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Fachwerkskonstruktion für künstliche Böden Die Erfindung betrifft
eine künstliche Bodenfachwerkskonstrtlktion, insbesondere ein Fachwerk einer Konstruktion,
die eine wirksame dreidimensionale Ausnutzung eines Raums ermöglicht.
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Die zweidimensionale Ausnutzung eines Raums in einem städtischen Bereich
ergibt eine räumliche Überfüllung und zusätzlich eine Verschlechterung der umgebenden
sanitären Venhältnisse, etwa der Aufforstung, des Sonnenscheins und der Belüftung.
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Unter den obigen Umständen sind seit kurzem verschiedene Programme
für eine dreidimensionale Ausnutzung des städtischen Bereichs
im
Gange. Als Ergebnis wurde ein künstliches-Gelände geschaffen, das einen gegebenen
Bereich-mit einer großräumigen Sonstruktion bedeckt. Hierdurch wird eine dreidimensionale
Raumkonstruktion geschaffen, die eine dreidimensionale Ausnutzung eines Raums ermöglicht.
Jedoch besteht ein bisher bekanntes künstliches Gelände für gewöhnlich aus einer
eingeschlossenen Raumkonstruktion aus verstärktem Beton oder mit Stahl verstärktem
Beton. Daher ist der an der Unterseite ihres Bodens gelegene Raum dunkel und feucht
und kann nur als Parkbereich verwendet werden. Zusätzlich hat ein herkömmliches
künstlichesiGelänae Nachteile dadurch, daß es eine geringe Produktivität hat, da
es viele Baustellenarbeiten einschließlich Verstärkungsanordnung, Betonieren an
der Baustelle usw., erfordert, eine geringe Anpassungsfähigkeit etwa für einen Ausbau
oder eine Erweiterung hat und zum Zerstören der Natur neigt.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung von künstlichen
Bodenfachwerkskonstruktionen, die leicht und ntzlich für ein wirkung-svolles Ausnutzen
des Geländes bei einer vorhandenen Stadt sind und sich für ein dreidimensionales
Ausnutzen des städtischen Bereichs eignen.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung von
künstlichen Bodenfachwerkskonstruktionen, die eine große Menge von billigem künstlichen
Gelände bilden können, das mit den städtischen Einrichtungen versehen ist und das
die Umgebungsverbesserung des Wohnraums sowie die Lösung der Wohnungsbescharfungsprobleme
beschleunigt durch Erhalten der Aufforstung, des Sonnenscheins und der Belüftung
im städtischen Bereich.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung von
künstlichen Bodenfachwerkskonstruktionen, die in einem kurzen Zeitabschnitt aus
genormten Bestandteilen hergestellt und für vielfache Zwecke verwendet werden können.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung von
künstlichen Bodenfachwerkskonstruktionen, die auf flachem
oder geneigtem
Gelände oder auf dem Wasser gebaut werden können, während sie die Zerstörung der
Natur auf ein Minimum bringen.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung von
künstlichen Bodenfachwerkskonstruktionen, die eine Gitterkonstruktion mit einem
großen axialen Kraftverhältnis sind und die eine Anpassungsfähigkeit haben, so daß
sie verschiedenen Abwandlungen, Ausbauten, einer Verkleinerung und einer Zerlegung
für einen Wiedergebrauch je nach der Veränderung der Stadtformen unterworfen werden
können.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.
Darin zeigt: Fig. 1 eine Schrägansicht der Grundkonstruktion einer künstlichen Bodenfachwerkskonstruktion
nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 eine Seitenansicht eines künstlichen Bodens,
der unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten künstlichen Bodenfac hwerkskons truktion
nach der vorliegenden Erfindung auf einem geneigten Gelände gebaut ist; Fig. 3 eine
Schrägansicht eines durch Kombinieren der in Fig. 1 gezeigten Grundkonstruktionen
erhaltenen giebelförmigen künstlichen Bodenfachwerks; Fig. 4A eine Schrägansicht
eines der Fig. 3 ähnlichen giebelförmigen künstlichen Bodenfachwerks, dessen Haupttråger
jedoch nacheinander ausgelichtet sind; Fig. 4B eine Schrägansicht eines der Fig.
