Netzartige Gerippe für Wand- und Deckenkonstruktionen sind bekannt: Seit Jahrhunderten werden Riegelbauten mit Holzgerippen erstellt und die Konstruktion von zylindrischen oder kugelförmig gewölbten Decken aus Bindern gehört ebenfalls zum Standardwissen eines Holzfachmanns. Diese bekannten Gerippe weisen jedoch unter anderem den an sich bekannten Nachteil auf, dass für grosse Flächen, seien es Gewölbe oder Wände, sehr grosse Einzelteile benötigt werden, die in der Schreinerei hergestellt, mit Spezialfahrzeugen auf die Baustelle gebracht und dort mit grossem Aufwand, öfters in Freiluftmontage, zusammengesetzt werden müssen.
Des weitern ist ein metallisches Gerippe bekannt, das prismatische Bauelemente mit einem hexagonalen Vorderwandteil und einem hexagonalen Rückenwandteil aufweist. Die beiden Wandteile sind bei diesen Bauelementen durch verschraubte Streben miteinander verbunden. Beim Bau einer Wand oder Decke werden diese Bauelemente sukzessive aufeinander geschichtet und miteinander verschraubt. Diese vorbekannten Bauelemente ermöglichen ohne zusätzliche Abstützungen freistehende Wände zu bauen, beanspruchen wegen ihrer prismatischen Form jedoch relativ viel Platz. Dies hat den Nachteil, dass sie entweder erst auf der Baustelle festiggestellt werden können oder aber einen hohen Transportaufwand verursachen.
Aus einer Vorveröffentlichung ist ferner eine für die Herstellung von Betongewölben dienende, kalottenförmige Verschalung bekannt, die aus hexagonalen Platten aufgebaut ist.
Die letzteren sind auf einer Seite bei ihren sechs Kanten mit Buchsen versehen, und können mittels die Buchsen durchdringender Schrauben lösbar miteinander verbunden werden. Beim Bau des Gewölbes wird dann halbfester, noch formbarer Beton auf die Verschalung aufgebracht, so dass ein kalottenförmiges Gewölbe entsteht. Nach dem Aushärten des Betons werden die Schrauben wieder gelöst und die hexagonalen Platten entfernt.
Die Vorveröffentlichung enthält keinerlei Hinweise dafür, dass die Verschalung nach der Herstellung des Betongewölbes stehen gelassen werden oder gar selber als Gewölbe dienen könnte. Da die Platten bei der Herstellung des Betongewölbes die Auflageflächen für den Beton bilden, müssen sie kompakt sein und eine relativ grosse Dicke aufweisen, damit sie die vom Gewicht des Betons erzeugten Druckkräfte aufnehmen können. Die Platten erfordern daher viel Material und sind entsprechend schwer. Die Herstellung von bleibenden Gerippen aus derartigen Platten würde daher wegen des grossen Materialbedarfs und wegen des durch das grosse Plattengewicht bedingten, hohen Arbeitsaufwandes sehr teuer.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein für den Bau von Werk- und Lagerhallen und andern Gebäuden geeignetes Gerippe zu schaffen, das in einfacher Weise aus einzelnen, leichten und nur wenig Platz beanspruchenden Bauelementen aufgebaut werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein netzartiges Gerippe für eine Wand oder Decke, das im wesentlichen aus einzelnen, einander berührenden, durch Verbindungselemente lösbar miteinander verbundenen Bauelementen zusammengesetzt ist.
Das Gerippe ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die letzteren Rahmen sind.
Nachfolgend werden anhand der beiliegenden Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung zeigt die Fig. 1 eine Draufsicht auf einen secheckigen Rahmen, die Fig. 2 eine Seitenansicht eines ebenen Rahmens, die Fig. 3 eine Seitenansicht eines zylindrisch gebogenen Rahmens, die Fig. 1 eine Seitenansicht eines kugelkalottenförmigen gewölbten Rahmens, die Fig. 5 in grösserem Masstab eine Draufsicht auf eine Verbindungsstelle von drei Rahmen.
die Fig. 6 einen Dreifach-Schwalbenschwanz, die Fig. 7 die Stirnansicht einer im Bau befindlichen Halle, deren Wand als tragendes Element ein erfindungsgemässes, netzartiges Gerippe aufweist, und die Fig. 8 eine Seitenansicht derselben Halle, aus der ersichtlich ist, dass auch die gewölbten Teile ein gleichartiges Gerippe aufweisen.
Der als Ganzes mit 1 bezeichnete Rahmen weist sechs gleich lange Seiten auf, die miteinander gleiche Winkel bilden. Er besteht vorzugsweise aus Aluminiumguss, kann jedoch auch aus irgend einem andern Material bestehen, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Aluminiumschaumguss oder einem Kunststoff, wobei das Material denjenigen Festigkeitsanforderungen genügen muss, die sich aus der nachfolgend beschriebenen Verwendung ergeben und die für das Aluminium ohne weiteres erfüllt sind. Jede Rahmenecke weist innen eine der Verstärkung dienende Verbreiterung 2 und aussen eine Schwalbenschwanznut 3 auf. Zum Verbinden der einzelnen Rahmen dienen Dreifach-Schwalbenschwänze 4, die, wie das aus der Fig. 6 ersichtlich ist, etwas konisch ausgebildet und am dickeren Ende mit einem Deckel 4a versehen sein können.
