CS244701B1

CS244701B1 - Full-wall composite steel-concrete bearing structure of towers, chimneys, tanks, pipelines

Info

Publication number: CS244701B1
Application number: CS823955A
Authority: CS
Inventors: Juraj Kozak; Stanislav Melicharek; Anton Bezak
Original assignee: Juraj Kozak; Stanislav Melicharek; Anton Bezak
Priority date: 1982-05-28
Filing date: 1982-05-28
Publication date: 1986-08-14
Also published as: CS395582A1

Abstract

Plnostěnná spřažená ocelobetonová nosná konstrukce věží, komínů, nádrží, potrubí apod., sestává z vnější ocelové skořepiny, která je vnější obálkou konstrukce,a z vnitřní vrstvy betonu, přibetonované k vnitřnímu líci obálky a spřažené s ocelovou obálkou soustavou spřahovacích zarážek. Spřahovacími zarážkami jsou zejména prstence s otvory, vnějším okrajem připojené k obálce, k jejichž Vnitřnímu okraji je připojena betonářská výztuž.The solid-walled composite steel-concrete supporting structure of towers, chimneys, tanks, pipelines, etc., consists of an outer steel shell, which is the outer envelope of the structure, and an inner layer of concrete, concreted to the inner face of the envelope and coupled to the steel envelope by a system of coupling stops. The coupling stops are mainly rings with holes, the outer edge connected to the envelope, to whose inner edge concrete reinforcement is connected.

Description

nádrží, potrubítanks, pipes

Plnostěnná spřažená ocelobetonová nosná konstrukce věží, komínů, nádrží, potrubí apod., sestává z vnější ocelové skořepiny, která je vnější obálkou konstrukce,a z vnitřní vrstvy betonu, přibetonované k vnitřnímu líci obálky a spřažené s ocelovou obálkou soustavou spřahovacích zarážek. Spřahovacími zarážkami jsou zejména prstence s otvory, vnějším okrajem připojené k obálce, k jejichž Vnitřnímu okraji je připojena betonářská výztuž.The solid-walled composite steel-concrete load-bearing structure of towers, chimneys, tanks, piping, etc., consists of an outer steel shell, which is the outer envelope of the structure, and an inner concrete layer concreted to the inner face of the envelope and coupled to the steel envelope by a system of couplers. The coupling stops are in particular rings with openings, an outer edge attached to an envelope, to whose inner edge a reinforcing reinforcement is attached.

obr. 2Fig. 2

Vynález se týká plnostěnné spřažené ocelobetonové nosné konstrukce válcového tvaru s vnitřní podélnou dutinou, zejména nosné konstrukce komínů, věží a podobně, na kterou jsou kladeny zvýšené požadavky z hlediska hermetičnosti a kvality povrchu a u které je požadován zvýšený a zvláštní architektonický účin ve tvaru, povrchu nebo barvě, popřípadě která je opatřena určitými abnormalitami jako jsou otvory, proměnnost průřezu, uložení plošin a různých zařízení nebo do které jsou vnášena zvláštní zatížení a podobně.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a solid-walled composite steel-cylindrical support structure with an internal longitudinal cavity, in particular chimney-bearing structures, towers and the like which are subject to increased hermetic and surface quality requirements and for which paint, optionally provided with certain abnormalities such as openings, variability in cross-section, placement of platforms and various devices, or in which special loads are introduced and the like.

Tyto konstrukce se dosud hotovily z oceli nebo ze železového betonu. Ocelové konstrukce mají vysokou spotřebu oceli, nízkou odolnost proti požáru, složitější dynamické chováníz titulu nižší tuhosti a útlumu, nákladnější údržbu a vyšší investiční náklady, železobetonové konstrukce vyžadují-zvláštní technologie a v monolitickém provedení složité a nákladné bednění, popřípadě zvláštní tvary a velkou rozmanitost předvyrobených dílců při montovaném provedení, u kterého představuje další komplikaci zmonolitňování konstrukce.These structures have so far been made of steel or reinforced concrete. Steel structures have high steel consumption, low fire resistance, more complicated dynamic behavior due to lower stiffness and damping, more expensive maintenance and higher investment costs, reinforced concrete structures require special technologies and in monolithic design complex and expensive formwork, eventually special shapes and large variety of pre-fabricated In the case of prefabricated construction, the construction of monolithing is a further complication.

Jsou známy také svislé sloupy s ocelovou obálkou, vyplněnou betonem, která je spřažena s výplňovým betonem kotevními prvky, přivařenými k vnitřní ploše obálky. V tomto případě se jedná o tlustostěnnou obálku, vyplněnou v celém průřezu betonem, která má sloužit jako podpěra, namáhaná velkým tlakem.Also known are vertical columns with a steel envelope filled with concrete, which is coupled to the filling concrete with anchoring elements welded to the inner surface of the envelope. In this case, it is a thick-walled envelope filled with concrete in its entire cross-section to serve as a support stressed by high pressure.

Nedostatky těchto známých věžových konstrukcí jsou odstraněny plnostěnnou spřaženou ocelobetonovou nosnou konstrukcí podle vynálezu, opatřenou vnitřní podélnou dutinou, jejíž podstata spočívá v tom, že konstrukce sestává z vnější obvodové ocelové skořepiny, opatřené na své vnitřní straně připojenými spřahovaclmi zarážkami, a z vrstvy betonu, spřažené s obvodou ocelovou skořepinou, vyztuženou betonářskou výztuží.The drawbacks of these known tower structures are overcome by the solid-walled composite steel-concrete load-bearing structure according to the invention, provided with an internal longitudinal cavity, characterized in that the structure consists of an outer circumferential steel shell provided with interlocking stops attached to it. perimeter steel shell reinforced with concrete reinforcement.

V konkrétním výhodném provedení vynálezu jsou spřahovací zarážky tvořeny příčnými a popřípadě i podélnými výztuhami ve tvaru nosníku, kolmého na plnostěnnou ocelovou skořepinu, připojeného jedním svým okrajem k ocelové skořepině a druhým okrajem umístěného v oblasti hlavní betonářské výztuže u vnitřního povrchu konstrukce kolem střední dutiny. Spřahovací výztuhy mají v konkrétním provedení tvar přlhradového nosníku, Vierendelova nosníku nebo plnostěnného nosníku s otvory pro ukládání betonové směsi.In a particular preferred embodiment of the invention, the coupling stops are formed by transverse and possibly longitudinal reinforcements in the form of a beam perpendicular to the solid steel shell connected with one edge to the steel shell and the other edge located in the area of the main reinforcement. In a particular embodiment, the coupling struts are in the form of a lattice beam, a Vierendel beam, or a solid-walled beam with holes for receiving the concrete mixture.

. Výhodou nosné konstrukce podle vynálezu, vhodné pro zřizování věží, komínů, nádrži, potrubí á podobných staveb je skutečnost, že i při umožnění velké tvarové a dispoziční rozmanitosti zůstává konstrukce hermetická a velmi tuhá, má dobré statické i dynamické chováni, je realizovatelná s vysokým stupněm zprůmyslnění montážních, betonářských a kompletačních prací. Ocelová obalová skořepina se jednoduchými spřahovaclmi opatřeními stává vnější výztuží betonové konstrukce a je z v nitřní strany dokonale chráněna proti korozi vrstvou betonu. Spřaženou konstrukcíse zvyšuje požární odolnost objektu, zjednodušuje se údržba a prodlužuje životnost.. The advantage of the supporting structure according to the invention, suitable for the installation of towers, chimneys, tanks, pipelines and similar constructions, is that the construction remains hermetic and very rigid, has good static and dynamic behavior, and is feasible with a high degree industrialization of assembly, concreting and assembling works. The steel shell with simple coupling measures becomes the external reinforcement of the concrete structure and is perfectly protected from the inside by a layer of concrete. The composite construction increases the fire resistance of the building, simplifies maintenance and extends service life.

Příklady provedení spřažené konstrukce podle vynálezu, vytvořené ve formě věže s plošinami, jsou zobrazeny na výkresech, kde obr. 1 znázorňuje boční pohled na věž s plošinami, obr. 2 znázorňuje příčný řez dříkem věže, na obr. 3 je částečný svislý řez pláštěm věže, vyztuženým příčnými výztuhami příhradového charakteru, na obr. 4 je vodorovný řez částí pláště z obr. 3, na obr. 5 je svislý řez částí jiného vytvoření obvodového pláště věže, zobrazeného v částečném vodorovném řezu na obr. 6, obr. 7 znázorňuje třetí příklad vytvoření pláště věže v částečném svislém řezu a na obr. 8 je vodorovný řez příkladem z obr. 7.1 shows a side view of the platform tower, FIG. 2 shows a cross section of the shaft of the tower, FIG. 3 shows a partial vertical section of the tower shell. Fig. 4 is a horizontal cross-sectional view of part of the shell of Fig. 3; Fig. 5 is a vertical cross-sectional view of another embodiment of the tower envelope shown in partial horizontal section of Fig. 6; Fig. 7 is a third cross-sectional view; an example of forming a tower shell in a partial vertical section and FIG. 8 is a horizontal section of the example of FIG. 7.

PlnoBtěnná ocelobetonová spřažená nosná konstrukce věže je podle vynálezu tvořena vnější plnostěnnou ocelovou skořepinou, která je vnější ocelovou obálkou 1_, k níž jsou z vnitřní strany přivařeny spřahovací zarážky 2 prstencového tvaru, rozmístěné po výšce věže v odstupech od sebe, k jejichž vnitřnímu okraji je připojena soustava betonářské výztuže 2· ^K vnitřnímu líci ocelové obálky .1 je přibetonována vrstva betonu 4, ve které jsou zality jak spřahovací zarážky 2, tak také betonářská výztuž 2· Prstencové spřahovací zarážky 2 tvoří současně smykové zarážky a jejich konstrukční vytvoření má umožnit bezproblémové ukládání betonové směsi.According to the invention, the solid-walled steel-concrete composite structure of the tower is formed by an outer solid steel shell, which is an outer steel envelope 7, to which inner ring-shaped coupling stops 2 are welded from the inside. concrete reinforcement system 2 · ^A concrete layer 4 is cast ^{to the} inner face of the steel envelope .1, in which both the coupling stops 2 and the concrete reinforcement 2 are cast. · The annular coupling stops 2 form shear stops at the same time. mixtures.

Proto jsou v příkladech vytvoření představovány zejména příhradovou konstrukcí (obr. 3, 4), sestávající ze dvou soustředných prstenců úhelníkového průřezu, ležících ve vodorovné rovině, které jsou vzájemně spojeny lomenicově tvarovaným ocelovým prutem, mezi jehož diagonálními úseky je dostatek prostoru pro vhazováni betonové směsi. V jiném příkladu provedení mohou být dvojice soustředných prstenců navzájem spojeny radiálními destičkami do rámové konstrukce (obr. 5, 6), popřípadě může být spřahovací zarážka 2 vytvořena ve formě prstence s okrajovými přehyby, opatřeného otvory (obr. 7, 8).Therefore, in the exemplary embodiments, they are mainly represented by a truss structure (Figs. 3, 4), consisting of two concentric rings of angular cross-section, lying in a horizontal plane, connected to each other by a framed shaped steel rod. . In another embodiment, the pairs of concentric rings may be joined together by radial plates to the frame structure (Figs. 5, 6), or the coupling stop 2 may be formed in the form of a ring with edge folds provided with holes (Figs. 7, 8).

Stejný konstrukční charakter mohou mít i vodorovné plošiny, kterými je věž v různých výškových úrovních opatřena a které slouží pro uložení technologických zařízení, zřízení restauračních prostorů a podobně, to znamená mohou sestávat 2 ocelové vnější obálky a vnitřní betonové výplně, vyztužené výztuží a spřažené s ocelovou obálkou spřahovacími prvky.The same constructional features may be provided by the horizontal platforms provided with the tower at various height levels, which serve for the storage of technological equipment, the establishment of restaurant spaces and the like, that is to say 2 steel outer envelopes and inner concrete fillings reinforced with steel reinforcement. envelope fasteners.

PŘEDMĚT VYNALEZUOBJECT OF THE INVENTION

Claims

A solid-steel composite steel-concrete supporting structure of towers, chimneys, tanks, pipes and the like, having a longitudinal internal cavity, characterized in that it consists of an outer steel shell, in particular a circular cross-section, which is an outer steel envelope (1) layers of concrete (4), in particular of annular cross section, concreted to the inner face of the outer steel envelope (1) and coupled to the outer steel envelope (1) by a set of coupling stops (2) attached to the inner face of the outer steel envelope (1).

2. The composite steel-concrete composite structure according to claim 1, characterized in that the concrete layer (4) is reinforced by a concrete reinforcement (3) connected to the coupling stops (2).

3. The composite steel-concrete composite structure according to claims 1 and 2, characterized in that the coupling stops (2) are transverse beams, in particular in the form of rings, which are connected with one edge to the inner face of the steel envelope (1). are located in the area of the main reinforcement (3), with openings in their part between the two edges.

4. The composite steel-concrete composite structure according to claim 3, characterized in that the coupling stops (2) are in the form of lattice rings consisting of two annular strips connected to each other by connecting rods.

5. The composite steel-concrete composite structure according to claim 3, characterized in that the coupling stops (2) are frame rings consisting of two annular strips connected to each other by a set of radial plates.

6. The composite steel-concrete composite structure according to claim 3, characterized in that the coupling stops (2) are solid rings with a set of holes.

2 drawings