DE1023576B

DE1023576B - Zu Daechern oder Waenden zusammenfuegbarer Flaechenbauteil

Info

Publication number: DE1023576B
Application number: DEM23258A
Authority: DE
Inventors: Jacques Jean Emile Mesnager
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-05-29
Filing date: 1954-05-29
Publication date: 1958-01-30
Also published as: GB728209A; FR65936E; FR1066685A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen zu Dächern oder Wänden zusammenfügbaren Flächenbauteil. Zur Herstellung von bekannten Dächern wurden hauptsächlich zwei \^rerschiedene Arten von Bauteilen verwendet, und zwar zunächst die eigentlichen Dachabdeckungen, die den Durchtritt von Wasser und bisweilen von Luft verhindern sollen. Solche Dachabdeckungen sind beispielsweise Ziegel, Sdhieferplatten, ebene oder gebogene oder gewellte Blech- oder Asbestzementplatten od. dgl.

Ferner wurden als Bauteile Binder oder Gerüste verwendet, die zum Tragen der eigentlichen Dachabdeckungen dienen. Jeder Binder bestand seinerseits wie jeder zusammengesetzte Balken aus zwei Gurten, von denen der eine unter Einwirkung der sich aus dem Eigengewicht und der Belastung ergebenden Biegekräfte derart auf Druck und der andere auf Zug beansprucht wird, daß ein dem ßiegemoment widerstehendes Moment entsteht, und aus einem oder mehreren Fachwerken, die die Gurte untereinander verbinden und sich der Scherkraft infolge des Eigengewichtes und der Belastung entgegenstellen.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Flächenbauteil, der durch zwei annähernd parallel verlaufende, den Bauteil auf zwei Seiten begrenzende Gurte und eine diese Gurte verbindende, quer zur Längsrichtung der Gurte gefaltete oder gewellte Platte gebildet ist.

Ein solcher Bauteil bietet den Vorteil, daß er wasserundurchlässig ist, also wirklich deckt, und daß er Biegemomente aufnehmen kann, also beim Abstützen der beiden Enden dhne Gerüst und ohne Binder selbst trägt. Er besteht somit aus einem mit seinen Enden auf zwei weit voneinander entfernten Stützen ruhenden Dachteil und wirkt dabei selbst als Dachbalken mit großer Spannweite, wobei die eigentliche Abdeckung aus Wellblech, gewellten zementgebundenen Faserplatten, bewehrtem Wellglas oder gewellten Kunststoffplatten wesentlich zur Verstärkung des auf diese Weise gebildeten Flächenbauteiles beiträgt.

Ein Bauteil dieser Art kann auch als eine dem Wind ausgesetzte Mauer oder Wand dienen. Er kann lotrecht stehen und stützt sich dann mit seinem einen Ende beispielsweise auf den Boden und mit dem anderen Ende an einen waagerechten Balken. Er kann auch waagerecht liegen und sich dann mit seinen Enden auf parallel verlaufende lotrechte oder schräg liegende Balken stützen.

Ein solcher Bauteil kann ferner als Klapptür dienen, wie sie beispielsweise bei Schuppen oder Hallen verwendet wird und bei der jeder Türflügel aus mehreren gelenkig miteinander verbundenen Tafeln besteht.

Solche Bauteile können auch zur Herstellung eines beweglichen Dachteiles dienen.

Abgesehen von der genannten Verwendung der Zu Dächern oder Wänden
zusammenfügbarer Flächenbauteil

Anmelder:
ίο Jacques Jean Emile Mesnager, Paris

Vertreter: Dr. phil. A. Mentzel, Patentanwalt,
Refrath bei Köln, Frankenforst 137

Jacques Jean Emile Mesnager, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

Bauteile für vollständige Dächer, Mauern, Türen od. dgl. können diese gemäß der Erfindung auch für Teile von Dächern, Mauern und Türen verwendet werden. Die Besonderheiten der Erfindung werden nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Flugzeughalle, deren Dach aus den erfindungsgemäßen Bauteilen zusammengefügt ist, in schaubildlicher Darstellung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Halle nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3 in größerem Maßstab,

Fig, 5 und 6 Einzelheiten aus Fig. 4 in größerem Maßstab,

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII und VIF-VIF in Fig. 4,

Fig. 8 eine Draufsicht auf die die Gurte verbindenden, waagerechten Ouerstäbe,

Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 8,

Fig. 10 eine Ansicht der Rückseite der in Fig. 1 dargestellten Halle und

Fig. 11 bis 13 aus den erfindungsgemäßen Bauteilen zusammengefügte lotrechte Mauern oder Wände.

