DE2247179C3

DE2247179C3 - Sattelflaechenfoermiger mantel fuer rohrfoermige bauwerke, insbesondere fuer kuehltuerme

Info

Publication number: DE2247179C3
Application number: DE19722247179
Authority: DE
Inventors: Wolfhart Andra; Willi Baur; Fritz Leonhardt; Gunter Mayer; Jorg Schlaich; Wilhelm Zellner
Original assignee: Individual
Current assignee: SCHLAICH, JOERG, PROF. DR.-ING., 7000 STUTTGART, D
Priority date: 1972-09-26
Filing date: 1972-09-26
Publication date: 1978-01-19
Also published as: HU173238B; GB1436249A; ATA820173A; DD106674A5; AT327967B; CA1037272A; ES195495U; AU499949B2; CH560828A5; SU579927A3; NL7313204A; BE805275A; DE2247179A1; DE2247179B2; JPS5052833A; ES195495Y; AU6056373A; IT994331B; FR2325290A5; JPS5216651B2

Description

Die Erfindung betrifft einen sattelflächenförmigen Mantel für rohrförmige Bauwerke, insbesondere für Kühltürme, der mittels einer an seinem oberen Ende befestigten Halterung unter Zugvorspannung an einer die vertikale Komponente der Zugvorspannung aufnehmenden Konstruktion aufgehängt ist.

Es wurde bereits vorgeschlagen, einen derartigen Mantel aus einer verkleideten oder mit Platten belegten, im wesentlichen winddichten dreischarigen Scilkonstruktion zu fertigen. Gegenüber bekannten zweischarigen, aus geradlinig verlaufenden Seilen bestehenden Konstruktionen (DT-GM 71 41 758; DL-PS 92 118) besitzt eine dreischarige Seilkonstruktion den wesentlichen Vorteil, daß sich selbst bei erheblichen Windkräften nur geringe Verformungen ergeben. Die Verkleidung unterliegt also keinen nachteiligen Beanspruchungen. Die hohe Formstabilität führt weiterhin dazu, daß die Gefahr eines Flatterns des Mantels vermieden wird.

Allerdings ist der Mantel der eingangs genannten Art kostenaufwendig. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Funktion des Mantels auf zwei Elementengruppen verteilt ist. Die Seilkonstruktion übernimmt die Stütz- und Tragfunktion, während die Verkleidung der Abdichtung dient.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Mantel der eingangs genannten Art derart weiterzucntwik kein, daß er einfacher und billiger hergestellt und montiert werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß der Mantel als Membran aus innerhalb seiner Räche nach allen Richtungen zugfestem Material ausgebildet ist.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, daß mit einer sehr dünnwandiger. Membran gearbeitet werden kann, sofern das Material in der Fläche nach allen Richtungen hin zugfest ist. Die Zugvorspannung verleiht dem Mantel nach der Montage eine ausreichende Formstabilität, d. h„ der Mantel wirkt als echte Membranschale. Die Zugvorspannung wird so hoch gewählt, daß die durch die Windbclastung erzeugten Druckkräfte innerhalb der Membranschale kleiner als die durch die Zugvorspannung erzeugten Zugkräfte bleiben.

Hervorzuheben ist, daß auf die Verwendung von druckfestem Material für den Mantel vollständig verzichtet werden kann. Bedeutung gewinnt dies insbesondere im Hinblick auf die allgemein üblichen Schalen aus Beton, bei denen die abzutragenden Druckkräfte erhebliche Stabilitätsprobleme mit sich bringen. Die Abmessungen gebräuchlicher Betonbauwerke sind damit auf Grund der Mantelkontruktion begrenzt. Der Mantel nach der Erfindung hingegen läßt die Erstellung erheblich größerer Bauwerke zu.

Als Material für den Mantel nach der Erfindung

Z5 kommt Aluminium, Stahl, Schichtstoffe, insbesondere beschichtetes Gewebe, Kunststoffe u. dgl. in Frage.

Grundsätzlich kann der Mantel beliebige Querschnitte besitzen. So ist es erfindungsgemäß möglich, daß er im Querschnitt rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform jedoch ist er im Querschnitt mindestens im unteren Bereich angenähert rechteckig oder quadratisch ausgebildet. Dies bietet die Möglichkeit, rechteckige oder quadratische Einbauten unter optimaler Raumausnutzung unterzubringen. Wesentlich wird dies im Zusammenhang mit Trockenkiihltürmen, da die im unteren Bereich vorgesehenen Armaturen zum Hindurchleiten des zu kühlenden Mediums in aller Regel eine rechteckige oder quadratische Form besitzen.

Der Mantel ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an seinem oberen Ende ein Trag- und Aussteifungsring befestigt ist. Über diesen Ring wird der Mantel an der die vertikale Komponente der Zugvorspannung aufnehmenden Konstruktion, beispielsweise an einem Mittelmast, aufgehängt und gegen diese Konstruktion in vertikaler Richtung verspannt. Das auf diese Weise entstehende Speichenrad reduziert in wesen:lichem Umfang die auftretenden maximalen Schnittkräfte, die sich aus der Windbelastung ergeben.

Der Mantel kann erfindungsgemäß an seinem unteren Ende ein Gitterwerk aus Membranstreifen, Seilen oder Stäben aufweisen, welches im wesentlichen dreieckförmige Öffnungen bildet. Dieses Gitterwerk dient dazu, die aus Windbelastung und Zugvorspannung resultierenden Kräfte über ein Fundament in den Baugrund einzuleiten. Auf Grund der dreieckförmigen Ausbildung der öffnungen wird dafür gesorgt, daß das Gitterwerk hinsichtlich seines Tragverhaltens zu einem Bestandteil des Mantels wird. Bei Verwendung als Kühlturm kann die Kühlluft durch diese öffnungen in den Mantel einströmen. Zwar kennt man Gitterwerke mit im wesentlichen dreieckförmigen öffnungen am unteren Rand eines Kiihlturmmantels (Zeitschrift »Bcton«. Heft 2/1969, S. 63), jedoch handelt es sich dabei um Kühltürme aus Beton, bei denen das Gitterwerk aus Druckstäben besteht.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindune ist der

Mantel aus vorgefertigten, aneinander befestigten Elementen, z. B. aus plattenförmigen Abschnitten, längs laufenden Streifen, kegelstumpfförmigen Abschnitten oder aus einer spiralförmig gewickelten Bahn, zusammengesetzt-Die Anzahl der verwendeten, vorgefertigten Elemente hängt von der Art des gewählten Materials ab, d. h.. von dessen Fähigkeit, sivh einer sattelförmigen Fläche anzupassen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt einen Mantel in seiner Verwendung als Verkleidung eines Naturzug-Kühlturms.

Der Mantel 1 besteht erfindungsgemäß aus einer Membran, die in der Fläche nach allen Richtungen hin zugfest ist. Am oberen Ende des Mantels 1 ist ein Trag- und Aussteifungsring 2 befestigt. An diesem Trag- und Ausstcifungsring greifen Seile 3, an, über die der Mantel 1 an einem Mittelmast 4 aufgehängt ist. Am unteren Ende des Mantels I ist ein Gitterwerk 5 angeordnet, welches die Verbindung zu einem Fundament 6 herstellt.

Der Mantel 11 ist zwischen dem Fundament und dem oberen Ende des Mittelmastes 4 verspannt. Er bildet die Form einer rotationssymmetrischen Sattelfläche und wirkt als echte Membranschale.

Das Gitterwerk 5 bildet im vorliegenden Fall einen Bestandteil des Maniels 1 und ist auf Grund der dreiekkigen Form seiner öffnungen in der Lage, die sich aus Windbelastungt:n und Zugvorspannung ergebenden Kräfte in das Fundament abzutragen. Die Öffnungen

ίο gestatten außerdem den Zutritt von Kühlluft ins Innere des Kühlturms.

Das Gitterwerk 5 steht über einen weiteren Trag- und Aussteifungsring 2 mit dem Mantel in Verbindung. Zusätzliche derartige Aussteifungsringe können über

■ 5 der Höhe des Mantels verteilt sein. Im Zusammenhang mit vorgespannten Speichen dienen sie dazu, die aus den Windbelastungen resultierenden Schniltkräfte weiter zu vermindern und, sofern die Speichen schräg nach oben zum Mitlelmast verlaufen, die Zugvorspannung besser dem Verlauf der Schnittkräfte über die Höhe der Membranschale anzupassen.

Hierzu i Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. Sattelflächenförmiger Mantel für rohrförmige Bauwerke, insbesondere für Kühltürme, der mittels einer an seinem oberen Ende befestigten Halterung unter Zugvorspannung an einer die vertikale Komponente der Zugvorspannung aufnehmenden Konstruktion aufgehängt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (1) als Membran aus innerhalb seiner Fläche nach allen Richtungen zugfeslcm Material ausgebildet ist.
2. Mantel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er im Querschnitt rotationssymmetrisch ausgebildet ist.
3. Mantel nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß er im Querschnitt mindestens im unteren Bereich angenähert rechteckig oder quadratisch ausgebildet ist.
4. Mantel nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an seinem oberen Ende ein Trag- und Aussteifungsring (2) befestigt ist.
5. Mantel nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er an seinem unteren Ende ein Gitterwerk (5) aus Membranstreifen, Seilen oder Stäben aufweist, welches im wesentlichen dreieckförmige öffnungen bildet.
6. Mantel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er aus vorgefertigten, aneinander befestigten Elementen, ζ Β. aus plattenförmigen Abschnitten, längs laufenden Streifen, kegelstumpfförmigen Abschnitten oder aus einer spiralförmig gewickelten Bahn, zusammengesetzt ist.