DE1534743C - Überspanntes Hängewerk zur Überdachung eines beliebigen Grundrisses - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein überspanntes Hängewerk zur Überdachung eines beliebigen Grundrisses, bestehend aus einer oberen Schale, die durch ein System von Streben auf einem unteren, durchhängenden Seilnetz aus Längs- und Querseilen abgestützt ist.

Solche Hängewerke müssen mit Rücksicht auf die mögliche Beulung der Schale sowie auf große Biegemomente bei einseitiger Schnee- und Windbelastung genügende Biegesteifigkeit besitzen, was viel Material erfordert, das nur bei einer Schalenkonstruktion im Membranspannungszustand eingespart werden kann. Die Schale ist außerdem gegen die Verformung des Fußringes empfindlich, weswegen die Fußkonstruktion genügend steif und mächtig sein muß, was ebenfalls zu weiterem Materialverbrauch führt.

Bei einer bekannten Ausführung (österreichische Patentschrift 237 863) ist das Hängewerk mit einer Vielzahl von radial angeordneten Seilen und Tragverbänden versehen, so daß in der Mitte der Verdachung eine unnötige, statisch unbegründete Materialkonzentration entsteht.

Eine bekannte Doppelschalenüberdachung mit linsenförmigem Querschnitt ist an ihrem Umfang abgestützt (deutsche Auslegeschrift 1 135 152). Diese Anordnung weist alle Nachteile monolithischer Schalen auf, zu denen als einer der wichtigsten der hohe Schalungsbedarf zu rechnen ist. '

Aus der USA.-Patentschrift 1825 800 ist eine Schalenkonstruktion bekannt, bei welcher die Schale aus Metall besteht und etwa die Gestalt einer Kugelschale besitzt. Diese Konstruktion erfordert eine aufwendige Stützverspannung. Schließlich sind noch schalenartige Überdachungen aus Zeltplanen zu nennen, die mit Hilfe von Verankerungsseilen zwischen Stützen eingespannt sind (USA.-Patentschrift 1 808 693).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach zu montierende Überdachung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche keiner Verschalung bedarf und lediglich einfache Hilfsgerüste erfordert.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die obere Schale aus direkt auf den Streben gelagerten Montagestücken gebildet ist.

Das Seilnetz und die Montagestücke können im Grundriß orthogonal ausgebildet oder eine dreieckige oder vieleckige Form aufweisen bzw. anders geformt sein. Weiter können die die Montagestücke stützenden Streben senkrecht oder schräg stehen oder ein räumliches Fachwerk bilden.

Die Vorteile der Überdachung gemäß der Erfindung bestehen vom Betriebsstandpunkt insbesondere darin, daß eine leicht entwässerbare und dabei niedrige Kuppel entsteht, so daß der geheizte Raum in der Halle nicht unnötig groß ist, weiter darin, daß die Traufe in der gleichen Ebene liegt, daß also der Fußring waagerecht und vom Standpunkt der Herstellung vorteilhaft ist, und schließlich darin, daß ein beliebiger, mit Vorteil ovaler Grundriß bedeckt werden kann.

Die statischen Wirkungen der Konstruktion, die leicht durch das Montageverfahren reguliert werden können, sind überaus günstig. Das räumliche Tragsystem der Schale, der Streben und des Seilnetzes kann jeder senkrechten und waagerechten Belastung widerstehen; konzentrische Belastungen werden sehr gut weitergeleitet, da die Konstruktion wie ein Gitterwerk wirkt. Die Schalenkuppel hat hierbei immer einen Membran-Spannungszustand, da ihre kleinen Biegemomente sich lediglich aus der Belastung zwischen benachbarten Knotenpunkten ergeben. Hierdurch wird das Material gut ausgenützt, denn die Montagestücke erfüllen gleichzeitig mehrere statische Funktionen: sie bilden die Membranschale, übertragen die Dachbelastung in die Streben und bilden die Unterlage für die Isolationsschicht.

Besonders gut verträgt das statische System der

ίο Überdachung gemäß der Erfindung eine einseitige Belastung durch Schnee und Wind, wobei die letztere nicht groß ist, weil die Schale flach ist. Überhaupt entfällt hier die Gefahr einer Beulung oder eines Durchschlages, dem gewöhnliche Schalen ausgesetzt sind. Auf eine Temperaturänderung reagiert die Konstruktion durch Veränderung der Pfeilhöhe der Schale und damit auch des Durchhanges des Seilnetzes; die Deformationen sind überall elastisch und darum klein, so daß keine Gefahr besteht, daß in der Dachhaut Risse erscheinen.

Vom Standpunkt der Herstellung und der Montage ist es besonders vorteilhaft, daß der Fußring eben ist, alle Montagestücke bei der niedrigen Schale gleich sein können und in jedem Augenblick der Montage der bereits montierte Teil der Schale durch Streben auf dem Seilnetz abgestützt ist, so daß keine Montagevorrichtung oder Gerüst notwendig ist. Das Gewicht aller Montagestücke ist klein, und es kann eine günstige Vorspannung leicht erreicht werden.

Der Fußkranz wird überwiegend druckbelastet und kann darum wirtschaftlicher hergestellt werden.

Aus allem dem ergibt sich ein niedriger Materialaufwand, niedrige Erzeugungs-, Montage- und später auch nur niedrige Betriebskosten.

