WO1998038406A1

WO1998038406A1 - Leichtes tragwerk

Info

Publication number: WO1998038406A1
Application number: PCT/DE1998/000564
Authority: WO
Inventors: Ernst Mühl
Original assignee: Muehl Ernst
Priority date: 1997-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 1998-09-03
Also published as: AU7028398A; EP0968346A1; DE19808133A1

Abstract

Leichtes Tragwerk zur Bildung von zeltartigen Dachkonstruktionen. Freitragende Kuppelkonstruktionen und ähnliche Tragwerke werden bisher aus Einzelteilen wie Stäben, Knoten, Bespannung, Verglasung, etc. vor Ort zusammengesetzt. Im leichten Tragwerk gehen die Einzelteile in schirmartige Elemente ein, die wie Regen- oder Sonnenschirme auf- und abspannbar sind. Der Aufbau eines Tragwerkes erfolgt in der Weise, dass die aufgespannten Schirme an den freien Enden der Stäbe (21, 22, 121, 122) direkt oder mittels Knotenverbindungen (4a, 4e, 5a, 5e) miteinander verbunden werden. Es können je nach Konzeption und masslicher Festlegung unterschiedliche Dachformen wie z. B. Kuppeln in unterschiedlichen Grössen erstellt werden. Das leichte Tragwerk eignet sich für Gewächshäuser, Ausstellungspavillons, Festzelte, Überdachungen von Schwimmanlagen, Messebauten, als Sonnenschutzdächer sowie als Dachkonstruktion im individuellen und im Freizeitbereich.

Description

Leichtes Tragwerk

Die Erfindung bezieht sich auf ein leichtes Tragwerk zur Bildung v on zeltartigen Dachkonstruktionen für Gewächshäuser Ausstellungspavillons. L^"berdachun<_en von Schwimmhallen Freiba- ^ dem essepbauten und dergleichen leichte Tragwerke für Gewächshäuser Ausstellungspavillons Überdachungen von Schwimmhallen. Freibadern. Messebauten und dergleichen sind seit einer Vielzahl von Jahren bekannt Nachteile der bisher verwendeten Tragwerke bestehen dann, daß einerseits ästhetisch anspruchsv olle Bauten aufwendige, kostenmtensive Konstruktionen darstellen, die bloß stationär verwendet lo w erden können, wie das traditionelle Gewachshaus aus Stahl und Glasscheiben oder Schwimmba- duberdachungen aus Holztragwerken und Polvcarbonatfo en oder anαererseits leicht ab- und aufbaubare Zeitkonstruktionen ie das traditionelle Bierzelt vorliegen die ästhetisch keine besonderen Reize bieten Das überaus bekannte Zirkuszelt ist nur mit großem Aufwand zu errichten Seme Große hangt

H v on der λnzahl der Masten ab die nach dem Aufbau im Inneren stehenbleiben müssen

Ein flexibler Einsatz der Teile und deren Kombination zu unterschiedlichen ästhetisch anspruchs- und phantasievollen Bauten Dachern und Dachlandschaften ist nicht möglich Zwischen dem stationären Bau eines Gewachshauses und dem Bierzelt giDi es Keine pfiffige technische Losung als Alternativ e für einen Bedarf an schnell aufbauoaren schonen und lnteressant-

_o v erbluffend einfachen zeltaπigen Dachkonstruktionen Die Idee des Regen- und Sonnenschirms als das individuelle Schutzdach das im Freien vor Regen oder Sonnenscnein relativ schützt schnell autspannbar. leicht zu transponieren und kostengünstig ist ist bis letzt nicht auf Dachkonstruktionen ubeπragen orden Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, die bezeichnete Bedarfslucke zu schließen und eine

2 Konstruktion zu schaffen, die einfach und schnell auf- und abbaubar ielseitig v erwendbar, originell und astetisch interessant kostengünstig in der Herstellung und Montage ist und deren Elemente zu unterschiedlichen Baustrukturen zusammengesetzt werden können

Erreicht ist dieses Ziel dadurch daß der Grundbaustein aus einem aufspannbaren sonnenschir- "ii männlichen Schirm besteht der in aufgespanntem Zustand mit anderen gleichanigen Schirmen zu einer neuen Dachstruktur ie beispielsweise einer Kuppel zusammengesetzt w ird Das entscheidende bei der Errichtung einer freitragenden Konstruktion aus solchen Elementen besteht dann, daß die Mittelstangen der Schirme unterhalb der Spannvorrichtung abgenommen oder teleskopartig oberhalb dieses Punktes zusammengeschooen werden