Damit sich die einzelnen Rahmen 1 alle in einer Ebene befinden, muss natürlich ihre Aussenfläche la senkrecht zur Rahmenebene stehen. Zur Sicherung gegen eine Verschiebung in Richtung senkrecht zur Rahmenebene kann man die Dreifach Schwalbenschwänze an dem dem Deckel 4a gegenüberliegenden Ende mit einem aufschraubbaren Deckel versehen.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Art der Gerippebildung für eine Wandkonstruktion, wie sie in der Fig. 7 mit 5 bezeichnet ist, besteht darin, dass sich die Einzelteile, also die Rahmen und die Dreifach-Schwalbenschwänze ohne grossen Aufwand herstellen, bequem auf den Bauplatz transportieren und dort ohne grosse Hilfsmittel miteinander verbinden lassen. Für die Randelemente und für diejenigen Elemente. die an Öffnungen angrenzen, können Spezialformen verwendet werden. Man kann jedoch auch hierfür die gleichen Rahmen wie für die übrige Konstruktion benützen, wenn man die nicht zu verwendenden Rahmenschenkel abschneidet.
Zur fertigen Gestaltung der Wand werden konventionelle Füll- und berzugsmaterialien verwendet, also zum Beispiel Eternit , Kunststoff aller Art, inkl. Schaumstoffplatten und Dichtungsfolien, Sperrholz, Formholz etc.
Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemässen Gerippes ergeben sich jedoch dann, wenn man es für die Herstellung eines gewölbten Deckengerippes, also eines zylindrischen oder eines kugelkalottenförmig gebogenen Gewölbes benützt; für diesen Fall verwendet man sechseckige Rahmen, die nicht eben, sondern je nach Bedarf in einer Richtung gebogen oder aber kugelkalottenförmig gewölbt sind, wie das aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist. Der mit 11 bezeichnete Rahmen ist in einer Richtung gebogen, seine Aussenfläche 1 la verläuft radial, so dass beim Zusammenfügen nicht ein ebenes, sondern ein zylindrisches Gerippe entsteht. Das Zusammenfügen der Einzelrahmen zu einem solchen Gerippe ist besonders einfach, wenn man mit den den Gewölbescheitel zu bilden bestimmten Rahmen beginnt und die ganze Länge des Gewölbegerippes bildet.
Dann hängt man beidseitig je eine Rahmenzeile an, hebt das entstehende Gebilde mittels eines Kranes oder einer andern Hebevorrichtung an und hängt solange weitere Rahmen an, bis das Gewölbegerippe fertig ist, wozu natürlich der Scheitel stets höher gehoben werden muss. Nach Fertigstellung senkt man das ganze Gerippe, das in der Zeichnung mit 12 bezeichnet ist, auf ein Fundament 13 oder einen Halterahmen 14 ab. Dies hat zur Folge, dass sich das ganze gewölbeartige Gerippe versteift, so dass keine Hilfsmittel zu seiner Sicherung benötigt werden. Das Gerippe lässt sich dann ebenfalls mit konventionellen Mitteln innen und aussen überziehen und derart zum fertigen Bauwerk ausgestalten.
Soll das Gewölbegerippe die Form einer Kugelkalotte aufweisen, so verwendet man kugelkalottenartig gewölbte Rah men, wie einer in der Fig. 4 dargestellt und mit 15 bezeichnet ist. Hier wird man beim Bau mit den zentralen Rahmen beginnen und dann ringsherum weitere Rahmen ansetzen, bis das Gerippe die fertige Grösse hat.
Es versteht sich von selbst, dass der Biegeradius der einzelnen Rahmen dem Gewölberadius entsprechen muss und dass es an sich nicht nötig ist, dass jeder einzelne Rahmen sechs gleich lange Schenkel und sechs gleich grosse Winkel haben muss; es kann irgendeine wabenähnliche Struktur verwendet werden.
Reticulated frameworks for wall and ceiling constructions are known: for centuries, timber frame structures have been constructed and the construction of cylindrical or spherically vaulted ceilings from trusses is also part of the standard knowledge of a wood expert. However, these known frameworks have, inter alia, the disadvantage, known per se, that very large individual parts are required for large areas, be it vaults or walls, which are manufactured in the carpentry shop, brought to the construction site with special vehicles and there with great effort, often in the open air, must be assembled.
Furthermore, a metallic framework is known which has prismatic components with a hexagonal front wall part and a hexagonal back wall part. In these components, the two wall parts are connected to one another by screwed struts. When building a wall or ceiling, these components are successively layered on top of one another and screwed together. These previously known components allow free-standing walls to be built without additional supports, but they take up a relatively large amount of space because of their prismatic shape. This has the disadvantage that they can either only be determined on the construction site or that they cause high transport costs.
Also known from a prior publication is a dome-shaped cladding which is used for the production of concrete vaults and which is constructed from hexagonal plates.
The latter are provided with sockets on one side at their six edges and can be detachably connected to one another by means of screws penetrating the sockets. During the construction of the vault, semi-solid, still malleable concrete is then applied to the casing so that a dome-shaped vault is created. After the concrete has hardened, the screws are loosened again and the hexagonal plates are removed.
The prior publication does not contain any indications that the formwork could be left standing after the concrete vault has been made or could even serve as a vault itself. Since the plates form the bearing surfaces for the concrete during the manufacture of the concrete vault, they must be compact and have a relatively large thickness so that they can absorb the compressive forces generated by the weight of the concrete. The plates therefore require a lot of material and are correspondingly heavy. The production of permanent frameworks from such panels would therefore be very expensive because of the large amount of material required and because of the high workload resulting from the large panel weight.
The invention is based on the object of creating a framework which is suitable for the construction of workshops and warehouses and other buildings and which can be constructed in a simple manner from individual, lightweight components that take up little space.
This object is achieved by a net-like framework for a wall or ceiling, which is essentially composed of individual components that are in contact with one another and releasably connected to one another by connecting elements.
According to the invention, the framework is characterized in that the latter are frames.
Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying drawings. In the drawing, FIG. 1 shows a plan view of a hexagonal frame, FIG. 2 shows a side view of a flat frame, FIG. 3 shows a side view of a cylindrically curved frame, FIG. 1 shows a side view of a spherical cap-shaped arched frame, FIG. 5 shows, on a larger scale, a plan view of a connection point between three frames.
6 shows a triple dovetail, FIG. 7 shows the front view of a hall under construction, the wall of which has a net-like framework according to the invention as a load-bearing element, and FIG. 8 shows a side view of the same hall, from which it can also be seen that the curved parts have a similar framework.
The frame designated as a whole by 1 has six sides of equal length which form equal angles with one another. It is preferably made of cast aluminum, but can also be made of any other material, for example glass fiber reinforced aluminum foam casting or a plastic, whereby the material must meet the strength requirements that result from the use described below and that are easily met for the aluminum. Each frame corner has an enlargement 2 serving for reinforcement on the inside and a dovetail groove 3 on the outside. To connect the individual frames, triple dovetails 4 are used which, as can be seen from FIG. 6, have a somewhat conical shape and can be provided with a cover 4a at the thicker end.
So that the individual frames 1 are all in one plane, their outer surface la must of course be perpendicular to the frame plane. To secure against displacement in the direction perpendicular to the plane of the frame, the triple dovetail can be provided with a screw-on cover at the end opposite the cover 4a.
A major advantage of this type of framework formation for a wall construction, as denoted by 5 in FIG. 7, is that the individual parts, i.e. the frames and the triple dovetails, can be easily transported to the construction site and easily can be connected to each other there without major tools. For the edge elements and for those elements. that border on openings, special shapes can be used. However, you can use the same frame as for the rest of the construction if you cut off the frame legs that are not to be used.
For the finished design of the wall, conventional filling and covering materials are used, for example Eternit, plastic of all kinds, including foam boards and sealing foils, plywood, molded wood, etc.
The essential advantages of the framework according to the invention arise, however, when it is used for the production of a vaulted ceiling framework, that is to say a cylindrical vault or a domed vault; For this case, hexagonal frames are used which are not flat, but instead are bent in one direction or else domed in the shape of a spherical cap, as can be seen from FIGS. 3 and 4, as required. The frame denoted by 11 is bent in one direction, its outer surface 11a extends radially, so that when it is assembled, a cylindrical frame rather than a flat structure arises. The joining of the individual frames to form such a framework is particularly easy if one begins with the frame intended to form the vault apex and forms the entire length of the vault framework.
Then you attach a row of frames on both sides, lift the resulting structure using a crane or other lifting device and attach further frames until the vaulted framework is finished, for which of course the apex must always be lifted higher. After completion, the entire framework, which is designated by 12 in the drawing, is lowered onto a foundation 13 or a holding frame 14. As a result, the entire vault-like framework stiffens, so that no tools are required to secure it. The framework can then also be covered inside and outside using conventional means and designed in this way to form the finished structure.
If the arch structure is to have the shape of a spherical cap, then a spherical cap-like arched frame is used, such as one shown in FIG. 4 and denoted by 15. Here you will start with the central frame during construction and then add further frames around it until the framework is the finished size.
It goes without saying that the bending radius of the individual frames must correspond to the arch radius and that it is not actually necessary that each individual frame must have six legs of equal length and six angles of equal size; any honeycomb-like structure can be used.