DE3221051A1 - Stahlstruktur mit uebereinander angeordneten modulen - Google Patents

Stahlstruktur mit uebereinander angeordneten modulen

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Description

• a
Hamburg, den 01.06.1982
Stahlstruktur mit übereinander angeordneten Modulen
Die Erfindung betrifft eine Stahlstruktur mit übereinander angeordneten Modulen. Unter Modulen sind Räumlichkeiten für die Unterbringung von Personen, oder für die Lagerung von Material, für die Aufstellung maschineller und/oder schalttechnischer Einrichtungen aller Art sowie auch Tankräume u.s.w. zu verstehen. Solche Stahlstrukturen sind z.B. als "Offshore Hotel" auf Offshore-Plattformen z.B. für die ölgewinnung im Seegebiet bekannt. Sie sind u.a. nach dem "plate stiffened design" gebaut, d.h. die Beplattung wird mit zur Aufnahme von Belastungen herangezogen. Die reine Anwendung dieses Bausystems hat Nachteile mannigfacher Art. So entstanden bei der Einleitung der Auflagerlasten Spannungs- und Beul-Problerne, die aufwendige Verstärkungen erforderlich machten. Ähnliche Schwierigkeiten und gewichtsträchtige Verstärkungen waren im Bereich der Hebeaugen, die beim Auf- bzw. Versetzen der Module benötigt werden, erforderlich. Schließlich waren auch bei der Befestigung der Wandelgänge und der Treppenaufgänge Verstärkungen in großem Umfang notwendig. Die Nachteile zu beseitigen, ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe.
Ihre Lösung ist ein Rahmentragwerk, bestehend aus jeweils
~4-
vorzugsweise am Umfang jedes Moduls angeordneten, deren Gesamtlast aufnehmenden, vertikal verlaufenden, aufeinander setzbaren, raumartigen LastsS.ulen, die durch tragende Wände und/oder durch Horizontalträger verbunden sind.
Die Lastsäulen, die unter besonderen Umständen auch innerhalb der einzelnen Module angeordnet sein können, bieten in Verbindung mit der beschriebenen Struktur des Rahmentragwerkes viele Möglichkeiten, örtlich Bauteile und Kräfte aufzunehmen ohne erheblichei Entwurfs- und
■jr.Cf
Berechnungsaufwand treiben Mehrgewichte für Verstärkungen in Kauf nehmen zu müssen.
Dieser Vorteil macht sich im einzelnen - wie aus den Unteransprüchen ersichtlich - bei der übertragung der Auflagerdrücke und überall dort bemerkbar, wo größere Kräfte aufgenommen und mit Hilfe des erfindungsgemäßen Rahmentragwerkes auf das Modul übertragen werden. Kommt die erfindungsgemäße Stahlstruktur auf einer Offshore plattform zur Aufstellung, so ist der Abstand der Lastsäulen voneinander den gängigen Jacket-Größen und den Standard-Auflager-Maßen anzupassen. Ferner ist mit verschieden großen Wohnmodulen die Besatzungszahl variabel und es sind die unterschiedlichen Bestimmungen der Klassifikationsgesellschaften leichter zu berücksichtigen. Z.B. soll die Auslegung der Fußpunkte der Lastsäulen auf einer Jacketstruktur berücksichtigen, daß letztere von einem Vorsorgungsschiff gerammt werden kann, während bei
Einsatz der Module auf schwimmenden oder halbtauchenden Fahrzeugen deren Bewegungen im Seegang für die Befestigung der Lastsäulen ausschlaggebend sind. Die Erfindung ist in Beispielen zeichnerisch dargestellt und wird anhand dieser Beispiele im einzelnen erläutert. Die Zeichnungen zeigen in
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Modul gemäß der
Erfindung
Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles "A" der Fig. 1
Fig.2a mehrere aufeinandergesetzte Module in Seitenansicht,
Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles "B" der Fig. 1
Fig. 4 einen Spreizbalken zwischen vier Lastsäulen eines Rahmentragwerkes zur Aufnahme der Umlenkkräfte während des HebeVorganges, Fig.4a Ein Spreizbalken zur Koppelung von zwei oberen Rahmentragwerken,
Fig. 5 eine Ansicht in Richtung A-A der Fig. 4 Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Lastsäule, Fig. 7 einen schweren Horizontalträger mit Sicken-
blech
Fig. 8 ein Sickenblech im Querschnitt und in der Aufsicht,
Fig. 9 eine Kombination eines Hangar-Helideck-Moduls, Fig.10 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles "C" in Fig. 9,
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Fig.11 eine Aufsicht auf die Anordnung von Wandelgängen und Treppenaufgängen und
Fig.12 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles "D" in Fig. 11
In Fig. 1 ist das Rahmentragwerk 1 des Moduls 2 schematisch dargestellt. Die Lastsäulen 3 sind durch tragende Wände 4, bzw. durch Horizontalträger 5 - letztere mit Unterzügen 6 miteinander verbunden. Die Querstreifen 7 sind Versteifungen der Decksbeplattung 8 und können auch in Form von Sicken ausgebildet sein, wie in Fig. 7 und 8 gezeigt. Die Fig. 2 und 3 zeigen den Verlauf der Tankdecke des Doppelbodens 9. Die Tankdecke bildet gleichzeitig das unterste Deck der drei übereinander angeordneten, von den Lastsäulen 3 gehaltenen Wohnebenen 2a bis 2c, die gleichzeitig voneinander unabhängige Module sein können. Die Anordnung des Doppelbodens 9 gibt eine steife Verbindung der Lastsäulen 3 und bietet gleichzeitig Tankraum für Frisch- und Brauch-Wasser. Unter dem Doppelboden 9 befindet sich ein Freiraum 10 von ca. 1 Meter Höhe für Rohrleitungen aller Art sowie für Koppelstellen Modul-Jacket bzw. Modul-Schiff.
Sofern nur Teile des Doppelbodens als Tankraum ausgenutzt werden, kann der verbleibende Teil der Aufnahme von Rohrund Versorgungsleitungen dienen. Das ergibt weniger Isolieraufwand und gute Zugänglichkeit.
Der obere Teil der Lastsäulen 3 soll der Aufnahme von Hebeaugen 11 dienen. In Verbindung mit einem lösbaren Spreizbalken 13 kann somit jedes Modul 2 beliebig·oft zwecks Austausch, Reparatur u.s.w. versetzt werden.
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Wie am besten aus den Fig. 4,. 4a und 5 ersichtlich können oberhalb des Daches 15 des Moduls 2c zwecks Montage Hebeaugen 11 mit einem Spreizbalken 13 und einem zum Kranhaken (nicht sichtbar) führenden Hubseil 12 zur Anwendung kommen. Der Spreizbalken 13 ist dabei vorzugsweise eine ι Rohrkonstruktion.
Im Prinzip ähnlich den Fußpunkten 14 der Lastsäulen 3 (auch für Load out - Verschiebung des Moduls nach Fertigstellung vom Sandbauplatz auf einen Tran ortponton verwendbar) sind die oberen und unteren Enden der Teillast-Säulen jedes Rahmentragwerkes aus gebildet, (in der Zeichnung nicht dargestellt) um eine Verbindung mit der Lastsäule des benachbarten Rahmentragwerkes zu ermöglichen. Zu diesem Zweck sind an den Enden jeder Säule 3 Führungssysteme (Grob- und Feineinweiser nicht gekennzeichnet) befestigt, um eine ausreichende Zentrierung der Module untereinander zu gewährleisten.
In Fig. 6 ist erkennbar, daß die Lastsäulen 3 mit einer kreuzförmigen inneren Versteifung 16 etwa gleicher Plattenstärke wie die Säulenwandung 17 versehen ist. Gemäß Fig. 7 und 8 kann die Decksbeplattung 8 mit Hilfe von Sickenblechen 18 gebauten werden, die auf den Unterzügen 6 aufliegen und dort verbunden sind. Die Sicken haben zweckmäßig eine größere Breite gleich der etwa dreifachen Sickentiefe.
Das Helideck-Modul gemäß Fig. 9 und 10 besteht aus einer kastenförmigen Konstruktion 19, den Lastsäulen 3 und einem Hubschrauberlandedeck 20. Dessen Aufmessungen sollten mindestens
20 χ 20 Meter betragen bzw. den Vorschriften der örtlichen Luftfahrtbehörden und der Größe des eingesetzten Hubschraubers genügen. Zur Gewichtsersparnis ist höherfester Stahl vorgesehen. Der Raum innerhalb der Lastsäulen 3 könnte der Aufnahme von Hubschrauber-Treibstoff sowie von Löschmittels dienen (ca. 10 m pro Säule). Dadurch entfallen aufwendig aufgesteifte Tanks. Mit 21 sind Feuerlöschplatten und mit 22 ein Niedergang bezeichnet.
Ein zusätzliches Hangar-Modul 23 sollte wegen der zu erwartenden Hangargröße und der erforderlichen Kopplung mit dem Helideck nur von zwei Lastsäulen 3 getragen werden.
Die Fig. 11 und 12 veranschaulichen die Anordnung von Wandelgängen 24 und Treppenaufgängen 25. Auch hier bieten die Lastsäulen 3 eine gute Befestigungsmöglichkeit für die Wandelgänge 24. In Verbindung mit den Endwänden 26 und den Unterzügen 6 läßt sich jede Decksebene 8 außen mit einem Wandelgang 24 umgeben, und Wendeltreppen 25 an den Säulen 3 verbinden die Decksebenen 8 untereinander. Bei unveränderten Abmessungen der Module 2 in Länge und Breite verringert sich durch die Wandelgänge 24 das umbaute Volumen um die einen Meter breiten Wandelgänge 24 pro Seite. Die Kopplungsmöglichkeit untereinander und mit Modulen ohne Wandelgänge ist somit gewährleistet.
Das Wohn-Modul nach Fig. 12 ist mit seinen Fußpunkten 14 auf dem Deck eines Jackets 27, also einer ortsfesten Rohrkonstruktion im Seegebiet aufgestellt, und mit einem Helideck-Modul ausgestattet.
Leerseite
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Claims (8)

Hamburg, den 01.06.1982 Patentansprüche
1. Stahlstruktur mit übereinander angeordneten Modulen, gekennzeichnet durch ein Rahmentragwerk (1) bestehend aus jeweils vorzugsweise am Umfang jedes Moduls (2) angeordneten, deren Gesamtlast aufnehmenden, vertikal verlaufenden, aufeinander setzbaren, raumartigen Lastsäulen (3), die durch tragende Wände (4) und/oder durch Horizontalträger (5) verbunden sind.
2. Stahlstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastsäulen (3) Bestandteile der einzelnen Rahmentragwerke (1) sind und an ihren oberen und unteren Enden eine Verbindung mit den Lastsäulen (3) der benachbarten Rahmentragwerke (1) ermöglichen.
3. Stahlstruktur nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie transportabel, vorzugsweise anhebbar ist und die Lastsäulen (3) des Rahmentragwerkes (1) für den Angriff eines Hebezuges gegeneinander und über Kreuz mittels eines lösbaren Spreizbalken (13) abgestützt sind, das auch für die Koppelung z.B. zweier oberster Rahmentragwerke (1) einsetzbar ist.
4. Stahlstruktur nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastsäulen (3) des untersten Rahmentragwerkes (1) als Fußpunkt (14) für Lageroder Aufstellvorrichtungen ausgebildet sind.
5. Stahlstruktur nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daB die Rahmentragwerke (1) je nach Verwendung für Wohn-, Werkstatt- oder Lager-Module unterschiedliche Höhen und Anordnungen in der Stahlstruktur z.B. auch als Doppelboden aufweisen.
6. Stahlstruktur nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontalträger (5) Doppel-T-Träger und die horizontalen Decksbleche Sickenbleche (18) sind.
7. Stahlstruktur nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwände außen horizontal und rundum verlaufende Wandelgänge (24) und im Bereich der Lastsäulen (3) Treppenaufgänge (25) aufweisen.
8. Stahlstruktur nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rahmentragwerk (1) als Flugzeuglandedeck (20) oder Hangar (23) ausgebildet ist.
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