DE2216868A1 - Flat, load-bearing component - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein flächenförmiges, tragendes Bauelement, das zur Unterstützung von Lasten und zur Aufnahme von Beanspruchungen und Spannung geeignet ist und z.B. als Fußboden, als Brücke, als Plattform, Pendant od.dgl. verwendet werden kann.The invention relates to a planar, load-bearing component, that is suitable for supporting loads and for absorbing loads and tension and e.g. as Floor, as a bridge, as a platform, pendant or the like. can be used.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein solches flaches, tragendes Bauelement so auszubilden, daß es im wesentlichen aus blatt- oder tafelförmigen Materialien auch minderer Qualität auf billigem Wege hergestellt werden kann und dennoch starken Belastungen zuverlässig standhält,ohne stärkeren Ausbiegungen zu unterliegen.It is the object of the invention to design such a flat, load-bearing component so that it consists essentially of sheet or sheet-like materials can be produced cheaply, even if they are of inferior quality, and yet are strong Reliably withstands loads without major deflections to succumb.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein System von sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen oder Stegen aus blattförmigem Material und aus hohlen, schalenförmigen Elementen aus blattförmigem Material, welche entlang sich überlagernder Flächen miteinander verbunden sind, um eine zusammengesetzte, integrale Konstruktion zu bilden, welcheAccording to the invention, this object is achieved by a system of ribs or webs extending in the longitudinal direction made of sheet material and of hollow, bowl-shaped Elements made of sheet material which are connected to one another along overlapping surfaces to form a composite, integral construction to form which
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die kombinierten Eigenschaften eines Fachwerkes und eines vorgespannten Flächensystems vereinigt.the combined properties of a truss and a prestressed one Area system united.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine langgestreckte Hippe aus blattförmigem Material vorgesehen, das entlang einer Längsmittellinie in eine V-Form überführt ist. Bausteinartige, schalenförmige Elemente, die ebenfalls aus blatt- oder tafelförmigem Material bestehen und die Form von hohlen Pyramiden besitzen, sind entlang der sich in Längsrichtung erstreckenden Rippe verteilt, wobei die sich überlagernden Flächen der Rippe und der sdalenförmigen Elemente miteinander fest verbunden sind. Dies führt zu einer zusammengesetzten Konstruktion, welche die Eigenschaften einer Reihe von miteinander verbundenen dreieckigen Fachwerkeinheiten zeigt, welche eine Steifigkeit und Stabilität zeigt, die typisch für eine solche dreieckförmige Verbundkonstruktion ist.In a preferred embodiment of the invention, an elongated rib of sheet material is provided that is converted into a V-shape along a longitudinal center line. Block-like, shell-shaped elements, which are also made of consist of sheet or tabular material and have the shape of hollow pyramids are along the length extending rib, the overlapping surfaces of the rib and the sdalen-shaped elements with each other are firmly connected. This results in a composite construction which has the properties of a number of interrelated connected triangular truss units shows, which shows a rigidity and stability that is typical of such triangular composite construction is.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Beispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with the aid of schematic drawings using several examples.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische, teilweise aufgeschnittene Ansicht einer Brücke, welche nach der Erfindung ausgeführt ist.Fig. 1 shows a perspective, partially cut-away view of a bridge which is designed according to the invention.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht der Brücke nach Fig. 1 und zeigt den inneren Aufbau an der Unterseite der Brücke.Figure 2 is a perspective view of the bridge of Figure 1 showing the internal structure of the underside of the bridge.
Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die Brücke entlang der Schnittlinie 3-3der Fig. 1, wobei der Schnitt in Richtung der Ffvile gelegt ist.Figure 3 is a cross-section through the bridge taken along section line 3-3 of Figure 1, the section being taken in the direction of the ffvile.
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Pig. 4 zeigt im vergrößerten Maßstabe einen Längsschnitt entlang der Schnittlinie 4-4 der Fig. 3.Pig. 4 shows a longitudinal section along an enlarged scale the section line 4-4 of FIG. 3.
Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Teilausschnitt in Längsrichtung entlang der Schnittlinie 5-5 der Fig. 3.Fig. 5 shows an enlarged partial section in the longitudinal direction along section line 5-5 of FIG. 3.
Fig. 6 ist eine perspektivische Darstellung im vergrößerten Maßstabe und teilweise geschnitten von einer Gruppe von pyramidischen Elementen, welche in Übereinstimmung mit den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in den in entgegengesetzte Richtungen weisenden Kanälen eingebettet sind, welche durch eine Vielzahl von in Längsrichtung verlaufenden Rippen gebildet sind.6 is a perspective view, on an enlarged scale and partially in section, of a group of pyramidal ones Elements which are in accordance with the preferred Embodiments of the invention in the in opposite Directional channels are embedded, which are formed by a plurality of longitudinally extending ribs.
Fig. 7 ist eine schematische Wiedergabe der gegenseitigen Anpassung von Schichten aus blattförmigem Material zur Bildung der in Längsrichtung verlaufenden Rippe gemäß der Erfindung.Fig. 7 is a schematic representation of the mutual adaptation of layers of sheet material to form the longitudinal rib according to the invention.
Fig. 8 zeigt in vergrößerter, perspektivischer Darstellung ein einzelnes pyramidisches Element nach der Erfindung.Fig. 8 shows an enlarged perspective view of a single pyramidal element according to the invention.
Fig. 9 veranschaulicht im vergrößerten Maßstabe in perspektivischer auseinandergezogener Darstellung zwei blattförmige Abschnitte, die jeweils in halbpyramidenförmige Gestalt überführt sind und zusammen ein Endverschlußteil für die entgegengesetzten, längsgerichteten Enden jeder aufrechtstehenden Reihe von Pyramiden bilden.Fig. 9 illustrates on an enlarged scale in perspective Exploded view of two leaf-shaped sections, each of which is converted into a semi-pyramidal shape are and together an end closure member for the opposite, longitudinal ends of each upright row of pyramids form.
Fig. 10 zeigt in einer vergrößerten perspektivischen Darstellung ein Endverschlußelement für die entgegengesetzten Enden jederFig. 10 shows in an enlarged perspective view an end closure element for the opposite ends of each
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Reihe von umgekehrt angeordneten Pyramiden.Row of inverted pyramids.
Fig. 11 zeigt in vergrößerter perspektivischer Ansicht ein querverlaufendes Rippenelement, das bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Verwendung findet.11 shows an enlarged perspective view transverse rib element, which in a preferred embodiment the invention finds use.
Pig. 12 ist eine perspektivische Darstellung eines pyramidenförmigen Verschlußgliedes zum Schließen der offenen Enden der pyramidenförmigen Elemente nach einer Ausführungsform der Erfindung.Pig. 12 is a perspective view of a pyramidal shape Closure member for closing the open ends of the pyramid-shaped elements according to one embodiment of the invention.
Fig. 13 ist eine perspektivische, auseinandergezogene Darstellung eines Abschnittes eines Bauelementes nach Fig. 1 und 2 und veranschaulicht die gegenseitige Beziehung zwischen den Längsrippen, den aufrechten und den umgekehrten Pyramiden und den Endverschlußelementen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 13 is an exploded perspective view a section of a structural element according to FIGS. 1 and 2 and illustrates the mutual relationship between the longitudinal ribs, the upright and inverted pyramids and the end closure elements according to an embodiment of the invention.
Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht der Anordnung nach Fig.13 und zeigt zusätzlich in auseinandergezogener Gestalt die aufrechten und umgekehrten querverlaufenden Rippen, die pyramiden Verschlußelemente, sowie die Abdeckungen gemäß einem Ausführungsbeispiel nach der Erfindung.FIG. 14 is a perspective view of the arrangement according to FIG. 13 and additionally shows in an exploded form the upright and inverted transverse ribs, the pyramidal closure elements, and the covers according to one embodiment according to the invention.
Fig. 15 ist eine vergrößerte Teildarstellung im Längsschnitt einer Brücke, die gemäß der Erfindung ausgeführt ist, wobei die innere Konstruktion einer bevorzugten Ausführungsform wiedergegeben ist, während15 is an enlarged partial view in longitudinal section of a bridge made in accordance with the invention, the internal construction of a preferred embodiment shown is while
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Pig. 16 im vergrößerten Maßstabe und teilweisen Querschnitt die Anordnung 15 wiedergibt.Pig. 16 on an enlarged scale and partial cross-section the Arrangement 15 reproduces.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform sind mehrere V-förmige Elemente Seite an Seite miteinander zur Bildung einer Seihe verbunden, um ein flaches Konstruktionselement zur Verwendung als Boden, als Brücke, als Plattform, Pendant oder dgl. zu dienen. Eine flache Decklage überlagert die Oberseite der Reihe von Bauelementen und ist an dieser befestigt und dient dazu, um die zusammengesetzte, gesamte Einheit noch steifer zu machen und im Falle einer Brücke als Unterlage für die flache Straßenbettung zu dienen.According to the preferred embodiment, several V-shaped elements are connected side by side to form a string, To serve as a flat construction element for use as a floor, bridge, platform, pendant or the like. A flat cover sheet overlays and is attached to the top of the row of building elements and serves to hold the assembled, To make the entire unit even more rigid and, in the case of a bridge, as a base for the flat roadbed to serve.
In der Grundform umfaßt der Gegenstand der Erfindung ein im wesentlichen V-förmiges, langgestrecktes Rippenelement, das in seinem Inneren einen Kern besitzt, der aus einer Kette von hohlen, vorzugsweise pyramidenförmigen Schalen besteht. Eine Vielzahl von solchen V-förmigen, langgestreckten Rippenelementen kann in kompakter Anordnung Seite an Seite vorgesehen sein, um eine einheitliche Konstruktion zu bilden, z.B. einen Boden, ein Brückenelement, eine Plattform,ein Dach oder Pendant.In its basic form, the subject matter of the invention comprises an essentially V-shaped, elongated rib element, which has a core in its interior, which consists of a chain of hollow, preferably pyramidal shells. A multitude of such V-shaped, elongated rib elements can be provided in a compact arrangement side by side to provide a uniform To form a construction, e.g. a floor, a bridge element, a platform, a roof or a pendant.
Die pyramidenförmigen Elemente können in das V-förmige langgestreckte Element so eingesetzt sein, daß die relativ breiten Oberflächenbereiche von zwei sich gegenüberliegenden Wänden jedes Pyramidenelementes die entsprechenden Oberflächenbereiche des V-förmigen Elementes überlagert, wobei die sich überlagernden Flächenbereiche miteinander im wesentlichen über den gesamten Berührungsbereich fest verbunden sind. Es wird bemerkt, daßThe pyramidal elements can be elongated into the V-shaped Element be used so that the relatively wide surface areas of two opposing walls each Pyramid element the corresponding surface areas of the V-shaped element superimposed, wherein the overlapping surface areas with one another substantially over the entire Contact area are firmly connected. It is noted that
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pyramidenförmige Elemente nicht nur relativ große Oberflächenbereiche in Bezug auf das Volumen zeigen, sondern daß gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die gesamten Oberflächenbereiche der vier dreieckförmigen Flächen jedes Pyramidenelementes sich in einer überlagerten Stellung mit anderen Elementen der Baueinheit befinden und fest mit diesen verbunden sind. So ist vorgesehen, daß die ersten beiden, sich gegenüberliegenden, dreieckförmigen Flächen jedes pyramidenförmigen Elementes über im wesentlichen deren ganzen Flächen entsprechende Flächenbereiche der längsverlaufenden Rippen überdecken und fest mit diesen verbunden sind, während die anderen beiden sich gegenüberliegenden, dreieckförmigen Flächen jedes Pyramidenelementes im wesentlichen über ihre ganze Fläche mit einer von zwei ebenen, dreieckförmigen Flächen von zwei querverlaufenden Rippenelementen in Überdeckung stehen und fest damit verbunden sind. Es ist ersichtlich, daß pyramidenstumpfförmige Verschlußelemente ebenfalls mit ihrer ganzen Oberfläche entsprechende Bereiche der Pyramidenelemente einerseits und eines Abdeckungselementes andererseits überdecken und mit diesen fest verbunden sind.pyramidal elements not only have relatively large surface areas in terms of volume, but that according to the preferred embodiment of the invention the total surface areas the four triangular faces of each pyramid element are in a superimposed position with other elements of the structural unit and are firmly connected to them. So it is provided that the first two, opposite, triangular faces of each pyramidal element Over substantially the entire surface of the corresponding surface areas of the longitudinal ribs cover and firmly are connected to these, while the other two opposite, triangular surfaces of each pyramid element substantially over its entire surface with one of two flat, triangular-shaped surfaces of two transverse rib elements are in overlap and are firmly connected to it. It can be seen that frusto-pyramidal closure elements also with their entire surface corresponding areas of the pyramid elements on the one hand and a cover element on the other cover and are firmly connected to these.
In Fig. 1 ist eine Brücke B wiedergegeben, welche ein langgestrecktes Rippenelement 10 aufweist, eine Mehrzahl von Pyramidenelementen 20, sowie ein Deckelement 70. Es ist ersichtlich, daß sich die Brücke B zwischen entsprechend im Abstand angeordneten Stützelementen S1 und S2 erstreckt.In Fig. 1, a bridge B is shown, which an elongated Has rib element 10, a plurality of pyramid elements 20, and a cover element 70. It can be seen that the bridge B extends between correspondingly spaced support elements S1 and S2.
Das gesamte Bauelement, beispielsweise die Brücke B, ist gemäß der Erfindung aus blattförmigem Material hergestellt, das in vorbestimmter Weise gefaltet und zusammengeklebt oder in ande-The entire structural element, for example the bridge B, is made according to the invention from sheet-shaped material, which is shown in FIG folded and glued together in a predetermined manner or in other
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rer Weise verbunden ist, und zwar entlang relativ großer, sich überdeckender Flächenbereiche. Vorzugsweise besteht das blattförmige Material, aus dem das Bauelement hergestellt wird, aus Papier oder Pappe. Die Verbindungen zwischen den Elementen, welche das konstruktive System gemäß der Erfindung bilden, werden durch Zusammenkleben od.dgl. von übereinanderliegenden Flächen der blattförmigen Elemente hergestellt. Auf diese Weise besteht das konstruktive System nach der Erfindung aus einem System von geonetrisch gefalteten Bauelementen, die gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung an den sich überlagernden Flächen fest miteinander verklebt oder anderweitig verbunden sind.rer way is connected, namely along relatively large, overlapping surface areas. Preferably the sheet-like Material from which the component is made, from paper or cardboard. The connections between the elements which Form the structural system according to the invention, by gluing or the like. of superimposed surfaces made of leaf-shaped elements. In this way, the constructive system according to the invention consists of a system of Geonetrically folded components, which according to the preferred embodiment of the invention on the overlapping Surfaces are firmly glued together or otherwise connected.
Das konstruktive System nach der Erfindung besteht im wesentlichen aus zwei Grundelementen. Jedes dieser Grundelemente ist aus einem blattförmigen Material, insbesondere aus laminiertem Papier oder aus laminierter Pappe hergestellt, also aus Materialien, die allgemein zur Verpackung schwerer Gegenstände üblich sind. Es können aber auch andere Materialien, beispielsweise Blech, Aluminium, Kunststoff, sowie Elemente aus Stahlmaschendraht od.dgl. mit aufgespritztem Beton oder Mörtel, verwendet werden. Das erste Element ist ein rippenförmiges Element 10 gemäß Fig. 13, das aus einem System von gefalteten Platten gebildet wird, welche durch Laminierung mehrerer in Längsrichtung gefalteter Schichten 12a, 12b, 12c und dgl. gemäß Fig. 7 aus Papier bestehen. Die Längsrippeneinheit, die auf diese Weise gebildet wird, umfaßt wenigstens zwei integral verbundene, langgestreckte, gefaltete Platten 11, welche im Abstand verlau-The structural system according to the invention consists essentially of two basic elements. Each of these basic elements is made of a sheet-like material, in particular of laminated material Paper or made of laminated cardboard, i.e. materials that are commonly used for packing heavy objects are. However, other materials can also be used, for example sheet metal, aluminum, plastic, and elements made of steel wire mesh or the like. with sprayed concrete or mortar. The first element is a rib-shaped element 10 according to FIG. 13, which is formed from a system of folded plates which are formed by laminating several in the longitudinal direction folded layers 12a, 12b, 12c and the like. According to FIG. 7 consist of paper. The longitudinal rib unit made in this way is formed, comprises at least two integrally connected, elongated, folded plates 11, which extend at a distance
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fende Abschnitte 11a und 11b aufweisen, die wiederum zwischen sich einen langgestreckten Kanal 13 begrenzen. In einem Konstruktionssystem, z.B. der Brücke B, sind eine Mehrzahl dieser gefalteten Elemente 12 in Querrichtung miteinander fest(verbunden, wie dies Fig. 7 zeigt. Sie bilden damit ein im wesentlichen sägezahnförmiges Profil, gesehen in einer Querschnittebene. Die in Eingriff stehenden Elemente bilden das Längsrippenelement, das sich in Längsrichtung der Brücke erstreckt.have fende portions 11a and 11b, which in turn between limit an elongated channel 13. In a construction system such as Bridge B, a plurality of these are folded Elements 12 fixed to one another in the transverse direction (connected, as 7 shows this. They thus form a substantially sawtooth-shaped Profile seen in a cross-sectional plane. The engaging elements form the longitudinal rib element, the extends in the longitudinal direction of the bridge.
Das zweite Grundelement des Konstruktionssystems ist ein hohles, schalenförmiges Element aus bbltförmigem Material, vorzugsweise in Form einer Pyramide 20 gemäß Fig. 8. Eine Mehrzahl dieser Pyramiden 20 in umgekehrter Stellung, bzw. 20' in aufrechter Stellung sind zwischen den gefalteten Platten 11 an der Oberseite und der Bodenseite des ersten Elementes 10 angeordnet und in die zugehörigen Kanäle 13 und 13', die durch das erste Element gebildet werden, eingeschachtelt. Die Pyramiden 20, 20' sind in Längsrichtung entlang der verschiedenen, langgestreckten Kanäle, 13, 13' verteilt und angeordnet. Dabei liegen jeweils zwei sich gegenüberliegende Flächenbereiche 21a und 21b jeder Pyramide in Überdeckung mit den im Abstand angeordneten Flächenbereichen 11a, 11b der zugehörigen Kanäle, 13, 13'. Die Faltlinien der Längsrippen bilden abwechselnd Kämme 14 und Vertiefungen 14', welche jeweils in zwei im Abstand liegenden parallelen Ebenen angeordnet sind, die ihrerseits die Grenzen des Konstruktionssystems bilden. Die hohlen, schalenförmigen Pyramiden 20 und 20' sind im Bereich der Basis offen und sind Seite an Seite in den zugehörigen, langgestreckten Kanälen 13, 13' angeordnet, undThe second basic element of the construction system is a hollow, shell-shaped element made of a sheet-shaped material, preferably in the form of a pyramid 20 according to FIG. 8. A plurality of these pyramids 20 in an inverted position, or 20 'in an upright position Position are arranged between the folded plates 11 at the top and the bottom side of the first element 10 and in the associated channels 13 and 13 'formed by the first element are nested. The pyramids 20, 20 'are in In the longitudinal direction along the various elongated channels 13, 13, 13 'distributed and arranged. Thereby two lie each other opposing surface areas 21a and 21b of each pyramid in overlap with the surface areas arranged at a distance 11a, 11b of the associated channels 13, 13 '. The fold lines of the longitudinal ribs alternately form ridges 14 and depressions 14 ', which are each arranged in two spaced parallel planes, which in turn form the limits of the construction system. The hollow, bowl-shaped pyramids 20 and 20 ' are open in the area of the base and are arranged side by side in the associated elongated channels 13, 13 ', and
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zwar in einer solchen Weise, daß vorzugsweise die Basis jeder Pyramide 20 in der einen und die Basis jeder Pyramide 20' in der anderen der genannten parallelen Ebenen zu liegen kommt. Dies führt dazu, daß die Pyramiden 20 in einem nach oben offenen Kanal 13 und die Pyramiden 20' in einem nach unten offenen Kanal 13 angeordnet und in Bezug auf die Pyramiden 20 um 180° gedreht sind. Vorzugsweise sind die Pyramiden 20 und 20' in zwei benachbarten, nach oben und nach unten offenen Kanälen 13» 13' gegeneinander versetzt, wie dies Pig. 6 zeigt. Die Versetzung ist derart getroffen, daß die Spitzen der Pyramiden 20 im wesentlichen im Bereich der Berührungslinie zwischen den benachbarten Basiskanten benachbarter Pyramidenelemente 20' liegen, welche an entgegengesetzten Seiten des Plattenelementes 11 angrenzen, das die Kanäle 13 und 13' trennt. Die Folge davon ist, daß die Spitze 22' der aufrechten Pyramide 20' in dem einen Kanal 13' vorzugsweise im Bereich der Basiskantenlinie 23a der benachbarten, umgekehrten Pyramide 20 angeordnet ist, welche in dem angrenzenden Kanal 13 liegt. Die gleiche Anordnung ist für die weiteren Pyramidenelemente vorgesehen. Das Ergebnis ist, daß die geneigten Kanten der gegeneinander versetzten, aufrechten und umgekehrten Pyramiden 20' und 20 im benachbarten Kanal mit sehr großer Annäherung kolinear verlaufen und so zusammenwirken, daß sie wie die Streben eines Pachwerkbauelementes wirksam sind.in such a way that preferably the base of each pyramid 20 in the one and the base of each pyramid 20 'in the other of the said parallel planes comes to lie. This leads to the fact that the pyramids 20 in an upwardly open channel 13 and the pyramids 20 'arranged in a downwardly open channel 13 and rotated by 180 ° with respect to the pyramids 20 are. Preferably, the pyramids 20 and 20 'are in two adjacent, upwardly and downwardly open channels 13 »13' with respect to one another like this Pig. 6 shows. The offset is made such that the tips of the pyramids 20 substantially in the area of the contact line between the adjacent base edges of adjacent pyramid elements 20 ', which abut on opposite sides of the plate element 11 which separates the channels 13 and 13 '. The consequence of this is that the Tip 22 'of the upright pyramid 20' in one channel 13 ', preferably in the area of the base edge line 23a of the adjacent, inverted pyramid 20 is arranged, which lies in the adjacent channel 13. The same arrangement is for that further pyramid elements provided. The result is that the sloping edges of the offset, upright and inverted pyramids 20 'and 20 in the adjacent channel run colinearly with a very close approximation and thus work together, that they are effective like the struts of a timber building element.
Es ist ersichtlich, wenn auch hier nicht dargestellt, daß die Pyramiden 20 und 20' in benachbarten Kanälen 13 und 13' nicht unbedingt gegeneinander versetzt sein müssen, sondern auch so angeordnet sein können, daß die Spitze jeder Pyramide 20 im Bereich des Mittelpunktes der Grundlinie 23' der benachbarten, auf-It can be seen, although not shown here, that the pyramids 20 and 20 'in adjacent channels 13 and 13' are not must necessarily be offset from one another, but can also be arranged so that the tip of each pyramid 20 in the area the center of the base line 23 'of the adjacent, on-
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rechten Pyramiden 20' auf der entgegengesetzten Seite eines Plattenelementes 11 liegt.right pyramids 20 'on the opposite side of a plate element 11 lies.
Die hohlen, schalenförmigen Pyramidenelemente 20, 20' sind dadurch gebildet, daß ein entsprechender flacher Zuschnitt der entsprechenden geometrischen Form aus blattförmigem Material ausgeschnitten und nachfolgend entlang der entsprechenden Faltlinien 24 in die gewünschte Pyramidenform gemäß Fig. 8 gefaltet wird.The hollow, bowl-shaped pyramid elements 20, 20 'are thereby formed that a corresponding flat blank of the corresponding geometric shape of sheet material cut out and then folded along the corresponding fold lines 24 into the desired pyramid shape according to FIG. 8 will.
Nachdem die Pyramiden 20 in das Rippenelement 10 eingeschachtelt sind, werden sie vorzugsweise mit einem dritten Element, nämlich einem Querrippenelement 30 nach Fig. 11, fest miteinander verbunden. After the pyramids 20 are nested in the rib element 10, they are preferably provided with a third element, namely a transverse rib element 30 according to FIG. 11, firmly connected to one another.
Die Querrippenelemente 30 sind vorzugsweise in Form eines diamantförmigen Blattes 31, welches entlang der kurzen Achse 32 gefaltet ist. Jedes Element 31 umfaßt folglich zwei integral miteinander verbundene Blattabschnitte 33 und 34, die dazu dienen, jeweils benachbarte Pyramiden 20 oder 20' in den zugehörigen Kanälen 13oder 13' miteinander zu verbinden. Nach der Faltung begrenzen die Abschnitte 33, 34 der Querrippenelemente zwischen sich zweite Kanäle 35, die sich in Querrichtung in Bezug auf die Kanäle 13, 13' des langgestreckten Rippenelementes erstrecken. Einer der dreieckförmigen, blattförmigen Abschnitte, beispielsweise der Abschnitt 33 des Querrippenelementes 30, wird in Überdeckung mit einem zweiten Flächenabschnitt 25b nach Fig. 14 der einen von zwei in Längsrichtung benachbarten Pyra-The transverse rib elements 30 are preferably in the shape of a diamond Sheet 31 which is folded along the short axis 32. Each element 31 thus comprises two integral interconnected sheet sections 33 and 34, which serve to each adjacent pyramids 20 or 20 'in the associated Channels 13 or 13 'to connect to each other. After folding delimit the sections 33, 34 of the transverse rib elements between them second channels 35, which extend in the transverse direction in relation extend onto the channels 13, 13 'of the elongate rib member. One of the triangular, leaf-shaped sections, for example, the section 33 of the transverse rib element 30, is in overlap with a second surface section 25b after 14 of one of two longitudinally adjacent pyramids
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miden 20a gebracht, während der dreieckförmige Blattabschnitt 34 des Querrippenelementes 30 in Überdeckung mit einer benachbarten Fläche 25a der in Längsrichtung benachbarten Pyramide 20b gebracht wird. Vorzugsweise korrespondieren die erwähnten, dreieckförmigen Blattabschnitte 33, 34 des Querrippenelementee 30 im wesentlichen der Form der zweiten Flächenabschnitte 25b, 25a der Pyramiden und überlagern diese Flächen und sind mit diesen festjverbunden, um solche Pyramidenelemente in enger Seiten an Seitenanordnung fest miteinander zu verbinden. Die Querrippenelemente 30 wirken mit den Pyramidenelementen zusammen, um weiterhin die Längsrippenelemente 10 zu versteifen und damit den letzteren einen noch größeren Widerstand gegen Ausbiegen zu verleihen. Dem entsprechend wird hiermit ein sehr suverlässiges, starres Konstruktionssystem entwickelt, das auf ökonomische Weise hergestellt werden kann und geeignet ist, wirkungsvoll relativ große Abstände oder Zwischenräume zu überbrücken.miden 20a, while the triangular blade section 34 of the transverse rib element 30 in overlap with an adjacent surface 25a of the pyramid adjacent in the longitudinal direction 20b is brought. The aforementioned triangular blade sections 33, 34 of the transverse rib element preferably correspond 30 substantially the shape of the second surface sections 25b, 25a of the pyramids and superimpose these surfaces and are with them firmly connected in order to firmly connect such pyramid elements together in close side-by-side arrangement. The cross rib elements 30 cooperate with the pyramid elements to continue to stiffen the longitudinal rib elements 10 and thus the to give the latter an even greater resistance to bending. Accordingly, this is a very reliable, developed a rigid construction system which can be manufactured in an economical manner and which is suitable, relatively effective to bridge large gaps or gaps.
Als Ergebnis der oben beschriebenen Flächenverbindung aller Elemente des Systems werden äußere Lasten, die auf das System einwirken, in allen Richtungen verteilt, so daß Spannungskonzentrationen in den direkt belasteten Teilen ausgeschaltet werden.As a result of the surface connection of all elements of the system described above, external loads are placed on the system act, distributed in all directions, so that stress concentrations in the directly loaded parts are eliminated will.
Verbindungsmittel 50, die in Form üblicher Klebelemente oder ähnlicher Bindemittel vorgesehen sein können, welche für die jeweils gewählten Blattmaterialien geeignet sind, dienen dazu, um die einzelnen hohlen, schalenförmigen Elemente, die Querrippenelemente und die Längsrippenelemente aufzurichten und alleConnecting means 50, which are in the form of conventional adhesive elements or similar binders can be provided, which are suitable for the sheet materials selected, serve to around the individual hollow, shell-shaped elements, the transverse rib elements and erect the longitudinal rib elements and all
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- ι2 - 7216868- ι 2 - 7216868
diese Elemente integral miteinander und mit der zuvor erwähnten, darüberliegenden Oberflächenbereiche zu verbinden, um eine zusammengesetzte, integrale Konstruktion zu bilden.to connect these elements integrally with each other and with the aforementioned overlying surface areas to form a composite, to form integral construction.
Die bevorzugte Ausführungsform der Konstruktion umfaßt weiterhin eine Vielzahl von Verschlußelementen aus Blattmaterial. Eine erste Gruppe dieser Verschlußelemente sind die Elemente 60, welche vorzugsweise als Pyramidenstümpfe gemäß Fig. 12 ausgebildet sind. Ihre Form ist so gewählt, daß sie in die offenen Basiselemente der umgekehrten Pyramiden 20 aufgenommen werden können. Die Elemente 60 haben Seitenwandflächen 60a, 60b, 60c und 6Od, welche entsprechende Flächenbereiche der Wände 25a, 25b, 25c und 25d der Pyramiden 20 überlagern können, in welche die Verschlußelemente eingeschachtelt sind. Die Verschlußelemente 60 weisen weiterhin eine geschlossene Stirnwand 61 auf, welche einen Verschluß für die sonst offene Basis der Pyramiden 20 bildet. Die Verschlußflächen 61 aller der Verschlußelemente 60 sind im wesentlichen in der Ebene "x" angeordnet, d.h. in der oberen der beiden erwähnten parallelen Ebenen "x" und "y", welche das Rippenelement 10 begrenzen. Miteinander bilden die Stirnwände 61 eine im wesentlichen flache, fortlaufende Fläche in der Ebene "x". Die pyramidenstumpfförmigen Verschlußelemente 60 sind, wie Fig. 12 zeigt, vorzugsweise vorgefaltet und stehen unter Vorspannung, so daß die mit den Innenflächen der zugehörigen Pyramidenelemente 20 nach dem Einschachteln fest und ordnungsgemäß verbunden werden.The preferred embodiment of the construction further comprises a plurality of closure members made of sheet material. A first group of these closure elements are the elements 60, which are preferably designed as truncated pyramids according to FIG are. Their shape is chosen so that they are received in the open base elements of the inverted pyramids 20 can. The elements 60 have side wall surfaces 60a, 60b, 60c and 6Od, which correspond to surface areas of the walls 25a, 25b, 25c and 25d of the pyramids 20 can be superimposed in which the closure elements are nested. The closure elements 60 also have a closed end wall 61, which forms a closure for the otherwise open base of the pyramids 20 forms. The closure surfaces 61 of all of the closure elements 60 are arranged substantially in the plane "x", i. in the upper of the two mentioned parallel planes "x" and "y", which delimit the rib element 10. Form together the end walls 61 have a substantially flat, continuous surface in the plane "x". The frusto-pyramidal closure elements 60 are, as shown in FIG. 12, preferably pre-folded and are under tension, so that with the inner surfaces the associated pyramid elements 20 are firmly and properly connected after nesting.
Alternativ zu dieser Ausführungsform können die Pyramiden 20 selbstverständlich auch von vornherein als hohle, jedoch voll-As an alternative to this embodiment, the pyramids 20 of course from the outset as a hollow, but fully
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ständig geschlossene, also auch an der Basis geschlossene. Elemente ausgebildet sein.permanently closed, i.e. also closed at the base. elements be trained.
Zum Schließen der Enden jeder der Kanäle 13' (in denen die Pyramiden 20' vorzugsweise in Bezug auf die Pyramiden 20 im benachbarten Kanal 13 mittels Abständen versetzt angeordnet sind, welche der Hälfte der Länge einer Pyramide 20' entspricht) sind vorzugsweise hohle Verschlußelemente 64 nach Fig. 9 vorgesehen, von denen ein jedes im wesentlichen in Größe und Form der Hälfte eines Pyramidenelementes 20* entspricht. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Pyramiden 20 und 20' von gleicher Größe..Jedes Element ist vorzugsweise aus zwei zusammengeklebten, gefalteten Abschnitten 64a und 64b gebildet.To close the ends of each of the channels 13 '(in which the pyramids 20 'are preferably arranged offset with respect to the pyramids 20 in the adjacent channel 13 by means of distances, which half the length of a pyramid 20 ') are preferred hollow closure members 64 are provided as shown in Fig. 9, each of which is substantially one-half in size and shape corresponds to a pyramid element 20 *. In the preferred embodiment, pyramids 20 and 20 'are the same Size .. Each element is preferably formed from two glued together, folded sections 64a and 64b.
Die entgegengesetzten Enden jeder Reihe von umgekehrten Pyramiden 20 können entsprechend dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ebenfalls mit Endverschlußelementen 63, wie sie in Fig. 10 gezeigt sind, versehen sein. Die Endverschlußelemente sind vorzugsweise in Form eines hohlen, schalenförmigen Elementes, welches jeweils drei dreieckförmige Seiten und eine dreieckförmige offene Seite besitzt. Die Spitze der mittleren Seite 63a liegt in der Fluchtungslinie der Grundlinie der übrigen dreieckförmigen Seiten 63b und 63c Die hohlen Elemente 63 bilden ein flaches Endverschlußglied 63a an den Enden jeder Reihe von in Längsrichtung verteilten Pyramidenelementen 20.The opposite ends of each row of inverted pyramids 20 can, in accordance with the preferred embodiment of the invention can also be provided with end closure elements 63 as shown in FIG. The end closure elements are preferably in the form of a hollow, bowl-shaped element, which each have three triangular sides and one triangular open side. The tip of the middle side 63a is in line with the baseline of the remaining triangular Sides 63b and 63c The hollow members 63 form a flat end closure member 63a at the ends of each row of pyramid elements 20 distributed in the longitudinal direction.
Die Brücke B gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt weiterhin eine Abdeckung 70 zur gleichmäßigen Übertragung der Lasten auf die übrigen Elemente der Konstruktion.The bridge B according to the preferred embodiment of the invention further includes a cover 70 for evenly transferring loads to the remaining elements of the structure.
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Diese Abdeckung, die vorzugsweise ebenfalls aus blattförmigem Material hergestellt ist, ist so ausgebildet, daß sie geeignet ist, dem konzentrierten Raddruck eines Motorfahrzeuges, z.B. eines schweren Lastwagens, zu widerstehen. Wie zuvor bemerkt, bilden die Stirnwände 61 der Verschlußelemente 60 eine flache, fortgesetzte Fläche auf der Oberseite der Konstruktion, welche geeignet ist, wie bei 51 gezeigt, in direktem Flächenkontakt mit der Unterseite des flachen Abdeckelementes 70 verbunden zu werden. This cover, which is preferably also made of sheet material, is designed to be suitable is to withstand the concentrated wheel pressure of a motor vehicle such as a heavy truck. As noted before, the end walls 61 of the closure elements 60 form a flat, continued surface on the top of the structure, which is suitable, as shown at 51, to be connected in direct surface contact with the underside of the flat cover element 70.
In der bevorzugten Form umfaßt das Abdeckelement 70 zwei laminierte Schichten 71 und 72 aus Blattmaterial und eine Zwischenschicht 73 aus einer Reihe von parallel verlaufenden zylindrischen Rohren 74, die ebenfalls aus Blattmaterial hergestellt sind. Diese Rohre stehen vorzugsweise in unmittelbarer Seitenberührung und erstrecken sich vorzugsweise quer zur Längsrichtung der Abdeckung, um die beiden im Abstand angeordneten flachen Schichten 71, 72 aus laminiertem Blattmaterial zu verstärken, die jeweils auf den entgegengesetzten Seiten der aus Rohren bestehenden Zwischenschicht angeordnet und fest mit den Rohren verbunden sind.In the preferred form, the cover member 70 comprises two laminated ones Layers 71 and 72 of sheet material and an intermediate layer 73 of a series of parallel cylindrical Tubes 74, which are also made from sheet material. These tubes are preferably in direct lateral contact and preferably extend transversely to the longitudinal direction of the cover, around the two spaced apart flat ones Reinforcing layers 71, 72 of laminated sheet material, each on opposite sides of the tubular Intermediate layer arranged and firmly connected to the pipes.
Die Folge der beschriebenen, außergewöhnlichen Ausbildung besteht darin, daß die oben erläuterten Komponenten des Konstruktionssystemes nach Fig. 14 leicht an Ort und Stelle zusammengesetzt und miteinander an den erwähnten, sich überlagernden Flächenbereichen, fest verbunden werden können. Die großen zur Verbindung zur Verfügung stehenden Flächen führen zu ausgesprochen festen und zuverlässigen Verbindungen. Die jeweils am bestenThe consequence of the described, extraordinary training is that the components of the construction system explained above 14 easily put together in place and joined together at the above-mentioned overlapping surface areas, can be firmly connected. The large areas available for connection lead to pronounced solid and reliable connections. The best in each case
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für die Verbindung geeigneten Klebstoffe oder Zemente od.dgl. hängen von dem jeweils verwendeten, besonderen blattförmigen Material ab und sind für den Fachmann bekannt. Ein hochbelastbares Konstruktionssystem, z.B. eine Brücke, kann damit allein aus blattförmigen Materialien, wie aus Papierblättern, hergestellt werden.for the connection suitable adhesives or cements or the like. depend on the particular sheet material used in each case and are known to those skilled in the art. A heavy-duty one Construction system, e.g. a bridge, can thus be produced solely from sheet-like materials such as paper sheets will.
Vorzugsweise ist jedes der Komponententeile, z.B. die Pyramiden 20, 20', die Längsrippenelemente 10, die Querrippenelemente 50 und die Verschlußelemente 60 und 83 jeweils aus individuellen Lagergrößen aus Blattmaterialien hergestellt, indem diese inldie gewünschte Größe geschnitten werden, das Papier entlang der gewünschten Faltlinien gekerbt und dann die einzelnen Blätter des gekerbten Papiers in einer solchen Weise zusammsiilaminiert werden daß, wie dies im Zusammenhang mit dem Element 10 in Fig. 7 gezeigt ist, abwechselnd die Papierblätter mit ihren Kanten, so angeordnet sind, daß sich die Stoßstellen nicht überlagern. Aus Fig. 13 ist beispielsweise ersichtlich» daß die Kanten oder Unterbrechungslinien 26a und 27a der benachbarten Schichten 26,27 eines Pyramidenelementes 20 an entgegengesetzten Kanten der Pyramide angeordnet sind und nicht benachbart liegen. Damit wird jeder Bereich der Unterbrechung jedes einzelnen Blattes verstärkt durch einen ununterbrochenen Bereich eines benachbarten Blattes, so daß die Wirkung dieser Unterbrechungsstellen auf die Festigkeit des Konstruktionselementes klein bleibt. Mach dem Falten in die gewünschte Form können die Kerbfalten der Pyramiden ausgefüllt werden mit einem Füllmaterial, um eine noch stärkere Verbindung entlang der Faltlinien zu erhalten.Preferably, each of the component parts, e.g., the pyramids 20, 20 ', the longitudinal rib elements 10, the transverse rib elements 50 and the shutter members 60 and 83 each made of individual stock sizes of sheet materials by placing them in the desired Cut to size, notch the paper along the desired fold lines and then the individual sheets of the scored paper can be laminated together in such a manner that, as shown in connection with the element 10 in FIG. 7, the sheets of paper are alternately arranged with their edges are that the joints do not overlap. From FIG. 13 it can be seen, for example, that the edges or interruption lines 26a and 27a of the adjacent layers 26, 27 of a pyramid element 20 on opposite edges of the pyramid are arranged and are not adjacent. This reinforces each area of the interruption of each individual leaf through an uninterrupted area of an adjacent sheet, so that the effect of these interruptions on the strength of the construction element remains small. Fold the pyramids into the desired shape and fill in the creases are filled with a filler material to create an even stronger connection along the fold lines.
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Der Ausdiuck "Papier", wie er hier verwendet wird, soll umfassen Blattmaterialien, Putterplatten, Faserplatten und Kartons.As used herein, the term "paper" is intended to encompass Sheet materials, putterboard, fiberboard and cardboard.
Es ist bekannt, daß nicht nur die Pestigkeit und die Steifigkeite eigenschaften von Papier im starken Umfange bei Pressung oder Zugbeanspruchung variieren, sondern das Papier auch ein anisotropes Material ist, welches unterschiedliche Eigenschaften entlang unterschiedlicher Achsen zeigt. Dementsprechend wird gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit besonderem Vorteil Nut__zen aus der erwähnten speziellen Eigenschaften von Papier gezogen. Beispielsweise ist die Zugfestigkeit vom Papier nahezu zweimal so groß in Richtung der Kornorientierung des Papiers als in der Querrichtung. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform sind alle Elemente der Konstruktion so gefaltet und flach zusammengeklebt und geformt, daß aus den genannten speziellen Eigenschaften des Papiers voller Nutzen gezogen wird. So sind die Rippenbahnen 10 so ausgebildet, daß sich die Faserung oder das Korn des Papieres in Längsrichtung erstreckt. Die Pyramiden 20, 20' sind so ausgebildet, daß das Papierkorn sich in Umfangsrichtung, d.h. in Richtung um die Spitze herum erstreckt. Die Pyramidenverschlußelemente 60 sind so ausgeschnitten und vorgefaltet, daß sie vorgespannte Elemente, d.h. federartige Einsätze, für die Basisbereiche der Pyramiden bilden. Nach dem Überziehen mit Klebstoff werden die Verschlußelemente 60 in die offenen Flächen der Pyramiden eingesetzt und durch die Vorspannung nach außen gegen die Pyramidenwände gedrückt, so daß über die ganzen Berührungsbereiche eine zuverlässige Verbindung gewährleistet ist.It is known that not only the P e stigkeit and the stiffness properties of paper vary greatly under pressure or tensile stress, but the paper is also an anisotropic material which shows different properties along different axes. Accordingly, according to the preferred embodiment of the invention, benefits are drawn from the aforementioned special properties of paper with particular advantage. For example, the tensile strength of paper is almost twice as great in the direction of the grain orientation of the paper as in the transverse direction. In the preferred embodiment, all of the elements of the construction are folded and glued together flat and shaped to take full advantage of the aforesaid special properties of the paper. Thus, the rib webs 10 are designed so that the fiber or the grain of the paper extends in the longitudinal direction. The pyramids 20, 20 'are designed so that the paper grain extends in the circumferential direction, ie in the direction around the tip. The pyramid locking elements 60 are cut out and pre-folded so that they form prestressed elements, ie, spring-like inserts, for the base regions of the pyramids. After being coated with adhesive, the closure elements 60 are inserted into the open surfaces of the pyramids and pressed outwardly against the pyramid walls by the prestress, so that a reliable connection is ensured over the entire contact areas.
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Da das Konstruktionssystem nach der Erfindung aus hohlen Elementen zusammengesetzt ist und da die hohlen Pyramidenelemente 20 mit den Innenflächen der Längsrippenelemente 10 fest verbunden sind, werden die Pyramidenelemente auch den Spannungen ausgesetzt, die durch diejenigen Bereiche der langgestreckten Rippenelemente aufgenommen werden müssen, an denen die Pyramiden fest angebracht sind. Weiterhin ist ersichtlich, daß die geneigten Ecken, z.B. die Ecken 24 jeder Pyramideneinheit 20, 20* von der Spitze 22 bis zur Basis 23 als Fachwerkelemente wirksam sind, so daß sie zusammen mit den anderen geneigten Kanten der übrigen Pyramideneinheiten ein integriertes Fachwerksystem bilden.Since the construction system according to the invention consists of hollow elements is assembled and since the hollow pyramid elements 20 are firmly connected to the inner surfaces of the longitudinal rib elements 10 the pyramidal elements are also subjected to the stresses exerted by those areas of the elongated rib elements must be included, to which the pyramids are firmly attached. It can also be seen that the inclined Corners, e.g. the corners 24 of each pyramid unit 20, 20 * from the top 22 to the base 23 act as truss elements, so that they form an integrated framework system together with the other inclined edges of the remaining pyramid units.
Jede der Kanten 24 der Pyramidenelemente bilden damit eineEach of the edges 24 of the pyramid elements thus form one
Schrägstrebe eines Fachwerkes, so daß die sich ergebende Konstruktion aus einer Reihe von miteinander verbundenen dreieckförmigen Fachwerkeinheiten zusammengesetzt ist, welche jeweils die Steifigkeit und Stabilität zeigen, die solchen Dreieckskonstruktionen eigen ist. Die Folge der flächenmäßigen Verbindung aller Elemente der Konstruktion besteht darin, daß die von außen einwirkenden Lasten in allen Richtungen verteilt werden, so daß im hohen Maße die sonst hohen Spannungskonzentrationen in den direkt belasteten Bereichen stark vermindert werden.Inclined strut of a framework, so that the resulting construction is composed of a series of interconnected triangular truss units, each of which demonstrate the rigidity and stability inherent in such triangular constructions. The consequence of the planar connection of all elements of the construction consists in the fact that the external loads are distributed in all directions, so that to a large extent, the otherwise high stress concentrations in the directly loaded areas are greatly reduced.
Als Beispiel sei eine Papierbrücke angeführt, deren Breite etwa 3 m und deren Tiefe etwa 1,20 m betrug. Diese nach der Erfindung hergestellte Brücke besaß eine Länge von etwa 9,50 m und konnte ohne Schwierigkeiten das Gewicht eines 5,5-t-Lastkraftwagens aufnehmen, der mehrere Male über die Brücke gefahren wurde. Während des Belastungstestes ergab sich,dass zur Aufnahme des 5,5-t-As an example, a paper bridge is given, the width of which was about 3 m and the depth of about 1.20 m. This according to the invention The bridge produced had a length of about 9.50 m and could easily weigh the weight of a 5.5 t truck record that was driven over the bridge several times. During the stress test, it was found that the 5.5 t
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? ? 16 8 6 8? ? 16 8 6 8
Lastkraftwagens die Papierkonstruktion nur etwa etwa 12 mm bei der freien Spannweite von 9,5m durchbog. Die Brücke selbst wog etwa annähernd 4 t und bestand vollständig aus Papier und Klebstoff. Das blattförmige Material, das zur Herstellung der Elemente der Konstruktion verwendet wurde, beispielsweise für die Herstellung der Pyramidenelemente, der Längsrippen, der Querrippen und der Abdeckung, war ein etwa 2,5 mm dickes, festes Fasermaterial, das aus vier Schichten aus Kraftpapier der Nr. 90 bestand, welche zusammenlaminiert waren. Die verschiedenen Komponentenelemente der Konstruktion wurden entlang der sich überlagernden Flächen in der beschriebenen Weise miteinander verbunden und bildeten laminierte Abschnitte. So war beispielsweise der Abschnitt E gemäß Fig. 15 etwa 10 mm und der Abschnitt F gemäß Fig. 15 etwa 15 mm dick. Diese Elemente bildeten nach der Vereinigung eine vorgespannte Flächenkonstruktion, welche sich wie eine orthotropische Brücke verhielt. Die Blätter 12a, 12b, 12c und dgl., ebenso wie die Blätter 26a, 27a usw. besaßen jeweils eine Dicke von etwa 2,5 mm, wie oben beschrieben.Truck the paper construction is only about 12 mm the free span of 9.5m sagged. The bridge itself weighed approximately 4 tons and was made entirely of paper and glue. The sheet-like material used to make the elements of the structure, e.g. for manufacture the pyramid elements, the longitudinal ribs, the transverse ribs and the cover, was an approximately 2.5 mm thick, solid fiber material, which consisted of four layers of # 90 Kraft paper laminated together. The various component elements of the construction were connected to one another along the overlapping surfaces in the manner described and formed laminated sections. For example, section E according to FIG. 15 was approximately 10 mm and section F according to FIG. 15 was approximately 15 mm thick. After unification, these elements formed a prestressed surface structure, which looks like an orthotropic one Bridge stopped. The sheets 12a, 12b, 12c, and the like, as well as the sheets 26a, 27a, etc., each had a thickness of about 2.5 mm as described above.
Die Abdeckung 70 nach den Fig. 15 und 16 wurde aus parallelen, dicht an dicht liegenden, zylindrischen Papierrohren 74 gebildet, welche ebenfalls aus laminierten Papierblättern bestand. Als Beispiel besaßen die Rohre 74 eine Wanddicke von annähernd 12 mm und einen lichten Durchmesser von annähernd 7,5 cm. Die Rohre waren eingeschachtelt zwischen zwei im Abstand liegenden flachen Schichten 71 und 72 aus laminierten Papierblättern 1.The cover 70 according to FIGS. 15 and 16 was made of parallel, formed closely spaced, cylindrical paper tubes 74, which also consisted of laminated paper sheets. As an an example The tubes 74 had a wall thickness of approximately 12 mm and an inside diameter of approximately 7.5 cm. The pipes were nested between two spaced flat layers 71 and 72 of laminated paper sheets 1.
Während die Abdeckung 70 mit einem Kern aus zylindrischen Papierrohren 74 zwischen flachen Schichten aus blattförmigem MaterialWhile the cover 70 with a core of cylindrical paper tubes 74 between flat layers of sheet material
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71 dargestellt ist, ist ersichtlich, daß andere Deckschichten vorgesehen sein können. So kann beispielsweise eine Deckschicht mit einem sägezahnförmigen, laminierten Kern vorgesehen sein, wie dies nicht dargestellt ist. Diese Schicht kann ähnlich aufgebaut sein wie die in Längsrichtung verlaufende Rippenschicht 10, die oben anhand der Fig. 3 beschrieben ist und die zwischen zwei laminierten Blattschichten 71 angeordnet sind. Auch eine solche Anordnung kann zu zufriedenstellenden Ergebnissen führen.71, it can be seen that other cover layers may be provided. For example, a top layer be provided with a sawtooth-shaped, laminated core, such as this is not shown. This layer can be constructed similarly to the rib layer 10 running in the longitudinal direction, which is described above with reference to FIG. 3 and which are arranged between two laminated sheet layers 71. One of those too Arrangement can produce satisfactory results.
Die Pyramideneinheiten der oben beschriebenen, praktisch ausgeführten Brücke waren jeweils annähernd etwa 45 cm hoch und besaßen eine rechteckförmige, offene Basis mit einer Länge von etwa 1,22m (gemessen in Längsrichtung des Eippenslementes 10) und einer Breite von annähernd 61 cm (gemessen quer zur Längsrichtung des Rippenelementes 10).The pyramid units of the above-described, practically executed Bridges were each approximately 45 cm high and had a rectangular, open base with a length of about 1.22m (measured in the longitudinal direction of the Eippenslementes 10) and a width of approximately 61 cm (measured transversely to the longitudinal direction of the rib element 10).
Die Pyramiden 20 und 20' sind in Längsrichtung verteilt, wobei jeweils die Basiskanten in den jeweiligen langgestreckten Kanälen 13, 13' dicht aneinander liegen. Die Spitzenwinkel von zwei sich gegenüberliegenden Seitenwänden 21a und 21b der Pyramidenelemente 20 ist vorzugsweise so gewählt, daß er dem Spitsenwinkel entspricht, der zwischen den Platten 11a und 11b der Längsrippen 10 herrscht. Das Blattmaterial, das bei der Herstellung nach der Erfindung verwendet wird, ist vorzugsweise Papier» Es kann aber auch ein anderes Blattmaterial, z.B. Stahlblech, Aluminiumblech, Tafeln aus Fiberglas, ebenso wie andere strukturelle Kunststofftafeln od.dgl. verwendet werden.The pyramids 20 and 20 'are distributed in the longitudinal direction, wherein the base edges in each case lie close to one another in the respective elongated channels 13, 13 '. The apex angles of two opposing side walls 21a and 21b of the pyramid elements 20 is preferably selected so that it corresponds to the apex angle corresponds to that between the plates 11a and 11b of the longitudinal ribs 10 prevails. The sheet material used in the manufacture of the invention is preferably paper »Es however, another sheet material can also be used, e.g. sheet steel, aluminum sheet, Sheets of fiberglass, as well as other structural plastic sheets or the like. be used.
Es ist ersichtlich, daß die Konstruktion nach der Erfindung derart ist, daß die Komponeatenteile der Konstruktion leichtIt can be seen that the construction according to the invention is such that the component parts of the construction are lightweight
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and billig hergestellt, transportiert und zusammengesetzt werden können.and can be manufactured, transported and assembled cheaply.
Es ist ersichtlich, daß die oben beschriebene Konstruktion vide Anwendungsmöglichkeiten zusätzlich zur Verwendung als Stützträger oder Brückenelement bietet. Beispielsweise kann eine Konstruktion nach der vorliegenden Erfindung auch mit Vorteil angewendet werden in Fällen, in denen eine Schwimmfähigkeit gewünscht wird. So ist es möglich, durch Verwendung von wasserwiderstandafähigem Material oder einer gegen wasaerwideratandsfähigen Überzugsschicht über wasserdurchlässigem Material eine Konstruktion gemäß der Erfindung hergestellt werden kann, die beispielsweise als FendantbrUckenelement verwendet werden kann. Durch Verwendung zusätzlicher Verachlußelemente ähnlich den Elementen 60, ist dae Abschließen der offenen Enden der Bodenpyramiden 20' möglich, so daß ein vollatändig geschlossenes zellenförmiges Konatruktlonselement erhalten wird. Lie vollständirfgeschlossenen und mit Luft gefüllten Pyramidenelemente und die dazwischen eingeschlossenen Räume führen zu einer schwimmfähigen Konstruktion.It can be seen that the construction described above has video applications in addition to being used as a support beam or bridge element. For example, a construction according to the present invention can also be used to advantage in cases where buoyancy is desired will. So it is possible by using water-resistant Material or a water-resistant coating layer over water-permeable material Construction can be made according to the invention, which can be used, for example, as a Fendant bridge element. By using additional closure elements similar to the elements 60, the closing of the open ends of the floor pyramids 20 'is possible, so that a completely closed cell-shaped Konatruktlonselement is obtained. Lie completely closed and air-filled pyramid elements and the spaces enclosed between them lead to a buoyant one Construction.
Ea iat weiterhin eraichtlich, daß eine zuaammengeaetzte KonatruktionaeinheiL ^emäß der Erfindung, die beiBpielaweiüo auu langgeatreck ten Rippenelementen und pyramidenförmigen Elementen bei.Leht, die in der beachriebenen Weiae in dom lunggeatreck ten Element verteilt und mit diesem verbunden aind, alch außerordentlich günstig als Konatruktionaelement anbietet. Ein solehea Konstruktionselement, kann beiapielaweiue auu einem einzigen V-formigen Rippeneleinent 11a und 11b und mehreren in LängsrichtungIt is also evident that a reassembled construction unit ^ em according to the invention, which atBpielaweiüo auu langgeatreck th rib elements and pyramid-shaped elements Leht, who fell in the weiae in dom lunggeatreck Element distributed and connected with it, alch extraordinary offers cheap as a construction element. A solehea construction element, can atapielaweiue auu a single V-shaped Rib elements 11a and 11b and several in the longitudinal direction
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verteilten Pyramiden 20 in dem Kanal 13 bestehen. Ein solches zusammengesetztes Bauelement kann relativ große Zwischenräume ohne eine Zwischenabstützung überspannen. Das Konstruktionssystem nach der Erfindung kombiniert die strukturellen Eigenschaften eines Skelettrahmensystems mit denen eines vorgespannten Flächensystems. Das neue Konstruktionssystem gemäß der Erfindung besitzt damit ein ungewöhnliches Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, und zwar aufgrund der inneren kontinuierlichen verstrebten Haut- oder Flächenkonstruktion und aufgrund der Tatsache, daß die Pyramidenelemente ein großes Verh<nisjvon Oberfläche pro Vclumeneinheit besitzen und folglich zu den stabilsten aller Polyeder zu rechnen sind.distributed pyramids 20 in the channel 13 exist. One such Composite building element can span relatively large spaces without an intermediate support. The construction system according to the invention combines the structural properties of a skeletal frame system with those of a prestressed Surface system. The new construction system according to the invention thus has an unusual ratio of strength to weight, due to the internal continuous braced skin or surface construction and due to the fact that the pyramid elements have a large ratio of surface area per volume unit and are therefore to be counted among the most stable of all polyhedra.
Es ist ersichtlich, daß die Erfindung verbesserte Trag- oder Belastungselemente für Brücken, für Dachkonstruktionen od.dgl. liefert, das aus einheitlich aus Blattmaterial gebildeten Elementen besteht, die in besonderer Weise miteinander kombiniert sind, um eine Stützkonstruktion von relativ geringem Gewicht und hoher Festigkeit zu bilden.It can be seen that the invention improved support or loading elements for bridges, for roof structures or the like. supplies, which consists of uniformly formed from sheet material elements that combine with each other in a special way are to form a support structure of relatively light weight and high strength.
Es ist weiterhin zu sehen, daß in den Fällen, in denen andere blattförmige Materialien als Papier verwendet werden, beispielsweise Plastik oder dünne Stahlbleche oder Aluminium die Mittel zur integralen Verbindung der blattförmigen Elemente an den sich überdeckenden Flächenbereichen andere Verbindungselemente umfassen können als beschrieben, z.B. Punktschweißung, lötung, Nieten, Heißsiegeln oder andere Befestigungs- oder Verbindungsmittel, welche eine flächenhafte Verbindung zwischen den flachen Oberflächen der geometrischen Formen gestatten, die durchIt can also be seen that in cases where sheet materials other than paper are used, for example Plastic or thin steel sheets or aluminum are the means of integrally connecting the sheet-like elements to the overlapping surface areas may include other connecting elements than described, e.g. spot welding, soldering, Riveting, heat sealing or other fastening or connecting means, which allow a two-dimensional connection between the flat surfaces of the geometric shapes, which by
209843/Π781209843 / Π781
die gefalteten Blätter des Materials gebildet aind. An Stelle von Pyramidenelementen können auch andere hohle, geschlossene geometrische Elemente verwendet werden, sofern sie flache Oberflächen besitzen, welche für eine flächenhafte Verbindung in der zuvor beschriebenen Weise geeignet sind.the folded sheets of material are formed. Instead of Of pyramid elements, other hollow, closed geometric elements can also be used, provided they have flat surfaces have which are suitable for a planar connection in the manner described above.
Durch Vergrößerung der Dicke der Blattmaterialien oder der Zahl der Blätter in jeder Schicht und/oder durch Vergrößerung der Anzahl der Pyramidenelemente in einem vorgegebenen Kanal läßt sich die Festigkeit der zusammengesetzten Konstruktion weiter vergrößern. By increasing the thickness of the sheet materials or the number of sheets in each layer and / or by increasing the number the pyramid elements in a given channel can further increase the strength of the assembled structure.
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