major deformations and collapse.

Dem wurde bislang dadurch vorgebeugt, daß Bogenträger ho­her Biegesteifigkeit, gebogene Fachwerke oder zweilagige, gekrümmte Stabwerke eingesetzt wurden, welche zusätzlich zu den Normalkräften in Bogenrichtung auch große Biegemo­mente aufzunehmen im Stande waren, wodurch sich jedoch schwerere und damit unwirtschaftlichere Konstruktionen ergaben.This has hitherto been prevented by the fact that arch supports with high bending stiffness, curved trusses or two-layer, curved rod structures were used which, in addition to the normal forces in the arch direction, were also able to absorb large bending moments, which however resulted in heavier and therefore more uneconomical constructions.

Einlagige Stabtragwerke der eingangs genannten Gattung sind aus der DE-OS 2 800 720 und der DE-OS 3 311 397 be­kannt.Single-layer bar structures of the type mentioned are known from DE-OS 2 800 720 and DE-OS 3 311 397.

Die aus der DE-OS 33 11 397 bekannte Dachkonstruktion zur Abdeckung von Hallen, Bädern, Kläranlagen u.dgl. zeigt die Spannweite überbrückenden Profile, die an mehreren Punkten gleichsinnig abgewinkelt sind und zwischen den Knickpunkten geradlinig verlaufen. Die Profile sind so nebeneinander angeordnet, daß die Knickpunkte jedes Pro­fils neben dem Mittelbereich zwischen den Knickpunkten der jeweils benachbarten Profile zu liegen kommen. Durch Diagonalstreben in Form von zwei zu einem stumpfen Winkel zusammenstoßenden Schenkeln sind benachbarte Profile mit­einander verbunden, wobei die Scheitelbereiche und Schen­kelenden der Diagonalstreben an den Knickpunkten der Pro­file mit den Profilen verbunden sind. Bezüglich der anei­nandergereihten Diagonalstäbe sind jeweils die "Knick­punkte" (nämlich die Scheitel und Schenkelenden) unter Auslassen je eines dazwischenliegenden Knickpunktes mit­einander durch Stäbe verbunden.The roof structure known from DE-OS 33 11 397 for covering halls, baths, sewage treatment plants and the like. shows the span spanning profiles that are angled in the same direction at several points and between the The inflection points run in a straight line. The profiles are arranged side by side so that the break points of each profile come to lie next to the central area between the break points of the adjacent profiles. Adjacent profiles are connected to one another by diagonal struts in the form of two legs colliding at an obtuse angle, the apex regions and leg ends of the diagonal struts being connected to the profiles at the kink points of the profiles. With regard to the diagonal rods strung together, the "kink points" (namely the apex and leg ends) are connected to one another by omitting an intermediate kink point.

Die DE-OS 28 00 720 bezieht sich auf eine Fachwerkkon­struktion im Baukastensystem für gewölbte Abdeckungen, die aus einer Vielzahl von dreieckigen Tragwerken mit gekrümmtem Profil, deren netzförmige Schale aus starren dreieckigen und/oder rhombischen Maschen besteht, zusam­mengesetzt ist. Die die Maschen begrenzenden, schrägen stabförmigen Elemente können in schraubenlinienförmig verlaufenden, einander kreuzenden, geodätischen Linien eingeschrieben werden. Aus der DE-OS 28 00 720 sind Ver­stärkungszugstäbe bekannt, die diagonal gegenüberliegende Eckpunkte von rhombischen Maschen miteinander verbinden, wobei die benachbarten Eckpunkte "ausgelassen" werden.DE-OS 28 00 720 relates to a truss structure in a modular system for curved covers, which is composed of a plurality of triangular structures with a curved profile, the net-shaped shell of rigid triangular and / or rhombic meshes. The oblique rod-shaped elements that delimit the meshes can be inscribed in helical, intersecting, geodesic lines. From DE-OS 28 00 720 reinforcing tension rods are known which connect diagonally opposite corner points of rhombic meshes with one another, the adjacent corner points being "omitted".

