DE19831026B4 - Carrying rope construction - Google Patents
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Abstract
Tragende
Seilkonstruktion mit zumindest zwei zusammenwirkenden vorgespannten
Seilen (2, 4), bei welcher
zwischen den Seilen (2, 4) zumindest
ein sich im wesentlichen quer zu den Seilen erstreckendes Zug- oder
Druckelement (10) angeordnet ist, die Seile (2, 4) schräg oder konvex
oder konkav zueinander verlaufen,
äußere Lasten über das
Zug- oder Druckelement (10) auf die Seile (2, 4) übertragen
werden, wodurch eine Erhöhung der
Seilkraft um einen bestimmten Betrag in dem einen Seil (4) und eine
Verringerung der Seilkraft um einen entsprechenden Betrag in dem
anderen Seil (2) bewirkt wird, die Seile (2, 4) an zumindest einem
Auflager (8) voneinander beabstandet sind und mit zumindest einem
gemeinsamen Vorspannelement (14), das eine Vorspannkraft erzeugt
verbunden sind, wobei das Vorspannelement (14) zwischen den freien
Enden der Seile (2, 4) und dem Auflager (8) angeordnet ist, zumindest
ein Federelement zur Erzeugung der auf die Seile (2, 4) wirkenden
Vorspannkraft aufweist sowie...Carrying rope construction with at least two cooperating prestressed cables (2, 4), in which
at least one tension or compression element (10) extending substantially transversely to the cables is arranged between the cables (2, 4), the cables (2, 4) running obliquely or convexly or concavely to one another,
external loads are transmitted to the ropes (2, 4) via the pulling or pushing element (10), thereby increasing the rope force by a certain amount in the one rope (4) and reducing the rope force by a corresponding amount in the other Rope (2) is caused, the cables (2, 4) on at least one support (8) are spaced apart and with at least one common biasing member (14), which generates a biasing force generated, wherein the biasing member (14) between the free Ends of the cables (2, 4) and the support (8) is arranged, at least one spring element for generating the force acting on the cables (2, 4) biasing force and has ...
Description
Die Erfindung betrifft eine tragende Seilkonstruktion mit zumindest zwei zusammenwirkenden vorgespannten Seilen.The The invention relates to a load-bearing rope construction with at least two cooperating prestressed ropes.
Verschiedene Seiltragwerke sind in "Büttner, Hampe: Bauwerk Tragwerk Tragstruktur; S. 283–288" gezeigt; unter anderem eine tragende Seilkonstruktion mit zwei zusammenwirkenden Seilen. Dabei sind zwischen den Seilen im wesentlichen quer zu diesen sich erstreckende Druckelemente so angeordnet, daß sich die Seile abschnittsweise einander annähern. Äußere Lasten werden über die Druckelemente auf die Seile übertragen, wodurch bei diesem statischen System eine Erhöhung der Seilkraft um einen bestimmten Betrag in dem einen Seil und eine Verringerung der Seilkraft um einen bestimmten Betrag in dem anderen Seil bewirkt wird. Allerdings kann es bei diesen bekannten Seilkonstruktionen nicht verhindert werden, daß sich aufgrund äußerer Lasten Längenänderungen in den einzelnen Tragwerksteilen ergeben.Various Cable structures are in "Büttner, Hampe: Structure Structure Load-bearing structure; Pp. 283-288, "including a supporting one Rope construction with two interacting ropes. There are between the ropes substantially transverse to these extending pressure elements arranged so that The ropes approach each other in sections. External loads become over the pressure elements transferred to the ropes, whereby in this static system an increase in the cable force by one certain amount in the one rope and a reduction in the cable force by a certain amount in the other rope is effected. Indeed it can not be prevented in these known rope constructions be that due to external loads changes in length resulted in the individual structural parts.
