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Die Erfindung betrifft eine schalenförmige Baukonstruktion, die eine Vielzahl von aneinander grenzen- den, nach oben zulaufenden und nach aussen gewölbten, aus Platten gebildete Zwickel aufweist, wobei die jeweils zwischen zwei horizontalen Ebenen liegenden Platten aller Zwickel einen Ring bilden.
Es sind Bauwerke dieser Art bekannt, bei denen die Platten zur Anpassung an die Gestalt gewölbt und untereinander mittels Nieten oder Schrauben verbunden sind. Solche Bauwerke würden einstürzen, wenn die Platten nicht fest miteinander verbunden wären. Bei einer bekannten kuppelartigen Baukonstruktion bewirkt die selbstverständliche Abplattung im oberen Teil der Kuppel, dass das Gewicht der oberen oder mittleren Plattenringe einen nach aussen gerichteten Druck von einer Platte zur andern ausübt, der die mittleren Platten vom Zentrum der Kuppel weg nach aussen drückt. Die Gefahr des Einsturzes wird durch zusätzliche Lasten, z. B. durch Schnee, noch vergrössert ; wenn nicht irgend welche Massnahmen für das Zusammenhalten des Mittelteiles getroffen werden.
Die Erfindung zielt darauf ab, ein zerlegbares schalenförmiges Bauwerk zu schaffen, das aus vorgefertigten Platten zusammensetzbar und dessen Aufbau und Abbau auch durch ungeschulte Kräfte ohne besondere Vorrichtungen oder Werkzeuge möglich ist.
Die erfindungsgemässe Baukonstruktion ist dadurch gekennzeichnet, dass jede Platte eben ist und einen Umriss in Form eines gleichschenkeligen Trapezes aufweist und zur Wölbung jedes Zwickels nach aussen der von der durch dieUnterkante einer Platte verlaufendeHorizontalebene und der Platte eingeschlossene Winkel grösser ist als der Winkel, den die darüberliegende Platte mit der Horizontalebene durch ihre Unterkante einschliesst und dass der Verlauf des vertikalen Mittelschnittsprofiles jedes Zwickels zwischen einer die Mittelpunkte der Unterkante der untersten Platte und der Oberkante der obersten Platte des Zwickels verbindenden Geraden und einer kritischen Kurve liegt, die aus den aneinandergereihten Mittellinien der Platten eines fiktiven Zwickels gebildet ist,
bei dem der Neigungswinkel jeder Platte zur Horizontalen von einem vorgewählten Basiswinkel ausgehend durch das statische Gleichgewicht zwischen dem Gewicht der jeweiligen Platte und der auf die Oberkante einwirkenden horizontalen Gegenkraft ermittelbar ist.
Wenn bei der erfindungsgemässen Baukonstruktion das vertikale Mittelschnittprofil zwischen der durch die Endpunkte des Profils verlaufenden Geraden und der kritischen Kurve liegt, dienen die die Ränder benachbarter Platten verbindenden Befestigungsmittel, wie Bolzen, Nieten u. dgl. nicht zur Aufnahme von auf die Baukonstruktion ausgeübten Kräften, sondern um gegenseitige Verschiebungen der Platten zu verhindern. Der Verlauf des Mittelsohnittprofiles kann zwischen der Geraden und der kritischen Kurve gestaltet werden, ohne dass die Gefahr eines Einsturzes der Konstruktion besteht. Die besondere Gestalt der erfindungsgemässen Baukonstruktion ist weder halbkugelförmig noch pyramidenförmig ; vielmehr liegt sie zwischen diesen beiden Formen, wie noch später erläutert wird.
Die aus den Platten gebildeten Ringe sind Pyramidenstumpfe, die gegen z. B. durch Winddruck verursachte Torsions-oder Spiralkräfte in vorteilhafter Weise wesentlich widerstandsfähiger sind als z. B. kreisförmige Ringe der bekannten kuppelartigen Bauwerke. Der sichere Sitz eines Ringes auf den unteren Ring wird noch durch die Wölbung der Zwickel nach aussen unterstützt.
