CH414114A - Spannbeton-Konstruktion - Google Patents

Description

      Spannbeton-Konstruktion       Gegenstand der Erfindung ist eine Spannbeton  konstruktion, die zur Überdeckung grosser Flächen  geeignet ist, etwa für Lagerhallen, Industriebauten,  Ausstellungshallen und     ähnliche    Gebäude.  



  Die erfindungsgemässe     Spannbetonkonstruktion     zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen einem     äus-          seren,    durch Stützen getragenen Druckring und einem  inneren, tiefer liegenden, nicht abgestützten Zugring  eine vorgespannte Hängeschale angeordnet ist, wel  che radiale, im Druckring und Zugring verankerte  Spannglieder aufweist, und bei welcher der     Mem-          branspannungszustand    annähernd erreicht ist.  



  Eine derartige Konstruktion ermöglicht einerseits  die Überdeckung grosser Flächen ohne Zwischen  säulen, da nur der äussere Druckring auf Stützen  abgestützt ist ; anderseits ist das     erfindungsgemässe     Konstruktionsprinzip sehr wirtschaftlich, was bei der  Grösse der in Rede stehenden Objekte zu grossen  Kosteneinsparungen führt.  



  Die neuartige Konstruktion wird nach dem     er-          findungsgemässen    Verfahren so hergestellt, dass zu  nächst Stützen für den äusseren Druckring und ein  zentrales Gerüst erstellt werden, dass dann der  Druckring auf den Stützen und der Zugring auf dem  Gerüst hergestellt und die radialen Spannglieder für  die Hängeschale verlegt und am Druck- und Zug  ring festgelegt werden, darauf der Zugring durch  Spannanker nach unten gegen eine Verankerung ge  zogen und dadurch die Spannglieder vorgespannt  werden, darauf die Hängeschale betoniert wird und  zum Schluss die Spannanker gelöst werden, die  Schale vorgespannt und das zentrale Gerüst demon  tiert wird.  



  Der Druckring der Hängeschale kann im     Grund-          riss    eine beliebige Kurvenform mit zwei senkrecht    aufeinander stehenden Symmetrieachsen haben. Er  kann z. B. kreisrund oder ellipsenförmig sein.  



  An Hand der Zeichnung werden im folgenden  Beispiele der erfindungsgemässen     Spannbetonkon-          struktion    und des Verfahrens zu deren Herstellung  ausführlich beschrieben.  



       Fig.    1 bis 5 zeigen wichtige Stufen des Her  stellungsverfahrens, mit den fertigen Konstruktionen  in     Fig.    5.  



       Fig.6    und 7 geben     als    Draufsicht in schemati  scher Art und Weise Aufschluss über das abschnitt  weise Betonieren von Druckring und Zugring.  



       Fig.    8 und 9 zeigen in gleicher Weise das ab  schnittsweise Betonieren der Schale und das     Schlies-          sen    von Fugen im Zugring.  



       Fig.10    bis 13 sind schematische Beispiele der  Anwendung der Konstruktion bei verschiedenartigen  Bauformen.  



       Fig.    14 stellt die Möglichkeiten der Ausbildung  des eigentlichen Hallengrundrisses bei kreisrunder  Form des Druckringes dar.  



       Fig.    15 die nämlichen Möglichkeiten bei Aus  bildung des Druckringes mit elliptischem Grundriss.       Fig.    16 und 17 zeigen verschiedene Querschnitts  formen des Druckringes und die Anwendung ver  schiedener Schalungen für das Betonieren der Hänge  schale, und       Fig.    18 und 19 stellen zwei verschiedene Aus  führungsformen des Zugringes dar.  



  Bei der Herstellung der erfindungsgemässen Kon  struktion wird zuerst ein Kranz von Eisenbeton  stützen 1 auf Fundamenten 2 erstellt. Im Zentrum  der     künftigen    Konstruktion wird dann ein Spann  körper 3 erstellt und darüber das zentrale Gerüst 4  angeordnet. Der Spannkörper 3 kann als massiver           Eisenbetonklotz    ausgebildet sein ; er kann aber  auch als eine     evtl.    im Bauwerk erforderliche     Unter-          geschoss-Konstruktion    ausgebildet sein.     In    dem  Spannkörper 3 sind Anschlüsse 5 für Spannanker  einbetoniert.  



  Das Gerüst 4 besteht aus Stahl- oder Eisenbeton  pfeilern und einer oberen Arbeitsbühne 6, auf wel  cher der Zugring 10 hergestellt wird. Das Gerüst 4  trägt diesen Zugring und einen Teil des Eigen  gewichtes der Schale, ohne dass dabei nennenswerte  Verformungen auftreten können.  



