<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft eine montagefähige, freitragende und leichte Dach-und Wandkonstruktion, die nach dem Baukastenprinzip aus vorgefertigten ebenflächigen Sandwichplatten zusammengesetzt ist.
Es ist bekannt, für weitgespannte Überdachungen Konstruktionen anzuwenden, die gleichzeitig tragende und raumabschliessende Funktionen erfüllen. Derartige Flächentragwerke werden vorwiegend in Stahlbeton oder Spannbeton ausgeführt. Von der Herstellungstechnologie und vom Tragverhalten her haben dabei z. B. Faltwerke ihrer günstigen Eigenschaften wegen besondere Bedeutung erlangt.
Es ist weiter bekannt, für konstruktive Aufgaben, die den Einsatz leichter Elemente hoher Beanspruchbarkeit bedingen, Sandwichkonstruktionen, z. B. mit metallischen Deckschichten, einzusetzen.
Anwendungen dieser Art sind im Bauwesen in Form rein biegebeanspruchter Platten bekanntgeworden, deren Spannweite jedoch durch relativ geringe Schubfestigkeit der Zwischenschicht begrenzt wird.
Stahlbeton- und Spannbetonflächentragwerke haben einen technischen Entwicklungsstand erreicht, der eine weitere entscheidende Senkung des Materialeinsatzes (Materialdicke minimal 5 cm/m2 Grundrissfläche) und damit des Konstruktionsgewichtes nicht mehr erwarten lässt. Die niedrigsten dieser Konstruktionsgewichte liegen in der Grössenordnung von 150 kp/m2 Grundrissfläche. Des weiteren sind derartige massive Flächentragwerke geringer Dicke selbst nicht wasserdicht und ihre Wärmedämmung ist für Warmbauten unzureichend. Dementsprechend wird nach erfolgter Montage zusätzlich die Dämmschicht sowie die Dachhaut aufgebracht.
Eine Verlegung dieser Arbeitsgänge in die stationäre Vorfertigung konnte sich nicht durchsetzen, da Transportschäden dieser Schichten nicht ausgeschlossen werden können und die nachträgliche Verbindung der Dachhaut an den Fugen problematisch ist.
Zweck der Erfindung ist es, ein montage-und demontagefähiges, weitgespanntes Flichentragwerk mit
EMI1.1
und raumabschliessenderAbdichtung-un gegebenenfalls die Dämmfunktion übernimmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die günstigen Eigenschaften von ebenflächigen Sandwichplatten bisher begrenzter Abmessungen auch für weitgespannte, selbsttragende Konstruktionen mit erweiterten Spannweiten zu erschliessen. Durch eine geeignete Anordnung und Verbindung der Einzelelemente soll erreicht werden, dass die Beanspruchungen vorwiegend über Norrnalspannungen in den Deckschichten bei relativ klein bleibender Schubbeanspruchung der Zwischenschicht abgetragen werden.
Erfindungsgemäss wird bei einer Dach-oder Wandkonstruktion aus ebenflächigen Sandwichplatten mit metallischen oder ähnlich hochwertigen Deckschichten vorgeschlagen, dass die ebenen oder die ein-oder zweimal abgewinkelten ebenflächigen Platten zu weitgespannten Faltwerken mit zickzackförmig od.
1ihnI. gestaltetem Querschnitt zusammengefügt sind, wobei an den Längsrändern der Platten C-förmige Fugenprofile aus Metall und Kunststoff angeordnet sind, die durch zickzackförmig geführte Zugglieder, vorzugsweise aus einem oder mehreren Spanndrähten, die an ihren Umlenkstellen durch einzeln oder paarweise gegeneinander stehend angeordnete und vom Zugglied gegen die Innenseiten der freien Schenkel der C-förmigen Fugenprofile gepresste T-förmige Stützkörper abgestützt sind und an den Stirnseiten der Faltwerke gegen die C-förmigen Fugenprofile verankert sind, miteinander verbunden sind, wodurch eine wasserdichte und kraftübertragende Verbindung der einzelnen Platten gewährleistet ist.
Weiters ist vorgesehen, dass an den Verbindungsstellen der Platten zwischen den Fugenprofilen ein Dichtungsstreifen eingelegt ist und der durch die beiden aneinanderliegenden Fugenprofile gebildete Fugenhohlraum mit einem Korrosionsschutzmaterial ausgepresst ist.
Um bei langen Fugen die Spannkraftverluste infolge Reibung an den Umlenkstellen klein zu halten, können reibungsmindernde Massnahmen, z. B. in Form der Beschichtung der Stützfläche des Stützkörpers, mit einem geeigneten Gleitmittel, vorgenommen werden. Die eingeleitete Vorspannkraft ist ausserdem noch zur Beeinflussung des Schnittkraftzustandes der betreffenden Konstruktion heranzuziehen.
