DE2446745C2

DE2446745C2 - Concrete shell for supporting heavy loads

Info

Publication number: DE2446745C2
Application number: DE19742446745
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. Basel Feuerlein
Original assignee: BUSS AG 4052 BASEL CH
Current assignee: BUSS AG 4052 BASEL CH
Priority date: 1973-10-09
Filing date: 1974-10-01
Publication date: 1982-12-02
Also published as: CH571126A5; DE2446745A1; JPS50111619A

Description

2020th

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betonschale zum Auflagern von schweren Lasten, bestehend aus einem Fundamentteil und aus einer im Boden eingebetteten Verankerung, welche die Form einer umgestülpten, durch die Rotation einer gekrümmten Erzeugenden gebildeten Kegelschale aufwtist und welche den Auflagcrdruck in den Boden einleitet. Als schwere Lasten kommen z. B. zylindrische oder kugelförmige Lagerbehälter, Wassertürme, Kühltürme, Hochkamine jo oder dergleichen in Frage.The invention relates to a concrete shell for supporting heavy loads, consisting of a Foundation part and an anchor embedded in the ground, which has the shape of an inverted, conical shell formed by the rotation of a curved generatrix and which the Introduces bearing pressure into the soil. As heavy loads come z. B. cylindrical or spherical Storage tanks, water towers, cooling towers, tall chimneys jo or the like in question.

Bei der durch die britische Patentschrift 6 69 960 bekanntgewordenen Be'.onschi'j dieser Art weist die Kegelschale am freien Racd eine als Stahlbetonzugring ausgebildete Verdickung auf, wodurch die Herstellung der Betonschale aufwendig ist.In the case of the Be'.onschi'j of this type made known by British patent specification 6 69 960, the Conical shell on the free racd a thickening designed as a reinforced concrete pull ring, whereby the production the concrete shell is expensive.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Betonschale der eingangs genannten Art zu schaffen, welche schnell und einfach herzustellen ist und keine hohen Kosten verursacht.The invention is therefore based on the object of creating a concrete shell of the type mentioned above, which is quick and easy to manufacture and does not incur high costs.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Krümmung der Erzeugenden so ausgelegt ist, daß die Summe der aus Last und Auflager in jedem einzelnen Punkt entstehenden Druckspannungen in Ringrichtung gleich oder größer als die Summe der Zugspannungen in Ringrichtung ist, so daß letztere aufgehoben oder leicht überkompensiert sind.According to the invention, this object is achieved in that the curvature of the generatrix is designed in such a way that that the sum of the compressive stresses arising from load and support in each individual point is in Ring direction is equal to or greater than the sum of the tensile stresses in the ring direction, so that the latter are canceled or slightly overcompensated.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing, an embodiment of the invention is shown, namely shows

F i g. I eine Betonschale im Teilschnitt,F i g. I a concrete shell in partial section,

Fig. 2 die gleiche Betonschale in teilweiser Draufsicht, 2 shows the same concrete shell in a partial plan view,

F i g. 3 Einzelheiten zur Berechnung der Betonschale.F i g. 3 Details of the calculation of the concrete shell.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Betonschale ist aus der Fig. 1 ersichtlich. Es ist ein Kugelbehälter 21 vorhanden, welcher in einer Betonschale gelagert ist.The concrete shell proposed according to the invention can be seen from FIG. 1. It is a spherical container 21 present, which is stored in a concrete shell.

Diese Betonschale 22 weist einen Fundamentteil 23 und eine Verankerung 24 auf, welche im Kies 25 eingebettet ist. Die Verankerung hat die Form einer umgestülpten Kegelschale (Kegelstumpf), die durch die Rotation einer gekrümmten Erzeugenden 26 gebildet ist.This concrete shell 22 has a foundation part 23 and an anchorage 24 which is embedded in the gravel 25 is. The anchorage has the shape of an inverted cone shell (truncated cone), which by the rotation of a curved generatrix 26 is formed.

Durch die gekrümmte Ausführung des Kegelstumpfes entstehen zusätzliche umgelenkte Spannungen, die gleich oder größer als die Belastung durch Zugspannungen sein sollten. Dies kann durch eine entsprechende Berechnung der Krümmung der Kegelstumpfoberfläche bestimmt werden.The curved design of the truncated cone creates additional deflected stresses that should be equal to or greater than the tensile stress load. This can be done through an appropriate Calculation of the curvature of the truncated cone surface can be determined.

LJm dies näher zu erklären, wird auf die Fig.3 hingewiesen, welche ein unendlich klein gedachtes Element E, E'der Verankerung zeigt. Die Verankerung muß so gekrümmt sein, daß in der Schale keine Zugspannungen auftreten können bzw. daß diese Spannungen kompensiert werden. Das unendlich klein gedachte Element E E' weist zunächst eine nicht gekrümmte Form auf (gerade Erzeugende) und steht unter dem Auflagerdruck P. Aus diesem Druck und der auf dem Fundamentteil 23 ruhenden Last des Kugelbehälters 21 entsteht in der Richtung der Erzeugenden 26 eine Meridianspannung 5 und 5' und in der Umfangsrichtung der Verankerung 24 eine Ringspannung R. Wird nun die Verankerung 24 so gekrümmt, daß ein unendlich klein gedachtes Element in die Form fund E' geknickt wird, so ergibt sich durch den Auflagerdruck P zur Meridianspannung Sund 5'und zur Ringspannung R eine zusätzliche, umgelenkte Spannung U. Die resultierende umgelenkte Spannung U hat in der Summe der einzelnen Elemente dann das Bestreben, die konische Betonschale zusammenzudrücken und wirkt der Ringspannung R entgegen. Je steiler der Winkel zwischen den Elementen £und E' gewählt wird, umso größer wird die entstehende Kraft U. Die rechnungsmäßig in einem Punkt als Knickwinkel betrachteten Verhältnisse ergeben abschließend in ihrer Summe eine stetige Krümmung, wodurch die ideale Form der Verankerung berechnet werden kann.To explain this in more detail, reference is made to FIG. 3, which shows an element E, E 'of the anchoring, which is thought to be infinitely small. The anchorage must be curved in such a way that no tensile stresses can occur in the shell or that these stresses are compensated. The element EE ' , which is imagined to be infinitely small, initially has a non-curved shape (straight generating line) and is under the bearing pressure P. From this pressure and the load of the spherical container 21 resting on the foundation part 23, a meridian tension 5 and arises in the direction of the generating line 26 5 'and a ring tension R in the circumferential direction of the anchorage 24. If the anchorage 24 is now curved in such a way that an element, thought to be infinitely small, is bent into the shape of fund E' , the bearing pressure P results in the meridional tension Sund 5 'and for Ring tension R an additional, deflected tension U. The resulting deflected tension U , in the sum of the individual elements, then tries to compress the conical concrete shell and counteracts the ring tension R. The steeper the angle between the elements £ and E ' , the greater the resulting force U. The ratios considered as the kink angle at one point ultimately result in a continuous curvature in their sum, whereby the ideal form of the anchoring can be calculated.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß sich abhängig von der Druckverteilung bei verschiedenen zu lagernden Lastformen auch eine ganz bestimmte Krümmungsform für die Betonschale ergeben wird. Es besteht ferner die Möglichkeit, die Knickwinkel gegebenenfalls so auszulegen, daß eine besonders günstig gerichtete Vorspannung in Ringrichtung der Schale erzeugt wird. Im allgemeinen wird der Winkel eher so ausgelegt, daß die Summe L/gleich der Summe R wird.It should also be pointed out that depending on the pressure distribution with different load forms to be supported, a very specific curvature form for the concrete shell will also result. There is also the possibility of interpreting the kink angles, if necessary, in such a way that a particularly favorable pretensioning is generated in the direction of the ring of the shell. In general, the angle is rather designed so that the sum L / becomes equal to the sum R.

Die Verankerung 24 wird vorteilhaft auf eine Kiesschüttung 25 ohne Bodenschalung aufgebracht. Hierzu wird die Kiesschüttung formgerecht gerichtet, was sehr einfach mittels eines im Zentrum eingeschlagenen Mastpflockes und einer daran befestigten Schablone geschehen kann. Die beschriebene Betonschale benötigt nur eine Bewehrung von ca. 5 t.The anchoring 24 is advantageously applied to a bed of gravel 25 without floor formwork. For this purpose, the bed of gravel is properly aligned, which is very easy by means of a hammered in the center Mast peg and a template attached to it can happen. The concrete shell described only requires reinforcement of approx. 5 t.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Claim:

Concrete shell for supporting heavy loads, consisting of a foundation ueil and an im Ground embedded anchorage, which takes the shape of an everted, by the rotation of a having curved generatrices formed conical shell and which the bearing pressure in the Introduces soil, characterized in that the curvature of the generatrix is designed is that the sum of the compressive stresses arising from load and support in each individual point in the ring direction is equal to or greater than the sum of the tensile stresses in the ring direction, so that the latter are canceled or slightly overcompensated.

1010