3 ähnlichen giebelförmigen künstlichen Erdbodenfachwerks, dessen zickzackförmig
angeordnete Hilfsträger ausgelichtet sind; Fig. 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht
des auf einem
flachen Gelände gebauten giebelförmigen künstlichen
Bodenfachwerks von Fig. 3; Fig. 6 eine Seitenansicht des in Fig. 5 gezeigten giebelförmigen
künstlichen Bodenfachwerks; Fig. 7 eine Schrägansicht eines pyramidenartigen Fachwerks,
das unter Verwendung von Verbindungsgliedern durch Kombinieren der in Fig. 1 gezeigten
Grundkonstruktionen aufgebaut ist; Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht der Verbindungen
eines Eckteils des pyramidenartigen Fachwerks von Fig. 7; Fig. 9A und 99 eine Draufsicht
eines einseitig abgeschrägten Fachwerks bzw. eine Seitenansicht hiervon; Fig. lOA
und lOB eine Draufsicht eines zweiseitig abgeschrägten Fachwerk bzw. eine Seitenansicht
hie von; Fig.ll eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Knotenpunkts, der
zum Verbinden der Haupt- und Hilfsträger verwendet wird; Fig.12 grundlegende Schnittmodelle
des Fachwerks nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 13 eine Schrägansicht einer
weiteren Ausführungsform des Fachwerks nach der vorliegenden Erfindung.
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Fig. 1 und 2 zeigen grundlegende Modelle der künstlichen Bodenfachwerkskonstruktion
nach der vorliegenden Erfindung.
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Eine Fachwerkskonstruktion A enthält Hauptträger 1, Hilfsträger 2,
Bodenträger 3, Verstärkungsträger 4, künstliches Bodenmaterial 5 und künstliche
Böden 6.
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Jedes der oben genannten Teile besteht aus einem Material mit ausreichender
Festigkeit, etwa Stahl, Aluminiumlegierung oder Plastik. Diese Teile sind zur Bildung
einer Fachwerkskonstruktion nach der vorliegenden Erfindung in der folgenden Weise
miteinander verbunden.
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Die oben genannten lIauptträger bestehen aus oberen Längsgurten la,
oberen Seitengurten lb, unteren Längsgurten lc und unteren Seitengurten ld. Ein
oberes Fachwerk oder Gitter B und ein unteres Fachwerk oder Gitter C werden gebildet
durch Verbinden einer Vielzahl von oberen Längsgurten la, oberen Seitengurten lb,
unteren Längsgurten lc und unteren Seitengurten ld in vorgegebenen Intervallen in
Längs- bzw. Seitenrichtungen. Die oberen und unten Gitter B und C werden an Knotenpunkten
7 der Längs- und Seitengurte mittels Hilfsträger 2 verbunden, wodurch eine große
Anzahl von dreidimensionalen rechteckigen Räumen a gebildet wird, die durch die
Hauptträger 1 und Hilfsträger 2 begrenzt werden und ununterbrochen und zweidimensional
angeordnet sind. Jeder dieser Räume a wird durch Bodenträger 3 verbunden, die mit
den Knotenpunkten 7 entlang deren Diagonallinien verbunden sind, während die Schnittpunkte
8 der Bodenträger 3 und die zum unteren Gitter C gehörenden Knotenpunkte 7 durch
Verstärkungsträger 4 miteinander verbunden sind. Auf diese Weise wird ein Fachwerk
A einer Gitterkonstruktion gebildet. Das auf diese Weise gebaute Fachwerk ist mit
einem künstlichen Boden 6 aus Bodenmaterial 5 hergestellt, etwa aus an den Bodenträgern
3 befestigten Deckplatten.
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Der oben genannte künstliche Boden 6 ist entlang den Diagonallinien
in jedem der Räume a ununterbrochen vorgesehen und zweidimensional ausgebildet.
