EP0791120A1

EP0791120A1 - Tragwerk für die bautechnik

Info

Publication number: EP0791120A1
Application number: EP95936556A
Authority: EP
Inventors: Axel Thallemer
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 1994-11-11
Filing date: 1995-10-26
Publication date: 1997-08-27
Anticipated expiration: 2015-10-26
Also published as: US5743049A; WO1996015344A1; DE59507445D1; DE9418076U1; EP0791120B1; ATE187797T1; JPH10504362A; JP3038014B2; ES2139947T3

Description

Tragwerk für die Bautechni

Beschrei bung

Die Erfindung betrifft ein Tragwerk für die Bautechnik, insbesondere zur Bildung von Bauwerken wie gebäudeartige Einrichtungen, Messestände, Überdachungen od.dgl ., mit mehreren auf einer Unterlage stehenden und zur Lastaufnahme dienenden Stützen.

Derartige Tragwerke sind in der Bautechnik meist Teil einer Konstruktion, der die Wirkungen aus ständigen Lasten, Verkehrs- und/oder Nutzlasten aufnimmt und an die Unterlage weiterleitet. Bei der Errichtung von gebäudeartigen Einrichtungen, Messeständen oder Überdachungen ist die Unterlage meist von einem Boden gebildet, der sich im Freien oder in einem Gebäude befinden kann. Als Stützen werden bisher Stäbe aus Holz, Beton oder Stahl verwendet, die die Belastung vom oberen Ende zum unteren Ende weiterleiten. Die Stützen sollten möglichst druck-, knick- und biegesteif sein.

Bisher ist der Aufbau von Tragwerken relativ umständlich und wegen des verhältnismäßig hohen Gewichts der Stützen beschwerlich und unter Umständen auch gefährlich. Tragwerke, die lediglich vorübergehend aufgebaut und nacheinander zu verschiedenen Einsatzorten transportiert werden, nehmen viel Transportraum in Anspruch, selbst wenn sie sich in die einzelnen Stützen zerlegen lassen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Tragwerk zu schaffen, das sich einfach handhaben läßt und dessen Einzelteile wenig Transport- und Aufbewahrungsraum in Anspruch nehmen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Stützen von luftdicht geschlossenen Hohlkörpern gebildet sind, die eine aus flexiblem Material bestehende Wand aufweisen und zum Erhalt einer steifen Struktur mit Druckluft gefüllt sind.

Auf diese Weise liegt ein Tragwerk vor, dessen Stützen von Pneumati körpern gebildet sind. Ihr Transport und ihre

Aufbewahrung kann im drucklosen Zustand erfolgen, wobei es die flexiblen Wände der Hohlkörper ermöglichen, die Stützen klein zusammenzulegen bzw. zusammenzufalten. Den Stützen kann ihre endgültige Gebrauchsgestalt noch an Ort und Stelle verliehen werden, indem sie dort mit Druckluft gefüllt werden. Der Innendruck der Hohlkörper gewährleistet eine insgesamt steife Struktur, wobei das Gewicht der einzelnen Stützen insgesamt verhältnismäßig gering ist, so daß sie sich auch im aufgeblasenen Zustand noch handhaben lassen. Zwar wäre es denkbar, die einzelnen Stützen ab Werk mit dem vorgesehenen Druck 1 uftvol umen zu befüllen und die Hohlkörper anschließend hermetisch abzuschließen. Vorzugsweise verfügen die Stützen jedoch über geeignete Bef llöffnungen, die nach Bedarf ein Aufpumpen oder Entlüften ermöglichen, um die Handhabung so flexibel wie möglich zu gestalten. Auch läßt sich in diesem Falle durch bedarfsgemäße Druckbeaufschlagung dem jeweils vorhandenen Bei astungsfall Rechnung tragen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Zweckmäßigerweise sind sämtliche Stützen als Pfeiler aus¬ gebildet, die vorzugsweise zumindest teilweise eine ver¬ tikale Stützsäule aufweisen, deren unteres Ende sich auf einer Unterlage abstützt und an deren oberem Endbereich zwei Kragarme vorgesehen sind, die sich schräg, d. h. seitwärts und zugleich nach oben, erstrecken, zweckmäßigerweise derart, daß der Pfeiler sich im oberen Bereich gabelt und insgesamt eine Y-Gestalt aufweist.

Um der Stütze einen sicheren Stand zu verleihen, steht sie zweckmäßigerweise auf einem Fußteil , das an der Unterlage befestigt sein kann.

Die mit Druckluft gefüllten Stützen nehmen überwiegend Druckkräfte auf. Um auch Zugkräfte aufzunehmen, empfiehlt es sich, die Stützen über flexible Zugelemente wie Zugseile zur Unterlage hin abzuspannen. Auch die eventuell vorhandenen Kragarme eines jeweiligen Pfeilers stehen vorzugsweise über derartige Zugelemente miteinander in Verbindung.

Bei konstruktiv besonders einfacher und daher kosten¬ günstiger Ausführungsform sind die einzelnen Bestandteile der Stützen bzw. Pfeiler zweckmäßigerweise als zylindrische Längselemente ausgebildet. Der Querschnitt ist hier insbesondere kreisförmig. Eine optimierte Aufnahme von Druckkräften ist allerdings zu erwarten, wenn die Längs¬ elemente konzentrisch ausgebaucht sind, d. h. sich ihr Durchmesser von den beiden Endbereichen her zur Mitte hin allmählich vergrößert.

Die Handhabung und Montage ist besonders einfach, wenn ein jeweiliger Pfeiler als zusammenhängendes Bauelement aus¬ gebildet ist und vorzugsweise eine einstückige Baueinheit darstellt. In diesem Falle genügt in der Regel bereits eine Befül 1 Öffnung , um in gewünschtem Maße Druckluft zuführen zu können.

