CH687550A5

CH687550A5 - Roof element.

Info

Publication number: CH687550A5
Application number: CH319193A
Authority: CH
Inventors: Anton Kaufmann
Original assignee: Anton Kaufmann
Priority date: 1992-11-16
Filing date: 1993-10-22
Publication date: 1996-12-31
Also published as: ATA225992A; DE4336177A1; AT398219B; DE4336177C2

Description

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CH 687 550 A5 CH 687 550 A5

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Beschreibung description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dachelement, bestehend aus mindestens einer grossflächigen, einseitig gekrümmten Holztafel, an welcher zumindest auf einer Seite mehrere, parallel zueinander liegende Rippen befestigt sind. The invention relates to a roof element consisting of at least one large, one-sided curved wooden panel, on which at least on one side several ribs lying parallel to each other are attached.

Dachkonstruktionen in Holzbauweise sind in vielen und sehr unterschiedlichen Formen und Arten bekannt und ausgeführt worden. Wooden roof structures are known and implemented in many and very different shapes and types.

In der US-PS 2 287 370 ist ein Dachaufbau beschrieben und gezeigt mit den einzudeckenden Raum überspannenden, bogenförmigen Trägern, deren abgewinkelte Enden, die aus Beton oder Holzkonstruktionen bestehen können, mit einer Zugstange verbunden sind. Die den Raum überspannenden und voneinander distanzierten, gebogenen Träger sind mit einzelnen Brettern belegt, die die Dachhaut bilden. Die Last wird hier über die gebogenen Träger auf das Mauerwerk abgetragen und die Zugstangen greifen direkt an den Trägern bzw. am Querholz an. A roof structure is described and shown in US Pat. No. 2,287,370 with the arch-shaped supports spanning the space to be covered, the angled ends of which may be made of concrete or wooden structures, are connected to a pull rod. The curved beams that span the space and are spaced apart from each other are covered with individual boards that form the roof skin. The load is transferred to the masonry via the curved girders and the tie rods engage directly on the girders or on the cross beams.

Die DR-PS 728 381 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Dachkonstruktion in Holzbauweise, bei der das als Tonne ausgebildete Dach durch kreuzweise verbundene, von einer Gurtung umgebene Leisten oder Bretter gebildet wird. Auch hier sind Zuganker vorgesehen. Die Leisten oder Bretter werden über einem zu ebener Erde stehenden Lehrgerüst an den Kreuzungsstellen miteinander verbunden. Die Oberseite des Lehrgerüstes ist schwächer gewölbt als das fertige Dach. Nach dem Entfernen des zweiteiligen, durch Hilfszangen zusammengehaltenen Lehrgerüstes werden die Anker verkürzt und dadurch wird die Wölbung nach oben durchgebogen. Die Leisten oder Bretter sind in mehreren miteinander verbundenen Lagen übereinanderliegend angeordnet. The DR-PS 728 381 describes a method for producing a roof structure in wood construction, in which the roof formed as a barrel is formed by cross-connected strips or boards surrounded by a belt. Tie rods are also provided here. The strips or boards are connected to each other at the crossing points via a scaffolding standing on the ground. The top of the falsework is less curved than the finished roof. After removing the two-part framework, which is held together by auxiliary pliers, the anchors are shortened and the arch is bent upwards. The strips or boards are arranged one above the other in several interconnected layers.

Die DE-OS 1 459 957 zeigt und beschreibt als Eindeckung eine Hohlkastenkonstruktion. Das Dach ist aus kastenförmigen, aneinandergereihten Elementen zusammengesetzt, von denen jedes aus zwei parallel zueinander verlaufenden, hochkantstehenden, spantenartigen Rippen und aus zwei diese Rippen an der Ober- und Unterseite verbindenden und abschliessenden Platten besteht, die die Dachhaut bilden. Die Rippen sind aus zwei in Abstand voneinander angeordneten, fest miteinander verbundenen Rippenwänden gebildet. Der Hohlraum zwischen den Rippenwänden ist mit einem form-und distanzhaltenden Material ausgefüllt, wobei hierfür zweckmässig Hartschaum eingesetzt wird. Dieser Hartschaum ist mit den Rippenwänden verklebt. DE-OS 1 459 957 shows and describes a hollow box construction as roofing. The roof is composed of box-shaped, lined-up elements, each of which consists of two mutually parallel, upright, rib-like ribs and two panels that connect and terminate these ribs on the top and bottom, which form the roof skin. The ribs are formed from two rib walls which are arranged at a distance from one another and are firmly connected to one another. The cavity between the rib walls is filled with a shape-maintaining and spacing material, for which purpose rigid foam is expediently used. This hard foam is glued to the rib walls.

Die DR-PS 263 741 beschreibt und zeigt ein Dachgewölbe mit eisernen, durch Zugstreben miteinander verbundenen Gewölberippen. Die Gewölbefelder sind durch eine oder mehrere zwischen den Rippen eingeklemmte Lagen von Holzdielen gebildet. Die Gewölberippen sind durch eiserne, im Querschnitt I-förmig gebogene Träger gestaltet, deren Flansche die Ränder der Holzdielen aufnehmen. DR-PS 263 741 describes and shows a roof vault with iron vault ribs connected by tension struts. The vaulted fields are formed by one or more layers of wooden planks clamped between the ribs. The vaulted ribs are formed by iron girders with an I-shaped cross-section, the flanges of which support the edges of the wooden planks.

Schlussendlich ist noch die US-PS 4 173 857 zu erwähnen, die einen unterspannten, gebogenen Finally, mention should be made of US Pat. No. 4,173,857, which is a curved, undersized

Fachwerkträger zeigt, der ein Stabtragwerk bildet und bei dem Ober- und Untergurt für die Tragwirkung unerlässlich und notwendig sind. Auf diese Träger wird die Dachhaut aufgelegt. Truss girder shows that forms a bar structure and with the upper and lower chord are essential and necessary for the load-bearing effect. The roof covering is placed on this support.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Dachelement vorzusehen, das einen sehr einfachen Aufbau besitzt und das grossflächig fabrikseitig gefertigt werden kann und das vor Ort gebracht das einzudek-kende Gebäude grossflächig und selbsttragend überspannt, ohne dass eine Dachstuhlkonstruktion errichtet werden muss. Zur Lösung dieser komplexen Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass die Holztafel aus miteinander verleimten und verpres-sten Holzspänen besteht und dass an einander gegenüberliegenden Rändern der Holztafel diese Ränder fassende U-Profilschienen angeordnet sind und an diesen U-Profilschienen die Krümmung der Holztafel aufrecht erhaltende Zugstreben verankert sind, wobei die die Ränder fassenden U-Profilschienen an den Schmalseiten der rechteckigen, gekrümmten Holztafel vorgesehen sind und die Rippen parallel zur Krümmungsebene der Holztafel verlaufen und die die U-Profilschienen aufweisenden Ränder zur Auflage an Streben, Säulen oder Wänden des zu überdachenden Bauwerkes vorgesehen sind. The object of the invention is to provide a roof element which has a very simple structure and which can be manufactured on a large-scale factory side and which, when brought on-site, spans the building to be covered over a large area and in a self-supporting manner without the need for a roof truss construction. To solve this complex problem, the invention proposes that the wooden panel consists of glued and pressed together wood shavings and that the edges of the U-shaped rails are arranged on opposite edges of the wooden panel and that the U-shaped rails maintain the curvature of the wooden panel Tension struts are anchored, the U-profile rails that hold the edges are provided on the narrow sides of the rectangular, curved wooden panel and the ribs run parallel to the plane of curvature of the wooden panel, and the edges that have the U-profile rails for support on struts, columns or walls of the roof to be covered Building are provided.

Ein Ausführungsbeispiel in seiner einfachsten Form wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, ohne die Erfindung darauf einzuschränken. Es zeigen: An exemplary embodiment in its simplest form is explained in more detail below with reference to the drawing, without restricting the invention thereto. Show it:

Fig. 1 ein vorbereitetes Dachelement von unten gesehen; Figure 1 seen a prepared roof element from below.

Fig. 2 die Stirnseite in Seitensicht und in einem gegenüber Fig. 1 vergrösserten Detailmassstab; FIG. 2 shows the end face in a side view and on an enlarged scale compared to FIG. 1;

Fig. 3 die Anordnung und Auflage bei einem Gebäude, das hier angedeutet ist. Fig. 3 shows the arrangement and support in a building, which is indicated here.

Die Holztafel 1, die zur Herstellung des Dachelementes dient, ist beispielsweise aus verleimten und verpressten Holzspänen hergestellt und besitzt eine Länge von ca. 10 bis 11 m und eine Breite von ca. 2,4 m. Die Stärke dieser Tafel liegt bei ca. 4-5 cm. An den Schmalseiten 2 dieser Holztafel 1 sind U-Profilschienen 3 angeordnet, die den Rand der Holztafel 1 fassen. Diese U-Profilschienen 3 dienen als Widerlager für Zugstreben 4 (Stahlstäbe), die sowohl die Holztafel 1 randseitig durchsetzen wie auch die Profilschienen 3 (Fig. 2). Muttern 5 sichern diese Zugstreben 4. Entlang der Schmalseite 2 der Holztafel 1 können mehrere solcher U-Profil-schienen 3 vorgesehen werden, wie dies Fig. 1 veranschaulicht. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, an der Schmalseite 2 eine einzige U-Profil-schiene 3 anzuordnen, die sich dann über die gesamte Schmalseite 2 der Holztafel 1 erstreckt. Durch diese Zugstreben 4 wird die plan gefertigte und in der Folge einseitig gekrümmte Holztafel 1 hinsichtlich ihrer Form gesichert, wobei sie, die eingangs genannten Abmessungen etwa vorausgesetzt, eine Überhöhung im Scheitel von ca. 80 cm aufweist. Wie Fig. 1 zeigt, sind pro Holztafel 1 hier zwei Zugstreben 4 vorgesehen und bei Unterteilung der Schmalseiten 2 der Holztafel 1 in vier gleichlange Abschnitte sind die erste Zugstrebe 4 am Ende des ersten Abschnittes und die zweite Zugstrebe 4 The wooden panel 1, which is used to manufacture the roof element, is made, for example, from glued and pressed wood chips and has a length of approximately 10 to 11 m and a width of approximately 2.4 m. The thickness of this board is approx. 4-5 cm. U-shaped rails 3 are arranged on the narrow sides 2 of this wooden panel 1, which grip the edge of the wooden panel 1. These U-shaped rails 3 serve as abutments for tension struts 4 (steel rods) which penetrate the wooden panel 1 at the edges as well as the profiled rails 3 (FIG. 2). Nuts 5 secure these tension struts 4. Several such U-shaped rails 3 can be provided along the narrow side 2 of the wooden panel 1, as illustrated in FIG. 1. In principle, however, it is also possible to arrange a single U-profile rail 3 on the narrow side 2, which then extends over the entire narrow side 2 of the wooden panel 1. By means of these tension struts 4, the flatly manufactured and subsequently one-sidedly curved wooden panel 1 is secured with regard to its shape, whereby, assuming the dimensions mentioned at the outset, it has an elevation in the apex of approximately 80 cm. As shown in FIG. 1, two tension struts 4 are provided for each wooden panel 1, and when the narrow sides 2 of the wooden panel 1 are divided into four sections of equal length, the first tension strut 4 is at the end of the first section and the second tension strut 4

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am Beginn des vierten Abschnittes vorgesehen. Dies dient zu einer möglichst gleichmässigen Einteilung der Zugkräfte in den Tafelrand. provided at the beginning of the fourth section. This serves to divide the tensile forces into the edge of the table as evenly as possible.

Es gibt zwei Möglichkeiten, das Dachelement in der gekrümmten Form herzustellen: Die Platte wird auf vorgefertigte, gekrümmte Rippen mittels Nagel-pressleimung aufgeleimt, d.h., dass auf die gekrümmten Rippen Leim aufgebracht wird, dann wird die Platte auf die Rippen aufgedrückt und schliesslich mit Nägeln bzw. Schrauben der Pressdruck aufgebracht, oder aber: Die Platte wird vorerst in einer Form gekrümmt und anschliessend werden die Rippen mittels Nagelpressung aufgeleimt. Was die Zugstreben betrifft, so haben diese die Aufgabe, die gekrümmte Tafel in ihrer gekrümmten Form zu sichern und zu halten. There are two ways to produce the roof element in the curved shape: The plate is glued onto prefabricated, curved ribs using nail press gluing, i.e. glue is applied to the curved ribs, then the plate is pressed onto the ribs and finally with nails or screws, the pressing pressure is applied, or else: the plate is first curved in a shape and then the ribs are glued using nail pressure. As far as the tension struts are concerned, they have the task of securing and holding the curved panel in its curved shape.

An der Unterseite der Holztafel 1 sind parallel zur Krümmungsebene Rippen 6 befestigt, die nach Art von Leimträgern aufgebaut sein können. Pro Holztafel 1 sind hier beim gezeigten Ausführungsbeispiel drei solcher Rippen angeordnet, von welchen eine Rippe zwischen den beiden Zugstreben 4 und die beiden anderen Rippen 6 jeweils ausserhalb einer solchen Zugstrebe 4 liegen. Fig. 2 veranschaulicht, dass die Stirnseiten 8 der an der Unterseite der Holztafel 1 angeordneten Rippen 6 abgeschrägt sind. Diese Stirnseiten 8 liegen in einer Ebene oder Geraden, die die beiden an den Schmalseiten 2 der Holztafel 1 angeordneten U-Profilschiene 3 verbindet, oder auch oberhalb derselben. Es ist daraus erkennbar, und zwar in Verbindung mit Fig. 3, dass die Lastübertragung ausschliesslich über die Schmalränder 1 bzw. die Profilschienen 3 erfolgt, die Rippen 6 sind an dieser Lastübertragung nicht beteiligt, da nur die Schmalseiten 2 auf den gebäudeseitigen Auflagern aufliegen, nicht aber die Rippen 6. On the underside of the wooden panel 1, ribs 6 are fastened parallel to the plane of curvature and can be constructed in the manner of glue carriers. In the exemplary embodiment shown, three such ribs are arranged here per wooden panel 1, one rib between the two tension struts 4 and the other two ribs 6 each lying outside such a tension strut 4. 2 illustrates that the end faces 8 of the ribs 6 arranged on the underside of the wooden panel 1 are beveled. These end faces 8 lie in a plane or straight line which connects the two U-shaped rails 3 arranged on the narrow sides 2 of the wooden panel 1, or also above the same. It can be seen from this, in connection with FIG. 3, that the load is transmitted exclusively via the narrow edges 1 or the profile rails 3, the ribs 6 are not involved in this load transmission, since only the narrow sides 2 rest on the supports on the building side. but not the ribs 6.

Die vorstehend erwähnten Abmessungen sind als zweckmässiges Ausführungsbeispiel zu verstehen, um die Grossflächigkeit des Dachelementes zu veranschaulichen. Ein solches Dachelement wird fa-brikseitig gefertigt und dann vor Ort auf die jeweilige Baustelle angeliefert, wo es mittels geeigneter Hebezeuge auf die vorbereiteten Wände oder Streben 7 eines einzudeckenden Gebäudes, das hier nicht näher dargestellt ist, aufgelegt wird. Fig. 3 zeigt, dass dieses grossflächige Dachelement mit seinen die U-Profilschienen 3 für die Verankerung der Zugstreben 4 aufweisenden Rändern bzw. Schmalseiten 2 direkt auf den Streben 7 des einzudeckenden Gebäudes aufliegt. The dimensions mentioned above are to be understood as a practical embodiment to illustrate the large area of the roof element. Such a roof element is manufactured on the factory side and then delivered on site to the respective construction site, where it is placed on the prepared walls or struts 7 of a building to be covered, which is not shown here, by means of suitable lifting devices. 3 shows that this large-area roof element with its edges or narrow sides 2, which have the U-shaped rails 3 for anchoring the tension struts 4, rests directly on the struts 7 of the building to be covered.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, das in den Fig. 1 bis 3 gezeigte und fabrikseitig vorgefertigte Dachelement, das vorzugsweise für den Hallenbau dient, in einer anderen Weise ausgebildet ist: So können beispielsweise die Rippen 6, die aufgrund ihrer Ausbildung nicht an der Übertragung der Dachlast auf die Stützen oder Streben des Baukörpers beteiligt sind, sondern ausschliesslich der Versteifung der Holztafel 1 dienen, an deren Aussen-seite angebracht sein. Zwischen den Rippen 6, ob aussen oder innen an der Holztafel 1 befestigt, können Isoliermaterialien eingefügt werden, wobei bei ihrer äusseren Anordnung eine zusätzliche Überdeckung für das Isoliermaterial vorzusehen ist. It is within the scope of the invention that the roof element shown in FIGS. 1 to 3 and prefabricated by the factory, which is preferably used for hall construction, is designed in a different way: for example, the ribs 6, which due to their design are not connected to the transmission the roof load on the supports or struts of the structure are involved, but only serve to stiffen the wooden panel 1, attached to its outside. Insulating materials can be inserted between the ribs 6, whether attached to the outside or inside of the wooden panel 1, with an additional covering for the insulating material being provided in their outer arrangement.

Das Dachelement nach der besprochenen Ausführung ist aus einer einzigen Holztafel gefertigt. Es ist möglich, dieses Dachelement zweischalig auszubilden, also aus zwei parallel zueinander liegenden und voneinander distanzierten Holztafeln, wobei die randseitig vorgesehenen U-Profilschienen, die der Verankerung der Zugschienen 4 dienen, die Ränder beider Holztafeln aufnehmen und fassen. Im Zwischenraum zwischen diesen beiden Holztafeln können Isoliermaterialien eingefügt sein. Die vorstehend beschriebene Anordnung und Anzahl von Rippen 6 und Zugstreben 4 sind als zweckmässiges Ausführungsbeispiel zu verstehen für eine Holzta-felgrösse der angegebenen Ausmasse. Es liegt im Rahmen der Erfindung, hier die Anzahl dieser Teile und die Grösse der Holztafel sinngemäss abzuändern. Ist einleitend erwähnt, dass die Holztafel 1, die zur Herstellung des Dachelementes dient, aus verleimten und verpressten Holzspänen hergestellt ist, so sei noch ergänzend darauf hingewiesen, dass eine solche Holztafel auch mehrschichtig ausgebildet sein kann, das heisst, sie ist aus einer Vielzahl miteinander verleimter Holzschichten aufgebaut. The roof element according to the design discussed is made from a single wooden panel. It is possible to design this roof element with two shells, that is, from two wooden panels lying parallel to one another and spaced apart from one another, the U-shaped rails provided on the edge, which serve to anchor the pulling rails 4, receiving and gripping the edges of both wooden panels. Insulating materials can be inserted in the space between these two wooden panels. The arrangement and number of ribs 6 and tension struts 4 described above are to be understood as a practical embodiment for a wood panel size of the specified dimensions. It is within the scope of the invention to mutatis mutandis the number of these parts and the size of the wooden panel. If it is mentioned in the introduction that the wooden panel 1, which is used to manufacture the roof element, is made from glued and pressed wood chips, it should also be pointed out that such a wooden panel can also be constructed in multiple layers, i.e. it is made up of a large number of one another glued layers of wood.

Dank des erfindungsgemässen Vorschlages wird ein zweckmässiges, grossflächiges, fabrikseitig zu fertigendes Dachelement geschaffen, dessen Last-Übertragung direkt durch die Holztafel erfolgt. Die hier vorgesehenen Rippen dienen nur zur Versteifung der Holztafel selbst und verhindern, dass diese eventuell bei ungleichmässig verteilten Dachlasten ausknickt. Solche ungleichmässig verteilte Dachlasten können beispielsweise auftreten, wenn grössere Schneemassen durch Windeinflüsse ungleichmässig auf der Dachoberfläche verteilt werden, einer Fläche, die beim besprochenen Ausführungsbeispiel immerhin 24 m2 umfasst. Thanks to the proposal according to the invention, an expedient, large-area roof element to be manufactured at the factory is created, the load transmission of which takes place directly through the wooden panel. The ribs provided here only serve to stiffen the wooden panel itself and prevent it from buckling if the roof loads are distributed unevenly. Such unevenly distributed roof loads can occur, for example, if larger amounts of snow are unevenly distributed on the roof surface due to wind influences, an area which in the exemplary embodiment discussed covers at least 24 m2.

Auf ein Dachelement, wie im Zusammenhang mit den Figuren vorstehend erläutert, kann natürlich auch eine Dachhaut aufgebracht werden. Dies entweder fabrikseitig oder aber vor Ort. Bei entsprechend grossem Bauwerk stossen zur Eindeckung mehrere solcher Dachelemente mit ihren gekrümmten Längsseiten unmittelbar aneinander. Diese Stösse sind mit geeigneten Mitteln abzudichten. Wesentlich für das erfindungsgemässe Dachelement ist, dass das eigentliche schützende Dach gleichzeitig als Lastübertragungselement dient, mit welchem grossflächige Hallen schnell und kostengünstig überdeckt und überdacht werden können. A roof skin can of course also be applied to a roof element, as explained above in connection with the figures. This either at the factory or on site. In the case of a correspondingly large building, several such roof elements collide directly with their curved long sides for covering. These joints should be sealed with suitable means. It is essential for the roof element according to the invention that the actual protective roof also serves as a load transmission element with which large halls can be covered and covered quickly and inexpensively.

Claims

1. Roof element, consisting of at least one large, one-sided curved wooden panel, on which at least on one side several ribs lying parallel to one another are fastened, characterized in that the wooden panel (1) consists of wood chips glued and pressed together and that on opposite sides Edges of the wooden panel (1) these U-shaped rails (3) are arranged and on these U-shaped rails (3) the curvature of the wooden panel (1) maintaining tension struts (4) are anchored, the U-shaped rails enclosing the edges

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(3) are provided on the narrow sides (2) of the rectangular, curved wooden panel (1) and the ribs (6) run parallel to the plane of curvature of the wooden panel (1) and the edges which have the U-shaped rails (3) for resting on struts, Columns or walls (7) of the building to be roofed are provided.

2. Roof element according to claim 1, characterized in that the tension struts (4) and the ribs (6) lie in different vertical planes.

3. Roof element according to one of claims 1 or 2, characterized in that two tension struts (4) are provided per wooden panel (1), one tension strut (4) at the end of the first quarter and the other tension strut (4) at the beginning of the last Attack a quarter of the narrow sides (2) of the curved wooden panel (1).

4. Roof element according to one of claims 1 to 3, characterized in that three ribs (6) are provided per wooden panel (1), of which one rib (6) between the tension struts (4) and the other two ribs (6) each lie outside a tension strut (4) (Fig. 1).

5. Roof element according to claim 1, characterized in that the end faces (8) of the ribs (6) arranged on the underside of the wooden panel (1) form an acute angle with the imaginary longitudinal central axis of the ribs (6) running in the region of the end faces and these end faces (8) lie in or above a plane or straight line which connects the two U-shaped rails (3) arranged on the narrow sides (2) of a wooden panel (1).

6. Roof element according to claim 1, characterized in that the ratio of the length of the flat wooden panel (1) to its narrow side (2) is approximately 4.5.

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