DE3343721A1

DE3343721A1 - Hoher, freistehender schornstein oder turm aus stahlbeton-fertigteilen

Info

Publication number: DE3343721A1
Application number: DE19833343721
Authority: DE
Inventors: Alfons O. Old Field N.Y. Krautz; Georg-Gerd Dr.-Ing. 6109 Mühltal Richter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-12-02
Filing date: 1983-12-02
Publication date: 1985-06-13
Also published as: DE3343721C2; US4672782A; CA1244259A

Description

Hoher, freistehender Schornstein oder Turm aus Stahlbeton-Fertiqteilen

Die Erfindung bezieht sich auf einen hohen, freistehenden Schornstein oder Turm, der ein unter Verwendung von abschnittsweise aufeinandergesetzten Stahlbeton-Fertigteilen aufgebautes Tragwerk aufweist, wobei die Querschnittsfläche des Tragwerks unten größer als oben ist und zur Aufnahme von am Schornstein oder Turm angreifenden Horizontallasten eine längs des Tragwerks durchgehende, konzentrierte Bewehrung vorgesehen ist.

Es sind freistehende Schornsteine bekannt, die ein unter Verwendung von abschnittsweise aufeinandergesetzten Stahlbeton-Fertigteilen aufgebautes Tragwerk aufweisen. Man hat bereits das Tragwerk mit einer in Längsrichtung durchgehenden, sogenannten konzentrierten Bewehrung gebaut, wobei die Ausdrucksweise "konzentrierte Bewehrung" bedeutet, daß man die in Längsrichtung des Tragwerks durchgehenden Bewehrungsstähle nicht einigermaßen gleichmäßig über den Tragwerkquerschnitt verteilt, sondern an einigen Stellen des Querschnitts, insbesondere Stellen relativ hoher Zugkraftbelastung aufgrund von am Schornstein angreifenden Horizontallasten, konzentriert. Ferner hat man bereits freistehende Schornsteine gebaut, bei denen die Querschnittsfläche des Tragwerks unten größer als oben ist, um die aus am Schornstein angreifenden Horizontallasten resultierende Lastsituation des Schornsteins besser aufnehmen zu können. Dabei war jedoch der Verbrauch an Beton und Bewehrungsstahl sehr hoch, was naturgemäß auch die Kosten derartiger Schornsteine in die Höhe getrieben hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen freistehenden Schornstein oder Turm der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei möglichst geringem Materialeinsatz und unter vergleichsweise geringen Kosten mit großer Höhe und in der erforderlichen Stabilität gebaut werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Tragwerk mindestens auf einer unteren Teillänge außenseitig längsverlaufende

und mit konzentrierter Bewehrung versehene Rippen aufweist, deren radiale Erstreckung von oben nach unten mindestens so stark zunimmt, wie es im wesentlichen dem aus den Horizontallasten resultierenden Biegemomentenverlauf entspricht.

Die Ausdrucksweise "mindestens auf einer unteren Teillänge" bedeutet, daß sich die Rippen jeweils vom Fuß des Schornsteins oder Turms hinauf bis zu einer Rippenendungsstelle erstrecken, die am Kopf des Schornsteins oder Turms oder irgendwo zwischen Fuß und Kopf liegt. Häufig liegt diese Stelle etwa im mittleren Bereich der Schornstein- oder Turmlänge.

Diese erfindungsgemäße Ausbildung hat zur Folge, daß durch die mit konzentrierter Bewehrung versehenen, von oben nach unten längs des Tragswerks radial breiter werdenden Rippen die dortigen Bewehrungsstähle radial weiter nach außen rücken, so daß das von oben nach unten zunehmende Biegemoment bei im Vergleich zu bekannten Schornsteinen geringerem Materialeinsatz sicher aufgenommen werden kann.

Nach dem Prinzip der Erfindung lassen sich freistehende Schornsteine und Türme mit tragbarem Materialeinsatz und tragbaren Kosten mit großer Höhe ausführen, insbesondere mit Höhen von über 100 m. Der Begriff "Tragwerk" bezeichnet die tragende Struktur des Schornsteins oder Turms. Außer dem Tragwerk weist beispielsweise ein Fertigteilschornstein in der Regel einen oder mehrere, ggf. abschnittsweise eingesetzte, Züge, ggf. eine Wärmeisolierung zwischen den Zügen und dem Tragwerk, ggf. einen inneren Aufstiegsschacht u.dgl. auf. Normalerweise