Durch die Erfindung wird es möglich, montier-und demontierbare, weitgespannte, selbsttragende Dachund Wandkonstruktionen in den Grössenordnungen von 15m und darüber mit einem ausserordentlich niedrigen Eigengewicht zu realisieren, wobei alle Dachfunktionen durch ein einzelnes Konstruktionselement wahrgenommen werden. Die Eigengewichte werden gegenüber modernen Betonkonstruktionen auf etwa 1/10 gesenkt. Die bei bekannten Leichtbaukonstruktionen für weitgespannte Dachtragwerke erforderlichen Tragkonstruktionen, wie Dachbinder od. ähnl. kommen in Wegfall, während der Materialaufwand gegenüber bekannten ebenen Sandwichkonstruktionen trotz erheblich grösserer Spannweite nahezu gleich bleibt oder wegen der klein bleibenden Schubbeanspruchung sogar gesenkt werden kann.
Die Erfindung soll nachstehend an mehreren Ausführungsbeispielen erläutert werden. ! n den Zeichnungen zeigen Fig. 1 den Querschnitt eines Sandwichelementes mit verschiedenartiger Anordnung der Fugenprofile, Fig. 2 den Querschnitt durch eine zickzackförmige Dachkonstruktion unter Verwendung von Sandwichplatten nach Fig. l, Fig. 3 den Querschnitt eines Sandwichelementes mit symmetrisch zur Elementachse angeordneten Fugenprofilen, Fig. 4 den Querschnitt eines Sandwichelementes mit asymmetrisch zur Elementachse angeordneten Fugenprofilen, Fig. 5 den Querschnitt durch eine trapezförmige Dachkonstruktion unter Verwendung von Sandwichplatten nach Fig. 3 und 4, Fig. 6 den Querschnitt einer Sandwichplatte im Ausgangszustand. Fig. 7 den Querschnitt einer Sandwichplatte nach Fig. 6 nach Umformung in ein s-ähnliches Grundelement.
Fig. 8 den
<Desc/Clms Page number 2>
Querschnitt durch eine trapezförmige Dachkonstruktion unter Verwendung von Sandwichplatten nach Fig. 7, Fig. 9a den Querschnitt und Fig. 9b den Längsschnitt der Verbindung unter Verwendung eines Zuggliedes aus einem Draht, Fig. 10a den Querschnitt und Fig. lOb den Längsschnitt der Verbindung unter Verwendung eines Zuggliedes aus zwei Drähten.
Die gesamte Tragkonstruktion besteht aus ebenflächigen Sandwichplatten mit zwei metallischen od. ähnl. hochwertigen Deckschichten der Zwischenschicht--2--und den Fugenprofilen--3--. Je nach der
EMI2.1
sie für eine zickzackförmige Dachkonstruktion nach Fig. 2 benötigt werden. Weitere Anbringungsformen der Fugenprofile--3--werden in den Fig. 3, symmetrisch und Fig. 4, asymmetrisch zur Elementachse dargestellt, die für eine trapezförmige Dachkonstruktion nach Fig. 5 vorgesehen sind. Die Umformung einer ebenen Sandwichplatte nach Fig. 6 in ein s-ähnliches Grundelement ist in Fig. 7 im einzelnen und in Fig. 8 als
EMI2.2
material wird ein hoher Grad an Korrosionsschutz erreicht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Dach- oder Wandkonstruktion aus ebenflächigen Sandwichplatten mit metallischen od. ähnl.
EMI2.3
abgewinkelten ebenflächigen Platten zu weitgespannten Faltwerken mit zickzackförmig od. dgl. gestaltetem Querschnitt zusammengefügt sind, wobei an den Längsrändern der Platten C-förmige Fugenprofile (3) aus Metall und Kunststoff angeordnet sind, die durch zickzackförmig geführte Zugglieder (5), vorzugsweise aus einem oder mehreren Spanndrähten, die an ihren Umlenkstellen durch einzeln oder paarweise gegeneinander stehend angeordnete und vom Zugglied (5) gegen die Innenseiten der freien Schenkel der C-förmigen Fugenprofile (3) gepresste T-förmige Stützkörper (4) abgestützt sind und an den Stirnseiten der Faltwerke gegen die C-förmigen Fugenprofile (3) verankert sind,
miteinander verbunden sind, wodurch eine wasserdichte und kraftübertragende Verbindung der einzelnen Platten gewährleistet ist.
EMI2.4
<Desc / Clms Page number 1>
The invention relates to an assemblable, self-supporting and lightweight roof and wall construction which is composed of prefabricated flat sandwich panels according to the modular principle.
It is known to use constructions for wide-span canopies that simultaneously fulfill load-bearing and space-enclosing functions. Such planar structures are predominantly made of reinforced or prestressed concrete. From the manufacturing technology and the load-bearing behavior, z. B. Folded works because of their favorable properties gained special importance.
It is also known, for structural tasks that require the use of lightweight elements of high strength, sandwich structures such. B. with metallic cover layers to use.
Applications of this type have become known in the construction industry in the form of panels that are only subjected to bending stress, the span of which is limited by the relatively low shear strength of the intermediate layer.