Als ein Ausführungsbeispiel ist eine Flugzeughalle mit Gewölbe, zwei Werkstätten an deren Seiten und einer Werkstatt auf ihrer Rückseite gewählt worden.

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Das Gewölbe der Halle besteht im wesentlichen aus mehreren parallel verlaufenden, prismatischen Bögen 11 von großer Spannweite und geringem Gewicht, von denen jeder einen Teil des Hallendaches bildet. Die Enden der Bögen ruhen auf zwei parallel verlaufenden Wänden 12 (Fig. 3). Die Vorderseite der Halle ist durch eine aus Tafeln bestehende Schiebetür 10 geschlossen. Die Rückseite der Halle ist durch eine lotrechte Wand 10 a aus Wellblech verschlossen. Jeder der einen Teil des Daches bildenden, regendichten Bögen 11 besteht aus drei Längsgurten, nämlich dem Obergut 13 und den beiden Untergurten 14, 15. Der Obergurt 13 ist aus zwei aneinanderliegenden Leisten 13 a, 13 b (Fig. 5) gebildet, die durch Schrauben-

durch Schraubenbolzen an Winkelstäben 26 befestigt sind, die mit der Unterseite der Untergurte 14, 15 verschweißt sind.

Da der Raum unter dem Bogen 11 bereits durch die beiden Oberseiten des Prismas gedeckt ist, die durch die Blechtafeln 16 gebildet sind, hat die dritte Seite des Prismas, d. h. die Unterseite, welche von den Untergurten 14, 15 begrenzt ist, keine Bedeckung und wird nur durch die Stäbe 19 gebildet.

Wenn auch die Schrägstäbe 19 zum Aufrichten des prismatischen Bogens 11 notwendig sind, so können sie doch nach der .Montage durch rechtwinkelig zu den Untergurten 14, 15 verlaufende Stäbe ersetzt werden. Nach der Aufstellung mehrerer benachbarter

bolzen 23 miteinander verbunden sind. Zur Abdich- 15 Bögen 11, die sich entweder unmittelbar berühren tung dient eine Schweißnaht 24. Die Leisten 13 a, 13/' oder durch zylindrisch geformte Welltafeln 20 miteinander verbunden sind, können die Ouerstäbe sogar ganz beseitigt werden.

Wenn die Bögen 11 sich seitlich berühren, besitzen

und 4), die schräg nach unten bzw. nach ob:'ii zu dem jeweiligen Ober- bzw. Untergurt gerichtet sind. Die Wellblechtafeln 16 sind mit den Flanschen 17 und 22

13 b und mit der Oberseite der schrägen Flansche 22 der Untergurte 14, 15 verschweißt (Fig. 5 und 6). Geometrisch gesehen, liegt jeder der gebogenen

sind durch eine ununterbrochene Reihe von Wellblechtafeln 16, deren Wellen 18 rechtwinkelig zu den
Gurten verlaufen, mit den L^Tntergurten 14, 15 verbunden. Zu diesem Zweck tragen die Leisten 13 a, 13 h ₂₀ je zwei Bögen einen gemeinsamen Untergurt 14 oder und die Untergurte 14,15 Flansche 17 bzw. 22 (Fig. 5 15. Das Dach besteht dann ausschließlich aus aneinandergereihten Bögen. Wenn die Bögen 11 durch je eine Wellblechtafel 20 miteinander verbunden sind, so können die Wellblechtafeln 20 in gleicher Weise verschweißt. Die Ränder der Tafeln 16 sind mit der 25 ausgebildet sein wie die Tafeln 16 der Bögen 11. Man Unterseite der schrägen Flansche 17 der Leisten 13 σ, erzielt dadurch eine ununterbrochene Dachdeckung

unter den Obergurten und zwischen den Untergurten. Die Wellen 21 der Tafeln 20 verlaufen rechtwinkelig zu den Bögen. Diese Tafeln 20 dienen somit gewisser-

Untergurte 14, 15 in einer Ebene, die parallel zu der ₃₀ maßen als Verstrebungen. Sie sind druck- und zugfest Ebene des entsprechenden Obergurtes 13 verläuft, und bei Einwirkung von rechtwinkelig zu den Bögen verist homozentrisch zum Obergurt in einem Verhältnis laufenden Kräften, und sie sind auch in der Lage, den der Radien, das etwas kleiner als 1 ist. Jeder Unter- Scherkräften zu widerstehen.

