DE1559445B - Arched roof construction with a framework shell supporting a roof skin - Google Patents
Arched roof construction with a framework shell supporting a roof skinInfo
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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.rods arranged with a greater, for example double spacing compared to the known roof structure which, however, also includes the choice of a supporting rod profile of correspondingly increased strength entails, so that the roof load can also be safely absorbed. This results in a considerable Saving on structural steel, which is only partly due to the arrangement of the additional stiffening rods is consumed, which in connection with the roof membrane ensure that despite the enlarged Distance between adjacent support rods the necessary security against buckling of the Support rods is adhered to. Since the roof load is absorbed by the load-bearing bars, it is sufficient for the stiffening bars to which, like the roof skin, reduce the buckling length of the bearing rod sections, a lightweight design. It has been shown that in this way, depending on the size of the roof structure, the roof load to be supported and the profiles used, material savings in the range between approx 8 and 38% compared to the known version f can be achieved.
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. In an expedient embodiment, the stiffening nodes are each approximately in the middle between adjacent nodes of the bearing bars. This results in the event that between adjacent A stiffening rod is arranged in each case, the most favorable influencing of the support rods Degree of slenderness of the bearing bars or bearing bar sections.
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.It is also advantageous if the outer stiffening nodes between the stiffening rods and the roof cladding with the outer stiffening nodes between the outer supporting rods and the roof cladding cursing. In this case, the stiffening bars themselves are also optimally like the outer ones Support rods between the inner support rods supported against lateral deflection.
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. In an expedient further development, the support rods extend along great circles of the spherical ones Framework shell. In this case, the support rods have the same curvature, and there is one essentially uniform loading of all bearing bars.
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.A design has proven itself in which the inner and outer support rods are made of strong support profiles, in particular double T-beams are made, while the stiffening bars are made of light angle iron are formed. These profiles are useful for the production of the roof structure and leave connect well with each other as well as with the roof membrane, whereby the use of the light Angle iron for the stiffening bars helps to make great savings on structural steel.
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.Furthermore, an embodiment has proven to be advantageous in which the roof skin is composed of metal sheets is arranged with their longitudinal edges parallel to the central support rod of the inner group are.
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.Finally, it is also used for attaching the roof cladding and forming the outer stiffening nodes advantageous if the outer bearing bars and the stiffening bars have outer surfaces, which lie in the same spherical surface.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, und zwar zeigtThe invention is illustrated below with reference to schematic drawings of an exemplary embodiment explained in more detail, namely shows
F i g. 1 in Seitenansicht den oberen Teil eines senkrecht angeordneten zylindrischen Lagerbehälters mit der Dachkonstruktion,F i g. 1 with a side view of the upper part of a vertically arranged cylindrical storage container the roof structure,
F i g. 2 die Dachkonstruktion nach F i g. 1 im Grundriß,F i g. 2 the roof structure according to FIG. 1 in plan,
F i g. 3 die Dachkonstruktion in einem senkrechten Schnitt,F i g. 3 the roof construction in a vertical section,
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.F i g. 4 shows an enlarged perspective view of a detail from the roof structure and
F i g. 5 shows a section along line 5-5 in FIG. 4th
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.ίο According to F i g. 1, the storage container 10 comprises a vertically arranged cylindrical container wall 11 which is covered by a roof structure 12. This roof structure 12 comprises a flock 16 of extending substantially parallel to one another inner support rods 14 and a flock 17 of themselves likewise essentially parallel to one another extending outer support rods 15, wherein the support rod sections are substantially at right angles cross and are firmly connected to each other at the crossing points.
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. As shown in FIG. 2 can be seen, 15 extending in the middle between adjacent outer support rods Stiffening rods 31 are provided which, at the intersection points with the inner support rods 14 are welded to form internal stiffening nodes. Furthermore, the one from rods 14, 15 and 31 formed framework shell covered by a roof skin 32, which consists of individual metal sheets 60 is composed, the longitudinal edges of which are parallel to the central one, curved in a vertical plane Support rod 61 of the inner coulter 16 extend. The roof skin 32 is each in the middle between adjacent inner support rods 14 with both the outer support rods 15 and the stiffening rods 31 welded to form external stiffening nodes.
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 einFrom Fig. 3 to 5, in which the inner bearing rod group with 40 and its individual bearing rods with 41 and the outer support rods are denoted by 40 'and the associated support rods with 41' and the stiffening rods with 44, it can be seen that the inner support rods 14,41 and the outer support rods 15,41 'consist of double T-beams, while the stiffening rods 31, 44 consist of light angle iron. In Fig. 4 are circular arc-shaped Curved bars are shown as straight bars for the sake of simplicity. The crossing support rods 41, 41 'are welded to one another to form nodes 43. The stiffening bars 44 are Supported by rectangular plates on the inner support rods 41 and with the formation of inner stiffening nodes 46 in the middle between adjacent nodes 43 with the inner support rods 41 welded. The stiffening rods 44 have a vertical angle in the form of angle irons Leg 48 and a horizontal leg 51, the outer surface 52 of which with the outer surfaces 53 of the outer support rods 41 'lie in the same spherical surface. The is based on these outer surfaces Roof skin 32 in the form of metal sheets 60. The roof skin, as shown in FIG. 4 can be seen in the Center between adjacent inner support rods 41 with the outer surfaces 52 and 53 of the stiffening rods 44 or the outer support rods 41 'under BiI- Extension of outer stiffening nodes 65 welded. In this way, both the inner support rods 41 as well as the outer support rods 41 'in the middle between adjacent nodes 43 against one another
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.lateral buckling supported. The stiffening rods 44 are also held in their position in the middle between adjacent inner stiffening nodes 46 via the stiffening nodes 65 with the roof skin. The metal sheets 60, which are shown in FIG. 4 overlap somewhat, are welded together along their edges 66 , so that a closed roof skin 32 is formed.
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.The advantages of the above-described roof structure compared to the previously known design emerge from the following example, in which the container has a diameter of about 36.5 m and the roof skin consists of sheet metal of about 4.8 mm. For the known design, in which the framework shell consists exclusively of double-T-beams crossing at right angles, these must be arranged next to one another with a small distance of about 1.68 m, with a profile calculated on the support of the roof load, whereby this results in a total length of the required double-T girders of around 1450 m, which corresponds to a structural steel weight of around 18,300 kg. This results in a slenderness ratio l / r which, at 77, is well below the maximum permissible value of 120.
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 zunächstAccording to the embodiment described above, double T-beams are now used as support rods used, which are arranged at twice the distance of about 3.35 m next to each other and accordingly have a reinforced profile compared to that used in the known design Profile has double the load-bearing capacity or strength in the vertical direction. Then just be requires about 730 linear meters of this carrier, which corresponds to a total weight of about 10 700 kg. Because of the increased distance between adjacent nodes 43 would be here initially
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.ίο the slenderness ratio with about 161 over that permissible degree of slenderness. Now, however, are still in the middle between the outer supporting rods 41 'each have a stiffening rod 44 arranged, which requires a total length of the angle profile of 370 m and makes up an additional structural steel weight of around 2700 kg. Due to the arrangement of the stiffening bars 44 and the above-described welding of the framework shell to the roof skin 32 in the At nodes 65, the slenderness is set to a value of 80 and thus to a permissible value reduced, which corresponds essentially to the conditions in the known design. For the invention Training thus results in a total weight of required structural steel of about 13 400 kg, which compared to the known version with a total weight of about 18 300 kg Saving of almost 5000 kg of structural steel or about 27% results.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings
Claims (7)
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-an inner group of curved support rods 5 Such a roof structure with right-angled and one above this extending outer lig crossing support rods is from the German group of curved support rods, patent 546 731 is already known. There is the roof structure that crosses the supporting rods of the inner array right-angled to cover a building and is provided with a rectangular plan with these on the crosses, and the tongues are firmly connected, thereby indicating that the in Spherical surface in a cylinder surface,
surface extending support rods of both groups In a roof construction of the aforementioned type (16, 17; 40, 40 ') in such a large ab- must the support rods are dimensioned so that they are arranged to each other that the roof load with the required security negligent degree of slenderness of the bearing rod sections 15 is taken. In addition, it must be taken into account that between adjacent nodes (43) the supporting rods of appropriate dimensioning are stepped so that a group of curved stiffening rods (31, 44) of less transverse order are arranged next to one another at a not too great distance, thus also A sufficient cut is provided, which is parallel to the safety against buckling of the rods, there are outer supporting rods (15, 41 ') between these 20, i.e. the permissible degree of slenderness that is achieved by the stretch and with the inner supporting rods (14, 41) The support bar profile and the distance between adjacent intersection points or intersection points (46) with the formation of inner stiffening nodes are connected, and that the outer bearing is not exceeded. Taking into account bars and stiffening bars in the area between these requirements leads to the known adjacent inner bearing bars under the roof construction that the formation of outer reinforcing nodes (65) are connected to bearing bars of both groups with a comparatively rough roof skin (32). be arranged next to each other according to the distance.
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