EP1275788A2 - Gebäude - Google Patents

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EP1275788A2
EP1275788A2 EP02015348A EP02015348A EP1275788A2 EP 1275788 A2 EP1275788 A2 EP 1275788A2 EP 02015348 A EP02015348 A EP 02015348A EP 02015348 A EP02015348 A EP 02015348A EP 1275788 A2 EP1275788 A2 EP 1275788A2
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EP
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building
building according
supports
shells
support
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EP02015348A
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Fritz Gampe
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    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/32—Arched structures; Vaulted structures; Folded structures
    • E04B1/3211—Structures with a vertical rotation axis or the like, e.g. semi-spherical structures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/34—Extraordinary structures, e.g. with suspended or cantilever parts supported by masts or tower-like structures enclosing elevators or stairs; Features relating to the elastic stability
    • E04B1/3408—Extraordinarily-supported small buildings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E04H9/0235—Anti-seismic devices with hydraulic or pneumatic damping
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/32—Arched structures; Vaulted structures; Folded structures
    • E04B2001/3258—Arched structures; Vaulted structures; Folded structures comprised entirely of a single self-supporting panel

Definitions

  • the object of the invention is to create a futuristic building develop that can be set up without a special foundation, and the building site too be burdened by ground movements, such as subsidence or earthquakes can.
  • the object is achieved in that two shells on one another arranged to form a building by at least three supports above a floor is held, and access to the building is not static with the floor connected is.
  • Claims 2 to 23 show further forms of the embodiments.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a spherical building 1.
  • Das Building 1 is formed by two superimposed shells 2, 3.
  • the Surfaces of the two shells 2, 3 have the shape of a spherical hood Spherical section.
  • This spherical building 1 is supported by supports 4 over one Floor 5 held.
  • the supports 4 are, for example, on a foundation 9, that is anchored in floor 5.
  • An access 6 to building 1 is not statically included connected to the floor 5.
  • Building 1 can also have the special external shape of an ellipsoid of revolution.
  • the shells 2, 3 have the surfaces of conical sections or pyramid sections. in the Building 1, segments 7 are arranged horizontally and divide the interior of the Building 1 in individual rooms 8.
  • the shells 2, 3 can held in different ways by the supports.
  • Figure 2 there are four Supports 4, the shells 2, 3 hold, the upper shell 2 and the lower Shell 3 are individually attached to the supports 4. There is also the possibility that the upper shell 2 is supported on the lower shell 3, and the lower one Shell 3 is supported by the supports 4.
  • Figure 3 shows another possibility the support of the building 1.
  • the lower shell 3 Carrying element 10 formed.
  • Six supports 4 are fixed to the support element 10 arranged, the shell 3 with the placed on the support member 10 Hold bowl 2.
  • the supports 4 can be detachably attached to the building 1 his.
  • the different shapes of the two shells are not shown 2, 3. So it is possible that the upper shell 2 is less convex than that lower or vice versa.
  • Figure 4 shows a foundation 9, which is a bowl-shaped Pad 11 forms in which a self-centering spherical bearing 12 one Support 4 supports.
  • the support 4 has a level control 13 and Damping element 14.
  • This version of the supports 4 and the cup-shaped Edition 11 of the foundation 9 serves to decouple the movement of the building that of a ground movement, for example in the event of an earthquake, the first immediate shock absorption by the damping element 14 and subsequently, in the event of floor faults, the level control 13, building 1 aligns again horizontally.
  • Another way of cushioning and Figure 5 shows level regulation.
  • the supports 4 for level regulation are seated on hydraulic elements 16, and the hydraulic elements 16 are available with a Damping element acting pneumatic support 15, which on a 5 standing platen 23 is seated, in operative connection. It is also possible that for level control, the supports 4 as longitudinally extendable electronically controlled telescopic arms are formed. It is of particular advantage that the Building 1 and the segments 7, the building space in horizontally one above the other divide arranged individual rooms 8, can be manufactured in lightweight construction. Thus, the building 1, in particular by air, in whole or in shipped a few pre-installed units and directly to the installation site to be brought. Because of its light weight, building 1 can also be opened be anchored in calm water, the supports 4 as Side stabilization act and serve for anchoring.
