DE2734514A1 - Sheet metal joint cover for prestressed concrete tank - is secured to base and wall of tank before prestressing - Google Patents

Sheet metal joint cover for prestressed concrete tank - is secured to base and wall of tank before prestressing

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Abstract

The joint construction is for use at the junction of the side walls and the base of a large, prestressed concrete liquid tank. The joint is covered by a thin sheet metal strip, firmly fixed to the concrete on both sides of the joint, and so arranged as to accommodate deflection associated with all loading conditions without damage. The base (3) of the cylindrical tank is separated from the side walls (2) by a horizontal joint. Sheet metal, covering the joint, is anchored to both concrete components before the concrete is stressed. When stressed but empty, the joint has maximum deflection and the metal cover maximum stress. Stress in the metal cover diminishes as the tank fills.

Description

Fugenkonstruktion ür Bewegungsfugen in Wandflächen,Joint construction for movement joints in wall surfaces,

vornehmlich im Anschlußbereich der Wand an die Sohle bei vorgespannten Flüssigkeitsbehältern aus Beton Die Erfindung betrifft eine Fugenkonstruktion fUr dichte Bewegungsfugen in Wandflächen, vornehmlich im Anschlußbereich der Wand an die Sohle bei großen und vorgespannten (Flüssigkeltsbenältern aus Beton, die nur gegenseitige Verschiebungen der an der Fuge anliegenden Bauteile in der Fugenebene bzw. senkrecht zur Wandfläche aufnehmen sollen.mainly in the connection area of the wall to the base in the case of prestressed Liquid containers made of concrete The invention relates to a joint construction for tight expansion joints in wall surfaces, primarily in the connecting area of the wall the sole of large and prestressed (liquid keltsbenältern made of concrete, which only mutual displacements of the components resting on the joint in the joint plane or should be perpendicular to the wall surface.

Solche Fugen werden z.B. dort benötigt, wo die Behälterwände vom Boden durch eine Fuge getrennt werden sollen, um die an dieser Stelle sonst entstehenden lästigen Einspannmomente und die häufig dadurch verursachten Risse und Undichtigkeiten zu vermeiden. Such joints are required, for example, where the container walls from The floor should be separated by a joint to avoid the otherwise arising at this point annoying clamping moments and the cracks and leaks that are often caused by them to avoid.

Flüssigkeitsbehälter erhalten in vielen Fällen flüssigkeitsdichte Auskleidungen oder Beschichtungen. Bei abdichtenden Auskleidungen müssen auch die Fugen gedichtet werden. Da im Fugenbereich in der Behälter oberfläche auf die geringe Entfernung der Fugenränder voneinander große Verschiebungen aufzunehmen sind, müssen spröde Auskleidungen im Fugenbereich durchtrennt und die Dichtung über der Fuge durch besondere Fugenkonstruktionen hergestellt werden.In many cases, liquid containers are made liquid-tight Linings or coatings. In the case of sealing linings, the Joints are sealed. Since in the joint area in the container surface on the low Distance of the joint edges from each other large displacements must be absorbed brittle linings cut through in the joint area and the seal over the joint are made by special joint constructions.

In vielen Fällen, wo ein Schutz der Auskleidung gegen Beschädigung nicht erforderlich ist, genügen dünne Kunststoffolien um eine dichte Oberflächenverkleidung zu erreichen. Die Folien werden durch den FlUssigkeits- druck gegen den Träger - die Behälterwand - angepreßt. In many cases where a protection of the lining against damage is not required, thin plastic films are sufficient for a tight surface covering to reach. The foils are pressure against the carrier - the container wall - pressed on.

Dünne Folien können in begrenztem Umfang Verformungen, nicht jedoch Unstetigkeiten der Krümmung in der Trägeroberfläche aufnehmen.Thin foils can deform to a limited extent, but not Record discontinuities of curvature in the carrier surface.

Bei den bekannten Fugenkonstruktionen treten jedoch im Fugenbereich Verformungen oder Oberflächensprünge von einer Größenordnung auf, wie sie von dünnen Kunststofffolien nicht mehr ohne Schaden mitgemacht werden. Man versuchte daher, Fugen in folienausgekleideten Behältern möglichst zu vermeiden und nahm die damit verbundenen Nachteile in Kauf, um so den noch größeren Schwierigkeiten der Ausbildung solcher Fugen in der Auskleidung aus dem Wege zu gehen. Es gibt jedoch Fälle, wo die Behinderung der Formänderungen aus Vorspannen, Temperatur und den verschiedenen Lastzuständen so große Spannungen in dem Behälter erzeugen würde, daß man auf eine Fuge nicht mehr verzichten kann.In the known joint constructions, however, occur in the joint area Deformations or surface cracks of the same order of magnitude as that of thin ones Plastic films can no longer be used without damage. One tried, therefore, Avoid joints in foil-lined containers as much as possible and thus took them away associated disadvantages in buying, so as to the even greater difficulties of training to avoid such joints in the lining. However, there are cases where the hindrance of shape changes from prestressing, temperature and the various Load conditions would produce so great stresses in the container that one on a Fuge can no longer do without.

Es sind Fugenkonstruktionen für ausgekleidete Behälter bekannt, die aus die Ränder der Fuge umfassenden Profilen bestehen, auf denen außenseitig die Auskleidung des anschließenden Bauteiles dicht - z.B. durch Anflanschen, Ankleben oder Aufschweißen - angeschlossen ist, und zwischen denen ein verformbares balgartiges Fugenelement den Fugenspalt dicht überbrückt. Randprofile und Balg können bei entsprechendem Werkstoff auch aus einem Stück ausgebildet sein.There are known joint constructions for lined containers that consist of the edges of the joint comprehensive profiles on which the outside Liner of the adjoining component tightly - e.g. by flanging or gluing or welding - is connected, and between which a deformable bellows-like Joint element bridges the joint gap tightly. Edge profiles and bellows can with the appropriate Material can also be formed from one piece.

Nachteile dieser Fugenkonstruktionnist, daß der Balg, mit dem der Fugenspalt überbrückt wird, aus einem Kunststoff von hoher Verformbarkeit aber begrenzter Festigkeit hergestellt ist. Ist die Spaltbreite zwischen den Randprofilen groß, so wird der Balg bei hohen Flüssigkeits-Fülldrücken in den Fugenspalt hineingepreßt und Uberdehnt. Ist die Spaltbreite gering, so muß die gegenseitige Bauteil- versciebune in der Fuge auf eine zu kleine Länge des Balges ausgeglichen werden und der Balg wird auf diese eise abgeschert und zerstört.Disadvantages of this joint construction are that the bellows with which the Joint gap is bridged, made of a plastic of high deformability but limited Strength is established. If the gap width between the edge profiles is large, so the bellows is pressed into the joint gap at high liquid filling pressures and overstretched. If the gap width is small, the mutual component versciebune to be compensated in the joint to a length of the bellows that is too small and the bellows is sheared off and destroyed in this way.

Aufgabe der Erfindung ist eine Fugenkonstrulition, die os ermöglicht, eine Auskleidungsfolie oder Beschichtung aus einem nicht versprödenden {werkstoff ohne Durchtrennung über die Fuge hinwegzuziehen. Eine derartige Fugenlconstruktion muß der Auskleidung im Bereich des Fugenspaltes eine feste Auflage bieten, die unter den verschiedenen Belastungsfällen nur geringe von der Auskleidung aufnehmbare Verformungen erleidet.The object of the invention is a joint construction that enables os a lining film or coating made from a non-embrittling material pulling over the joint without cutting. Such a joint construction the lining must provide a firm support in the area of the joint gap, which is below the different load cases only slight deformations that can be absorbed by the lining suffers.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein die Fuge überbrückendes an seinen Rändern beidseitig eingespanntes, möglichst knicklos in die Wandfläche übergehendes dünnes, verformbares Blech, dessen Blechstärke und freie Spannweite so bemessen sind, daß das Blech infolge der Fugenbewegung und aus Behälterfüllung nur Verformungen bzw. Beanspruchungen von solcher Größenordnung erfährt, daß die zulässigen Spannungen im Blech nicht überschritten und die Verformungen von der Auskleidung aufgenommen werden. Dies wird erreicht, indem das Blech so eingebaut wird, daß beim Flüssigkeitsdruck null die Verschiebung am größten ist und beim größten Flüssigkeitsdruck die Verschiebung wieder nahezu null wird. Unter dem Blech wird in der Behälterwand eine Ausnehmung vorgesedie hen, die so tief ist, daß sie Verformungen des Bleches nicht behindert. Sie wird zweckmäßig mit einer elastischen Zwi schenlage ausgefüllt.The problem is solved by a bridging joint on his Edges clamped in on both sides, merging into the wall surface with as little kink as possible thin, deformable sheet metal, whose sheet thickness and free span are dimensioned accordingly are that the sheet metal only deformations as a result of the movement of the joints and from the container filling or stresses of such magnitude experiences that the allowable stresses not exceeded in the sheet metal and the deformations absorbed by the lining will. This is achieved by installing the sheet metal in such a way that at the liquid pressure zero the displacement is greatest and at the greatest fluid pressure the displacement becomes almost zero again. A recess is made in the container wall under the sheet metal vorgesedie hen that is so deep that it does not hinder deformation of the sheet. It is expediently filled with an elastic intermediate layer.

Die erfindungsgemäße Fugenausbildung kann in besonders wirtschaftlicher Weise hergestellt werden. Das Blech wird als zylindrischer Ring mit seinen Randverankerungen beim Betonieren eingebaut. Es ist in diesem Zustand spannungslos.The joint formation according to the invention can be particularly economical Way to be made. The sheet metal is a cylindrical ring with its edge anchors installed during concreting. In this state it is dead.

Beim Aufbringen der Vorspannung in die Behälterwand erfährt die Behälterwand ihre größte Verkürzung und das Blech dabei seine größte Verformung. Durch das Füllen des Behälters wird die Verformung der Behälterwand und des Bleches rückgängig gemacht, und das Blech erhält nun seine größte Beanspruchung aus Biegung und/oder Zug durch den Flüssigkeitsdruck.When the bias is applied to the container wall, the container wall experiences their greatest shortening and the sheet metal at it its greatest deformation. The filling of the container causes the deformation of the container wall and the sheet metal undone, and the plate now receives its greatest stress from bending and / or pull by the fluid pressure.

Vorteilhaft wird bei der Bemessung für den Lastfall gefüllter Behälter die Tragfähigkeit des Bleches auf Zug als Membran herangezogen. In Ausgestaltung der Erfindung wird das Blech in der Nähe der Einspannstelle verschwächt, um das Einspannmoment zu Lasten des Feldmomentes und der Membrankräfte abzubauen. Dadurch wird eine Überlagerung von Spannungen aus Flüssigkeitsdruck und Verschiebung weitgehend vermieden, da erstere hauptsächlich im unverschwächten, letztere im eingeschnürten Bereich wirken. Deshalb eignet sich diese Fugenausbildung auch für nicht vorgespannte Behälter.A filled container is advantageous when dimensioning for the load case the load-bearing capacity of the sheet is used as a membrane on tension. In development the invention, the sheet is weakened in the vicinity of the clamping point to the Reduce the clamping torque at the expense of the field torque and the membrane forces. Through this a superposition of stresses from fluid pressure and displacement is largely avoided, since the former mainly in the unweakened, the latter in the constricted Work area. This joint design is therefore also suitable for non-prestressed joints Container.

Um einen möglichst absatzfreien Übergang von der Fugenkonstruktion zu den Betonfiächen zu bekommen, wird beidseitig eine Nut ausgespart und diese nachträglich durch Mantel geschlossen, wobei die Ränder absatzfrei angeglichen werden können.To ensure that the transition from the joint construction is as free as possible To get to the concrete surfaces, a groove is cut out on both sides and this is done later closed by a jacket, whereby the edges can be adjusted without any steps.

Die erfindungsgemäße Fugenkonstruktion wird deshalb durch ein Beispiel in den Fig. 1 bis 3 erläutert.The joint construction according to the invention is therefore illustrated by an example in Figs. 1 to 3 explained.

Es stellen dar: Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch die Fuge im Zustand Verschiebung æ 0 mit einem Fugenblech von gleichbleibender Fig. 2 einen Schnitt an derselben Stelle im Zustand der größten Wandverschiebung bei leerem Behälter und voller Vorspannung, Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine Fugenkonstruktion mit an den Einspannungen verschwächtem Blech.The figures show: FIG. 1 a vertical section through the joint in the state of displacement æ 0 with a joint plate of constant FIG. 2 shows a section at the same point in the state of greatest wall displacement with an empty container and full pre-tensioning, FIG. 3 shows a section through a joint construction with sheet metal weakened at the restraints.

Die Fuge 1 trennt die Wand 2 von dem Sockel 3 auf der Sohle 4. Die Fuge wird überbrückt von einem Blech 5, das starr durch Verankerungen 6, 7 mit den durch die Fuge abgetrennten Bauteilen 3 bzw. 4 verbunden ist. Eine elastische Zwischenlage 8 ermöglicht eine Verformung des Bleches 5. Ein aus Flüssigkeitsfüllung 9 auf das Blech 5 wirkender Druck wird vom Blech 5 auf die Verankerungen 6,7 übertragen.The joint 1 separates the wall 2 from the base 3 on the sole 4. The Joint is bridged by a sheet 5, which is rigidly secured by anchors 6, 7 with the Components 3 and 4 separated by the joint are connected. An elastic liner 8 enables the sheet 5 to be deformed. A liquid filling 9 onto the Pressure acting on sheet 5 is transmitted from sheet 5 to anchors 6, 7.

Eine Variante der Ausführung des Fugenbleches stellt den en 13, 14 das Blech 10 dar, das in Bereich neben den Auflagern 11, 12 verschwächt ist. Eine elastische Auskleidung 15 kann mit der erfindungsgemäßen Fugenkonstruktion, durch die Bleche 5 bzw. 10 abgestützt, gefahrlos die Bewegungen der Wand 2 gegenüber der Sohle 3,4 aufnehmen. Der absatzfreie Übergang vom Federblech zur an kann durch einen -Iörtelausgleich hergestellt werden, der in beiderseits der Fugenkonstruktion ausgesparte Nuten 16, 17 eingebracht wird.A variant of the design of the joint plate is en 13, 14 represents the sheet 10, which is weakened in the area next to the supports 11, 12. One elastic lining 15 can with the joint construction according to the invention by the metal sheets 5 and 10 supported, the movements of the wall 2 relative to the safe Pick up sole 3,4. The step-free transition from the spring plate to the can by a -Iörtelausgleich be made, the recessed in both sides of the joint construction Grooves 16, 17 is introduced.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (6)

Patentansprüche S Fugenkonstruktion für dichte Bewegungsflgen in Wandflächen, vornehmlich im Anschlußbereich der Wand an die Sohle bei großen und vorgespannten Flüssigkeitsbehältern aus Beton, die nur gegenseitige Verschiebungen der an der Fuge anliegenden Bauteile in der Fugenebene bzw. senkrecht zur Wandfläche zuläßt, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß ein die Fuge überbrückendes, an seinen Rändern beidseitig eingespanntes dünnes verformbares Blech verwendet wird, dessen Blechstärke und freie Spannweite so bemessen sind, daß das Blech infolge der Fugenbewegung und aus Behälterfüllung nur Verformungen bzw. Beanspruchungen von solcher Größenordnung erfährt, daß die zulässigen Spannungen im Blech nicht überschritten und die Verformungen von der Auskleidung aufgenommen werden. Claims S Joint construction for tight movement flights in Wall surfaces, primarily in the connection area between the wall and the base of large and Prestressed liquid containers made of concrete, the only mutual displacements of the components resting on the joint in the joint plane or perpendicular to the wall surface allows that a joint bridging, thin, deformable sheet metal clamped on both sides at its edges is used, whose sheet thickness and free span are dimensioned so that the sheet as a result the movement of the joints and from the filling of the container only deformations or stresses of such magnitude learns that the allowable stresses in the sheet metal are not exceeded and the deformations are absorbed by the lining. 2. Fugenkonstruktion nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das die Fuge überbrückende Blech zwischen den Verankerungen stärker bzw. an den Rändern in der Nähe der Verankerungen schwächer bemessen ist. 2. Joint construction according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the sheet metal bridging the joint is stronger between the anchorages or at the edges near the anchorages is dimensioned weaker. 3. Fugenkonstruktion nach Ansprüchen 1 und 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß unter dem Fugenblech zwischen den Verankerungen im Beton eine Ausnehmung von der Größe angeordnet ist, daß die Verformung des Bleches nicht behindert wird. 3. Joint construction according to claims 1 and 2, d a -d u r c h g e no indication that under the joint plate between the anchors in the Concrete is arranged a recess of the size that the deformation of the sheet is not obstructed. 4. Fugenkonstruktion nach Ansprüchen 1, 2 und 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ausnehmung mit elastisch verformbarem Material ausgefüllt ist.4. Joint construction according to claims 1, 2 and 3, d a d u r c h g e it is not indicated that the recess is made of elastically deformable material is filled out. 5. Fugenkonstruktion nach Ansprüchen 1, 2, 3 und 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Einbau des Bleches so vorgenommen wird, daß bei voller Vorspannung und leerem Behälter die größte Verformung in der Fuge auftritt und bei größter Füllbelastung die Verformung in der Fuge und damit die Verschiebung des Bleches etwa null werden.5. Joint construction according to claims 1, 2, 3 and 4, d a d u r c h it is not indicated that the sheet metal is installed in such a way that the greatest deformation occurs in the joint when the container is fully pre-tensioned and empty and with the greatest filling load, the deformation in the joint and thus the displacement of the sheet will be about zero. 6. Fugenkonstruktion nach Ansprüchen 1, 2 und 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der absatzfreie Übergang zu den Betonflächen durch eine zunächst im Beton ausgesparte und nachträglich mit Mörtel gefüllte Nut erfolgt.6. Joint construction according to claims 1, 2 and 3, d a d u r c h g e it is not indicated that the transition to the concrete surfaces is free of steps a groove initially recessed in the concrete and subsequently filled with mortar takes place.
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