DE2742000C3

DE2742000C3 - Freistehender Schornstein

Info

Publication number: DE2742000C3
Application number: DE2742000A
Authority: DE
Inventors: Kenneth Roy Aylesford Kent Jackson (Ver. Koenigreich)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-06-16
Filing date: 1977-09-17
Publication date: 1981-02-19
Also published as: CA1069719A; AU513858B2; DE2742000B2; DE2742000A1; ZA783277B; AU3692178A

Description

Die Erfindung betrifft einen freistehenden Schorn stein mit einem äußeren Schaft, bestehend aus vorgefertigten, mit einer Ringbewehrung versehenen, ringförmigen Schaftelementen, und mit einem im Abstand davon angeordneten Futter aus ringförmigen vorgefertigten Futterelementen.

Vor mehr als 60 Jahren wurden zunächst Schornsteine gebaut, wie sie zum Beispiel aus der FR-PS 4 68 805 bekannt sind. Ein wicher Schornstein hat eine gemauerte Auskleidung, was bereits deshalb nachteilig ist, weil die Mörtelfugen einem starken Verschleiß unterliegen und die Ausmauerung nach relativ kurzer Zeit schadhaft wird. Die äußere Hülle besteht aus sich in Längsrichtung des Schornsteins erstreckenden, über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten Pfeilern, die im wesentlichen nur den Zweck erfüllen, die !wischen jeweils zwei Pfeilern angeordneten Paneele zu halten Die Pfeiler sind mittels Draht mit einer Stahlbewehrung verbunden, die in einer /wischen der äußeren Hülle und der Ausmauerung vorgesehenen Füllschicht vorgesehen ist. Die Füllschicht besteht aus Beton; sie ist aber zu schwach, um den alleinigen tragenden Konstruktionsbestandteil des Schornsteins bilden zu können, insbesondere bei einer größeren Höhe desselben. Während die Befestigung der die äußere Hülle bildenden Elemente insbesondere auch bei einer Durchbiegung oder einem Schwingen des Schornsteins nicht ausreichend belastbar ist, ergibt sich für diese Schornsteinkonstruktion ein Verlauf des Temperaturgradienten, der ebenfalls zu einer ganz erheblichen Beanspruchung insbesondere der äußeren Hülle führt

In späterer Zeit ging man dann zu einer anderen Schornsteinkonstruktion über, wie sie beispielsweise in der DD-PS 19 059 beschrieben ist Bei dieser Koiistruktion hat der Schornstein einen äußeren Schaft der cias

ίο tragende Konstruktionselement des Schornsteins darstellt und aus Stahlbeton besteht Zwischen diesem Schaft und dem inneren Futter ist eine Isolierschicht aus verhältnismäßig weichem Material angeordnet Der Schaft ist aus vorgefertigten ringförmigen Schaftele-

I^ menten zusammengesetzt, die jeweils für sich mit einer Längs- und einer Ringbewehrung versehen sind. Diese ist als schlaffe Bewehrung ausgeführt und dient der Aufnahme von Horizontalspannungen und zur Gewährleistung der Transpcrtfähigkeit. Die Schaftelement sind mit Hilfe von Spanngliedern zusammengehalten, die in den Schaftelementen vorgesehene Spannkanäle durchsetzen, so daß eine Vorspannung gegenüber dem Fundament erreicht wird. Nach Abschluß der Montage werden die Spannkanäle abschnittsweise ausgepreßt.

Während die Isolierschicht eine Bewehrung nicht enthält, ist das Futter aus ringförmigen, vorgefertigten Futterelementen zusammengesetzt und mit einer Bewehrung versehen, die als schlaffe Bewehrung ausgeführt ist.

so In einer solchen Konstruktion ist die Montage recht umständlich.

Bei einem weiteren, aus vorgefertigten Teilen hergestellten Schornstein, wie er zum Beispiel in der DD-PS 61 859 beschrieben ist. findet ebenfalls eine

J5 Konstruktion Anwendung, bei der der Schornsteinquerschnitt in einen äußeren Schaft, ein inneres Futter und einen zwischen diesen liegenden Ringraum unterteilt ist. Die den äußeren Schaft bildenden F'emente haben in den Ringraum hineinragende innere Längsrippen und

■"> im Bereich derselben verlaufende Stäbe als Längsbewehrung. Diese werden beim Montieren des Schornsteins zusammengeschweißt. Ferner enthalten die Schaftelemente auch eine Ringbewehrung.
Auch die voryfertigten Futterelemente haben

⁴¹J jeweils eine Längsbewehrung und eine Ringbewehrung. Die I-ängsbewehrung wird jedoch beim Montieren der Futterelemente nicht miteinander verbunden. Der zwischen dem Schaft und dem Futter gebildete Ringraum enthält Luft.

^v> Es war also bisher notwendig. Längsbewegung und

Ringbewehrung jeweils gemeinsam innerhalb der Fertigelemente anzuordnen. Dies führte zu einer

verhältnismäßig aufwendigen Herstellung derselben.

Eine weitere beachtliche Schwierigkeit bestand darin.

■>' daß beim Aufeinandersetzen der den Schaft bildenden Fertigelemente sehr genau darauf geachtet werden mußte, daß diese sauber miteinander fluchten und im Lot stehen, damit die die Längsbewehning bildenden Stäbe miteinander verschweißt werden können Die»

*>" führte zu einem sehr großen Montageaufwand.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Schornstein der eingangs genannten Art, eine in bezug auf die Herstellungskosten der Fertigteile und in bezug auf den Montageaufwand

^hl verbesserte Möglichkeit zur Herstellung eines Schornsteins weitgehend aus vorgefertigten Bauelementen /u schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß

vorgesehen, daß der Zwischenraum zwischen den Schaftelementen und den Futterelementen mit Ortbeton ausgefüllt und mit einer Längsbewehrung versehen ist

Aufgrund dieser Ausbildung brauchen die Schaftelemente nur mit einer Ringbewehrung versehen zu werden, was die Herstellung wesentlich vereinfacht Die Längsbewehrun/j wird vor Ort in den Raum zwischen den aufeinandergesetzten Schaft- und Futterelementen eingesetzt und mit Ortbeton vergossen. Der Beton bindet gegenüber dem Schaft und dem Futter. Durch das Schwinden des Ortbetons nach dem Gießen werden eine feste Verbindung zu dem inneren Futterring und eine Vorspannung erzeugt, die einer Rißbildung im Futterring weitgehend entgegenwirkt

Es ist ferner vorteilhaft daß beim Aufeinandersetzen der Schaftelemente nicht mehr auf das Fluchten der Längsbewehrung zu achten ist da das Herstellen entsprechender Verbindungen entfällt Der Herstelkip.gsatifwand wird weiterhin dadurch herabgesetzt, daß die Schaftelemente und die Futterelemente gle^:"hzeiiig als Schalung dienen, so daß die Anfertigung einer besonderen Schalung entfällt.

Wenn in diesem Zusammenhang von einer Ringbewehrung die Rede ist so ist hiermit immer eine umlaufende bzw. in Umfangsrichtung geschlossene Bewehrung gemeint die im übrigen nicht nur kreisförmig verlaufen, sondern auch anderen Querschnittsformen eines Schornsteins angepaßt sein kann.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung beiteht darin, daß die statisch erforderliche Ringbewehrung teils in den Schaftelementen und teils in Verbindung mit der Längsbewehrung in dem mit Ortbeton vergossenen Zwischenraum angeordnet ist Der letztgenannten Teil der Ringbewehrung kann hierbei gleichzeitig auch dazu dienen, die Einhaltung eines bestimmten radialen Abstandes der Längsbewehrung von den Schaft- und Futterelementen zu gewährleistet was vorteilhaft ist Alternativ oder gleichzeitig hierzu können aber auch Distanzbügel oder dergleichen verwendet werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Stirnflächen der Futterelemente von außen nach innen und nach unten abgestuft sind Entsprechen J sind dann jeweils die ob;ren Stirnflächen der Futterelemente dieser Form angepaßt Durch eine derartige Abstufung wird erreicht, daß von oben in den Strömungsquerschnitt eindringendes Wasser im Fugenbereich nicht in die Wandsimktur eindringen kann.

In entsprechender Weise wird für die Schaftelemente crfindungsgrmäß vorgeschlagen, daß die Stirnflächen derselben von innen nach außen und nach unten abgestuft sind. Es werden dann auch die oberen Stirnflächen der Scnaftelemente jeweils dieser Form ingepaßt. Somit kann auch an der Schornsteinaußenwand nach unten entlangfließcndes Wasser nicht in die Wandstruktur eindringen.

Gegenstand der Erfindung ist ferner auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schornsteins entsprechend den im Anspruch 5 enthaltenen Verfahrensmerkmalen.

Nachfolgend werden Ausführung.beispiele der Erfindung an Hand einer Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigt

Fig. I eine .Schornsteinanlage in schematischer Darstellung;

Fig. 2 in perspektivischer Darstellung den oberen .Schornsteinbereich während des Vergießens mit Ortbeton;

Fig.3 einen Querschnitt durch den Schornstein, gesehen entsprechend den Pfeilen 3-3 in F ί g. 2;

Fig.4 einen Längsschnitt durch den Schornstein, gesehen entsprechend den Pfeilen 4-4 in F ί g. 2;

F i g. 5—8 jeweils in einer der F i g. 3 entsprechenden Darstellung Querschnitte durch andere Ausführungsformen des Schornsteins.

F i g. 1 zeigt schematisch einen Schornstein 10 und ein

ίο Gebäude 12, das zum Beispiel ein Kraftwerk, eine

Fabrik oder dergleichen sein kann. Der Aufbsu des Schornsteins 10 ergibt sich im einzelnen aus den

F ig. 2-4.

Der Schornstein 10 hat einen äußeren Schaft 14, der aus vorgefertigten Schaftelementen 16 zusammengesetzt ist Auch die innere Ausfütterung ist aus vorgefertigten Futterelementen 18 hergestellt Die Schaftelemente 16 und die Futterelemente 18 sind so bemessen, daß zwischen ihnen ein -^dialer Abstand verbleibt, der einen Zwischenraum 20 t»<riet

In den Zwischenraum 20 ist eine Längsbewehrung 22 eingesetzt die durch eine umlaufende Ringbewehrung 24 zusammengehalten wird. Die Längsbewehrunt" 22 und die Ringbewehrung 24 sind durch hier nicht dargestellte Distanzbügel oder dergleichen so abgestützt, daß sie sich etwa in der radialen Mitte des Zwischenraums 20 befinden.

Mittels einer Schüttvorrichtung 26 kann der Zwischenraum 20 mit Ortbeton 27 (F i g. 3) ausgefüllt μ werden. Dieser bindet mit den Schaftelementen 16 und den Futterelementen 18 ab, so daß Schaft und Futter fest miteinander verbunden sind.

Die Futterelemente 18 sind zu ihrer unteren Stirnseite

hin von außen nach innen abgestuft so daß bei entsprechend geformter Oberseite der Futterelemente 18 eine Fuge 30 entsteht deren Verlauf in Fig.4 erkennbar ist.

Die Schaftelemente 16 sind zu ihrer unteren Stirnseite hin von innen nach außen abgestuft so daß die zwischen •»ο diesen entstehenden Fugen 32 den ebenfalls in F i g. 4 erkennbaren Verlauf haben.

Im vorliegenden Fall ist die insgesamt für den Schornstein 10 erforderliche Ringbewehrung λι einem Teil als Ringbewehrung 33 in den vorgefertigten Schaftelementen 16 enthalten.

Bei der Herstellung des Schornsteins werden die Schaftelemente 16 und die Futterelemente 18 entsprechend der Darstellung nach F i g. 2 übereinandergeset/t. wobei die Längsbewehrung 22 und die Ringbewehrung 24 in den Zwischenraum 20 eingesetzt werden. Zur Erleichterung der Montage wird man zweckmäßiger weise die aus den Futterelementen 18 gebildete innere Affinierung möglichst in eine gegenüber dem Schaft 14 größere Höhe bringen, wie es in F i g. 2 dargestellt ;< t. In den F i g. 5 bis 8 sind schematisch andere Querschnittsformen eines Schornsteins dargestellt. Der äußere Schaft 14' kann also zum Beispiel gemäß F i g. 5 mit einer längsver'aufenden Nutung, gemäß F i g. fe rechteckförmig. gemäß Fig. 7 polygonal oder gemäß F ί g. 8 in grober Annäherung dreieckförmig ausgeführt sein, wobei die Eckbereiche natürlich stark abgerundet sind.

Die inneren Futterelemente 18' können gemäß den Fig. 5, 6, und 8 zwi.:- bzw. dreizügig sein, während

^br> gemäß F i g. 7 aus den Futterelementen 18' vier einzelne

Züge von jeweils kreisförmigem Querschnitt gebildet

sind.

In allen Fällen sind in dem zwischen dem Schaft 14'

und den Filterelementen 18' befindlichen Zwischenraum eine Längsbewehrung 22' und eine die Stäbe derselben verbindende Ringbewehrung 24' angeordnet, nach deren Einbringen dieser Raum mit Ortbeton 36 ausgegossen wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Freistehender Schornstein mtt einem äußeren Schaft, bestehend aus vorgefertigten, mit einer Ringbewehrung versehenen, ringförmigen Schaftelementen, und mit einem im Abstand davon angeordneten Futter aus ringförmigen vorgefertigten Futterelementen, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (20) zwischen den Schaftelementen (16) und den Futterelementen (18, 18') mit Ortbeton (27, 36) ausgefüllt und mit einer Längsbewehrung (22,22') versehen ist.

2. Schornstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die statisch erforderliche Ringbewehrung (24, 33) teils in den Schaftelementen (16) und teils in Verbindung mit der Längsbewehrung (22) in dem mit Ortbeton (27) vergossenen Zwischenraum (20) angeoiii jet ist.

3. Schornstein nach Ansppjch ! oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen der Futterelemente (18,18') von außen nach innen und nach unten abgestuft sind.

4. Schornstein nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen der Schaftelemente (16) von innen nach außen und nach unten abgestuft sind.

5. Verfahren zur Herstellung eines Schornsteins nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft und das Futter aus vorgefertigten Elementen aufgebaut werden, daß in einem zwischen dem Schaft und dem Futter ausgebildeten Zwischenraum zumindest die erforderliche Längsbewehrung eingesetzt wird und daß der Zwischenraum anschließend mit Ortbeton vergossen wird.