Aus
der
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine tragende Seilkonstruktion zu schaffen, bei der eine Längenänderung von Vorspannelementen aufgrund äußerer Lasten, die auf die Seilkonstruktion wirken, auch dann unterbunden werden kann, wenn die Seile der Seilkonstruktion an zumindest einem Auflager voneinander beabstandet sind.It The object of the invention is to provide a load-bearing cable construction in the case of a change in length biasing elements due to external loads, which act on the rope construction, even then be prevented can, if the ropes of the rope construction on at least one support spaced apart from each other.
Die Aufgabe wird durch eine tragende Seilkonstruktion mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The Task is by a load-bearing rope construction with in the claim 1 specified characteristics solved. Advantageous embodiments result from the dependent claims.
Die tragende Seilkonstruktion gemäß der Erfindung umfaßt zumindest zwei zusammenwirkende vorgespannte Seile, wobei zwischen den Seilen zumindest ein sich im wesentlichen quer zu den Seilen erstreckendes Zug- oder Druckelement angeordnet ist. Vorteilhafterweise sind hier mehrere Zug- oder Druckelemente angeordnet, welche die beiden Seile miteinander verbinden. An diesen Zug- oder Druckelementen sind vorteilhafterweise die zu tragenden Elemente, insbesondere Fassaden- oder Dachelemente, derart befestigt, daß äußere Lasten, die durch diese Elemente verursacht werden oder auf diese wirken, auf die Zug- oder Druckelemente übertragen werden. Die Zug- oder Druckelemente übertragen dann die Kräfte, die quer. zu den Seilen wirken, auf die Seite. Die zwei zusammenwirkenden Seile verlaufen derart, daß sie sich zumindest abschnittsweise einander annähern oder voneinander entfernen. Das heißt, sie verlaufen schräg oder vorteilhafterweise konkav oder konvex zueinander. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die äußeren Lasten, die über die Zug- oder Druckelemente auf die Seile übertragen werden, eine Erhöhung der Seilkraft um einen bestimmten Betrag in dem einen Seil und eine Verringerung der Seilkraft um einen entsprechenden Betrag in dem anderen Seil bewirken. Dies geschieht dadurch, daß beide Seile vorgespannt sind und schräg bzw. gekrümmt aufeinander zu oder voneinander weg verlaufen. Die äußeren Lasten werden über die Zug- oder Druckelemente gleichmäßig in beide Seile eingeleitet. Dadurch, daß sich die Seile einander annähern bzw. voneinander entfernen, d.h. schräg bzw. gekrümmt zueinander verlaufen, wirkt eine Komponente der Seilkraft aufgrund der Vorspannung in dem einen Seil entgegengesetzt zu der über die Zug- oder Druckelemente eingeleiteten Kraft, während in dem anderen Seil eine entsprechende Komponente der Seilkraft in Richtung der über die Zug- oder Druckelemente eingeleiteten Kraft wirkt. Dies bewirkt, daß sich aufgrund der äußeren Last die Seilkraf in dem einen Seil erhöht, während sie sich in dem anderen Seil verringert. Die Seile sind mit zumindest einem gemeinsamen Vorspannelement verbunden, das die Vorspannkraft in den beiden Seilen erzeugt und in der Lage ist, Querkräfte aufzunehmen. Das Vorspannelement nimmt die Querkräfte derart auf, daß sie beispielsweise über eine Führung direkt auf ein Auflager oder ein anschließendes Seil übertragen werden. Auf diese Weise wird verhindert, daß ein Vorspannelement, das ein Federelement aufweist, welches keinerlei Querkräfte aufnehmen bzw. übertragen kann, bei Einwirkung einer äußeren Last auf die beiden Seile verdreht wird, so daß die Vorspannkraft wieder mit den beiden Seilkräften im Gleichgewicht ist. Dadurch, daß die Querkräfte über eine separate Führung übertragen werden, wirken auf das Vorspannelement nur noch diejenigen Komponenten der Seilkraft, die in Richtung der Wirkungslinie des Vorspannelementes bzw. der Vorspannkraft wirken. Da beide Seile mit einem gemeinsamen Vorspannelement verbunden sind und derart geführt werden, daß sich die Befestigungspunkte der beiden Seile nur parallel zueinander in Richtung der Vorspannkraft bewegen können, heben sich die Erhöhung der Seilkraft in dem einen Seil und die Verringerung der Seilkraft in dem anderen Seil in Richtung der Wirkungslinie der Vorspannkraft gegenseitig auf. Auf diese Weise wird der Einfluß einer äußeren Last auf das Vorspannelement kompensiert. Es kommt somit beim Einwirken einer äußeren Last auf die Seilkonstruktion nicht mehr zu einer Auslenkung des Vorspannelementes, die zu einer Längenänderung der Seile führen würde, da sich die Komponenten der Kraftänderungen der Seilkräfte in Richtung der Wirkungslinie der Vorspannkraft des Vorspannelementes gegenseitig aufheben. Somit bleibt der Befestigungspunkt bzw. die Befestigungsebene der beiden Seile auch bei Einwirkung einer äußeren Last in ihrer Lage unverändert.The load-bearing rope construction according to the invention comprises at least two cooperating prestressed ropes, wherein between the ropes at least one tension or compression element extending substantially transversely to the ropes is arranged. Advantageously, several tensile or compressive elements are arranged here, which connect the two cables together. At these tension or compression elements are advantageously the elements to be supported, in particular facade or roof elements, fixed in such a way that external loads caused by or acting on these elements are transmitted to the tensile or compressive elements. The tensile or compressive elements then transmit the forces across. to the ropes, to the side. The two cooperating cables extend in such a way that they at least partially approach each other or move away from each other. That is, they are oblique or advantageously concave or convex to each other. By this arrangement it is achieved that the external loads which are transmitted via the tension or compression elements on the ropes, causing an increase in the cable force by a certain amount in the one rope and a reduction of the cable force by a corresponding amount in the other rope , This happens because both cables are biased and run obliquely or curved toward or away from each other. The external loads are introduced via the tension or pressure elements evenly in both ropes. Characterized in that the cables approach each other or remove each other, ie obliquely or curved to each other, a component of the cable force acts due to the bias in the one cable opposite to the introduced via the tensile or compressive force, while in the other rope a corresponding component of the cable force acts in the direction of the force introduced via the tension or pressure elements. This causes the amount of rope in one rope to increase as it reduces in the other rope due to the external load. The cables are connected to at least one common biasing element which generates the biasing force in the two cables and is capable of absorbing lateral forces. The biasing member receives the transverse forces such that they are transmitted, for example via a guide directly to a support or a subsequent rope. In this way it is prevented that a biasing member having a spring element which can absorb any lateral forces or transmitted, is rotated upon the application of an external load on the two ropes, so that the biasing force is again in equilibrium with the two rope forces. The fact that the transverse forces are transmitted via a separate guide, acting on the biasing member only those components of the cable force acting in the direction of the line of action of the biasing member or the biasing force. Since both cables are connected to a common biasing member and guided so that the attachment points of the two cables can move only parallel to each other in the direction of the biasing force, the increase of the cable force in the one rope and the reduction of the cable force in the other rope lift in the direction of the line of action of the biasing force on each other. In this way, the influence of an external load on the biasing element is compensated. It thus comes when acting on an external load on the cable construction no longer to a deflection of the biasing element, which would lead to a change in length of the cables, since the components of the force changes of the cable forces cancel each other in the direction of the line of action of the biasing force of the biasing member. Thus, the attachment point or the mounting plane of the two cables remains unchanged even when exposed to an external load in their position.
