DE1559445B - Gewölbte Dachkonstruktion mit einer eine Dachhaut tragenden Stabwerk schale - Google Patents

Description

stäbe mit im Vergleich zur bekannten Dachkonstruktion größerem, beispielsweise doppeltem Abstand angeordnet werden, was allerdings auch die Wahl eines Tragstabprofils von entsprechend erhöhter Festigkeit nach sich zieht, damit die Dachlast ebenso sicher aufgenommen werden kann. Dabei ergibt sich eine erhebliche Einsparung an Baustahl, die nur zu einem Teil durch die Anordnung der zusätzlichen Versteifungsstäbe aufgezehrt wird, die in Verbindung mit der Dachhaut dafür sorgen, daß trotz des vergrößerten Abstandes zwischen benachbarten Tragstäben die erforderliche Sicherheit gegen ein Ausknicken der Tragstäbe eingehalten wird. Da die Dachlast von den Tragstäben aufgenommen wird, reicht für die Versteifungsstäbe, welche ebenso wie die Dachhaut die Knicklänge der Tragstababschnitte verringern, eine leichte Ausführung aus. Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise je nach Größe der Dachkonstruktion, der abzustützenden Dachlast und den verwendeten Profilen Materialeinsparungen im Bereich zwischen etwa 8 und 38 °/o gegenüber der bekannten Ausführung f erzielt werden können.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform liegen die Versteifungsknoten jeweils etwa in der Mitte zwischen benachbarten Knotenpunkten der Tragstäbe. Dadurch ergibt sich für den Fall, daß zwischen benachbarten Tragstäben jeweils ein Versteifungsstab angeordnet wird, die günstigste Beeinflussung des Schlankheitsgrades der Tragstäbe bzw. Tragstababschnitte.

Es ist ferner von Vorteil, wenn die äußeren Versteifungsknoten zwischen den Versteifungsstäben und der Dachhaut mit den äußeren Versteifungsknoten zwischen den äußeren Tragstäben und der Dachhaut fluchten. In diesem Falle werden auch die Versteifungsstäbe selbst in optimaler Weise wie die äußeren Tragstäbe zwischen den inneren Tragstäben gegen seitliches Auslenken abgestützt.

Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung erstrecken sich die Tragstäbe längs Großkreisen der kugelförmigen Stabwerkschale. In diesem Falle weisen die Tragstäbe gleiche Krümmung auf, und es ergibt sich eine im wesentlichen gleichmäßige Belastung aller Tragstäbe.

Es hat sich eine Ausführung bewährt, bei der die inneren und äußeren Tragstäbe aus kräftigen Tragprofilen, insbesondere Doppel-T-Trägern bestehen, während die Versteifungsstäbe von leichten Winkeleisen gebildet sind. Diese Profile sind für die Herstellung der Dachkonstruktion zweckmäßig und lassen sich gut miteinander sowie mit der Dachhaut verbinden, wobei auch die Verwendung der leichten Winkeleisen für die Versteifungsstäbe dazu beiträgt, große Einsparungen an Baustahl zu erzielen.

Ferner hat sich eine Ausführung als vorteilhaft erwiesen, bei der die Dachhaut aus Blechtafeln zusammengesetzt ist, die mit ihren Längskanten parallel zum mittleren Tragstab der inneren Schar angeordnet sind.

Schließlich ist es auch für die Anbringung der Dachhaut und die Ausbildung der äußeren Versteifungsknoten von Vorteil, wenn die äußeren Tragstäbe und die Versteifungsstäbe Außenflächen aufweisen, die in derselben Kugelfläche liegen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 in Seitenansicht den oberen Teil eines senkrecht angeordneten zylindrischen Lagerbehälters mit der Dachkonstruktion,

F i g. 2 die Dachkonstruktion nach F i g. 1 im Grundriß,

F i g. 3 die Dachkonstruktion in einem senkrechten Schnitt,

F i g. 4 in vergrößerter perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt aus der Dachkonstruktion und
F i g. 5 einen Schnitt längs Linie 5-5 in F i g. 4.

ίο Nach F i g. 1 umfaßt der Lagerbehälter 10 eine senkrecht angeordnete zylindrische Behälterwand 11, die durch eine Dachkonstruktion 12 abgedeckt ist. Diese Dachkonstruktion 12 umfaßt eine Schar 16 von sich im wesentlichen parallel zueinander erstreckenden inneren Tragstäben 14 und eine Schar 17 von sich gleichfalls im wesentlichen parallel zueinander erstreckenden äußeren Tragstäben 15, wobei sich die Tragstabscharen im wesentlichen rechtwinklig kreuzen und an den Kreuzungspunkten fest miteinander verbunden sind.

Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, sind in der Mitte zwischen benachbarten äußeren Tragstäben 15 verlaufende Versteifungsstäbe 31 vorgesehen, die an den Kreuzungspunkten mit den inneren Tragstäben 14 unter Bildung von inneren Versteifungsknoten verschweißt sind. Ferner ist die aus den Stäben 14,15 und 31 gebildete Stabwerkschale durch eine Dachhaut 32 abgedeckt, die aus einzelnen Blechtafeln 60 zusammengesetzt ist, deren Längskanten sich parallel zum mittleren, in einer senkrechten Ebene gekrümmten Tragstab 61 der inneren Schar 16 erstrecken. Die Dachhaut 32 ist jeweils in der Mitte zwischen benachbarten inneren Tragstäben 14 sowohl mit den äußeren Tragstäben 15 wie mit den Versteifungsstäben 31 unter Bildung von äußeren Versteifungsknoten verschweißt.

Aus F i g. 3 bis 5, in denen die innere Tragstabschar mit 40 und ihre einzelnen Tragstäbe mit 41 sowie die äußere Tragstabschar mit 40' und die zugehörigen Tragstäbe mit 41' sowie die Versteifungsstäbe mit 44 bezeichnet sind, ist zu ersehen, daß die inneren Tragstäbe 14,41 sowie die äußeren Tragstäbe 15,41' aus Doppel-T-Trägern bestehen, während die Versteifungsstäbe 31, 44 aus leichten Winkeleisen bestehen. In F i g. 4 sind die kreisbogenförmig gekrümmten Stäbe der Einfachheit halber als gerade Stäbe dargestellt. Die sich kreuzenden Tragstäbe 41, 41' sind unter Bildung von Knotenpunkten 43 miteinander verschweißt. Die Versteifungsstäbe 44 sind über rechteckige Platten auf den inneren Tragstäben 41 abgestützt und unter Bildung von inneren Versteifungsknoten 46 in der Mitte zwischen benachbarten Knotenpunkten 43 mit den inneren Tragstäben 41 verschweißt. Dabei weisen die Versteifungsstäbe 44 in Form von Winkeleisen einen senkrechten Schenkel 48 sowie einen waagerechten Schenkel 51 auf, dessen Außenfläche 52 mit den Außenflächen 53 der äußeren Tragstäbe 41' in derselben Kugelfläche liegen. An diesen Außenflächen stützt sich die Dachhaut 32 in Form der Blechtafeln 60 ab. Dabei ist die Dachhaut, wie aus F i g. 4 zu ersehen, in der Mitte zwischen benachbarten inneren Tragstäben 41 mit den Außenflächen 52 und 53 der Versteifungsstäbe 44 bzw. der äußeren Tragstäbe 41' unter BiI- dung von äußeren Versteifungsknoten 65 verschweißt. Auf diese Weise sind sowohl die inneren Tragstäbe 41 wie auch die äußeren Tragstäbe 41' in der Mitte zwischen benachbarten Knotenpunkten 43 gegen ein

seitliches Ausknicken abgestützt. Auch die Versteifungsstäbe 44 sind in der Mitte zwischen benachbarten inneren Versteifungsknoten 46 über die Versteifungsknoten 65 mit der Dachhaut in ihrer Lage gehalten. Die Blechtafeln 60, die sich gemäß F i g. 4 etwas überlappen, sind längs ihrer Kanten 66 miteinander verschweißt, so daß eine geschlossene Dachhaut 32 gebildet ist.

Die Vorteile der vorbeschriebenen Dachkonstruktion im Vergleich zu der bisher bekannten Ausführung ergeben sich aus dem nachfolgenden Beispiel, bei dem der Behälter einen Durchmesser von etwa 36,5 m aufweist und die Dachhaut aus Blech von etwa 4,8 mm besteht. Für die bekannte Ausführung, bei der die Stabwerkschale ausschließlich aus sich rechtwinklig kreuzenden Doppel-T-Trägern besteht, müssen diese mit einem geringen Abstand von etwa 1,68 m nebeneinander angeordnet sein, und zwar bei einem auf die Abstützung der Dachlast berechneten Profil, wobei sich eine Gesamtlänge der benötigten Doppel-T-Träger von etwa 1450 m ergibt, was einem Baustahlgewicht von etwa 18 300 kg entspricht. Hierbei ergibt sich ein Schlankheitsgrad l/r, der mit 77 ausreichend unter dem maximal zulässigen Wert von 120 liegt.

