DE1980950U

DE1980950U - Stahlbetonfertigteil zum aufbau eines fluessigkeits-, insbesondere loeschwasserbehaelters.

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Publication number: DE1980950U
Application number: DEZ11644U
Authority: DE
Original assignee: WERNER ZAPF VORM ADAM ZAPF
Current assignee: WERNER ZAPF VORM ADAM ZAPF
Priority date: 1967-12-22
Filing date: 1967-12-22
Publication date: 1968-03-14

Description

300*22.1167 £

DiPL.-PHYS. Dr.RER.NAT. JÜRGEN SCHIRDEWAHN

PATENTANWALT

8 MÜNCHEN 55 · AICHACHER STRASSE 36

TELEFON (0811) 743355 · TELEGRAMME: STRUCTURPATENT MÖNCHEN

1G-291 - z1/10 22. Dezember 1967

Beschreibung zu der Gebrauchsmusteranmeldung

Werner ZAPF
vorm. Adam Zapf
Bayreuth

betreffend

Stahlbetonfertigteil zum Aufbau eines Flüssigkeits-, insbesondere Löschwasserbehälters.

Die Neuerung bezieht sich auf einen Stahlbetonfertigteil zum Aufbau der Umfangswand eines im wesentlichen zylindrischen Flüssigkeits-, insbesondere Löschwasserbehälters.

Es ist üblich, Löschwasserbehälter aus Ortbeton aufzubauen. Das erfordert jedoch erheblichen Aufwand. Es ist zwar bekannt, daß man durch Fertigteilbauweise gegenüber Ortbetonbauweise in der Regel erhebliche Vorteile erreichen kann. Die bisher zur Verfügung stehenden Fertigbauteile haben sich jedoch zum Aufbau zumindest der Umfangswand eines Löschwasserbehälters nicht als geeignet erwiesen.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen speziell zum Aufbau der Umfangswand eines Löschwasserbehälters geeigneten Stahlbetonfertigteil zu schaffen.

Zum Lösen dieser Aufgabe ist nach der Neuerung vorgesehen, daß das Fertigteil im wesentlichen als Segment einer Zylinderschale ausgebildet ist, deren Innenfläche und deren Außenfläche jeweils von einer im wesentlichen kreisförmig gekrümmten Mittelzone, die mit der anderen Mittelzone konzentrisch ist, in beiden Umfangsrichtungen jeweils in einen verdickten Wandbereich an der Krümmungsachse parallelen Stoßkanten übergeht, und daß eine Umfangskräfte, insbesondere Zugkräfte, aufnehmende Stahlbewehrung vorgesehen ist, die an den zur Krümmungsachse parallelen Stoßkanten jeweils für eine gestoßene Verbindung geeignete hervorstehende Enden besitzt.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die ganze Innenfläche mit dem Radius der Zylinderschale kreisrund gebogen ist und die Verdickung der verdickten Wandbereiche ausschließlich radial nach außen verläuft.

Bei der Neuerung kommt man zum Aufbau der Umfangswand des Löschwasserbehälters mit nur wenigen Fertigteilen aus, ja sogar mit einem einzigen, wenn sich gemäß Anspruch 2 mehrere Fertigteile gerade zum vollen Umfang des Löschwasserbehälters ergänzen. Lediglich zwischen den vertikal anzuordnenden, zur Krümmungsachse des Fertigteils parallelen Stoßfugen wird noch Ortbeton benötigt. An diesen vertikalen Stoßfugen wird mit Hilfe der hervorstehenden Enden der Stahlbewehrung eine Stoßverbindung hergestellt, welche

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die auftretenden Umfangsbeanspruehungen voll aufnehmen kann. Für den Ortbeton soll möglichst steifer, --

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a Fugen!»-** verwendet werden. Es wird nur wenig Ortbeton benötigt, da bei einem Krümmungsradius von 3 m und einer daraus folgenden sehr erheblichen Umfangslänge einzelner Fertigteile nur eine Stoßbreite in Umfangsrichtung von etwa 18 cm benötigt wird. Als für die Stoßverbindung geeignete Enden der Stahlbewehrung bewähren sich Schlaufen, welche jeweils in einer radialen Ebene angeordnet sind. Diese Schlaufen können bei einer vertikalen Spaltbreite von etwa 18 cm etwa einen mittleren Bereich von 15 bis 16 cm überdecken. Der Fertigteil gemäß der Neuerung läßt sich in der weiten Mittelzone, deren Umfangsweite vorzugsweise das Zehnfache des verdickten Wandbereichs beträgt, wegen der Herstellung als Fertigteil relativ dünnwandig aufbauen, so daß das Gesamtgewicht des Fertigteils noch relativ klein ist. Lediglich in dem verdickten Bereich ist eine größere Betonstärke gewählt, um einerseits den Bewehrungsschlaufen den notwendigen Raum zu geben und andererseits sicherzustellen, daß in die vertikalen Fugen keine die Stahlbewehrung korrodierende Feuchtigkeit eintreten kann. Es hat sich gezeigt, daß bei einer solchen Ausbildung auf Putz- oder Schutzanstrich verzichtet werden kann.

Die Hauptbeanspruchung eines Löschwasserbehälters erfolgt durch die Wasserfüllung. Lediglich bei geleertem Löschwasserbehälter ist noch der Druck des außen angrenzenden Erdreiches zu beachten, gegebenenfalls auch des dort anstehenden Grundwassers. Es kommt demnach vorwiegend darauf an, aus Gründen der statischen Festigkeit eine kreisrunde Innenkontur zu haben und Umfangskräfte, insbesondere durch die Löschwasserfüllung bedingte Zugkräfte, abfangen zu können. Die Außenkontur ist demgegenüber sekundär, so daß die bei Aufbau eines Löschwasserbehälters gemäß der Neuerung an den Vertikalfugen vorhandenen Verdickungen nicht stören. Es versteht sich daher auch, daß aus irgendwelchen Gründen sonst noch vorgenommene Verdickungen der Außenwand des Löschwasserbehälters mit in den Schutzumfang der Neuerung fallen. Außerdem ergibt sich aus den geschilderten Kraftbeanspruchungsverhältnissen, daß es in Weiterbildung der Neuerung ausreicht, wenn zum vertikalen Aufeinandersetzen von Fertigteilen gemäß der Neuerung die kreisbogenförmigen Fugen einfach stumpf ausgebildet sind. Es empfiehlt sich lediglich, in der vertikalen Stoßfuge jeweils noch vertikale zusätzliche Bewehrungsstäbe oder wenigstens innerhalb der Schlaufe mindestens einen solchen Bewehrungsstab einzulegen.

Normalerweise wird man einen Löschwasserbehälter mit 3 m Radius und 3 bis 4 m Höhe aus sechs Fertigteilen gemäß der Neuerung aufbauen, von denen jeweils drei eine Ringzone

bilden und wobei zwei Ringzonen vertikal übereinander vorgesehen sind.

Eine ganze Heine von Weiterbildungen der Neuerung sind in den Unteransprüchen dargestellt, auf die verwiesen wird und deren Bedeutung auch ohne weitere Erläuterung verständlich erscheint. Anspruch 13 bringt beispielsweise eine Anpassung an die mit wachsender Höhe des Löschwasserbehälters abnehmenden Zugkräfte in der Umfangswand des Behälters infolge abnehmenden hydrostatischen Druckes.

Die Neuerung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die vertikale Stoßverbindung von zwei abgebrochen dargestellten Stahlbetonfertigteilen gemäß der Neuerung',

Fig. 2 Bewehrungsdiagramme für verschiedene Löschwasserbehälterhöhen unter Verwendung von Ringbewehrungsstäben mit äquidistantem Abstand und nach oben abnehmender Stabstärke, und

Fig. 3 verschiedene Ansichten eines mit Fertigteilen gemäß der Neuerung aufgebauten Löschwasserbehälters.

Zunächst folgt eine Erläuterung der Fig. 3 an Hand der nachfolgenden Baubeschreibung.

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Baubeschreibung

Kreisrunde Löschwasserbehälter aus Stahlbetonfertigteilen.

1. Bodenplatte.

Die im Grundriß kreisförmige Bodenplatte ist zugleich das Fundament für den Löschwasserbehälter. Die Bodenplatte ist eine bewehrte Ortbetonplatte mit an der Grubenwandaußenseite "aufgebördelter" Randverstärkung. Die Bodenplattendicke beträgt in der Plattenmitte 30 cm, am Plattenrand (unter der Behälterwand) 20 cm. Zur Ausführung kommt ein wasserdichter Beton mit der Güte B 225.

Zur völligen Entleerung des Löschwasserbehälters sind in der Bodenplatte 2 Pumpensumpfe vorgesehen.

2. Behälterwände aus Stahlbetonfertigteilen.

Die Behälterwände bestehen aus kreisförmig gekrümmten Wandelementen (von i.a. 11 cm Dicke). Auf dem Behälterumfang sind 3 Vertikalfugen vorgesehen, Zu den Vertikalfugen hin wächst die Wanddicke stetig bis zu 21 cm an (siehe beiliegenden Eingabeplan), Die Wandelemente werden aus wasserdichtem Beton B 300 hergestellt.

Die Höhe des Löschwasserbehälters kann wahlweise 3 m, 3,50 m und 4 m betragen. Wegen der Saughöhe der Motorpumpe wird eine Höhe von 3 m empfohlen. Der Inhalt bei 3 m Höhe beträgt 82 m³.

3. Decke aus Stahlbetonfertigteilen.

Die Feuerwehrfahrzeuge haben z.Zt. noch eine Regellast von 9 to. Da damit zu rechnen ist, daß in einigen Jahren die Gewichte erhöht werden, wurde die Decke für den 16 to LKW nach DIN 1072 ausgebildet.

Die Behälterdecke besteht aus 3 Fertigteilelementen aus wasserdichtem Beton B 450.

M-. Ausstattung.

Zum Einstieg wird ein Fertigteilschacht mit einem Querschnitt von — 80/80 cm auf die Behälterdecke gesetzt. Er enthält einen aufklapp-

v.^ baren, verschließbaren (nur mit einem Feuerwehrschlüssel zu öffnenden)

Stahldeckel mit Entlüftung, eine Diagonalverstrebung, die hochklappbar ist, eine Wärmeisolierung und eine Steigleiter.

~" Zum Entleeren des Behälters ist ein A-Saugrohr mit Blindkupplung eingebaut. Ferner befinden sich 2 Entlüftungen in der Behälterdecke.

Auf die Behälterdecke muß eine Erdschüttung von mindestens 50 cm als Frostschutzschicht aufgebracht werden.

5. Allgemeines.

Die Abdichtung der Fugen erfolgt mittels dauerplastischem Material bzw. Ortbeton B 300.

Für die Ausführung der Löschwasserbehälter liegt eine Typengenehmigung des Bayerischen Staatsministerium des Innern unter der Nr. IV B 5/9132/ 1-233 mit einer Stellungnahme des Bayerischen Landesamtes für Feuerschutz in München vor.

Somit entspricht die bauliche Anlage, für die die Typengenehmigung erteilt worden ist, den öffentlich rechtlichen Vorschriften.

— Π —

An der Bodenplatte erkennt man das G-esamtprofil eines Stahlbetonfertigteils gemäß der Neuerung, welches in entsprechend ausgebildeten Nuten der Bodenplatte eingesetzt wird.^jDie Nuten entsprechen dem Profil der neuerungsgemäßen Fertigteile.

Fig. 1 ziegt die vertikale Stoßverbindung von zwei Fertigteilen gemäß der Neuerung, wobei diese Fertigteile am Rande der Mittelzone abgebrochen sind und in erster Linie die verdickten Vandbereiche und die Art und Weise von deren Anschluß in der vertikalen Fuge dargestellt sind.

Man erkennt, daß die Innenflächen der beiden Fertigteile genau kreisförmig aneinander anschließen und an der Außenfläche von der am Rande des Zeichnungsblattes angeordneten Mittelzone der beiden Fertigteile in Umfangsrichtung radial nach außen verdickte Wandbereiche ausgehen, welche an der vertikalen Stoßfuge stoßen« Man sieht in jedem Fertigteil einen Ringstab, der sich in der Stoßfuge zu einer Schlaufe ausweitet und mit einem Ende so zurückgebogen ist, daß das Ende noch mit etwa der halben Umfangslange des verdickten -Wandbereichs bis in die Mittelzone relativ kleinen Wandbereichs verläuft. Die beiden sich überdeckenden Schlaufen der beiden aneinander anschließenden Fertigteile bilden in Fig. 1 einen etwa elliptischen Vollstoß.

Man sieht ferner, daß die Yerdickung des verdickten Wandbereichs allmählich erfolgt und die Schlaufenbildung des Bewehrungsstabes dieser allmählichen Verdickung so folgt, daß die Wandstärke etwa gleichbleibt. Es hat sich jedoch be~ währt, daß der Abstand des Bewehrungsstabes in der luge gegenüber der Innen- und der Außenseite etwas größer ist als in der Mittelzone des Fertigteile. Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Abstand ganz allgemein gegenüber der Innenfläche etwas größer ist als gegenüber der Außenfläche.

Fig. 2 schließlich zeigt die äquidistante Anordnung der Ringbewehrungsstäbe gemäß Fig. 1 vertikal übereinander. Die unteren Kingbewehrungsstäbe haben dabei einen größeren Durchmesser, und nach oben hin nimmt der Durchmesser stufenweise in Anpassung an den abnehmenden hydrostatischen Druck des in den Löschwasserbehälter einzufüllenden Löschwassers ab. Lediglich der unterste Bewehrungsstab kann infolge der zusätzlichen Halterung des Fertigteils in der Bodenplatte wiederum kleineren Durchmesser haben. Es ist zu beachten, daß mehrere untere Bewehrungsstäbe gleichen Durchmesser haben und die stufenweise Durchmesserschwindung sich im wesentlichen in der oberen Hälfte der Behälterhöhe auswirkte

Die Neuerung läßt sich nicht nur bei Löschwasserbehältern, sondern auch bei anderen Wasserbehältern, ja sogar auch bei Behältern für andere Flüssigkeiten, z.B. Jauchegruben, verwenden.

Schutzansprüche

Dr.S/Ar. - 9 -

Claims

Schutzansprüche

1. Stahlbetonfertigteil zum Aufbau der Umfangswand eines im wesentlichen zylindrischen Flüssigkeits-, insbesondere Löschwasserbehälters, dadurch gekennzeichnet,

daß das Fertigteil im wesentlichen als Segment einer Zylinderschale ausgebildet ist, deren Innenfläche und deren Außenfläche jeweils von einer im wesentlichen kreisförmig gekrümmten Mittelzone, die mit der anderen Mittelzone konzentrisch ist, in beiden Umfangsrichtungen jeweils in einen verdickten Vandbereich an der Krümmungsachse parallelen Stoßkanten übergeht,

und daß eine Umfangskräfte, insbesondere Zugkräfte, aufnehmende Stahlbewehrung vorgesehen ist, die an den zur Krümmungsachse parallelen Stoßkanten jeweils für eine gestoßene Verbindung geeignete hervorstehende Enden besitzt.

2. Stahlbetonfertigteil nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet, daß die Bogenlänge des Segments etwas weniger als einen ganzzahligen Bruchteil des seinem Krümmungsradius entsprechenden Zylinderumfangs beträgt.

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3. Stahlbetonfertigteil nach. Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz eichnet, daß der verdickte Wandbereich von den zur Erümmungaachse parallelen Stoßkanten stetig in die Mittelzone übergeht.

4·. Stahlbetonfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangslänge der Mittelzone groß gegenüber der Umfangslänge eines jeweils anschließenden verdickten Wandbereiches ist.

5· Stahlbetonfertigteil nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangslänge der Mittelzone gegenüber einem jeweils anschließenden Wandbereich etwa im Verhältnis 10 : 1 steht.

6. Stahlbetonfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennz eichnet, daß der Abstand der Stahlbewehrung gegenüber der Innenfläche des Fertigteile etwas größer als gegenüber der Außenfläche ist.

7. Stahlbetonfertigteil nach Anspruch 6, dadurch gekennz ei chnet, daß in der Mittelzone der Abstand "der Stahlbewehrung gegenüber der Innenfläche etwa 4,5 cm und gegenüber der Außenfläche 3»5 om beträgt und an den zur Krümmungsachse parallelen Stoßkanten jeweils etwa 0,5 cm größer ist.

8. Stahlbetonfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die hervorstehenden Enden der Stahlbewehrung als Schlaufen ausgebildet sind.

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9· Stahlbetonfertigteil nach, einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch, gekennzeichnet, daß die Stahlbewehrung von längs der Krümmungsachse des Fertigteile aufeinanderfolgenden Ringbewehrungsstäben gebildet ist.

10. Stahlbetonfertigteil nach den Ansprüchen 8 und 9» dadurch gekennz eichnet, daß jeweils ein Bewehrungsstab für die Schlaufenbildung in das Fertigteil zurückgebogen ist.

11. Stahlbetonfertigteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zurückgebogene Ende des Ringbewehrungsstabes bis in die Mittelzone hineinverläuft.

12. Stahlbetonfertigteil nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennz eichnet, daß der Ringbewehrungsstab und sein zurückgebogenes Ende über den ganzen verdickten Wandbereich bis zur Breite der Schlaufe unter annähernder Einhaltung des Abstandes gegenüber Außenfläche und Innenfläche des Fertigteils stetig auseinanderstreben.

13. Stahlbetonfertigteil nach einem der Ansprüche 9 bis -12, dadurch gekennz ei chnet, daß die Ringbewehrungsstäbe äquidistant angeordnet sind, aber von der einen bogenförmigen Kante des Fertigteils zu dessen anderer bogenförmiger Kante abnehmende Stabstärken besitzen.

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14. Stahlbetonfertigteil nach. Anspruch 13» dadurch, g e ■ k e η η ζ ei chnet, daß bei einem Krümmungsradius R vom etwa 3 m und einer Zylinderhöhe von etwa 1,5 m die Ringbewehrungsstäbe jeweils im Abstand von etwa 16 cm aufeinanderfolgen und der Reihe nach Durchmesser von 14, 12, 10 und 8 mm besitzen.

15. Stahlbetonfertigteil nach einem der Ansprüche 1

bis 14, dadurch g e k e η η ζ eichnet, daß die maximale Verdickung des verdickten Wandbereiches etwa das Doppelte der Wandstärke der Mittelzone ausmacht.

16. Stahlbetonfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen Kanten des Fertigteils stumpf ausgebildet sind.

17· Stahlbetonfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennz eichnet, daß die Umfangslänge des Fertigteile etwas weniger als ein Drittel des Umfangs und die Höhe des Fertigteils die Hälfte der Höhe des herzustellenden Löschwasserbehälters ist.

18. Stahlbetonfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 17» dadurch gekennzeichnet, daß die ganze Innenfläche mit dem Radius der Zylinderschale kreisrund gebogen ist und die Yerdickung der verdickten Wandbereiche ausschließlich radial nach außen verläuft,

Dr.S/Ar.