Dabei sind zwei zusammenwirkende Seile an zumindest einem Auflager voneinander beabstandet. Diese Anordnung ist dann gegeben, wenn die beiden Seile sich in ihrem Verlauf aneinander annähern oder kreuzen. So können die beiden Seile beispielsweise konkav zueinander verlaufen oder sich ausgehend von dem Auflager erst aneinander annähern, dann kreuzen und anschließend wieder voneinander entfernen. Dabei wird der genaue Verlauf der beiden Seile zueinander durch die zwischen ihnen angeordneten Zug- oder Druckelemente vorgegeben bzw. fixiert.there are two interacting ropes on at least one support from each other spaced. This arrangement is given when the two ropes approach each other or intersect in their course. So can the two ropes, for example, concave to each other or outgoing from the support first approach each other, then cross and then again remove each other. This is the exact course of the two Ropes to each other through the arranged between them train or Defined or fixed pressure elements.
Das Vorspannelement ist dabei zwischen freien Enden der Seile und einem Auflager der Seilkonstruktion angeordnet. Dies ermöglicht eine einfache Befestigung des Vorspannelementes an einem tragenden Bauteil, so daß leicht eine zuverlässige parallele Führung der Befestigungspunkte der beiden Seile an dem Vorspannelement geschaffen und Querkräfte sicher auf das tragende Bauteil übertragen werden können. Weiterhin kann das Vorspannelement beispielsweise in eine Ausnehmung in einer Wand oder einem anderen tragenden Bauteil integriert werden, so daß es den optischen Eindruck der Seilkonstruktion nicht stört, was insbesondere bei Glasfassaden wünschenswert sein kann.The Biasing element is between free ends of the ropes and a Supports of the rope construction arranged. This allows a simple attachment of the biasing element to a load-bearing component, so easy a reliable parallel guide created the attachment points of the two cables to the biasing member and lateral forces safely transferred to the load-bearing component can be. Furthermore, the biasing element, for example, in a recess be integrated in a wall or other supporting component, so that it the optical impression of the rope construction does not bother what especially desirable for glass facades can be.
Durch das Federelement, beispielsweise durch eine Schraubenfeder, eine Tellerfeder oder ein Tellerfederpaket, kann sehr einfach die erforderliche Vorspannkraft auf die Seile aufgebracht werden, und es können Längenänderungen der Seile, beispielsweise aufgrund von thermischer Ausdehnung, durch das Vorspannelement kompensiert werden. Weiterhin sind derartige Federelemente sehr kostengünstig zu fertigen, wodurch sich die Herstellungskosten des Vorspannelementes verringern.By the spring element, for example by a coil spring, a Disc spring or a disc spring package, can easily the required preload force can be applied to the ropes, and there may be changes in length of the ropes, for example due to thermal expansion, compensated by the biasing element become. Furthermore, such spring elements are very inexpensive too finished, resulting in the manufacturing cost of the biasing element reduce.
Vorteilhafterweise sind zwei zusammenwirkende Seile symmetrisch zueinander angeordnet, so daß die Wirkungslinien der Seilkräfte symmetrisch zur Wirkungslinie der Vorspannkraft verlaufen. Auf diese Weise kann leicht sichergestellt werden, daß die Änderungen der Seilkraft in Richtung der Wirkungslinie der Vorspannkraft beim Einleiten einer äußeren Kraft gleich groß sind, so daß sie sich gegenseitig aufheben.advantageously, two interacting ropes are arranged symmetrically to each other, So that the Effect lines of the rope forces symmetrical to the line of action of the biasing force. To this Way can be easily ensured that the changes in the cable force in Direction of the line of action of the preload force when introducing an external force are the same size, so that you cancel each other out.
Weiter bevorzugt kreuzen sich zwei zusammenwirkende Seile vorzugsweise zumindest in der Nähe eines Auflagers der Seilkonstruktion. So wird der Abstand der beiden Seile nicht zu groß, obwohl die beiden Seile sich einander annähernd oder voneinander entfernend verlaufen. Auf diese Weise kann eine kompakte Bauform der gesamten Seilkonstruktion beibehalten werden.Further Preferably, two cooperating ropes preferably intersect at least nearby a support of the rope construction. So the distance between the two Ropes are not too big, although the two ropes are approaching each other or from each other run. In this way, a compact design of the entire Rope construction to be maintained.
