DE1434024B - Randsteglose, hyperbelartig gekrümmte Stahlbetonschale - Google Patents
Randsteglose, hyperbelartig gekrümmte StahlbetonschaleInfo
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Description
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Die Erfindung bezieht sich auf eine randsteglose, dingen, ohne weiteres in der Lage und daher den
hyperbelartig gekrümmte Stahlbetonschale. Solche bekannten Ausführungsformen überlegen. Insgesamt
Stählbetonschalen werden bisher mit über den ge- wird die Stabilität wesentlich verbessert,
samten Querschnitt im wesentlichen gleicher Dicke Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer
ausgeführt (vgl. deutsche Patentschrift 1053 762). 5 lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeich-Sie
sind für Beanspruchungen, die hohe Torsions- nung ausführlicher erläutert; es zeigen
momente in der Stahlbetonschale um die Schalen- F i g. 1 und 2 Querschnitte in Richtung 1-1 bzw.
längsachse bedingen (z. B. durch angehängte Lasten) 2-2 durch den Gegenstand nach den F i g. 3 und 4,
verbesserungsbedürftig. Fig. 3 und 4 Längsschnitte in Richtung3-3 bzw.
Bei randsteglosen, doppeltgekrümmten Stahlbeton- io 4-4 durch den Gegenstand nach Fig. 1,
schalen ist es an sich bekannt (vgl. Bauplanung- Fig. 5 in perspektivischer Darstellung eine An-
Bautechnik, 1961, S. 369, 370), in Längs- und Quer- sieht der hyperbelartig gekrümmten, randsteglosen
richtung stetige Dickenänderungen vorzusehen, näm- Stahlbetonschale nach den F i g. 1 bis 4,
Hch die Dicke vom Scheitel zu den Auflagern hin F i g. 6 eine andere Ausführungsform des Gegenallmählich
anwachsen zu lassen. Nichtsdestoweniger 15 Standes nach Fig. 5, erfolgte bei derartigen, mit randsteglosen hyperbel- F i g. 7 eine weitere Ausführungsform,
artig gekrümmten Stahlbetonschalen vergleichbaren Fig. 8 mit den Teilfiguren 8a, 8b, 8c den Be-
Schalen (im Rahmen entsprechender extremer Be- wehrungsplan der Stahlbetonschale nach F i g. 5,
lastungsversuclie) im Bereich der Auflager Bruch Fig. 9 mit den Teilfiguren 9a, 9b, 9c den Beinfolge
unvorhersehbarer Biegewirkung, wobei ver- 20 wehrungsplan der Stahlbetonschale nach F i g. 6 und
mutlich vor dem Bruch vollkommener Stabilitäts- Fig. 10 mit den Teilfiguren 10a, 10b, 10c den
verlust eingetreten ist. Tatsächlich sind doppelt- Bewehrungsplan der Stahlbetonschale nach Fig. 7.
gekrümmte Stahlbetonschalen und insbesondere Die in den Figuren dargestellten randsteglosen
hyperbelartig gekrümmte Stahlbetonschalen einer Stahlbetonschalen 1 besitzen einen fechteckigen
exakten Theorie nicht zugänglich, jedoch weiß man 25 Grundriß und sind durch Abänderungen von Stahl-(vgl.
Bauplanung-Bautec'hnik, 1961, S. 369), daß die betonschalen entstanden, die geometrisch einen AusKräfteverteilung
unter Last von der elementaren schnitt aus einem Rotationshyperboloid mit geraden
Biegetheorie völlig abweicht. Daher führen bei Erzeugenden darstellen, wobei die geraden Erzeugenhyperbelartig
gekrümmten Stahlbetonschalen Ver- den im rechteckigen Schalengrundriß im wesentlichen
größerungen der Stahlbetonschalendicke oder der 3° von Ecke zu Ecke verlaufen. Erfindungsgemäß
Profilhöhe (Erhöhung der Ränder) nicht in befriedi- nimmt die Schalendicke im Bereich der Quermittelgendem
Maße zum Ziel, wenn es sich darum handelt, linie von der Mitte zu den Schalenrändern hin ab,
diese Stahlbetonschalen für Beanspruchungen, die wodurch die Schwerpunkthöhe Ys des Schwerpunkhohe
Torsionsmomente bedingen, auszubilden. Das tes s verkleinert worden ist. Bei der Ausführungsform
gilt auch für die Übertragung von Verstärkungs- 35 nach den F i g. 1 bis 5 ist im übrigen ein weiteres
maßnahmen, die bei mit klassischen Randstegen Merkmal der Erfindung besonders deutlich ersichtversehenen
Stahlbetonschalen in Form von Zylinder- lieh, wonach die Schalendicke im Bereich der Längsschalen,
Trogschalen, Kuppelschalen u. dgl. bekannt mittellinie zu den Auflagern 2 hin zunimmt. Die
sind (vgl. Bauplanung-Bautechnik, 1955, S. 6; 1959, größte Schalendicke, verglichen mit den dünnsten
S. 335). 40 Stellen, macht etwa den Faktor 1,6 bis 2 aus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Eine so aufgebaute Schale 1 ist perspektivisch in
randsteglose, hyperbelartig gekrümmte Stahlbeton- F i g. 5 dargestellt worden, so daß sich Erläuterungen
schale so zu verbessern, daß sie insbesondere zur zu den Schnitten nach den F i g. 1 und 2 bzw. 3 und 4
Aufnahme von Beanspruchungen, die hohe Torsions- erübrigen.
momente um die Schalenlängsachse ■ bedingen, ge- 45 Eine Abwandlung ist in F i g. 6 dargestellt. Diese
eignet ist. Die Lösung besteht erfindungsgemäß bei unterscheidet sich von der Ausführungsform nach
Stahlbetonschalen der genannten Gattung darin, daß den Fig. 1 bis 5 dadurch, daß die Querkrümmung
die Schalendicke im Bereich der Quermittellinie von der Schale 1 im Bereich ihrer Mitte zu den Aufder
Mitte zu den Schalenrändem hin abnimmt und lagern 2 hin allmählich abnimmt und an den Aufim
Bereich der Längsmittellinie zu den Auflagern 5° lagerkanten eine horizontale Querschnittsunterfläche
hin zunimmt. Die Verdickungen sollen, verglichen verwirklicht ist.
mit den dünnsten Stellen der Stahlbetonschale, etwa Eine andere Ausführungsform ist in F i g. 7 auf-
den Faktor 1,6 bis 2 ausmachen. Um erfindungs- gezeigt. Diese ist dadurch gekennzeichnet, daß die
gemäße Stahlbetonschalen zum Anschluß an die Sc'halenränder 2 vom Bereich der Schalenmitte zu
Auflager in besonderer Weise einzurichten, empfiehlt 55 den Auflagern hin gleichsam horizontal abgeschnitten
es sich, die Anordnung so zu treffen, daß die Quer- und zugleich der Querschnitt verdickt ist.
krümmung der Schale vom Bereich ihrer Mitte zu Die Bewehrung der erfindungsgemäßen Stahlbeton-
den Auflagern hin allmählich abnimmt und an den schalen ist grundsätzlich beliebig. Bei der Ausfüh-Auflagerkanten
eine horizontale Querschnittsunter- rungsform nach den Fig. 1 bis 5 empfiehlt sich
fläche verwirklicht ist. Aus architektonischen Grün- 60 jedoch eine Bewehrungsanordnung, bei der der
den können, ohne Beeinträchtigung der Tragfähigkeit, Krümmung folgend eine obere und eine untere Bedie
Schalenränder vom Bereich der Schalenmitte zu wehrungsmatte 4 bzw. 5 aus Baustahlgeflecht od. dgl.
den Auflagern hin gleichsam horizontal abgeschnitten vorgesehen und dazwischen, im wesentlichen diagonal
' sein, während zugleich der Querschnitt verdickt ist. verlaufend, Spannstahlbänder 6 als Zuganker ange-Überraschenderweise
sind erfindungsgemäße rand- 65 ordnet sind, wie dies in der Fig. 8 mit den Teilsteglose, hyperbelartig gekrümmte Stahlbetonschalen figuren 8 a, 8 b, 8 c dargestellt ist.
zur Aufnahme von Beanspruchungen, die hohe Bei der Ausführungsform nach F i g. 6 besteht, wie
Torsionsmomente um die Schalenlängsachse be- die F i g. 9 mit den Teilfiguren 9 a, 9 b, 9 c zeigen, die
Möglichkeit, in gleicher Weise der Krümmung folgend eine obere und eine untere Bewehrungsmatte 4
bzw. 5 aus Baustahlgeflecht od. dgl. vorzusehen, während dazwischen, und zwar in Schalenlängsrichtung,
ein Spannstahlband 6 angeordnet ist.
Der Bewehrungsplan der Ausführungsform nach F i g. 7 ist, wie die F i g. 10 mit den Teilfiguren 10 a,
10 b, 10 c zeigt, dem Bewehrungsplan der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 5 ähnlich, jedoch
verlaufen die Spannstahlbänder 6 weniger weit dia- ίο gonal als bei der Ausführungsform nach den F i g. 1
bis 5. Jedes Spannstahlband 6 hat etwa 1 bis 35 einzelne Spannstähle.
Claims (3)
1. Randsteglose, hyperbelartig gekrümmte Stahlbetonschale, die in Längs- und Querrichtung
stetige Dickenänderungen aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schalendicke im Bereich der Quermittellinie von der Mitte zu den
Schalenrändern (3) hin abnimmt und im Bereich der Längsmittellinie zu den Auflagern (2) hin
zunimmt (F i g. 5).
2. Randsteglose, hyperbelartig gekrümmte Stahlbetonschale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Querkrümmung der Schale (1) vom Bereich ihrer Mitte zu den Auflagern (2) hin allmählich abnimmt und an den
Auflagerkanten eine horizontale Querschnittsunterfläche verwirklicht ist (F i g. 6).
3. Randsteglose, hyperbelartig gekrümmte Stahlbetonschale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schalenränder (3) vom Bereich der Schalenmitte zu den Auflagern (2) hin gleichsam horizontal abgeschnitten sind und
zugleich der Querschnitt verdickt ist (F i g. 7).
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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