DE1559445C

DE1559445C - Arched roof construction with a framework shell supporting a roof skin

Info

Publication number: DE1559445C
Authority: DE
Inventors: Reign Carlton Schererville Lake Ind. Ulm (V.StA.)
Original assignee: Aerojet General Corp
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Inc
Publication date: 1972-11-23

Description

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Stäbe mit im Vergleich zur bekannten Dachkonstruk- recht angeordneten zylindrischen Lagerbehälters mitRods with a cylindrical storage container arranged in comparison to the known roof structure

tion größerem, beispielsweise doppeltem Abstand an- der Dachkonstruktion,tion larger, for example double the distance to the roof structure,

geordnet werden, was allerdings auch die Wahl eines F i g. 2 die Dachkonstruktion nach F i g. 1 imbe sorted, which, however, also includes the choice of a F i g. 2 the roof structure according to FIG. 1 in

Tragstabprofils von entsprechend erhöhter Festigkeit Grundriß,Bearing bar profile of correspondingly increased strength ground plan,

nach sich zieht, damit die Dachlast ebenso sicher auf- 5 F i g. 3 die Dachkonstruktion in einem senkrechtenentails, so that the roof load can also be safely lifted. 3 the roof structure in a vertical

genommen werden kann. Dabei ergibt sich eine er- Schnitt, >can be taken. This results in a cut, >

hebliche Einsparung an Baustahl, die nur zu einem F i g. 4 in vergrößerter perspektivischer Darstellungconsiderable savings in structural steel, which only result in a fig. 4 in an enlarged perspective illustration

Teil durch die Anordnung der zusätzlichen Verstei- einen Ausschnitt aus der Dachkonstruktion undPartly due to the arrangement of the additional reinforcements a section from the roof structure and

fungsstäbe aufgezehrt wird, die in Verbindung mit F i g. 5 einen Schnitt längs Linie 5-5 in Fi g. 4.fungsstäb is consumed, which in connection with F i g. 5 shows a section along line 5-5 in Fi g. 4th

der Dachhaut dafür sorgen, daß trotz des vergrößer- io Nach Fig. 1 umfaßt, der Lagerbehälter 10 einethe roof skin ensure that despite the enlarged io according to FIG

ten Abstandes zwischen benachbarten Tragstäben senkrecht angeordnete zylindrische Behälterwand 11,th distance between adjacent support rods vertically arranged cylindrical container wall 11,

die erforderliche Sicherheit gegen ein Ausknicken der die durch eine Dachkonstruktion 12 abgedeckt ist.the necessary security against buckling which is covered by a roof structure 12.

Tragstäbe eingehalten wird. Da die Dachlast von den Diese Dachkonstruktion 12 umfaßt eine Schar 16 vonSupport rods is adhered to. Since the roof load of the This roof structure 12 comprises a family 16 of

Tragstäben aufgenommen wird, reicht für die Ver- ■ sich im wesentlichen parallel zueinander erstrecken-Support rods is received, is sufficient for the ■ extend essentially parallel to one another.

steifungsstäbe, welche ebenso wie die Dachhaut die 15 den inneren Tragstäben 14 und eine Schar 17 vonstiffening rods, which like the roof cladding the 15 the inner supporting rods 14 and a group 17 of

Knicklänge der Tragstababschnitte verringern, eine sich gleichfalls im wesentlichen parallel zueinander,Reduce the buckling length of the bearing rod sections, one that is also essentially parallel to one another,

leichte Ausführung aus. Es hat sich gezeigt, daß auf erstreckenden äußeren Tragstäben 15, wobei sich dielightweight design. It has been shown that on extending outer support rods 15, wherein the

diese Weise je nach Größe der Dachkonstruktion, der Tragstabscharen im wesentlichen rechtwinkligthis way, depending on the size of the roof structure, the supporting rod sections essentially at right angles

abzustützenden Dachlast und den verwendeten Pro- kreuzen und an den Kreuzungspunkten fest mitein-roof load to be supported and the pro-crosses used and at the intersection points firmly

filen Materialeinsparungen im Bereich zwischen etwa 20 ander verbunden sind.filen material savings in the range between about 20 others are connected.