Bei einer universelleren Ausgestaltung, die eine bessere Anpassung an die praktischen Gegebenheiten verspricht, setzt sich eine jeweilige Stütze aus mehreren einzelnen Hohlkörper-Bauteilen zusammen, die sich an Ort und Stelle lösbar zusammensetzen lassen. Aneinander angrenzende Hohl¬ körper-Längselemente werden hierbei zweckmäßigerweise unter Verwendung von Knotenelementen verbunden, welche über Ausnehmungen verfügen, in die die Längselemente einsteckbar sind. Beim Aufblasen der Hohlkörper-Längselemente ergibt sich hier ein selbsttätiges kraftschlüssiges Verspannen, so daß keine zusätzlichen Verbindungsmittel benötigt werden.

Zur Befestigung zu tragender Lasten verfügen die Stützen zweckmäßigerweise über Befestigungsmittel , die als ösen- elemente ausgebildet sein können, so daß sich eine Ver- knüpfung mittels üblicher Verbindungselemente wie Gurte oder Seile vornehmen läßt.

Eine zu tragende Last kann von einem Dach gebildet sein, das sich aus einzelnen Dachelementen zusammensetzt, die an den Stützen befestigt sind. Hierbei kann es sich insbesondere um flächenhafte Dachelemente handeln, die z.B. eine Drei eckskontur aufweisen. Wie die Stützen sind auch die Dachelemente zweckmäßigerweise als unter einem Innendruck stehende, luftdichte Hohlkörper ausgebildet.

Des weiteren können an dem Tragwerk Wand- oder Bodenelemente vorhanden sein, die eine fl chenhafte Ausdehnung besitzen und ebenfalls als mit Druckluft gefüllte, luftdichte Hohlkörper ausgebildet sein können. Mit ihrer Hilfe lassen sich insbesondere vollständig geschlossene Gebäudebauwerke erstel 1 en .

Als Material für die Stützen ist insbesondere flexibles Kunststoffmaterial vorgesehen, das eine ausreichende Druckfestigkeit aufweist. Hier empfiehlt sich vor allem faserverstärktes Kunststoffmaterial , beispielsweise Aramid- verstärktes Nylon. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung bestehen die Stützen aus einem Kunststoffgewebe, das wenigstens an einer und vorzugsweise an beiden Seiten mit einer gasdichten Beschichtung versehen ist. Für die Dach-, Wand- und Bodenelemente kommt insbesondere ein sogenanntes Zwei wand-Kunststoffgewebe zur Anwendung, bei dem zwei Kunststoffgewebewände über Fäden miteinander verbunden sind, so daß sich ein gewisser Zwischenraum ergibt. Damit lassen sich vor allem solche Hohlkörper verwirklichen, die im unter Druck stehenden Zustand über eine hohe Formentreue verfügen, so daß sich großflächige Decken-, Wand- und Bodenelemente verwirklichen lassen, die über verhältnismäßig ebene Grundflächen verfügen und sich kaum ausbauchen.

Es empfiehlt sich, mehrere der Stützen des Tragwerkes und/ oder der gegebenenfalls vorhandenen Dach-, Wand- und Bodenelemente zu pneumatischen Verbundgruppen zusammen¬ zufassen und fluidisch miteinander zu verbinden. Auf diese Weise läßt sich die Anzahl der Anschlußstellen für Druckluft reduzieren. Zur fluidischen Verbindung können einfache Druckmi ttel schl äuche verwendet werden, die mit an den Hohlkörpern vorgesehenen Kupplungen, insbesondere Steckkupplungen, lösbar verbunden werden.

Stehen die Hohl körperel emente des Tragwerkes ständig mit einer Druckmi ttel quel 1 e in Verbindung, empfiehlt sich die

Zwischenschaltung eines Druckregulierventils. Auch wäre es möglich, den einzelnen Stützen als Sicherheitsaspekt

Überdruckventile zuzuordnen, die bei zu hohem Druck Luft abbl äsen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden

Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 einen Teil eines Tragwerkes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, das mit Dach- und

Wandelementen als zu tragende Lasten ausgestattet ist und wobei strichpunktiert eventuelle zusätzliche Bodenelemente angedeutet sind,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 1 gemäß Pfeil II im Bereich eines Dachelementes, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Anordnung von Fig. 1 mit

Blick gemäß Pfeil III auf die Stirnseite eines Kragarmes ,

Fig. 4 den in Fig. 1 gekennzeichneten Ausschnitt IV einer Stütze im vergrößerten Längsschnitt,

Fig. 5 den in Fig. 4 gekennzeichneten Ausschnitt V der Wandung der Stütze in vergrößerter Darstellung,

Fig. 6 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 1 in schemati scher Darstellung, wobei die strich¬ punktierte Linie I-I der in Fig. 1 gezeigten Ansicht entspricht,

Fig. 7 eine weitere Bauform einer Stütze eines Trag¬ werkes,

Fig. 8 wiederum eine andere Bauform einer Stütze des Tragwerkes, bestehend aus mehreren Einzel- el ementen ,

Fig. 9 den in Fig. 8 gekennzeichneten Ausschnitt IX in vergrößerter geschnittener Darstellung,

Fig. 10 eine Draufsicht auf das in Fig. 9 gezeigte

Knotenelement mit Blickrichtung gemäß Pfeil X,

Fig. 11 das bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 ver- wendete Fußteil in vergrößerter Einzeldarstellung,

Fig. 12 eine weitere Anordnung eines Tragwerkes unter Verwendung pyramidenartiger Dachelemente und

Fig. 13 einen Querschnitt durch die Wand eines Dach¬ elementes gemäß Ausschnitt XIII aus Fig. 2. Die Fig. 1 bis 6 zeigen ein Bauwerk in Gestalt eines Messestandes, das eine Bauform des erfindungsgemäßen Trag¬ werkes 1 enthält.