• 3- ·

besteht das Tragwerk praktisch ausschließlich aus abschnittsweise aufeinandergesetzten Stahlbeton-Fertigteilen, obwohl es in einzelnen Fällen vorkommen kann, daß z.B. der unterste Fuß des Schornsteins mit der Einführung eines oder mehrerer Abgaskanäle in den Zug oder die Züge oder auch einzelne Bereiche irgendwo in der Länge des Schornsteins in Ortbeton ausgeführt werden. Normalerweise weist der Schornstein oder Turm mindestens drei erfindungsgemäße Rippen auf, da bei nur zwei Rippen eine wesentlich verringerte Steifigkeit des Tragwerks in einer Horizontalrichtung gegeben wäre. Häufig sind Ausführungen mit drei, vier, sechs oder acht Rippen. Als bevorzugter Bereich für die Anzahl der Rippen kann der Bereich von drei bis zwölf Rippen angegeben werden. Die Rippen sind in der Regel gleichmäßig oder zumindest grob angenähert gleichmäßig über den Außenumfang des Tragwerks verteilt. In der Regel sind die Rippen abschnittsweise Bestandteil der jeweiligen, aufeinandergesetzten Stahlbeton-Fertigteile und einstückig mit diesen gegossen. Der Kanal für die konzentrierte Bewehrung oder die Kanäle für die konzentrierten Bewehrungen in der jeweiligen Rippe verlaufen vorzugsweise von oben nach unten gesehen so, daß sie unten weiter außen liegen als oben, beispielsweise so, daß sie einen im wesentlichen konstanten Abstand von den Rippenstirnflächen halten. Man kann aber auch beispielsweise einen inneren Bewehrungskanal vertikal von oben nach unten verlaufen lassen und einen äußeren Bewehrungskanal der jeweiligen Rippe leicht gekrümmt oder geradlinig nach außen verlaufen lassen. Die äußeren Stirnseiten der Rippen können pro Stahlbeton-Fertigteil vertikal sein; in diesem Fall ergibt sich eine stufenweise Zunahme der radialen Rippenerstreckung längs des Tragwerks. Man kann aber auch die Rippenstirnflächen in dem Sinne schräg verlaufen lassen,

daß sie beim jeweiligen Stahlbeton-Fertigteil unten radial breiter als oben sind; in diesem Fall kann man zu einem praktisch kontinuierlich verbreiterten Rippenverlauf längs des Tragwerks kommen. Das Prinzip der Erfindung schließt nicht aus, daß die radiale Rippenbreite von oben nach unten stärker zunimmt, als es dem aus den Horizontallasten resultierenden Biegemomentenverlauf entspricht. Dies kann man insbesondere im Bereich des Fußes des Schornsteins oder Turms vorsehen, um einen belastungsmäßig günstigeren Übergang in das Fundament zu schaffen. Im Sinne maximaler Materialersparnis ist jedoch eine Zunahme der radialen Rippenbreite im wesentlichen entsprechend dem aus den Horizontallasten resultierenden Biegemomentenverlauf bevorzugt.

Die erfindungsgemäß angestrebte Einsparung von Material- und Herstellungskosten läßt sich erreichen, wenn man die mit konzentrierter Bewehrung versehenen Rippen mit von oben nach unten zunehmender radialer Erstreckung nur in einem unteren Teilbereich der Länge des Schornsteins oder Turms vorsieht, wo das aus Horizontallasten resultierende Biegemoment besonders groß ist. Bei hohen, schlanken Schornsteinen oder Türmen kommt hinzu, daß man die insbesondere durch Windböen angeregten Schwingungen des Tragwerks mit in die Betrachtungen einbeziehen und die Schwingungsfestigkeit des Tragwerks sicherstellen muß. Die Schwingungsbeanspruchungen sind in den Bereichen der Schwingungsknoten besonders groß. Deshalb ist es bevorzugt, die erfindungsgemäßen Rippen mindestens so hoch zu führen, daß an der Stelle des obersten Schwingungsknotens des Tragwerks noch Rippen vorhanden sind. Man kann aber auch

die erfindungsgemäßen Rippen über im wesentlichen die Gesamtlänge des Tragwerks erstrecken und auf diese Weise auch im oberen Bereich des Tragwerks noch Material einsparen.