  • FIG. 1 A not shown Another design of the building 1 is that the upper shell 2 and lower shell 3 each form a part of the building, the upper shell 2 offset on the lower shell 3 is arranged.
  • the horizontal individual rooms 8 can be divided into sectors 18, which are arranged movable on sliding pads are.
  • Figure 7 is between the Shells 2, 3 arranged at least one additional building segment 20.
  • the segments 7 are connected to one another by wall element 21 which divide the individual rooms 8 into further rooms, as shown in FIG. The According to FIG.
  • wall elements 21 are double walls made up of individual supporting structural elements 17, which are both in longitudinal and in Transverse direction and are arranged so that they have space for Buildings 22, such as furniture, installations, form. Not shown, contributes to futuristic design when building 1 stacked and linked together to form a high-rise building. You can also, side by side arranged and connected by corridors, form building complexes.
  • Figure 10 shows a further embodiment of the invention, according to which the two on top of each other arranged shells 2; 3 of the building 1 from on the lower shell 3 arranged supports 4 are held.
  • Figure 11 shows the top view of the Supports 4 to represent their asymmetrical arrangement, the lower shell 3 of the building 4 is supported only on one side.
  • Figure 12 that is Building 1 with a stop sign 24 on a naturally or artificially constructed one Abutment 25 and against abutment 25 with supports 4 of building 1 curious; excited.
  • the tether 24 can the building 1 horizontally according to Figure 12 and / or clamp obliquely against the abutment 25, the support of the Building can be relatively far outside the focus of the building.
  • Figure 13 shows the front view with only horizontally tensioned and Figure 14 with only diagonally tensioned tether 24 on building 1.
  • Figure 15 shows the top view 13 with the horizontally tensioned tether 24 and Figure 16 with the diagonally tensioned tethers 24 according to FIG. 14.

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Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, ein futuristisches Gebäude zu entwickeln, das ohne besondere Gründung aufstellbar ist, wobei der Baugrund auch durch Bodenbewegungen, wie Bodenabsenkungen oder Erdstöße, belastet sein kann. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zwei Schalen (2;3) aufeinander angeordnet ein Gebäude (1) bilden, das von mindestens drei Stützen (4) über einem Boden (5) gehalten wird, und ein Zugang zum Gebäude (1) statisch nicht mit dem Boden (5) verbunden ist.

Description

Es gibt eine Vielfalt von Gebäudeformen. So sind Hochhäuser, Reihenhäuser, Bungalow, unterschiedliche Dachformen für die Häuser und weitere Hausformen bekannt, die verschiedenen funktionellen Anforderungen entsprechen. Es steht die Aufgabe der ständigen Weiterentwicklung dieser Gebäudeformen, wobei die funktionellen Forderungen oft mit futuristischer Formgebung verbunden sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein futuristisches Gebäude zu entwickeln, das ohne besondere Gründung aufstellbar ist, wobei der Baugrund auch durch Bodenbewegungen, wie Bodenabsenkungen oder Erdstöße, belastet sein kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zwei Schalen aufeinander angeordnet ein Gebäude bilden, das von mindestens drei Stützen über einem Boden gehalten wird, und ein Zugang zum Gebäude statisch nicht mit dem Boden verbunden ist. Weitere Formen der Ausführungen zeigen die Ansprüche 2 bis 23.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:
Figur 1:
eine schematische Darstellung eines Gebäudes;
Figur 2:
eine schematische Darstellung des Gebäudes auf vier Stützen;
Figur 3:
eine schematische Darstellung des Gebäudes mit einem Trageelement und sechs Stützen;
Figur 4:
eine schalenförmige Auflage einer Stütze mit Dämpfungselement und Niveauregulierung;
Figur 5:
eine Hydraulikstütze des Gebäudes mit einer pneumatischen Entkopplung von Erdbewegungen;
Figur 6:
eine schematische Darstellung einer ausgefahrenen Sektion eines Segmentes;
Figur 7:
eine schematische Darstellung des Gebäudes mit einem Gebäudesegment;
Figur 8:
eine schematische Darstellung eines Wandelementes zwischen den Segmenten und
Figur 9:
Schnitt A-A nach Figur 8
Figur 10:
eine schematische Darstellung eines Gebäudes mit asymmetrisch angeordneten Stützen
Figur 11:
Draufsicht auf die asymmetrisch angeordneten Stützen
Figur 12:
eine schematische Darstellung eines Gebäudes mit Halteseilen
Figur 13:
eine Vorderansicht auf das Gebäude nach Figur 12 mit ausschließlich waagerecht gespannten Halteseilen
Figur 14:
eine Vorderansicht auf das Gebäude nach Figur 12 mit ausschließlich schräg gespannten Halteseilen
Figur 15:
Draufsicht nach Figur 13 und
Figur 16:
Draufsicht nach Figur 14
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines sphäroidischen Gebäudes 1. Das Gebäude 1 wird durch zwei aufeinandergesetzte Schalen 2, 3 gebildet. Die Oberflächen der beiden Schalen 2, 3 haben die Form von Kugelhauben eines Kugelabschnittes. Dieses sphäroidische Gebäude 1 wird durch Stützen 4 über einen Boden 5 gehalten. Die Stützen 4 stehen beispielsweise auf je einem Fundament 9, das im Boden 5 verankert ist. Ein Zugang 6 zum Gebäude 1 ist statisch nicht mit dem Boden 5 verbunden. Das Gebäude 1 kann auch die spezielle äußere Form eines Rotationsellipsoides aufweisen. Weiterhin ist möglich, dass die Schalen 2, 3 die Oberflächen von Kegelabschnitten oder Pyramidenabschnitten aufweisen. Im Gebäude 1 sind Segmente 7 horizontal angeordnet und teilen den Innenraum des Gebäudes 1 in übereinander angeordnete Einzelräume 8. Die Schalen 2, 3 können in unterschiedliche Weise durch die Stützen gehalten werden. In Figur 2 sind es vier Stützen 4, die Schalen 2, 3 halten, wobei die obere Schale 2 und die untere Schale 3 einzeln an den Stützen 4 befestigt sind. Es besteht auch die Möglichkeit, dass sich die obere Schale 2 auf der unteren Schale 3 abstützt, und die untere Schale 3 durch die Stützen 4 getragen wird. Figur 3 zeigt eine weitere Möglichkeit der Abstützung des Gebäudes 1. Hierbei ist an der unteren Schale 3 ein Trageelement 10 ausgebildet. An dem Trageelement 10 sind sechs Stützen 4 fest angeordnet, die die Schale 3 mit der auf dem Trageelement 10 aufgesetzten Schale 2 halten. Allgemein können die Stützen 4 lösbar am Gebäude 1 befestigt sein. Nicht dargestellt sind die unterschiedliche Formgebungen der beiden Schalen 2, 3. So ist es möglich, dass die obere Schale 2 weniger konvex gewölbt ist als die untere oder umgekehrt. Figur 4 zeigt ein Fundament 9, das eine schalenförmige Auflage 11 bildet, in der sich ein selbstzentrierendes kugelförmiges Lager 12 einer Stütze 4 abstützt. Die Stütze 4 weist hierbei eine Niveauregulierung 13 und ein Dämpfungselement 14 auf. Diese Ausführung der Stützen 4 und die schalenförmige Auflage 11 des Fundamentes 9 dient zur Entkopplung der Gebäudebewegung von der einer Bodenbewegung, beispielsweise im Falle eines Erdbebens, wobei die erste unmittelbare Schockdämpfung durch das Dämpfungselement 14 erfolgt und nachfolgend bei Bodenverwerfungen die Niveauregulierung 13 das Gebäude 1 wieder waagerecht ausrichtet. Eine weitere Möglichkeit der Dämpfung und Niveauregulierung zeigt Figur 5. Hierbei sitzen die Stützen 4 zur Niveauregulierung auf Hydraulikelemente 16, und die Hydraulikelemente 16 stehen mit einer als Dämpfungselement wirkenden Pneumatikstütze 15, die auf einer am Boden 5 stehenden Auflageplatte 23 aufsitzt, in Wirkverbindung. Es ist auch möglich, dass für die Niveauregulierung die Stützen 4 als längsausfahrbare elektronisch gesteuerte Teleskoparme ausgebildet sind. Von besonderen Vorteil ist, dass die Gebäude 1 und die Segmente 7, die den Gebäuderaum in waagerecht übereinander angeordnete Einzelräume 8 aufteilen, in Leichtbauweise hergestellt werden können. Somit kann das Gebäude 1, insbesondere per Lufttransport, im Ganzen oder in wenigen vorinstallierten Einheiten verfrachtet und direkt zum Aufstellungsort gebracht werden. Wegen des geringen Gewichtes kann das Gebäude 1 auch auf einem ruhigen Wasser verankert werden, wobei die Stützen 4 als Seitenstabilisierung wirken und zur Verankerung dienen. Eine nicht dargestellte weitere Formgestaltung des Gebäudes 1 besteht darin, dass die obere Schale 2 und untere Schale 3 je ein Gebäudeteil bilden, wobei die obere Schale 2 versetzt auf der unteren Schale 3 angeordnet ist. Die horizontal ausgebildeten Einzelräume 8 können in Sektoren 18 aufgeteilt sein, die auf Gleitunterlagen verfahrbar angeordnet sind. Sie können, wie Figur 6 zeigt, einen herausfahrbaren Balkon 19 am Gebäude 1 bilden. In einer weiteren Ausführungsform, die Figur 7 zeigt, ist zwischen den Schalen 2, 3 mindestens ein zusätzliches Gebäudesegment 20 angeordnet. Von besonderer Bedeutung für die Innenausgestaltung und die Statistik des Gebäudes 1 ist, dass die Segmente 7 durch Wandelement 21 miteinander verbunden sind, die die Einzelräume 8 in weitere Räume unterteilen, wie in Figur 8 dargestellt. Die Wandelemente 21 sind gemäß Figur 9 Doppelwände, die aus einzelnen mittragenden Strukturelementen 17 bestehen, die sowohl in Längs- als auch in Querrichtung verlaufen und in ihrer Anordnung so gestaltet sind, dass sie Platz für Einbauten 22, wie Möbel, Installationen, bilden. Nicht dargestellt, trägt zur futuristischen Gestaltung bei, wenn die Gebäude 1 aufeinandergesetzt und miteinander verbunden, ein Hochhaus bilden. Sie können auch, nebeneinander angeordnet und durch Gänge verbunden, Gebäudekomplexe bilden. Figur 10 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wonach die zwei aufeinander angeordneten Schalen 2;3 des Gebäudes 1 von an der unteren Schale 3 angeordneten Stützen 4 gehalten werden. Figur 11 zeigt die Draufsicht auf die Stützen 4, um ihre asymmetrische Anordnung darzustellen, wobei die untere Schale 3 des Gebäudes 4 nur auf einer Seite gestützt wird. Gemäß Figur 12 ist das Gebäude 1 mit Haltezeichen 24 an einem natürlich oder künstlich errichteten Widerlager 25 und gegen das Widerlager 25 mit den Stützen 4 des Gebäudes 1 gespannt. Die Halteseile 24 können das Gebäude 1 gemäß Figur 12 waagerecht und/oder schräg gegen das Widerlager 25 spannen, wobei die Abstützung des Gebäudes verhältnismäßig weit außerhalb des Gebäudeschwerpunktes liegen kann. Figur 13 zeigt die Vorderansicht mit nur waagerecht gespannten und Figur 14 mit nur schräg gespannten Halteseilen 24 am Gebäude 1. Figur 15 zeigt die Draufsicht nach Figur 13 mit den waagerecht gespannten Halteseilen 24 und Figur 16 mit den schräg gespannten Halteseilen 24 nach Figur 14.
Bezugszeichen
1
Gebäude
2
Schale, oben
3
Schale, unten
4
Stützen
5
Boden
6
Zugang
7
Segment
8
Einzelräume
9
Fundament
10
Trageelement
11
Auflage
12
Lager
13
Niveauregulierung
14
Dämpfungselement
15
Pneumatikstütze
16
Hydraulikelement
17
Strukturelemente
18
Sektoren
19
Balkon
20
Gebäudeelement
21
Wandelement
22
Einbauten
23
Auflageplatte
24
Halteseile
25
Widerlager

Claims (28)

  1. Gebäude, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schalen (2, 3) aufeinander angeordnet ein Gebäude (1) bilden, das von mindestens drei Stützen (4) über einem Boden (5) gehalten wird, und ein Zugang (6) zum Gebäude (1) statisch nicht mit dem Boden (5) verbunden ist.