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem on vielen möglichen unterschiedlichen Ausführungsbeispiel in der Draufsicht und in Dimetπe dargestellt

Es handelt sich hierbei um das Beispiel eines freitragenden Kuppeldaches mit einem Durchmesser v on ca neunzehn Metern

40 Das leichte Tragwerk besteht aus fünf autgespannten sechseckigen Schirmen und einem aufgespannten fünfeckigen Schirm Einer der fünf sechseckigen Schirme ist der Schirm mit den Fußpunkten l a und lb Mit ιe einem Stab 2 ist er mit diesen verbunden Seine Lnterseite mit der Auf- spannvornchtung. die aus der Mittel-Stange 7 und dem abnehmbaren Teil 8 derselben, der Spann- v or πchtung 6. den Streben 10 die mittels der Gelenke 9 an den Staben2 und der Spannvorπch-

4^ tung verbunden sind, weist zum inneren der Kuppel, die er mit bildet Der abnehmbare Teil 8 der Mittelstange wird nach dem Aufspannen bzvv nach der Verbindung von zw ei Stäben mit den Fußpunkten und den anschließenden Schirmen abgenommen Die sechs Stabe 2. 2. 21. 22. 121. 122 dieses Schirms sind mittels Gelenken an dem zentralen mittleren Knoten 3b. der am oberen Ende der Mittel-Stange 7 befestigt ist. verbunden Der Stab 21. der wie alle anderen Stabe an dem ) freien Ende Yerbmdungsmog chkeiten z B in Form von Bohrungen. Schraub- und/oder Steckverbindungen enthalt, ist nach links mit dem Stab 30 über den Knoten 4e mit dem benachbaπen linken Schirm befestigt Nach rechts ist auf derselben Hohe der Stab 22 mit dem Stab 23 des rechts davon befindlichen Schirms über den Knoten 4a mit diesem befestigt Mit dem Ende des linken oberen Stabs 121 ist der Schirm über den Knoten 5e mit dem Ende des Stabes 130 des linken Schirms verbunden Der entsprechende rechte Stab 122 ist mittels des Knotens 5a mit dem Stab 123 des rechten Schirms zusammengeschlossen

Alle fünf sechseckigen Schirme sind kreisförmig um einen gemeinsamen Mittelpunkt angeordnet Im Grunde genommen handelt es sich um Schirmkappen oder Schir -Obeπeile. da die Mittelstangen 8 nach der vollständigen Montage der Konstruktion herausgenommen werden weil sie sich selbst tragt Mit ιe zwei Stäben steht teder Schirm, jede Schirmkappe seitlich auf zwei der Fußpunkte la - lj in auf Die obere fünfeckige Lücke zwischen dem Ring aus den fünf seitlich aufgestellten sechsstrah- ligen Schirmen wird durch den fünfstrahhgen. fünfeckigen. Schirm geschlossen Die noch freien Enden der fünf Stabe 2a werden mit je einem der fünf Knoten 5a - 5e der oberen Reihe verbunden Zur Stabilisierung des Svstems bei größeren Spannweiten steilen Wanden oder pvramidenanigen x Konstruktionen werden die Enden der Mittelstangen 7 unterhalb der Spannvorrichtungen durch Spannseile v orzugsweise aus Stahl untereinander v erbunden Auch können die Mittelstangen über die Bespannung hinaus nach außen verlangen unα mittels Druckstangen die zweckmaßiger- weise nicht aus einem nasseempfindhchen Material bestehen ebenfals untereinander befestigt werden Letzteres ist bei Anordung der Schirme oder gewisser Partien derselben in einer Ebene

2o und für den Fall großer Lasten zweckmäßig

Die Bespannungen 12 werden mit den Randern 13 soweit diese keine Dach- oder Bodenabschlußkanten darstellen mit den Nachbarschirmen in Fheßnchtung des Regenwassers überlappend verbunden Ein leichtes Tragwerk das aus aufspannbaren schirmaπigen Elementen besteht ist werkseitig in

2^ großen Teilen v orzufertigen. der Transport ist einfach und platzsparend auf kleinstem Raum möglich Es kann durch Aufspannen der Schirme und deren Befestigung miteinander mittels Knotenverbindungen schnell und kostengünstig errichtet werden Die Konstruktion ist ästhetisch ansprechend und als technische Losung des Transfers des Regenschirms auf Bauten verbluffend Die dafür vorgesehenen .Anwendungen im gewerblichen und priv aten Bereich stellen eine preisgunsti-