Besagtes Tragwerk 1 umfaßt mehrere Stützen 2, die in vertikaler Ausrichtung nebeneinander auf einer Unterlage 3 aufgestellt sind. Die Unterlage 3 ist vorliegend der Fuß¬ boden einer Messehalle. Die räumliche Verteilung der Stützen 2 über die Unterlage 3 gibt am besten die Fig. 6 wieder.

Die Stützen 2 dienen zur Lastaufnahme. Beispielsgemäß sind zwei Arten von Lasten vorhanden, die von den Stützen 2 getragen werden. Die eine Lastart ist ein aus einer Mehrzahl von Dachelementen 4 zusammengesetztes Dach 4' , das an den oberen Enden der Stützen 2 aufgehängt ist und sich mit Abstand oberhalb der Unterlage 3 flächenartig über diese erstreckt. In Fig. 6 sind der Übersichtlichkeit halber nur einige der Dachelemente 4 gezeigt, die eine fl chenartige Gestalt haben und vorliegend dreieckig konturiert sind. Man könnte sie auch als scheibenartige Elemente bezeichnen.

Eine weitere Lastart besteht aus einem oder mehreren Wand¬ elementen 5, die zur Bildung von Trenn- oder Seitenwänden 5' verwendbar sind und zwischen dem oberen Ende der be- treffenden Stütze und der Unterlage 3 vertikal verlaufen.

Wesentlich für die Stützen 2 ist, daß sie aus luftdicht geschlossenen Hohlkörpern 6 bestehen, deren Wand 7 (Fig. 4, 5) aus flexiblem Material besteht und die zum Erhalt einer steifen Struktur mit Druckluft gefüllt sind. Jede Stütze 2 ist also ein aufgeblasener flexibler Hohlkörper, der sich bei entlüftetem Innenraum 8 problemlos zusammenfalten, zusammenrollen oder sonstwie zusammenlegen läßt, um ein kl ei nst ögl iches Transport- oder Aufbewahrungsvol umen zu erhalten.

Die beispielsgemäßen Stützen 2 sind als Pfeiler 12 ausge- bildet. In bevorzugter Bauform verfügen sie zunächst über eine vertikale Stützsäule 13 linearer Erstreckung, die mit ihrem unteren Ende 14 auf der Unterlage 3 abgestellt ist. Am oberen Endbereich 15 der Stützsäule 13 schließen sich zwei Kragarme 16 von linearer Erstreckung an, die jeweils sowohl seitwärts nach außen als auch zugleich nach oben verlaufen, wobei sie sich mit zunehmender Höhe von der Hochachse 17 der Stützsäule 13 entfernen. Bezüglich dieser Hochachse 17 sind diese schräg verlaufenden Kragarme 16 Spiegel symmetri seh angeordnet, so daß sie sich diametral gegenüberliegen und der Pfeiler 12 insgesamt eine Y-ähnliche Gestalt hat. Der Pfeiler 12 gabelt sich also am oberen Endbereich 15.

Zwischen der Stützsäule 13 und den beiden Kragarmen 16 ist zum Erhalt einer optimalen Verbindung zweckmäßigerweise ein Knotenelement 18 zwischengefügt, das im Falle der Fig. 1 ein horizontal verlaufendes kurzes Querelement ist.

Ein jeweiliger Pfeiler 12 ist insgesamt als unlösbar zusammenhängendes Bauelement ausgebildet. Die von einer jeweiligen Stützsäule 13 und den Kragarmen 16 gebildeten hohlen Längselemente 22 sind vorzugsweise einstückig mit¬ einander verbunden, so daß sie gemeinsam einen sich über sämtliche Längselemente 22 erstreckenden Hohlraum bzw. Innenraum 8 begrenzen. Dieser Innenraum 8 ist luftdicht verschl ossen .

An jedem Pfeiler 12 ist eine Befüll- und Entlüftungsöffnung 23 vorgesehen. Sie mündet in den Innenraum 8 und ermöglicht den Anschluß einer z.B. schlauchartigen Druckmi ttel 1 ei tung 24, die mit einer Druckmittelquelle P in Verbindung steht. Letztere kann beispei lsweise ein Kompressor sein. Auf diese Weise können die hohlen Stützen 2 mit unter Überdruck stehender Luft vollgepumpt werden. Diese Druckluft sorgt dafür, daß aus den zuvor labilen Elementen steife, zur Aufnahme einer Traglast geeignete Stützen werden. Nach dem Befüllen der Pfeiler 12 mit Druckluft kann die Druckmi ttel quel 1 e P entfernt werden. Gleichzeitig werden die Befüll- und Entlüftungsöffnungen 23 verschlossen, so daß ein unbeabsichtigtes Entweichen von Druckluft ausgeschlossen ist. Jede Befüll- und Entlüftungsöffnung 23 ist vorzugsweise mit einem nicht näher dargestellten Rückschlagventil ausgestattet, das bei abgezogener Druckmi ttel 1 ei tung 24 automatisch in die Sperrstellung gelangt, in der die Öffnung verschlossen ist. Zum Abbauen des Tragwerkes 1 können die Rückschlagventile manuell entsperrt werden, so daß die Druckluft entweichen kann.

Es versteht sich, daß auch voneinander getrennte Bef^'üll- und Entlüftungsöffnungen möglich sind. Ferner kann vorge¬ sehen sein, daß die Druckmittelquelle P ständig an den Innenraum 8 der Pfeiler 12 angeschlossen bleibt, um eine etwaige Leckage auszugleichen. In diesem Falle empfiehlt sich jedoch die Zwischenschaltung von sogenannten Druck¬ minderern bzw. Druckregel venti 1 en . Denkbar wäre es ferner, lediglich eine oder mehrere ausgewählte Pfeiler 12 direkt an die Druckmi ttel quel 1 e P anzuschließen und die restlichen Pfeiler über solche Druckmittelleitungen zu versorgen, die an diejenigen Pfeiler angeschlossen sind, welche direkt mit der Druckmi ttel quel 1 e P kommunizieren.

Um den einzelnen Pfeilern 12 einen stabilen Halt zu geben, sind sie beim Ausführungsbeispiel zur Unterlage 3 hin abgespannt. Flexible Zugelemente 25, vorzugsweise Zugseile, sind in einem oberen Bereich eines jeweiligen Pfeilers 12 angebunden, schräg nach unten geführt und mit ihrem unteren Ende an der Unterlage 3 befestigt. Zur Befestigung dienen beidenends Befestigungsmittel 26 in Gestalt von üsen- ele enten, die sowohl am Pfeiler 12 als auch an der Unterlage 3 angebracht sind. Beispielsgemäß ist jeder Pfeiler 12 mit vier Zugelementen 25 abgespannt, die pfeiler- seitig im Bereich des Knotenelementes 18 angebracht sind. Um zu verhindern, daß sich der gabelartige obere Endbereich der Pfeiler 12 unter Last aufweitet, sind die beiden Kragarme 16 eines jeweiligen Pfeilers 12 über ein horizontal verlaufendes flexibles Zugelement 27 zusammengehalten. Wiederum handelt es sich zweckmäßigerweise um Zugseile. Auch sie sind an insbesondere ösenförmigen Befestigungsmitteln 28 angebracht, die sich in diesem Falle im Bereich des freien Endes der Kragarme 16 befinden.

Bei einem Bauwerk, das aus einer größeren Anzahl von

Pfeilern 12 besteht, kann ein System von Zugelementen 27 vorgesehen sein, bei dem einzelne durchgehende Zugelemente 27 zum gleichzeitigen Verspannen der Kragarme 16 mehrerer Pfeiler 12 verwendet werden. Bei der in Fig. 6 gezeigten Anordnung umfaßt das Zuge! e entensystem zwei Sätze von parallel zueinander verlaufenden Zugelementen 27' , 27¹ ' , die sich kreuzen, und die endseitig zweckmäßigerweise an einem externen Halter fixiert sind, der sich beispielsweise an der Hallenwand befindet oder in sonstiger Weise mit der Unterlage 3 verbunden ist. Ein derartiges Zugsei 1 System verleiht dem Tragwerk eine höhere Querstabilität verglichen mit Anordnungen, bei denen getrennte, jedem Pfeiler 12 separat zugeordnete Zugelemente 27 vorhanden sind.

Die Fig. 6 zeigt in Draufsicht eine bevorzugte Verteilung der Stützen 2 bzw. Pfeiler 12 für den Aufbau eines über¬ dachten Messestandes. Es sind jeweils mehrere Pfeiler 12 in zueinander parallelen Reihen 32 angeordnet, wobei die Pfeiler 12 innerhalb einer jeweiligen Reihe 32 aufein- anderfolgend abwechselnd um 90 um die Hochachse 17 verdreht angeordnet sind, und zwar derart, daß die von den beiden Kragarmen 16 eines jeweiligen Pfeilers 12 aufgespannte Ebene abwechselnd parallel und im rechten Winkel zur betreffenden Reihenrichtung verläuft. Die Anordnung ist ferner so getroffen, daß benachbarte Pfeiler 12 benachbarter Reihen 32 ebenfalls um 90° versetzt angeordnet sind, so daß beispielsweise einem längs ausgerichteten Pfeiler 12 einer ersten Reihe ein quer ausgerichteter Pfeiler 12 einer benachbarten Reihe gegenüberliegt. Bei einer solchen Anordnung ergibt sich eine optimale Position der oben¬ liegenden freien Endbereiche 33 der Kragarme 16, um dreieckförmi g konturierte Dachelemente 4 zu befestigen, wobei die einzelnen freien Endbereiche 33 gleichzeitig zur Befestigung mehrerer Dachelemente 4 herangezogen werden können .

In Fig. 2 ist ein solches Dachelement 4 in Draufsicht gezeigt. Es hat eine im wesentlichen flächenhafte Ausdehnung mit dreieckförmi gern Umriß, zweckmäßigerweise in Gestalt eines gl ei chschenkel i gen Dreieckes. Die drei Eckenbereiche bilden Befestigungsstellen, an denen z.B. ösenförmige Befestigungsmittel 29 angebracht sind, über Verbindungs¬ glieder 34, z.B. Gurte, Seile oder Ketten, ist das Dachelement 4 mit jeder Befestigungsstelle an einem freien Endbereich 33 eines Kragarmes 16 befestigt. Die Verbindungsglieder greifen dabei einerseits an den Be- festi gungsmi ttel n 29 und andererseits an den schon erwähnten Befestigungsmitteln 28 der Kragarme 16 an. Gemäß Fig. 3 verfügt jeder Kragarm 16 an seinem freien Endbereich 33 und dort insbesondere an seinem stirnse tigen Wandabschnitt 35 über eine Mehrzahl von Befestigungsmitteln 28, die z.B. auf einem Kreisbogen angeordnet sind, und die je nach Bedarf zur Befestigung von Verbindungsgliedern 34 oder Zugelementen 27, 27' , 27' ' verwendbar sind.

Die Dachelemente 4 sind im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 bis 6 wie die Stützen 2 von luftdichten Hohl¬ körpern 36 gebildet, die eine flexible, luftundurchl ssige Wand besitzen und mit Druckluft gefüllt sind. Damit trotz des Innendruckes die gewünschte flächenhafte Ausdehnung beibehalten bleibt und die beiden sich gegenüberliegenden großflächigen Wandabschnitte 37 einen im wesentlichen ebenen Verlauf besitzen, verwendet man als Wandmaterial der Dachelemente 4 zweckmäßigerweise ein Zweiwand-Kunst- Stoffgewebe. Ein beispielsgemäßer Wandaufbau dieser Art ist in Fig. 13 abgebildet.

Das in Fig. 13 gezeigte Zwei and-Kunststoffgewebe 42 umfaßt 5 zwei zueinander parallele und mit Abstand zueinander angeordnete Gewebewände 43, 43' aus gewebten Kunststoff¬ fäden, wobei die beiden Gewebewände 43, 43* über eingewebte Verbindungsfäden 44 miteinander verbunden sind. Die Gewebewände 43, 43' und die Verbindungsf den 44 sind 10 zweckmäßigerweise eine einzige Kunststoff-Gewebeeinheit. Die Außenflächen der beiden Gewebewände 43, 43' können eine Beschichtung 45, 45' aufweisen, um besonders luftdichte Eigenschaften herbeizuführen. Möglich wäre eine Folien- laminierung und/oder eine Gummierung. Der von den Ver- - r bindungsfäden 44 durchquerte Zwischenraum 46 zwischen den beiden Gewebewänden 43, 43' kann bei Bedarf mit einem beliebigen Medium gefüllt sein, beispielsweise mit Fest¬ stoffen oder aushärtenden Massen.

0 Soweit Wandelemente 5 vorhanden sind, die zur Bildung von Seitenwänden und/oder von Zwischenwänden herangezogen werden, verfügen diese zweckmäßigerweise über den gleichen Aufbau wie die Dachelemente 4, wobei lediglich die Umriß¬ gestaltung eine andere sein kann, um dem jeweiligen Bedarf 5 zu entsprechen.

Die Wandelemente 5 werden bevorzugt, wie auch die Dach¬ elemente 4, an den oberen Befestigungsmitteln 28 der Krag¬ arme 16 festgelegt. Wie am linken Rand der Fig. 1 darge- 0 stellt, werden die Wandelemente 5 vorzugsweise so ausge¬ richtet, daß ihre Ausdehnungsebene vertikal verläuft, wobei am Umfangsrand vorgesehene, z.B. ösenartige Befesti¬ gungsmittel 47 verwendet werden, um über Verbindungsglieder 34 der geschilderten Art die Anbindung an die Befesti gungs- 5 mitte! 28 der Kragarme 16 vorzunehmen. Auf diese Weise hängen die Wandelemente 5 an den Pfeilern 12, wobei sie zweckmäßigerweise auch an der Unterlage 30 geführt sind, was wiederum über ösenartige Befestigungsmittel 26 und flexible Verbindungsglieder 34 geschehen kann.

Die Unterlage 3 des Ausführungsbeispiels ist ein Fest- stoffboden. Bei Bedarf kann sie aber auch von einem oder mehreren Pneumatikkörpern gebildet sein. In Fig. 1 ist strichpunktiert ein Bodenelement 48 angedeutet, dessen Aufbau im Prinzip demjenigen der Dachelemente 4 und Wand¬ elemente 5 entspricht, und bei dem es sich ebenfalls um einen unter Innendruck stehenden flexiblen Hohlkörper handelt. Es können mehrere derartige Bodenelemente 48 in einer Ebene nebeneinanderliegend angeordnet sein, die unter Verwendung von Befesti gungs- und Verbindungsmitteln miteinander verknüpft sind, um eine Unterlage 3 beliebiger Ausdehnung zusammenzusetzen.

Die erwähnten Dach-, Wand- und Bodenelemente 4, 5, 48 verfügen zweckmäßigerweise jeweils über mindestens eine Befüll- und Entlüftungsöffnung 23', über die die notwendige Druckluft zur Gewährleistung einer steifen Einheit zugeführt wird und. die eine Entlüftung ermöglicht, wenn die einzelnen Elemente bei Ni chtgebrauch platzsparend zusammengelegt bzw. zusammengerollt werden sollen. Jedes Element 4, 5, 48 kann direkt mit einer Druckmi ttel quel 1 e verbunden sein. Einfacher ist jedoch die beispielsgemäße Ausgestaltung, bei der die mit der Druckmi ttel quel 1 e P in Verbindung stehenden Stützen 2 über insbesondere schlauchartige Druckmi ttel 1 ei tungen 49 fluidisch mit besagten Elementen 4, 5, 48 verbunden sind, so daß sich ein pneumatischer Verbund ergibt, wobei die genannten Elemente 4, 5, 48 von den Stützen 2 mit Druckluft gespeist werden. Die Stützen 2 verfügen daher an geeigneter Stelle über Verbi ndungsanschlüsse 53, an die sich jeweils eine oder mehrere Druckmi ttel 1 ei tungen 49 anschließen lassen, die andererseits an die Befüll- und Entlüftungs- Öffnung 23' eines benachbarten Elementes 4, 5, 48 angeschlossen sind. Bevorzugt sind die Verbindungsanschlüsse 53 und die Befüll- und Entlüftungsöffnungen 23, 23' mit Steckkuppl ungsei nri chtungen ausgestattet, die ein rasches Anschließen und Lösen der Druckmi ttel 1 ei tungen 49 ermög¬ lichen. Wand-, Dach- und/oder Bodenelemente können auch untereinander pneumatisch über Leitungen 49 verbunden werden.

Sowohl die Stützen als auch die Dach-, Wand- und Boden¬ elemente 4, 5, 48 können gleichzeitig mehrere Befüll- und/ oder Entlüftungsöffnungen 23, 23' und/oder Verbindungs- anschlüsse 53 aufweisen, um möglichst flexible Anschlüsse vornehmen zu können. So verfügen beispielsweise die drei- eckförmigen Dachelemente 4 des Ausführungsbeispiels an jedem Eckenbereich über eine Befüll- und Entlüftungsöffnung 23' , die bei Bedarf als Verbindungsanschlüsse 53 verwendbar sind. Im übrigen genügt es hier, lediglich eine der Öffnungen als Entlüftungsöffnung zu gestalten, die über ein manuell entsperrbares Absperrorgan verfügt. Alle anderen Öffnungen sind jedoch vorzugsweise mit nicht näher dargestellten Rückschi agventi 1 ei nri chtungen ausgestattet, die eine Zufuhr von Druckluft gestatten, ein Ausströmen jedoch verhindern.

Die Wand 7 der pfeilerartigen Stützen 2 des Ausführungs¬ beispiels besteht aus biegsamem flexiblem Kunststoff¬ material . Bevorzugt kommt faserverstärktes Kunststoff- material zur Anwendung. Als empfehlenswert hat sich der in Fig. 4 und 5 gezeigte Aufbau erwiesen, wonach die Wand 7 aus einem Kunststoffgewebe besteht, das eine aus Kunststoff den gewebte Gewebewand 54 umfaßt, die zweckmäßigerweise beidseits mit einer luftdichten Beschichtung 55, 55' versehen sein kann. Die Gewebewand 54 ist in üblicher Webetechnik hergestellt.

Im Falle der Bauformen gemäß Fig. 1 bis 6 verfügen sowohl die Stützsäule 13 als auch die beiden Kragarme 16 über eine zylindrische Außenkontur mit zumindest annähernd gleichem Durchmesser über die gesamte Länge. Sie können daher als zylindrische Längselemente 22 bezeichnet werden. Eine statisch günstigere Lösung, die höhere Tragkräfte aufnehmen kann, ist in Fig. 7 abgebildet. Die hohlen Längslemente 22 des dort abgebildeten Pfeilers 12 verfügen über eine konzen¬ trisch ausgebauchte Wand, so daß sich der kreisförmige Durchmesser eines jeweiligen Längselementes 22 ausgehend vom jeweiligen Endbereich zur Mitte der Länge hin kontinuierlich vergrößert.

Das in Fig. 8 bis 11 gezeigte Tragwerk 1' unterscheidet sich von dem bisher beschriebenen im wesentlichen dadurch, daß die einzelnen Pfeiler 12 unter Verwendung mehrerer, lösbar zusammengesetzter Hohlkörper-Bauteile 56 aufgebaut sind. Die Stützsäule 13 und die Kragarme 16 sind in Gestalt derartiger langgestreckter Hohlkörper-Bauelemente ausgeführt, die jeweils in sich luftdicht abgeschlossen sind und sich separat einzeln handhaben lassen. Die Verknüpfung dieser beim Ausführungsbeispiel drei Stück von Hohlkörper-Bauteilen 56 erfolgt zweckmäßigerweise über ein Knotenelement 18, das in Fig. 9 und 10 genauer gezeigt ist. Bei diesem Knoten- element handelt es sich um einen insbesondere aus

Kunststoffmaterial bestehenden Vol 1 materi al körper von ins¬ besondere zylindrischer Gestalt, der über seinen Umfang verteilt eine der Anzahl der Hohlkörper-Bauteile 56 ent¬ sprechende Anzahl von Ausnehmungen 57 besitzt. Die winkel- mäßige Verteilung der Ausnehmungen 57 entspricht derjenigen der Hohlkörper-Bauteile 56. Ein jeweiliges Hohlkörper- Bauteil 56 ist nun mit dem einen Endbereich 58 in die zu¬ geordnete Ausnehmung 57 eingesteckt, so daß die Stützsäule 13 nach unten und die beiden Kragarme 16 schräg nach oben weisen.

Beim Ausf hrungsbeispiel liegt eine einfache kraftschlüssi ge Fixierung zwischen dem Knotenelement 18 und den ein¬ gesteckten Hohlkörper-Bauteilen 56 vor, die aus dem in den Innenräumen 8 der Hohlkörper-Bauteile 56 herrschenden Innendruck herrührt. Zweckmäßigerweise steckt man die Hohlkörper-Bauteile 56 bei reduziertem Innendruck in die Ausnehmungen 57 ein und vergrößert den Innendruck an¬ schließend, so daß sich die Hohlkörper-Bauteile 56 in den Ausnehmungen 57 kraftschlüssig verspannen.

Zur Druckluftzufuhr könnten prinzipiell sämtliche Hohl¬ körper-Bauteile 56 unabhängig voneinander an eine Druck¬ mittelquelle P angeschlossen sein. Einfacher ist jedoch die in Fig. 8 und 9 gezeigte Bauform, bei der lediglich ein Hohlkörper-Bauteil 56, hier: die Stützsäule 13, über eine Leitung 24 an die Druckmi ttel quel 1 e P angeschlossen ist, während die beiden anderen Hohlkörper-Bauteile 56 mit der Stützsäule 13 pneumatisch verbunden sind und somit über diese mit der Druckluft beaufschlagt werden.

Die pneumatische Verbindung kann direkt zwischen einem jeweiligen Kragarm 16 und der Stützsäule 13 hergestellt werden, indem geeignete Verbindungseinrichtungen 62 vorge¬ sehen sind, bei denen es sich insbesondere um Steckver- bi ndungsei nri chtungen handelt. So könnten die Kragarme 16 endseitig über stutzenartige Einsteckfortsätze 63 verfügen, die in komplementäre Einstecköffnungen 64 am oberen Ende der Stützsäule 13 eingreifen, wenn die einzelnen Bauteile zusammengesteckt werden. Möglich wäre es aber auch, separate Verbindungen über Druckmi ttel 1 ei tungen herzustellen, wie dies bei der Herstellung des pneumatischen Verbundes bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 6 der Fall ist.

Im übrigen wäre es möglich, an die hohlen separaten Kragarme 16 wiederum weitere Hohl körperel emente anzuschließen, wie dies in Fig. 1 bis 6 gesc ildert ist.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 bis 11 ist die Trag¬ last von Dachelementen 4 gebildet, die einfache Fest- körperplatten sind. Ihre Befestigung an den Kragarmen 16 erfolgt unter Zwischenschaltung von insbesondere platten- förmigen Auf1 agerel ementen 64, die auf die oberen Endbe- reiche der Kragarme 16 aufgesetzt sind, wobei die Kragarme 16 mit ihrem oberen Endbereich 33 in eine Ausnehmung 65 des Auf1 agertei 1 s 64 eingesteckt sind. Die Auflagerteile 64 sind insbesondere kraftschlüssig an den Kragarmen 16 festgelegt, beispielsweise nach Art der Klem erbindung zwischen den

Hohlkörper-Bauteilen 56 und dem verdickten Knotenelement 18. Zur Fixierung der Dachelemente 4 sind zwischen selbigen und einem jeweiligen Auflagerteil 64 Befestigungseinrichtungen 66 vorgesehen, beispielsweise nach Art einer sogenannten Klettenverbindungseinrichtung, so daß eine lösbare Befesti¬ gung mögl ich ist.

Zur sicheren Fixierung eines Pfeilers 12 bezüglich der Unterlage 3 ist es möglich, den betreffenden Pfeiler 12 mit seinem unteren Endbereich 14 in einem Fußteil 66 zu fixieren. Ein solches Fußteil 66 geht aus Fig. 8 und 11 hervor. Es verfügt über Mittel 67 zur Befestigung an der Unterlage 3, beispielsweise mit Hilfe einer Schrauben- Dübel -Verbi ndung 68. Das beispielsgemäße Fußteil 66 ist köcherartig ausgebildet und verfügt an der Oberseite über eine Vertiefung 69, in die das untere Ende 14 des Pfeilers 12 lösbar eingesteckt und somit seitlich abgestützt ist.

Bevorzugt ist das Fußteil 66 ein mit Druckluft gefüllter Hohlkörper, dessen Wand 72 zumindest teilweise flexibel ist. Er verfügt beim Ausführungsbeispiel über eine relativ steife bzw. starre Bodenwand 72, die von einer kreisförmigen Scheibe gebildet sein kann, und an die sich nach oben hin eine kegel stumpfförmi ge Partie 73 anschließt, in deren obere Abschlußwand 74 die Vertiefung 69 eingeformt ist. Im Inneren dieses Gebildes befindet sich ein Innenraum 75, der über eine geeignete Öffnung 76 mit Druckluft befüllt werden kann. Zumindest die kegelige Seitenwand ist biegeflexibel, so daß im Belastungsfall eine Ausbauchung möglich ist, wie sie in Fig. 11 bei 77 strichpunktiert angedeutet ist. Aus Fig. 12 geht eine weitere Tragwerksanordnung schematisch hervor. Sie umfaßt mehrere parallele Pfeilerreihen 32, wobei die Pfeiler innerhalb einer jeweiligen Reihe 32 die identische Ausrichtung aufweisen, wobei allerdings die

5 Ausrichtungen zwischen benachbarten Reihen um 90 versetzt sind, so daß jeweils eine Reihe 32 eine Längsausrichtung und die benachbarte Reihe eine Querausrichtung hat. Bei dieser Anordnung kommt ferner ein anderer Typ von Dachelementen 4' ¹ zum Einsatz, welche in Gestalt insbesondere vierseitiger

10 Pyramiden ausgebildet sind. Bei diesen pyramidenförmigen Dachelementen 4' ¹ kann es sich um hohle Festkörper handeln oder aber um Hohlkörper mit flexibler Wand, die entsprechend den oben erläuterten Dachelementen 4 mit Druckluft zu ihrer Endform aufgeblasen sind.

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Mit dem beispielsgemäßen Tragwerk lassen sich Bauwerke mit vielfältiger Gestaltung herstellen. Es kann sich dabei um Frei 1 and-Bauwerke handeln oder um Bauwerke, die in Gebäuden aufgestellt werden. Es läßt sich quasi ein Baukasten zur

20 Verfügung stellen, der eine beliebige Anzahl von Stützen,

Dachelementen, Wandelementen und Bodenelementen enthält, und aus denen nach Bedarf das gewünschte Bauwerk zusammen¬ gestellt wird. Die nicht benötigten Elemente werden nicht aufgeblasen, sondern bleiben in ihrer platzsparenden 5 zusammengelegten Form.

Claims

Ansprüche

1. Tragwerk für die Bautechnik, insbesondere zur Bildung von Bauwerken wie gebäudeartige Einrichtungen, Messestände, Überdachungen od.dgl ., mit mehreren auf einer Unterlage stehenden und zur Lastaufnahme dienenden Stützen (2) , dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (2) von luftdicht geschlossenen Hohlkörpern (6) gebildet sind, die eine aus flexiblem Material bestehende Wand (7) aufweisen und zum Erhalt einer steifen Struktur mit Druckluft gefüllt sind.

2. Tragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (2) zumindest zum Teil als Pfeiler (12) ausgebildet sind.

3. Tragwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfeiler (12) zumindest zum Teil eine vertikale Stützsäule (13) aufweisen, von deren oberem Endbereich (15) mindestens zwei Kragarme (16) seitwärts und zugleich nach oben schräg auskragen.

4. Tragwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfeiler (12) im Übergangsbereich zwischen der

Stützsäule (13) und den Kragarmen (16) eine knotenartige Verdickung (18) aufweisen.

5. Tragwerk nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Pfeiler (12) über zwei bezüglich der

Hochachse (17) der Stützsäule (13) Spiegel symmetri seh an¬ geordnete und sich diametral gegenüberliegende Kragarme (16) verfügen .

6. Tragwerk nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Kragarme (16) eines jeweiligen Pfeilers (12) über insbesondere horizontal verlaufende flexible Zugelemente (27), z.B. Zugseile, miteinander verspannt sind, wobei mehrere nebeneinanderstehende Pfeiler (12) gemeinsam mit durchgehenden Zugelementen (27' , 27' ') verbunden sein können.

7. Tragwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfeiler (12) über flexible Zug¬ elemente (25) wie Zugseile od.dgl . zur Unterlage (3) hin abgespannt sind.

8. Tragwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützs ule (13) und die gegebenen¬ falls vorhandenen Kragarme (16) des jeweiligen Pfeilers (12) als zylindrische Längselemente (22) mit über die Länge zumindest annähernd gleichbleibendem Durchmesser ausgebildet sind.

9. Tragwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützsäule (13) und die gegebenen¬ falls vorhandenen Kragarme (16) eines jeweiligen Pfeilers (12) konzentrisch ausgebauchte Längselemente sind, deren Durchmesser von beiden Endbereichen her zur Längsmitte hin zunimmt.

10. Tragwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein jeweiliger Pfeiler (12) als unlösbar zusammenhängendes Bauelement ausgebildet ist.

11. Tragwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein jeweiliger Pfeiler (12) aus mehreren, lösbar zusammengesetzten Bauteilen besteht, die zumindest teilweise als unter Innendruck stehende Hohl¬ körper-Baute le (56) ausgebildet sind.

12. Tragwerk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützsäule (13) und die Kragarme (16) als separate geschlossene Hohlkörper-Bauteile (56) ausgebildet sind, die über ein dazwi schengefügtes Knotenelement (18) miteinander verknüpft sind.

13. Tragwerk nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper-Bauteile (56) mit ihrem jeweiligen einen Endabschnitt (58) in eine Ausnehmung (57) des insbesondere aus Vollmaterial bestehenden Knotenelementes (18) einge¬ steckt und dort auf Grund der von ihrem Innendruck hervor¬ gerufenen Druckkraft kraftschlüssig verspannt sind.

14. Tragwerk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das insbesondere zylindrisch ausgebildete Knotenelement (18) eine der Anzahl der zu verknüpfenden Hohlkörper- Bauteile (56) entsprechende Anzahl von Ausnehmungen (57) aufwei st.

15. Tragwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 14, da- durch gekennzeichnet, daß die Pfeiler (12) mit ihrem unteren Endbereich (14) auf einem z.B. köcherartigen Fußteil (66) stehen .

16. Tragwerk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Fußteil (66) ein mit Druckluft gefüllter Hohlkörper mit einer zumindest zum Teil flexible Eigenschaften auf¬ weisenden Wand ist.

17. Tragwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 16, da- durch gekennzeichnet, daß an den Pfeilern (12) Befesti¬ gungsmittel (28, 64) vorgesehen sind, die die Befestigung von zu tragenden Lasten (4, 5) ermöglichen und die sich insbesondere an den oberen Endbereichen (33) der Pfeiler (12) befinden.

18. Tragwerk nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Befestigungsmittel (28) ösenelemente an den Pfeilern (12) vorgesehen sind.

19. Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 18, da¬ durch gekennzeichnet, daß eine zu tragende Last von einem aus einzelnen Dachelementen (4, 4' ¹ ) zusammengesetzten Dach (4') gebildet ist.

20. Tragwerk nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Dach (4') aus flächenhaften Dachelementen (4) zusammensetzt, die jeweils gleichzeitig an mehreren benach¬ barten Pfeilern (12) befestigt sein können.

21. Tragwerk nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Dachelemente (4) zumindest teilweise scheibenförmig ausgebildet sind und z.B. eine Drei eckskontur haben.

22. Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 21, da¬ durch gekennzeichnet, daß flächenhafte Wand- und/oder Boden¬ elemente (7, 48) vorhanden sind.

23. Tragwerk nach einem der Ansprüche 19 bis 22, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Dach- und/oder Wand- und/ oder Bodenelemente (4, 5, 48) von mit Druckluft gefüllten, luft¬ dichten Hohlkörpern (36) gebildet sind.

24. Tragwerk nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (36) , insbesondere bei f1 chenhafter Ausgestaltung, aus Zwei wand-Kunststoffgewebe (43, 43' , 44) bestehen .

25. Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 24, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Wand (7) der Stützen (2) aus insbesondere verstärktem Kunststoffmaterial besteht.

26. Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 25, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Wand (7) der Stützen (2) aus einem insbesondere beidseits beschichteten Kunststoffgewebe ( 54 ) be s te h t .

27. Tragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 26, da¬ durch gekennzeichnet, daß die mit Druckluft gefüllten Hohlkörper (6, 36) mindestens eine Öffnung (23, 23') für Druckluftzufuhr und/oder Druckluftabfuhr aufweisen, die zweckmäßigerweise mit einem manuell entsperrbaren Rück¬ schlagventil versehen ist.

28. Tragwerk nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere der Hohlkörper (6, 36, 56) pneumatisch verbunden sind, z.B. über schlauchartige Druckmi ttel 1 ei tungen (49), wobei zweckmäßigerweise wenigstens einer der Hohlkörper dieses Verbundes ständig an eine Druckmi ttel quel 1 e (P) angeschlossen ist.