Reinforced concrete and prestressed concrete surface structures have reached a level of technical development which means that a further decisive reduction in the use of materials (material thickness at least 5 cm / m2 floor plan area) and thus the construction weight can no longer be expected. The lowest of these construction weights are in the order of magnitude of 150 kp / m2 floor plan area. Furthermore, such massive planar structures of small thickness are not themselves waterproof and their thermal insulation is inadequate for warm buildings. Accordingly, after installation, the insulation layer and the roof skin are also applied.
Relocation of these operations to the stationary prefabrication could not prevail, since transport damage to these layers cannot be ruled out and the subsequent connection of the roof cladding at the joints is problematic.
The purpose of the invention is to provide a wide-span fish structure that can be assembled and disassembled
EMI1.1
and room-enclosing sealing and, if necessary, takes over the insulating function.
The invention is based on the object of developing the favorable properties of planar sandwich panels of previously limited dimensions also for wide-span, self-supporting structures with extended spans. A suitable arrangement and connection of the individual elements is intended to ensure that the stresses are removed primarily via normal stresses in the cover layers with the shear stress of the intermediate layer remaining relatively small.
According to the invention, in the case of a roof or wall construction made of flat sandwich panels with metallic or similarly high quality cover layers, it is proposed that the flat panels or the flat panels angled once or twice to form wide-spanned folds with a zigzag shape or.
1ihnI. designed cross-section are assembled, with C-shaped joint profiles made of metal and plastic are arranged on the longitudinal edges of the plates, which are guided by zigzag-shaped tension members, preferably from one or more tension wires, which are arranged at their deflection points by individually or in pairs against each other and from the tension member against the insides of the free legs of the C-shaped joint profiles are supported by pressed T-shaped support bodies and are anchored against the C-shaped joint profiles on the front sides of the folding units, are connected to one another, thereby ensuring a watertight and force-transmitting connection of the individual panels.
It is also provided that a sealing strip is inserted between the joint profiles at the connection points of the panels and the joint cavity formed by the two joint profiles lying against one another is pressed with a corrosion protection material.
In order to keep the tension losses due to friction at the deflection points small in long joints, friction-reducing measures, e.g. B. in the form of coating the support surface of the support body with a suitable lubricant. The introduced preload force is also to be used to influence the cutting force state of the construction concerned.
The invention makes it possible to realize assemblable and demountable, wide-span, self-supporting roof and wall structures in the order of 15 m and above with an extremely low weight, with all roof functions being performed by a single structural element. The dead weights are reduced to around 1/10 compared to modern concrete structures. The supporting structures required in known lightweight structures for wide-span roof structures, such as roof trusses or similar. are no longer needed, while the cost of materials compared to known flat sandwich constructions remains almost the same despite a considerably larger span or can even be reduced due to the small amount of shear stress.
The invention is to be explained below using several exemplary embodiments. ! In the drawings: Fig. 1 shows the cross section of a sandwich element with a different arrangement of the joint profiles, Fig. 2 shows the cross section through a zigzag roof structure using sandwich panels according to Fig. 1, Fig. 3 shows the cross section of a sandwich element with joint profiles arranged symmetrically to the element axis, Fig 4 shows the cross section of a sandwich element with joint profiles arranged asymmetrically to the element axis, FIG. 5 shows the cross section through a trapezoidal roof construction using sandwich panels according to FIGS. 3 and 4, FIG. 6 shows the cross section of a sandwich panel in the initial state. 7 shows the cross section of a sandwich panel according to FIG. 6 after forming into an s-like basic element.
Fig. 8 the
<Desc / Clms Page number 2>
Cross-section through a trapezoidal roof construction using sandwich panels according to FIG. 7, FIG. 9a the cross-section and FIG. 9b the longitudinal section of the connection using a tension member made of a wire, FIG. 10a the cross-section and FIG. 10b the longitudinal section of the connection a tension member made of two wires.
The entire supporting structure consists of flat sandwich panels with two metallic or similar. high-quality cover layers of the intermediate layer - 2 - and the joint profiles - 3--. Depending on the
EMI2.1
they are required for a zigzag roof structure according to FIG. Further forms of attachment of the joint profiles - 3 - are shown in FIGS. 3, symmetrically, and FIG. 4, asymmetrically to the element axis, which are provided for a trapezoidal roof structure according to FIG. The reshaping of a flat sandwich panel according to FIG. 6 into an s-like basic element is shown in detail in FIG. 7 and in FIG
EMI2.2
material a high level of corrosion protection is achieved.
PATENT CLAIMS:
1. Roof or wall construction made of flat sandwich panels with metallic or similar.
EMI2.3
Angled flat plates are joined together to form wide-spanned folds with a zigzag or the like shaped cross-section, with C-shaped joint profiles (3) made of metal and plastic being arranged on the longitudinal edges of the plates, which are guided by zigzag-shaped tension members (5), preferably from one or several tension wires, which are supported at their deflection points by T-shaped support bodies (4), which are arranged individually or in pairs, standing against one another and pressed by the tension member (5) against the inner sides of the free legs of the C-shaped joint profiles (3), and on the end faces of the folding mechanisms are anchored against the C-shaped joint profiles (3),
are connected to each other, whereby a watertight and force-transmitting connection of the individual plates is guaranteed.
EMI2.4