"n ge und flexible Alternativ e zu herkömmlichen Bausv stemen dar Derartige Tragwerke sind mit einfacher Bespannung als Sommerbauten oder mit kissenartiger Doppelbespannung auch für den Einsatz wahrend kälterer Jahreszeiten geeignet

Bauten die m der W eise aus Schirmen in einer Form und Bemaßung errichtet werden daß der

^~ s Innenraum durch die Spannstreben und heausragenden Teile für eine Nutzung beeinträchtigt wurde werden erfindungsgemaß ganz oder in diesen Bereichen mit Schirmen ersehen bei denen die Bespannung sich innen zum Raum hin befindet und die Aufspannvornchtung nach desselben gerichtet ist (Fig 3 ) Dieser Mechanismus befindet sich dadurch nicht mehr innerhalb des Gebäudes und unterhalb des Daches sondern außerhalb Da er somit der Witterung ausgesetzt ist dies durch

4o entsprechende Matenalwahl wie etwa Aluminium oder Furnierplatten mit wasserfester Beschichtung oder dergleichen berücksichtigt Fig 3 zeigt schematisch einen derartigen Schirm In dem Beispiel ist es ein Hvdraulik- oder Pneumatikzvlinder 137 der mittels seiner Kolbenstange 136 über eine Haltevorπchtung mit Gelenkpunkten 135 die Streben 134 in zwei Richtungen auf und ab 141 bewegt, so daß die schirmbildenden Stabe 133 in den Drehpunkten 142 nach innen ge-

4 klappt oder aufgespannt werden 140 Die textile Bespannung 130 ist unterhalb der Spannvorπch- tung 134-137 zum Raum hin gewandt, den der Schirm mit bildet, befestigt Dies geschieht in diesem Beispiel mittels einer Leiste 131. die mit Schrauben 139 oder dergleichen mit dem Stab 133 verbunden ist Die Spannseile ( 132) zwischen den Stäben sind hier an die Halteleiste 131 angebracht Dies hat den Vorzug, daß bei Schirmen mit großem Durchmesser damit Auflageflachen

*o für die textile Bespannung gegeben sind

Claims

Schutzanspruche

1 Leichtes Tragwerk zur Bildung von zeltartigen Dachkonstruktionen für Gewächshäuser. Aus- stellungspavillons. Überdachungen von Schwimmhallen. Freibadern. Messepbauten und der lei-

- chen aus aufspannbaren Schirmen bestehend aus Stäben, die mit einem Ende seitlich an der Spitze einer Mittel-Stange mittels scharnierartigen Gelenken befestigt und optional mit einer oben aufliegenden Bespannung versehen sind. Streben, welche je an einem Ende mit je einem der Stabe an deren unteren Längsseite und dem anderen Ende mit einem Schiebeteil, das Auf- und Abwartsbewegungen zulaßt, arretierbar ist sowie Streben, die ihrerseits mit den schirmbildenden Stäben und 10 dem Schiebet eil kraftubertragend beweglich verbunden sind. dadurch gekennzeichnet. daß die freien Enden der Stabe der einzelnen Schirme .Anschlüsse zur Befestigung eines Schirmes i s mit einem weiteren enthalten und mehrere Schirme direkt oder mittels Knotenverbindungen zu einer Dach- und/oder Wandkonstruktion aneinandergefügt werden

2 Leichtes Tragwerk nach .Anspruch 1.

2o dadurch gekennzeichnet. daß fünf sechseckige Schirme und ein fünfeckiger Schirm in geöffnetem Zustand zu einer freitragenden Dachkonstruktion in der W⁷eιse miteinander verbunden sind, daß die sechseckigen Schirme kreisförmig um einen Mittelpunkt angeordnet sind, die Offnungen und die Mittelstabe zu einem imaginären Mittelpunkt einer imaginären Kugel weisen, auf deren Oberflache die imaginären

25 Schnitt-Punkte des Liniennetzes der verbundenen Schirmstabe liegen, wobei die Schirme mit je zwei Stäben auf dem Boden, bzw auf Verankerungen stehen, mit denen sie befestigt werden, die Flachen zwischen den aufstehenden Stäben zur Bodenflache in Richtung Kreismittelpunkt einen Neigungswinkel von ca. 54° bilden, jeder w eitere der vier anderen Stabe paarweise links und rechts mit je einem seitlich freien Stabende des beachbarten Schirms verbunden ist. der fünfeckige

' Schirm oben in der Mitte die Öffnung schließt indem je ein Stabende mit einem der paar veisen Verbindungen des oberen Knotenbereichs verbunden ist

