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Tragkonstruktion
Tragkonstruktionen zur überdeckung von grossen Spannweiten, insbesondere ringförmiger Gestalt, weisen nach den bisher bekannten Ausführungen immer noch beträchtliches Eigengewicht auf.
Aus der österr. Patentschrift Nr. 179883 ist eine Flächentragkonstruktion bekannt, welche unter Verwendung gespannter Drähte hergestellt ist und sich dadurch auszeichnet, dass die aus hochwertigem Stahl bestehenden Drähte ausschliesslich in Längsrichtung der Fläche mit einer Spannung von mindestens 2000 kg/cm2 zwischen abgesteiften Widerlagern gespannt sind, wobei sie über allenfalls dazwischenliegende Stützträger lose aufliegend geführt sind.
Es ist auch ein Verfahren zum Aufstellen von transportablen Kuppelbauten, insbesondere für Zirkusse, bekannt, bei welchem ein innerer Druckring, ein dazu konzentrischer äusserer Zugring sowie diese Teile verbindende radiale Druckglieder vorgesehen sind, welche nur im Montagefall auf Zug beansprucht werden.
Ein weiterer bekannter Vorschlag betrifft ein Rundzelt, bei dem die Spannung von Speichenelementen durch einen teleskopierbaren Mast erfolgt, während polygonförmige Zugglieder nur zur Stabilisierung dienen und ein äusserer Druckring die Speichenkräfte aufnimmt.
Ziel der Erfindung ist eine bedeutende Einsparung an Eigengewicht solcher Konstruktionen sowie in Verbindung damit eine Einwirkung auf die Widerlager, welche unter bestimmten Voraussetzungen auch dort Einsparungen ermöglicht. Die Erfindung betrifft somit eine Tragkonstruktion aus polygonal gespannten, in sich ringförmig geschlossenen, im wesentlichen konzentrisch angeordneten Zugelementen aus hochzugfestem Material. Die Erfindung besteht darin, dass die Zugelemente an homologen Polygoneckpunkten jeweils an einem Kragträger für die Aufnahme der Ablenkkräfte angeschlossen sind.
Diese Zugelemente sind vorzugsweise Stahlseile oder Stahldrähte, die etwa mit einer Spannung von mindestens 4000 kg/cm2 gespannt sind, die Funktion von Pfetten erfüllen und direkt die Dachhaut tragen, welche somit von Zugelement zu Zugelement gespannt wird.
Das Spannen der Zugelemente kann entweder durch Spannvorrichtungen erfolgen, die in den Verlauf der Zugelemente ständig oder nur zeitweilig eingebaut werden, oder es kann der Spannvorgang durch Verschieben der an den Polygoneckpunkten befindlichen Widerlager radial nach aussen erfolgen.
Ein solches Verschieben der Widerlager kann auch beispielsweise dadurch vorgenommen werden, dass bis zum Spannvorgang vorhandene, zeitweilige Unterstützungen der Unterkonstruktion entfernt werden, so dass Eigengewichte von Bauelementen zur Spannung der Ringzugelemente wirksam werden.
Bevorzugt ist es, dass die Anschlüsse der Zugelemente und somit die Angriffspunkte der Ablenkkräfte am Kragträger jeweils unterhalb des Schwerpunktes des zugehörigen Querschnittes des Kragträgers liegen, so dass die Beanspruchung durch die Ablenkkräfte der Beanspruchung durch lotrechte Lasten entgegenwirkt.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass jeder Kragträger in Form eines liegenden V ausgebildet ist, so dass auch für die Fundamente die Beanspruchung aus den Ablenkkräften der Beanspruchung aus dem Eigengewicht des Kragträgers entgegenwirkt.
Es ist weiterhin möglich, dass die Kragträger durch einen polygonalen äusseren Druckring miteinander verbunden sind.
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Zur Stabilisierung einer solchen Tragkonstruktion gegen Kräfte, die allenfalls Schwingungen aus ihrer Ebene heraus erzeugen könnten, kann es erforderlich werden, die Zugelemente nicht überall horizontal zu führen, sondern sie mitunter auch in einer vertikalen Ebene abzulenken.
Es ist auch keineswegs erforderlich, die einzelnen Polygonzüge parallel zueinander anzuordnen, sondern die gegenseitigen Abstände können an verschiedenen Stellen der Flächentragkonstruktion grösser oder kleiner als der durchschnittliche Abstand sein, unter jeweiliger Bedachtnahme auf die mögliche Stützweite der Dachhaut.
An Stelle von steifen Widerlagern in den Polygoneckpunkten ist es auch möglich, dort flexible Zugglieder anzuordnen, die in geeigneter Weise stabilisiert oder vorgespannt die Ablenkkräfte in den Randbereich der Tragkonstruktion überleiten, wo sie entweder in die Fundamente abgeführt oder in einem drucksteifen Aussenring eingeleitet werden können.
In den Zeichnungen sind drei Ausführungsbeispiele der Tragkonstruktion dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 die Draufsicht auf ein ovales Ringdach, Fig. 2 einen Vertikalschnitt nach der Linie 11-11 der Fig. l, Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform, Fig. 4 die Draufsicht auf eine dritte Ausführungsvariante und Fig. 5 einen Vertikalschnitt nach der Linie V-V der Fig. 4.
Bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der Tragkonstruktion tragen die radial angeordneten Kragträger --1--, deren Achsengrundriss möglichst in die Winkelhalbierende des Ablenkwinkels der Zugelemente fällt, die Zugelemente --2-- aus hochzugfestem Material. Die Ableitung der Ablenkkräfte--A--erfolgt im Falle des Ausführungsbeispieles nach Fig. 2 in einen äusseren Druckring-3-, im Falle des Ausführungsbeispieles nach Fig. 3 durch geeignete Ausbildung der Unterkonstruktion als Träger in Form eines liegenden V mit dem Eigengewicht--G--direkt an die Fundamente
Bei der Ausführung nach den Fig. 4 und 5 werden die radialen Widerlager aus flexiblen
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möglich, die Zugelemente--6--nach unten gegen das Fundament--8--abzuspannen.
Bei Ausbildung der Widerlager-l-als Kragträger wie in Fig. 2 werden vorteilhafterweise die Zugelemente--2--an der Unterseite des Kragträgers--l--angeordnet, so dass die Ablenkkräfte aus den Polygonringen der Beanspruchung des Kragträgers aus vertikaler Belastung entgegenwirken.
Wenngleich als Material für die Zugelemente vorwiegend Stahlseile oder Stahldrähte in Frage kommen, können diese auch aus hochfesten Kunststoffen hergestellt sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Tragkonstruktion aus polygonal gespannten, in sich ringförmig geschlossenen, im wesentlichen konzentrisch angordneten Zugelementen aus hochzugfestem Material, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Zugelemente an homologen Polygoneckpunkten jeweils an einem Kragträger (1) für die Aufnahme der Ablenkkräfte (A) angeschlossen sind.
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