Die erfindungsgemässe Baukonstruktion eignet sich für Lagerhäuser, Glashäuser, Hangars aber auch für Wohnhäuser und Schulen.
Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert, in der Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt sind. Es zeigen : Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer schalenförmigen Baukonstruktion, Fig. 2 eine teilweise Ansicht von innen auf im Stadium der Montage befindliche Platten, Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung des oberen Teiles der Baukonstruktion mit einer zur Abdeckung seiner Scheitelöffnung bestimmten Kappe, Fig. 4 die Ansicht eines Zwickels, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 3, Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 1 und die Fig. 7 und 8 die Mittelschnittprofile eines Zwickels.
Die schalenförmige Baukonstruktion --10-- nach den Fig. 1 und 2, die auf einem ein regelmässiges Vieleck umschliessenden Sockel --12-- aufruht, besteht aus vom Sockel zum Scheitel --15-- sich erstreckenden und nach aussen gewölbten Zwickeln-14-, die aus Platten --17 bis 24-- mit einem Umriss in Form eines gleichschenkeligen Trapezes zusammengesetzt sind. Die jeweils zwischen zwei horizontalen Ebenen liegenden Platten aller Zwickel bilden einen Ring. Die Ringe sind von unten nach oben mit --117 bis 124-- bezeichnet. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist jede Platte einen Rahmen --45-- auf, der aus zwei Seitenholmen - -47--, einem oberen Holm --48-- und einem unteren Holm --49-- besteht, wobei die Holme durch Sprossen --50-- abgestützt sind.
Der Rahmen trägt eine äussere Abdeckung-44-. Wenn die Platten aus Holz gefertigt sind, so eignet sich für die Abdeckung ein 3/8" starkes Sperrholz und für die Rahmenteile Leisten mit einem rechteckigen Querschnitt, dessen Breite zur Länge sich zweckmässig wie 2 : 6 verhält. Für Glas- häuser bestehen die Abdeckungen aus Glastafeln, die durch geeignete Halterungen an den Rahmen befestigt sind. In den Rahmenholmen sind Bohrungen zum Durchstecken von Bolzen für die Verbindung benachbarter Platten vorgesehen.
Bei einer Baukonstruktion mit zwanzig gleich ausgebildeten Zwickeln beträgt der Spitzenwinkel der
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Zwickel 180. Die angestrebte Wölbung der Zwickel nach aussen bedingt, dass der Winkel zwischen dem unteren
Holm und den Seitenholmen einer Platte kleiner ist als der der unter dieser Platte angeordneten Plat- te.
Zwischen dem Neigungswinkel jeder Platte zur Horizontalen und dem Winkel zwischen dem unteren Holm und den Seitenholmen der Platte besteht folgender Zusammenhang : cot A = cos B x tan C wobei
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A = Winkel zwischen dem unteren Holm und einem Seitenholm der Platte
Im vorliegenden Fall, bei zwanzig Zwickel gilt die Beziehung : cot A = cos B x tan 9
Wenn man für den Winkel B im Ring --117-- 570 45'wählt, ergibt die Formel den Wert 850 10' für den Winkel A. Alle Platten --17-- haben somit den Winkel von 850 10'zwischen dem unteren Holm und dem Seitenholm. Vorzugsweise erhalten die Holme eine kleine Abschrägung, um ein gutes Zusammenpassen der Platten zu gewährleisten.
Um die gewünschte leichte Wölbung in jedem Zwickel --14-- zu erreichen, müsste so ein kleinerer Winkel B in die obige Formel eingesetzt werden, woraus sich der neue Winkel A ergibt. Die Platten --18-können dann dem Wert des Winkels A entsprechend ausgeschnitten werden. Der analoge Vorgang wiederholt sich bei den Ringen --119, 120-- usw., wobei die Werte der Winkel B und A ständig abnehmen. Das ergibt dann eine Form gemäss Fig.1, in der jeder Zwickel --14-- leicht nach aussen gebogen ist.
