EP2047045B1

EP2047045B1 - Unterkonstruktion für ein ohne die unterkonstruktion selbsttragendes bauwerk

Info

Publication number: EP2047045B1
Application number: EP06775789A
Authority: EP
Inventors: Günther Tröster
Original assignee: G Troster Ek
Current assignee: G Troster Ek
Priority date: 2006-08-02
Filing date: 2006-08-02
Publication date: 2010-05-05
Anticipated expiration: 2026-08-02
Also published as: ATE467011T1; EP2047045A1; DE202006020431U1; DE112006004055A5; US20100005751A1; DE502006006921D1; WO2008014727A1

Description

Die Erfindung betrifft ein System bestehend aus einer Unterfangkonstruktion und einem Bauwerk, wobei die Unterfangkonstraktion zur Sicherung des ohne die Unterfangkonstruktion selbsttragenden Bauwerks ausgebildet und bestimmt ist, und wobei das Bauwerk wenigstens eine eine Kraft aufnehmende Tragkomponente aufweist.
Bauwerke, welcher Art auch immer, weisen in irgend einer Form Ttagkomponenten, beispielsweise Mauern, Träger, Dachträger, Streben, Gerüste oder eine Tragkonstruktion im Allgemeinen auf, die dem Bauwerk seine statische Festigkeit bzw. seine statische Tragkraft verleihen und das Bauwerk zu einem selbsttragenden Bauwerk machen. Unter einem selbsttragenden Bauwerk wird also ein Bauwerk verstanden, das aufgrund seiner Tragkomponenten aufweisenden Bauweise in sich selbst tragfähig ist. Die Bauwerke sind derart ausgelegt, dass wenigstens eine Tragkomponente des Bauwerks wenigstens eine Kraft, in der Regel mehrere Kräfte, seien es Gewichts-, Druck- oder Zugkräfte, aufnehmen kann
Bauwerke können dabei, wie beispielsweise Häuser und Gebäude, durch eine Außenverkleidung und/oder ein Dach zumindest teilweise vor Witterungseinflüssen geschützt sein. Es gibt jedoch auch Bauwerke, wie beispielsweise Antennenanlagen, Mastanlagen oder Strommasten, die beispielsweise eine gitterförmige Tragkonstruktion aufweisen, welche unmittelbar Witterungseinflüssen ausgesetzt ist.
Unabhängig davon, ob es sich bei dem Bauwerk um ein geschlossenes Bauwerk, beispielsweise in Form eines Gebäudes, oder ein offenes Bauwerk, beispielsweise in Form eines eine gitterförmige Tragkonstruktion aufweisenden Strommastes, handelt, können diese, insbesondere unter dem Einfluss der Witterung, vor allem wenn sie dieser über Jahre hinweg ausgesetzt sind, ihre Trageigenschaften, insbesondere ihre Tragfähigkeit, was den Einfluss der an sie angreifenden Kräfte anbelangt, verändern, in der Regel verringern. So ist es unter anderem unter dem Einfluss von Kälte, Wärme, Feuchtigkeit, Schnee und Eis schon mehrfach zum Einsturz von Dächern von Gebäuden, insbesondere von Hallen, gekommen, wodurch Personen geschädigt wurden. Des Weiteren ist es unter anderem unter dem Einfluss von Kälte, Wärme, Feuchtigkeit, Schnee, Eis und Winden zum Bruch von gitterförmigen Tragkonstruktionen, beispielsweise von Strommasten, gekommen, wodurch die Versorgung eines Teils der Bevölkerung mit Strom zum Teil tagelang unterbrochen war.
Aus DE 198 03 854 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erhöhen von Masten bekannt, bei dem bzw. der im Inneren des zu erhöhenden Mastes eine Montagevorrichtung aufgebaut wird, an der ein Mastoberteil über zugseil gehalten und angehoben wird und dann ein Mastunterteil ausgetauscht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System aus Unterfangkonstruktion und Bauwerk der eingangs genannten Art derart fortzubilden, das die Unterfangkonstruktion nicht direkt mit der Tragkomponente des Bauwerks zur Einleitung von Kräften verbunden ist und sich dennoch zumindest eine gewisse Absicherung für das Bauwerk ergibt.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche angegeben.
Gemäß der Erfindung ist bei dem eingangs genannte System bestehend aus einer Unterfangkonstruktion und einem Bauwerk die Unterfangkonstruktion derart relativ zu dem Bauwerk angeordnet , dass sie sich zumindest teilweise in unmittelbarer Nähe der wenigstens einen wenigstens eine Kraft aufnehmenden Tragkomponente des Bauwerks befindet.
Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, an einem selbsttragenden Bauwerk eine Untetfangkonstruktion zur Absicherung wenigstens einer, beispielsweise eine Gewichts-, Zug- oder Druckkraft, aufnehmenden Tragkomponente eines Bauwerks vorzusehen. Das Bauwerk kann ein Gebäude, ein Mast oder dergleichen, aber auch eine Dachkonstruktion, ein Traggerüst oder eine Tragkonstruktion im Allgemeinen sein. Bei der Tragkomponente des Bauwerkes kann es sich beispielsweise um einzelne Träger, Streben oder dergleichen handeln. Die Unterfangkonstruktion ist dabei, wie bereits erwähnt, nicht notwendig, um dem Bauwerk an sich seine Tragkraft bzw. Tragfähigkeit zu verleihen, sondern dient lediglich der Sicherung des Bauwerkes.
Die Erfindung sieht eine Unterfangkonstruktion vor. Unter einem Unterfangen wird dabei verstanden, dass die Unterfangkonstruktion nicht direkt mit wenigstens einer eine Kraft oder Kräfte aufnehmenden Tragkomponente zur Einleitung der Kraft oder von Kräften verbunden ist bzw. diese berührt, sondern dass sich die Unterfangkonstruktion oder ein Konstruktionsabschnitt der Unterfangkonstruktion in einem bestimmten, definiert gewählten Abstand von der wenigstens einen Tragkomponente des Bauwerks befindet.
Der Abstand ist derart gewählt, dass beispielsweise jahreszeitlich bedingte und/oder witterungsbedingte Matetialdehnungen und/oder -kontraktionen sowie Schwingungen der Tragkomponente des Bauwerks in einem zu erwartenden, üblichen Toleranzbereich nicht zu einer Berührung der Unterkonstruktion bzw. des Konstruktionsabschnittes mit der Tragkomponente des Bauwerks führen. Es wird also deutlich, dass der Abstand zwischen dem Konstruktionsabschnitt bzw. der Unterkonstruktion und der Tragkomponente entsprechend in Abhängigkeit von der Art des Bauwerks sowie des Materials der Tragkomponente sowie in Abhängigkeit von den normalerweise auf die Tragkomponente ein wirkenden Kräften und Einflüssen ggf. zusätzlich unter Berücksichtigung einer Sicherheitsvorgabe gewählt wird.
Der Abstand ist ferner derart gewählt, dass der Konstruktionsabschnitt bzw. die Unterfangkonstruktion beim Versagen bzw. statischen Nachgeben der die Kraft aufnehmenden Tragkomponeute des Bauwerks die Tragkomponente zumindest über eine bestimmte Zeit abstützen kann. Bevorzugt ist der Abstand zwischen dem Konstruktionsabschnitt bzw. der Unterkonstruktion und der Tragkomponente des Bauwerks möglichst gering gewählt.
Wenn nachfolgend in Verbindung mit der Erfindung von einer Unterkonstruktion die Rede ist, so ist hierunter eine Unterfangkonstruktion gemäß den vorstehenden Ausführungen zu verstehen.
Nach einer Variante der Erfindung weist die Unterkonstruktion wenigstens einen Konstruktionsabschnitt auf. Die Unterkonstruktion bzw. der Konstruktionsabschnitt umfasst wiederum wenigstens ein Konstruktionselement, bei dem es sich beispielsweise um einen Stab, ein Rohr, ein Winkelprofil, ein Seil, ein Seilnetz und/oder ein Verbindungselement für wenigstens zwei derartige Konstruktionselemente handeln kann. Die Untetkonstruktion muss dabei nicht notwendigerweise mehrere Konstruktionsabschnitte, sondern kann auch nur einen Konstruktionsabschnitt aufweisen. Es besteht auch die Möglichkeit, dass der Konstruktionsabschnitt die Unterkonstruktion ist bzw. verkörpert.
Als geeignet für eine Unterkonstruktion hat sich ein Raumfachwerk etwiesen, welches in der Regel aus Stahl ausgebildete Rohre oder Stäbe umfasst, die an ihren Enden zugespitzt sein können und mit kugelförmigen Verbindungselementen miteinander zu größeren, insbesondere statischen Konstruktionen, verbunden werden können. Bekannt sind derartige Raumfachwerke seitens der Firma MERO-TSK International GmbH & Co. KG mit Sitz in Würzburg. Das kugelförmige Verbindungselement wird im Übrigen auch als sogenannter Mero-Knoten bezeichnet, welcher mehrere Abschnitte zur Befestigung von Rohren oder Stäben bzw. zur Verbindung von Rohren und/oder Stäben miteinander aufweist.
Die Unterkonstruktion ist beispielsweise für ein Dach eines Gebäudes, z.B. einer Halle, vorgesehen, wobei die Unterkonstruktion bzw. ein Konstruktionsabschnitt der Unterkonstruktion im Wesentlichen parallel zum Dach verlaufen kann. Handelt es sich bei dem Gebäude beispielsweise um eine Halle mit einem Flachdach, so verläuft der Konstruktionsabschnitt bzw. die Unterkonstruktion im Wesentlichen waagerecht parallel zu dem Flachdach, ggf. auch an die Dachneigung angepasst. Der Konstruktionsabschnitt bzw. die Unterkonstruktion kann jedoch auch bogenförmig verlaufen oder in Anpassung an die abzusichernde Tragkomponente an deren Form angepasst sein.
Die Unterkonstruktion bzw. der Konstruktionsabschnitt der Unterkonstruktion befindet sich zumindest teilweise innerhalb oder unterhalb des Bauwerks und/odet innerhalb oder unterhalb oder neben der wenigstens eine Kraft aufnehmenden Tragekomponente des Bauwerks. Beispielsweise kann sich der Konstruktionsabschnitt oder die Unterkonstruktion unterhalb einer Dachkonstruktion eines Bauwerks oder innerhalb einer Decke oder einer Tragkonstruktion eines Bauwerkes befinden.
Je nach den baulichen Gegebenheiten und den Anforderungen an das Bauwerk bzw. der Nutzung des Bauwerks, kann sich der Konstruktionsabschnitt bzw. die Unterkonstruktion beispielsweise bei einem Gebäude zumindest teilweise durch eine Wand des Bauwerks erstrecken, wenn dieser bzw. diese innerhalb des Bauwerks nicht gelagert werden kann.
Der Konstruktionsabschnitt bzw. die Unterkonstruktion kann nach einer Variante der Erfindung zumindest auf einer Stütze angeordnet werden, wobei sich die Stütze innerhalb oder außerhalb des Bauwerkes befinden kann. Befindet sich die Stütze außerhalb des Bauwerkes, erstreckt sich die Unterkonstruktion bzw. der Konstruktionsabschnitt der Unterkonstruktion, beispielsweise bei einem Gebäude, zumindest teilweise durch eine Wand des Bauwerks. Sollten es die baulichen Gegebenheiten des Bauwerks sowie die Nutzung des Bauwerks erlauben, kann die Unterkonstruktion bzw. der Konstruktionsabschnitt der Unterkonstruktion zumindest teilweise auf einem Teil des Bauwerks oder auf einem Anbau an das Bauwerk gelagert sein. Beispielsweise kann der Konstruktionsabschnitt bzw. die Unterkonstruktion auf einem Teil der Wand eines Bauwerks oder auf einem Anbau an die Wand des Bauwerks oder auf einem Fundament des Bauwerks gelagert sein.
Zusätzlich kann die Unterkonstruktion wenigstens eine Abspannung aufweisen, welche sich bevorzugt außerhalb des Bauwerks befindet und in der Regel mit einem Seil oder Rohren bewerkstelligt wird.
Nach einer weiteten Variante der Erfindung ist die Unterkonstruktion für eine Brücke vorgesehen und kann insbesondere hierfür zumindest teilweise bogenförmig ausgebildet sein.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der Unterkonstruktion eine Messeinrichtung zur Vermittlung des Abstandes zwischen der wenigstens eine Kraft aufnehmenden Tragkomponente des Bauwerks und der Unterkonstruktion bzw. dem Konstruktionsabschnitt der Unterkonstruktion zugeordnet. Eine solche Messeinrichtung umfasst beispielsweise mehrere Abstandssensoren, die zum Beispiel an der Untetkonsrtukcion angeordnet sein können und kontinuierlich oder zu bestimmten diskreten Zeitpunkten Messwerte erfassen, aus denen der Abstand zwischen der Tragkomponente des Bauwerks und der Unterkonstruktion ermittelt werden kann. Erreicht der Abstand zwischen der einen wenigstens eine Kraft aufnehmenden Tragkomponente des Bauwerks und der Unterkonstruktion einen vorzugsweise vorgebbaren Grenzwert oder unterschreitet diesen sogar, so ist basierend auf dem oder den Messwerten der Messeinrichtung ein Alarm auslösbar. Dadurch wird es einerseits ermöglicht, Veränderungen der Trageigenschaften wenigstens einer Tragkomponente des Bauwerks verhältnismäßig schnell zu registrieren und andererseits Maßnahmen wie beispielsweise die Räumung eines Gebäudes einzuleiten, um Personenschäden, beispielsweise durch ein einstürzendes Dach des Bauwerks, zu vermeiden.
Die Unterkonstruktion ist beispielsweise für ein eine gitterförmige Struktur und/oder Streben umfassende Tragkonstruktion aufweisendes Bauwerk vorgesehen. Ein derartiges Bauwerk ist beispielsweise ein Mast, z.B. ein Strommast. Ein solcher Mast kann einen turmartigen Mastkörper und/oder wenigstens einen, in der Regel aber mehrere Tragarme, welche an dem Mastkörper angeordnet sind, aufweisen. Die Unterkonstruktion ist im Falle eines solchen Mastes zumindest teilweise in dem Mastkörper und/oder in einem Tragarm des Mastkörpers angeordnet.
Nach einer Variante der Erfindung kann die Unterkonstruktion zumindest teilweise auf einem Fundament des Bauwerks angeordnet sein. Im Falle des Mastes kann beispielsweise das Fundament des Mastes zu Anordnung der Unterkonstruktion darauf benutzt werden. Zusätzlich kann es dabei vorgesehen sein, dass die Unterkonstruktion der gitterförmige Struktur der Tragkonstruktion des Mastes zumindest weitgehend folgt. Die Unterkonstruktion muss aber nicht notwendigerweise auf dem Fundament des Bauwerks bzw. des Mastes angeordnet werden.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Unterkonstruktion bevorzugt derart ausgestaltet, dass sie in einfacher Weise in oder an einem Bauwerk nachgerüstet werden kann. Die Nachrüstung der Unterkonstruktion erfordert dabei in der Regel keinen Einsatz von schweren Hebegeräten oder das Vorstehen zusätzlicher Fundamente. Darüber hinaus ergibt sich durch die Unterkonstruktion, insbesondere wenn diese als Raumfachwerk ausgeführt, ist, keine Veränderung des äußeren Erscheinungsbildes sowie keine Nutzungseinschtänkung des Bauwerks.
Wie bereits ausgeführt, dient die vorstehend beschriebene Unterkonstruktionen zur Abstützung wenigstens einer wenigstens eine Kraft aufnehmenden Tragkomponente eines Bauwerks bei statischem Versagen der die Kraft aufnehmenden Tragkomponente des Bauwerkes. Die Unterkonstruktion ist also eine reine Hilfskonstruktion zur Sicherung, falls es zum statischen Versagen einer Tragkomponente eines Bauwerks, beispielsweise zum Versagen eines Daches, kommt.
Ausfühtungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

FIG 1: in einer teilweise geschnittenen Darstellung die Anordnung einer Unterkonstruktion unter dem Dach einer Halle,
FIG 2: eine schematische Draufsicht auf die Halle aus FIG 1 mit entferner Eindeckung und modifizierter Unterkonstruktion,
FIG 3: eine weitere Ausführungsform einer Anordnung einer Unterkonstruktion unter dem Dach einer Halle,
FIG 4, 5: in einer schematischen, teilweise geschnittenen Darstellung die Anordnung von Konstruktionsabschnitten zwischen Dachträgern,
FIG 6: eine weitere Ausführungsform einer Anordnung einer Unterkonstruktion unter dem Dach einer Halle, und
FIG 7: eine Seitenansicht einer Brücke mit einer darunter angeordneten Unterkonstruktion.

In FIG 1 ist in einer vereinfachen, teilweise geschnittenen Darstellung die Ansicht einer Halle 1 gezeigt, welche im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels vier, die Halle einrahmende, tragende Wände aufweist, von denen zwei Seitenwände 2 der Halle 1 in einer geschnittenen Darstellung in der FIG 1 gezeigt sind. An den Seitenwänden 2 sind Dachträger bzw. Dachbinder, welche zwischen den Seitenwänden 2 verlaufen, angeordnet, von denen ein Dachträger 3 in FIG 1 gezeigt ist. Bei den Seitenwänden 2 handelt es sich im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels um Mauern.
Die Dachträger 3 der Halle 1 sind im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels Holzbalken, die sich quer über die Halle 1 erstrecken. Bei den Holzbalken kann es sich sowohl um Vollholzhalken aber auch um Balken aus verleimten Holz handeln. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Dachträger 3 aus Stahl oder aus einem anderen geeigneten, tragfähigen Materialien auszuführen. Auf den Dachträgern 3 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Eindeckung 4 angeordnet, welche auf den Dachträgern 3 gelagert ist. Bei den Dachträgern 3 handelt es sich um Tragkomponenten einer die Eindeckung 4 tragenden Tag- bzw. Dachkonstruktionen der Halle 1. Die Dachträger 3 nehmen als Tragkomponenten der Halle 1 jeweils einen Teil der Gewichtskraft der Eindeckung 4 auf sowie weitere, insbesondere auf die Eindeckung 4 einwirkende Kräfte, seien es Druck- oder Zugkräfte oder dgl., auf.
Die Dachkonstruktion der Halle 1, insbesondere die Dachträger 3 der Halle 1, werden immer dann besonders stark belastet, wenn zu der Gewichtskraft der Eindeckung 4 noch andere Lasten auf diese einwirken, was beispielsweise im Winter der Fall sein kann, wenn sich Schnee- und Eismassen auf der Eindeckung 4 befinden. Durch Alterungserscheinungen und durch unter Umständen unerwünschte Einflüsse wie beispielsweise eindringende Feuchtigkeit durch die Eindeckung 4 auf die Dachträger 3 kann es dazu kommen, dass einzelne Dachträger 3 oder auch alle Dachträger 3 ihre Trageigenschaften verändern und dauerhaft den auf sie wirkenden Kräften nicht mehr standhalten können, so dass insbesondere bei starken Lasten auf der Dachkonstruktion, was durch Schnee- und Eismassen im Winter der Fall sein kann, die Gefahr des Einsturzes des Daches besteht.
Es wird daher vorgeschlagen, als Sicherungsmaßnahme, insbesondere zu Zeiten, zu denen große Lasten auf den Dachträgern 3 lasten, im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels unterhalb der Dachkonstruktion der Halle 1 bzw. unterhalb der Kräfte aufnehmenden Tragkomponenten in Form der Dachträger 3 wenigstens eine Unterkonstruktion 5 derart unter wenigstens einem Dachträger 3 anzuordnen, dass sich wenigstens ein Konstruktionsabschnitt 6 der Unterkonstruktion 5 zumindest teilweise in unmittelbarer Nähe einer eine Kraft aufnehmenden Tragkomponente in Form eines Dachträgers 3 befindet. Die Unterkonstruktion kann sich dabei auch über die gesamte Ausdehnung der Dachkonstruktion der Halle 1 erstrecken. Es besteht aber auch die Möglichkeit, eine solche Unterkonstruktion nur einzelnen Dachträgern 3, die einer besonderen Belastung ausgesetzt sind, zuzuordnen oder aber die Unterkonstruktion anders als in FIG 1 dargestellt rechtwinkelig oder quer in einem von 90° verschiedenen Winkel zu dem Verlauf der Dachträgers 3 anzuordnen. Im Falle des in FIG 1 gezeigten Ausführungsbeispiels ist jedem Dachträger 3 jeweils eine Unterkonstruktion 5 mit einem Konstruktionsabschnitte 6 zugeordnet.
Im Falle des in FIG 1 gezeigten Ausführungsbeispiels ist der Konstruktionsabschnitt 6 der Unterkonstruktion 5 auf Stützen 7, 8 der Unterkonstruktion 5 außerhalb der Halle 1 angeordnet. Um dies bewerkstelligen zu können, weisen die Seitenwänden 2 der Halle 1 jeweils unterhalb eines Dachträgers 3 eine Öffnung 9 auf. Bevorzugt ist eine Öffnung 9 jedoch nicht wie in FIG 1 gezeigt direkt unterhalb eines Dachträgers 3 vorhanden, sondern seitlich versetzt zu einem Dachträger 3 angeordnet, um die Trägfähigkeit der Seitenwand 2 nicht zu verliehen. In diesem Fall ist der Konstruktionsabschnitt 6 entsprechende angepasst, d.h. dieser weist wenigstens eine Querkomponente auf, um den Konstruktionsabschnitt 6 seitlich von einem Dachträger 3 weg und durch die seitlich zum Dachträger 3 angeordnete Öffnung in der Seitenwand zu führen.
Die Öffnung 9 ist in ihren Abmessungen derart ausgeführt, dass der einem Dachträger 3 zugeordnete Konstruktionsabschnitt 6, welcher im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine balkenförmige bzw. quaderförmige äußere Struktur aufweist, durch die Öffnung 9 geführt werden kann. Wie bereits erwähnt ist der Konstruktionsabschnitt 6 außerhalb der Halle 1 auf Stützen 7 und 8 gelagert.
In FIG 2 ist in einer schematischen Draufsicht auf die Hall 1 mit entfernter Eindeckung 4 eine Variante einer Unterkonstruktion 5 gezeigt, bei der die Unterkonstruktion 5 Konstruktionsabschnitte 6 aufweist, die sich quer über die Hall 1 erstrecken und die durch nicht gezeigte Öffnungen in den Seitenwänden 2 der Halle 1 geführt sind, die sich seitlich versetzt unterhalb der Dachträger 3 befinden. Die Konstruktionsabschnitte 6 sind dabei außerhalb der Halle 1 auf Stützen 7 gelagert. Die Unterkonstruktion 5 weist dabei einen oder mehrere Konstruktionsabschnitte auf, die quer zu den Konstruktionsabschnitten 6. angeordnet sind und die sich zumindest teilweise in unmittelbarer Nähe unterhalb der Dachträger 3 befinden.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein Konstruktionsabschnitt 6 als Raumfachwerk ausgeführt und weist demnach Stäbe 21 und/oder Rohre sowie Verbindungselemente 22 zur Verbindung der Stäbe und/oder Rohre miteinander auf. Bei den Verbindungselementen handelt es sich in der Regel um die sogenannten Mero-Knoten 22, wie sie beispielsweise von der Firme MERO-TSK International GmbH & Co. KG zum Aufbau von Raumfachwerken verwendet werden. Auch die Stütze 8 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels als Raumfachwerk ausgeführt. Alternativ kann die Stütze jedoch auch, wie am Beispiel der Stütze 7 gezeigt, ein Mast aus Holz oder Stahl oder einem anderen geeigneten Material sein, welcher beispielsweise zur Aussteifung der Unterfangkonstruktion 5 mit einer Abspannung 10 versehen sein kann. Bei der Abspannung 10 handelt es sich in der Regel um ein Stahlseil oder ein Rohrsystem, welches entsprechend im Boden befestigt ist und eine entsprechende Abspannung der Unterkonstruktion 5 ermöglicht,
Die Öffnungen 9 in den Seitenwänden 2 der Halle 1 sind im Übrigen in in FIG 1 und FIG 2 nicht dargestellter Weise nach einer Durchführung des Konstruktionsabschnittes 6 bzw. 36 entsprechend abgedichtet, was beispielsweise durch Einmauern, durch eine mit einer Isolierung ausgefüllten Innen- und Außenverkleidung oder anderweitig in geeigneter Weise erfolgen kann.
Wie der FIG 1 entnommen werden kann, berührt die Unterkonstruktion 5, insbesondere der Konstruktionsabschnitt 6, die das Dach der Halle 1 tragenden Tragkomponenten in Form der Dachträger 3 nicht und entfaltet somit keine Tragfunktion für die Halle 1 an sich, bei der es sich um ein selbsttragendes Bauwerk handelt. Die Unterkonstruktion 5, welche auch als Unterfangkonstruktion bezeichnet werde kann, ist eine Hilfskonstruktion und dient der Sicherung der Halle 1, insbesondere der Sicherung des Daches bzw. der Dachträger 3 der Halle 1. Die Unterfangkonstruktionen 5 und insbesondere die Konstruktionsabschnitte 6 der Unterkonstruktionen 5 haben die Aufgabe, bei einem plötzlichen oder sich über einen gewissen Zeitraum bereits andeutenden statischen Versagen der Tragfunktion einer Tragkonstruktion wie dem Dach der Halle 1 zu verhindern, dass bei einem Brechen eines oder mehrerer Dachträger 3 das Dach zum Einsturz kommt und dabei möglicherweise Personen schädigt. Sollte es tatsächlich zu einem Versagen eines oder mehrerer Dachträger 3 der Halle 1 kommen, fängt jeweils ein Konstruktionsabschnitt 6 einer Unterkonstruktion 5 den versagenden bzw. brechenden Dachträger 3 ab und verhindert oder verzögert zumindest über einen bestimmten Zeitraum den Einsturz des Daches der Halle 1, so dass Personen, die sich gegebenenfalls in der Halle 1 befinden, vor dem Einsturz der Halle 1 die Halle 1 verlassen können. Die Unterkonstruktionen 5 dienen also bei versagen der Dachkonstruktion der Halle 1 zur Abstützung der Dachkonstruktion, insbesondere der Dachträger 3. Die Konstruktionsabschnitte 6 sind dabei in unmittelbarer Nähe der Dachträger 3 angeordnet, wobei sich die Konstruktionsabschnitte 6 in einem definiert gewählten Abstand unterhalb der Dachträger 3 befinden.
Auch die in FIG 2 gezeigte Variante der Unterkonstruktion 5 entfaltet die zuvor beschriebene Wirkung.
In den FIG 3 bis 5 ist im Vergleich zu dem in FIG 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Variante einer Unterkonstruktion 5 für die Halle 1 gezeigt. Die Unterkonstruktion 5 der FIG 3 weist wie die in FIG 1 sich im Wesentlichen parallel zu den Dachträgern 3, quer über die Halle 1 erstreckende Konstruktionsabschnitte 6 auf, die im Falle des in FIG 3 gezeigten Ausführungsbeispiels allerdings nicht unterhalb eines Dachträgers 3 angeordnet sind, sondern, wie insbesondere den FIG 4 und 5 entnommen werden kann, zwischen bzw. neben den Dachträgern 3 verlaufen. In FIG 3 ist ein zwischen zwei Dachträgern 3 verlaufender Konstruktionsabschnitt 6 nur schematisch angedeutet. Der Konstruktionsabschnitt 6 erstreckt sich, vergleichbar wie in FIG 1, beidseitig jeweils durch eine nicht dargestellte Öffnung bzw. einen Durchbruch in einer Seitenwand 2. Die Öffnung befindet sich zwischen zwei Dachträgern 3 und ist bevorzugt mit einem Sturz abgesichert. Außerhalb der Halle ist der Konstruktionsabschnitt 6 wieder auf Stützen 8 und 7 gelagert.
Wie insbesondere den FIG 4 und 5 entnommen werden kann, die nicht abschließende Beispiele von möglichen Konstruktionsaufbauten der Konstruktionsabschnitte 6 zeigen, sind die Konstruktionsabachnitte 6 über Traversen 32 bzw. Lasttraversen 32 verbunden, die unterhalb eines Dachträgers 3 in einem bestimmten Abstand zu dem Dachträger 3 angeordnet sind. In den FIG 4 und 5 verbindet jeweils eine Traverse. 32 zwei Konstruktlonsabschnitte 6. Eine Traverse 32 kann aber auch mehrere Konstruktionsabschnitte 6 oder alle Konstruktionsabschnitte 6 miteinander verbinden. Eine Traverse kann dabei parallel zu einem Dachträger 3 oder auch quer zu einem Dachträger 3 verlaufen. Wesentlich ist, dass eine Traverse beim Nachgeben eines Dachträgers 3 den Dachträger 3 abfangen und wenigstens über eine bestimmte Zeit abstützen kann.
Die Variante einer Unterkonstruktion nach den FIG 3 bis 5 bietet den Vorteil, dass es innerhalb der Halle durch die Unterkonstruktion kauen einen Raumhöhenverlust gibt, so dass es zu keiner Einschränkung der Nutzungsmöglichkeiten der Halle kommt.
Das in FIG 6 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in FIG 1 gezeigten Ausführungsbeispiel dahingehend, dass der Konstruktionsabschnitt 6 einer Unterkonstruktion 5 nicht auf Stützen, welche außerhalb der Halle 1 angeordnet sind, gelagert ist.
Im Falle des in FIG 6 gezeigten Ausführungsbeispiels ist der Konstruktionsabschnitt 6 der Unterkonstruktion 5 auf der einen Seite auf einer Stütze 7 gelagert, welche sich, wie bereits erwähnt, im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels innerhalb der Halle 1 befindet. Auf der anderen Seite des in FIG 6 gezeigten Ausführungsbeispiels ist der Konstruktionsabschnitt 6 der Unterkonstruktion 5 auf einem Teil der Halle 1 im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels auf einer Konsole 11 der Seitenwand 2 der Halle 1 gelagert. Wie zuvor für das in FIG 1 gezeigte Ausführungsbeispiel beschrieben, kann jedem Dachträger 3 eine Unterkonstruktion 5 mit einem Konstruktionsabschnitt 6 zugeordnet sein, die wie in FIG 6 gezeigt, auf einer Konsole 11 und Stützen 7 gelagert sein können. Der Konstruktionsabschnitt 6 kann sich jedoch auch über die gesamte Halle 1 ausdehnen oder es können in verschiedenen Bereichen der Halle 1 Konstruktionsabschnitte 6 vorgesehen sein. Wie im Falle des in FIG 1 gezeigten Ausführungsbeispiels ist auch der Konstruktionsabschnitt 6 des in FIG 6 gezeigten Ausführungsbeispiels als Raumfachwerk realisiert.
Im Übrigen sind, insbesondere was die Lagerung eines Konstruktionsabschnittes 6 anbelangt, beliebige Mischformen zwischen den in den FIG 1 bis 6 gezeigten Ausführungsbeispielen möglich. So können die Koansttuktionsbschnitte 6 bzw. die Unterkonstruktion an sich beispielsweise nur auf Konsolen 11 oder nur auf Stützen 7 oder 8 innerhalb oder außerhalb der Halle 1 gelagert sein. Ebenso ist auch die Lagerung von Konstruktionsabschnitten, welche zwischen Dachträgern verlaufen, auf Konsolen zwischen den Dachträgern möglich, wobei die Konstruktionsabschnitte über Traverse verbunden sind.
