EP0260248A2 - Hängedachtragwerk - Google Patents

Abstract

Um durch Wind bewirkte Schwingungen bei Hängedachtrag­werken zu vermeiden, wird ein Hängedachtragwerk vor­geschlagen, das aus Tragwerksketten aus querschnitts­schwächeren, stabförmigen Kettengliedern (2) besteht, die in Gelenkpunkten (3) miteinander verbunden und die end­seitig am Bauwerk (1) befestigt sind. Die Gelenkpunkte (3) benachbarter Tragwerksketten sind durch querschnitts­größere Kettenglieder (4) verbunden, so daß sich schräg zu den leichteren Tragwerksketten verlaufende und end­seitig am Bauwerk (1) befestigte, weitere schwerere Trag­werksketten ergeben.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Hängedachtragwerk, bei dem alle Zugglieder zur eigentlichen Tragwirkung herangezogen werden und welches durch die räumliche Anordnung der Tragglieder so steif ist, daß ein durch Windsog bewirktes Hochheben der Dachfläche oder ein winderregtes Schwingen des Daches unterdrückt wird.
• Obwohl Hängedachkonstruktionen die wirtschaftlichste Art zur Überdachung großer, stützenfreier Spannweiten sind, gibt es seit Einsatz dieser Konstruktionsart Probleme mit den Windkräften, da diese sowohl im Druck- als auch im Sogbereich gegenüber dem Eigengewicht dieser sehr leich­ten Dachkonstruktionen den mehrfachen Wert erreichen kön­nen und so die Hängekonstruktion sowohl zum örtlichen Aufsteigen durch Windsog als auch zum Schwingen bringen können.
• Um die Schwingungs- und Durchschlagprobleme hintanzu­halten, sind bis heute mehrere Möglichkeiten bekannt. Die einfachste ist es, die Dachfläche so stark zu beschweren, daß ihr die Windkräfte nichts anhaben können. Verschie­dene weitere Möglichkeiten bestehen darin, die Hängekon­struktion in kurzen Abständen mit gegenläufig gekrimmten (konvexen) Spannseilen nach unten vorzuspannen, dies be­wirkt in etwa dasselbe wie die Aufbringung von Gewicht. Beide Möglichkeiten sind kostenaufwendig und schwer.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hängedach­tragwerk über eckigem, ovalem oder auch rundem Grundriß bereitzustellen, das durch seine Steifigkeit die vorer­wähnten Nachteile ausschließt und trotzdem sehr leicht ist.
• Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß quer­schnittsschwächere Stabwerksketten mit vorzugsweise in halber Kettengliedlänge versetzten Gelenkpunkten benach­ barter Kettenstränge, mit den Kettengliedern sich kreu­zender, querschnittsstärkerer Stabwerksketten in den Gelenkpunkten verbunden sind, wobei das Eigengewicht des gesamten Kettennetzwerkes zur Gänze von der querschnitts­schwächeren Stabwerkskette aufgenommen wird, jedoch die in den Gelenkpunkten und gleichzeitig Kreuzungspunkten der Ketten angreifende Nutzlast aliquot zu den Quer­schnitten der Kettenglieder der querschnittsschwächeren und der querschnittsstärkeren Stabwerksketten abgetragen wird. Bevorzugt ist erfindungsgemäß, daß die Stabwerks­ketten aus miteinander gelenkig verbundenen Gliedern bestehen, wobei die Gelenkpunkte benachbarter Stabwerks­ketten zueinander versetzt, vorzugsweise um die halbe Gliedlänge versetzt sind, und daß weitere Stabwerksketten aus gegenüber den Gliedern der ersten Stabwerksketten einen größeren Querschnitt aufweisende Glieder vorgesehen sind, wobei die Glieder der weiteren Stabwerksketten zwi­schen den Gelenkpunkten der querschnittsschwächeren Stab­werkskette bzw. an den Befestigungspunkten am Bauwerkrand eingesetzt sind.
• Das Tragwerk wird vorerst aus parallel laufenden oder bei ovalem bis rundem Bauwerksgrundriß aus radial laufenden, leichten Stabwerksketten mit entsprechendem Durchhang er­richtet. Die Kettengelenke der einzelnen Ketten sind je­weils zu den benachbarten Ketten um die halbe Gliedlänge versetzt.
• Zwischen diesen Gelenken werden im Querschnitt größer gehaltene Stäbe (Glieder der Kette) montiert, die jedes Gelenk mit jedem benachbarten Gelenk verbinden. Wenn sämtliche Stäbe eingehängt sind, werden diese kraft- und formschlüssig mit den Gelenken und zueinander verbunden, so entstehen zwei weitere, schwerere Stabwerksketten (mit Gliedern mit größerem Querschnitt), die an ihren Kreu­zungspunkten zueinander und mit den Gelenken der leich­teren Stabwerkskette verbunden sind und ebenfalls von einem Bauwerksrand zum anderen verlaufen. Die Verbindung kann in jeder Art, z.B. durch Verschrauben, Vernieten, Verschweißen, Vergießen usw. erfolgen und muß nicht un­bedingt gelelenkig sein. Wird das so entstandene Tragnetz stets in den Gelenkpunkten mit den Lasten der Dachein­deckung, der Schneelast und Windlasten belastet, so über­nimmt die leichte Stabwerkskette (d.h. die an den Glie­dern mit geingerem Querschnitt) neben den bereits vor­handenen Zugspannungen aus seinem eigenen und dem Eigen­gewicht der schwereren beiden Stabwerksketten, nur mehr Nutzlastanteile im Verhältnis ihres eigenen Querschnittes zum Querschnitt der diagonal verlaufenden schwereren Stabwerkskette.
• Die Einzelquerschnitte und Querschnittsverhältnisse können auf Grund des Eigengewichtes und der maximalen Nutzlasten so bestimmt werden, daß ein ökonomisch aus­gelegtes Tragwerk entsteht. Da die Kettenglieder (Stäbe) der leichteren Ketten stets über den (höher als die) Kreuzungspunkten der benachbarten schwereren Stabwerks­kettenglieder liegen, wirken sie gegen Aufheben des Daches durch Windsog in Verbindung mit dem sie umgeben­den, rautenförmigen schwereren Stabwerkskettengliedern wie Sprengwerke. Aneiandergereiht und um die halbe Glied­länge versetzt, füllen sie das gesamte Dach und steifen es so aus, daß es an keinem Punkt zum Aufschwingen kommen kann.
• Die durch die Materialelastizität der Stäbe möglichen kleineren Schwingungen können durch Einsetzen von Feder-­Dämpferelementen in die leichten Kettenglieder noch her­abgesetzt werden. Um kleinste Dehnungen und Verformungen dampfen zu können, können die leichten Kettenglieder ge­teilt und mittles querliegender Feder- Dampferelemente rautenförmig auseinandergehalten werden.
• So kann jede beliebige Übersetzung erreicht werden, so daß die Dämpfung schon bei kleinsten Amplituden einsetzt, außerdem können schwache und daher billige Feder-Dämpfer­ elemente eingesetzt werden.
• Die Erfindung wird an Hand von schematischen Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es wurden dabei zur Verdeutlichung Hängestabwerke mit nur wenigen Glie­dern dargestellt, tatsächlich sind solche Hängewerke meist wesentlich vielgliedriger.
• Ein Beispiel eines Hängedachtragwerkes ist in Fig. 3 in Draufsicht gezeigt. Das Tragwerk besteht aus zwischen Bauwerksrändern parallel zueinander verlaufenden Trag­werksketten aus z.B. stabförmigen Gliedern 2, die über Gelenkpunkte 3 miteinander verbunden sind. Die Gelenk­punkte 3 benachbarter Tragwerksketten sind zueinander um die halbe Länge der Glieder 2 versetzt.
• In die zueinander parallelverlaufenden Tragwerksketten aus Gliedern 2 sind diagonal verlaufende weitere Trag­werkkketten, die aus z.B. stabförmigen Gliedern 4 be­stehen, vorgesehen. Die Glieder 4 sind zwischen den Gelenkpunkten 3 bzw. am Rand des Tragwerkes zwischen Gelenkpunkten 3 und Befestigungspunkten am Gebäuderand eingesetzt.
• Die Glieder 4 sind schwer bzw. haben einen größeren Querschnitt als die Glieder 2 der leichteren Trag­werksketten.
• Fig. 1 zeigt die oben angeführte Sprengwerkwirkung des Kettengliedes 2 der leichten Tragwerkskette, wenn Sog­kräfte S im Gelenkpunkt 3 angreifen, die vom jeweils benachbarten Gelenkpunkt 3 ausgehenden, schweren Ketten­glieder 4 erhalten dabei Druckkräfte.
• Fig. 2 zeigt ein Hängestabwerk im Aufriß. Die Randauf­lagerungen 1 des Hängedachtragwerkes sind durch Gelenke 3 auf den Mittellinien der Stützen bzw. Randträger des Bau­werkes dargestellt.
  Die dünnen Linien zeigen die leichteren Kettenglieder 2, die stärkeren Linien die schweren Stabwerkskettenglieder 4, die zwischen den Gelenken 3 hin und her laufen.
• Fig. 4 zeigt eine Ansicht ähnlich Fig. 3 mit zwischen den leichten Kettengliedern 2 eingehängten Feder-Dampferele­menten 5. Alternativ dazu zeigt dieselbe Figur rautenför­mig aufgespaltene leichte Kettenglieder 6 mit dazwischen eingehängten schwächeren Feder-Dämpferelementen 7.