Die erfindungsgemäße Ausbildung gibt die Möglichkeit, das Tragwerk mit einem Tragwerkschaft mit von oben nach unten gleichbleibendem Querschnitt auszuführen, was herstellungstechnisch und vom Materialaufwand her Vorteile bietet; unter Tragwerkschaft wird das Tragwerk ohne die Rippen verstanden. Man kann aber auch den Tragwerkschaft mit von oben nach unten zunehmendem, insbesondere stufenweise zunehmendem/ Querschnitt ausbilden, wobei die Querschnittszunähme in der Regel auf der Außenseite vorgenommen wird aber nicht vorgenommen werden muß. Diese Querschnittszunahme muß nicht von Stahlbeton-Fertigteil zu Stahlbeton-Fertigteil erfolgen, sondern kann beispielsweise jeweils nach einer bestimmten Anzahl von Stahlbeton-Fertigteilen vorgenommen sein=

In der Regel ist auch der Tragwerkschaft mit konzentrierten Bewehrungen in Längsrichtung ausgestattet. Es ist bevorzugt, daß die konzentrierten Rippenbewehrungen in einem bestimmten Höhenbereich des Schornsteins oder Turms mit konzentrierten Längsbewehrungen des Tragwerkschafts zusammengeführt sind, um eine besonders günstige Lasteinleitung in die konzentrierten Rippenbewehrungen zu schaffen.

Vorstehend ist bereits angedeutet worden, daß insbesondere bei schlanken, also einen relativ geringen Querschnitt in Relation zur Höhe aufweisenden, Schornsteinen oder Türmen die zu erwartenden Schwingungslasten mit in Betracht zu ziehen sind. In Weiterbildung der Erfindung sind mindestens solche Stahlbeton-Fertigteile, die in Bereichen maximaler, zu erwartender Schwingungslasten angeordnet sind, mit einer Diagonalbewehrung ausgebildet, so daß in solchen Stahlbeton-Fertigteilen zusätzliche Bewehrungsstähle oder statt der sonst vorhandenen, hori-

ORIGINAL

zontalen Bewehrungsstähle vorgesehene Bewehrungsstähle gegenüber der Horizontalen geneigt verlaufen. Den maximalen Effekt erzielt man mit den Diagonalbewehrungen, wenn sich diese über die sogenannte Nullinie, also in Seitenansicht die vertikale Mittellinie des Schornsteins oder Turms, hinwegerstrecken. Der Begriff "Diagonalbewehrung" bedeutet einen Verlauf von Bewehrungsstählen schräg zur Längsachse des Tragwerks, aber nicht notwendigerweise unter 45°.

Um die konzentrierten Bewehrungen des Tragwerks kraftleitend mit den Stahlbeton-Fertigteilen zu verbinden, kann man so vorgehen, daß die einzelnen Stahlbeton-Fertigteile jeweils vertikal durchgehende und miteinander ausgerichtete Bewehrungskanäle aufweisen, in die von oben, im allgemeinen nach Aufeinandersetzen mehrerer Stahlbeton-Fertigteile und in miteinander zu verbindenden Längsabschnitten mit einer Länge, die größer als die Höhe eines Stahlbeton-Fertigteils ist, Bewehrungsstähle
/eingeschoben werden, woraufhin in die Bewehrungskanäle Beton eingegossen wird. Die Kraftleitung zwischen den konzentrierten Bewehrungen, die in der Regel über die Gesamtlänge des Schornsteins oder Turms in Längsrichtung miteinander verbunden werden, und den Stahlbeton-Fertigteilen läßt sich in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung dadurch verbessern, daß nachträglich eingegossener, die konzentrierten Rippen- und/oder Tragwerkschaftbewehrungen umgebender Beton über angegossene Verankerungsvorsprünge formschlüssig mit dem Beton der Fertigteile verbunden ist. Zu diesem Zweck kann man bei der Herstellung der Stahlbeton-Fertigteile innen an den Bewehrungskanälen Ausnehmungen gießen, beispielsweise kugelsegmentförmige Einzelausnehmungen, Ringnuten, spiralförmige Nuten o.dgl. Dies kann durch beim Gießen der Stahlbeton-Fertigteile eingesetzte Bewehrungskanal-Schalungselemente mit entsprechenden Vorsprüngen geschehen, die nach dem Erhärten des Betons der Stahlbeton-Fertigteile

■Μ'

innen durch die so geformten Bewehrungskanäle herausgenommen werden.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Schalungsvorrichtung zur Herstellung von Stahlbeton-Fertigteilen,. die eine einen axial durchgehenden Innenraum umgebende Wandung und außen an der Wandung radial herausragende Rippen aufweisen, insbesondere zur Herstellung von Stahlbeton-Fertigteilen für einen hohen freistehenden Schornstein oder Turm der vorstehend in seiner Grundkonzeption und in bevorzugten Weiterbildungen geschilderten Art. Die erfindungsgemäße Schalungsvorrichtung soll die Fertigung derartiger Stahlbeton-Fertigteile mit äußeren Rippen vereinfachen, insbesondere die unkomplizierte Fertigung von Stahlbeton-Fertigteilen mit unterschiedlicher, radialer Rippenbreite ermöglichen.

