DE2842191C2 - Fertigteilturmkonstruktion - Google Patents
FertigteilturmkonstruktionInfo
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
- E04H12/16—Prestressed structures
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- E04H5/10—Buildings forming part of cooling plants
- E04H5/12—Cooling towers
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fertigteilturmkonstruktion
mit einem Stahlbetongerippe, das in Form eines einschaligen Hyperboloids ausgeführt und
durch sich kreuzende geradlinige Stützen aus Einzelteilen gebildet ist, die längs der Erzeugenden der
Oberfläche des einschaligen Hyperboloids angeordnet und durch waagerechte Stäbe, die die Konstruktion in
Abschnitte einteilen, untereinander verbunden sind. Sie kann zur Errichtung von Funk-, Fernseh-, Wasser- und
Kühltürmen sowie zum Bau von Schornsteinen für Atom- und Wärmekraftwerke verwendet werden.
Insbesondere ist gedacht an ein Tragwerk für Schornsteine großer Höhe.
Aus der Zeitschrift »Die Bautechnik«, 1955, Heft 4, Seiten 136 f. ist eine derartige Fertigteilturmkonstruktion
bekanntgeworden.
Bei dieser bekannten Konstruktion verlaufen die Stützen über die ganze Höhe des Turms von dessen Fuß
bis zur Spitze, so daß also ihre Anzahl und ihre summarische Querschnittsfläche in allen Höhenniveaus
die gleiche ist. Da aber die auf den Turm wirkenden Kräfte vom Fuß zur Spitze abnehmen, ist vom
Standpunkt des statischen und dynamischen Verhaltens des Turmes aus diese Unveränderlichkeit des Querschnitts
unzweckmäßig und unwirtschaftlich.
Bei einer Reihe von Bauwerken versucht man, diesen Nachteil durch eine allmähliche Querschnittsverminderung
der Stützen zu beheben. Allerdings führt dies wiederum zur Vergrößerung der Anzahl der verschiedenen
Fertigteile und kompliziert die Montage der Konstruktion.
Schließlich ist die bekannte Konstruktion nicht als vorgespannte, sondern als herkömmliche Konstruktion
ausgeführt
Aufgabe der Erfindung ist es, den Turm zu verbilligen und seine Montage wesentlich zu vereinfachen und zu
beschleunigen, wobei eine vorgespannte Konstruktion to mit vereinfachten Knotenverbindungen und eine maximale
Vereinheitlichung der Bestandteile ermöglicht werden soll.
Ausgehend von der beschriebenen bekannten Ausbildung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß
erfindungsgemäß in den geradlinigen Bauelementen der Stützen in Längsrichtung Hohlräume ausgebildet sind
zur Aufnahme von vorgespannten Bewehrungsbündeln, die in den Stäben verankert sind, die sich an den
Berührungsstellen benachbarter Stützen befinden, und daß die Anzahl der Stützen nach oben abnimmt, wobei
die Stützen in höhergelegenen Abschnitten eine geradlinige Fortführung eines Teils der Stützen der
untenliegenden Abschnitte darstellen.
bündeln in den Hohlräumen der Bauelemente der Stützen bietet die Möglichkeit der Schaffung eines
starren, räumlich vorgespannten Gerippes mit allen Vorteilen des vorgespannten Stahlbetons und mit der
Starrheit und Stabilität von Raumsystemen vom Typ eines einschaligen Hyperboloids.
Die Verankerung der Bewehrungsbündel in den Stäben gestattet, jeden Abschnitt des Turms als ein
selbständiges Tragwerk zu betrachten, das alle Montagebelastungen aufnimmt.
Die stufenweise Verringerung der Anzahl der Stützen nach oben bei jeweils geradliniger Fortführung eines
Teils der Stützen des tieferen Abschnitts ermöglicht es, unter Beibehaltung der Turmgeometrie die Festigkeit
der Konstruktion der Größe der angreifenden Kräfte anzupassen. Dies geschieht also nicht durch eine
aufwendige Änderung der Querabmessungen der Stützen, sondern durch Änderung ihrer Anzahl. Dies
gestattet die Verwendung durchweg gleichartiger Stützenbauelemente.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung sind zwischen der Höhe nach benachbarten Abschnitten
aus Stützen Zusatzabschnitte angeordnet, die durch Hohlblöcke gebildet sind, in denen sich die vorgespannte
Bewehrungsbündel kreuzen.
so Eine solche Ausbildung bietet die Möglichkeit, die Konstruktion der Verbindungszone zwischen den
Stützenabschnitten wesentlich zu vereinfachen. Vor allem wird es entbehrlich, sich gegenseitig kreuzende
Längshohlräume zum Einziehen der sich kreuzenden
Die Bauelemente der Stützen und die Hohlblöcke sind zweckmäßigerweise in gleicher Baugröße ausgeführt
Schließlich ist es zweckmäßig, wenn die geradlinigen Bauelemente der Stützen und die Hohlblöcke mit rechteckigem oder rundem Querschnitt ausgeführt sind, was die Möglichkeit schafft ihre Herstellung maximal zu vereinheitlichen und zu industrialisieren und die Montage zu vereinfachen und zu beschleunigen.
Schließlich ist es zweckmäßig, wenn die geradlinigen Bauelemente der Stützen und die Hohlblöcke mit rechteckigem oder rundem Querschnitt ausgeführt sind, was die Möglichkeit schafft ihre Herstellung maximal zu vereinheitlichen und zu industrialisieren und die Montage zu vereinfachen und zu beschleunigen.
Nachstehend wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen
weiter erläutert Es zeigt
sieht der Turmkonstruktion;
Fig.3 einen Teil der Konstruktion in der Verbindungszone
zwischen den Stützenabschnitten;
Die vorgeschlagene Turmkonstruktion stellt ein Stahlbeton-Gittergerippe in Form sines einschaligen
Hyperboloids dar, das durch sich kreuzende schräge geradlinige Stützen 1, 2 und 3 aus Einzelteilen gebildet
ist Die Stützen verlaufen längs der Erzeugenden der Fläche des einschaligen Hyperboloids und sind am FuB
A mit gleichem Abstand voneinander angeordnet
An den Kreuzungsstellen der Stützen i, 2 und 3 sind Stäbe 4 angeordnet die den Turm der Höhe nach in
Abschnitte einteilen, wobei in F i g. 1 der unterste Abschnitt durch die Niveaulinien B und C begrenzt ist
der zweite Abschnitt ist demgemäß D-£"und der dritte
Abschnitt ist mit F-G bezeichnet
Der zweite Abschnitt D-fbesteht aus Stützen 2 und 3,
die eine geradlinige Fortführung eines Teils der Stützen des ersten Abschnitts B-C darstellen, und der dritte
Abschnitt F-G besteht aus Stützen 3, die eine Fortführung eines Teils der Stützen der ersten und
zweiten Abschnitte darstellen. In Abhängigkeit von den am Gerippe angreifenden Kräften nimmt somit die
Stützenzahl stufenweise vom Turmfuß A nach oben ab. Zwischen der Höhe nach benachbarten Abschnitten
sind Zusatzabschnitte aus Hohlblöcken 5 angeordnet in denen sich die vorgespannten Bewehrungsbündel 6
kreuzen. Diese Bewehrungsbündel sind in Hohlräumen 7 (F i g. 5) der geradlinigen Bauelemente der Stützen 1,2
und 3 untergebracht und in den Stäben 4 verankert
Die Hohlblöcke 5 und die geradlinigen Bauelemente der Stützen 1, 2 und 3 sind im betrachteten
Ausführungsbeispiel mit rechteckigem Querschnitt (Fig.4 und 5) ausgeführt, wobei die Breite jedes
Hohlblocks das Doppelte der Breite jeder der Stützen beträgt In Fig.4 und 5 ist die Breite der Stützen 1, 2
und 3 mit b, die des Hohlblocks 5 mit 2b bezeichnet; die andere Querschnittsabmessung h ist für beide Elemente
gleich.
Die Oberfläche der vorgeschlagenen Konstruktion stellt ein einschaliges Hyperboloid dar, das bekanntlich
durch eine windschief zur Achse verlaufende und um diese rotierende Gerade erzeugt wird, wobei die
Stützen längs der Erzeugenden verlaufen.
Zur Anpassung der Konstruktion an die wirkenden Beanspruchungen, die nach oben hin abnehmen, endet
ein Teil der Stützen der unteren Abschnitte an den Stellen ihrer maximalen Annäherung und nur der
verbleibende Teil der Stützen wird zur Spitze der Konstruktion fortgeführt so daß die summarische
Querschnittsfläche nach oben stufenweise abnimmt und somit eine etwa gleichfeste Konstruktion geschaffen ist
Die Kreuzung der vorgespannten Bewehrungsbündel findet in den Hohlblöcken statt Nach der Verspannung
wird die Seilbewehrung stufenweise in den Stäben verankert, und die Hohlräume der Bauelemente werden
mit Betongemisch ausgefüllt
Die beschriebene Fertigteilturmkonstruktion vereinigt in sich alle Vorteile des vorgespannten Stahlbetons
mit der Starrheit und Stabilität der Raumsysteme von Typ eines einschaligen Hyperboloids. Durch die
Vorspannung können die Stöße zwischen den Abschnitten einfach und zuverlässig ohne Schweißarbeiten
ausgeführt werden. Durch die Unterbringung der Haupttragbewehrung im Inneren des Querschnitts
unter Zusammenpressung der Betonbausteine wird eine spätere Rißbildung ausgeschlossen und die Korrosionsbeständigkeit
der Bewehrung gewährleistet und somit die Verlängerung der Lebensdauer des Bauwerkes
insgesamt begünstigt. Die Verwendung einer hochfesten Bewehrung bietet außerdem die Möglichkeit den
Beton- und Stahlverbrauch zu senken, das Eigengewicht des Turms und dementsprechend die Abmessungen
seines Fundaments zu vermindern.
Claims (4)
1
Patentansprüche:
Patentansprüche:
l. Fertigteilturmkonstruktion mit einem Stahlbetongerippe,
das in Form eines einschaligen Hyperboloids ausgeführt und durch sich kreuzende geradlinige
Stützen aus Einzelteilen gebildet ist, die längs der
Erzeugenden der Oberfläche des einschaiigen Hyperboloids angeordnet und durch waagerechte
Stäbe, die die Konstruktion in Abschnitte einteilen, untereinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,
daß in den geradlinigen Bauelementen der Stützen (1, 2, 3) in Längsrichtung
Hohlräume (7) ausgebildet sind zur Aufnahme von vorgespannten Bewehrungsbündeln (6), die in den
Stäben (4) verankert sind, die sich an den Berührungsstellen benachbarter Stützen (1, 2, 3)
befinden, und daß die Anzahl der Stützen nach oben abnimmt, wobei die Stützen (2,3) in höhergelegenen
Abschnitten (D-E, F-C) eine geradlinige Fortführung eines Teils der Stützen (1) der untenliegenden
Abschnitte (ß-Qdarstellen.
2. Fertigteilkonstruktion nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den der Höhe
nach benachbarten Abschnitten (B-C und D-E, D-E und F-G) Zusatzabschnitte angeordnet sind, die
durch Hohlblöcke (5) gebildet sind, in denen sich die vorgenannten Bewehrungsbündel (6) kreuzen.
3. Fertigteilkonstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente der
Stützen (1, 2 und 3) und die Hohlblöcke (5) von gleicher Baugröße ausgeführt sind.
4. Fertigteilkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geradlinigen Bauelemente
der Stützen (1,2 und 3) und die Hohlblöcke (5) mit rechteckigem oder rundem Querschnitt ausgeführt
sind.
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