Claims (4)

1. Hängedachtragwerk, dadurch gekennzeichnet, daß quer­schnittsschwächere Stabwerksketten mit vorzugsweise in halber Kettengliedlänge versetzten Gelenkpunkten (3) benachbarter Kettenstränge, mit den Kettenglie­dern (4) sich kreuzender, querschnittsstärkerer Stab­werksketten in den Gelenkpunkten verbunden sind, wo­bei das Eigengewicht des gesamten Kettennetzwerkes zur Gänze von der querschnittsschwächeren Stabwerks­kette aufgenommen wird, jedoch die in den Gelenkpunk­ten (3) und gleichzeitig Kreuzungspunkten der Ketten angreifende Nutzlast aliquot zu den Querschnitten der Kettenglieder (2, 3) der querschnittsschwächeren und der querschnittsstärkeren Stabwerksketten abgetragen wird.

2. Hängedachtragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Stabwerksketten aus miteinander gelenkig verbundenen Gliedern (2) bestehen, wobei die Gelenkpunkte (3) benachbarter Stabwerksketten zuein­ander versetzt, vorzugsweise um die halbe Gliedlänge versetzt sind, und daß weitere Stabwerksketten aus gegenüber den Gliedern (2) der ersten Stabwerksketten einen größeren Querschnitt aufweisenden Gliedern (4) vorgesehen sind, wobei die Glieder (4) der weiteren Stabwerksketten zwischen den Gelenkpunkten (3) der querschnittsschwächeren Stabwerkskette bzw. an den Befestigungspunkten am Bauwerkrand (1) eingesetzt sind.

3. Hängedachtragwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenglieder (2) der leich­ten Stabwerkskette Feder-Dämpferelemente (5) enthalten.

4. Hängedachtragwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenglieder (2) der leich­ ten Stabwerkskette rautenförmig aufgespaltet (6) sind und durch je ein quer zur Kettenachse liegendes Feder-Dampferelement (7) auseinandergespreizt sind.

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