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einlagiges, polygonal gekrümmtes Stabtragwerk für tonnenförmige, kup­pelförmige oder andere zweifach gekrümmte Überdeckungen bereitzustellen, welches trotz eventuell auftretender un­gleichmäßiger Belastungen, zusätzlichen Einzellasten und Horizontallasten aus Wind usw. nur Druckkräfte in seinen Tragstäben erzeugt und trotz geringer Biegesteifigkeit der Stäbe und Gelenke (Knickpunkte) hohe Formstabilität des gesamten Tragwerkes gewährleistet.The invention has for its object to provide a single-layer, polygonal curved rod structure for barrel-shaped, dome-shaped or other double-curved coverings, which despite possible uneven loads, additional individual loads and horizontal loads from wind, etc., only generates compressive forces in its supporting rods and despite low bending stiffness of the Bars and joints (break points) ensure high dimensional stability of the entire structure.

Diese Aufgabe wird bei einem einlagigen, polygonal ge­ krümmten Stabtragwerk dadurch gelöst, daß die die Knick­punkte unter Auslassung je eines dazwischenliegenden Knickpunktes miteinander verbindenden Zugglieder vorge­spannt sind.This task is ge with a single-layer, polygonal curved bar structure solved in that the tension members connecting each other with the omission of an intermediate bending point are prestressed.

Das erfindungsgemäße Stabtragwerk ist durch die vorge­spannten Zugglieder zwischen jeweils zwei Stabknickpunk­ten unter Überspringen eines dazwischenliegenden Stab­knickpunktes ein steifes Tragwerk, weil eine Vielzahl von vorgespannten Sprengwerken entsteht, die es keinem einzi­gen Knickpunkt erlauben, seine vorbestimmte Lage am theo­retischen Krümmungskreis zu verlassen. Dies wird damit erreicht, daß die nach Montage des Stabwerkes auf die Zugstäbe aufzubringenden Vorspannkräfte so hoch gewählt werden, daß sie in den einzelnen Tragwerksstäben einen Teil oder die gesamten Spannungen (inneren Kräfte), wel­che von den an den Knickpunkten angreifenden äußeren Kräften hervorgerufen werden, schon vorweg ständig er­zeugen und diese Vorspannkräfte erst durch tatsächlich auftretende äußere Kräfte anteilig abgelöst werden, so daß bei tatsächlicher Belastung des Tragwerkes geringere Formänderungen entstehen.The rod structure according to the invention is a rigid structure by virtue of the prestressed tension members between each two rod inflection points, by skipping an intermediate rod inflection point, because a large number of prestressed explosive structures arise which do not allow a single inflection point to leave its predetermined position on the theoretical circle of curvature. This is achieved in that the prestressing forces to be applied to the tension rods after assembly of the rod structure are selected to be so high that some or all of the stresses (internal forces) in the individual structural rods, which are caused by the external forces acting on the bending points, generate constantly in advance and these pretensioning forces are only partially replaced by actually occurring external forces, so that less changes in shape occur when the structure is actually loaded.

Zur Erzielung kurzer Knicklängen in Querrichtung der auf Druck beanspruchten Tragwerksstäbe können diese auch rau­tenförmig angeordnet werden. In den Knickpunkten des Tragwerkes entstehen dabei Zusammenführungen von vier bis sechs Stäben. Obgleich diese, bei vier Stäben pro Knick­punkt (Knoten rautenförmigen, bei sechs Stäben pro Knick­punkt (Knoten) dreieckigen, Stabanordnungen bekannt sind, konnten bei einschaligen Stabwerken in den Knotenpunkten (Knickpunkten) keine allzugroßen Lasten aufgelagert wer­den, da ansonsten der dort vorhandene Knick durch Kniehe­belwirkung der angreifenden Kräfte in Kraftrichtung durchschlägt.To achieve short kink lengths in the transverse direction of the structural members subjected to pressure, they can also be arranged in a diamond shape. At the inflection points of the structure, four to six members are brought together. Although these rod arrangements are known, with four bars per kink point (knot diamond-shaped, with six bars per kink point (knot) triangular), it was not possible to support excessive loads in single-shell bar structures in the knot points (kink points), otherwise the kink would be present due to the toggle effect of the attacking forces penetrates in the direction of the force.

Die erfindungsgemäß vorgesehenen vorgespannten Zugglieder unterspannen jeden durchschlaggefährdeten Knoten durch ihre Anordnung zwischen den benachbarten Knoten (Knick­punkten). Die an die Knoten angreifenden Zugglieder ver­hindern das Ausweichen der Knoten in Knickrichtung. Es entsteht so die erwähnte Vielzahl von vorgespannten Sprengwerken, die es keinem einzigen Knoten erlauben, seine Lage am zugeordneten Krümmungskreis zu verlassen. Die die Knoten verbindenden Zugglieder werden so weit vorgespannt, daß in den Tragstäben ein Teil oder die ge­samten Spannungen (inneren Kräfte), welche von den an den Knickpunkten angreifenden äußeren Kräften (Nutzlasten) hervorgerufen werden, schon vorweg ständig wirken und diese Vorspannkräfte erst durch tatsächlich angreifende äußere Kräfte anteilig abgelöst werden, so daß bei tat­sächlicher Belastung des Tragwerkes geringere Formände­rungen entstehen. Dies erklärt sich dadurch, daß eine an einen Knoten angreifende äußere Kraft die am selben Kno­ten angreifenden Zugglieder entlastet, wodurch die äußere Kraft in den Stäben einen Teil der Wirkung der Vorspann­kräfte übernimmt. Die Formänderung wird gegenüber einem nicht vorgespannten gleichartigen System entsprechend kleiner.The prestressed tension members provided in accordance with the invention undercut each knot that is at risk of breakdown their arrangement between the neighboring nodes (break points). The tension members engaging the knots prevent the knots from deflecting in the direction of the buckling. This results in the aforementioned large number of pre-tensioned explosive devices which do not allow a single node to leave its position on the assigned circle of curvature. The tension members connecting the knots are prestressed to such an extent that part or all of the stresses (internal forces) caused by the external forces acting on the breakpoints (payloads) are permanently effective in advance, and these prestressing forces only become effective attacking external forces are released proportionately, so that there are fewer changes in shape when the structure is actually loaded. This is explained by the fact that an external force acting on a knot relieves the tension members acting on the same knot, whereby the external force in the bars takes over part of the effect of the prestressing forces. The change in shape is correspondingly smaller compared to a non-prestressed, similar system.

Durch Anordnung rautenförmig aufgespaltener Zugglieder kann, bei Zwischenschaltung querliegender Druckelemente zum Auseinanderhalten der Aufspaltung, mit kleinen meß-­baren Druckkräften in diesen Druckelementen (z.B. Teller­federpakete) jede beliebig große Vorspannkraft auf ein­fachste Art aufgebracht werden, da sich bei dieser Anord­nung eine hohe Kraftübersetzung ergibt.By arranging tensile members split in a diamond shape, with the interposition of transverse pressure elements to separate the splitting, with small measurable pressure forces in these pressure elements (e.g. disc spring assemblies) any pre-tensioning force of any size can be applied in the simplest way, since this arrangement results in a high power transmission.

Da leichte Tragwerke über große Spannweiten schwingungs­anfällig sind, können in den Zuggliedern auch Feder-Dämp­ferelemente vorgesehen werden. Durch Einbindung der Fe­der-Dämpferelemente in die aufgespaltenen Zugglieder (querliegende Feder-Dämpferelemente) können schwächere und daher kostengünstigere Feder-Dämpferelemente einge­setzt werden, welche durch die große Übersetzung auch kleinste Verformungen (Schwingungsamplituden), die die örtliche Lage der Knoten und der Knoten zueinander ver­ändern, dämpfen.Since lightweight structures are susceptible to vibration over large spans, spring-damper elements can also be provided in the tension members. By integrating the spring damper elements into the split tension members (transverse spring damper elements), weaker and therefore more cost-effective spring damper elements can be used, which, due to the large translation, can even cause the smallest deformations (vibration amplitudes) Change the local position of the nodes and the nodes to each other, dampen.

Die Erfindung wird an Hand von schematischen Zeichnungen und an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein kuppelförmiges Tragwerk, Fig. 2 ein tonnenför­miges Tragwerk, Fig. 3 im Schnitt ein Tragwerk aus Fig. 1 oder 2, Fig. 4 die Kräfteverhältnisse, Fig. 5 in Drauf­sicht ein tonnenförmiges Tragwerk, Fig. 6 einen der vie­len möglichen Knoten eines Tragwerks und Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 6.The invention is explained in more detail with reference to schematic drawings and exemplary embodiments. 1 shows a dome-shaped structure, FIG. 2 shows a barrel-shaped structure, FIG. 3 in section a structure from FIG. 1 or 2, FIG. 4 shows the force relationships, FIG. 5 shows a barrel-shaped structure in plan view, FIG. 6 shows one of the many possible nodes of a structure and FIG. 7 shows a section along the line VII-VII in FIG. 6.

In den Figuren wurden zur Verdeutlichung Stabtragwerke mit nur wenigen Gliedern dargestellt, tatsächlich sind solche Tragwerke meist wesentlich vielgliedriger.In the figures, bar structures with only a few members were shown for clarity; in fact, such structures are usually much more structured.

In Fig. 1 ist eine vorgespannte, einlagige, polygonal ge­krümmte Stabwerkskuppel und in Fig. 2 ist eine einlagige, polygonal gekrümmte Stabwerkstonne schematisch darge­stellt.In Fig. 1 a prestressed, single-layer, polygonally curved framework dome and in Fig. 2, a single-layer, polygonally curved framework barrel is shown schematically.

In Fig. 3 ist ein schematischer Schnitt durch ein vorge­spanntes, polygonal gekrümmtes Stabtragwerk geführt. Hier sind die auf Druck beanspruchten Tragwerkstäbe 1 mit starken Linien und die vorgespannten Zugglieder 2 mit schwächeren Linien dargestellt. Die Stabknickpunkte 3 sind zugleich die Angriffspunkte der vorgespannten Zug­glieder 2. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß jedes vorge­spannte Zugglied 2 unter Auslassen eines dazwischenlie­genden Stabknickpunktes 3′ zwei Stabknickpunkte 3 verbin­det. Sinngemäß verbinden die vorgespannten Zugglieder 2′ Stabknickpunkte 3′ und lassen den jeweils dazwischen an­geordneten Stabknickpunkt 3 aus.In Fig. 3 is a schematic section through a prestressed, polygonally curved rod structure. Here, the structural bars 1, which are subjected to pressure, are shown with strong lines and the prestressed tension members 2 with weaker lines. The rod inflection points 3 are also the points of attack of the prestressed tension members 2. From Fig. 1 it can be seen that each prestressed tension member 2 connects two rod inflection points 3 by omitting an intermediate rod inflection point 3 '. Analogously, the prestressed tension members 2 'rod break points 3' and omit the rod break point 3 arranged between them.

In Fig. 4 ist ein Teil des Stabwerkes herausgehoben. Man ersieht hier die Wirkung der Tragwerksstäbe 1 unter Vor­spannung der Zugglieder 2 bzw. unter Einwirkung einer äu­ßeren Kraft F am Knickpunkt 3. Es ist hier auch zu erken­ nen, daß bei Einwirken einer äußeren Kraft das Zugglied 2 zusätzlich belastet wird, wogegen die am Lastangriffs­punkt und Stabknickpunkt 3′ angreifenden Zugglieder 2′ jedoch entlastet werden.In Fig. 4 a part of the framework is lifted out. The effect of the structural rods 1 can be seen here under tension of the tension members 2 or under the action of an external force F at the break point 3. It can also be seen here NEN, that the tensile member 2 is additionally loaded under the action of an external force, whereas the tensile members 2 'acting on the load application point and rod break point 3' are relieved.

Fig. 5 zeigt ein rautenförmig verknüpftes Stabtragwerk im Grundriß. Die strichlierten Tragwerksstäbe 1 in Längsach­se können bei einfach gekrümmten Tragwerken auch entfal­len, bei zweifach gekrümmten Tragwerken wie z.B. bei Stabwerkskuppeln bilden sie einen Zugring, welcher das Gesamt-Tragwerk in Form hält.Fig. 5 shows a diamond-shaped linked framework in plan. The dashed structure bars 1 in the longitudinal axis can also be omitted for single-curved structures, for double-curved structures such as in frame domes they form a tension ring, which keeps the overall structure in shape.

In Fig. 4 wird auch die Anordnung von Feder-Dämpferele­menten 4 in den Zuggliedern 2 dargestellt. Weiters wird die Möglichkeit rautenförmig aufgespaltener Zugglieder 5 gezeigt, wobei die zum Vorspannen und Auseinanderspreizen der Zugglieder 5 notwendigen Druckelemente ebenfalls als Feder-Dämpferelemente 6 ausgebildet sein können.4 also shows the arrangement of spring damper elements 4 in the tension members 2. Furthermore, the possibility of diamond-shaped tension members 5 is shown, the pressure elements required for pretensioning and spreading apart the tension members 5 can also be designed as spring-damper elements 6.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine mögliche Ausführungsform der Stabknickpunkte 3 und zugleich die Knotenausbildung für vier bis sechs Tragwerkstäbe 1 mit den am selben Knoten 3 angreifenden, vorgespannten Zuggliedern 2.6 and 7 show a possible embodiment of the bar break points 3 and at the same time the knot formation for four to six structural bars 1 with the prestressed tension members 2 acting on the same node 3.

Bei dem erfindungsgemäßen, einlagigen, polygonal gekrümm­ten Stabtragwerk wird vermieden, daß bei ungleichmäßigen Belastungen, zusätzlichen größeren Einzellasten oder Ho­rizontalkräften aus Wind usw. große Biegemomente im Stab­werksystem hervorgerufen werden, die unzulässig große Verformungen des gesamten Systems oder das Durchschlagen der Stabknoten (Knickpunkte im Stabwerk) durch hier an­greifende Lasten (Kniehebelwirkung) zur Folge haben kön­nen. Dies wird beim erfindungsgemäßen Tragwerk aus Stäben 1 erreicht, indem jeweils zwei Stabknickpunkte bzw. Kno­ten 3 unter Überspringen eines dazwischenliegenden Stab­knickpunktes 3′ durch vorgespannte Zugglieder 2 verbunden sind. Die dazwischenliegenden Stabknickpunkte 3′ sind ih­rerseits unter Überspringen der oben erwähnten bereits verbundenen Knickpunkte 3 ebenfalls durch vorgespannte Zugglieder 2′ miteinander verbunden. So entsteht eine Vielzahl von vorgespannten Sprengwerken 1, 2, 3 bzw. 1′, 2′, 3′, welche es keinem einzigen Stabknickpunkt bzw. Knoten 3, 3′ erlauben, seine Lage am zugeordneten Krüm­mungskreis zu verlassen. Durch Vorspannen der Zugglieder 2, 2′ wird die Steifigkeit des erfindungsgemäßen Stab­tragwerkes erhöht. Die Zugglieder 2, 2′ können auch rau­tenförmig aufgespalten werden, wobei die Vorspannung die­ser aufgespaltenen Zugglieder 5 über die hohe Kraft­übersetzung durch kleine, querliegende, die Aufspaltung auseinanderhaltende Druckelemente billig und genau ein­stellbar ist. Zur Dämpfung von Schwingungen in diesen leichten, meist weitgespannten Tragwerken, z.B. durch Winderregung, können bei den Zuggliedern 2 bzw. 5 Feder-­Dämpferelemente 4 bzw. 6 zwischengeschaltet sein.In the single-layer, polygonally curved rod supporting structure according to the invention, it is avoided that in the case of uneven loads, additional large individual loads or horizontal forces from wind, etc., large bending moments are caused in the rod system, the impermissibly large deformations of the entire system or the breaking of the rod nodes (break points in the rod) due to loads acting here (toggle action). This is achieved in the structure of bars 1 according to the invention by connecting two bar break points or nodes 3 by skipping an intermediate bar break point 3 'by prestressed tension members 2. The intermediate rod break points 3 'are in turn already by skipping the above connected breakpoints 3 also connected by prestressed tension members 2 '. This creates a large number of prestressed explosive devices 1, 2, 3 and 1 ', 2', 3 ', which do not allow a single rod break point or node 3, 3' to leave its position on the assigned circle of curvature. By prestressing the tension members 2, 2 ', the rigidity of the rod structure according to the invention is increased. The tension members 2, 2 'can also be diamond-shaped split, the bias of this split tension members 5 over the high power transmission through small, transverse, the splitting apart pressure elements is cheap and precisely adjustable. To dampen vibrations in these light, usually wide span structures, for example by wind excitation, 2 or 5 spring damper elements 4 or 6 can be interposed in the tension members.

Die Zugglieder 2, 5 bestehen meist aus Rundstahl, Vier­kant- oder Flachstahl. Die Stäbe 1 müssen auch Druck auf­nehmen können und sind daher meist aus Rundrohren, Vier­kantrohren oder breitflanschigen Stahlträgern herge­stellt. An Stelle von Stahl kann für bestimmte Zwecke so­wohl für die Zugglieder 2 als auch für die Stäbe 1 auch Aluminium, verwendet werden.The tension members 2, 5 usually consist of round steel, square or flat steel. The bars 1 must also be able to absorb pressure and are therefore usually made of round tubes, square tubes or wide-flanged steel beams. Instead of steel, aluminum can also be used for certain purposes both for the tension members 2 and for the rods 1.

Als Feder-Dämpferelemente können handelsübliche Dämpfer mit Federrückstellung eingesetzt werden, wie sie aus dem Schwerfahrzeugbau, Kranbau usw. an sich bekannt sind. Die als Hydraulik-Dämpfer oder als Reibungsdämpfer ausgebil­deten Feder-Dämpferelemente funktionieren so, daß Schwin­gungen durch im Dämpfer zu verrrichtende Arbeit unter­drückt werden. Die Federn stellen die Längen und die Vor­spannung der einzelnen Zugglieder, die sich bei Schwin­gungen des Daches verändern, wieder in die Länge bei Ru­helage zurück.Commercially available dampers with spring return, as are known per se from heavy vehicle construction, crane construction, etc., can be used as spring damper elements. The spring-damper elements designed as hydraulic dampers or as friction dampers function in such a way that vibrations are suppressed by work to be done in the damper. The springs reset the lengths and the preload of the individual tension elements, which change when the roof vibrates, to the length when the roof is at rest.

Claims (4)

1. Einlagiges, polygonal gekrümmtes Stabtragwerk, bei dem die Knickpunkte der Tragwerkstäbe unter Auslassen je eines dazwischenliegenden Knickpunktes miteinander über Zugstäbe verbunden sind, und bei dem die dazwi­schenliegenden Knickpunkte unter Auslassung je eines dazwischenliegenden Knickpunktes miteinander ebenfalls über Zugstäbe verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die die Knickpunkte (3 bzw. 3′) unter Auslassung je eines dazwischenliegenden Knickpunktes (3′ bzw. 3) miteinander verbindenden Zugglieder (2 bzw. 2′) vorge­spannt sind.1.Single-layer, polygonally curved rod structure, in which the kink points of the structural rods are connected to each other via tension rods while omitting an intermediate kink point, and in which the intermediate kink points are also connected to one another via tension rods with omission of an intermediate kink point, characterized in that the the break points (3 or 3 ') are prestressed with the omission of an intermediate break point (3' or 3) connecting elements (2 or 2 '). 2. Stabtragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugglieder (5) rautenförmig aufgespalten sind und über Druckelemente (6) auseinandergehalten bzw. vorgespannt sind.2. Bar support structure according to claim 1, characterized in that the tension members (5) are split diamond-shaped and held apart or prestressed via pressure elements (6). Stabtragwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß in den Zuggliedern (2, 2′) in Längsrich­tung der Zugelemente (2, 2′) wirkende Feder-Dämpfer­elemente (4) vorgesehen sind, welche zugleich auch die Vorspannung übernehmen.Rod support structure according to claim 1 or 2, characterized in that spring-damper elements (4) are provided in the tension members (2, 2 ′) in the longitudinal direction of the tension elements (2, 2 ′), which at the same time also assume the prestress. 4. Stabtragwerk nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß ddie Zugglieder (5) durch Feder-Dämpfer­elemente (6) auseinandergehalten bzw. vorgespannt sind.4. Bar support structure according to claim 2 or 3, characterized in that the tension members (5) are held apart or prestressed by spring-damper elements (6).
EP88890151A 1987-07-08 1988-06-13 Monosurface, polygonal, curved bar structure Expired - Lifetime EP0310588B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0172487A AT387059B (en) 1987-07-08 1987-07-08 SINGLE-LAYER, POLYGONALLY CURVED ROD STRUCTURE
AT1724/87 1987-07-08

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0310588A2 true EP0310588A2 (en) 1989-04-05
EP0310588A3 EP0310588A3 (en) 1989-07-12
EP0310588B1 EP0310588B1 (en) 1991-01-02

Family

ID=3519639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP88890151A Expired - Lifetime EP0310588B1 (en) 1987-07-08 1988-06-13 Monosurface, polygonal, curved bar structure

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4953329A (en)
EP (1) EP0310588B1 (en)
AT (2) AT387059B (en)
DE (1) DE3861371D1 (en)
ES (1) ES2019476B3 (en)
GR (1) GR3001504T3 (en)
ZA (1) ZA884679B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113026951A (en) * 2021-03-15 2021-06-25 河北农业大学 Bidirectional folded plate cylindrical surface latticed shell structure and construction method thereof

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5491309A (en) * 1988-03-28 1996-02-13 Quilite International Limited Liability Company Acoustical panel system
US5379557A (en) * 1988-03-28 1995-01-10 Rodman W. Kotter Architectual panel system for geodesic-like structures
DE19804435C2 (en) * 1998-02-05 2000-03-16 Merz Sauter Zimmermann Gmbh Unfoldable roof construction
US6266932B1 (en) * 1999-04-29 2001-07-31 Harry Norman Van Tassel Bow module portable modular structure
US7500333B2 (en) * 1999-09-01 2009-03-10 Harris Fitz A JPH building
US6434891B1 (en) * 1999-10-25 2002-08-20 Michael W. Cameron Reinforced panel arch for soft-covered buildings and the like
CA2420345A1 (en) * 2003-03-07 2004-09-07 Georges Bouchard Telescope shelter
AT500438B1 (en) * 2004-05-03 2009-01-15 Waagner Biro Stahlbau Ag NODES FOR CONNECTING BARS OF A FACING BASKET
DE202005017822U1 (en) * 2005-11-14 2006-04-06 Schneider, Michael Washer with keyholes, circlips and rods for constructing geodesic frameworks
DE102007014833A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Technische Universität Dresden Standing glass roof e.g. space framework, for retaining glass panel in roofing of building, has poles and bar joints that are connected by rods such that rods and glass panels have planes arranged at distance from each other in each case
GB2467799A (en) 2009-02-17 2010-08-18 Barco Nv Variable geometry display module
CN103993662A (en) * 2014-03-24 2014-08-20 淮海工学院 Internal and external supporting rod type cable-arch structure
US11280107B1 (en) 2016-06-30 2022-03-22 DLX Enterprises, LLC Shelter and hub system
US11732496B1 (en) 2016-06-30 2023-08-22 DLX Enterprises, LLC Shelter and hub system
CN106522368B (en) * 2016-10-12 2018-10-26 浙江大学 Circular ring shape tension integral structure
USD939728S1 (en) * 2019-06-20 2021-12-28 VivaGrow Systems, Inc. Geodesic dome
CN112012341B (en) * 2020-09-03 2022-07-08 河北工程大学 A novel modularization operation platform for construction of silo

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3601944A (en) * 1969-08-04 1971-08-31 Shepherd Machinery Co Building frame with cable trusses
FR2194851A1 (en) * 1972-08-01 1974-03-01 Utahara Motoo
DE2800720A1 (en) * 1977-01-21 1978-07-27 Giovanni Simone FRAMEWORK CONSTRUCTION IN A MODULAR SYSTEM FOR CORRUGATED COVERS
US4325207A (en) * 1978-04-25 1982-04-20 Canadian Patents & Development Ltd. Arch forming assembly

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3690078A (en) * 1969-06-24 1972-09-12 Versadome Corp Modular tubular-skeleton building adapted to be readily assembled and disassembled and re-assembled
US3708944A (en) * 1969-10-31 1973-01-09 M Miyake Method of making an arch
US3676964A (en) * 1969-12-29 1972-07-18 Carlos Anglade Jr Frame and building structure and method of constructing same
US3798851A (en) * 1972-06-27 1974-03-26 M Utahara Arched structure
US3889433A (en) * 1974-07-05 1975-06-17 Jr Joseph P Eubank Structural frame
US3994106A (en) * 1974-11-06 1976-11-30 Grosser Enclosures Company Panel constructions
DE3311397A1 (en) * 1983-03-29 1984-10-11 Fritz Reinke Engineering, 6122 Erbach Roof construction for covering halls, swimming pools, sewage treatment plants and the like
IL69530A (en) * 1983-08-19 1986-03-31 Oscar Sircovich Method of erecting arched structures

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3601944A (en) * 1969-08-04 1971-08-31 Shepherd Machinery Co Building frame with cable trusses
FR2194851A1 (en) * 1972-08-01 1974-03-01 Utahara Motoo
DE2800720A1 (en) * 1977-01-21 1978-07-27 Giovanni Simone FRAMEWORK CONSTRUCTION IN A MODULAR SYSTEM FOR CORRUGATED COVERS
US4325207A (en) * 1978-04-25 1982-04-20 Canadian Patents & Development Ltd. Arch forming assembly

