WO2000007424A2 - Gebäude mit einer mittelstrebe - Google Patents

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WO2000007424A2
WO2000007424A2 PCT/DE1999/002362 DE9902362W WO0007424A2 WO 2000007424 A2 WO2000007424 A2 WO 2000007424A2 DE 9902362 W DE9902362 W DE 9902362W WO 0007424 A2 WO0007424 A2 WO 0007424A2
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/34—Extraordinary structures, e.g. with suspended or cantilever parts supported by masts or tower-like structures enclosing elevators or stairs; Features relating to the elastic stability
    • E04B1/3408—Extraordinarily-supported small buildings
    • E04B1/3412—Extraordinarily-supported small buildings mainly supported by a central column or footing
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground

Definitions

  • the invention relates to a building with a central strut.
  • Support column attached and offset from each other by uniform angles.
  • the arrangement forms a self-supporting basket-like building skeleton.
  • the present invention has for its object to provide a building that has a high stability even against strong deformation forces such as earthquakes.
  • the pre-curved rafters are of essential importance, pre-bending to be understood as meaning an intended deflection in a vertical plane, for which a certain minimum degree of curvature is provided in a preferred embodiment.
  • the intended curvature in the assembled rafters between the fastening points can be created or reinforced by the weight and weight of a roof covering.
  • An intended curvature is preferably already present in the prefabricated rafters before assembly.
  • a major effect of the curvature of the rafters is the insensitivity of the construction to strong shear forces, which can occur in particular in the event of an earthquake.
  • Elastic yielding in the form of weakening and reinforcement of the curvatures allows peak values of the external force to be yielded without the forces occurring within the building construction leading to destruction of the structure. Shear forces and / or torsional forces caused by a storm are also advantageously absorbed.
  • the pre-curvature of a rafter can be characterized, for example, by the dimensions of the arch formed by it between the fastening points on the central strut on the one hand and a stand on the other hand, according to a preferred embodiment of the invention the arch depth advantageously at least 4%, in particular at least 6% and a maximum of 30% , in particular a maximum of 20% of the length of the bowstring.
  • the rafters are preferably elastically deformable, in particular with regard to the curvature, an elastic variability of the curvature up to a change in the arc depth of 20% of the chord length being advantageous.
  • the elastic deformability enables it to yield against the effects of high external forces and, at the same time, provide a reliable return after the external forces cease to exist.
  • the curved and advantageously elastically deformable rafters cause force components at the fastening points which are radially inwardly directed towards the central strut and which are absorbed by the spokes.
  • the connecting points of spokes form Stands, rafters and central struts are almost a triangle with a curved side line in the shape of the rafters.
  • the center strut and spokes are subjected to pressure.
  • the stands which are arranged on the circumference of the building plan and are substantially vertically aligned are connected to one another by one or preferably a plurality of ring belt arrangements, in particular in the area of the fastening of the rafters and / or in the area of the connection with the spokes and / or in the area of the base points of the spokes.
  • the ring belt arrangements preferably consist of segments, each bridging several stands and complementing each other to form a ring.
  • the ring segments advantageously adjoin one another in an overlapping manner and are connected to one another in the overlap region.
  • the stands comprise two outer wooden slats which are spaced apart in the circumferential direction and accommodate the rafters and / or the spokes between them.
  • the stands can be stiffened by filling elements between the spaced wooden slats.
  • the ring belts can be inserted into recesses in the stands, which results in a continuous outer surface which is flush with the vertical outer longitudinal edges of the stands.
  • the stands can also be used for external and / or internal wall cladding.
  • the fields between adjacent stands can be stiffened by cross struts.
  • the distance between adjacent stands is preferably between 1 m and 4 m, in particular between 1.5 and 2.5 m.
  • the radial spokes are preferably horizontal and can then advantageously also serve as a ceiling and / or floor for floor separation.
  • the angle between adjacent spokes is preferably at least 8 °, in particular at least 15 ° and preferably at most 40 °, in particular at most 35 °.
  • at least one spoke can be interrupted by at least one change, which is supported on the adjacent spokes.
  • the height difference of the fastening points of the rafters on the central strut on the one hand and the stands on the other hand is preferably between half and twice the radius for a stable construction, in particular between 0.7 times and 1.5 times the radius of the floor plan.
  • the tangents applied to the curved rafters form an angle with the vertical at the fastening points on the central strut, which is preferably between 5 ° and 80 °, in particular between 20 ° and 60 °.
  • the angle of the rafter tangent at the fastening points on the stands is preferably between 5 ° and 60 °, in particular between 10 ° and 40 °.
  • the change in direction of the rafter tangent along a rafter is advantageously at least 10 ° and is preferably between 15 ° and 60 °.
  • Wood is advantageously used as the building material for individual or preferably all of the construction elements, which is characterized by favorable handling, ecological advantages and elastic properties which are particularly favorable for the invention.
  • the construction elements having rafters, rafters and ring belt segments are advantageously designed as glue binders, nail binders or the like.
  • the building can have several spoke levels arranged one above the other as floor dividing levels.
  • spoke levels arranged one above the other as floor dividing levels.
  • one can also in the area of the base points of the stand and, if applicable, a ring belt attached there Spoke level can be used, which further stabilizes the construction, especially against earthquake forces.
  • This lowest level of spokes can also form the support for a floor.
  • the floor plan of the building preferably shows a circular circumference.
  • a porch can advantageously be realized in such a way that the rafters are extended beyond the circumference of the building over a circumferential section and are supported once more at a distance from the circumference of the building and form a covering of an anteroom.
  • the formation of dormer windows is also possible, it being possible for the dormer windows to be inserted in the roof structure, for example between two rafters, with the elimination of one or fewer rafters, with bridging one or more rafters, etc.
  • the building structure can also be easily transported as a whole by using means attached to the top such as e.g. B. a suspension eye is raised.
  • a suspension eye is raised.
  • several diagonal struts for stiffening are advantageous.
  • Fig. 1 shows a cross section through a building.
  • Fig. 2 shows a stand arrangement in a tangential view
  • Fig. 3 shows a stand arrangement in a radial view
  • Fig. 4 shows a ring belt section in plan view
  • Fig. 5 an attachment of a rafter to the central strut
  • Fig. 6 is a view of the spoke assembly Fig. 7 shows a roof structure with a dormer
  • Fig. 8 is a portable construction
  • the building sketched in a vertical cross section in FIG. 1 is erected on a subsurface G (not described in more detail), in which the presence of foundations is required and a basement is possible as required.
  • the building shows a vertical central strut MS to which rafters DS are fastened by means of a cover plate DP arranged in the upper region of the central strut.
  • the rafters DS lie on stands ST which are arranged on the circumference of the building and which are supported on the ground and are oriented essentially vertically.
  • the inward radial force exerted by the rafters on the uprights is intercepted by radial spokes SP attached to the central strut on the one hand and the uprights on the other.
  • the preferably horizontally aligned spokes form a spoke level at a storey height hg above the ground G.
  • the stands ST are raised by one knee stick relative to the spoke level, as a result of which the space above the spoke level can generally be used more flexibly.
  • the fastening points of the rafters DS on the cover plate DP are one roof height hd above the fastening points of the rafters DS on the stands ST.
  • the distance between the central strut MS and the stand ST is referred to as the radius R.
  • the rafters DS show a curvature in the direction of the central strut MS and spokes SP.
  • the extent of the curvature is characterized by the length of the bow chord between the fastening points of the rafters on the cover plate DP on the one hand and the stands ST on the other hand and the depth tb of the bow curvature compared to this bow chord.
  • peak values of the force acting can be absorbed in that the rafters reduce the Stretch the curvature or compress it to increase the curvature.
  • the building resumes its original shape due to the restoring force of the rafters.
  • the elasticity of the rafters is dimensioned such that they allow low deformability without breaking within the maximum expected external forces.
  • the side of the building in the sketch to the right of the central strut shows an extension of the rafters beyond the uprights ST to form a roof for an anteroom V.
  • the elongated rafters are spaced apart from the uprights ST and supported by further struts VS.
  • the anteroom V can also be open, for example, in the form of a covered terrace or a parking space for a vehicle and the like.
  • the stand ST comprises two vertical wooden slats HL1 and HL2 spaced apart in the circumferential direction, between which a rafters DS is inserted at the upper end, which, as eaves, protrudes slightly below the circumference of the building. The distance of the
  • Wooden slats HL1, HL2 can be specified by inserted filler wood FH, which at the same time stiffen the stator arrangement. The end of a radial spoke SP is also inserted into the space between the wooden slats. In the recesses of the wooden slats there are ring belts RG1, RG2 and RG3 in the area of the fastenings in different vertical positions
  • Rafters, the fastenings of the spokes and the base points of the stands The outer surfaces of the ring belts are flush with the outer edges of the wooden slats, the spokes also end at the latest on the outer edges of the wooden slats.
  • Rafters and spokes are included the stator ST by connecting bolts VB or the like. Connected in a conventional manner. Roof rafters DS and spokes SP can advantageously rest on the ring belts or on the fillers mentioned and show incisions and recesses for this purpose.
  • Rafters DS and ring belts RG1, RG2, RG3 are preferably constructed as glue binders, nail binders or the like from several layers of wooden straps or the like.
  • the cross-section of the rafters preferably shows a greater thickness sd than its width sb.
  • the angle between the rafters tangent and the horizontal in the region of the fastening of the rafters to the uprights is designated by wh.
  • the height of the knee between the level of the spokes and the attachment of the rafters to the uprights is denoted by hk.
  • FIG. 4 shows a section of a ring belt arrangement in which two ring belt segments RGA and RGB abut one another and overlap over a length L with cutouts that are joined together. Toothed washers ZS can be inserted between the circumferentially parallel contact surfaces within the overlap area for the positionally secure connection of the two sections.
  • the sections are in the overlap area
  • Connecting elements VE such as bolts, screws or the like, are braced against one another, the toothed lock washers each digging into the material of the opposing contact surfaces.
  • the two segments RGA and RGB are each made up of several layers as glue binders, nail binders or the like, which is indicated by the broken lines. In this way, several segments can be connected to form a closed ring belt.
  • 5 shows an advantageous arrangement for fastening the rafters to the central strut.
  • a cover plate DP is provided, which rests on top of the central strut and is connected to the central strut via holding plates PH leading downward.
  • the cover plate is preferably made of metal and advantageously as a flat plate which projects laterally beyond the central strut.
  • Openings PL are provided in the projecting ring section, into which a pin or bolt HB of a rafter-side fastening element DT can be inserted from above.
  • the fastening element DT is fastened to the upper end of the rafter DS via connecting elements VD.
  • the way in which the rafters are connected to the MS central strut enables simple assembly by simply hanging the rafters into the openings through the bolts.
  • the bolt HB can have, for example, a screw thread onto which a locking nut can be screwed from below.
  • the fastening element DT is preferably designed as an angled plate which carries the bolt HB on one leg and is connected to the end portion of the rafter DS by the other leg.
  • a roofing section is advantageously also provided, which can be designed, for example, like a cone.
  • FIG. 6 shows a top view of the spoke ring, a section in which a spoke SPW is interrupted by a double change W1, W2 and opens a passage through the spoke plane, in particular for a staircase.
  • the changes are supported on the adjacent spokes.
  • the section of the interrupted spoke SPW remaining on the side of the central struts and possibly also the section connected to it
  • changes W2 may also be omitted, so that only a change W1 and a radially outer spoke section of the interrupted spoke SPW have to be provided.
  • AS is the distance between two adjacent stands and ws is the angle between adjacent spokes.
  • FIG. 7 An arrangement is sketched in FIG. 7, in which a roof dome DG projecting beyond the roof surface of the rafters DS is realized.
  • the GS rafters rafters which in the sketched example are shorter than the DS rafters, are supported on the SP spokes by means of the GT racks. Especially with narrow dormer windows between two rafters, the dormer can also be supported on the rafters.
  • a building construction is sketched in an embodiment prepared for transport.
  • a suspension device for example a suspension eyelet OE at the top of the central strut MS, via which the structure can be lifted, for example by means of a crane, and loaded onto a transport platform or set down from there to the destination of the building.
  • safety struts SS are inserted, which lead diagonally descending radially outwards and are supported in particular on the outside on the connections of the stands and spokes.
  • a lower spoke level SPU in the area of the base points of the stands at the level of the lower ring belt (RG3 according to FIG. 2) is particularly advantageous.

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Abstract

Für ein insbesondere auch gegen Erdbeben stabiles Gebäude wird ein Aufbau mit einer Mittelstrebe vorgeschlagen, an welcher vorgekrümmte und in ihrer Krümmung elastisch nachgiebige Dachsparren aufgehängt und durch Ständer entlang des Gebäudeumfangs abgestützt sind. Die Ständer sind ihrerseits durch radiale Speichen gegen die Mittelstrebe abgestützt. Die Konstruktion ist vorzugweise überwiegend oder mit Ausnahme von Verbindungselementen vollständig aus Holz.

Description

Bezeichnung
Gebäude mit einer Mittelstrebe
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Gebäude mit einer Mittelstrebe.
Aus der DE 29 45 279 C2 ist ein Gebäude bekannt, bei welchem dreischenklige Rahmenbinder mit ihren beiden Enden an einer vertikalen
Tragsäule befestigt und um gleichmäßige Winkel gegeneinander versetzt sind. Die Anordnung bildet ein selbsttragendes korbartiges Gebäudeskelett.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gebäude anzugeben, welches eine hohe Stabilität auch gegenüber starken Verformungskräften wie beispielsweise bei Erdbeben aufweist.
Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
Bei dem erfindungsgemäßen Gebäude sind die vorgekrümmten Dachsparren von wesentlicher Bedeutung, wobei unter Vorkrümmung eine beabsichtigte Durchbiegung in einer vertikalen Ebene zu verstehen ist, für welche in einer bevorzugten Ausführungsform ein bestimmtes Mindestmaß der Krümmung vorgesehen ist. Die beabsichtigte Krümmung kann bei den montierten Sparren zwischen den Befestigungspunkten durch das Eigengewicht und das Gewicht einer Dacheindeckung erzeugt oder verstärkt sein. Bevorzugt liegt eine beabsichtigte Krümmung bereits bei den vorgefertigten Dachsparren vor der Montage vor. Ein wesentlicher Effekt der Krümmung der Dachsparren ist die Unempfindlichkeit der Konstruktion gegen starke Scherkräfte, wie sie insbesondere bei Erdbeben auftreten können. Durch elastisches Nachgeben in Form von Abschwäch ungen und Verstärkungen der Krümmungen kann Spitzenwerten der externen Krafteinwirkung nachgegeben werden, ohne daß dabei die innerhalb der Gebäudekonstruktion auftretenden Kräfte zu Zerstörungen des Gefüges führen. Auch Scherkräfte und/oder Torsionskräfte durch Sturm werden vorteilhaft aufgefangen.
Die Vorkrümmung eines Dachsparrens kann beispielsweise durch die Maße des durch ihn gebildeten Bogens zwischen den Befestigungspunkten an der Mittelstrebe einerseits und einem Ständer andererseits charakterisiert werden, wobei nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Bogentiefe vorteilhafterweise mindestens 4%, insbesondere mindestens 6% und maximal 30%, insbesondere maximal 20% der Länge der Bogensehne beträgt.
Die Dachsparren sind vorzugsweise in sich insbesondere hinsichtlich der Krümmung elastisch verformbar, wobei eine elastische Veränderbarkeit der Krümmung bis zu einer Veränderung der Bogentiefe von 20% der Sehnenlänge vorteilhaft ist. Die elastische Verformbarkeit ermöglicht wie genannt ein Nachgeben gegen Einwirkung hoher externer Kräfte und zugleich eine zuverlässige Rückstellung nach Wegfall der externen Kräfte.
Die gekrümmten und vorteilhafterweise elastisch verformbaren Dachsparren bewirken an den Befestigungspunkten radial nach innen zur Mittelstrebe hingerichtete Kraftkomponenten, welche durch die Speichen aufgefangen werden. Bei Befestigung der Speichen und der Dachsparren in unmittelbarer Nachbarschaft an den Ständern bilden die Verbindungspunkte von Speichen, Ständern, Dachsparren und Mittelstrebe annähernd ein Dreieck mit einer gekrümmten Seitenlinie in Form der Dachsparren. Mittelstrebe und Speichen sind dabei auf Druck belastet.
Die am Umfang des Gebäudegrundrisses angeordneten und im wesentlichen vertikal ausgerichteten Ständer sind untereinander durch eine oder vorzugsweise mehrere Ringgurtanordnungen, insbesondere im Bereich der Befestigung der Dachsparren und/oder im Bereich der Verbindung mit den Speichen und/oder im Bereich der Fußpunkte der Speichen verbunden. Die Ringgurtanordnungen bestehen vorzugsweise aus Segmenten, die jeweils mehrere Ständer überbrücken und sich insgesamt zu einem Ring ergänzen. Vorteilhafterweise schließen die Ringsegmente überlappend aneinander an und sind im Überlappungsbereich miteinander verbunden.
Die Ständer umfassen gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform zwei in Umfangsrichtung beabstandete äußere Holzlamellen, die zwischen sich die Dachsparren und/oder die Speichen aufnehmen. Die Ständer können durch Füllelemente zwischen den beabstandeten Holzlamellen ausgesteift sein. Die Ringgurte können in Aussparungen in den Ständern eingesetzt sein, wodurch sich eine mit den vertikalen äußeren Längskanten der Ständer bündige durchgehende Außenfläche ergibt. Die Ständer können zugleich für eine äußere und/oder innere Wandbeplankung dienen. Die Felder zwischen benachbarten Ständern können durch Querstreben ausgesteift sein. Der Abstand benachbarter Ständer liegt vorzugsweise zwischen 1m und 4m, insbesondere zwischen 1 ,5m und 2,5m.
Die radialen Speichen verlaufen vorzugsweise horizontal und können dann vorteilhafterweise zugleich als Decke und/oder Boden zur Stockwerkstrennung dienen. Der Winkel zwischen benachbarten Speichen beträgt vorzugsweise wenigstens 8°, insbesondere wenigstens 15° und vorzugsweise höchstens 40°, insbesondere höchstens 35°. Für einen Durchgang durch die Speichenebene, insbesondere für eine Treppe kann wenigstens eine Speiche durch wenigstens einen Wechsel unterbrochen sein, der sich an den benachbarten Speichen abstützt.
Die Höhendifferenz der Befestigungspunkte der Dachsparren an Mittelstrebe einerseits und Ständern andererseits liegt für einen stabilen Aufbau bevorzugt zwischen dem halben und dem doppelten Radius, insbesondere zwischen dem 0,7-fachen und dem 1 ,5-fachen des Radius des Grundrisses. Die an die gekrümmten Dachsparren angelegten Tangenten schließen an den Befestigungspunkten an der Mittelstrebe mit der Vertikalen einen Winkel ein, der vorzugsweise zwischen 5° und 80°, insbesondere zwischen 20° und 60° liegt. Der Winkel der Dachsparrentangente an den Befestigungspunkten an den Ständern liegt vorzugsweise zwischen 5° und 60°, insbesondere zwischen 10° und 40°. Die Richtungsänderung der Dachsparrentangente entlang eines Dachsparrens beträgt vorteilhafterweise wenigstens 10° und liegt vorzugsweise zwischen 15° und 60°.
Vorteilhafterweise wird als Baustoff für einzelne oder bevorzugt alle der Konstruktionselemente Holz eingesetzt, welches sich durch günstige Handhabbarkeit, ökologische Vorteile und für die Erfindung besonders günstige elastische Eigenschaften auszeichnet. Insbesondere die eine Krümmung aufweisenden Konstruktionselemente Dachsparren und Ringgurtsegmente sind vorteilhafte als Leimbinder, Nagelbinder oder dgl. ausgeführt.
Das Gebäude kann mehrere übereinander angeordnete Speichenebenen als Stockwerk-Trennebenen aufweisen. Insbesondere kann auch im Bereich der Fußpunkte der Ständer und ggf. eines dort angebrachten Ringgurts eine Speichenebene eingesetzt sein, welche die Konstruktion weiter stabilisiert, insbesondere gegen Erdbebenkräfte. Diese unterste Speichenebene kann zugleich die Auflage für einen Fußboden bilden.
Der Grundriß des Gebäudes zeigt vorzugsweise einen kreisrunden Umfang. Ein Vorbau kann vorteilhafterweise in der Art realisiert sein, daß über einen Umfangsabschnitt die Dachsparren über den Gebäudeumfang hinaus verlängert sind und vom Gebäudeumfang beabstandet ein weiteres Mal abgestützt sind und eine Überdeckung eines Vorraums bilden. Die Ausbildung von Dachgaupen ist gleichfalls möglich, wobei die Gaupen beispielsweise zwischen zwei Sparren, unter Wegfall eines oder weniger Sparren, unter Überbrückung einer oder mehrerer Sparren usw. im Dachaufbau eingefügt sein können.
Die Gebäudekonstruktion kann auch einfach als Ganzes transportiert werden, indem sie über an der Spitze angebrachte Mittel wie z. B. eine Einhängeöse angehoben wird. Dabei sind im Innern mehrere Diagonalstreben zur Aussteifung vorteilhaft.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht. Dabei zeigt:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Gebäude Fig. 2 eine Ständeranordnung in tangentialer Ansicht
Fig. 3 eine Ständeranordnung in radialer Ansicht
Fig. 4 einen Ringgurtabschnitt in Draufsicht
Fig. 5 eine Befestigung eines Dachsparrens an der Mittelstrebe
Fig. 6 eine Ansicht der Speichenanordnung Fig. 7 einen Dachaufbau mit einer Dachgaupe
Fig. 8 eine transportable Konstruktion
Das in Fig. 1 in einem vertikalen Querschnitt skizzierte Gebäude ist auf einem nicht näher beschriebenen Untergrund G errichtet, bei welchem das Vorliegen von Fundamenten vorausgesetzt und eine Unterkellerung nach Bedarf möglich sind. Das Gebäude zeigt eine vertikale Mittelstrebe MS, an welcher mittels einer im oberen Bereich der Mittelstrebe angeordneten Deckplatte DP Dachsparren DS befestigt sind. Die Dachsparren DS liegen auf am Umfang des Gebäudes angeordneten Ständern ST, die sich auf dem Untergrund abstützen und im wesentlichen vertikal ausgerichtet sind, ab. Die durch die Dachsparren auf die Ständer ausgeübte Radialkraft nach innen wird durch an der Mittelstrebe einerseits und den Ständern andererseits befestigte radiale Speichen SP abgefangen. Die vorzugsweise horizontal ausgerichteten Speichen bilden eine Speichenebene in einer Geschoßhöhe hg über dem Untergrund G. Die Ständer ST sind gegenüber der Speichenebene um einen Kniestock erhöht, wodurch der Raum über der Speichenebene im Regelfall flexibler nutzbar ist. Die Befestigungspunkte der Sparren DS an der Deckplatte DP liegen um eine Dachhöhe hd über den Befestigungspunkten der Dachsparren DS an den Ständern ST. Der Abstand zwischen Mittelstrebe MS und Ständern ST sei als Radius R bezeichnet.
Die Dachsparren DS zeigen eine Krümmung in Richtung von Mittelstrebe MS und Speichen SP. Das Maß der Krümmung sei charakterisiert durch die Länge der Bogensehne zwischen den Befestigungspunkten der Dachsparren an der Deckplatte DP einerseits und den Ständern ST andererseits sowie die Tiefe tb der Bogenkrümmung gegenüber dieser Bogensehne. Bei starker externer Krafteinwirkung auf das Gebäude können Spitzenwerte der Krafteinwirkung dadurch abgefangen werden, daß sich die Dachsparren unter Verringerung der Krümmung strecken oder unter Verstärkung der Krümmung stauchen lassen. Nach Wegfall der externen verformenden Kraft nimmt das Gebäude durch die Rückstellkraft der Dachsparren wieder die ursprüngliche Form an. Die Elastizität der Dachsparren ist dabei so bemessen, daß sie im Rahmen der maximal zu erwartenden externen Kräfte eine geringe Verformbarkeit ohne Bruch zulassen.
Die in der Skizze rechts von der Mittelstrebe gelegene Gebäudeseite zeigt gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine Verlängerung der Dachsparren über die Ständer ST hinaus zur Bildung einer Überdachung eines Vorraums V. Die verlängerten Dachsparren sind von den Ständern ST beabstandet und durch weitere Streben VS abgestützt. Der Vorraum V kann beispielsweise auch offen sein in Form einer überdachten Terrasse oder eines Unterstellplatzes für ein Fahrzeug und dgl.
In Fig. 2 und Fig. 3 sind Details einer Ständeranordnung mit eingelegtem Dachsparren und eingelegter Speiche skizziert. Der Ständer ST umfaßt zwei in Umfangsrichtung beabstandete vertikale Holzlamellen HL1 und HL2, zwischen welche am oberen Ende ein Dachsparren DS eingelegt ist, der als Dachtraufe geringfügig unter den Gebäudeumfang hinausragt. Der Abstand der
Holzlamellen HL1 , HL2 kann durch eingefügte Füllhölzer FH vorgegeben sein, welche gleichzeitig eine Aussteifung der Ständeranordnung bewirken. In den Raum zwischen die Holzlamellen ist ferner das Ende einer radialen Speiche SP eingelegt. In Aussparungen der Holzlamellen sind in verschiedener vertikaler Position Ringgurte RG1 , RG2 und RG3 im Bereich der Befestigungen der
Dachsparren, der Befestigungen der Speichen und der Fußpunkte der Ständer eingesetzt. Die äußeren Flächen der Ringgurte schließen fluchtend mit den Außenkanten der Holzlamellen ab, die Speichen enden gleichfalls spätestens an den Außenkanten der Holzlamellen. Dachsparren und Speichen sind mit dem Ständer ST durch Verbindungsbolzen VB oder dgl. in an sich bekannter Weise verbunden. Dachsparren DS und Speichen SP können vorteilhafterweise auf den Ringgurten oder auf den genannten Füllhölzern aufliegen und hierfür Einschnitte und Aussparungen zeigen.
Dachsparren DS und Ringgurte RG1 , RG2, RG3 sind vorzugsweise als Leimbinder, Nagelbinder oder dergleichen aus mehreren Lagen von Holzriemen oder dergleichen aufgebaut sein. Der Dachsparren zeigt im Querschnitt bevorzugt eine gegenüber seiner Breite sb größere Dicke sd. Der Winkel zwischen der Dachsparrentangente und der Horizontalen im Bereich der Befestigung des Dachsparrens an den Ständern ist mit wh bezeichnet. Die Kniestockhöhe zwischen der Ebene der Speichen und der Befestigung des Dachsparrens an den Ständern ist mit hk bezeichnet.
In Fig. 4 ist ein Abschnitt einer Ringgurtanordnung skizziert, bei welcher zwei Ringgurtsegmente RGA und RGB aneinanderstoßen und über eine Länge L mit ineinandergefügten Ausschnitten überlappen. Zwischen die umfangsparallelen Anlageflächen innerhalb des Überlappungsbereichs können gezahnte Scheiben ZS zur lagesicheren Verbindung der beiden Abschnitte eingefügt sein. Die Abschnitte sind in dem Überlappungsbereich durch
Verbindungselemente VE wie beispielsweise Bolzen, Schrauben oder dgl. gegeneinander verspannt, wobei sich die Zahnscheiben jeweils in das Material der gegenüberliegenden Anlageflächen eingraben. Die beiden Segmente RGA und RGB sind jeweils aus mehreren Lagen als Leimbinder, Nagelbinder oder dgl. aufgebaut, was durch die unterbrochenen Linien angedeutet ist. Auf diese Weise können mehrere Segmente zu einem geschlossenen Ringgurt verbunden werden. ln Fig. 5 ist eine vorteilhafte Anordnung zur Befestigung der Dachsparren an der Mittelstrebe skizziert. Dabei ist eine Deckplatte DP vorgesehen, welche auf der Mittelstrebe oben aufliegt und über nach unten wegführende Halteplatten PH mit der Mittelstrebe verbunden ist. Die Deckplatte ist bevorzugt aus Metall und vorteilhafterweise als ebene Platte ausgeführt, welche seitlich über die Mittelstrebe hinausragt. In dem überragenden Ringabschnitt sind Durchbrüche PL vorgesehen, in welche ein Zapfen oder Bolzen HB eines sparrenseitigen Befestigungselements DT von oben eingeführt werden kann. Das Befestigungselement DT ist über Verbindungselemente VD am oberen Ende des Dachsparrens DS befestigt. Die Art der Verbindung des Sparrens mit der Mittelstrebe MS ermöglicht eine einfache Montage, indem der Sparren über den Bolzen in die Durchbrüche einfach eingehängt werden kann. Zur Sicherung in der eingehängten Position kann der Bolzen HB beispielsweise ein Schraubgewinde aufweisen, auf welches von unten eine Sicherungsmutter aufgeschraubt werden kann. Das Befestigungselement DT ist vorzugsweise als abgewinkelte Platte ausgeführt, welche an einem Schenkel den Bolzen HB trägt und mit dem anderen Schenkel mit dem Endabschnitt des Dachsparrens DS verbunden ist. Für die Befestigung des Dachsparrens mit der Mittelstrebe sind eine Vielzahl von Ausführungsformen denkbar. Oberhalb der Mittelstrebe MS und der Befestigungen der Sparren mit der Mittelstrebe ist vorteilhafterweise noch ein Überdachungsabschnitt, der beispielsweise kegelähnlich ausgeführt sein kann, vorgesehen.
Die Fig. 6 zeigt in einer Draufsicht auf den Speichenkranz einen Ausschnitt, bei welchem eine Speiche SPW durch einen doppelten Wechsel W1 , W2 unterbrochen ist und einen Durchgang durch die Speichenebene, insbesondere für einen Treppenaufgang freigibt. Die Wechsel sind an den benachbarten Speichen aufgestützt. Der auf Seite der Mittelstreben verbleibende Abschnitt der unterbrochenen Speiche SPW und evtl. auch der mit diesem verbundene Wechsel W2 können je nach Geometrie der Anordnung unter Umständen auch entfallen, so daß lediglich ein Wechsel W1 und ein radialer außen liegender Speichenabschnitt der unterbrochenen Speiche SPW vorzusehen sind. In Fig. 6 ist mit AS der Abstand zwischen zwei benachbarten Ständern und mit ws der Winkel zwischen benachbarten Speichen bezeichnet.
In Fig. 7 ist eine Anordnung skizziert, bei welcher eine über die Dachfläche der Dachsparren DS hinausragende Dachgaupe DG realisiert ist. Der Gaupen- Dachsparren GS, der im skizzierten Beispiel kürzer ist als der Dachsparren DS, stützt sich über Gaupenständer GT auf Speichen SP ab. Insbesondere bei schmalen Gaupen zwischen zwei Dachsparren kann die Gaupe auch auf den Sparren abgestützt sein.
In Fig. 8 ist eine Gebäudekonstruktion in zum Transport vorbereiteter Ausführung skizziert. Wesentlich dabei ist eine Aufhängevorrichtung, beispielsweise eine Einhängeöse OE an der Spitze der Mittelstrebe MS, über welche die Konstruktion beispielsweise mittels eines Krans angehoben und auf eine Transportplattform verladen oder von einer solchen an den Bestimmungsplatz des Gebäudes abgesetzt werden kann. Zur Stabilisierung während der hängenden Position sind Sicherheitsstreben SS eingefügt, welche diagonal absteigend radial nach außen führen und insbesondere außen an den Verbindungen von Ständern und Speichen abgestützt sind. Bei transportablen Konstruktionen ist eine untere Speichenebene SPU im Bereich der Fußpunkte der Ständer in Höhe des unteren Ringurts (RG3 nach Fig. 2) besonders vorteilhaft.
Die vorstehend und den Ansprüchen beschriebenen Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedenen Kombinationen vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar. Insbesondere bieten sich hinsichtlich der Verbindung der einzelnen Elemente aus dem Stand der Technik eine Vielzahl von Verbindungselementen an. Die Zeichnungen sind nicht als maßstabsgetreu zu verstehen.

Claims

Patentansprüche
1. Gebäude mit einer Mittelstrebe (MS), mit einer Mehrzahl von Ständern (ST) entlang des Gebäudeumfangs, mit die Ständer gegen die Mittelstrebe abstützenden radialen Speichen (SP) sowie mit Dachsparren (DS), welche einerseits mit der Mittelstrebe und andererseits mit Ständern verbunden und mit einer zu Speichen und Mittelstrebe hin gerichteten Vorkrümmung versehen sind.
2. Gebäude nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch einen oder mehrere Ringgurt-anordnungen (RG1 , RG2, RG3) entlang des Gebäudeumfangs im Bereich der Verbindung der Dachsparren mit den Ständern und/oder im Bereich der Speichen und/oder im Bereich der Fußpunkte der Ständer.
3. Gebäude nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Ringgurte aus Umfangsegmenten zusammengesetzt sind, welche jeweils mehrere benachbarte Ständer überbrücken und überlappend aneinander anschließen.
4. Gebäude nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsegmente als gekrümmte Bogenabschnitte ausgeführt sind.
5. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang zumindest annähernd kreisförmig ist.
6. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen der Dachsparren mit den Ständern um eine Kniestockhöhe gegenüber dem Niveau der Speichen höher liegen.
7. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen der Dachsparren mit den auf dem Niveau der Speichen liegen.
8. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhendifferenz (hd) zwischen den Verbindungen der Dachsparren (DS) mit der Mittelstrebe (MS) einerseits und den Ständern (ST) andererseits zwischen 0,5R und 2R mit R als Radius des Gebäudes liegt.
9. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkrümmung der Dachsparren eine Bogentiefe (tb) zwischen 4% und 30%, insbesondere zwischen 6% und 20% der Sehnenlänge (Is) liegt.
10. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dachsparren eine elastische Veränderung der Krümmung bis zu einer Veränderung der Bogentiefe von 20% der Sehnenlänge zulassen.
11. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Speichen einen Winkel zwischen 10° und 40°, insbesondere zwischen 15° und 35° einschließen.
12. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen benachbarten Ständern zwischen 1 m und 4 m insbesondere zwischen 1 ,5 m und 2,5 m liegt.
13. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen Dachsparrentangente an der Verbindung der Dachsparren mit der Mittelstrebe gegen die Vertikale zwischen 10° und 80°, insbesondere zwischen 20° und 60° liegt.
14. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen Dachsparrentangente an der Verbindung der Dachsparren mit den Ständern gegen die Horizontale zwischen 5° und 60°, insbesondere zwischen 10° und 40° liegt.
15. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungsänderung der Dachsparrentangente über den Verlauf der Dachsparren wenigstens 10% beträgt und vorzugsweise zwischen 15° und 60° liegt.
16. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Ringgurte und/oder Dachsparren als Leimbinder, Nagelbinder oder dergleichen ausgeführt sind.
17. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dachsparren im Querschnitt um wenigstens 10% höher als breit sind.
18. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Ständer, Sparren, Speichen, Mittelstrebe und
Ringgurte im wesentlichen aus Massivholz bestehen.
19. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ständer zwei beabstandete äußere Lamellen enthalten und daß die Dachsparren in den Zwischenraum zwischen diese äußeren Lamellen eingelegt sind.
20. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Wechsel zur Unterbrechung wenigstens einer Speiche für einen Durchgang durch die Speichenebene vorgesehen ist.
21. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Speichenebenen beabstandet übereinander vorgesehen sind.
22. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine im oberen Bereich der Mittelstrebe befestigte Halterplatte mit Vorrichtung zur Befestigung der Dachsparren.
23. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Dachsparren verbundene Halteelemente in Aufnahmen der Halteplatten einlenkbar und dort festlegbar sind.
24. Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Umfangsabschnitt Dachsparren über den Gebäudeumfang hinaus als Dach eines Gebäudevorbaus verlängert und zusätzlich abgestützt (VS) sind.
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