Im Falle des in FIG 6 gezeigten Ausführungsbeispiels ist den Unterkonstruktionen 5 zusätzlich eine Messeinrichtung jeweils zur automatischen Ermittlung des Abstandes zwischen einem Dachträger 3 der Halle 1 und einem Konstruktionsabschnitt 6 einer Untertkonstruktion 5 zugeordnet. Dabei muss nicht bei jedem Dachträger 3 der Abstand zu dem ihm zugeordneten Konstruktionsabschnitt 6 ermittelt werden. Die Messeinrichtung umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels Messfühler 12, von denen zwei in FIG 6 gezeigt sind und die mit einer Auswerteeinheit 13 zusammenwirken. Bei den Messfühlern 12 kann es sich um mechanische oder elektronische Messfühler mit z.B. an den Messfühlern angebrachten Dehnungsmessstreifen handeln, wobei die Messfühler beispielweise das Schließen eines elektrischen Schalters zur Auslösung eines Alarmsignals veranlassen können. Die Messfühler können berührungslos arbeitende Messfühler, beispielsweise Ultraschallsensoren, oder auf Basis von Berührung arbeitende Messfühler sein. Beispielsweise kann ein Messfühler den Dachbalken 3 und den Konstruktionsabschnitt 6 berühren und mit Dehnungsmessstreifen versehen sein. Die Messfühler 12 sind dabei in FIG 6 nicht dargestellter Weise mit der Auswetteeinheit 13, bei der es sich um eine Recheneinrichtung handeln kann, beispielsweise über Kabel, verbunden. Die Messwerte der Messfühler 12 können jedoch auch drahtlos über freie elektromagnetische Wellen an die Auswetreeinheit 13 übermittelt werden. Stellt die Auswerteeinheit 13 fest, dass der Abstand zwischen einem Dachträger 3 und einem Konstruktionsabschnitt 6 einer Unterkonstruktion 5 einen vorzugsweise vorgebbaren Grenzwert erreicht oder unterschreiten, so kann diese die Auslösung eines Alarms, beispielsweise eines Alarmsignals in Form eines optischen oder akustische Alarmsignals, veranlassen. Das Alarmsignal hat dabei eine Warnfunktion und weist beispielsweise Personen in der Halle 1 darauf hin, die Halle möglichst zügig zu verlassen. Ein Alarmsignal kann auch automatisch an die Polizei, die Feuerwehr oder andere Rettungskräfte geleitet werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem eine Unterkonstruktion als Unterfangkonsrtuktion verwendet wird, ist in FIG 7 für eine Brücke 14 über einen Fluss 15 gezeigt. Unterhalb der Brücke 14 ist eine Unterkonstruktion 16 zwischen zwei Böschungen 17 angeordnet. Die Unterkonstruktion 16 kann auch auf einem in FIG 7 angedeuteten Fundament 30 beispielsweise eines Damms 31 angeordnet sein. Die Unterkonstruktion 16 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels aus einem Raumfachwerk 18 und Seilen 19 ausgebildet und weist einen Konstruktionsabschnitt 20 auf, welcher ca. in der Mitte der Brücke 14 unterhalb der Brücke 14 in einem bestimmten, definiert gewählten Abstand zu der Brücke 14 angeordnet ist. Die Unterkonstruktion 16 ist im Falle des in FIG 7 gezeigten Ausführungsbeispiels im Wesentlichen bogenformig ausgeführt und dient wiederum dazu im Falle eines Versagens der Brücke 14, sei es durch eine Überlast, welche auf die Brücke 14 einwirkt, oder infolge von Alterungserscheinungen der Brücke 14, diese zumindest über einen bestimmten Zeitraum abzustützen, dass vorzugsweise alle Personen und Fahrzeuge, die sich zum Zeitpunkt des Versagens auf der Brücke befunden haben, die Brücke vor deren Einsturz verlassen haben.
Auch die Unterfangkonstruktion 16 kann im Übrigen in vergleichbarer Weise zu dem in Zusammenhang mit FIG 6 beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Messeinrichtung zur Ermittlung des Abstandes zwischen der Unterkonstruktion 16 bzw. dem Konstruktionsabschnitt 20 der Unterkonstruktion 16 und der Brücke 14 aufweisen. Bei dem in den FIG 3 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiel kann wenigstens einer Traverse wenigstens ein Messfühler zugeordnet sein.
Die Unterkonstruktion wurde vorstehend am Beispiel eines Raumfachwerks beschrieben, welches unter anderem Rohre, Stäbe und/oder Verbindungsknoten aufweist. Die Unterkonstruktion muss jedoch nicht notwendigerweise in Form eines Raumfachwerks realisiert werden, sondern kann auch eine Seilkonstruktion, beispielsweise unter Verwendung von Seilnetzen, oder eine andere, geeignete Materialen verwendende Konstruktion sein. Da die Unterkonstruktion keine tragende Funktion besitzt, kann sie verhältnismäßig kompakt ausgeführt werden und eignet sich so für einen nachträglichen Einbau in ein bestehendes Bauwerk.
Des Weiteren kann die Unterfangkonstruktion für andere Bauwerke als das Dach eines Gebäudes oder eine Brücke vorgesehen sein.
Komponenten, welche in den gezeigten Ausführungsbeispielen hinsichtlich ihrer Funktion und Ausgestaltung wenigstens im Wesentlichen übereinstimmen, sind im Übrigen mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Bezugszeichenliste

1: Halle
2: Seitenwand
3: Dachträger
4: Eindeckung
5: Unterkonstruktion
6: Konstruktionsabschnitt der Unterkonstruktion
7, 8: Stützen
9: Öffnung der Seitenwand
10: Abspannung
11: Konsole
12: Messfühler
13: Auswerteeinheit
14: Brücke
15: Fluss
16: Unterkonstruktion
17: Böschung
18: bogenförmig Abschnitt der Unterkonstruktion
19: Seil
20: Konstruktionsabschnitt der Unterkonstruktion
21: Stab
22: Verbindungselement (Meto-Knoten)
30: Fundament
31: Damm
32: Traverse

Claims

System bestehend aus einer Unterfangkonstruktion (5, 16, 50) und einem Bauwerk (1, 14, 40),
wobei die Unterfangkonstruktion (5, 16, 50) zur Sicherung des ohne die Unterfangkonstruktion (5, 16, 50) selbsttragenden Bauwerks (1, 14, 40) ausgebildet und bestimmt ist, und
wobei das Bauwerk (1, 14, 40) wenigstens eine wenigstens eine Kraft aufnehmende Tragkomponente (3, 45) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Unterfangkonstruktion (5, 16, 50) derart relativ zu dem Bauwerk (1, 14, 40) angeordnet ist, dass sie sich zumindest teilweise in unmittelbarer Nähe der wenigstens einen wenigstens eine Kraft aufnehmenden Tragkomponente (3, 45) des Bauwerkes (1, 14, 40) befindet,
wobei die Unterfangkonstruktion (5, 16, 50) nicht direkt mit der Tragkomponente (3, 45) des Bauwerks (1, 14, 40) zur Einleitung von Kräften verbunden ist, sondern von der Tragkomponente (3, 45) des Bauwerks (1, 14, 40) beabstandet ist,
wobei der Abstand derart gewählt ist,
dass jahreszeitlich bedingte und/oder witterungsbedingte Materialdehnungen und/oder Materialkontraktionen und/oder Schwingungen der Tragkomponente (3, 45) des Bauwerks (1, 14, 40) in einem zu erwartenden, üblichen Toleranzbereich nicht zu einer Berührung der Unterfangkonstruktion (5, 16, 50) führen,
dass bei einem Versagen und/oder statischen Nachgeben der Tragkomponente (3, 45) des Bauwerkes (1, 14, 40) die Unterfangkonstruktion (5, 16, 50) jedoch die Tragkomponente (3, 45) abstützt.
System nach Anspruch 1, bei dem die Unterfangkonstruktion (5, 16, 50) ein Raumfachwerk (6, 8, 16, 20, 50, 54, 56) oder wenigstens zwei Konstruktionselemente in Form eines Stabes (21, 51), eines Rohrs, eines Winkelprofils, eines Seils (10, 19), eines Seilnetzes und/oder eines Verbindungselementes (22, 52) aufweist.
System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem sich wenigstens ein Konstruktionsabschnitt (6, 20, 32) der Unterfangkonstruktion (5, 16) derart in unmittelbarer Nähe der wenigstens eine Kraft aufnehmenden Tragkomponente (3) des Bauwerks (1, 14) befindet, dass der Konstruktionsabschnitt (6, 20, 32) beim Nachgeben der die Kraft aufnehmenden Tragkomponente (3) des Bauwerks (1, 14) die Tragkomponente (3) abstützt.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Bauwerk ein Dach (3, 4) eines Gebäudes (1) ist.
System nach Anspruch 4, bei dem wenigstens ein Konstruktionsabschnitt (6, 32) der Unterfangkonstruktion (5) im Wesentlichen parallel zu dem Dach (3, 4) verläuft.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem wenigstens ein Konstruktionsabschnitt (6, 20, 32, 54, 56) der Unterfangkonstruktion (5, 16, 50) zumindest teilweise innerhalb oder unterhalb des Bauwerkes (1, 14, 40) und/oder innerhalb oder unterhalb oder neben der wenigstens eine Kraft aufnehmenden Tragkomponente (3) des Bauwerks (1, 14, 40) angeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem sich wenigstens ein Konstruktionsabschnitt (6) der Unterfangkonstruktion (5) zumindest teilweise durch eine Wand (2) des Bauwerks (1) erstreckt.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem wenigstens ein Konstruktionsabschnitt (6) der Unterfangkonstruktion (5) auf zumindest einer Stütze (7, 8) angeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem wenigstens ein Konstruktionsabschnitt (6) der Unterfangkonstruktion (5) zumindest teilweise auf einem Teil (11) des Bauwerks (1) oder auf einem Anbau an das Bauwerk (1) gelagert ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Unterfangkonstruktion wenigstens eine Abspannung (10) aufweist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 6 bis 10, bei dem das Bauwerk eine Brücke (14) ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit einer Messeinrichtung (12, 13) zur Ermittlung des Abstandes zwischen der wenigstens eine Kraft aufnehmenden Tragkomponente (3) des Bauwerks (1) und wenigstens einem Konstruktionsabschnitt (6, 32) der Unterfangkonstruktion (5).
System nach Anspruch 12, bei dem basierend auf wenigstens einem Messwert der Messeinrichtung (12, 13) ein Alarm auslösbar ist, wenn der Abstand zwischen der wenigstens eine Kraft aufnehmenden Tragkomponente (3) des Bauwerks (1) und dem wenigstens einen Konstruktionsabschnitt (6, 32) der Unterfangkonstruktion (5) einen Grenzwert erreicht oder unterschreitet.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die Unterfangkonstruktion (50) zumindest teilweise auf einem Fundament (44) des Bauwerkes (40) angeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem die Unterfangkonstruktion (5, 16, 50) in oder an dem Bauwerk (1, 14, 40) nachrüstbar ausgeführt ist.