Zu diesem Zweck ist die Schalungsvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungsvorrichtung eine Außenschalung mit ersten Außenschalungsabschnitten, die von der Seitenfläche einer herzustellenden Rippe über die Außenfläche eines herzustellenden Wandungsabschnitts zur Seitenfläche einer benachbarten, herzustellenden Rippe gehen, sowie mit zweiten Außenschaltungsabschnitten, die zur Formgebung der Rippenstirnflächen jeweils zwischen zwei benachbarten ersten Außenschaltungsabschnitten angeordnet sind, aufweist, und daß die zweiten Schalungsabschnitte in Radialrichtung verstellbar vorgesehen sind, beispielsweise durch jeweils einen Schraubentrieb, einen Hydraulikzylinder oder auswechselbare Einlagen.

Es ergibt sich aus dieser erfindungsgemäßen Ausbildung der Schalungsvorrichtung, daß Stahlbeton-

Fertigteile mit unterschiedlicher radialer Rippenbreite problemlos gegossen werden können, wobei man die zweiten Schalungsabschnitte je nach gerade zu fertigender radialer Rippenbreite auf die jeweils erforderliche Radialposition einstellt. In der Regel sind die zweiten Schalungsabschnitte jeweils an den beiden benachbarten, ersten Schalungsabschnitten befestigt.

Vorzugsweise sind die zweiten Schalungsabschnitte im in Axialrichtung enger werdenden Sinn schräggestellt, so daß problemlos Stahlbeton-Fertigteile mit von oben nach unten größer werdender, radialer Rippenbreite gegossen werden können.

Bei den erfindungsgemäßen, hohen, freistehenden Schornsteinen oder Türmen bestehen die am Tragwerk angreifenden Horizontallasten in erster Linie aus Windlasten. Hinzu kommen Lasten aus einseitiger Wärmedehnung bzw. Wärmekontraktion insbesondere bei einseitiger Sonnenbestrahlung, Schwingungsbelastungen insbesondere bei böigem Windangriff, wie sie weiter vorn angesprochen worden sind, sowie unter Umständen Lasten aus Erdbeben.

Bei den erfindungsgemäßen, hohen, freistehenden Schornsteinen oder Türmen wirken die konzentrierten Bewehrungen im Tragwerkschaft und in den Rippen wie die Stützen eines Stahlbetonskeletts, während die Stahlbeton-Fertigteile selbst die Funktion horizontaler, aussteifender Riegel hoher Steifigkeit haben. Vorzugsweise sind die Rippen einstückig mit den Stahlbeton-Fertigteilen gegossen.

Die Erfindung bezieht sich auch auf die einzelnen Stahlbeton-Fertigteile, aus denen sich der Schornstein oder Turm aufbauen läßt. Die Bewehrung des Tragwerks kann als schlaffe oder vorgespannte Bewehrung ausgebildet sein.

So h J .' ,: ι

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand bevorzugter, nicht beschränkender Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schornsteins oder Turms;

Fig. 2 einen Querschnitt längs II-II in Fig. 1, jedoch in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 einen Querschnitt längs III-III in

Fig. 1 in gleichem Maßstab wie Fig. 2;

Fig. 4 einen Querschnitt längs IV-IV in Fig. im gleichen Maßstab wie Fig. 2;

Fig. 5 einen vertikalen Teilschnitt längs V-V in Fig. 2;

Fig. 6 einen vertikalen Teilschnitt längs VI-VI in Fig. 4;

Fig. 7 eine Draufsicht einer

Schalungsvorrichtung zur Herstellung eines Stahlbeton-Fertigteils runder Konfiguration mit drei Rippen am Umfang für einen Schornstein oder Turm;

Fig. 8 eine Draufsicht einer

Schalungsvorrichtung zur Herstellung eines Stahlbeton-Fertigteils für einen Schornstein oder Turm mit von der

SAD ORIOINAt

Schalungsvorrichtung gemäß Fig. 7 abweichender Geometrie.

