DE2835606A1

DE2835606A1 - Explosionssicheres gebaeude

Info

Publication number: DE2835606A1
Application number: DE19782835606
Authority: DE
Inventors: Cornelis Johannes M Schiebroek
Original assignee: SCHIEBROEK CORNELIS JOHANNES MARIA
Current assignee: SCHIEBROEK CORNELIS JOHANNES MARIA
Priority date: 1977-08-15
Filing date: 1978-08-14
Publication date: 1979-03-01
Also published as: NL7708979A; AU528673B2; NL174384C; NL174384B; GB2002436A; ZA784411B; US4269004A; FR2400603B1; GB2002436B; FR2400603A1; CA1088722A; JPS5433342A; AU3861078A; DE2835606C2; BE869727A

Description

CORKELIS JOHAMTES ΜΑΒΙΑ SCHIEBROEK,
Parklaan 6θ, EINDHOVEN, Niederlande.

Explosionssicheres Gebäude

Die Erfindung bezieht sich auf ein explosionssicheres Gebäude, d.h. ein Gebäude, das nicht einstürzt bei einer ausserhalb des Gebäudes stattfindenden Explosion. Die Gefahr einer solchen Explosion besteht z.B. bei bestimmten chemischen Verfahren. In nächster Nähe des Produktionsverfahrens ist jedoch oft ein Kontroll- und Produktionsüberwachungsgebäude erforderlich. Bei der Konstruktion eines solchen Gebäudes soll man jedoch die Explosionsgefahr, der dieses ausgesetzt ist, berücksichtigen. Es ist daher üblich, diese Gebäude als Bunker auszubilden. Dies ist jedoch eine teure und ausserst unpraktische Konstruktion mit einer meistens deprimierenden Arbeitsumgebung. Ausserdem lässt sich das Verhalten eines solchen Bunkers schwer einigermassen genau vorhersagen, und zwar u.a. im Zusammenhang mit dem weniger bekannten Verhalten von Beton und dessen verhältnismässig grossen Standarddeviationen. Wenn später die Produktionsanlage erneuert, geändert oder ersetzt werden muss, kann der Betonbunker ein erhebliches Hindernis bilden und nur äusserst schwer angepasst oder abgebrochen-werden.

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Die Erfindung bezweckt ein Gebäude, das obige Nachteile nicht aufweist und trotzdem doch gegen eine eventuelle Explosion beständig ist, wobei ausserdem das Verhalten des Gebäudes bei einer Explosion vorher verhältnismässig genau bestimmt werden kann.

Dies wird gemäss der Erfindung erreicht, wenn das Gebäude besteht aus einem überdimensionierten Skelett, sich in den Räumen zwischen den Skelett-Teilen erstreckenden und an den Skelett-Teilen befestigten hochwertigen Stahdrähten, wie Vorspannstahl, sowie an den Stahldrähten anliegenden, die Räume zwischen den Skelett-Teilen ausfüllenden Platten. Während einer Explosion wird sich das Gebäude, d.h. insbesondere der hochwertige Stahl plastisch deformieren, wobei auf vorteilhafte Weise die Eigenschaft dieses Stahls, dass dieser durch plastische Verformung in grossem Masse Energie absorbieren kann, ausgenützt wird. Als Beispiel kann FeB i860 genannt werden, das eine Dehnung von 5,8% hat, wodurch die aufzunehmende Menge Energie in dem plastischen Bereich je Strang 1/2" 3,1*. 10 Joule beträgt. Das Gebäude wird sich dalier während einer Explosion zwar plastisch verformen, aber in einer vorher verhältnismässig genau zu bestimmenden Weise. Die plastische Verformung des Gebäudes wird die Explosionsenergie einerseits durch Schränken des Skeletts und andererseits durch Drücken der Platten gegen die vorgespannten Stahldrähte beseitigen.

Gemäss der Erfindung kann in dieser Weise ein verhältnismässig leicht konstruiertes, explosionssicheres Gebäude verwerklicht werden, dem in einfacher Weise ein ästhetisch verantwortbares Aeusseres erteilt werden kann und daneben leicht abgebrochen oder geänderten Umständen angepasst werden kann.

Eine günstig verteilte, regelmässige Energie-Auf nähme wird gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erhalten, wenn sowohl die Wände, wie das Dach durch sich zwischen den Skelett-Teilen erstreckende vorgespannte hochwertige Stahldrähte mit daran anliegenden Wand- bzw. Dachplatten gebildet werden.

Es empfiehlt sich dabei, dass die vorgespannten Stahldrähte sich in den Räumen zwischen den Skelett-Teilen in regelmässigen Abständen voneinander und parallel zueinander erstrecken. Dieser Effekt kann noch intensiviert werden, wenn die vorgespannten Stahldrähte ein zweidimensionales Netzwerk

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bilden. Diese Konstruktion hat insbesondere Vorteile für die Dachkonstruktion, wobei es sich empfiehlt, dass eine erste Gruppe" parallel zueinander verlaufender Stahldrähte sich senkrecht zu einer zweiten Gruppe parallel zueinander verlaufender Stahldrähte erstreckt.

Eine gute Verankerung und eine optimale Wirkung der Gesamtkonsti-uktion wird erhalten, wenn entsprechend einer weiteren Ausführungsform gemäss der Erfindung die an den Skelett-Teilen angeordneten, vorgespannten Stahldrähte sich durch in den Skelett-Teilen angebrachte Rohre, in denen (gegebenen- " falls) die Drähte verankert werden, erstrecken.

Bei der erfindungsgemässen Konstruktion ist es ausserdem in vorteilhafter Weise möglich, dass wenigstens eine Platte versehen ist mit einem Rahmen mit Triplex-Glas, hinter dem vorgespannte Stahldrähte angeordnet sind. Es hat sich nämlich gezeigt, dass bei einer Explosion das Triplex-Glas nicht zersplittert, sondern sich um die dahinter befindlichen Stahldrähte faltet. Zur Optimalisierung dieses Effekts empfiehlt es sich, dass die hochwertigen Stahldrähte sich durch Rohre erstrecken. Durch die so entstandene Möglichkeit, Fenster anzubringen, wird die Arbeitsumgebung erheblich verbessert.

Unter Hinweis auf ein in der Zeichnung wiedergegebenes Ausführungsbeispiel wird das erfindungsgemässe explosionssichere Gebäude jetzt näher erläutert. Dabei zeigt bzw. zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines explosionssicheren Gebäudes gemäss der Erfindung,

die Figuren 2-6 Schnitte gemäss den Linien II-II, HI-III, IV-IV, V-V und VI-VI in Fig. 1.

Das in Fig. 1 wiedergegebene Gebäude ist versehen mit einer Grundlage mit einer üblichen Balken-Plattenkonstruktion aus armiertem Beton sowie einem Betonskelett, der in drei Richtungen vorgespannt und aus Ständern 1 und Trägern 2 zusammengesetzt ist. In den Räumen zwischen jeweils zwei Ständern 1, einem Träger 2 und einer Grundlage ist eine Wandplatte 3 angeordnet. Fenster h und Türen 5 können in den Wandplatten vorgesehen sein.

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An hand des in Fig. 2 wiedergegebenen Schnittes kann die Wandkonstruktion erläutert werden. Die anzuordnenden Wandplatten 3 können aus einer profilierten Stahlplatte 6, einer Steinwollplatte 7 und einer profilierten stählernen Deckplatte 8 zusammengesetzt sein. Die Stahlplatte 6 liegt an ihrer Innenseite gegen vorgespannte Stahldrähte 9, die einerseits an den Trägern und andererseits an der Grundplatte befestigt sind. Die innere Bekleidung der Wandplatten 3 kann durch eine Abdeckschicht 10 aus Vinyl auf einer weichen Unterlage mit GewebeverStärkung gebildet werden.

In der nachstehenden Besprechung der Figuren 3-6 werden die Teile, die denen der Figuren 1 und 2 gleich sind, mit denselben Bezugs ziffern bezeichnet.

Aus dem Schnitt nach Fig. 3 geht hervor, wie ein Fenster k in einer Wandplatte 3 angeordnet werden kann. In einer Oeffnung in der Wandplatte 3 wird ein Rahmen 11 angebracht, von dem ein Teil 11a I-förmig ausgebildet ist. Die eine Seite des von dem Steg und den Schenkeln des Profils gebildeten Raums nimmt dabei die Steinwollplatte 7 und die Deckplatte 8 auf, während die andere Seite eine Einraststelle für eine Scheibe 12 aus Triplex-Glas sowie ein Ausfüllelement 13 bildet. Einer der Schenkel des Teiles 11a bildet mit dem weiteren Teil des Rahmens 11 ein U-Profil, in welches die profilierte Stahlplatte 6 und die Abdeckschicht 10 aufgenommen werden. Zur Sicherung der Stahlplatte 6 ist ein Füllteil 1^ vorhanden. Die Spanndrähte 9 an der Stelle der Scheibe 12 erstrecken sich durch Rohre 15.

In Fig. k ist die Anordnung einer Tür 5 in einer Wandplatte 3 wiedergegeben. Die dazu in der Platte angebrachte Oeffnung wird durch einen Rahmen 16 umrahmt, welcher Rahmen eine Tiefe hat, die der Dicke der Steinwollplatte 7 und der Deckplatte 8 entspricht. Der Rahmen 16 hat im wesentlichen ein kastenförmiges Profil mit zwei vorstehenden Lippen i6a, von denen die eine einen Anschlag für einen Türkörper 17 "bildet und die andere sich vor der Deckplatte 8 erstreckt. Ein kastenförmiges Füllprofil 18 mit einer Tiefe, die der Profilhöhe der Stahlplatte β gleich ist, befindet sich zwischen dem Rahmen 16 und der Abdeckschicht 10, wobei die Konstruktion durch eine gebogene Abdeckleiste 19 komplettiert wird. Selbstverständlich können an der Stelle einer Tür keine vorgespannten Stahldrähte 9 vorhanden sein.

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Die Winkelkonstruktion des explosionssicheren Gebäude nach der Erfindung kann wie in Fig. 5 wiedergegeben ausgebildet sein. Zwei Ständer sind dabei so aufgestellt, dass diese eng aneinander anschliessen, aber im Falle einer Explosion frei schränken können. Die angewendete Winkel-Wandplatte ist dabei aus denselben Komponenten wie die übrigen Wandplatten zusammengesetzt, also aus einer profilierten Stahlplatte 6, einer Steinwollplatte 7 einer stählernen Deckplatte 8, die jedoch alle über 90 gebogen sind. Als Winkelabschluss ist eine Profilleiste 20 angeordnet. An der Stelle einer solchen Winkelkonstruktion brauchen keine vorgespannten Stahldrähte 9 angeordnet zu werden.

In Fig. 6 ist im Schnitt ein Träger 2 mit den daran anschliessenden Wand- und Dachkonstruktionen wiedergegeben. Die vorgespannten Stahldrähte 9» die einen wesentlichen Teil der Wandkonstruktion bilden, erstrecken sich durch in dem Träger 2 eingegossene Rohre 21. An der Oberseite des Trägers sind dabei zum Spannen und/oder Verankeren der Stahldrähte 9 Vorkehrungen getroffen, welche Drähte andererseits in der Grundlage verankert sind.

Eine Dachplatte ist aus einer profilierten Stahlplatte 22, einer Steinwollplatte 23 und, statt aus einer Abdeckplatte 8 wie bei einer Wandplatte,· aus einer Dachbedeckung 2k üblicher Art zusammengesetzt. Die Stahlplatten 22 liegen mit ihren Unterseiten gegen vorgespannte Stahldrähte 25, die sich durch in dem Träger 2 angeordnete Rohre 26 erstrecken, wobei an deren Aussenseite Mittel zum Spannen und Arretieren der Drähte 25 vorhanden sind. Es dürfte klar sein, dass in dem Dach in einfacher Weise zwei Gruppen von einander.senkrecht kreuzenden Stahldrähte 25 angeordnet werden können.

In dem Träger 2 können noch weitere Drähte 27 verankert sein, an welche eine gesenkte Decke 28, Beleuchtungsarmaturen und Leitungen aufgehängt werden können.

Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung viele Variante und Abwandlungen möglich. So können auch an der Stelle der Wände einander kreuzende Gruppen von vorgespannten Stahldrähten vorhanden sein oder können die Wandplatten in anderer Weise aufgebaut oder aus anderen Elementen zusammengesetzt sein.

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Leerseite

Claims

AWSPRUECHE

( 1. jExplosionssicheres Gebäude, bestehend aus einem überdimensionierten Skelett, sich in den Räumen zwischen den Skelett-Teilen erstreckenden und an den Skelett-Teilen "befestigten hochwertigen Stahldrähten, wie Vorspannstahl, sowie an den Stahldrähten anliegenden, die Räume zwischen den Skelett-Teilen ausfüllenden Platten.
2. Explosionssicheres Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Wände, wie das Dach durch sich zwischen den Skelett-Teilen erstreckende vorgespannte hochwertige Stahldrähte mit daran anliegenden Wand- bzw. Dachplatten gebildet werden.
3. Explosionssicheres Gebäude nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die hochwertigen Stahldrähte sich in den Räumen zwischen den Skelett-Teilen in regelmässigen Abständen voneinander und parallel zueinander erstrecken.
h. Explosionssicheres Gebäude nach einem· der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hochwertigen Stahldrähte ein zweidimensionales Netzwerk bilden.
5. Explosionssicheres Gebäude nach Anspruch k_t dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gruppe parallel zueinander verlaufender Stahldrähte sich senkrecht zu einer zweiten Gruppe parallel zueinander verlaufender Stahldrähte erstreckt.
6. Explosionssicheres Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Skelett-Teilen angeordneten, hochwertigen Stahldrähte sich durch in den Skelett-Teilen angebrachte Rohre erstrecken.

T. Explosionssicheres Gebäude nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Platte versehen ist mit einem Rahmen mit Triplex-Glas, hinter dem hochwertige Stahldrähte angeordnet sind.

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ORIGINAL INSPECTED

Explosionssicheres Gebäude nach Anspruch ¹J, dadurch gekennzeichnet, dass die hochwertigen Stahldrähte sich durch Rohre erstrecken.

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