DE2835606C2

DE2835606C2 - Explosionssicheres Gebäude

Info

Publication number: DE2835606C2
Application number: DE2835606A
Authority: DE
Inventors: Cornelis Johannes M. Eindhoven Schiebroek
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-08-15
Filing date: 1978-08-14
Publication date: 1986-11-20
Also published as: CA1088722A; GB2002436A; BE869727A; NL174384C; GB2002436B; DE2835606A1; JPS5433342A; ZA784411B; FR2400603B1; NL174384B; FR2400603A1; AU3861078A; NL7708979A; US4269004A; AU528673B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein explosionssicheres Gebäude, d. h. ein Gebäude, das nicht einstürzt bei einer außerhalb des Gebäudes stattfindenden Explosion. Die Gefahr einer solchen Explosion besteht z. B. bei bestimmten chemischen Verfahren. In nächster Nähe des Produktionsverfahrens ist jedoch oft ein Kontroll- und Produktionsüberwachungsgebäude erforderlich. Bei der Konstruktion eines solchen Gebäudes soll man jedoch die Explosionsgefahr, der dieses ausgesetzt ist, berücksichtigen. Es ist daher üblich, diese Gebäude als Bunker auszubilden. Dies ist jedoch eine teure und äußerst unpraktische Konstruktion mit einer meistens deprimierenden Arbeitsumgebung. Außerdem läßt sich das Verhalten eines solchen Bunkers schwer einigermaßen genau vorhersagen, und zwar u. a. im Zusammenhang mit dem weniger bekannten Verhalten von Beton und dessen verhältnismäßig großen Standardabweichungen. Wenn später die Produktionsanlage erneuert, geändert oder ersetzt werden muß, kann der Betonbunker ein erhebliches Hindernis bilden und nur äußerst

schwer angepaßt oder abgebrochen werden.

Die Erfindung bezweckt ein Gebäude, das obige Nachteile nicht aufweist und trotzdem doch gegen eine eventuelle Explosion beständig ist, wobei außerdem das Verhalten des Gebäudes bei einer Explosion vorher verhältnismäßig genau bestimmt werden kann.

Dies wird gemäß der Erfindung erreicht, wenn das Gebäude besteht aus einem überdimensionierten Skelett, sich in den Räumen zwischen den Skelett-Teilen

ίο erstreckenden und an den Skelett-Teilen befestigten hochwertigen Stahldrähten, wie Vorspannstahl, sowie an den Stahldrähten anliegenden, die Räume zwischen den Skelett-Teilen ausfüllenden Platten. Während einer Explosion wird sich das Gebäude, d. h. insbesondere der

hocawertige Stahl plastisch deformieren, wobei auf vorteilhafte Weise die Eigenschaft dieses Stahls, daß dieser durch plastische Verformung in großem Maße Energie absorbieren kann, ausgenützt wird. Wird zum Beispiel ein Stahl verwendet, der eine Dehnung von 53% hat, so beträgt die aufzunehmende Menge Energie in dem plastischen Bereich je V₂ " Strang 3.4-10* Joule. Das Gebäude wird sich daher während einer Explosion zwar plastisch verformen, aber in einer vorher verhältnismäßig genau zu bestimmenden Weise. Die plastische Ver-

formung des Gebäudes wird die Explosionsenergie einerseits durch Schränken des Skeletts und andererseits durch Drücken der Platten gegen die vorgespannten Stahldrähte beseitigen.
Gemäß der Erfindung kann in dieser Weise ein vcrhältnismäßig leicht konstruiertes, explosionssicheres Gebäude verwirklicht werden, dem in einfacher Weise ein ästhetisch verantwortbares Äußeres erteilt werden kann und daneben leicht abgebrochen oder geänderten Umständen angepaßt werden kann.

Eine günstig verteilte, regelmäßige Energie-Aufnahme wird gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erhalten, wenn sowohl die Wände, wie das Dach durch sich zwischen den SkeleU-Teilen erstrekkende vorgespannte hochwertige StahKIrähte mit daran anliegenden Wand- bzw. Dachplatten gebildet werden.

Es empfiehlt sich dabei, daß die vorgespannten Stahldrähte sich in den Räumen zwischen den Skelett-Teilen in regelmäßigen Abständen voneinander und parallel zueinander erstrecken. Dieser Effekt kann noch intensiviert werden, wenn die vorgespannten Stahldrähte ein zweidimensionales Neuwerk bilden. Diese Konstruktion hat insbesondere Vorteile für die Dachkonstruktion, wobei es sich empfiehlt, daß eine erste Gruppe parallel zueinander verlaufender Stahldrähte sich scnkrecht zu einer zweiten Gruppe parallel zueinander verlaufender Stahldrähte erstreckt.