In Fig. 4 sind die Platten --17 bis 24-- eines Zwickels --14-- in die Zeichenebene abgewinkelt dargestellt. Man erkennt, dass die Platten --17, 18,19 und 20-- je drei vertikale, die Platten --21 und 22-- je zwei vertikale und die obersten Platten --23 und 24-- nur eine vertikale Sprosse --50-- besitzen.
In den Platten des obersten Ringes --124-- sind Entlüftungen bzw. Fenster vorgesehen (Fig. 3).
Die oberen Ränder der Platten --24-- umschliessen eine Öffnung, die durch eine konische, kugelige oder plattenförmige Kappe --26-- verschlossen werden kann. Manchmal kann es erwünscht sein, die Öffnung freizulassen, um z. B. einen Abzug, Schornstein oder eine Antenne durchzuführen.
Der Umriss des Sockels kann auch ein unregelmässiges Vieleck sein und diesem angepasst weisen die Zwickel verschiedene den Längen der Vieleckseiten entsprechende Breiten auf.
Die zur Bestimmung der Wölbung bzw. die Gestalt des Mittelschnittprofiles eines Zwickels notwendige kritische Kurve ist in Fig. 7 dargestellt. Sie zeigt fünf übereinander angeordnete Platten eines Zwickels, die um gedachte, zwischen den horizontalen Holmen benachbarter Platten angeordneten Achsen frei bewegbar sind. Die unterste Platte-l-ist an der Basis F befestigt und kann sich aber frei um die in der Basis liegende Achse bewegen ; die oberste Platte --5-- liegt reibungslos an einer vertikalen Wand an. Es wird angenommen, dass die fünf Platten in dem Zwickel mit jenen aus Fig. 4 übereinstimmen, wobei aber die oberste Platte --5-- gegen eine Spitze konvergiert. Mit den Abmessungen, dem Gewicht und der Lage des Schwerpunktes jeder Platte-l bis 5-- ist es möglich, die kritische Kurve für den Zwickel auszurechnen.
Bei dem verwendeten Rechengang werden die Momente am linken Ende jeder Platte, beginnend bei Platte - -5-- bis zur Platte --1-- gleichgesetzt.
Es werden folgende Grössen für die Platten --1 bis 5-- angenommen :
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<tb>
<tb> Platte <SEP> Nr. <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP>
<tb> Gewicht <SEP> W <SEP> 0, <SEP> 9W <SEP> 0, <SEP> 8W <SEP> 0, <SEP> 7W <SEP> 0, <SEP> 6W <SEP>
<tb> Länge <SEP> L <SEP> L <SEP> L <SEP> L <SEP> L
<tb> Winkel <SEP> zur <SEP> Horizontalen <SEP> αss <SEP> # <SEP> # <SEP> @
<tb> Angriffspunkt
<tb> der <SEP> Schwerkraft <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> L <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> L <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> L <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP> L <SEP> vom <SEP> 0,3 <SEP> L <SEP> vom
<tb> unteren <SEP> unteren
<tb> Ende <SEP> Ende
<tb>
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EMI3.3
EMI3.4
EMI3.5
EMI3.6
EMI3.7
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EMI3.9
EMI3.10
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:Für statisches Gleichgewicht muss gelten :
EMI3.12
daher :
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<tb>
<tb> tan <SEP> ss <SEP> = <SEP> 0,728 <SEP> tan <SEP> CI <SEP> ! <SEP>
<tb> tan <SEP> γ= <SEP> 0,485 <SEP> tan <SEP> α
<tb> tan <SEP> 6 <SEP> = <SEP> 0,251 <SEP> tan <SEP> α
<tb> tan <SEP> e <SEP> = <SEP> 0,0514 <SEP> tan <SEP> CI <SEP> ! <SEP>
<tb>
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Es kann nun ein Wert für einen der Winkel angenommen und die Werte für alle andern Winkel fiir das statische Gleichgewicht ausgerechnet werden.
Es sei beispielsweise der Winkel CI ! mit 730 angenommen.
EMI4.1
<tb>
<tb>
Tan <SEP> a <SEP> = <SEP> 3, <SEP> 27 <SEP>
<tb> Tan <SEP> ss <SEP> = <SEP> 0, <SEP> 728 <SEP> x <SEP> 3, <SEP> 27 <SEP> = <SEP> 2, <SEP> 38 <SEP> ; <SEP> ss <SEP> = <SEP> etwa <SEP> 670 <SEP>
<tb> Tan <SEP> I <SEP> = <SEP> 0, <SEP> 485 <SEP> X <SEP> 3, <SEP> 27 <SEP> = <SEP> 1, <SEP> 585 <SEP> ; <SEP> y <SEP> =etwa <SEP> 580 <SEP>
<tb> Tan <SEP> 6 <SEP> = <SEP> 0, <SEP> 251 <SEP> x <SEP> 3, <SEP> 27 <SEP> = <SEP> 0, <SEP> 82 <SEP> ; <SEP> ö <SEP> =etwa <SEP> 39 <SEP>
<tb> Tan <SEP> e <SEP> = <SEP> 0, <SEP> 0514 <SEP> x <SEP> 3, <SEP> 27 <SEP> = <SEP> 0, <SEP> 168 <SEP> ; <SEP> e <SEP> =etwa <SEP> 10 <SEP>
<tb>
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Neigungswinkel der untersten Platte --17-- etwa 570 und der der obersten Platte etwa 35 .
Wird das Profil mit den Winkeln graphisch dargestellt, so wird die kritische Kurve erhalten.
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den, die mit der Horizontalen etwa einen Winkel von 490 einschliesst.
Bei der Ausführungsform nach Fig.1 ist der Winkel der Geraden zur Horizontalen etwa 450, wobei dieser Wert nicht als Einschränkung der Erfindung aufgefasst werden darf. Um die kritische Kurve für die Platten zu bestimmen, die sich auf einen vorbestimmten Winkel der Geraden zur Horizontalen bezieht, wie etwa 450, muss die Beziehung zwischen den Tangenten der verschiedenen Plattenwinkel aufgesucht werden, wobei die richtigen Werte für die Platten verwendet werden müssen (die Tabelle gibt nur Näherungen an) ; sodann wählt man einen der Winkel, z. B. den Winkel cc, und rechnet die andern Winkel in Übereinstimmung mit dem bereits errechneten Tangentenverhältnis aus und zeichnet die Platte eines Zwickels unter Verwendung der sich ergebenden Winkel auf.
Wenn der Winkel der Geraden --90-- zur Horizontalen zu gross ist, wie es etwa in Fig. 8 der Fall war, wird ein neuer, etwas geringerer Winkelwert a gewählt und die andern Winkel errechnet, gegebenenfalls wird dieses Verfahren wiederholt bis die kritische Kurve gefunden ist, deren Gerade --90-- die gewünschte Neigung hat.
Die tatsächliche Wölbung eines Zwickels ist in Fig. 8 durch das vertikale Mittelschnittsprofil-92-dargestellt, das ist der Linienzug, der durch die Mittelpunkte der parallel en Kanten der Platten verläuft.
Bei einem selbsttragenden Bauwerk liegt dieses Mittelschnittprofil zwischen der kritischen Kurve --94-und der Geraden --90--. In diesem Fall bricht die Baukonstruktion nicht zufolge ihres Eigengewichtes in Richtung nach aussen zusammen.
Das Mittelschnittprofil soll einerseits nicht zu nahe der kritischen Kurve --94-- liegen, damit bei stärkerer Wölbung der Zwickel nach aussen durch Belastung, z. B. durch Wind, Regen oder Schnee, das Mittelschnittsprofil der Zwickel nicht ausserhalb der kritischen Kurve verläuft. Anderseits soll das Mittelschnittprofil nicht zu nahe an der Geraden --90-- liegen, die ja eigentlich den Grenzfall der Baukonstruktion - eine vielseitige Pyramide - angibt. Bei einem Zwickel mit einem nahe an der Geraden liegenden Mittelschnittprofilbesteht die Gefahr, dass der Zwickel durch einen horizontalen Bereich nach innen durchgedrückt werden kann. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass bei den vier Ecken In Fig. l bei 60 zusammenstossender Platten die Winkel summe kleiner als 3600 ist und keine drei Kanten der Platten in einer Ebene liegen.
Eine Wölbung bzw. ein Mittelschnittprofil eines Zwickels, der beiden Belastungsfällen standhält, muss näher einem in Fig. 8 strichliert dargestellten Kreisbogen --91-- liegen, der zwischen der kritischen Kurve --94-- und der Geraden --90-- liegt und durch die Endpunkte der Kurve --94-- gelegt ist und dessen Scheitelpunkt-95-- von der Geraden einen Normalabstand aufweist, der etwa 6% der Länge der Geraden beträgt.
Das Profil muss aber auch von einer gestrichelten Kurve --93-- eingehüllt sein, deren grösster Normalabstand --96-- von der Geraden --90-- etwa 6, 5% der Länge der Geraden beträgt.
Entsprechend den üblichen Werten für Schneelasten auf Flächen mit verschiedenen Neigungswinkeln zur horizontalen weisen die Platten im oberen Bereich der Baukonstruktion eine Neigung zur Horizontalen von mindestens 300 auf, damit die Baukonstruktion durch den Schnee nicht zu sehr belastet und im mittleren Bereich nicht nach aussen gedrückt wird.
In Fig. 5 ist eine vorteilhafte Abdichtung zwischen den Seitenholmen --47-- benachbarter Zwickeln dargestellt, die aus einem elastischen Gummischlauch --54-- besteht, der durch die mittels Bolzen --56-verbundenen Seitenholme --47-- zusammengequetscht ist.
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt des mit Stählen --28, 30-- armierten Sockels --12-- aus Beton. Er ist LUS einem plattenförmigen Teil --32-- und einem dachförmigen Teil --34-- zusammengesetzt, dessen Flächen-35, 36-zueinander senkrecht sind. Auf den gegen das Innere der Baukonstruktion abfallenden Flächen-35-- sind mittels Bolzen --38, 40-- am Sockel befestigte Auflagen --42-- angeordnet, auf denen sich die Platten --17-- des untersten Ringes --11 7-- abstützen.
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The invention relates to a shell-shaped building structure which has a plurality of adjacent, upwardly tapering and outwardly arched gussets formed from plates, the plates of all gussets lying between two horizontal planes forming a ring.
There are known structures of this type in which the plates are arched to adapt to the shape and connected to one another by means of rivets or screws. Such structures would collapse if the panels were not firmly connected. In a known dome-like construction, the natural flattening in the upper part of the dome causes the weight of the upper or middle plate rings to exert an outward pressure from one plate to the other, which pushes the middle plates outwards away from the center of the dome. The risk of collapse is increased by additional loads, e.g. B. by snow, enlarged; unless some measures are taken to hold the middle section together.
The aim of the invention is to create a shell-shaped structure that can be dismantled, which can be assembled from prefabricated panels and which can be constructed and dismantled even by untrained workers without special devices or tools.
The building construction according to the invention is characterized in that each plate is flat and has an outline in the form of an isosceles trapezoid and, for the outward curvature of each gusset, the angle enclosed by the horizontal plane running through the lower edge of a plate and the plate is greater than the angle that the one above Plate includes the horizontal plane through its lower edge and that the course of the vertical center section profile of each gusset lies between a straight line connecting the center points of the lower edge of the lowest plate and the upper edge of the uppermost plate of the gusset and a critical curve, which is made up of the lined-up center lines of the plates fictitious gusset is formed,
in which the angle of inclination of each plate to the horizontal can be determined from a preselected base angle based on the static equilibrium between the weight of the respective plate and the horizontal counterforce acting on the upper edge.
If in the building construction according to the invention the vertical center section profile lies between the straight line running through the end points of the profile and the critical curve, the fastening means connecting the edges of adjacent panels, such as bolts, rivets and the like, are used. Like. Not to absorb forces exerted on the building structure, but to prevent mutual displacement of the panels. The course of the center profile can be designed between the straight line and the critical curve without the risk of the construction collapsing. The particular shape of the building construction according to the invention is neither hemispherical nor pyramidal; rather, it lies between these two forms, as will be explained later.
The rings formed from the plates are truncated pyramids that against z. B. torsional or spiral forces caused by wind pressure are advantageously much more resistant than z. B. circular rings of the known dome-like structures. The secure fit of a ring on the lower ring is supported by the outward curvature of the gusset.
The building construction according to the invention is suitable for warehouses, glass houses, hangars but also for residential buildings and schools.
Further features of the invention are explained with reference to the drawing, in which exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown. 1 shows a diagrammatic representation of a shell-shaped building structure, FIG. 2 shows a partial view from the inside of panels in the assembly stage, FIG. 3 shows a diagrammatic view of the upper part of the building structure with a cap intended to cover its apex opening, FIG 4 is a view of a gusset, FIG. 5 is a section along line 5-5 in FIG. 3, FIG. 6 is a section along line 6-6 in FIG. 1, and FIGS. 7 and 8 are the middle section profiles of a gusset.
The shell-shaped construction --10-- according to Figs. 1 and 2, which rests on a base --12-- enclosing a regular polygon, consists of spandrels that extend from the base to the apex --15-- and arched outwards. 14-, which are composed of plates --17 to 24 - with an outline in the form of an isosceles trapezoid. The plates of all gussets lying between two horizontal planes form a ring. The rings are labeled --117 to 124-- from bottom to top. As can be seen from Fig. 2, each plate has a frame --45--, which consists of two side spars - -47--, an upper spar --48-- and a lower spar --49--, the Stiles are supported by rungs --50--.
The frame carries an outer cover-44-. If the panels are made of wood, 3/8 "thick plywood is suitable for the cover and strips with a rectangular cross-section are suitable for the frame parts, the width of which is appropriately 2: 6 in relation to the length. The covers exist for glass houses made of glass panels, which are attached to the frame by suitable brackets. In the frame bars there are holes for inserting bolts for connecting adjacent panels.
In the case of a building structure with twenty equally shaped gussets, the point angle is
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Gusset 180. The desired curvature of the gusset outwards requires that the angle between the lower
Spar and the side spars of a plate is smaller than that of the plate arranged under this plate.
The following relationship exists between the angle of inclination of each plate to the horizontal and the angle between the lower spar and the side spars of the plate: cot A = cos B x tan C where
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A = angle between the lower spar and a side spar of the plate
In the present case, with twenty gussets, the relationship applies: cot A = cos B x tan 9
If you select --117-- 570 45 'for angle B in the ring, the formula results in the value 850 10' for angle A. All panels --17-- thus have an angle of 850 10 'between the lower spar and the side rail. The spars are preferably given a small bevel to ensure that the panels fit together well.
In order to achieve the desired slight curvature in each gusset --14--, a smaller angle B would have to be inserted into the above formula, which results in the new angle A. The panels --18 - can then be cut out according to the value of the angle A. The same process is repeated for rings --119, 120 - etc., with the values of angles B and A steadily decreasing. This then results in a shape according to Fig. 1, in which each gusset --14 - is slightly bent outwards.