  2. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalen (2, 3) die Oberflächen von Kugelhauben eines Kugelabschnittes aufweisen, die aufeinander angeordnet, ein sphäroidisches Gebäude (1) bilden.
  3. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebäude (1) als Rotationsellipsoid ausgebildet ist.
  4. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalen (2, 3) die Oberflächen von Kegelabschnitten aufweisen.
  5. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalen (2, 3) die Oberflächen von Pyramidenabschnitten aufweisen.
  6. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schalen (2, 3) ein zusätzliches Gebäudeelement (20) angeordnet ist.
  7. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Schale (2) auf der unteren Schale (3), die durch die Stützen (4) getragen wird, aufsitzt.
  8. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der unteren Schale (3) als Trageelement (10) für die Stützen (4) der Schalen (2, 3) ausgebildet ist.
  9. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich jede Stütze (4) mit einem kugelförmigen Lager (12) auf einer schalenförmigen Auflage (11) abstützt, die als selbstzentrierende Lagerung einer Stütze (4) wirkt, wobei die Stütze (4) eine Niveauregulierung (13) und ein Dämpfungselement aufweist.
  10. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (4) auf Hydraulikelementen (16) zur Niveauregulierung aufsitzen, wobei die Hydraulikelemente (16) jeder Stütze (4) mit einer Pneumatikstütze (15), die als Dämpfungselement wirkt und auf einer Auflageplatte (23) angeordnet ist, verbunden sind.
  11. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (4) als elektromotorisch längsausfahrbare Teleskopstützen ausgebildet sind.
  12. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Schale (2) weniger konvex gewölbt ist als die untere Schale (3).
  13. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Schale (2) stärker konvex gewölbt ist als die untere Schale (3).
  14. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch die Schalen (2, 3) gebildeter Gebäuderaum durch Segmente (7) in Einzelräume (8) aufgeteilt ist.
  15. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (4) lösbar am Gebäude (1) befestigt sind.
  16. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebäude (1) in Leichtbauausführung gefertigt ist.
  17. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebäude (1) und die Segmente (7) in Leichtbauausführung gefertigt sind.
  18. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Schale (2) und die untere Schale (3) je einen Gebäudeteil bilden, wobei die obere Schale (2) versetzt auf der unteren Schale (3) angeordnet ist.
  19. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schalen (2,3) mindestens ein zusätzliches Gebäudeelement (20) angeordnet ist.
  20. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die etagenweise angeordneten Einzelräume (8) in Sektoren (18) eingeteilt sind.
  21. Gebäude nach Anspruch 1 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Sektoren (18) horizontal verfahrbar angeordnet sind.
  22. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (7) durch Wandelemente (21) miteinander verbunden sind, die die Einzelräume (8) in weitere Räume unterteilt.
  23. Gebäude nach Anspruch 1 und 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandelemente (21) Doppelwände sind, die aus einzelnen mittragenden Strukturelementen (17) bestehen, die sowohl in Längs- als auch in Querrichtung verlaufen und in ihrer Anordnung so gestaltet sind, dass sie Platz für Einbauten (23), wie Möbel, Installationen, bilden.
  24. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei aufeinander geordneten Schalen (2;3) des Gebäudes (1) von an der unteren Schale (3) asymmetrisch angeordneten Stützen (4) gehalten werden.
  25. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebäude (1) mit mindestens einem Halteseil (24) an einem Widerlager (25) und gegen das Widerlager (25) mit den Stützen (4) des Gebäudes (1) gespannt ist.
  26. Gebäude nach Anspruch 1 und 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteseil (24) das Gebäude (1) waagerecht gegen das Widerlager (25) spannt.
  27. Gebäude nach Anspruch 1 und 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteseil (24) das Gebäude (1) schräg gegen das Widerlager (25) spannt.
  28. Gebäude nach Anspruch 1 und 25, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Halteseil (24) das Gebäude (1) waagerecht gegen das Widerlager (25) und mindestens ein Halteseil (24) das Gebäude (1) schräg gegen das Widerlager (25) spannt.
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