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Nach Art einer Wellwand ausgebildete Tragkonstruktion Die Erfindung
betrifft eine nach Art einer Wellwand ausgebildete Tragkonstruktion für Wände, Decken,
Bedachungen od. dgl. Die u. a. auch für Schiffsschotte bekanntgewordenen Wellwände
sind wegen ihrer unstabilen Form für den allgemeinen Schiffsschottenbau und auch
sonst als tragende Bauglieder kaum zur Anwendung gekommen, weil sie quer zu den
Blechwellen einwirkenden Beanspruchungen (Spannungen und Biegungsmomente) nicht
genügend standhalten. Aus diesem Grunde ergeben sich bei Anwendung dieser Bauart
starke Blechdicken bei kleineren Abmessungen der Blechwellen, was einen größeren
Aufwand an Material und Arbeit bedeutet. Gemäß der Erfindung sind deshalb in der
Ebene der halben Wellhöhe der Wellwand besondere Quer- und Längsbänder vorgesehen,
die die Widerstandsfähigkeit gegen die quer gerichteten Beanspruchungen entsprechend
vergrößern und somit auf die Wellwand entlastend wirken. Damit wird die nach Art
des Wellblechs geformte Wellwand für größere gleichmäßige Belastung widerstandsfähig
und in ein stabiles Tragwerk umgewandelt. Eine auf diese Weise ausgebildete Wellwand
ermöglicht auch den Bau von Stahlbetonwänden für stationäre Bauten, die zum Eindämmen
von Flüssigkeiten, Lagerung von Kohle, Getreide, Erde usw. dienen, oder auch als
Schiffsschotte. Weiterhin ist die
Wellwand gemäß der Erfindung auch
für die Herstellung von Bedachungen und Deckengewölben mit Vorteil anwendbar.
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Die Erfindung ist in drei -Ausführungsbeispielen, und zwar als geschweißtes
Schiffsquerschott bzw. Gebäude- oder sonstige Wand, als aus Stahlbeton bestehende.
Deckenkonstruktion und Bedachung eines Industriegebäudes, schematisch°in der Zeichnung
dargestellt. Es zeigen Fig. i, ia und ib die Frontansicht, Horizontal-und Vertikalschnitt
eines halben gewellten Schiffsquerschottes bzw. einer Wand im kleineren Maßstab,
Fig. 2 die Fig. ia im größeren Maßstab, Fig. 3 und 3a vergrößerte Teilansicht und
Querschnitt der Längsbänder mit Endbefestigung der Querbänder mit dem gewellten
Blech, Fig. 3b und 3c Querschnitte von Längsbändern, gleichzeitig als Vertikalträger
dienend, mit Befestigung der Querbänder an dem Wellblech, Fig. 4,47a, 4b und 4cTeilansicht
des Querschnittes von Stahlbetonwellen als Deckenkonstruktion, Teilansicht eines
Längsbandes mit Querschnitt durch ein Querband, Teilansicht des Querschnittes der
Stahlbetonwelle bei Einbau von Längsbändern gleichzeitig als Längsträger und Teilansicht
des Querschnittes von Stahlbetonwellen als Deckenkonstruktion in massiverer Ausführung,
Fig. 5 und 5a ein Bild eines Industriegebäudes mit Stahlbetonwellbedachung bei größerer
Wehform mit Durchblick auf die unterhalb der Bedachung - liegenden Ouerbän.der mit
Ansicht einer Längsschnittfläche durch die Mitte einer Dachwelle und Teilansicht
des OOuerschnittes von Stahibetondachwellen mit obenliegenden -Querbändern, Fig.
6 Kräfteplan für die Berechnung der Quer-Bänder einer Wandwelle.
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Wie aus Fig. i und 2 ersichtlich, wird das gewellte Schott bzw. die
Wand aus den gebogenen Blechen A, B und C gebildet, die mit ihren Längsrändern
in der Nähe der halben Wellhöhe N durch die Schweißnähte a miteinander verbunden
sind (s. Fig: 2). Die gebogenen Bleche A, B und C bilden Teile von Zylindermänteln,
A und B mit gleichem Radius R und die Bleche C mit dem kleineren Radius r. Die Wölbungen
der Blechwellen kulminieren in gleicher Höhe H (s. Fig. 2).
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Die Bleche A sind als Versteifungsbleche ausgebildet, die die Blechwellen
von den quer wirkenden Beanspruchungen entlasten und somit stabil erhalten. Zu diesem
Zweck sind quer über die Innenseite der Blechwölbungen A in der halben Wellhöhe
N Querbänder z aus E:-Profileisen mit ihren Enden an den Längsrändern der Bleche,
mit Knieblechen K verstärkt, angeschweißt (s. Fig. 2, 3 und 3a). Die Querbänder
z sind auf ihrer halben Länge durch die Stützen T an dem Wellblech abgestützt (s.
Fig.2). Die der Höhe nach zwischen den Zugbändern Z auf die Blechwellen wirkenden
Biegungsmomente werden durch Längsbänder v aus Profileisen aufgenommen. Die Stege
der Profileisen sind radial zu den Blechbögen gerichtet und-mit den Längsrändern
der Bleche und den Knieblechen K in der halben Wellhöhe durch Schweißnähte b verbunden
(s. Fig. 2, 3 und 3a).
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Die Längsbänder v können auch gleichzeitig als Längsträger- dienen,
so daß sie einen Teil der auf die Länge der Blechwellen wirkenden Biegungsmomente
mit aufnehmen. Derartige Längsträger sind in zwei Ausführungsbeispielen in Fig.3b
und 3 c als I-Profileisen v. bzw. als zwei an beiden Blechseiten angeschweißte Winkeleisen
v2 im Querschnitt dargestellt. Die Stege der Längsträger schneiden, wie ersichtlich,
rechtwinklig zur Mittelebene der Bleche (in halber WellhöheJV) die Bleche; die Steghöhe
ist gleich der Höhe H der Blechwellen. Die Profile der Längsträger können auch als
Rohre ausgebildet sein für Kabeldurchführung oder Lüftungszwecke.
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Die gebogenen Bleche C sind an den äußeren Längsrändern durch die
Schweißnähte c mit dem Rahmen E verbunden. In derselben Höhe wie bei den OOuerbändern
z der Bleche A und B sind an den Blechen C an dein Rahmen E
angeschweißte Stützbleche I angeordnet (s. Fig. i und 2), , Wie eingangs schon erwähnt,
ermöglicht die Erfindung auch den Bau von Wellwänden aus Stahlbeton, die unter Druckbelastung
stehen.
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Stahlbetonwände, nach Art des Wellblechs geformt, konnten wegen ihrer
geringen Tragkraft bisher nur bei beschränkter Größe der Betonwellen Verwendung
finden und waren deshalb nur für ein kleines Anwendungsgebiet brauchbar, wie z.
B. für Bedachungen. Infolge der Aufhebung der quer wirkenden Beanspruchungen durch
die Erfindung wird die Starrheit und Tragkraft der Stählbetonwellen bedeutend erhöht.
Aus diesem Grunde ist der Bau von unter Druckbelastung stehenden Wänden aus Stahlbeton
in der Ausführung gemäß der Erfindung mit Vorteil an wendbar, wodurch das Anwendungsgebiet
für . Wehwände eine wesentliche Erweiterung erfährt.
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In den Fig. 4 und 4 c sind leichtere bzw. schwerere Stählbetonwellen
als Deckenkonstruktion dargestellt, -welche auch für unter Druckbelastung stehende
Wände verschiedener Bauzwecke geeignet sind, wie z. B. für Wände, die zum Eindämmen
von Flüssigkeiten usw. dienen. Die äußeren Umrisse der Wellquerschnitte sind zwecks
Erhöhung der Widerstandsmomente trapezförmig gewählt.
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Die in der Wehform, den Querbändern in und Längsbändern n wellig bzw.
geradlinig geformten, in Beton eingelagerten Bewehrungsstäbe o sind im Längsschnitt
gestrichelt und im Querschnitt als Punkte angedeutet (s. Fig. 4, 4a 4b und 4c).
Die Längsbänder n können auch gleichzeitig dazu beitragen die Biegungsmomente in
Längsrichtung der Betonwellen zum Teil mit aufzunehmen, wie es z. B. in der Ausführung
Fig. 4b als Trägerform n1 dargestellt ist. Die äußeren Umrisse der Wellquerschnitte
erhalten durch diese Trägerform eine rechteckige Gestaltung, die inneren nach der
Ebene der halben Wellhöhe N zugeneigten Seiten der Wellquerschnitte bleiben gewölbt.
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Die in Fig.4c dargestellte Deckenkonstruktion ergibt eine billigere
Lösung wegen der einfacheren
Verschalung für die auszuführenden
Betonarbeiten. Die Form der Wellen ist trapezförmig, kann aber auch, wenn eine noch
einfachere Verschalung gewünscht wird, rechteckig sein (s. gestrichelt angedeutet
Form Y, Fig. 4c).
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Wie in Fig.4c ersichtlich, tritt die Form nach Art des Wellblechs
nach außen hin nicht mehr in die Erscheinung, dagegen ist sie noch bei den Bewehrungsstäben
o erkennbar. Die geradlinig in der Ebene der halben Wehhöhe N quer zu den Betonwellen
eingelagerten Bewehrungsstäbe o sind durch alle Betonwellen ohne Unterbrechung durcheführt
(s. Fig.4c). Die Wand- bzw. Deckenstärke' ist so bemessen, daß die in der Wand-
bzw. Deckenmittelebene N liegenden Bewehrungsstäbe o genügende Betonüberdeckung
haben. Die freien Räume zwischen den Betonwellen sind, zwecks Auflage für den Fußbodenbelag
W, mit einer Füllmasse U aufgefüllt (s. Fig. 4, 4b und 4c).
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Für Stahlbetonwellen mit geringerer Belastung, wie es meistens bei
Bedachungen der Fall ist, ermöglicht die Erfindung die Herstellung größerer Betonwellen
mit dünnerer Wandstärke, welche ausreichende Starrheit besitzen, um größere Räume
zu überbrücken. In Fig. 5 ist eine derartige Bedachung im Bilde für ein Industriegebäude
dargestellt. Wegen der geringeren Belastung sind hier nur mit der Well-,v andung
verankerte Querbänder m1 vorgesehen.
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Eine Vereinfachung der Bauausführung der Wellbedachung ergibt die
Anordnung mit oben aufliegenden Querbändern m2 (s. Fig. 5a). Bei dieser Ausführung
sind in den Querbändern Wasserlauföffnungen X angeordnet.
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In Fig. 6 ist ein Kräfteplan für die Berechnung der Querbänder einer
Wandwelle dargestellt, um zu zeigen, daß die angenäherte Festigkeitsbestimmung der
Wellwand in normaler und einfacher Weise durchführbar ist. Hierbei ist L die ganze
Breite einer Wandwelle von Mitte zu Mitte der Welle, D die Druckbelastung auf der
ganzen Breite der Welle, S die Kraft in dem Querband Z, S1 die Kraft in der Wellwand,
lt, der Abstand des Schnittpunktes der Spannungsrichtungen S1 von der Spannungsrichtung
S.
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Die Kraftrichtungen S1 bilden Tangenten, die an die Kreisbogen mit
dem Radius R der Wellwand gelegt sind.