DE2845194A1

DE2845194A1 - Sattelflaechenfoermiger mantel fuer rohrfoermige bauwerke sowie verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2845194A1
Application number: DE19782845194
Authority: DE
Inventors: Wolfhart Dr Ing Andrae; Fritz Prof Dr Ing Leonhardt; Guenter Ing Grad Mayr; Joerg Prof Dr Ing Schlaich; Wilhelm Dipl Ing Zellner
Original assignee: Individual
Current assignee: SCHLAICH, JOERG, PROF. DR.-ING., 7000 STUTTGART, D
Priority date: 1978-10-17
Filing date: 1978-10-17
Publication date: 1980-04-30
Also published as: ES485109A1; IT1195743B; BR7906696A; ZA795552B; IT7926562A0; AU5188779A; US4326363A

Description

Prof.Dr.-Ing. P. Leonhardt
Dr.-Ing. A. Andrä
Dipl.-Ing. W. Zellner
Prof.Dr.-Ing. J. Schlaich

Sattelflächenförmiger Mantel für rohrförmige Bauwerke sowie Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft einen sattelflächenförnigen Mantel für rohrförmige Bauwerke, insbesondere für Kühltürme, der mittels einer en seinem oberen Ende befestigten Halterung unter Zugvorspannung an einer die vertikale Komponente der Zugvorspannung aufnehmenden Konstruktion aufgehängt und als Membran aus innerhalb seiner Fläche nach allen Richtungen zugfestem Material ausgebildet ist, nach Patent 22 47 179. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Mantels.

Der Erfindung liegt 3ie Aufgabe zugrunde, die Variationsbreite der Mantelform zu vergrößern und die Anpassung

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an verschiedene Verwendungszwecke zu verbessern.

Hierzu ist der Mantel erfindungsgemäß aus sattelflächenförmigen, übereinander angeordneten Abschnitten zusammengesetzt, an deren Verbindungsstellen Trag- oder Aussteifungsringe sitzen.

Man kann auf diese Weise im wesentlichen zylinderförmige Mäntel herstellen, die für eine bestimmte Kühlleistung die geringste Manteloberfläche aufweisen. Es kann aber auch jede andere Mantelform hergestellt werden, z.B. kegelstumpf förmig mit dem engsten Querschnitt unten oder oben, je nach strömungstechnischen Anforderungen. Die Trag- oder Aussteifungsringe können durch schräg verlaufende Seile mit der die vertikale Komponente der Zugvorspannung aufnehmenden Konstruktion verbunden werden, um eine Abstufung der Vorspannung des Mantels zur Anpassung an die Windschnittkräfte zu erzielen. Auch können die Vorspannungskräfte zum Teil über diese Konstruktion kurzgeschlossen werden.

Die Erfindung ermöglicht die Herstellung extrem schlanker Mäntel, wie sie zur stärkeren Ausnutzung der Kaminwirkung für besonders hohe Türme in Frage kommen. Dabei kann sich der Mantel unten nach Art eines Vordaches erweitern. Auch können gegebenenfalls Abspannseile verwendet werden, die zum oberen Rand oder zu einer anderen Höhe des Mantels führen.

Will man Mäntel von extrem großem Durchmesser herstellen, so kann erfindungsgemäß die die vertikale Komponente der Zugvorspannung aufnehmende Konstruktion aus einer Mehrzahl von Masten bestehen, die in ringförmiger Anordnung die am oberen Ende des Mantels befestigte Halte-

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rung stützen. Die Abmaße können so gewählt werden, daß ein Kraftwerk innerhalb seines zugehörigen Kühlturms Platz findet.

Bei einer derartigen Konstruktion mit einem oder mehreren Masten kann es besonders vorteilhaft sein, den oder die Maste zur Verminderung der Knicklänge seit-.lich mit der Membran zu koppeln. Man kann auf diese Weise die Mastquerschnitte wesentlich verringern.

Erfindungsgemäß kann das innerhalb seiner Fläche nach allen Richtungen zugfeste Material aus einer Bretterschalung bestehen. Dadurch wird die Mantelkonstruktion angepaßt an die Verwendung in holzreichen Gegenden, in denen die Anlieferung anderer Materialien gegebenenfalls Schwierigkeiten bereitet. Außerdem ist Holz sehr widerstandsfähig gegen chemische Angriffe, wie sie besonders bei Naßkühlverfahren auftreten.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel aus Blech,

aus Holz ο.dgl. auf einer Seite eines vorgespannten, der Form des fertigen Mantels entsprechenden und vorzugsweise dreischarigen Montageseilnetzes zusammengefügt und sodann vorgespannt wird. Dadurch kann sich der Aufbau des Mantels insbesondere bei sehr großen Bauwerken wesentlich vereinfachen gegenüber einer Montageart, bei der der Mantel während seines Hochziehens zusammengefügt wird. Beim letztgenannten Verfahren können insbesondere Windbelastungen während der Montage zu erheblichen Gefährdungen führen.

Das Montageseilnetz wird vor dem Vorspannen des Mantels

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demontiert und kann dann für ein gleiches oder ähnliches Bauwerk wieder verwendet werden. Es besteht jedoch auch die erfindungsgemäße Möglichkeit, daß das Montageseilnetz als mittragendes Element des Mantels stehengelassen wird. Der Mantel besteht sodann aus dem vorgespannten Seilnetz -und der vorgespannten Membran, wobei beide nicht an jedem Netzknoten miteinander verbunden sein müssen, sondern lediglich über die Trag- und Aussteifungsringe gekoppelt sein können, ggf. nur über dem oberen Ring. Eine Reparatur der Membran läßt sich problemlos durchführen, da das Seilnetz in Bauzuständen allein die tragende Punktion übernehmen kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines schlanken Turms;

Figur 2 eine entsprechende Ansicht eines Kühlturms;

Figur 3 eine teils geschnittene schematische Seitenansicht eines Kühlturms nach einer weiteren Ausführungsform;

Figur 4 in Seitenansicht einen Kühlturm aus speziellem Membranmaterial;

Figur 5 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

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Der Turm nach Figur 1 ist mit einem Mantel 1 versehen, der aus drei sattelflächenförmigen, übereinander angeordneten Abschnitten a., a^ und a, besteht. Der untere Abschnitt a, ist als erweitertes Vordach geformt, während die oberen Abschnitte den eigentlichen, relativ schlanken Turm bilden. An den Verbindungsstellen zwischen den Abschnitten a.. bis a, sowie am oberen Ende der Membran sitzen Trag- oder Aussteifungsringe 2, die über schräg laufende Seile 3 mit einem Mittelmast 4 verbunden sind. Der schlanke hohe Turm ist durch vom oberen Rand zum Boden geführte Seile abgespannt und damit zusätzlich stabilisiert.

Der Kühlturm nach Figur 2 besitzt ebenfalls eine Membran 1, die aus Abschnitten a ^, a« und a^, besteht. Hier ist die Anordnung so getroffen, daß der Turm eine nahezu zylindrische Form erhält, die die geringste Manteloberfläche aufweisen kann.

Im Gegensatz zu den Türmen nach Figur 1 und 2, die ohne weiteres etliche hundert Meter hoch sein können, handelt es sich bei dem Kühlturm nach Figur 3 um ein relativ niedriges Bauwerk mit einer Höhe in der Größenordnung von etwa hundert Metern, bei dem jedoch der untere Rand der Membran 1 einen Durchmesser in der Größenordnung von 250 Metern besitzen kann. Innerhalb des Turmes ist ein Kraftwerk c angeordnet. Der obere Trag- oder Aussteifungsring 2 wird von einer Anzahl von Masten d gestützt. Ferner ist die Anordnung so getroffen, daß sich die Maste d zur Verminderung der Knicklänge über Streben e an der den Mantel 1 bildenden vorgespannten Membran abstützen.

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Bei dem Kühlturm nach Figur H besteht die den Mantel 1 bildende Membran aus einer Bretterschalung. Letztere wird gebildet von einer dichten Verkleidung f aus Brettern mit Spezialimprägnierung, ferner von rechts- und linkssteigenden Brettscharen g zur Erzielung der allseitigen Zugfestigkeit und .schließlich von Schott-Außenringen h aus BrettSchichtholz mit Speichenseilen i.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll anhand von Figur 5 erläutert werden. Dort hat man anfänglich ein dreischariges, vorgespanntes Montageseilnetz k errichtet, und zwar unter Verwendung des Mittelmastes 4, der Tragoder Aussteifungsringe 2 und der Seile 3· Auf diesem Montageseilnetz wird die den späteren Mantel bildende Membran aus einzelnen Segmenten 1 zusammengefügt. Nachdem der Mantel fertiggestellt und an den Trag- und j Aussteifungsringen 2 befestigt worden ist, kann man das i Montageseilnetz k entfernen und anschließend die Membran vorspannen. Alternativ besteht die Möglichkeit, das Seilnetz als mittragendes Element zusammen mit der Membran den eigentlichen Mantel bilden zu lassen.

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ORIGINAL INSPECTED

L e e r s e

it

Claims

Prof.Dr.-Ing.F.Leonhardt
Dr.-Ing. A. Andrä
Dipl.-Ing. W. Zellner
Prof.Dr.-Ing. J. Schlaich

7000 Stuttgart

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 and als Membran aus innerhalb seiner Fläche nach allen Richtungen zugfestem Material ausgebildet ist, nach Patent 22 47 179,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Mantel (1) aus sattelflächenförmigen, übereinander angeordneten Abschnitten (a) zusammengesetzt ist, an deren Verbindungsstellen Trag- oder Ausstei fungsringe (2) sitzen.

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ORIGINAL INSPECTED
2. Membran nach Patent 22 ^7 179» insbesondere nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die die vertikale Komponente der Zugvorspannung aufnehmende Konstruktion aus einer Mehrzahl von Masten (d) besteht, die in ringförmiger Anordnung die am oberen Ende des Mantels (1) befestigte Halterung stützen.
3. Mantel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mast (4) oder die Maste (d) zur Verminderung der Knicklänge seitlich mit der Membran gekoppelt sind.
Ij. Mantel nach Patent 22 kj 179, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das innerhalb seiner Fläche nach allen Richtungen zugfeste Material aus einer Bretterschalung besteht.
5. Verfahren zum Herstellen eines Mantels nach Patent 22 47 179» insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis k dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel auf einer Seite eines vorgespannten, der Form des fertigen Mantels entsprechenden und vorzugs weise dreischarigen Montageseilnetzes (k) zusammengefügt und sodann vorgespannt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Montageseilnetz (k) als mittragendes Element des Mantels stehengelassen wird.

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