Fig. 1 zeigt einen hohen, freistehenden Schornstein oder Turm 2, der aus aufeinandergesetzten Stahlbeton-Fertigteilen bzw. Abschnitten, die im folgenden kurz Fertigteile 4 genannt werden, aufgebaut ist. Der Schornstein oder Turm 2 ist beispielsweise 150 m hoch und freistehend. Von unten nach oben bis etwa zur halben Höhe des Schornsteins oder Turms 2 sind die Fertigteile 4 mit radial vorragenden und sich in Längsrichtung des Schornsteins oder Turms 2 erstreckenden Rippen 6 versehen, wie nachfolgend noch ausführlicher beschrieben werden wird. Die radiale Erstreckung der Rippen 6 nimmt von oben nach unten fortschreitend von Fertigteil 4 zu Fertigteil 4 zu, und zwar im wesentlichen entsprechend dem aus den am Schornstein oder Turm 2 angreifenden Horizontallasten resultierenden Biegemomentenverlauf. Am Fuß 8 des Schornsteins oder Turms 2 sind eine Reihe von Fertigteilen 4 vorgesehen, bei denen die radiale Rippenerstreckung von oben nach unten fortschreitend stärker zunimmt,als es dem Biegemomentenverlauf entspricht.

Fig. 2 zeigt ein Fertigteil 4 aus der oberen Hälfte des Schornsreins oder Turms 2 ohne Rippen. Dieses Fertigteil 4 hat einen etwa quadratischen Außenumriß 10 mit Eckabschragungen 12 und jeweils einer vertikal verlaufenden Lisene 14 in jeder Seitenmitte. Mit 16 ist die aufrechte Achse des Fertigteils 4 bezeichnet. Der Innenumriß 18 des Fertigteils 4 ist so gestaltet, daß unter symmetrischer Aufteilung des Fertigteilquerschnitts 4 Bereiche gebildet sind, die jeweils

SAD ORIGINAL

tr—

außen durch einen Kreisbogen 20 von etwa 220° begrenzt sind. Die Verbindungen der Kreisbögen 20 stellen Abschnitte 22 dar, die parallel zu den Seiten des Außenumrisses 10 verlaufen. Ein Stück innerhalb von den Eckabschrägungen 12 und von den Lisenen 14 befinden sich insgesamt 16 vertikale Bewehrungskanäle 24 mit teilweise runder und teilweise ovaler Konfiguration.

Bei der Ausbildung als Schornstein 2 nehmen die beschriebenen vier teilkreisförmig gegrenzten Räume jeweils einen Schornsteinzug 26 auf, der im wesentlichen aus einem vertikal durchgehenden Stahlrohr und einer auf dessen Außenseite angeordneten Isolationsschicht besteht. Das Stahlrohr ist aus mehreren Abschnitten zusammengeschweißt, die normalerweise eine Höhe von mehreren Fertigteilen 4 haben. Die Züge 2 6 sind durch nicht gezeichnete Abstandshalter am Innenumriß 18 abgestützt. Die Züge 26 berühren sich nicht gegenseitig, sondern es verbleibt es freier Raum unmittelbar zwischen den Zügen 26 und insbesondere um die Achse 16 in der Mitte des Fertigteils 4. Die gesamte, in Fig. 2 gezeigte Anordnung ist vollkommen symmetrisch.

Das in Fig. 3 im horizontalen Querschnitt gezeichnete Fertigelement besitzt eine Gestalt, wie sie für Fertigelemente etwas unterhalb der Mitte des Schornsteins typisch ist, also in dem Bereich, wo Fertigteile 4 mit radialen Rippen 28 verhältnismäßig geringer, radialer Breite a vorgesehen sind. Man erkennt in Fig. 3, daß vier gleichmäßig über den Umfang des Fertigteils verteilte Rippen 28 an den Stellen vorgesehen sind, an denen sich bei weiter oben befindlichen Fertigteilen 4 die Eckabschrägungen 12 befinden (vgl. Fig. 2).

-334372T

Die an die Rippen 28 anschließenden Bereiche des Außenumrisses 10 verlaufen jetzt leicht schräg nach außen zu den Rippen 28 und nicht mehr parallel zueinander wie beim Fertigteil 4 gemäß Fig. 2. Die ovalen Bewehrungskanäle 24, die beim Fertigteil 4 gemäß Fig. 2 dicht innerhalb der Eckabschrägungen 12 waren, sind jetzt etwas weiter radial nach außen gekommen und in jeder Rippe 28 befindet sich zusätzlich ein ovaler Bewehrungskanal 24'. Im Innenraum 30 des Fertigteils 4 hat sich im Vergleich zu Fig. nichts geändert. Bei einem in der Höhe des Schornsteins 2 zwischen dem Fertigteil 4 gemäß Fig. 3 und dem Fertigteil 4 gemäß Fig. 2 angeordneten Fertigteil sind die Eck-Bewehrungskanäle 24 und die Rippen-Bewehrungskanäle 24' jeweils zusammengeführt.

Das in Fig. 4 dargestellte Fertigelement 4 befindet sich ziemlich weit zum unteren Ende des Schornsteins hin. Man erkennt, daß die Rippen 28 hier eine wesentlich größere radiale Breite a haben als beim Fertigteil 4 gemäß Fig. 3. Die Rippen-Bewehrungskanäle 24' sind mit nach außen gewandert und befinden sich im radialen Endbereich der Rippen 28. Außerdem sind jetzt im Rippeninneren radial verlaufende Hohlräume 32 zur Materialeinsparung vorhanden. Im Zentrum des Innenraums 30 des Fertigteils 4 erkennt man eine Einrichtung 34, die einer Wartungsperson einen Zugang dorthin ermöglicht, beispielsweise einen Aufzug oder eine Treppe.

Der Querschnitt der Bewehrungskanäle 24, 24' kann von oben nach unten zunehmen, wie man es bei einem Vergleich der Fig. 2, 3 und 4 sehen kann. Beim Fertigteil 4 gemäß Fig. 4 sind die an die Rippen anschließenden Bereiche des Außenumrisses 10 noch

+3-

stärker nach außen schräggestellt, so daß sich ein einigermaßen allmählicher Obergang von den Rippen zum restlichen Fertigteil 4 ergibt.

Beim Bau des Schornsteins oder Turms 2 gemäß Fig. 1 wird so vorgegangen, daß zunächst die einzelnen Fertigteile 4 mit der gewünschten Konfiguration gegossen werden. Die einzelnen Fertigteile 4 werden dann der Reihe nach aufeinandergesetzt. Nachdem mehrere Fertigteile 4 aufeinandergesetzt sind, werden Abschnitte geeigneter Länge der Züge 2 6 sowie Abschnitte geeigneter Länge der konzentrierten Bewehrungen 36 (vgl. Fig. 7 und 8) von oben eingeschoben und ggf. mit darunter anschließenden Zügen 26 und konzentrierten Bewehrungen 36 verbunden. Anschließend werden die Bewehrungskanäle 24 und 24' mit Beton vollgegossen.

Außer den konzentrierten Bewehrungen 36 in den Bewehrungskanälen 24 und 24" besitzen die Fertigteile noch nicht eingezeichnete, über den Umfang verteilte, in Längsrichtung des Schornsteins oder Turms verlaufende Bewehrungen, die in herkömmlicher Weise bei der Herstellung der Fertigteile 4 im Beton eingegossen worden sind. Der Begriff "konzentrierte Bewehrung" bedeutet im Gegensatz zur soeben beschriebenen, allgemeinen Bewehrung, daß Bewehrungsstahlbündel mit größerem gegenseitigen Abstand als er bei herkömmlicher, verteilter Bewehrung üblich ist, vorhanden sind.

Die Gesamtheit der aufeinandergesetzten Fertigteile 4, einschließlich Rippen 28, allgemeiner Bewehrung der Fertigteile 4 und konzentrierter Bewehrung 36 in den Bewehrungskanälen 24 und 24', wird als Tragwerk des

BAD ORIGINAL

■/IV '- - 334372T

-4-4

Schornsteins oder Turms 2 bezeichnet, weil diese Anordnung den tragenden Bestandteil des Schornsteins oder Turms 2 darstellt. Demgegenüber gehören insbesondere die Züge 26 und sonstige Einbauten nicht zum Tragwerk. Als Tragwerkschaft wird die Gesamtheit der Fertigteile 4 bei weggedachten Rippen 28 bezeichnet.

Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Rippen 28 in dem Sinne genau radial, daß deren Längs-Mittelebene 38 (vgl. Fig. 4) zur Mittelachse 16 weist. Dies muß nicht unbedingt der Fall sein; vielmehr können die Rippen 28 auch unter einem anderen Winkel nach außen weisen. Die Ausdrucksweise "sich radial erstreckende Rippen" soll sämtliche Rippenanordnungen umfassen, bei denen die Rippen vom Außenumfang 10 der Fertigteile 4 nach außen fortragen.

Die radiale Rippenbreite a wurde in den Fig. 1 bis 4 so eingezeichnet, daß sie ausgehend von der Stelle, an der bei Fertigteilen 4 ohne Rippen die Eckabschrägung 12 liegt (vgl. Fig. 2), bis zum äußeren Stirnende 40 der jeweiligen Rippe 28 gemessen ist. Bei dieser Betrachtungsweise gehören die beschriebenen, schräg nach außen gestellten Bereiche des Außenumrisses 10 teilweise schon zur jeweiligen Rippe 28 und liegen Eck-Bewehrungskanäle 24 weiter unten im Schornstein oder Turm 2 bereits im Basisbereich der jeweiligen Rippe 28.

Typische Abmessungen der Fertigteile 4 sind eine Höhe von 0,5 bis 2_t0 m, eine Breite des Tragwerkschafts ohne die Rippen 28 von 2 bis 10m und radiale Rippenbreite von 0 bis 5 m.

BAD

In Fig. 5 ist veranschaulicht, daß in den Fertigteilen 4 schräg, beispielsweise unter einem Winkel von etwa 30° zur Horizontalen, verlaufende Bewehrungsstähle 42 vorgesehen sein können, um insbesondere Schwingungslasten des Tragwerks aufzunehmen. Die schräg verlaufenden, sich kreuzenden Bewehrungsstähle 42 sind insbesondere in den Bereichen der Schwingungsknoten des Tragwerks zusätzlich zu den längs verlaufenden Bewehrungsstählen der allgemeinen Bewehrung der Fertigteile 4 vorgesehen.

In Fig. 6 ist veranschaulicht, wie der nachträglich in die Bewehrungskanäle 24 bzw. 24' eingegossene Beton 44 formschlüssig mit dem Beton 46 des betreffenden Fertigteils 4 verzahnt ist. Man erkennt kugelsegmentförmige Aussparungen 48 am Innenumfang des gezeichneten Bewehrungskanals 24 sowie im Bewehrungskanal 24 längs verlaufende Bewehrungsstähle 50. Der nachträglich eingegossene Beton 44 fließt in diese Aussparungen und erstarrt dort zu Vorsprüngen 52, die/formschlüssig mit den Aussparungen 4 8 in Eingriff sind. Der Beton 44 kann nichtschwindender Beton sein.

In Fig. 7 ist eine Schalungsvorrichtung 54 zur Herstellung eines Fertigteils 4, das eine im wesentlichen kreisrunde Konfiguration mit außen angeformten Rippen 28 besitzt, dargestellt. Außerdem ist aus Veranschaulichungsgründen ein einziger, konzentrisch in das Fertigteil 4 eingesetzter Schornsteinzug eingezeichnet, obwohl dieser erst nach dem Aufeinandersetzen mehrerer Fertigteile 4 und nicht etwa bei deren Fertigung vorhanden ist. Das gleiche gilt für die in den Bewehrungskanälen 24 und 24' eingezeichneten,

334372T

konzentrierten Bewehrungen 36.

Von der Schalungsvorrichtung 54 ist nur die Außenschalung gezeichnet, weil die Innenschalung zur Formgebung des Innenumrisses 18 des Fertigteils 4 von herkömmlicher Konstruktion ist. Die gezeichnete Außen schalung weist drei identische, erste Außenschalungsabschnitte 56 sowie drei identische, zweite Außenschalungsabschnitte 58 auf. Jeder erste Außenschalungsabschnitt 56 besteht aus einem Kreisbogen, der sich über etwas weniger als 120° erstreckt, und zwei, jeweils am Ende des Kreisbogens radial nach außen ragenden Abschnitten 60. Jeder erste Außenschalungsabschnitt 56 ist doppelwandig mit zwischengesetzten I-Trägern 62 ausgebildet. Die benachbarten Abschnitte 60 zweier benachbarter Außenschalungsabschnitte 56 sind durch eine quer zu den Abschnitten 60 verlaufende Platte 64 miteinander verbunden. Ein Srück innerhalb jeder Platte 64 ist ein zweiter Schalungsabschnitt 58 in Gestalt einer an den seitlichen Enden unter 45° nach innen umgebogenen Platte angeordnet, die mit ihren beiden seitlichen Enden an den beiden benachbarten Abschnitten 60 anliegt. Die Platte 6 4 weist eine Gewindebohrung auf, durch die eine Schraube 66 hindurchgeschraubt ist, die mit ihrem inneren Ende mit dem zugehörigen, zweiten Schalungsabschnitt 58 in Eingriff ist. Durch Verdrehen der Schraube 66 kann man den jeweiligen, zweiten Schalungsabschnitt 58 radial weiter nach außen oder weiter nach innen bringen. So lassen sich auf besonders einfache Weise Fertigteile 4 mit unterschiedlicher radialer Breite a herstellen.

Die in Fig. 8 dargestellte Schalungsvorrichtung 54 unterscheidet sich von der in Fig. 7 gezeichneten

BAD

hauptsächlich dadurch, daß sie eine zur Herstellung eines Fertigteils 4 mit vier Rippen 28, wie es in
ähnlicher Form in Fig. 4 dargestellt ist, geeignete Gestalt hat. Die vier ersten Außenschalungsabschnitte 56 bestehen jeweils aus fünf Bereichen, die winklig ineinander übergehen. Für die Anordnung und die Verstellbarkeit der zweiten Schalungsabschnitte 58
gilt das im Zusammenhang mit Fig. 7 Gesagte analog.

Die zweiten Schalungsabschnitte 58 können von unten nach oben enger werdend schräggestellt sein; diese
Schrägstellung kann in ihrem Ausmaß einstellbar sein.

Die Fertigteile 4 können jeweils auch in mehreren,
insbesondere zwei, einzelnen Teilen gegossen und
beim Aufbau des Tragwerks miteinander verbunden
werden.

■Il·

- Leerseite -

Claims

KAIX)K · KU NKER · SOiMlTT-MLSON · HlliSC-fr · DKVKW WW \i;i 'K Kl KOl1KW IM'I.YI ΥΓΚΗΛΙΛ^ K 20838S/8ma 2· Dezember 1983

1. Dr.-Ing. Georg-Gerd Richter Treppenstraße 9

6109 Mühltal 1
Bundesrepublik Deutschland

2. AIfons 0. Krautz

10 Old Field Woods Road Old Field, New York 11733 U.S.A.

Hoher/ freistehender Schornstein oder Turm aus Stahlbeton-Fertigteilen

Ansprüche

1. Hoher, freistehender Schornstein oder Turm, der ein unter Verwendung von abschnittsweise aufeinandergesetzten Stahlbeton-Fertigteilen aufgebautes Tragwerk aufweist, wobei die Querschnittsfläche des Tragwerks unten größer als oben ist und zur Aufnahme von am Schornstein oder Turm angreifenden Horizontallasten eine längs des Tragwerks durchgehende, konzentrierte Bewehrung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet ,

daß das Tragwerk mindestens auf einer unteren Teillänge außenseitig längs verlaufende und mit konzentrierter Bewehrung (36) versehene

BAD ORIGINAL

Rippen (28) aufweist, deren radiale Erstreckung von oben nach unten mindestens so stark zunimmt, wie es im wesentlichen dem aus den Horizontallasten resultierenden Biegemomentenverlauf entspricht.

2. Schornstein oder Turm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Rippen (28) sich nur über eine untere Teillänge des Tragwerks erstrecken.

3. Schornstein oder Turm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Tragwerkschaft von oben nach unten einen gleichbleibenden oder einen stufenweise zunehmenden Querschnitt aufweist.

4. Schornstein oder Turm nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß die konzentrierten Rippenbewehrungen (36) in einem bestimmten Höhenbereich des Schornsteins oder Turms (2) mit konzentrierten Längsbewehrungen

(36) des Tragwerkschafts zusammengeführt sind.

5. Schornstein oder Turm nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

daß mindestens Stahlbeton-Fertigteile, die in Bereichen maximaler , zu erwartender Schwingungslasten angeordnet sind, mit Diagonalbewehrung (42) ausgebildet sind.

BAD ORIGINAL

6. Schornstein oder Turm nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

daß nachträglich eingegossener, die konzentrierten Rippen- und/oder Tragwerkschaftsbewehrungen (36) umgebender Beton (44) über angegossene Verankerungsvorsprünge (52) formschlüssig mit dem Beton (46) der Fertigteile (4) verbunden ist.

7. Schalungsvorrichtung zur Herstellung von Stahlbeton-Fertigteilen, die eine einen axial durchgehenden Innenraum umgebende Wandung und außen an der Wandung radial herausragende Rippen aufweisen, insbesondere zur Herstellung von Stahlbeton-Fertigteilen für einen hohen, freistehenden Schornstein oder Turm gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Schalungsvorrichtung (54) eine Außenschalung mit ersten Außenschalungsabschnitten (56), die von der Seitenfläche einer herzustellenden Rippe (28) über die Außenfläche (10) eines herzustellenden Wandungsabschnittes zur Seitenfläche einer weiteren, herzustellenden Rippe (28) gehen, sowie mit zweiten Außenschalungsabschnitten (58), die zur Formgebung der Rippenstirnflächen (40) jeweils zwischen zwei benachbarten ersten Außenschalungsabschnitten (56) angeordnet sind, aufweist; und daß die zweiten Schalungsabschnitte (58) in Radialrichtung verstellbar vorgesehen sind.

8. Schalungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Schalungsabschnitte (5 8) im in Axialrichtung enger werdenden Sinn schräg gestellt sind.