  Die     Absenkvorrichtung    7 wird direkt in die  Bühne 6 eingebaut. Danach wird die Schalung und  die aus Stahlteilen bestehende Armierung für den  Zugring montiert und der Druckring der Schale  wird auf den Stützen 1 abschnittweise eingerüstet  und eingeschalt, wobei sich die Grösse der zu  wählenden Abschnitte 9 nach der Anzahl der ge  wählten Stützen 1 (Pendelstützen) richtet. Nun wer  den provisorisch und abschnittweise die radialen  Spannglieder 11 der herzustellenden Hängeschale in  der Schalung des Druckringes 8 und an den Stahl  teilen des Zugringes 10 befestigt     (Fig.    2). Diese  Spannglieder 11 bestehen aus den im Spannbeton  bau allgemein üblichen hochwertigen Spannstählen       (Drähte    von 5 bis 8 mm und Stäbe von über 8 mm  Durchmesser).

   Nach dem Richten der radialen  Spannglieder 11 folgt die abschnittweise Betonierung  des Druckringes 8, bis er geschlossen ist     (Fig.    6).  Der Zugring 10 wird gleichfalls abschnittweise so  betoniert, dass noch Fugen 12 offen gelassen wer  den     (Fig.7).     



  Nun kann unter Verwendung der     Absenkvorrich-          tung    7 der Zugring 10 abgesenkt werden, so dass  er frei in den Spanngliedern 11 hängt. Jetzt können  die Spannanker 13 (wie in     Fig.3    dargestellt) mon  tiert werden. Gleichmässig wird dann durch eine  Vielzahl von Ankern 13 der Zugring 10 nach unten  gezogen, und die radialen Spannglieder 11 bis zu  einer gewünschten     Vorspannung    gespannt.

   In dieser  Lage werden sie durch     unverschiebliche    Verankerung  des Zugringes 10 mittels     Abstützvorrichtung    14 ge  halten     (Fig.4).    An den radialen Spanngliedern 11  werden     Schalungsbretter    befestigt und die Hänge  schale 15 wird abschnittweise betoniert (wie aus       Fig.8    ersichtlich) und nachdem die Hängeschale 15  soweit fertiggestellt und genügend erhärtet ist, wer  den auch die Fugen 12 des Zugringes 10 geschlossen       (Fig.    9).  



  Die Spannanker 13 werden nun gelöst und die       Abstützvorrichtung    14 wird ausgebaut, so dass der  Druckring 8 und die radialen Spannglieder<B>11</B> der  Hängeschale entlastet, bzw. der Beton der Schale 15  und des Zugringes 10 vorgespannt ist. Durch die  Anordnung der radialen Spannglieder 11 werden  keine Biegemomente aus     Vorspannung    in die Schale  eingebracht.  



  Die Spannung durch die Anker 13 kann natürlich  so gewählt werden, dass die gesamte Konstruktion    für den     Eigengewichtszustand    voll vorgespannt ist,  oder so, dass für den Lastfall Eigengewicht plus  verteilte Nutzlast eine volle     Vorspannung    oder eine  beschränkte     Vorspannung    von Schale und     Zugring     erreicht wird. Die     Fig.5    zeigt die fertige tragend  Konstruktion nach dem Entfernen des zentralen Ge  rüstes 4.

   Die beschriebene     Spannbetonkonstruktion     kann in vielfältigen Verbindungen Anwendung fin  den, so etwa bei Hallen mit tribünenartigem Ein  bau     (Fig.    10), als Halle mit     Mittelseil    und     äusserm     Ring, wobei in Hallenmitte sich der Drehpunkt 16  eines     Rundlaufkranes    befindet,     (Fig.1l),    oder als  Industriehalle mit am Zugring 10 der Schale an  gehängtem Arbeitspodest 17,     (Fig.    12).

   Denkbar sind  auch Hallen mit     Anbauten    oder mit fest eingebauten       Deckenkonstruktionen,    die mittels     Hänges'ü-tzen    am  Zugring 10 der Hängeschale aufgehängt werden  können. In     Fig.    13 ist noch eine Bauweise gezeigt,  bei welcher mehrere Decken übereinander als Hänge  schale angeordnet sind. Diese Form könnte z. B. für  ein Autosilo Verwendung finden.  



  Die gewählte Grundrissform des Druckringes und  die Wahl der     Stützenanordnung    legt die Form des  Hallengrundrisses noch nicht fest. Diese kann in  gewissen Grenzen beliebig gewählt werden, wie in  den     Fig.    14 und 15 dargestellt ist.     Fig.    14 zeigt, wie  bei kreisrunder Grundrissform von Druckring 8 und  Zugring 10 ein quadratischer Hallengrundriss 18,  ein sechseckiger Hallengrundriss 19 oder ein viel  eckiger Hallengrundriss 20 möglich ist, und     Fig.    15  zeigt bei elliptischer Grundrissform von Druckring  8 und Zugring 10 ein rechteckiger Hallengrundriss  21, ein     seehseckiger    Hallengrundriss 22 und ein  Grundriss 23.

   Bei einer einmal festgelegten Form des  Druckringes kann hierbei die Form des Zugringes so  bestimmt werden, dass in beiden Ringen keine oder  nur unwesentliche Biegebeanspruchungen entstehen.  



  In den letzten     Fig.    l6-19 sind in grösserem     Mass-          stab    Querschnitte durch den Druckring     (Fig.    16, 19)  und Zugring     (Fig.    18, 19) und eines     anschliessenden     Teiles der Schalung gezeigt. Sie ist an den Spann  gliedern 11 aufgehängt und so schlank gehalten,  dass ihre     Eigensteifigkeit    bei der Montage nicht ins  Gewicht fällt.  



  Beim Beispiel der     Fig.    17 hat man hingegen eine  Schalung 25 verwendet, die am Beton der Hänge  schale fest haften bleibt. Diese Schalung 25 kann  z. B. aus schallisolierenden Bauplatten bestehen.       Fig.    18 zeigt einen Zugring 10 mit einer Armierung  aus umhüllten     Einzelspanngliedern    26 aus Stahl  teilen, an denen die Spannglieder<B>11</B> befestigt sind,  während nach     Fig.19    der Zugring 10 mit einem  Bündel 27 von Stahldrähten armiert ist, an denen  ebenfalls die Spannglieder<B>11</B> für die Hängeschale 15  befestigt sind.  



  Statt dem abschnittweisen Herstellen und Beto  nieren der Hängeschale kann diese     auch    in einem  Guss betoniert werden oder sie kann aus Fertigteil  elementen zusammengesetzt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Spannbetonkonstruktion zur Überdeckung gros- ser Flächen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem äusseren, durch Stützen getragenen Druckring und einem inneren, tiefer liegenden, nicht abgestütz ten Zugring-(10) eine vorgespannte Hängeschale (15) angeordnet ist, welche radiale, im Druckring und Zugring verankerte Spannglieder aufweist, und bei welcher der itlembranspannungszustand annähernd erreicht ist.

   1I. Verfahren zur Herstellung einer Spannbeton konstruktion nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass vorerst Stützen für den äusseren Druckring und ein zentrales Gerüst erstellt werden, dass dann der Druckring auf den S.ützen und der Zugring auf dem Gerüst hergestellt und die radialen Spannglieder für die Hängeschale verlegt und am Druck- und Zugring festgelegt werden, darauf der Zugring durch Spannanker nach unten gegen eine Verankerung gezogen und dadurch die Spannglieder vorgespannt werden, darauf die Hängeschale beto niert wird und zum Schluss die Spannanker gelöst werden, dadurch die Schale vorgespannt wird und anschliessend das zentrale Gerüst demontiert wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Spannbetonkonstruktion nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckring und Zugring aus Beton bestehen und die radialen Spann glieder darin einbetoniert sind. 2. Spannbetonkonstruktion nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugring mit umhüllten Einzelspanngliedern armiert ist. 3. Spannbetonkonstruktion nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugring mit einem Bündel von Stahldrähten armiert ist.

   4. Spannbetonkonstruktion nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckring der Hängeschale im Grundriss eine Kurvenform mit zwei senkrecht aufeinanderstehenden Symmetrie achsen hat. 5. Spannbetonkonstruktion nach Patentanspruch I und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckring der Hängeschale im Grundriss kreisförmige Form hat. 6. Spannbetonkonstruktion nach Patentanspruch I und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckring der Hängeschale im Grundriss ellipsenförmig ist.

   7. Spannbetonkonstruktion nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung eines mehrstöckigen Gebäudes mehrere Hängeschalen in Abständen übereinander errichtet sind. B. Spannbetonkonstruktion nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Hängeschale aus Fertigteilelementen zusammengesetzt ist. 9.

   Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckring und Zugring aus Beton hergestellt werden, indem vorerst auf den Stützen eine Schalung für den Druckring und auf dem zentralen Gerüst eine Schalung für den Zug ring verlegt wird, in welch' letzterer Schalung eine Armierung eingebracht wird, dass dann die radialen Spannglieder für die Hängeschale an der Schalung des Druckringes und der Armierung des Zugringes befestigt werden, worauf der Druckring und an- schliessend der Zugring betoniert werden und an- schliessend die Spannglieder gespannt,

   die Schalung für die Hängeschale an den radialen Spanngliedern aufgehängt und die Hängeschale betoniert wird. 10. Verfahren nach Patentanspruch 1I und Unter anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hänge schale in einem Guss hergestellt wird. 11. Verfahren nach Patentanspruch 1I und Unter anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ver legen der Schalung für den Druckring, das Betonie ren des Druckringes und Zugringes, das Spannen der Spannglieder, das Aufhängen der Schalung für die Hängeschale und das Betonieren der Hängeschale abschnittsweise erfolgt. 12.

   Verfahren nach Patentanspruch 1I und Unter ansprüchen 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Zugring beim abschnittweisen Betonieren Fugen offen gelassen werden, welche nach dem abschnitt weisen Betonieren der Hängeschalen geschlossen werden. 13. Verfahren nach Patentanspruch II und Unter anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für das Betonieren der Hängeschale mehrmals verwendbare Schalungsbretter verwendet werden, welche an den Spanngliedern der Hängeschale aufgehängt werden. 14. Verfahren nach Patentanspruch 1I und Unter anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Scha lung für die Hängeschale Platten verwendet werden, die am Beton fest haften bleiben.