gurt begrenzt also die kleine Endfläche eines Kegel- Die Tafeln 20 sind mit den Oberseiten von Flachstumpfteiles, dessen große Endfläche durch den Ober- 35 stäben 25 (Fig. 6) verschweißt, die selbst durch gurt begrenzt ist. Die Blechtafeln 16 bilden dabei die Schweißen mit den waagerechten Flanschen der Seitenwand des Kegelstumpfteiles. Die schrägen Untergurte 14 oder 15 verbunden sind. Flansche 17 und 22, mit denen die Blechtafeln 16 ver- Das auf diese Weise hergestellte Dach der Halle

schweißt sind, verlaufen in Richtung der Kegel- besteht aus einer Reihenfolge kegelstumpfförmiger stumpffläche. Die Wellen 18 der Tafeln 16 haben an- 40 und zylindrischer Teile, die mit ihren Enden aufnähernd die Richtung der Mantellinien des Kegel- liegen. Jeder kegelstumpfförmige Teil bildet einen stumpfes. Anstatt der Kegelstumpffläche kann auch Teilbogen, der aus zwei gebogenen Obergurtleisten eine schräge Zylinderfläche gebildet werden, wobei die 13 a, 13 b und den Untergurten 14, 15 und zwei als Radien der Untergurte 14, 15 gleich den Radien der Stege dienenden Wellblechtafeln 16 besteht, deren Obergurte 13 a, 13 b sind. Es ist auch nicht unbedingt 45 Wellen 18 rechtwinkelig zu den Stäben verlaufen, erforderlich, den gebogenen Untergurten und Ober- Jeder zylindrische Teil bildet einen Deckbogen mit

den gebogenen Untergurten 14, 15 zweier benachbarter Einzelbogen, die durch Welltafeln 20 miteinander verbunden sind, deren Wellen 21 rechtwinkelig zu den LTntergurten verlaufen.

Kleine Blechscheiben 27 (Fig. 5) und 28 (Fig. 6) sind an den Enden der Welltafeln 16 und an den Untergurten 14, 15 durch Schweißen befestigt, wodurch das Dach wasserdicht gemacht und auch jede

gurten eine kreisbogenförmige Gestalt zu geben. Sie können beispielsweise elliptisch oder parabelförniig gebogen sein oder ein: andere gebogene oder gewölbte Gestalt aufweisen.

Auf diese Weise bilden die aus den Leisten 13«, 13b zusammengesetzten Obergurte 13 sowie die Untergurte 14, 15 und die damit verschweißten Blechtafeln 16 mit den rechtwinkelig zu den Gurten verlaufenden

Wellen einen Bogen von großer Spannweite, in dem 55 Formveränderung der Wellen verhindert wird. Zum

die Leisten 13 a, 13 b und die L^Tntergurte 14. 15 den Druck- und Zugbelastungen widerstehen, wogegen die Wellblechtafeln 16 die Stege des Bogens bilden, indem den Scherkräften sowie den ßiegung>kräften

gleichen Zweck werden ähnliche Scheiben 30 an den Enden der Welltafeln 20 und an den Flachstäben 25 durch Schweißen befestigt.

Eine Asbestschicht 29 ist an der Unterseite der

widerstehen, die sich beispielsweise aus einer Schnee- 60 Welltafeln 16 und 20 zur besseren Wärmeisolierung

last und aus dem Eigengewicht des Daches oder aus dem Winddruck ergeben, wenn dieser in Richtung der Wellen streicht. Die Vereinigung der beiden Einzelbogen durch Verbindung mit den Obergurtleisten 13 a. 13 δ ergibt den prismatischen Bogen 11.

Um das Aufrichten der Bögen zu erleichtern und eine bessere Verstrebung rechtwinkelig zu den Ebenen der Einzelbogen zu erzielen, werden die Untergurte 14, 15 miteinander durch Schrägstäbe 19 verbunden.

der Dachbedeckung befestigt.

Das Dach aus den Flächenbauteilen gemäß der Erfindung hat ein überraschend geringes Gewicht. Für eine Halle, deren Bögen 11 eine Spannweite von 54 m und eine Höhe von 10 m haben, wozu noch die Höhe von 3 m der Seitenwände 12 gerechnet werden muß, bestehen die Leisten 13 a, 13/' der Obergurte aus Blech mit einer Stärke von 5 mm. Die LTntergurte 14, 15 bestehen aus Blech mit einer Stärke von 3 mm. Der

Aus den Fig. 8 und 9 ist zu ersehen, daß diese Stäbe 70 Abstand zwischen den Untergurten beträgt annähernd

4,20 m. Die Länge der Wellblechtafeln 16 und 20 in Richtung der Wellen beträgt 2,50 m, und diese Tafeln haben nur eine Stärke von 1 mm. Die Schrägstäbe 19 und die Winkelstäbe 26 haben eine Stärke von 2 mm. Die Scheiben 27, 28, 30 haben eine Stärke von 1 mm.

Die beschriebene Bauweise ist besonders vorteilhaft zur Herstellung von Dächern mit großer Spannweite, die zwischen 20 m und 200 m schwanken kann. Sie kann natürlich auch bei kleineren Spannweiten von 5 bis 20 m Anwendung finden. Für diese kleinen Spannweiten benutzt man vorzugsweise gerade Teile.

Die Werkstätten auf den Seiten und auf der Rückseite der Halle haben ähnliche Dächer, die sich nur dadurch unterscheiden, daß die prismatischen Teile des Daches nicht gewölbt, sondern gerade sind, wie dies aus Fig. 1, 2 und 10 zu ersehen ist. Diese geraden Teile haben eine Spannweite von 9,40 m. Jeder gerade Dachbinder 41 besteht aus drei Längsgurten, und zwar dem Obergurt 43 und den Untergurten 44, 45. Der Obergurt besteht ebenfalls aus zwei der Länge nach durch Schraubenbolzen oder durch Schweißnähte miteinander verbundenen Leisten 43 a, 43 b, die ferner mit den Untergurten durch Wellblechtafeln 46 verbunden sind, deren Wellen 48 rechtwinkelig zu den Ober- und Untergurten verlaufen. Weitere Blechtafeln 50 sind zwischen den prismatischen Dachteilen vorgesehen, und deren Wellen 51 verlaufen ebenfalls rechtwinkelig zu der Richtung der Gurte. Schrägstäbe, die in ähnlicher Weise wie die Stäbe 19 der Bögen 11 angeordnet sind, können die Untergurte 44, 45 miteinander verbinden. Sie sind notwendig, wenn mehrere Dachbinder 41 in unmittelbarer Reihenfolge oder mit zwischengeschalteten Blechtafeln aneinandergereiht werden.

Die Schrägstäbe sind mit den Untergurten 44, 45 in der für die Bögen 11 beschriebenen Weise verbunden.

Der dreieckige Querschnitt der geraden Dachbinder 41 ist der gleiche wie der Querschnitt der Bögen 11. Die geraden Dachbinder, welche die seitlichen Werkstätten decken, befinden sich in der Verlängerung der Bögen 11 (Fig. 2), und die entsprechenden Teile der Bögen 11 und der Dachbinder 41, d. h. die Obergurte

13 und 43, die Untergurte 14 und 44 sowie die Untergurte 15 und 45 sind miteinander verbunden. Ferner ist ein dreieckiger Rahmen 58 an den miteinander zu verbindenden Enden der Bögen 11 und der Dachbinder 41 angeordnet.

Die Endteile der Bögen 11 in der Nähe der Verbindungsstelle mit den geraden Dachbindern 41 sind nicht mit Wellblechtafeln, sondern mit zwei Platten 59 aus bewehrtem Glas abgedeckt (Fig. 3). Zur Versteifung dieser Endteile der Bögen 11 ist der Obergurt 13 in der üblichen Weise mit den Untergurten

14 und 15 durch Stäbe 60 verbunden, die sich über die Glastafeln erstrecken.

Anstatt auf den beiden Seiten der Bögen 11 und der Dachbinder 41 Wellblechtafeln 16, 46 vorzusehen, kann nur eine Seite in dieser Weise eingedeckt sein, beispielsweise die Seite zwischen der Obergurtleiste 13 a oder 43 α und dem Untergurt 14 oder 44, wogegen auf der anderen Seite Ober- und Untergurt durch Querstäbe verbunden sein können, die zum Tragen von durchscheinenden Tafeln dienen können. In diesem Fall ist dann die lichtdurchlässige Seite etwas steiler als die andere, woraus sich ein sägezahnartiges Gesamtdach ergibt. Die aus Wellblechtafeln bestehende Seite bildet auch hier wieder einen Träger der beschriebenen Art von großer Spannweite.

Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, ein Dach mit mehreren öffnungsfähigen Dachteilen der beschriebenen Art herzustellen. Die Schrägseiten der geraden Dachteile sind dann gelenkig miteinander verbunden.

Bei Dächern aus erfindungsgemäß ausgebildeten Flächenbauteilen entstehen in den Stegen der geraden oder gewölbten Dachteile nur geringe Scherkräfte von 3 bis 4 kg/mm² für Wellblechtafeln mit einer Wandstärke von 1 bis 2 mm, selbst bei geraden Dachbindern mit einer Spannweite von 40 bis 45 m oder bei gewölbten Dachteilen mit einer Spannweite von 100 bis 200 m.

Die örtlichen Biegekräfte ergeben in den Blechtafeln Beanspruchungen von 6 bis 7 kg/mm² bei Tafeln mit einer Länge von 2,50 bis 5 m und einer Wandstärke von 1 mm.

Es hat sich als praktisch erwiesen, die Gurte in allen Fällen aus einem Blech mit 3 bis 5 mm Wandstärke herzustellen.

Nachfolgend wird die Anwendung der erfindungsgemäßen Bauteile zur Herstellung von Mauern und Wänden für Hallen, Schuppen und sonstige Bauwerke vom großen Abmessungen beschrieben.

Drei bevorzugte Ausführungsarten der Mauern oder Wände sind schaubildlich in den Fig. 11, 12 und 13 dargestellt.

Bei der ersten Ausführung hat die Mauer oder Wand in Draufsicht die Gestalt einer gebrochenen Linie. An jeder Ecke ist ein Ständer M vorgesehen, der aus Profilblech besteht. Zwei benachbarte Ständer sind durch eine gerade Wand miteinander verbunden, die aus dünnem Wellblech besteht und den Steg eines erfindungsgemäßen Bauteiles bildet, wobei die Ständer die Gurte bilden. Die dadurch hergestellte zickzackförmige Gesamtwand verhält sich wie ein Träger, dessen Höhe dem Abstand zwischen den lotrechten parallelen Ebenen entspricht, in denen die vorderen und die hinteren Ständer liegen.

Bei einer anderen Ausführung bilden die Gurte keine Ständer, sondern sind waagerecht angeordnet und durch dünne Wellblechstege miteinander verbunden. Die waagerechten Gurte stützen sich dabei mit den Enden auf Säulen oder Mauern, und die Stützpunkte auf den Säulen oder den Mauern liegen an den Ecken einer gebrochenen Linie.

Mit beiden Ausführungen ist es möglich, Mauern oder Wände von großer Festigkeit und großer Höhe aus dünnem Blech, beispielsweise von weniger als 1 mm Stärke, zu bauen. Es genügt hierzu, daß die parallel zueinander verlaufenden Ebenen, in denen die vorderen und hinteren Gurte liegen, einen genügend großen Abstand besitzen.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 sind die Tafeln 71, 73 und 72, 74, die sich jeweils in zwei parallel zueinander verlaufenden Ebenen A-A' und B-B' befinden, durch zu diesen Ebenen schräg verlaufende Tafeln 75, 76, 77 miteinander verbunden.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 sind die nacheinauderfolgenden Tafeln 80, 81, 82, 83 faltenbalgartig miteiander verbunden.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 13 sind die in einer Ebene C-C liegenden Tafeln 91, 92, 93 paarweise durch zwei Tafeln 94, 95 und 96, 97 miteinander verbunden, die jeweils winkelartig verlaufen.

Ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen, kann man natürlich auch sonstige Anordnungen treffen.

Claims

Patentansprüche:

1. Zu Dächern oder Wänden zusammenfügbarer Flächenbauteil, gekennzeichnet durch zwei annähernd parallel verlaufende, den Bauteil auf zwei

Seiten begrenzende Gurte (13, 14, 15) und eine diese Gurte verbindende, quer zur Längsrichtung der Gurte gefaltete oder gewellte Platte (16).

2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gefaltete oder gewellte Platte (16) durch den Scherkräften entgegenwirkende Ouerstäbe (19) oder ein Fachwerk verstärkt ist.

3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gefaltete oder gewellte Platte (16) aus durchsichtigem Material besteht

oder teilweise durch eine durchsichtige, flächige Platte (59) ersetzt ist.

in Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 701 099, 812 360; britische Patentschrift Nr. 504 146.

Entgegengehaltene ältere Rechte: Deutsches Patent Nr. 925 858.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen