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Vorrichtung zur Berechnung der Abmessungen von Decken, Trägern, Behältern usw. aus Eisenbeton.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Berechnung der Abmessungen von Decken, Trägern, Behältern usw. aus Eisenbeton, deren besonderes Kennzeichen darin besteht, dass die zur Vornahme einer Rechnungsoperation dienenden Handgriffe mittels einer klinkenförmigen Vorrichtung in mit auf konzentrischen Kreisen angebrachten Löchern versehene Scheiben zwecks Stellungsanzeige in Eingriff treten können, wobei jedem Loch bestimmte Angaben zugeordnet sind, denen Punkte auf den
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Handgriffe zwangläufig sowohl eine Drehbewegung, u. zw. eine einander entgegengesetzte Drehbewegung als auch unabhängig von dieser Drehbewegung eine einander entgegengesetzte Axialversehiebung mittels eines geeigneten Vorgeleges und eines Zahnstangenantriebes erhalten können. Der Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, dass der Aufbau und die Handhabung ausserordentlich einfach sind.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel auf der Zeichnung dargestellt. Fig. l ist ein Grundriss der Vorrichtung, Fig. 2 ist ein Grundriss der Vorrichtung b ei abgenommenem Deckel, Fig. 3 ist eine Vorderansicht der Vorrichtung bei weggenommener Vorderwand, Fig. 4 ist ein
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in Fig. l ohne Zubehörteile auf dem Deckel. Fig. 7 und 8 zeigen Teile der Tabellen, die auf den Zylindern angeordnet sind, in abgewickeltem Zustand.
Gemäss diesen Figuren, in denen gleichen Ziffern gleiche Teile zugeordnet sind, besitzt die Vorrichtung auf dem Deckel des Gehäuses zwei nebeneinanderliegende Metallscheiben 1, die im folgenden als "linke Scheibe" und als "rechte Scheibe" bezeichnet werden sollen, von denen jede zwei konzentrisch angeordnete kreisförmige Lochreihen aufweist.
Die Scheiben 1 besitzen auf ihrer Oberfläche ausserhalb ihres Drehknopfes 2 drei Kreisringe von grosser Breite und zwei Kreisringe von ganz geringer Breite, welch letztere die Löcher für die Aufnahme der radial gerichteten Zähne des Bügels 4 am Arme. 3 tragen. Von aussen nach innen fortschreitend trägt der Aussenring (der erste der drei Ringe von grosser Breite) Zahlen. die die Grösse der für die Berechnung von Trägern massgebenden bzw. vorgegebenen Stützweite in Metern angeben. Der mittlere Kreisring (der zweite von den drei Kreisringen mit grosser Breite) trägt Zahlen, welche den für die Berechnung von Decken massgebenden bzw. vorgegebenen Stützweite entsprechen. Der Innenkreisring (der dritte der Kreisringe von grosser Breite) ist in zwei Teile zerlegt.
Der erste Teil, der mit dem Merkmal der Punktierung versehen ist, trägt Zahlen, welche den für die Berechnung von zylindrischen Behältern massgebenden bzw. vorgegebenen Kreishalbmessern in den Grössen von 1 bis 4'8 m entsprechen. Der mit dem Merkmal der Strichlierung versehene Teil trägt Zahlen, die den für die Berechnung von Decken massgebenden bzw. vorgegebenen Stützweiten in der Grössenordnung von 4. 5 bis 5'9 m entsprechen. Diese Stützweiten sind wohl deshalb besonders hervorgehoben, weil für solche Decken eine sehr geringe spezifische Belastung (u. zw. Belastungen von 1'5 bis 10 Dz. ) zugelassen ist.
Die Scheibe, welche links auf der Vorrichtung angebracht ist. besitzt die gleiche aus konzentrischen Kreisringen bestehende Unterteilung. Die äusserste Ringfläche mit grosser Breite trägt Zahlen, welche den für die Berechnung von Trägern bei gleichmässig verteilter Belastung (Eigengewicht und Auflast) in den Grenzen von 21 bis 1300 Dz. entspricht. Die mittlere Ringfläche dieser Scheibe ist unterteilt. Die Fläche ohne Grundierung (ohne Striehlierung) trägt Zahlen, die den für die Berechnung von Decken,
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deren Stützweite 1 bis 4'4 m beträgt, massgebenden Belastungen von 1'5 bis 40 Dz. entsprechen.
Der zweite Teil dieser Kreisringfläche mit gestricheltem Grund trägt Zahlen, die den für die Berechnung von Decken, deren Stützweite 4'5 bis 5'9 m beträgt, massgebenden Belastungen von 1'5 bis 10 Dz. entsprechen. Die innere Kreisringfläche bzw. der innere Kreisringsektor, der mit einer punktierten Grundierung versehen ist, trägt Zahlen, die den für die Berechnung von Betonbehältern massgebenden Höhen dieser Beton- behälter in den Grenzen von 0'5 bis 5 m entsprechen. Auch die Grundierung dieser Scheiben wird natürlich bei praktischer Ausführung der Vorrichtung färbig ausgeführt werden.
Beide Handgriffe 2 sind auf senkrechten Wellen 5 befestigt. Die Drehung des Handgriffes 2 auf der linken Seite der Vorrichtung wird durch ein Schraubenrad 6 gleichzeitig und zwangläufig auf die
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mittels einer genuteten Welle geben. Der Handgriff 2 der rechten Metallplatte 1 ist mit der senkrechten Welle 9 auf Drehung fest verbunden, die unten knapp über dem Boden ein Zahnrad 10 trägt, das mit zwei Zahnstangen, die Längsbeweglichkeit besitzen, in Eingriff steht. Diese Zahnstangen sind durch eine genutete Führungsstange gegen Mitverdrehung mit den Zylindern 8 gesichert und an Auslegern der Zylinder 8 befestigt,. so dass sie diesen zwangläufig eine Längsbewegung bei Drehung des Handgriffes 2 über der rechten Metallplatte 1 geben. Sie hindern aber natürlich nicht eine Drehung der Zylinder 8 um ihre Achse.
Die Zylinder tragen die in den Fig. 7 und 8 wiedergegebenen tabellarisch zusammengestellten Aufgabelösungen. Es entspricht also einer ganz bestimmten Stellung der Handgriffe 2 auf der linken Seite der Vorrichtung eine ganz bestimmte Stellung der beiden Zylinderoberflächen.
Mit 12 ist ein Knopf bezeichnet und mit ?' ein Schlitz, durch den die Ziffern der Tabelle sichtbar werden. An dem Knopf ist ein scheibenförmiger Schieber befestigt, der durch Drehen des Knopfes in bestimmte Stellungen gewisse Zahlen der Tabelle in dem Schlitze 12'abdeckt. Die Stellung des Knopfes wird, was unwesentlich ist, durch einen am Knopf angebrachten Pfeil bestimmt, der gegen eine auf der Platte 12" angebrachte Inschrift oder einen Buchstaben gerichtet wird. In entsprechender Weise bedeutet 1. 3 ein Knopf mit Pfeil, 13'ein Schlitz und 13"die Platte mit einem Buchstaben T, gegen den hin der Pfeil bei der Einstellung des Knopfes zu richten ist.
Die Berechnung mit Hilfe der Vorrichtung und der Tabellen bezieht sich auf Flusseisen mit einer Sicherheitsbelastung von 12 kg pro mm2 und 45 kg pro cm2 für Zement.
Die Zahlen der Tabellen, die sich in den Schlitzen einstellen, können einen Punkt links unten oder in der Mitte unten oder rechts unten aufweisen.
Der Punkt links bedeutet 0-25, der in der Mitte 0'5, der rechts 0-75, welche Dezimalbrüehe zur Nummer zugezählt werden müssen (s. die Fig. 7 und 8).
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<tb>
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Beispiele <SEP> :
<tb> . <SEP> 6 <SEP> bedeutet <SEP> 6-25
<tb> 6 <SEP> 6-5
<tb> 6. <SEP> " <SEP> 6'75.
<tb>
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Rechnungsbeispiele für eine Decke.
Es soll eine Decke berechnet werden von 2-5 m Stützweite mit einer Belastung von 300 kg pro m2.
Es wird der Handgriff 2 rechts auf den Punkt der inneren Lochreihe gebracht, der 2-5 m entspricht, hierauf der Handgriff 2 links auf den Punkt der inneren Lochreihe verschoben, welcher der Belastung 3 Dz. entspricht : Dann wird der Knopf 12 mit Schieber so gedreht, dass sein Pfeil nach der Inschrift #Wandstärke" auf der Platte 12" him gerichtet ist und in der Öffnung des Schlitzes wird nun. 10 gelesen, d. h. 10'25 cm, welches die Gesamtwandstärke der Decke darstellt. Hierauf wird der Knopf 12 so gedreht, dass der Pfeil nach der Inschrift"Eisenquerschnitt"hin gerichtet ist und in der Öffnung des Schlitzes wird die Ziffer 3 gelesen, d. h. 3'5 cm2, welches Mass den Querschnitt des erforderlichen Eisens darstellt für l in Breite der Decke.
Nachdem so der Querschnitt des Eisens gefunden ist, kann man aus einer beigegebenen bzw. in den Rahmen des Feldes 14 eingeschobenen, auf Karton geschriebenen Tabelle Zahl und Art der Rundeisendrähte entnehmen.
Ist die Stützweite nicht 2-5 in, sondern 2-8 M, so werden ebenfalls die gleichen Einstellungen ausgeführt ; nur muss dann der grossen Zahl 10-25 dreimal die kleine Zahl 0'55 (entsprechend 30 cm über 2'5 m), die rechts steht zugefügt werden ; es ergeben sich so insgesamt 11'9 cm, welches Mass die Gesamtwandstärke der Decke darstellt. Überdies muss der grossen Zahl, das Eisen betreffend (für die 30 cm über 2-5 m) dreimal die kleinere Zahl 0-2, die man rechts abliest, zugezählt werden ; es ergibt sich die Ziffer 4-1. d. h.
4-1 cm2 Eisen, die den Gesamtquersehnitt darstellen für 1 m Deckenbreite.
Um die Abmessungen des Eisens sowie des Zementes für eine Decke zu erhalten, deren Stützweite 4-5 bis 5-9 beträgt, werden die gleichen Einstellungen ausgeführt, wobei man vormerkt. dass die Stützweiten als Zahlen auf dem gestrichelten Grunde rechts und die Belastungen auf dem gestrichelten Grunde links zu beobachten sind.
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Berechnung für einen Träger.
Es sei ein Träger zu berechnen, dessen Stützweite 6-6 m ist und der ein Gesamtgewicht von 130 Dz. zu tragen hat (Eigengewicht und Belastung).
Der Handgriff 2 rechts wird auf die Zahl 6'6 des äusseren Lochkreises gebracht, welche die Stützweite des Trägers angibt ; der Handgriff links auf die Zahl des äusseren Loehkreises, welche die Belastung 130 Dz. angibt ; dann wird der Griff 13 so gedreht, dass sein Pfeil gegen den Buchstaben "T" auf der Platte 13"hingerichtet wird ; in der Öffnung des Schlitzes wird nun die Zahl 20 = 20 em2 (grosse Nummer) abgelesen. Dieser Nummer wird (für die Dezimeter über 6 m) sechsmal 0'34 (kleine Nummer, die man rechts oder links sieht) zugezählt, d. h. man erhält 22'04 ein2, welches der erforderliche Eisenquerschnitt ist.
Um nun die Höhe des Trägers zu erhalten, lässt man den Handgriff links in Ruhe, während der rechts auf die Zahl 12-80 (eine Konstante der Vorrichtung) gebracht wird. Überdies wird der Griff 12 derart gedreht, dass sein Pfeil auf die Inschrift "Trägerhöhe" hinweist. Dadurch wird in der Öffnung des Schlitzes die Zahl 42 = 42 cm als Trägerhöhe sichtbar, welches auf der Tabelle die äusserste Zahlenreihe rechts darstellt.
Es ist verständlich, dass die Vorrichtung ausser für die erwähnten Berechnungen auch für die Lösung ähnlicher Aufgaben dienen kann, bei denen das Resultat, wie bei der Decken- und Trägerberechnung durch einfache Formeln mit einer oder zwei Veränderlichen ermittelt werden kann.