Wenn daher das Fachwerk A, wie in Fig. 2 gezeigt, schräg abgestützt wird, so daß
die künstlichen Böden 6 waagerecht und stufenförmig angeordnet werden können, sind
der Sonnenschein und die Belüftung für die Räume a gut sichergestellt, während die
am gleichen Stockwerk befindlichen Räume a so miteinander in Verbindung stehen,
daß ein Transport zwischen
irgendwelchen beiden von ihnen aufrechterhalten
werden kann.
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Die oben genannten Teile sind so ausgelegt, daß sie in einer Fabrik
in Massenproduktion hergestellt und hierdurch genormt sowie durch Kombinieren dieser
Teile für verschiedene Zwecke verwendet werden können. Sie haben ferner als Konstruktionsteile
vielfache Funktionen und können hierdurch billig hergestellt werden.
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Diese Teile sind anpassungsfähig, so daß sie schnell zusar.men-oder
auseinandergebaut werden können durch Verwendung von z.B.
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Kugelgelenken, Schrauben, Muttern usw., vgl. Fig. 11. Hierdurch wird
ein Ausbau oder eine Verkleinerung des Fachwerks oder ein Ausbau eines im folgenden
beschriebenen abgeänderten Fachwerks ermöglicht.
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Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines Fachwerks A mit der oben genannten
Konstruktion, das auf einem geneigten Gelände 10 aufgebaut ist.
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Die Fachwerkskonstruktion A hat an der hinteren Seite ihres Unterteils
eine darin entsprechend der Neigung des Geländes 10 vorher eingebaute Abstützung
11. Ein Stützbett 13 ist im tragenden Gelände 12 zum Tragen der Abstützung 11 vorgesehen.
Das Stützbett 13 ist z.B. aus verstärktem Beton hergestellt. Ständer 16 sind an
geeigneten Stellen am geneigten Gelände 10 zum Tragen des Fachwerks A vorgesehen.
Auf diese Weise kann das Fachwerk A sicher vom Stützbett 13 getragen werden, während
hierdurch die Ständer 16 die Zerstörung der Natur vermindern. Wie oben erwähnt,
sind die künstlichen Böden 6, die auf den diagonalen Linien in den entsprechenden
Räumen a vorgesehen sind, waagerecht und zusätzlich stufenweise entlang dem geneigten
Gelände 10 angeordnet. Da das Fachwerk A eine Gitterkonstruktion ist, bestehend
aus Bodengliedern 3, von denen jedes die Räume a in zwei Teile entlang deren Diagonallinien
teilt, und weil die Verstärkungsglieder 4 zwischen den Schnittpunkten 8 der Bodenglieder
3 und die Knotenpunkte 7 der Haupt- und Hilfsglieder 1 und 2 vorgesehen
sind,
hat das Fachwerk A eine mechanische Festigkeit, die zum Widerstehen der auf den
künstlichen Boden 6 ausgeübten Belastung ausreicht und völlige Sicherheit gewährleistet.
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Fig. 3, 4A und 4B sind schematische Ansichten von Abänderungen nach
der vorliegenden Erfindung, die giebelförmige Fachwerke darstellen. Die oben genannten
beiden Grundrahmenwerkskonstruktionen A sind unter einem bestimmten Winkel zueinander
symmetrisch angeordnet. Diese beiden Fachwerke A werden miteinander kombiniert durch
Verbinden ihrer Knotenpunkte 7 unter Verwendung von äußeren und inneren Verbindungsgliedern
14 und 15 und Verstärkungsgliedern 4, um hierdurch eine Dachfirstkonstruktion zu
bilden. Jedes der beiden eine giebelförmige Konstruktion D bildenden Fachwerke A
hat obere und untere Firste B und C, die aus oberen Längs- und Seitengurten la und
lb bzw. den unteren Längs- und Seitengurten lc und ld gebildet sind, die miteinander
verbunden sind und dazwischen vorgegebene Abstände einhalten.
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In einem in Fig. 4A gezeigten giebelförmigen Fachwerk D hat eine Fachwerkskonstruktion
Aa ein oberes Gitter B, das so konstruiert ist, daß dessen obere Längsgurte la an
jeder anderen Stelle vorgesehen werden können, d.h., in einem Abstand, der zweimal
so groß Rast wge/der unteren Längsgurte lc des unteren Gitters C. In einem in Fig.
4B gezeigten giebelförmigen Fachwerk D sind obere und untere Gitter B und C in der
gleichen Weise wie in Fig. 3 konstruiert, wobei jedoch die die oberen und unteren
Gitter B und C verbindenden Hilfsträger 2 zickzackförmig angeordnet sind und hierdurch
eine Fachwerkskonstruktion Ab bilden.
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Auf diese Weise ist das in Fig. 4A oder 4B gezeigte Fachwerk D aus
den Fachwerken Aa oder Ab zusammengesetzt, die miteinander in ähnlicher Weise wie
in Fig. 3 durch Verbindungs- und Verstårkungsglieder verbunden sind.
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Fig. 5 und 6 stellen eine teilweise geschnittene Seitenansicht bzw.
eine Draufsicht auf das oben genannte giebelförmige
Fachwerk D dar,
das auf einer Abstützungslage 12 eines flachen Geländes aufgebaut ist.
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Wie in der Zeichnung gezeigt, ist das giebelförmige Fachwerk D an
den unteren Enden seiner linken und rechten Seiten mit vorher darin angeordneten
Abstützungen 11 versehen. Das Fachwerk D wird durch die Abstützungen 11 getragen,
die auf dem Stützbett 13 befestigt sind, das aus in der Stützlage 12 ausgebildetem
verstärktem Beton hergestellt ist.
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Auf diese Weise sind die künstlichen Böden 6 stufenweise aufgebaut.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist folgendes vorgesehen: Ein mit den künstlichen Böden
jedes Stockwerks in Verbindung stehender Aufzugsraum 17, Aufzüge 18, Durchgänge
19 für entsprechende Stockwerke und Stadteinrichtungen 20 mit einem.
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Gemeinschaftszentrum, Geschäften, Kanalisation und Wasserwerken, Abfallbehandlungsanlage,
Gasanlage, elektrische Anlage, Aircondition-Anlage, Telefon- und Nachrichtenanlage
usw. Auf diese Weise kann ein Transport oder eine Nachrichtenverbindung zwischen
den Räumen a auf dem gleichen Stockwerk oder auf unterschiedlichen Stockwerken reibungslos
ausgeführt werden.
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Fig. 7 zeigt eine Abänderung der vorliegenden Erfindung mit einem
pyramidenartigen Fachwerk, während Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht desselben darstellt.
Wie in der Zeichnung dargestellt, ist das oben genannte Fachwerk A so aufgebaut,
daß an den rechten und linken Seiten des Fachwerks A der Bereich der künstlichen
Böden bei von der Unterseite bis zur Spitze aufeinanderfolgenden Lagen um eine IIälfte
des Bodens vermindert werden kann, der innerhalb eines Raums gebildet wird.
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Vier so aufgebaute Fachwerke A sind wie eine Pyramide angeordnet.
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Die benachbarten Fachwerke A sind kombiniert durch Verbindung ihrer
Knotenpunkte 7 der Haupt-, Hilfs- und Verstärkungsglieder unter Verwendung von äußeren
Verbindungsgliedern 14, Zwischen verbindungsgliedern 14a und inneren Verbindungsgliedern
15, wodurch
ein pyramidenförmiges Fachwerk E gebildet wird, vgl.
Fig. 8.
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Auf diese Weise werden die künstlichen Böden 6 stufenweise an vier
Seiten gebildet. In diesem Fall sind auch Aufzüge, Durchgänge und andere Stadteinrichtungen,
wie für den Fall des giebelförmigen Fachwerks D, vorgesehen, Das pyramidenförmige
Fachwerk E kann auf einem flachen oder terrassenförmigen Gelände in der gleichen
Weise wie im Fall des giebelförmigen Fachwerks D aufgebaut werden.
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Fig. 9A ist eine Draufsicht eines abgeschrägten Fachwerks F nach der
vorliegenden Erfindung, während Fig. 9B eine Seitenansicht hiervon darstellt. Wenn
der Abstand zwischen zwei angrenzenden Hauptträgern 1, wie in Fig. 9A und 9B gezeigt,
als eine Stützweite angenommen wird, ist das Fachwerk F einseitig in Richtung der
X-Achse der Zeichnung abgeschrägt und weist die abgestuften künstlichen Böden 6
auf, die aufwärts zur Spitze hin und abwärts von der Spitze zur Unterseite durch
eine Lage in Intervallen von einer Stützweite in Richtung der Y-Achse und die abwärts
durch eine Lage in Intervallen von zwei Stützweiten in der Richtung der X-Achse
ausgebildet sind.
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Fig. loA und 10B sind eine Draufsicht eines zweiseitig abgeschrägten
Facliwerks G nach der vorliegenden Erfindung bzw.
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eine Seitenansicht hiervon. Das Fachwerk G ist in der Richtung der
X-Achse zweiseitig abgeschrägt und weist die künstlichen Böden 6 auf, die in Intervallen
von einer Spannweite in der Richtung der X-Achse und Y-Achse um eine Lage vergrößert
sind.
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In den Fällen der einseitig und zweiseitig abgeschrägten Fachwerke
sind die Gitter Fa und Ga an beiden Seiten mit einer Abschrägung versehen durch
Verbinden der Hauptlängsträger mit den Hauptseitenträgern unter einem spitzen oder
stumpfen Winkel, während diese Gitter untereinander, wie oben erwähnt, durch geeignete
Verbindungsstangen verbunden sind.
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Fig. 11 zeigt ein Beispiel eines Knotenpunkts, der verwendet wird
zum leichten Verbinden oder Lösen der oben genannten Hauptträger 1, Hilfsträger
2, Bodenträger 3, Verstärkungsträger 4, Verbindungsglieder 14, 14a und 15 usw.,
wobei das Bezugszeichen 9 einen Kugelknotenpunkt darstellt. Wie in Fig. 11 gezeigt,
weist der Kugelknotenpunkt 9 am Umfang seiner Kugel 21 eine Vielzahl von mit Schrauben
versehenen Verbindungen 22 auf. Die Enden 24 der Träger werden vorher an die oben
genannten Verbindungen 22 angeschlossen und hierdurch mittels Schrauben und Muttern
befestigt, um hierdurch jeden Träger anzuschließen. Es ist jedoch offensichtlich,
daß die I-littel zum Verbinden der entsprechenden Träger nach der vorlitgenden Erfindung
nicht auf den oben genannten Kugelknotenpunkt beschränkt sind, sondern irgendwelche
bekannten Verbindungsmittel sein können, falls sie die Träger leicht verbinden oder
lösen können.
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Fig. 12 zeigt verschiedene Abänderungen des oben genannten giebelförmigen
Fachwerks D, die so angeordnet sind, daß sie die mit terrassenförmigen künstlichen
Böden bedeckten riesigen dreieckigen Räume wirksam und vielfältig ausnützen. Fig.
12A zeigt ein Beispiel, in dem unabhängige künstliche Böden im dreieckigen Raum
getrennt von der Dachfirst- oder Winkelkonstruktion vorgesehen sind. Fig. 12B bis
12F -zeigen Beispiele, von denen jedes wenigstens eine mit der ursprünglichen Dachfirstkonstruktion
kombinierte Dachfirstkonstruktion aufweist.
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Fig. 13 zeigt ein Beispiel, das die oben genannten giebelförmigen
Konstruktionen mit einem pyramidenförmigen Fachwerk kombiniert.
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Aus der obigen Beschreibung ist offensichtlich, daß die Fachwerkskonstruktion
nach der vorliegenden Erfindung neben den oben genannten Beispielen verschiedenartige
künstliche Vielzweckböden vorsehen kann.