DE2842191C2 - Fertigteilturmkonstruktion - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fertigteilturmkonstruktion mit einem Stahlbetongerippe, das in Form eines einschaligen Hyperboloids ausgeführt und durch sich kreuzende geradlinige Stützen aus Einzelteilen gebildet ist, die längs der Erzeugenden der Oberfläche des einschaligen Hyperboloids angeordnet und durch waagerechte Stäbe, die die Konstruktion in Abschnitte einteilen, untereinander verbunden sind. Sie kann zur Errichtung von Funk-, Fernseh-, Wasser- und Kühltürmen sowie zum Bau von Schornsteinen für Atom- und Wärmekraftwerke verwendet werden. Insbesondere ist gedacht an ein Tragwerk für Schornsteine großer Höhe.

Aus der Zeitschrift »Die Bautechnik«, 1955, Heft 4, Seiten 136 f. ist eine derartige Fertigteilturmkonstruktion bekanntgeworden.

Bei dieser bekannten Konstruktion verlaufen die Stützen über die ganze Höhe des Turms von dessen Fuß bis zur Spitze, so daß also ihre Anzahl und ihre summarische Querschnittsfläche in allen Höhenniveaus die gleiche ist. Da aber die auf den Turm wirkenden Kräfte vom Fuß zur Spitze abnehmen, ist vom Standpunkt des statischen und dynamischen Verhaltens des Turmes aus diese Unveränderlichkeit des Querschnitts unzweckmäßig und unwirtschaftlich.

Bei einer Reihe von Bauwerken versucht man, diesen Nachteil durch eine allmähliche Querschnittsverminderung der Stützen zu beheben. Allerdings führt dies wiederum zur Vergrößerung der Anzahl der verschiedenen Fertigteile und kompliziert die Montage der Konstruktion.

Schließlich ist die bekannte Konstruktion nicht als vorgespannte, sondern als herkömmliche Konstruktion ausgeführt

Aufgabe der Erfindung ist es, den Turm zu verbilligen und seine Montage wesentlich zu vereinfachen und zu beschleunigen, wobei eine vorgespannte Konstruktion to mit vereinfachten Knotenverbindungen und eine maximale Vereinheitlichung der Bestandteile ermöglicht werden soll.

Ausgehend von der beschriebenen bekannten Ausbildung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß in den geradlinigen Bauelementen der Stützen in Längsrichtung Hohlräume ausgebildet sind zur Aufnahme von vorgespannten Bewehrungsbündeln, die in den Stäben verankert sind, die sich an den Berührungsstellen benachbarter Stützen befinden, und daß die Anzahl der Stützen nach oben abnimmt, wobei die Stützen in höhergelegenen Abschnitten eine geradlinige Fortführung eines Teils der Stützen der untenliegenden Abschnitte darstellen.

Die Unterbringung von vorgespannten Bewehrungs-

bündeln in den Hohlräumen der Bauelemente der Stützen bietet die Möglichkeit der Schaffung eines starren, räumlich vorgespannten Gerippes mit allen Vorteilen des vorgespannten Stahlbetons und mit der Starrheit und Stabilität von Raumsystemen vom Typ eines einschaligen Hyperboloids.

Die Verankerung der Bewehrungsbündel in den Stäben gestattet, jeden Abschnitt des Turms als ein selbständiges Tragwerk zu betrachten, das alle Montagebelastungen aufnimmt.

Die stufenweise Verringerung der Anzahl der Stützen nach oben bei jeweils geradliniger Fortführung eines Teils der Stützen des tieferen Abschnitts ermöglicht es, unter Beibehaltung der Turmgeometrie die Festigkeit der Konstruktion der Größe der angreifenden Kräfte anzupassen. Dies geschieht also nicht durch eine aufwendige Änderung der Querabmessungen der Stützen, sondern durch Änderung ihrer Anzahl. Dies gestattet die Verwendung durchweg gleichartiger Stützenbauelemente.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung sind zwischen der Höhe nach benachbarten Abschnitten aus Stützen Zusatzabschnitte angeordnet, die durch Hohlblöcke gebildet sind, in denen sich die vorgespannte Bewehrungsbündel kreuzen.

so Eine solche Ausbildung bietet die Möglichkeit, die Konstruktion der Verbindungszone zwischen den Stützenabschnitten wesentlich zu vereinfachen. Vor allem wird es entbehrlich, sich gegenseitig kreuzende Längshohlräume zum Einziehen der sich kreuzenden

Bewehrungsbündel auszubilden.

Die Bauelemente der Stützen und die Hohlblöcke sind zweckmäßigerweise in gleicher Baugröße ausgeführt
Schließlich ist es zweckmäßig, wenn die geradlinigen Bauelemente der Stützen und die Hohlblöcke mit rechteckigem oder rundem Querschnitt ausgeführt sind, was die Möglichkeit schafft ihre Herstellung maximal zu vereinheitlichen und zu industrialisieren und die Montage zu vereinfachen und zu beschleunigen.

Nachstehend wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen weiter erläutert Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung eine Gesamtan-

sieht der Turmkonstruktion;

F i g. 2 die Draufsicht der Turmkonstruktion;

Fig.3 einen Teil der Konstruktion in der Verbindungszone zwischen den Stützenabschnitten;

F i g. 4 den Schnitt gemäß Linie IV-IV in F i g. 3; F i g. 5 den Schnitt gemäß Linie V-V in F i g. 3.

Die vorgeschlagene Turmkonstruktion stellt ein Stahlbeton-Gittergerippe in Form sines einschaligen Hyperboloids dar, das durch sich kreuzende schräge geradlinige Stützen 1, 2 und 3 aus Einzelteilen gebildet ist Die Stützen verlaufen längs der Erzeugenden der Fläche des einschaligen Hyperboloids und sind am FuB A mit gleichem Abstand voneinander angeordnet

An den Kreuzungsstellen der Stützen i, 2 und 3 sind Stäbe 4 angeordnet die den Turm der Höhe nach in Abschnitte einteilen, wobei in F i g. 1 der unterste Abschnitt durch die Niveaulinien B und C begrenzt ist der zweite Abschnitt ist demgemäß D-£"und der dritte Abschnitt ist mit F-G bezeichnet

Der zweite Abschnitt D-fbesteht aus Stützen 2 und 3, die eine geradlinige Fortführung eines Teils der Stützen des ersten Abschnitts B-C darstellen, und der dritte Abschnitt F-G besteht aus Stützen 3, die eine Fortführung eines Teils der Stützen der ersten und zweiten Abschnitte darstellen. In Abhängigkeit von den am Gerippe angreifenden Kräften nimmt somit die Stützenzahl stufenweise vom Turmfuß A nach oben ab. Zwischen der Höhe nach benachbarten Abschnitten sind Zusatzabschnitte aus Hohlblöcken 5 angeordnet in denen sich die vorgespannten Bewehrungsbündel 6 kreuzen. Diese Bewehrungsbündel sind in Hohlräumen 7 (F i g. 5) der geradlinigen Bauelemente der Stützen 1,2 und 3 untergebracht und in den Stäben 4 verankert

Die Hohlblöcke 5 und die geradlinigen Bauelemente der Stützen 1, 2 und 3 sind im betrachteten Ausführungsbeispiel mit rechteckigem Querschnitt (Fig.4 und 5) ausgeführt, wobei die Breite jedes Hohlblocks das Doppelte der Breite jeder der Stützen beträgt In Fig.4 und 5 ist die Breite der Stützen 1, 2 und 3 mit b, die des Hohlblocks 5 mit 2b bezeichnet; die andere Querschnittsabmessung h ist für beide Elemente gleich.

Die Oberfläche der vorgeschlagenen Konstruktion stellt ein einschaliges Hyperboloid dar, das bekanntlich durch eine windschief zur Achse verlaufende und um diese rotierende Gerade erzeugt wird, wobei die Stützen längs der Erzeugenden verlaufen.

Zur Anpassung der Konstruktion an die wirkenden Beanspruchungen, die nach oben hin abnehmen, endet ein Teil der Stützen der unteren Abschnitte an den Stellen ihrer maximalen Annäherung und nur der verbleibende Teil der Stützen wird zur Spitze der Konstruktion fortgeführt so daß die summarische Querschnittsfläche nach oben stufenweise abnimmt und somit eine etwa gleichfeste Konstruktion geschaffen ist

Die Kreuzung der vorgespannten Bewehrungsbündel findet in den Hohlblöcken statt Nach der Verspannung wird die Seilbewehrung stufenweise in den Stäben verankert, und die Hohlräume der Bauelemente werden mit Betongemisch ausgefüllt

Die beschriebene Fertigteilturmkonstruktion vereinigt in sich alle Vorteile des vorgespannten Stahlbetons mit der Starrheit und Stabilität der Raumsysteme von Typ eines einschaligen Hyperboloids. Durch die Vorspannung können die Stöße zwischen den Abschnitten einfach und zuverlässig ohne Schweißarbeiten ausgeführt werden. Durch die Unterbringung der Haupttragbewehrung im Inneren des Querschnitts unter Zusammenpressung der Betonbausteine wird eine spätere Rißbildung ausgeschlossen und die Korrosionsbeständigkeit der Bewehrung gewährleistet und somit die Verlängerung der Lebensdauer des Bauwerkes insgesamt begünstigt. Die Verwendung einer hochfesten Bewehrung bietet außerdem die Möglichkeit den Beton- und Stahlverbrauch zu senken, das Eigengewicht des Turms und dementsprechend die Abmessungen seines Fundaments zu vermindern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1
Patentansprüche:

l. Fertigteilturmkonstruktion mit einem Stahlbetongerippe, das in Form eines einschaligen Hyperboloids ausgeführt und durch sich kreuzende geradlinige Stützen aus Einzelteilen gebildet ist, die längs der Erzeugenden der Oberfläche des einschaiigen Hyperboloids angeordnet und durch waagerechte Stäbe, die die Konstruktion in Abschnitte einteilen, untereinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den geradlinigen Bauelementen der Stützen (1, 2, 3) in Längsrichtung Hohlräume (7) ausgebildet sind zur Aufnahme von vorgespannten Bewehrungsbündeln (6), die in den Stäben (4) verankert sind, die sich an den Berührungsstellen benachbarter Stützen (1, 2, 3) befinden, und daß die Anzahl der Stützen nach oben abnimmt, wobei die Stützen (2,3) in höhergelegenen Abschnitten (D-E, F-C) eine geradlinige Fortführung eines Teils der Stützen (1) der untenliegenden Abschnitte (ß-Qdarstellen.

2. Fertigteilkonstruktion nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den der Höhe nach benachbarten Abschnitten (B-C und D-E, D-E und F-G) Zusatzabschnitte angeordnet sind, die durch Hohlblöcke (5) gebildet sind, in denen sich die vorgenannten Bewehrungsbündel (6) kreuzen.

3. Fertigteilkonstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente der Stützen (1, 2 und 3) und die Hohlblöcke (5) von gleicher Baugröße ausgeführt sind.

4. Fertigteilkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geradlinigen Bauelemente der Stützen (1,2 und 3) und die Hohlblöcke (5) mit rechteckigem oder rundem Querschnitt ausgeführt sind.