In Fig. 4 the plates --17 to 24-- of a gusset --14-- are shown angled into the plane of the drawing. It can be seen that panels --17, 18, 19 and 20 - three vertical bars each, panels --21 and 22 - two vertical panels each and the top panels --23 and 24 - only one vertical rung - 50-- own.
Vents or windows are provided in the plates of the uppermost ring --124 - (Fig. 3).
The upper edges of the plates --24-- enclose an opening that can be closed by a conical, spherical or plate-shaped cap --26--. Sometimes it may be desirable to leave the opening free, e.g. B. to carry out a hood, chimney or antenna.
The outline of the base can also be an irregular polygon and, adapted to this, the gussets have different widths corresponding to the lengths of the polygon sides.
The critical curve necessary for determining the curvature or the shape of the center section profile of a gusset is shown in FIG. It shows five panels of a gusset arranged one above the other, which can be freely moved around imaginary axes arranged between the horizontal bars of adjacent panels. The lowermost plate-1- is attached to the base F and can move freely around the axis lying in the base; the top plate --5-- rests smoothly against a vertical wall. It is assumed that the five plates in the gusset match those of Fig. 4, but with the top plate --5-- converging to a point. With the dimensions, weight and the position of the center of gravity of each plate - 1 to 5-- it is possible to calculate the critical curve for the gusset.
In the calculation used, the moments at the left end of each plate, starting with plate - -5-- to plate --1--, are set equal.
The following sizes are assumed for plates --1 to 5--:
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<tb>
<tb> Disk <SEP> No. <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP>
<tb> Weight <SEP> W <SEP> 0, <SEP> 9W <SEP> 0, <SEP> 8W <SEP> 0, <SEP> 7W <SEP> 0, <SEP> 6W <SEP>
<tb> length <SEP> L <SEP> L <SEP> L <SEP> L <SEP> L
<tb> Angle <SEP> to the <SEP> horizontal <SEP> α ss <SEP> # <SEP> # <SEP> @
<tb> point of attack
<tb> the <SEP> gravity <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> L <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> L <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> L <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP> L <SEP> from <SEP> 0.3 <SEP> L <SEP> from
<tb> lower <SEP> lower
<tb> end <SEP> end
<tb>
EMI3.2
EMI3.3
EMI3.4
EMI3.5
EMI3.6
EMI3.7
EMI3.8
EMI3.9
EMI3.10
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: For static equilibrium the following must apply:
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therefore :
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<tb>
<tb> tan <SEP> ss <SEP> = <SEP> 0.728 <SEP> tan <SEP> CI <SEP>! <SEP>
<tb> tan <SEP> γ = <SEP> 0.485 <SEP> tan <SEP>?
<tb> tan <SEP> 6 <SEP> = <SEP> 0.251 <SEP> tan <SEP>?
<tb> tan <SEP> e <SEP> = <SEP> 0.0514 <SEP> tan <SEP> CI <SEP>! <SEP>
<tb>
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A value can now be assumed for one of the angles and the values for all other angles can be calculated for the static equilibrium.
For example, let the angle CI! accepted with 730.
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<tb>
<tb>
Tan <SEP> a <SEP> = <SEP> 3, <SEP> 27 <SEP>
<tb> Tan <SEP> ss <SEP> = <SEP> 0, <SEP> 728 <SEP> x <SEP> 3, <SEP> 27 <SEP> = <SEP> 2, <SEP> 38 <SEP> ; <SEP> ss <SEP> = <SEP> about <SEP> 670 <SEP>
<tb> Tan <SEP> I <SEP> = <SEP> 0, <SEP> 485 <SEP> X <SEP> 3, <SEP> 27 <SEP> = <SEP> 1, <SEP> 585 <SEP> ; <SEP> y <SEP> = about <SEP> 580 <SEP>
<tb> Tan <SEP> 6 <SEP> = <SEP> 0, <SEP> 251 <SEP> x <SEP> 3, <SEP> 27 <SEP> = <SEP> 0, <SEP> 82 <SEP> ; <SEP> ö <SEP> = about <SEP> 39 <SEP>
<tb> Tan <SEP> e <SEP> = <SEP> 0, <SEP> 0514 <SEP> x <SEP> 3, <SEP> 27 <SEP> = <SEP> 0, <SEP> 168 <SEP> ; <SEP> e <SEP> = about <SEP> 10 <SEP>
<tb>
In the present embodiment, the angle of inclination of the lowest plate --17-- is about 570 and that of the top plate is about 35.
If the profile is represented graphically with the angles, the critical curve is obtained.
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which forms an angle of approximately 490 with the horizontal.
In the embodiment according to FIG. 1, the angle of the straight line to the horizontal is approximately 450, this value not being construed as a restriction of the invention. In order to determine the critical curve for the plates, which relates to a predetermined angle of the straight line to the horizontal, such as 450, the relationship between the tangents of the various plate angles must be found using the correct values for the plates (the Table only gives approximations); then one chooses one of the angles, e.g. B. the angle cc, and calculates the other angles in accordance with the already calculated tangent ratio and records the plate of a gusset using the resulting angles.
If the angle of the straight line --90-- to the horizontal is too large, as was the case in Fig. 8, a new, slightly smaller angle value a is selected and the other angles are calculated; if necessary, this process is repeated until the critical one Curve has been found whose straight line --90-- has the desired slope.
The actual curvature of a gusset is shown in FIG. 8 by the vertical center section profile 92, that is the line of lines which runs through the center points of the parallel edges of the panels.
In the case of a self-supporting structure, this center section profile lies between the critical curve --94 - and the straight line --90--. In this case, the building structure does not collapse towards the outside due to its own weight.
On the one hand, the center section profile should not be too close to the critical curve --94 - so that if the gusset bulges outwards due to stress, e.g. B. by wind, rain or snow, the center section profile of the gusset does not run outside the critical curve. On the other hand, the center section profile should not be too close to the straight line --90 - which actually indicates the borderline case of the building construction - a versatile pyramid. In the case of a gusset with a center section profile lying close to the straight line, there is a risk that the gusset can be pushed inwards through a horizontal area. In this context it is pointed out that in the case of the four corners in FIG. 1 with 60 colliding plates, the sum of the angles is less than 3600 and no three edges of the plates are in one plane.
A curvature or a center section profile of a gusset that can withstand both load cases must be closer to a circular arc --91-- shown in broken lines in Fig. 8, which lies between the critical curve --94-- and the straight line --90-- and through the end points of the curve --94-- and its vertex -95-- is at a normal distance from the straight line, which is about 6% of the length of the straight line.
The profile must, however, also be enveloped by a dashed curve --93--, the largest normal distance --96-- from the straight line --90-- about 6.5% of the length of the straight line.
In accordance with the usual values for snow loads on surfaces with different angles of inclination to the horizontal, the panels in the upper area of the building structure have an incline of at least 300 to the horizontal so that the building structure is not too heavily loaded by the snow and not pushed outwards in the middle area.
In Fig. 5 an advantageous seal between the side bars --47-- of adjacent gussets is shown, which consists of an elastic rubber hose --54-- which is squeezed together by the side bars --47-- connected by bolts --56 - .
Fig. 6 shows a cross section of the concrete base --12-- reinforced with steels --28, 30--. It is composed of a plate-shaped part --32-- and a roof-shaped part --34--, the surfaces of which - 35, 36 - are perpendicular to one another. On the surfaces -35- sloping towards the inside of the building structure, supports -42- are attached to the base by means of bolts -38, 40-, on which the plates -17- of the lowest ring -11 7-- support.