8 und 38 %> gegenüber der bekannten Ausführung Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, sind in der Mitte8 and 38%> compared to the known design As shown in FIG. 2 are in the middle

erzielt werden können. zwischen benachbarten äußeren Tragstäben 15 ver-can be achieved. between adjacent outer support rods 15

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform liegen laufende Versteifungsstäbe 31 vorgesehen, die an den die Versteifungsknoten jeweils etwa in der Mitte zwi- Kreuzungspunkten mit den inneren Tragstäben 14 sehen benachbarten Knotenpunkten der Tragstäbe. 25 unter Bildung von inneren Versteifungsknoten ver-Dadurch ergibt sich für den Fall, daß zwischen be- schweißt sind. Ferner ist die aus den Stäben 14,15 nachbarten Tragstäben jeweils ein Versteifungsstab und 31 gebildete Stabwerkschale durch eine Dachangeordnet wird, die günstigste Beeinflussung des haut 32 abgedeckt, die aus einzelnen Blechtafeln 60 Schlankheitsgrades der Tragstäbe bzw. Tragstab- zusammengesetzt ist, deren Längskanten sich parallel abschnitte. . 30 zum mittleren, in einer senkrechten Ebene gekrümm-In an expedient embodiment, running stiffening rods 31 are provided which are attached to the the stiffening nodes each approximately in the middle between points of intersection with the inner support rods 14 see neighboring nodes of the bearing bars. 25 with the formation of inner stiffening nodes ver-thereby arises for the case that between welded. Furthermore, the one from rods 14, 15 adjacent supporting rods each a stiffening rod and 31 formed framework shell arranged through a roof is, the most favorable influencing of the skin 32 is covered, which consists of individual metal sheets 60 Slenderness of the supporting rods or supporting rod is composed, the longitudinal edges of which are parallel sections. . 30 to the middle, curved in a vertical plane

Es ist ferner von Vorteil, wenn die äußeren Ver- ten Tragstab 61 der inneren Schar 16 erstrecken. Die steifungsknoten zwischen den Versteifungsstäben und Dachhaut 32 ist jeweils in der Mitte zwischen beder Dachhaut mit den äußeren Versteifungsknoten nachbarten inneren Tragstäben 14 sowohl mit den zwischen den äußeren Tragstäben und der Dachhaut äußeren Tragstäben 15 wie mit den Versteifungsfluchten. In diesem Falle werden auch die Verstei- 35 stäben 31 unter Bildung von äußeren Versteifungsfungsstäbe selbst in optimaler Weise wie die äußeren knoten verschweißt.It is also advantageous if the outer vertical support rods 61 of the inner coulter 16 extend. the stiffening knot between the stiffening rods and roof skin 32 is in the middle between beder Roof skin with the outer stiffening nodes adjacent inner support rods 14 both with the between the outer supporting rods and the roof cladding outer supporting rods 15 as with the stiffening lines. In this case, the stiffening rods 31 are also formed with the formation of outer stiffening rods welded even in an optimal way like the outer nodes.

Tragstäbe zwischen den inneren Tragstäben gegen Aus F i g. 3 bis 5, in denen die innere Tragstabseitliches Auslenken abgestützt. schar mit 40 und ihre einzelnen Tragstäbe mit 41Support rods between the inner support rods against Aus F i g. 3 to 5, in which the inner support rod Deflect supported. share with 40 and their individual bearing bars with 41

Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung erstrecken sowie die äußere Tragstabschar mit 40' und die zusich die Tragstäbe längs Großkreisen der kugelförmi- 40 gehörigen Tragstäbe mit 41' sowie die Versteifungsgen Stabwerkschale. In diesem Falle weisen die Trag- stäbe mit 44 bezeichnet sind, ist zu ersehen, daß die stäbe gleiche Krümmung auf, und es ergibt sich eine inneren Tragstäbe 14, 41 sowie die äußeren Tragim wesentlichen gleichmäßige Belastung aller Trag- stäbe 15, 41' aus Doppel-T-Trägern bestehen, wähstäbe. rend die Versteifungsstäbe 31,44 aus leichten Winkel-In an expedient development as well as the outer supporting rod section with 40 'and the zuich the support rods along great circles of the spherical 40 associated support rods with 41 'as well as the stiffening framework shell. In this case, the support rods are denoted by 44, it can be seen that the would have the same curvature, and there is an inner support rods 14, 41 and the outer Tragim substantially uniform loading of all supporting rods 15, 41 'consist of double T-beams, where rods. rend the stiffening rods 31, 44 from slight angle

Es hat sich eine Ausführung bewährt, bei der die 45 eisen bestehen. In F i g. 4 sind die kreisbogenförmig inneren und äußeren Tragstäbe aus kräftigen Trag- gekrümmten Stäbe der Einfachheit halber als gerade profilen, insbesondere Doppel-T-Trägern bestehen, Stäbe dargestellt. Die sich kreuzenden Tragstäbe 41, während die Versteifungsstäbe von leichten Winkel- 41' sind unter Bildung von Knotenpunkten 43 miteisen gebildet sind. Diese Profile sind für die Her- einander verschweißt. Die Versteifungsstäbe 44 sind stellung der Dachkonstruktion zweckmäßig und las- 5° über rechteckige Platten auf den inneren Tragstäben sen sich gut miteinander sowie mit der Dachhaut 41 abgestützt und unter Bildung von inneren Ververbinden, wobei auch die Verwendung der leichten steifungsknoten 46 in der Mitte zwischen benachbar-Winkeleisen für die Versteifungsstäbe dazu beiträgt, ten Knotenpunkten 43 mit den inneren Tragstäben große Einsparungen an Baustahl zu erzielen. 41 verschweißt. Dabei weisen die VersteifungsstäbeA design in which the 45 irons exist has proven itself. In Fig. 4 are circular arc-shaped inner and outer support rods made of strong support- curved rods for simplicity rather than straight profiles, in particular double T-beams, rods are shown. The crossing support rods 41, while the stiffening bars are at slight angles 41 'with the formation of nodal points 43 are formed. These profiles are welded to each other. The stiffening bars 44 are Position of the roof construction is appropriate and is less than 5 ° over rectangular plates on the inner support rods sen well supported with each other and with the roof skin 41 and with the formation of inner connections, also taking into account the use of the lightweight stiffening knot 46 in the middle between adjacent-angle irons contributes to the stiffening rods, th nodes 43 with the inner support rods to achieve great savings in structural steel. 41 welded. The stiffening rods point

Ferner hat sich eine Ausführung als vorteilhaft er- 55 44 in Form von Winkeleisen einen senkrechten wiesen, bei der die Dachhaut aus Blechtafeln zu- Schenkel 48 sowie einen waagerechten Schenkel 51 sammengesetzt ist, die mit ihren Längskanten parallel auf, dessen Außenfläche 52 mit den Außenflächen zum mittleren Tragstab der inneren Schar angeord- 53 der äußeren Tragstäbe 41' in derselben Kugelnet sind. . fläche liegen. An diesen Außenflächen stützt sich dieFurthermore, an embodiment in the form of angle iron has proven to be advantageous as a vertical one Wiesen, in which the roof skin made of sheet metal to- leg 48 and a horizontal leg 51 is composed, the parallel with their longitudinal edges, the outer surface 52 with the outer surfaces to the middle support rod of the inner set arranged 53 the outer support rods 41 'in the same Kugelnet are. . lying area. The is based on these outer surfaces

Schließlich ist es auch für die Anbringung der 60 Dachhaut 32 in Form der Blechtafeln 60 ab. Dabei Dachhaut und die Ausbildung der äußeren Verstei- ist die Dachhaut, wie aus F i g. 4 zu ersehen, in der fungsknoten von Vorteil, wenn die äußeren Trag- Mitte zwischen benachbarten inneren Tragstäben 41 stäbe und die Versteifungsstäbe Außenflächen auf- mit den Außenflächen 52 und 53 der Versteifungsweisen, die in derselben Kugelfläche liegen, stäbe 44 bzw. der äußeren Tragstäbe 4Γ unter BiI- Finally, it is also used for attaching the roof skin 32 in the form of the metal sheets 60. Included The roof skin and the formation of the outer reinforcement is the roof skin, as shown in FIG. 4 can be seen in the Fungsknoten advantageous if the outer support center between adjacent inner support rods 41 rods and the stiffening rods outer surfaces on- with the outer surfaces 52 and 53 of the stiffening methods, which lie in the same spherical surface, rods 44 and the outer supporting rods 4Γ under BiI-

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schema- 65 dung von äußeren Versteifungsknoten 65 verschweißt,The invention is welded in the following on the basis of a hand diagram of outer stiffening nodes 65,

tischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel Auf diese Weise sind sowohl die inneren TragstäbeTable drawings of an embodiment In this way, both the inner support rods

näher erläutert, und zwar zeigt 41 wie auch die äußeren Tragstäbe 41' in der Mitteexplained in more detail, namely shows 41 as well as the outer support rods 41 'in the middle

Fig. 1 in Seitenansicht den oberen Teil eines senk- zwischen benachbarten Knotenpunkten 43 gegen einFig. 1 in side view, the upper part of a submerged between adjacent nodes 43 against a

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seitliches Ausknicken abgestützt. Auch die Verstei- 3,35 m nebeneinander angeordnet sind und dement-lateral buckling supported. The risers are also 3.35 m next to each other and therefore

fungsstäbe 44 sind in der Mitte zwischen benächbar- sprechend ein verstärktes Profil aufweisen, das gegen-reinforcement rods 44 are in the middle between adjacent-speaking have a reinforced profile, the opposite

ten inneren Versteifungsknoten 46 über die Verstei- über dem bei der bekannten Ausführung verwendetenth inner stiffening node 46 over the stiffening over the one used in the known design

fungsknoten 65 mit der Dachhaut in ihrer Lage ge- Profil eine doppelte Tragfähigkeit bzw. -festigkeit infungsknoten 65 with the roof cladding in its position. Profile a double load-bearing capacity or strength in

halten. Die Blechtafeln 60, die sich gemäß F i g. 4 5 senkrechter Richtung aufweist. Dann werden nurkeep. The metal sheets 60, which are shown in FIG. 4 has 5 perpendicular direction. Then just be

etwas überlappen, sind längs ihrer Kanten 66 mitein- etwa 730 laufende Meter dieses Trägers benötigt, wasoverlap somewhat, about 730 linear meters of this carrier are required along their edges 66, which

ander verschweißt, so daß eine geschlossene Dach- einem Gesamtgewicht von etwa 10 700 kg entspricht,welded to the other, so that a closed roof corresponds to a total weight of about 10 700 kg,

haut 32 gebildet ist. Wegen des vergrößerten Abstandes zwischen be-skin 32 is formed. Because of the increased distance between

Die Vorteile der vorbeschriebenen Dachkonstruk- nachbarten Knotenpunkten 43 würde hier zunächst tion im Vergleich zu der bisher bekannten Ausfüh- io das Schlankheitsverhältnis mit etwa 161 über dem rung ergeben sich aus dem nachfolgenden Beispiel, zulässigen Schlankheitsgrad liegen. Nun werden aber bei dem der Behälter einen Durchmesser von etwa noch in der Mitte zwischen den äußeren Tragstäben 36,5 m aufweist und die Dachhaut aus Blech von 41' jeweils ein Versteifungsstab 44 angeordnet, was etwa 4,8mm besteht. Für die bekannte Ausführung, eine Gesamtlänge des Winkelprofils.von 370m erbei der die Stabwerkschale ausschließlich aus sich 15 fordert und ein zusätzliches Baustahlgewicht von etwa rechtwinklig kreuzenden Doppel-T-Trägern besteht, 2700 kg ausmacht. Durch die Anordnung der Vermüssen diese mit einem geringen Abstand von etwa steifungsstäbe 44 und die vorbeschriebene Verschwei-1,68 m nebeneinander angeordnet sein, und zwar bei ßung der Stabwerkschale mit der Dachhaut 32 in den einem auf die Abstützung der Dachlast berechneten Knotenpunkten 65 wird der Schlankheitsgrad auf den Profil, wobei sich eine Gesamtlänge der benötigten 20 Wert von 80 und damit auf einen zulässigen Wert Doppel-T-Träger von etwa 1450 m ergibt, was einem reduziert, der im wesentlichen den Verhältnissen bei Baustahlgewicht von etwa 18 300 kg entspricht. Hier- der bekannten Ausführung entspricht. Für die erfinbei ergibt sich ein Schlankheitsgrad l/r, der mit 77 dungsgemäße Ausbildung ergibt sich somit ein Geausreichend unter dem maximal zulässigen Wert von samtgewicht an erforderlichem Baustahl von etwa 120 liegt. 25 13 400 kg, was gegenüber der bekannten AusführungThe advantages of the above-described nodes 43 adjacent to the roof structure would initially be in comparison with the previously known design. Now, however, in the case of the container with a diameter of approximately 36.5 m in the middle between the outer support rods and the sheet metal roof skin of 41 ', a stiffening rod 44 is arranged in each case, which is approximately 4.8 mm. For the known design, a total length of the angular profile of 370m, where the framework shell only requires 15 and an additional structural steel weight of approximately right-angled crossing double T-beams, makes 2700 kg. Due to the arrangement of the stiffening rods 44 and the above-described welding 1.68 m must be arranged side by side with a small distance between them, namely when the framework shell with the roof skin 32 in one of the nodes 65 calculated to support the roof load, the Degree of slenderness on the profile, resulting in a total length of the required 20 value of 80 and thus to a permissible value of double-T girders of about 1450 m, which reduces to one that essentially corresponds to the ratios for structural steel weight of about 18,300 kg. This corresponds to the known design. For the invention, the result is a degree of slenderness l / r, which, with 77 according to the design, is sufficiently below the maximum permissible value of the total weight of structural steel required of around 120. 25 13 400 kg, which is compared to the known version

Entsprechend dem vorbeschriebenen Ausführungs- mit einem Gesamtgewicht von etwa 18 300 kg eine beispiel werden nun als Tragstäbe Doppel-T-Träger Einsparung von nahezu 5000 kg Baustahl oder etwaAccording to the above-described embodiment with a total weight of about 18,300 kg for example, double T-beams are now used as load-bearing bars, saving almost 5000 kg of structural steel or around

verwendet, die im doppelten Abstand von etwa 27 °/o ergibt.used, which gives twice the distance of about 27 ° / o.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

1 2 patent claims 'running outer set of curved support rods'. which the supporting rods of the inner family right

1. Cross the arched roof construction at an angle and with these on the roof cladding load-bearing framework shell, which are firmly connected from points.

an inner group of curved support rods 5 Such a roof structure with right-angled and one above this extending outer lig crossing support rods is from the German group of curved support rods, patent 546 731 is already known. There is the one which the support rods of the inner set right-roof construction to cover a building cross at an angle and with these at the crosses a rectangular plan is provided, and the tongue points are firmly connected, so that the support rods of the two sets run accordingly characterized that the spherical top - correspondingly in a cylinder surface,
surface extending support rods of both groups In a roof construction of the aforementioned type (16, 17; 40, 40 ') in such a large ab- must the support rods are dimensioned so that they are arranged to each other that the roof load with the required security negligent degree of slenderness of the bearing rod sections 15 is taken. In addition, it must be taken into account that between adjacent nodes (43) the supporting rods of appropriate dimensioning are stepped, that a group of curved stiffening rods (31, 44) of less transverse order are arranged next to one another at a not too great distance, thus also A sufficient cut is provided, which is parallel to the safety against buckling of the rods, there are outer supporting rods (15, 41 ') between these 20, i.e. the permissible degree of slenderness that is achieved by the stretch and with the inner supporting rods (14, 41) The support bar profile and the distance between adjacent intersection points or intersection points (46) with the formation of inner stiffening nodes are connected, and that the outer bearing is not exceeded. Taking into account bars and stiffening bars in the area between these requirements leads to the known adjacent inner bearing bars under 35 formation of the roof structure that the formation of outer stiffening nodes (65) are connected to bearing bars of both groups with a comparatively rough roof skin (32). must be arranged next to each other according to the distance

2. Roof structure according to claim 1, characterized and that accordingly large amounts of structural steel characterized in that the stiffening nodes (46, are required for the known roof construction, 65) in each case roughly in the middle between adjacent 30 with a correspondingly large manufactured area Nodes (43) of the supporting rods (14, 15; expenditure or assembly effort results.

41, 41 '). From the Swiss patent specification 142 677 is

3. Roof structure according to claim 1 or 2, already another roof structure with it kreudsame characterized in that the outer verzenden sets of bearing rods are known in which the stiffening nodes (65) between the stiffening 35 supporting rods, inter alia, in spherical surfaces (31, 44) and the roof skin (32) with the run. However, the bearing bars do not cross here outer stiffening knot (65) between the right-angled, and otherwise are no measures outer supporting rods (15,41 ') and the roof cladding are provided, which reduce the required alignment, borrowed amount of structural steel could lead.

4. Roof construction according to one of the 40 The invention is based on the object Claims 1 to 3, characterized in that the known roof structure referred to at the beginning to improve the support rods (14,15; 41, 4Γ) along the largest type so that under. Retention The spherical framework shell revolves around the strength or previous load-bearing capacity. 'important falling savings on structural steel as well

5. Roof construction can be achieved after one of the 45 an assembly times.

Claims 1 to 4, characterized in that the solution to this problem is according to the memories and outer support rods (14,15; 41, 41 ') found in the fact that starting from the initially geaus strong support profiles, in particular double-named roof construction in spherical surfaces · T-girders exist, while the stiffening rods of both families are in one of the rods (31,44) formed from light angle irons are arranged 50-like large spacing from one another, are. that the permissible degree of slenderness of the bearing rod

6. Roof construction according to one of the sections between neighboring nodes Claims 1 to 5, characterized in that it is exceeded that a bevy of curved Roof skin (32) composed of metal sheets (60) - stiffening rods of small cross-section placed in front which is seen with its longitudinal edges parallel 55, which extend parallel to the outer support middle support rod (61) of the inner coulter rods extend between these and with the inner (16, 40) are arranged. ren bearing bars with the formation of internal reinforcements

7. Roof construction are connected to one of the starting nodes, and that the outer Claims 1 to 6, characterized in that the support rods and the stiffening rods in the area between Support rods (15, 41 ') and the provision 60 provide adjacent inner support rods under BiI stiffening rods (31, 44) Outer surfaces (53 or the connection of outer stiffening nodes with the roof 52) have, which are connected to skin in the same spherical surface.

lie. This training is consciously

'. draws the support rods of the two hosts so close

The invention relates to a curved roof 65 to be arranged side by side that the permissible construction with a degree of slenderness supporting a roof cladding and buckling of the Framework shell, which is made up of an inner group of supporting rods thanks to their mutual support curved bearing bars and one above them is prevented. Accordingly, the carrying