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Schutzbau, insbesondere gegen Lawinen
Die Erfindung betrifft Schutzbauten, welche insbesondere im Anrissgebiet von Lawinenstrichen er- richtet werden. Ihre Aufgabe ist, vornehmlich ein Gleiten der Schneedecke zu verhindern, doch müssen sie auch imstande sein, langsam gleitende Schneemassen aufzuhalten. Solche vorbeugend wirkende, be- kannte Schutzbauten bestehen aus Böcken, welche'mit zum Boden annähernd parallelen Querbalken ver- bunden sind, wobei die die Steher der Böcke abstützenden Streben als Knick- oder Zugstreben ausgebildet sind. Die Steher und die an diesen befestigten Querbalken bilden ein auf Biegung beanspruchtes starres
System, wobei bei den Stehern der Verlauf der Biegemomentenlinie durch verschiedene Schneehöhen und - drücke geändert wird.
Es ist daher unmöglich, die Abstützung so anzuordnen, dass die Steher bei allen Belastungsfällen optimal ausgenützt werden. Wenn die Abstützung z. B. für den Fall der maximalen Schneehöhe und dem dieser zugeordneten geringeren Schneedruck ausgelegt wird, ist das Biegemoment im Falle einer geringeren Schneehöhe, jedoch maximal Schneedruck, kritischer. Die Steher werden also in den seltensten Fällen voll ausgenützt. Da die Aufstellungsorte nicht nur sehr hoch liegen, sondern auch schwer zugänglich sind, ist das Gewicht der einzelnen Teile so gering als möglich zu halten, wobei dies für die Steher-die schwersten Einzelstücke der Verbatung - besonders zutrifft.
Es sind ferner auch Verbauungen bekannt, bei welchen zwischen Stehern Netze gespannt sind. In den Netzöffnungen eingeschobene Blechstreifen oder über das tragende Netz gelegte engmaschige Netze sollen das Durchdringen des Schnees verhindern. Diese Verbauungen verlangen aber sehr gute Verankerungen, da grosse Kräfte in den Boden übertragen werden. Sie können daher nur auf festem, z. B. felsigem Boden und nicht auf Geröllboden, wie er in den Gebieten der Lawinenabgänge zumeist anzutreffen ist, errichtet werden.
Schliesslich wurden bereits Schutzbauten ausgeführt, bei welchen statt der Netze vom oberen Steherende zu bergseitigen Verankerungen im Boden Seile führen, die untereinander durch. an ihnen parallel zum Boden und in Abständen befestigte Rundhölzer verbunden sind. Der auf diese Weise gebildete mattenartige Rost zeigt gegenüber den starren Schneerechen den Vorteil, dass er sich infolge der Biegsamkeit der ihn tragenden Seile bei den verschiedenen Belastungen, welche von der Höhe der gleitenden Schneedecke und deren Druck abhängen, von selbst in die Lage der geringsten Beanspruchung einstellt, wogegen die starren Schneerechen nur für einen Belastungsfall optimal ausgelegt sein können.
Durch die Anpassungsfähigkeit an verschiedene Schneehöhen und -drücke sind mit einem derartigen mattenartigen Rost ausgestattete Schutzbauten stets gut ausgelastet und können daher gegenüber der starren Ausführung leichter gebaut werden. Die den Rost tragenden biegsamen Organe sind nur auf Zug beansprucht, so dass keine Gefahr für Knickbrüche oder Beulerscheinungen wie bei starren Schneerechen besteht. Es kann daher die volle Festigkeit des Werkstoffes ausgenützt werden.
Ebenso wie die unter Verwendung von Netzen gebildeten Verbauungen erfordern aber auch die vorstehend beschriebenen Schutzbauten eigene, sehr gute Verankerungen der den Rost tragenden Seile, was ihre Aufstellung bei ungünstigen Bodenverhältnissen ausserordentlich erschwert.
Die Erfindung setzt sich zum Ziel, unter Benützung der Vorteile, die die Verwendung mattenartiger Roste an sich bietet, einen Schutzbau zu schaffen, dessen Konstruktion ohne Gewichtserhöhung wesentlich höher belastbar ist bzw. bei gleichen Bedingungen eine grössere Auffangfläche besitzen kann und der unter Vermeidung des vorerwähnten Nachteils bekannter Verbauungen auch auf lockerem Boden aufstellbar ist.
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werkartige Böcke bilden.
Durch die erfindungsgemässe Anlenkung an beiden Enden jedes Stehers nimmt dieser, als Druckstab belastet, die inneren Kräfte des Tragwerkes auf, so dass lediglich die vom Schneedruck auf den Schutzbau ausgeübten Druckkräfte auf dessen Verankerungen übertragen werden. Weiters entfällt durch die Befestigung beider Enden des den Rost tragenden biegsamen Organes an ein und demselben Steher die bei den bekannten Lösungen noch erforderliche bergseitige Zugverankerung dieses Organes, was bei der Schwierigkeit des Geländes, in dem solche Schutzbauten vorwiegend errichtet werden müssen. beträcht- liche Einsparungen an Arbeit, Material und somit an Kosten mit sich bringt.
Weitere Merkmale der Erfindung betreffen Einzelheiten der Anlenkung des biegsamen Organes am Steher, die Abstützung des Stehers und die Ausbildung der die biegsamen Organe verbindenden Querbalken und werden an Hand der Zeichnung beschrieben, in der Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt sind. Fig. l, 2 und 3 zeigen Seitenansichten verschiedener Aus- fithrungsformen. des erfindungsgemässen. Schutzbaues und Fig. 4 die Profilform eines Querbalkens.
Jeder der Böcke des erfindungsgemässen Schutzbaues ist nach Fig. 1 als Fachwerksdreieck ausgebildet.
Ein solcher Bock besteht aus einem Steher 1 und zwei Streben 2, 3. welche mit ihren einen Enden an den Steherenden mittels Bolzen 4, 5 angelenkt sind und sich mit ihren andern Enden gegen ein z. B. kastenförmiges Fundament 8 abstützen, wobei die Diagonalstrebe 3 mit dem Fundament fest und die am oder im Boden liegende Strebe 2 mittels eines Bolzens 9, vorzugsweise gelenkig, verbunden ist. Das Fundament ist unter dem Bodenniveau angeordnet und überträgt den Schneedruck über das geschlossene Stabdreieck in den Boden. Weiters ist der Steher im Boden verankert, damit der Schutzbau bei Belastung
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zen 4, 5, welche die Steher und Streben verbinden, sind die biegsamen Bänder oder Seile 10, z. B. aus Stahl, aufgehängt.
An diesen Bändern sind die zum Boden'ungefähr parallelen Querbalken 11 befestigt, denen die Aufgabe zufällt, den gleitenden Schnee abzufangen. Zur Entlastung der auf Biegung beanspruchten Steher sind die Bolzen 4,5 erfindungsgemäss zu den Steherachsen in der Lastrichtung exzentrisch, z. B. in an den Steherenden angeordneten Platten 6,7 gelagert. Dadurch werden die Steher, sobald der Schneedruck die Bänder spannt, infolge des exzentrischen Angriffes der axialen Druckkräfte nach vorne, also entgegen dem Schneedruck, gebogen. Die Grösse der Exzentrizität richtet sich nach den auftretenden Biegemomenten und ist dann am günstigsten, wenn das Biegemoment durch die axiale Druckkraft halb so gross ist wie das maximale Biegemoment durch die Schneelast.
Sie ist vom jeweilig herrschenden Schneedruck unabhängig und durch die Geometrie der Verbauung bestimmt. Die Steher 1 sind an ihren oberen Enden mit einem Querbalken 12 fest verbunden, eine solche Verbindung kann zur Erhöhung der Standfestigkeit auch an den unteren Enden vorgesehen sein. Bei einer andern Ausführungsform des erfindungsgemässen Schutzbaues nach Fig. 2 wird gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung die Entlastung der Steher dadurch erzielt, dass die Streben 14, 15 nicht an den Enden der Steher, sondern im Abstand von diesen mittels Bolzen 16, 17 an den Stehern angelenkt sind.
Es ist bekannt, dass die Querbalken nicht nur auf Biegung beansprucht, sondern auch durch die hauptsächlich nach unten gerichteten Schneedruckkomponenten abgedrückt werden, d. h., dass sie um die Basiskanten umkippen. Besonders sind diesbezüglich die bei Verbauungen aus Blech abgekanteten, hutförmigen Profile gefährdet, deren ebene Kopfflächen auch leicht eingebeult werden. Diese Nachteile sind bei dem Querbalken des erfindungsgemässen Schutzbaues vermieden, der Querbalken besitzt ein dreieckförmiges Profil 18 mit einem Öffnungswinkel von etwa 500. und seine dem Schneedruck zugewandte Kante 19 ist abgerundet.
Durch die Dreieckform wird das Profil gegen seitliche Lasten stabilisiert und durch die abgerundete Kante ein Beulen vermieden. Bei gleichen Blechstärken können daher die Querbalken des erfindungsgemässen Schutzbaues grösseren Belastungen ausgesetzt werden.
Durch den vorteilhaften Aufbau des erfindungsgemässen Schutzbaues ist dessen Gesamtgewicht als auch das Gewicht seiner Bauteile bei gleichen Bedingungen wesentlich geringer als bei den bekannten starren Systemen, wodurch der Transport und die Aufstellung leichter und billiger durchzuführen sind.
Diese Vorteile ergeben sich sowohl für Schutzbauten aus Stahl als auch aus Leichtmetall. Selbst Verbauun- gen aus Holz können durch die Anlenkung der Zugseile gemäss der Erfindung in vorteilhafter Weise leistungsmässig verbessert werden. Die erfindungsgemässen Schutzbauten sind auch gegen Steinschlag oder Erdrutsch einsetzbar.