3 Leichtes Tragwerk nach Anspruch 1

" dadurch gekennzeichnet. daß die Bespannung aus durchsichtiger und/oder transparenter und/oder undurchsichtiger wasserdichter Folie. Textilien und/oder deren Kombination besteht

4 Leichtes Tragwerk nach den Ansprüchen 1 und 3.

40 dadurch gekennzeichnet. daß die Bespannung doppel andig ist und die Zwischenräume mit Luft gefüllt sind, so daß pralle

Kissen gebildet werden

45 5 Leichtes Tragwerk nach den Ansprüchen 1 und 2 und entsprechenden anderen Ansprüchen. dadurch gekennzeichnet. daß Wasserdichtigkeit an den Verbindungsstellen zwischen den Schirmen gemäß der üblichen Dachbedeckungen dadurch erzielt wird, daß die oberhalb gelegenen Flachen mit ihren uberstehen- 5o den Randern in Richtung der Fließrichtung des Regenwassers die unterhalb liegenden Flachen überlappen, wahrend seitlich aneinanderstoßende Flachen mittels taschenaπige ausgebildeten Falzverbindunaen mit ubersreifenden Laschen resendicht miteinander verbunden sind

6 Leichtes Tragwerk nach den Ansprüchen 1 und 5 und entsprechenden anderen Ansprüchen. dadurch gekennzeichnet. daß die Regendichtigkeit mittels Klemm- oder sonstigen Profilen und/oder Klebestreifen. Dich- 5 tungsmassen wie Silikon, rinnenartigen Systemen oder dergleichen unterstutzt oder erreicht wird

7 Leichtes Tragwerk nach Anspruch 1 und weiteren Ansprpuchen. dadurch gekennzeichnet. lo daß die Stabe (2) elastisch biegsam sind und/oder zwischen den Stäben (2. 2a. 21 -30. 121 - 130) unterhalb der Bespannung ( 12) Spannseile oder Spanngurte ( 132) netzartig angebracht sind, die mit dieser unverbunden. stellenweise oder ganz verbunden sind

8 Leichtes Tragwerk nach den .Ansprüchen 1 und 7 und entsprechenden anderen Ansprüchen. 1 dadurch gekennzeichnet. daß die Abstände und Struktur der netzartig angebrachten Spannseile oder Spanngurte der aufliegenden Folie oder Plane sowie der Konstruktion und der Fließrichtung des Regenwassers derart entspricht, daß keine Wassersacke gebildet werden

20

9 Leichtes Tragwerk nach .Anspruch 1 und weiteren .Ansprüchen. dadurch gekennzeichnet. daß als Materialien für das Tragwerk Holz und/oder Sperrholz. Furnierplatten. Stahl. Aluminium. 25 Kunststoffe. Glas-/Kohlefaser-Epoxidharze oder dergleichen verwendet werden

10. Leichtes Tragwerk nach .Anspruch 1 und weiteren .Ansprüchen. dadurch gekennzeichnet. 'o daß Bauten in Form von Kugeln. Kuppeln. Pyramiden, und dergleichen gebildet werden

1 1 Leichtes Tragwerk nach .Anspruch 1 und weiteren .Ansprüchen. dadurch gekennzeichnet. X daß die Aufspannvorrichtungen mittels Pneumatik- oder Hydraulikzylindern verbunden sind und mittels dieser betätigt werden

12. Leichtes Tragwerk nach .Anspruch 1 und weiteren .Ansprüchen. 0 dadurch gekennzeichnet. daß die freien Enden der Stabe an entsprechenden Bodenverankerungen Pfeiler-, oder Mauerauf- laaen befestiat sind

45 13. Leichtes Tragwerk nach .Anspruch 1 und weiteren .Ansprüchen. dadurch gekennzeichnet. daß sich die Aufspannvorrichtung außen und die Bespannung innen unterhalb der Stabe, die bei Einbau in Kuppeln oder anderen gewölbten Konstruktionen einen Winkel > 180° bilden, befindet 50 (Fig.3)

14 Leichtes Tragwerk nach Anspruch 1 und weiteren Ansprüchen. dadurch gekennzeichnet. daß der Schirm eine Mittelstange hat und diese außerhalb des Befestigungsbereichs der Streben abnehmbar ist oder von unten bis zu diesem Punkt teleskopartig zusammengeschoben wird.

15. Leichtes Tragwerk nach .Anspruch 1 und weiteren Ansprüchen. dadurch gekennzeichnet. daß die Streben aus zwei Teilen bestehen, die mit einem Gelenk miteinander verbunden sind, so daß sie sich auf kleinem Raum zusammenfalten können, wobei die Spann- und Haltekraft in dem Gelenk ansetzt.