Eii.e gute Verankerung und eine optimale Wirkung der Gesamtkonstruktion wird erhalten, wenn entsprechend einer weiteren Ausführungsform gemäß der l"r findung die an den Skelett-Teilen angeordneten, vorgespannten Stahldrähte sich durch in den Skelett-Teilen angebrachte Rohre, in denen (gegebenenfalls) die Drähte verankert werden, erstrecken.
Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion ist es außerdem in vorteilhafter Weise möglich, daß wenigstens eine Platte versehen ist mit einem Rahmen mit Triplex-Glas, hinter dem vorgespannte Stahldrähte angeordnet sind. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei einer Explosion das Triplex-Glas nicht zersplittert, sondern sich um die dahinter befindlichen Stahldrähte faltet. Zur Optimalisierung dieses Effekts empfiehlt es sich, daß die hochwertigen Stahldrähte sich durch Rohre erstrecken. Durch die so entstandene Möglichkeit, Fenster iin/.ti-

bringen, wird die Arbeitsumgebung erheblich verbessert.

Unter Hinweis auf ein in der Zeichnung wiedergegebenes Ausführungsbeispiel wird das erfindungsgemäße cxplosionssichere Gebäude näher erläutert Dabei zeigt bzw. zeigen

F i g. 1 eine Ansicht eines explosionssicheren Gebäudes gemäß der Erfindung, und die

Fi g. 2-6 Schnitte gemäß den Linien H-II, HI-III, IV-IV, V-Vund VI-VI in Fig. 1.

Das in F i g. 1 wiedergegebene Gebäude ist versehen mit einer Grundplatte aus einer üblichen Balken-Plattcnkonstruktion aus bewehrtem Beton sowie einem Betonskelett, das in drei Richtungen vorgespannt und aus Stützen 1 und Trägern 2 zusammengesetzt ist. In den Räumen zwischen jeweils zwei Stützen 1, einem Träger 2 und einer Grundplatte ist eine Wandplatte 3 angeordnet. Fenster 4 und Türen 5 können in den Wandplatten vorgesehen sein.

An Hand des in Fig.2 wiedergegebenen Schnittes kann die Wandkonstruktion erläutert werden. Die anzuordnenden Wandplatten 3 können aus einer profilierten Stahlplatte 6, einer Steinwollplatte 7 und eine*-profilierten stählernen Deckplatte 8 zusammengesetzt sein. Die Stahlplatte 6 liegt an ihrer Innenseite gegen vorgespannte Stahldrähte 9, die einerseits an den Trägern und andererseits an der Grundplatte befestigt sind. Die innere Bekleidung der Wandplatten 3 kann durch eine Abdeckschicht 10 aus Vinyl auf einer weichen Unterlage mit Gewebeverstärkung gebildet werden.

Aus dem Schnitt nach F i g. 3 geht hevor, wie ein Fenster 4 in einer Wandplatte 3 angeordnet werden kann. In einer öffnung in der Wandplatte 3 wird ein Rahmen 11 angebracht, von dem ein Teil Ua I-förmig ausgebildet ist. Die eine Seite des von dem Steg und den Schenkeln 3s des Profils gebildeten Raums nimmt dabei die Sieinwollplatte 7 und die Deckplatte 8 auf, während die andere Seite eine Einraststelle für eine Scheibe 12 aus Triplcx-Glas sowie ein Ausfüllelement 13 bildet Einer der Schenkel des Teiles 11a bildet mit dem weiteren Teil des Rahmens 11 ein U-Profil, in welches die profilierte Stahlplatte 6 und die Abdeckschicht 10 aufgenommen werden. Zur Sicherung der Stahlplatte 6 ist ein Füllteil 14 vorhanden. Die Spanndrähte 9 an der Stelle der • Scheibe 13 erstrecken sich durch Rchre 15.

In Fig.4 ist die Anordnung einer Tür 5 in einer Wandplatte 3 wiedergegeben. Die dazu in der Platte angebrachte Öffnung wird durch einen Rahmen 16 umrahmt, welcher eine Tr?fe hat, die der Dicke der Steinwollplatte 7 und der Deckplatte 8 entspricht. Der Rahmen 16 kit im wesentlichen ein kastenförmiges Profil mit zwei vorstehenden Lippen 16a, von denen die eine einen Anschlag für einen Türkörper 17 bildet und die andere sich vor der Deckplatte 8 erstreckt Ein kastenförmiges Füllprofil 18 mit einer Tiefe, die der Profilhöhe der Stahlplatte 6 gleich ist, befindet sich zwischen dem Rahmen 16 und der Abdeckschicht 10, wobei die Konstruktion durch eine gebogene Abdeckleiste 19 komplettiert wird. Selbstverständlich können an der Stelle einer Tür keine vorgespannten Stahldrähte vorhanden eo sein.

Die Eckkonstruktion des explosionssicheren Gc^*''-dcs nach der Erfindung kann wie in F i g. 5 wiedergegeben ausgebildet sein. Zwei Stützen sind dabei so aufgestellt, daß diese eng aneinander anschließen, aber im Falie einer Explosion i^rn schwenken können. Die abgewendete Winkel-Wandplatte ist dabei aus denselben Komponenten wie die übrigen Wandplatten zusammengesetzt, also aus einer profilierten Stahlplatte 6, einer Steinwollplatte 7 und einer stählernen Deckplatte 8, die jedoch alle über 90° gebogen sind. Als Winkelabschluß ist eine Profilleiste 20 angeordnet An der Stelle einer solchen Winkelkonstruktion brauchen keine vorgespannten Stahldrähte angeordnet zu werden.

In F i g. 6 ist im Schnitt ein Träger 2 mit den daran anschließenden Wand- und Dackonstruktionen wiedergegeben. Die vorgespannten Stahldrähte 9, die einen wesentlichen Teil der Wandkonstruktion bilden, erstrecken sich durch in dem Träger 2 eingegossene Rohre 21. An der Oberseite des Trägers sind dabei zum Spannen und/oder Verankern der Stahldrähte 9 Vorkehrungen getroffen, wobei die Drähte andererseits in der Grundplatte verankert sind.

Eine Dachplatte ist aus einer profilierten Stahlplatte 22, einer Steinwollplatte 23 und aus einer Dachbedekkung 24 üblicher Art zusammengesetzt Die Stahlplatten 22 liegen mit ihren Unterseiten gegen vorgespannte Stahldrähte 25» die sich durch in dt:,-} Träger 2 angeordnete Rohre 26 erstrecken, wobei an σ ;ren Außenseite Mittel zum Spannen und Arretieren der Drähte 25 vorhanden sind. Es dürfte klar sein, daß in dem Dach in einfacher Weise zwei Gruppen von einander senkrecht kreuzenden Stahldrähten 25 angeordnet werden können.

In dem Träger 2 können noch weitere Drähte 27 verankert sein an welche eine abgehängte Decke 28, Beleuchtungsarmaturen und Leitungen aufgehängt werden können.

Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung viele Varianten und Abwandlungen möglich. So können auch an der Stelle der Wände einander kreuzende Gruppen von vorgespannten Stahldrähten vorhanden sein oder können die Wandplatten in anderer Weise aufgebaut oder aus anderen Elementen zusammengesetzt sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Explosionssicheres Gebäude, bestehend aus einem überdimensionierten Skelett, sich in den Zwischenräumen zwischen den Skelett-Teilen erstreckenden und an den Skelett-Teilen befestigten hochwertigen Stahldrähten (9, 25), wie Vorspannstahl, sowie an den Stahldrähten (9, 25) anliegenden, die Räume zwischen den Skelett-Teilen ausfüllenden Platten.

2. Explosionssicheres Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Wände; wie das Dach durch sich zwischen den Skelett-Teilen erstreckende vorgespannte hochwertige Stahldrähte (9,25) mit daran anliegenden Wand- bzw. Dachplatten (3) gebildet werden.

3. Explosionssicheres Gebäude nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hochwertigen Stahldrähte (9,25) sich in den Räumen zwischen den Skelett-Teilen in regelmäßigen Abständen voneinander und parallel zueinander erstrecken.

4. Explosionssicheres Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hochwertigen Stahldrähte (9, 25) ein zweidimensionales Netzwerk bilden.

5. Explosionssicheres Gebäude nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Gruppe parallel zueinander verlaufender Stahldrähte (9,25) sich senkrecht zu einer zweiten Gruppe parallel zueinander verlaufende. Stahldrähte (25 bzw. 9) erstreckt

6. Explosionssicheres Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die an den Skelett-Teile- angeordneten, hochwertigen Stahldrähte (25) sich durch in den Skeieu-Teilen angebrachte Rohre (26) erstrecken.

7. Explosi"nssicheres Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Platte versehen ist mit einem Rahmen (11) mit Triplex-Glas, hinter dem hochwertige Stahldrähte (9) angeordnet sind.

8. Explosionssicheres Gebäude nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die hochwertigen Stahldrähte (9) sich durch Rohre (15) erstrecken.