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113026951A (en) * 2021-03-15 2021-06-25 河北农业大学 Bidirectional folded plate cylindrical surface latticed shell structure and construction method thereof
CN113026951B (en) * 2021-03-15 2022-11-25 河北农业大学 Bidirectional folded plate cylindrical surface latticed shell structure and construction method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
US4953329A (en) 1990-09-04
EP0310588A3 (en) 1989-07-12
AT387059B (en) 1988-11-25
ATA172487A (en) 1988-04-15
ZA884679B (en) 1989-03-29
ES2019476B3 (en) 1991-06-16
ATE59684T1 (en) 1991-01-15
DE3861371D1 (en) 1991-02-07
GR3001504T3 (en) 1992-11-23
EP0310588B1 (en) 1991-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0310588B1 (en) Monosurface, polygonal, curved bar structure
DD299670A5 (en) REGULAR GRID WORKING CONSTRUCTION AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
EP3146119B1 (en) Pneumatic support
EP3894717A1 (en) Building damper having at least one shear-damping part which is of ladder-like design at least in certain regions
DE8010280U1 (en) Lattice girder for the underground track and shaft expansion
DE69911055T2 (en) TRIANGULATED WOOD CONSTRUCTIONS LIKE GRID RACK, BRIDGE, CEILING
DE3403140C1 (en) Structure, in particular bridge structure
CH651095A5 (en) REINFORCEMENT ELEMENT FOR TRANSMITTING LATERAL FORCES IN PANEL-LIKE SUPPORT LINKS, e.g. FLAT CEILINGS.
DE102010012381A1 (en) Node joint for supporting structure i.e. steel structure, for e.g. bridge construction, has belts, and connecting elements comprising casing surface, where belts and elements are connected with one another at contact points by welding seams
DE2801945A1 (en) STANDARD STEEL BRIDGES AND THEIR COMPONENTS
EP0034820B1 (en) Glued truss and formwork constructed therefrom
DE69530287T2 (en) CONSTRUCTION FRAME
DE19530572C2 (en) Building support structure
DE60015053T2 (en) DECK
AT208566B (en) Lightweight carrier
CH306573A (en) Strap with strap and non-metallic grid system.
AT406281B (en) REINFORCED CONCRETE
AT83677B (en) Spatial framework.
DE2840402B1 (en) Flat or spatial framework made of nodes, rods and plates
AT4081U1 (en) SPECIALTY RACK
DE886657C (en) Component for frame truss
EP1008691B1 (en) Externally prestressed concrete bridge
AT360722B (en) REINFORCEMENT ELEMENT FOR A STEEL CONCRETE STRUCTURAL COMPONENT
DE310040C (en)
AT237263B (en) Areal structure made of steel mesh

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH DE ES FR GB GR IT LI LU NL SE

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH DE ES FR GB GR IT LI LU NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19890531

17Q First examination report despatched

Effective date: 19891005

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH DE ES FR GB GR IT LI LU NL SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 59684

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19910115

Kind code of ref document: T

ET Fr: translation filed
GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
ITF It: translation for a ep patent filed

Owner name: DR. ING. A. RACHELI & C.

REF Corresponds to:

Ref document number: 3861371

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19910207

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 19910529

Year of fee payment: 4

Ref country code: LU

Payment date: 19910529

Year of fee payment: 4

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 19910604

Year of fee payment: 4

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Payment date: 19910613

Year of fee payment: 4

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Payment date: 19910624

Year of fee payment: 4

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 19910630

Year of fee payment: 4

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 19910828

Year of fee payment: 4

EPTA Lu: last paid annual fee
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19920610

Year of fee payment: 5

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19920613

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19920614

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF THE APPLICANT RENOUNCES

Effective date: 19920615

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19920619

Year of fee payment: 5

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Effective date: 19920630

Ref country code: CH

Effective date: 19920630

Ref country code: BE

Effective date: 19920630

REG Reference to a national code

Ref country code: GR

Ref legal event code: FG4A

Free format text: 3001504

BERE Be: lapsed

Owner name: CONPROJECT HANDELSVERTRETUNG UND TECHN. BURO FUR

Effective date: 19920630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: THE PATENT HAS BEEN ANNULLED BY A DECISION OF A NATIONAL AUTHORITY

Effective date: 19921231

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19930101

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee
REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19930613

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19930628

Year of fee payment: 6

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19930613

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19940228

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 19940624

Year of fee payment: 7

REG Reference to a national code

Ref country code: GR

Ref legal event code: MM2A

Free format text: 3001504

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 88890151.9

Effective date: 19930109

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19950301

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Effective date: 19950613

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 19991007

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 20050613