Zwei zusammenwirkende Seile treffen vorzugsweise zumindest an einem Auflager der Seilkonstruktion in einem Punkt zusammen. Dies ermöglicht eine kompakte Ausgestaltung des Auflagers bzw. eines eventuell an diesem vorgesehenen Vorspannelementes. Ferner reduziert sich die Zahl der einzelnen Befestigungspunkte für die einzelnen Seile.Two cooperating ropes preferably strike at least one support the rope construction in one point together. This allows a compact design of the support or possibly on this provided biasing element. It also reduces the number of individual attachment points for the individual ropes.
Vorteilhafterweise werden an dem Auflager, an dem die Seile beabstandet voneinander sind, die Seilkräfte über ein Hebelsystem auf das gemeinsame Vorspannelement übertragen. So ist es möglich, die beiden Seile an dem Auflager auch weiter voneinander zu beabstanden und trotzdem eine sichere parallele Führung der Angriffspunkte der beiden Seile zu gewährleisten, so daß sich die Änderungen der Seilkräfte aufgrund einer größeren Last gegenseitig aufheben.advantageously, be on the support at which the ropes are spaced from each other are, the rope forces over one Transfer lever system to the common biasing member. So it is possible the two ropes on the support also further apart from each other and still a secure parallel guidance of the attack points of the to ensure both ropes so that The changes the rope forces due to a larger load cancel each other out.
Vorzugsweise trägt die Seilkonstruktion Fassadenelemente, die an den Zug- oder Druckelementen befestigt sind. Die erfindungsgemäße Seilkonstruktion eignet sich insbesondere für Fassaden- oder Dachkonstruktionen, da hier äußere Lasten möglichst ohne Verformung der Konstruktion aufgenommen werden sollen. Gerade im Bereich von Glasfassaden werden häufig Seilkonstruktionen bevorzugt, da sie wesentlich filigraner wirken als eine Tragkonstruktion aus festen Pfosten und Riegeln.Preferably wears the Rope construction Facade elements attached to the tension or compression elements are attached. The rope construction according to the invention is suitable especially for Façade or roof structures, as external loads as possible should be included without deformation of the construction. Just In the field of glass facades rope constructions are often preferred because they seem much filigree than a support structure made of solid Posts and bars.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen tragenden Seilkonstruktion unter Bezugnahme zu beiliegenden Figuren beschrieben. In diesen zeigt:following Be exemplary embodiments of supporting the invention Cable construction described with reference to accompanying figures. In these shows:
- 22
- Seilrope
- 44
- Seilrope
- 66
- AuflagerIn stock
- 88th
- AuflagerIn stock
- 1010
- Druckstabpressure bar
- 1212
- PunktPoint
- 1414
- Vorspannelementbiasing member
- 1515
- Vorspannelementbiasing member
- 1616
- PunktPoint
- 1818
- Befestigungspunktattachment point
- 2020
- Kreuzungspunktintersection
- 2222
- Kreuzungspunktintersection
- 2424
- Befestigungspunktattachment point
- 2626
- Befestigungspunktattachment point
- 2828
- PunktPoint
- 3030
- Seilrope
- 3232
- Seilrope
- 3434
- tragendes Bauteilsupporting component
- 3636
- Öseeyelet
- 3838
- Öseeyelet
- 4040
- Zugstangepull bar
- 4242
- Hülseshell
- 4444
- Längsachselongitudinal axis
- 4646
- Federfeather
- 4848
- Schraubescrew
- 5050
- Absatzparagraph
- 5252
- Absatzparagraph
- 5454
- Fassadenelementfacade element
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- Öseeyelet
- 5858
- Öseeyelet
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