Entsprechend dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel werden nun als Tragstäbe Doppel-T-Träger verwendet, die im doppelten Abstand von etwa 3,35 m nebeneinander angeordnet sind und dementsprechend ein verstärktes Profil aufweisen, das gegenüber dem bei der bekannten Ausführung verwendeten Profil eine doppelte Tragfähigkeit bzw. -festigkeit in senkrechter Richtung aufweist. Dann werden nur etwa 730 laufende Meter dieses Trägers benötigt, was einem Gesamtgewicht von etwa 10 700 kg entspricht. Wegen des vergrößerten Abstandes zwischen benachbarten Knotenpunkten 43 würde hier zunächst

ίο das Schlankheitsverhältnis mit etwa 161 über dem zulässigen Schlankheitsgrad liegen. Nun werden aber noch in der Mitte zwischen den äußeren Tragstäben 41' jeweils ein Versteifungsstab 44 angeordnet, was eine Gesamtlänge des Winkelprofils von 370 m erfordert und ein zusätzliches Baustahlgewicht von etwa 2700 kg ausmacht. Durch die Anordnung der Versteifungsstäbe 44 und die vorbeschriebene Verschweißung der Stabwerkschale mit der Dachhaut 32 in den Knotenpunkten 65 wird der Schlankheitsgrad auf den Wert von 80 und damit auf einen zulässigen Wert reduziert, der im wesentlichen den Verhältnissen bei der bekannten Ausführung entspricht. Für die erfindungsgemäße Ausbildung ergibt sich somit ein Gesamtgewicht an erforderlichem Baustahl von etwa 13 400 kg, was gegenüber der bekannten Ausführung mit einem Gesamtgewicht von etwa 18 300 kg eine Einsparung von nahezu 5000 kg Baustahl oder etwa 27 °/o ergibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2 Patentansprüche· laufenden äußeren Schar von gekrümmten Tragstäben besteht, welche die Tragstäbe der inneren Schar recht-

1. Gewölbte Dachkonstruktion mit einer eine winklig kreuzen und mit diesen an den Kreuzungs-Dachhaut tragenden Stabwerkschale, die aus punkten fest verbunden sind.

einer inneren Schar von gekrümmten Tragstäben 5 Eine solche Dachkonstruktion mit sich rechtwink- und einer oberhalb dieser verlaufenden äußeren lig kreuzenden Tragstabscharen ist aus der deutschen Schar von gekrümmten Tragstäben besteht, Patentschrift 546 731 bereits bekannt. Dort ist die welche die Tragstäbe der inneren Schar recht- Dachkonstruktion zum Abdecken eines Gebäudes mit winklig kreuzen und mit diesen an den Kreu- einem rechteckigen Grundriß vorgesehen, und die zungspunkten fest verbunden sind, dadurch io Tragstäbe der beiden Scharen verlaufen dementspregekennzeichnet, daß die in Kugelober- chend in einer Zylinderoberfläche,
flächen verlaufenden Tragstäbe beider Scharen Bei einer Dachkonstruktion der vorgenannten Art (16,17; 40, 40') in einem derartig großen Ab- müssen die Tragstäbe so dimensioniert werden, daß stand zueinander angeordnet sind, daß der zu- die Dachlast mit der erforderlichen Sicherheit auflässige Schlankheitsgrad der Tragstababschnitte 15 genommen wird. Außerdem ist zu berücksichtigen, zwischen benachbarten Knotenpunkten (43) über- daß die Tragstäbe entsprechender Dimensionierung schritten ist, daß eine Schar von gekrümmten in einem nicht zu großen Abstand nebeneinander an-Versteifungsstäben (31, 44) von geringerem Quer- geordnet werden, damit auch eine ausreichende schnitt vorgesehen ist, die sich parallel zu den Sicherheit gegen ein Ausknicken der Stäbe vorhanden äußeren Tragstäben (15, 41') zwischen diesen er- 20 ist, also der zulässige Schlankheitsgrad, der von dem strecken und mit den inneren Tragstäben (14, 41) Tragstabprofil und dem Abstand zwischen benachunter Bildung von inneren Versteifungsknoten barten Kreuzungspunkten bzw. Knotenpunkten ab-(46) verbunden sind, und daß die äußeren Trag- hängig ist, nicht überschritten wird. Die Berücksichtistäbe und die Versteifungsstäbe im Bereich zwi- gung dieser Erfordernisse führt bei der bekannten sehen benachbarten inneren Tragstäben unter 25 Ausbildung der Dachkonstruktion dazu, daß die Bildung von äußeren Versteifungsknoten (65) mit Tragstäbe beider Scharen mit vergleichsweise gerinder Dachhaut (32) verbunden sind. gem Abstand nebeneinander angeordnet werden .müs-

2. Dachkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch sen und daß dementsprechend große Baustahlmengen gekennzeichnet, daß die Versteifungsknoten (46, für die bekannte Dachkonstruktion erforderlich sind, 65) jeweils etwa in der Mitte zwischen benach- 30 wobei sich auch ein entsprechend großer Herstelbarten Knotenpunkten (43) der Tragstäbe (14,15; lungsaufwand bzw. Montageaufwand ergibt.

41, 41') liegen. Aus der schweizerischen Patentschrift 142 677 ist

3. Dachkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, bereits eine andere Dachkonstruktion mit sich kreudadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Ver- zenden Scharen von Tragstäben bekannt, bei der die steifungsknoten (65) zwischen den Versteifungs- 35 Tragstäbe unter anderem in Kugeloberflächen verstäben (31, 44) und der Dachhaut (32) mit den laufen. Die Tragstäbe kreuzen sich hier jedoch nicht äußeren Versteifungsknoten (65) zwischen den rechtwinklig, und im übrigen sind keine Maßnahmen äußeren Tragstäben (15, 41') und der Dachhaut vorgesehen, die zu einer Herabsetzung der erforderfluchten, liehen Baustahlmenge führen könnten.

4. Dachkonstruktion nach einem der An- 40 Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bekannte Dachkonstruktion der eingangs genannsich die Tragstäbe (14,15; 41, 41') längs Groß- ten Art so zu verbessern, daß unter Beibehaltung kreisen der kugelförmigen Stabwerkschale er- der Festigkeit bzw. bisherigen Belastbarkeit ins Gestrecken, wicht fallende Einsparungen an Baustahl wie auch

5. Dachkonstruktion nach einem der An- 45 an Montagezeit erzielt werden.

Sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erinneren und äußeren Tragstäbe (14,15; 41, 41') findung darin, daß ausgehend von der eingangs geaus kräftigen Tragprofilen, insbesondere Doppel- nannten Dachkonstruktion die in Kugeloberflächen T-Trägern, bestehen, während die Versteifungs- verlaufenden Tragstäbe beider Scharen in einem derstäbe(31, 44) von leichten Winkeleisen gebildet 50 artig großen Abstand zueinander angeordnet sind, sind. daß der zulässige Schlankheitsgrad der Tragstab-

6. Dachkonstruktion nach einem der An- abschnitte zwischen benachbarten Knotenpunkten Sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die überschritten ist, daß eine Schar von gekrümmten Dachhaut (32) aus Blechtafeln (60) zusammen- Versteifungsstäben von geringem Querschnitt vorgesetzt ist, die mit ihren Längskanten parallel 55 gesehen ist, die sich parallel zu den äußeren Tragzum mittleren Tragstab (61) der inneren Schar stäben zwischen diesen erstrecken und mit den inne-(16, 40) angeordnet sind. ren Tragstäben unter Bildung von inneren Verstei-

7. Dachkonstruktion nach einem der An- fungsknoten verbunden sind, und daß die äußeren Sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstäbe und die Versteifungsstäbe im Bereich zwiäußeren Tragstäbe (15, 41') und die Ver- 60 sehen benachbarten inneren Tragstäben unter BiI-steifungsstäbe (31, 44) Außenflächen (53 bzw. dung von äußeren Versteifungsknoten mit der Dach-52) aufweisen, die in derselben Kugelfläche haut verbunden sind.

liegen. Bei dieser Ausbildung wird bewußt darauf ver

zichtet, die Tragstäbe der beiden Scharen so nahe

Die Erfindung betrifft eine gewölbte Dach- 65 nebeneinander anzuordnen, daß der zulässige konstruktion mit einer eine Dachhaut tragenden Schlankheitsgrad eingehalten und ein Ausknicken der Stabwerkschale, die aus einer inneren Schar von ge- Tragstäbe bereits durch ihre gegenseitige Abstützung krümmten Tragstäben und einer oberhalb dieser ver- verhindert ist. Dementsprechend können die Trag-