DE1434024C - Randsteglose, hyperbelartig gekrümmte Stahlbetonschale - Google Patents

Description

1 ' ' ■ . ■■.,- 2

Die Erfindung bezieht sich auf eine randsteglose, dingen, ohne weiteres in der Lage und daher den

hyperbelartig gekrümmte Stahlbetonschale. Solche bekannten Ausführungsformen überlegen. Insgesamt

Stahlbetonschalen 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. ■ F i g. 3 und 4 Längsschnitte in Richtung 3-3 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 Fig. 1 bis 4, lieh die Dicke vom Scheitel zu den Auflagern hin F i g. 6 eine andere Ausführungsform des Gegenallmählich anwachsen zu lassen. Nichtsdestoweniger 15 Standes nach F i g. 5, erfolgte bei derartigen, mit randsteglosen hyperbel- F i g. 7 eine weitere Ausführungsform, artig gekrümmten Stahlbetorischalen vergleichbaren F i g. 8 mit den Teilfiguren 8 a, 8 b, 8 c den Be-Schalen (im Rahmen entsprechender extremer Be- wehrungsplan der Stahlbetonschale nach Fig. 5, lastungsversuche) 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 Tig.?, gekrümmte Stahlbetonschalen und insbesondere Die in den Figuren dargestellten ^randsteglosen hyperbelartig gekrümmte Stahlbetonschalen einer Stahlbetonschalen 1 besitzen einen rechteckigen exakten Theorie nicht zugänglich, jedoch weiß man as Grundriß und sind durch Abänderungen von Stahl-(vgl. Bauplanung-Bautechnik, 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 30 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 Y_s 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 Auf-

der Mitte zu den Schalenrändern hin abnimmt und lagern 2 hin allmählich abnimmt und an den Auf-

im Bereich der Längsmittellinie, zu den Auflagern 50 lagerkanten eine horizontale Querschnittsunterfläche

hin zunimmt. Die Verdickungen sollen, verglichen verwirklicht ist.

mit den dünnsten Stellen der Stahlbetonschale, etwa Eine andere Ausführungsform ist in Fig. 7 auf-

den Faktor 1,6 bis 2 ausmachen. Um erfindungs- gezeigt. Diese ist dadurch gekennzeichnet, daß die

gemäße Stahlbetonschalen zum Anschluß an die Schalenränder 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 Be-

die Schalcnränd.er 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-

Überraschenderwüise sind erfindungsgemäße rand- 65 ordnet sind, wie dies in der Fig. 8 mit den Teil-

steglosL·, 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

Torsionsmomcntc um die Schalenlängsaehse be- die Fig. 9 mit den Teilfiguren 9a, 9b, 9c 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 Fig.7 :st, wie die Fig. 10 mit den Teilfiguren 10a, 10b, IGc zeigt, dem'Bewehrungsplan der Ausführungsforai nach den F i g. 1 bis 5 ähnlich, jedoch verlaufe.i 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)

Patentansprüche:

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