Ein Beispiel der Konstruktionsanordnung der Überdachung gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Hierbei ist in

Fig. 1 der Grundriß einer Halle von ovalem Grundriß, in

F i g. 2 ihr Schnitt, in

F i g. 3 eine axonometrische Ansicht der Halle mit einer teilweise montierten Schale und in
Fig. 4 der Montagevorgang dargestellt.
Das untere Seilnetz ist regelmäßig, orthogonal im Grundriß und besteht darum aus Längsseilen 1 und Querseilen 2. Durch ein System von Streben 3 ist auf diesem die Schale 4 abgestützt, die aus gleichen, rechteckigen Montagestücken montiert und von außen mit einer isolierenden und wasserdichten Schicht versehen ist. Die Montagestücke sind möglichst leicht ausgeführt, z.B. mit einem Stahltraggerippe aus kalt geformten Profilen mit einer Tragschicht aus Holz. Die Schale und auch das Seilnetz sind in dem ebenen Fußring 5 verankert, der durch gleiche und regelmäßig am Umfang verteilte Säulen 6 abgestützt ist. Am Fußring ist die Wand 7 aufgehängt, die von der Seite den Hallenraum abschließt.

Der Erzeugungs- und Montagevorgang wird in entsprechender Weise gewählt, z. B. so, wie in F i g. 3 und 4 dargestellt ist. Am Fußring mit den eingebauten Sitzen für die Seilendstücke werden die Seile des Netzes eingehängt und in den Knoten verbunden (F i g. 4 a). Die Länge der Seile bzw. ihr Montagedurchhang und damit die Montagezüge werden so gewählt, daß später die erreichte Vorspannung vom Standpunkt der gesamten, statischen Wirkung der Konstruktion vorteilhaft ist, insbesondere für die Beanspruchung des Fußringes, der überwiegend ge-

drückt werden soll. An das Seilnetz werden in allen seinen Knoten Gewichte 8 gehängt, die einen bestimmten Anteil der Schneebelastung darstellen und durch die Gewichte 9, die das Eigengewicht der Streben und der Dachmontagestücke einschließlich der Isolation (Fig. 4b) darstellen. Mit der Montage der oberen Schale wird vom Umfang begonnen; jedes Montagestück wird sogleich durch eine Strebe von entsprechender Länge unterstützt und definitiv mit dem Nachbar-Montagestück, gegebenenfalls am Fußring durch Verschraubung oder durch einen Schweißsloß (Fig. 4c), verbunden; gleichzeitig wird an der gegebenen Stelle die Belastung 9, die das eigentliche Gewicht der Montagestücke und der Streben darstellt, entfernt (Fig. 4c und Fig. 3). In Fig. 4d ist das Stadium dargestellt, wo die ganze obere Schale bereits montiert ist und alle Gewichte 9 beseitigt sind; in diesem Augenblick sind alle Montageverbindungen der Montagestücke durchgeführt und die Schale am ganzen Umfang des Fußringes befestigt. Bis dahin ist das Seilnetz in einer Lage, welche es nach dem Aufhängen der Gewichte 8 und auch 9 gemäß Fig. 4b eingenommen hat. Schließlich werden auch die Gewichte 8, die einen bestimmten Teil der Belastung durch Schnee darstellen, entfernt; die Dachkonstruktion hebt sich und nimmt die definitive Lage des unbelasteten Daches ein (Fig. 4e), hierbei sinken die Zugkräfte im Seilnetz herab, es treten gleichzeitig Zugkräfte in der oberen Schale auf. Es entsteht hierdurch ein günstiger Zustand der Vorspannung, der bewirkt, daß bei der Belastung durch Schnee die Schale nur wenig gedrückt oder dauernd noch gezogen wird, was durch die Wahl der Belastung 8 reguliert werden kann.

Weitere Alternativen bestehen darin, daß das Seilnetz als dreieckiges Netz oder in einer anderen monotonen Form ausgeführt werden kann, daß die Montagestücke dreieckige oder mehreckige Form haben können, daß die Streben schief stehen oder eine räumliche Stabkonstruktion bilden können und daß das Netz der Seile und der zwischen den Schalenteilen gebildeten Fugen der Schale nicht identisch sein müssen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Überspanntes Hängewerk zur Überdachung eines beliebigen Grundrisses, bestehend aus einer oberen Schale, die durch ein System von Streben auf einem unteren, durchhängenden Seilncl;·. aus Längs- und Querseilen abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Schale (4; aus direkt auf den Streben (3) gelagerten Montagestücken gebildet ist.

2. Hallenüberdachung nach Anspruch 1. da durch gekennzeichnet, daß das Seilnetz (1, 2) und die Montagestücke der Schale (4) im Grundriß orthogonal ausgebildet sind.

3. Hallenüberdachung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Seilnelz (1,2} und die Montagestücke der Schale (4) im Grundriß dreieckige Form aufweisen.

4. Hallenüberdachung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Seilnetz (1, 2) und die Montagestücke der Schale (4) im Grundriß regelmäßige Vieleckform aufweisen.

5. Hallenüberdachung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (3) senkrecht stehen.

6. Hallenüberdachung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (3) schräg stehen.

7. Hallenüberdachung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (3) ein räumliches Fachwerk bilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen