DE3308156A1 - Structure (building or civil engineering structure) - Google Patents
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Abstract
Description
Bauwerk (Gebäude bzw. Ingenieurbauwerk) Structure (building or engineering structure)
Beschreibung (Tragendes) Bauwerk (Gebäude bzw. Ingenieurbauwerk) mit tragenden Balken (Trägern) und/oder Decken aus Deckenplatten, die auf den Balken aufliegen. Description of the (load-bearing) structure (building or engineering structure) with load-bearing beams (girders) and / or ceilings made from ceiling panels that rest on the beams rest.
Für derartige Bauwerke, insbesondere Ingenieurbauwerke, wie Wassergroßbehälter od. dgl., kommen bisher in erster Linie Stahlbeton-Konstruktionen zum Einsatz, und zwar übliche Stahlbeton-Skelettkonstruktionen mit Stützen, Balken und Decken aus Stahlbeton. Diese Konstruktion hat den Nachteil, daß sie stark korrosionsgefährdet ist, ins- besondere durch die Stahlarmierungen. Die Korrosionsgefahr ist besonders dann groß, wenn die Bauwerkskonstruktion zur Aufbewahrung von Flüssigkeiten mit erhöhter Aggressivität dient.For such structures, in particular engineering structures, such as large water tanks Od. Like. So far, reinforced concrete structures are primarily used, and usual reinforced concrete skeleton structures with columns, beams and ceilings Reinforced concrete. This construction has the disadvantage that it is very susceptible to corrosion is, ins- special due to the steel reinforcement. The risk of corrosion is especially great when the building structure is used to store liquids serves with increased aggressiveness.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein tragendes Bauwerk der oben genannten Art zu schaffen, das sich bei unveränderter Tragfähigkeit durch hohe Korrosionsbeständigkeit auszeichnet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen der Patentansprüche 1 bis 18 gelöst.The present invention is based on the object of a load-bearing To create a structure of the type mentioned above, with an unchanged load-bearing capacity characterized by high corrosion resistance. This object is achieved according to the invention solved by the measures of claims 1 to 18.
Der erfindungsgemäß verwendete Bauwerkstoff "Asbestzement" zeichnet sich durch hohe Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und leichte Verarbeitbarkeit aus. Vorzugsweise bestehen die Balken jeweils aus mehreren, sich in etwa aufrechter Ebene erstreckenden, brett- bzw. plattenförmigen Lamellen aus Asbestzement, die durch quergerichtete Verbindungsbolzen miteinander verbunden sind. Durch den lamellenartigen Aufbau der Balken bzw. Träger wird eine hohe Tragfähigkeit bzw. Belastbarkeit bei vorgegebener Konstruktionshöhe erhalten. Die Tragfähigkeit bzw. Belastbarkeit läßt sich durch die Anzahl der Lamellen in einfacher Weise an die gewünschten Verhältnisse anpassen. Die Anzahl der quergerichteten Verbindungsbolzen läßt sich durch die vorteilhafte Anordnung derselben entsprechend Anspruch 4 auf ein Minimum reduzieren.The building material "asbestos cement" used according to the invention is characterized high resistance to corrosion, strength and ease of processing the end. Preferably, the bars each consist of several, approximately more upright Flat, board-shaped or plate-shaped slats made of asbestos cement, the are connected to each other by transverse connecting bolts. Through the lamellar Structure of the beams or girders will have a high load-bearing capacity or load-bearing capacity given construction height. The load capacity or resilience can the number of lamellas in a simple manner to the desired proportions adjust. The number of transversely directed connecting bolts can be reduced by the advantageous Reduce the arrangement of the same according to claim 4 to a minimum.
Als Besonderheit ist auch die erfindungsgemäße Ausbildung der Deckenplatten anzusehen, und zwar unabhängig von der erwähnten Balkenkonstruktion. Die Deckenplatten sind gemäß Anspruch 12 als Verbundplatten ausgebildet bestehend aus wenigstens zwei durch Distanzstücke auf Abstand gehaltenen Asbestzementplatten. Diese liegen dadurch bei Biegebelastungen in den Zug- und Druckzonen, während die Distanzstücke in der Phase der Schubspannungen liegen. Vorzugsweise sind die Distanzstücke streifenförmig ausgebildet und erstrecken sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Deckenplatten. Sie bestehen ebenfalls aus Asbestzement, der -wie bereits dargelegt - sehr korrosions- und alterungsbeständig ist und der ohne besondere Armierung eine hohe Zug- und Druckbelastbarkeit gewährleistet aufgrund der Asbestfasern (Faserarmierung).The design of the ceiling panels according to the invention is also a special feature to be viewed, regardless of the beam construction mentioned. The ceiling tiles are designed according to claim 12 as composite panels consisting of at least two Asbestos cement panels held at a distance by spacers. These are due to this with bending loads in the tension and compression zones, while the spacers in the Phase of the shear stresses. Preferably are the spacers strip-shaped and extend essentially over the entire Length of the ceiling panels. They are also made of asbestos cement, which -as already explained - is very corrosion and aging resistant and without special reinforcement A high tensile and compressive strength is guaranteed due to the asbestos fibers (fiber reinforcement).
Handelt es sich bei dem Bauwerk um einen Wassergroßbehälter od. dgl., sind zumindest die Innenseiten der Grundkonstruktion, wie Boden und/oder Seitenwände,vorzugsweise jeweils mit einer Asbestzementplatte und ggf. einer Kunststoffschicht (Kunststoffhaut) abgedeckt. Dadurch wird die Korrosionsbeständigkeit der Grundkonstruktion erhöht, die gewöhnlich (aus Druckfestigkeitsgründen) aus Stahlbeton besteht.If the structure is a large water tank or the like, at least the insides of the basic structure, such as the floor and / or side walls, are preferred each with an asbestos cement plate and, if necessary, a plastic layer (plastic skin) covered. This increases the corrosion resistance of the basic structure, which usually (for reasons of compressive strength) consists of reinforced concrete.
Nachstehend wird ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Bauwerkskonstruktion anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen im Erdreich versenkt angeordneten Wassergroßbehälter mit einer erfindungsgemäßen Deckenkonstruktion im schematischen Längsschnitt; Fig. 2 die Deckenkonstruktion nach Fig. 1 in Draufsicht, wobei ein Teil der Deckenplatten -weggebrochen ist; Fig. 3 einen Teil der Deckenkonstruktion nach Fig.2 in vergrößertem Maßstab und Draufsicht; Fig. 4 den in Fig. 3 dargestellten Teil der Deckenkonstruktion im Schnitt längs Linie IV-IV in Fig. 3; Fig. 5 den Anschluß der erfindungsgemäß ausgebildeten Balken an ein Stützlager teilweise im Schnitt und teilweise in Ansicht sowie in vergrößertem Maßstab; Fig. 6 den Anschluß nach Fig. 5 in Draufsicht; Fig. 7 den Anschluß eines erfindungsgemäß ausgebildeten Balkens an die Seitenwand der Grundkonstruktion in Seitenansicht und im Schnitt; Fig. 8 einen Teil einer erfindungsgemäßen Deckenplatte im Schnitt; und Fig. 9 die Deckenplatte nach Fig. 8 in Draufsicht.The following is an example of a building structure according to the invention explained in more detail with reference to the accompanying drawing. They show: FIG. 1 one in the ground Sunk arranged large water tank with a ceiling construction according to the invention in a schematic longitudinal section; Fig. 2 the ceiling construction according to Fig. 1 in plan view, with part of the ceiling panels broken away; 3 shows part of the ceiling construction according to Figure 2 on an enlarged scale and plan view; FIG. 4 that shown in FIG. 3 Part of the ceiling construction in section along line IV-IV in FIG. 3; Fig. 5 partially shows the connection of the beams designed according to the invention to a support bearing in section and partially in view and on an enlarged scale; Fig. 6 shows the connection according to Fig. 5 in plan view; 7 shows the connection of a device designed according to the invention Beam on the side wall of the basic construction in side view and in section; 8 shows a part of a ceiling panel according to the invention in section; and FIG. 9 the Ceiling plate according to FIG. 8 in plan view.
Die erfindungsgemäße Bauwerkskonstruktion wird anhand eines im Erdreich versenkt angeordneten Wassergroßbehälters 10 mit einer Grundwerkkonstruktion aus Stahlbeton (Boden 26 und Seitenwände 27) beschrieben. Die Deckenkonstruktion sowie die Abstützung derselben ist Bestandteil der Erfindung und wird nun anhand der Fig. 2 bis 9 näher beschrieben: Die Deckenkonstruktion besteht aus über Kreuz angeordneten Balken 11, auf denen Deckenplatten 12 aufliegen. Die Balken 11 sowie Deckenplatten 12 bestehen jeweils aus Asbestzement, ein Werkstoff, der absolut korrosions- und alterungsbeständig ist, insbesondere auch gegenüber aggressiven Wässern und Dämpfen. Weiterhin zeichnet sich Asbestzement ohne besondere Armierung durch hohe Zug- und Druckbelastbarkeit aus, und zwar durch die Asbestfasern.The building structure according to the invention is based on an in the ground sunk arranged large water tank 10 with a base structure Reinforced concrete (floor 26 and side walls 27) described. The ceiling construction as well the support of the same is part of the invention and is now based on FIG. 2 to 9 described in more detail: The ceiling construction consists of a cross Beams 11 on which ceiling panels 12 rest. The beams 11 and ceiling panels 12 each consist of asbestos cement, a material that is absolutely corrosion and is resistant to aging, especially against aggressive water and vapors. Furthermore, asbestos cement without special reinforcement is characterized by high tensile and Pressure resistance, through the asbestos fibers.
Entsprechend den Fig. 3 bis 6 bestehen die Balken 11 jeweils aus mehreren sich in aufrechter Ebene erstreckenden, brettförmigen Lamellen 14 aus Asbestzement, die durch querge- richtete Verbindungsbolzen 15 aus korrosionsbeständigem Stahl miteinander verbunden sind. Wie Fig. 4 erkennen läßt, sind die Verbindungsbolzen 15 im Bereich höherer Schub- bzw. Scherspannungen angeordnet, d. h. benachbart zu den Endauflagern 16 bzw. 17 der Balken 11 hin verteilt.According to FIGS. 3 to 6, the bars 11 each consist of several board-shaped slats 14 made of asbestos cement, extending in an upright plane, across the aligned connecting bolt 15 made of corrosion-resistant Steel are connected to each other. As can be seen in FIG. 4, the connecting bolts are 15 arranged in the area of higher shear or shear stresses, d. H. adjacent to the end supports 16 and 17 of the beams 11 distributed towards.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Balken 11 bzw. die Deckenkonstruktion 11, 12 nicht nur an den Seitenwänden 27 der Grundkonstruktion,sondern zusätzlich im Bereich der Kreuzungspunkte der Balken 11 durch aufrechte Säulen bzw. Stützen 13 abgestützt, wobei an den ,oberen Enden der Stützen 13 jeweils die Auflager 16 für die Balken 11 angeordnet sind. Auf diesen Auflagern 16 sowie auf den Seitenwand-Auflagern 17 liegen die Balken 11 statisch frei auf, also ohne Einspannung im statischen Sinne. Die an den oberen Enden der aufrechten Stützen 13, die aus Asbestzement-Rohren hergestellt sind, angeordneten Endauflager 16 für die Balken 11 bestehen jeweils aus einer für mehrere Balken 11 gemeinsamen Lagerplatte 18 und aufrechten, jeweils ein Ende eines Balkens 11 seitlich abstützenden Seitenhaltern 19 in Form von Winkelprofilen, mit deren Schenkeln 20, 21 die Enden der Balken 11 jeweils durch Anschlußbolzen 22 verbunden sind. Die Lagerplatte 18 sowie die als Winkelprofile ausgebildeten Seitenhalter 19 und Anschlußbolzen 22 sind jeweils aus nichtkorrodierendem Material, vorzugsweise Edelstahl, hergestellt. Die in den Balken 11 angeordneten Bohrungen für den Durchtritt der Anschlußbolzen 22 weisen jeweils einen größeren Durchmesser als die Anschlußbolzen 22 auf, so daß die Anordnung der Anschlußbolzen 22 im Bereich der aufrechten Stützen nicht zu einer Einspannung der Balken 11 im statischen Sinne führt. Ähnlich spannungsfrei ist der Anschluß der Balken 11 an den Endauflagern 17 im Bereich der Seitenwände 27 (Fig.7).In the illustrated embodiment, the bars 11 and the ceiling structure 11, 12 not only on the side walls 27 of the basic structure, but additionally in the area of the crossing points of the bars 11 by upright columns or Supports 13 supported, with the supports at the upper ends of the supports 13 16 for the beams 11 are arranged. On these supports 16 and on the side wall supports 17, the bars 11 are statically free, that is, without restraint in the static sense. Those at the upper ends of the upright supports 13, which are made from asbestos-cement pipes are, arranged end supports 16 for the beams 11 each consist of one for several beams 11 common bearing plate 18 and upright, each one end of one Beam 11 laterally supporting side brackets 19 in the form of angle profiles, with the legs 20, 21 of which are connected to the ends of the beams 11 by connecting bolts 22 are. The bearing plate 18 and the side holder designed as angled profiles 19 and connecting bolts 22 are each made of non-corrosive material, preferably Stainless steel. The holes arranged in the beam 11 for the passage the connecting bolts 22 each have a larger diameter than the connecting bolts 22 so that the arrangement of the connecting bolts 22 in the area of the upright supports does not lead to a clamping of the beams 11 in the static sense. Similarly tension-free is the connection of the beams 11 to the end supports 17 in the area of the side walls 27 (Fig. 7).
Von ganz besonderer Bedeutung ist die erfindungsgemäße Ausbildung der Deckenplatten 12, die jeweils als Verbundplatten ausgebildet sind bestehend aus wenigstens zwei durch Distanzstücke 23 auf Abstand gehaltenen Asbestzementplatten 24 (s. Fig. 4 und 7 - 9). Die Distanzstücke 23 sind jeweils streifenförmig ausgebildet und erstrecken sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Deckenplatten 12 (s.Fig.9) Die Distanzstreifen 23 sind ebenso wie die Platten 24 aus Asbestzement hergestellt. Entsprechend den Fig. 4, 8 und 9 sind mehrere, parallel zueinander liegende Distanzstreifen 23 über die Breite einer Deckenplatte 12 verteilt bzw. voneinander beabstandet angeordnet. Die Verbindung zwischen den Distanzstreifen 23 und Asbestzementplatten 24 erfolgt durch jeweils über die Länge der Deckenplatten 12 bzw.The training according to the invention is of very particular importance of the ceiling panels 12, each as composite panels educated consist of at least two spaced apart by spacers 23 Asbestos cement sheets 24 (see Figs. 4 and 7-9). The spacers 23 are each strip-shaped and extend essentially over the entire Length of the ceiling panels 12 (see Fig. 9) The spacer strips 23 are just like the Panels 24 made of asbestos cement. According to FIGS. 4, 8 and 9 are several, Spacer strips 23 lying parallel to one another over the width of a ceiling plate 12 distributed or arranged at a distance from one another. The connection between the Spacer strips 23 and asbestos cement panels 24 are made through each length of the ceiling panels 12 or
Distanzstreifen 23 verteilt angeordnete Verbindungsbolzen 25 (Fig. 9), die aus rostfreiem Stahl, vorzugsweise Edelstahl, bestehen. Dabei sind in den Endbereichen der Deckenplatten 12 bzw. Distanzstreifen 23 jeweils eine größere Anzahl von Verbindungsbolzen 25 angeordnet, also in den Bereichen für Schub- bzw. Scherspannungen. Die erfindungsgemäß ausgebildeten Deckenplatten 12 sind extreme Leichtbau-Konstruktionen mit hoher Tragfähigkeit, wie Versuche gezeigt haben. Gemäß den Fig. 4 und 7, 8 sind als Distanzstücke 23 jeweils zwei übereinanderliegende Asbestzement-Plattenstreifen vorgesehen. Bei einer Grundriß-Abmessung einer Deckenplatte 12 von 250 cm x 62,5 cm beträgt die Dicke der Asbestzementplatten 24 sowie der Asbestzement-Plattenstreifen vorzugsweise jeweils 20 mm, so daß eine Gesamthöhe der Deckenplatte 12 von etwa 8 cm erhalten wird. Die Breite der Asbestzement-Plattenstreifen bzw. der Distanzstücke 23 beträgt etwa 100 mm. Der Achsabstand der Distanzstücke 23 von den Längsrändern der Deckenplatten 12 beträgt bei dem erwähnten Beispiel etwa 125 mm und untereinander etwa 375 mm. Als Verbindungsbolzen 25 dienen Schrauben M10 aus nichtrostendem Stahl. Der Abstand der Schrauben untereinander beträgt vorzugsweise 150 bis 300 mm, wobei der Schrauben abstand in den beiden Endbereichen der Distanzstücke 23 geringer ist als im mittleren Bereich (s. Fig. 9). Die Schrauben werden vorzugsweise gleichmäßig stark angezogen, und zwar bei den gewählten Abmessungen jeweils mit einem Drehmoment von etwa 50 Nm.Spacer strips 23 distributed connecting bolts 25 (Fig. 9), which are made of stainless steel, preferably stainless steel. Thereby are in the End areas of the ceiling panels 12 or spacer strips 23 each have a larger number arranged by connecting bolts 25, so in the areas for shear or shear stresses. The ceiling panels 12 designed according to the invention are extremely lightweight constructions with high load-bearing capacity, as tests have shown. According to Figs. 4 and 7, 8 are as spacers 23 each two superimposed asbestos cement plate strips intended. With a plan dimension of a ceiling plate 12 of 250 cm x 62.5 cm is the thickness of the asbestos cement panels 24 and the asbestos cement panel strips preferably 20 mm each, so that a total height of the ceiling plate 12 of about 8 cm is obtained. The width of the asbestos cement panel strips or spacers 23 is about 100 mm. The center distance of the spacers 23 from the longitudinal edges of the ceiling panels 12 in the example mentioned is about 125 mm and one below the other about 375 mm. M10 screws made of stainless steel are used as connecting bolts 25. The distance between the screws is preferably 150 to 300 mm, with the screw distance in the two end regions of the spacers 23 is smaller than in the middle area (see Fig. 9). The screws are preferably even strong tightened, with the selected dimensions in each case with a torque of about 50 Nm.
Um die Korrosionsbeständigkeit der Gesamtkonstruktion, also auch der Grundkonstruktion 26, 27 zu erhöhen, sind Boden 26 und Seitenwände 27 der Grundkonstruktion sowohl innen als auch außen jeweils mit mindestens einerAsbestzementplatte 28 und ggf. einer Kunststoffhaut 29 versehen, wobei bei der Ausführungsform nach Fig. 7 nur die Innenseite der Seitenwände 27 sowie des Bodens 26 (nicht dargestellt) mit einer Kunststoffhaut 29 abgedeckt ist.About the corrosion resistance of the overall construction, including the To raise the basic structure 26, 27 are the bottom 26 and side walls 27 of the basic structure both inside and outside each with at least one asbestos cement panel 28 and optionally provided with a plastic skin 29, with the embodiment according to FIG only the inside of the side walls 27 and the bottom 26 (not shown) with a plastic skin 29 is covered.
Gemäß Fig. 1 ist die Decke 11, 12 des Wassergroßbehälters 10 mit Erdreich abgedeckt, wobei zu Zwecken der Abdichtung (Geruch!) vor der Aufschüttung mit Erde über die Deckenplatten 12 noch eine Dichtungsbahn 30 gelegt wird, wobei zwischen Dichtungsbahn 30 und den Deckenplatten 12 zusätzlich Hartschaumplatten 31 angeordnet sein können. Diese dienen zur Wärmeisolierung, so daß bei Frost die Gefahr einer Vereisung des sich im Behälter 10 befindlichen Wassers od. dgl. Flüssigkeit erheblich reduziert ist.According to Fig. 1, the ceiling 11, 12 of the large water container 10 is with soil covered, with the purpose of sealing (smell!) before backfilling with earth A sealing membrane 30 is placed over the ceiling panels 12, with between Sealing membrane 30 and the ceiling panels 12 are additionally arranged rigid foam panels 31 could be. These are used for thermal insulation, so that there is a risk of frost in the event of frost Icing of the water or the like in the container 10 is considerable is reduced.
Bezugszeichenliste 10 Wassergroßbehälter 11 Balken (Träger) 12 Deckenplatte 13 Stütze (Säule) 14 Lamelle 15 Verbindungsbolzen 16 (End-)Auflager 17 (End-)Auflager 18 Lagerplatte 19 Seitenhalter (Winkelprofil) 20 Schenkel 21 Schenkel 22 Anschlußbolzen 23 Distanzstück (Asbestzement-Plattenstreifen) 24 Asbestzementplatte 25 Verbindungsbolzen 26 Boden 27 Seitenwand 28 Asbestzementplatte 29 Kunststoffhaut 30 Dichtungsbahn 31 Hartschaumplatte LIST OF REFERENCE NUMERALS 10 large water tank 11 beam (carrier) 12 ceiling plate 13 Support (column) 14 Lamella 15 Connecting bolt 16 (end) support 17 (end) support 18 bearing plate 19 side bracket (angle profile) 20 legs 21 legs 22 connecting bolts 23 Spacer (asbestos-cement plate strip) 24 asbestos-cement plate 25 connecting bolt 26 Floor 27 Side wall 28 Asbestos cement panel 29 Plastic skin 30 Sealing membrane 31 rigid foam board
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Legal Events
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |