<Desc/Clms Page number 1>
Rollschütz für hohe'Wasserdruckbelastungen
Tiefschütze in Form von Roll. schützen z. B. für tiefliegende Einlaufbauwetke, Grundablässe od. dgl. stehen unter hoher Wasserdruckbelastung und müssen entsprechend grosse AufIagerkräfte über die zu beiden Seiten am Schütz angeordneten, von Laufrollen gebildeten, beweglichen Auflagerglieder auf den unter den Laufschienen liegenden Beton des Mauerwerks übertragen. Derartige Rollen sind gewöhnlich als Rollenbänder ausgebildet.
Wo mit Rücksicht auf die Schützenkonstruktion oder auf hydraulische Verhältnisse im unteren oder im oberen Teil des Schützes eine über die tragende Länge der Rollenbänder hinaus Uberkragende Zone der Stauwand vorhanden ist, erhalten die dieser Zone benachbarten Hauptträger und damit dis im Bereich der Endzonen der tragenden Länge liegenden Rollen eine Spitzenbelastung. Aus der Anwendung von Rollen, die sämtlich nach der Spitzenbelastung dimensioniert werden müssen, ergeben sich aber wirtschaftliche Nachteile, die mit zunehmender Grösse der zu übertragenden Auflagerkräfte wachsen.
Bei der Erfindung ist von der Überlegung ausgegangen, dass die Rollendimensionierung vielmehr dann in materialsparendem Sinne beeinflusst werden kann, wenn es gelingt, eine gleichmässige Belastung sämtlicher Rollen im Bereich der tragenden Länge derselben zu erzielen, welche dann wesentlich kleiner ist als die sonst auftretende Spitzenbelastung der in der Gegend des untersten und obersten Hauptträgers liegendenRollen.
Die trapezförmige Wasserdruckbelastung der Stauwand, welche bei tiefliegenden Schützen einer Rechteckform sehr nahe kommt, wird von der Stauwand über die vertikalen Querträger, die im wesentlichen im gleichen Abstand voneinander angeordneten horizontalen Hauptträger, die Endschotte und schliesslich über die Rollen und Laufschienen in den Beton des Mauerwerks übertragen, wobei eine gewisse Lastverteilung der auf die über den oberen und unteren Hauptträger auskragenden Zonen fallenden Wasserdruckbelastung durch die vertikalen Querträger auf die Hauptträger und damit auf die Rollen innerhalb der tragenden Länge bewirkt wird.
Diese Lastverteilung durch die zur Aussteifung der Stauwand in jedem Falle notwendigen Querträger ist umso besser, je grösser die Biegesteifigkeit der Querträger ist, jedoch würde erst im Grenzfall unendlich steifer Querträger eine gleichmässige Lastverteilung auf die Hauptträger erfolgen und das Ziel der Erfindung erreicht werden ; eine solche unendlich grosse Steifigkeit der Querträger ist aber nicht realisierbar. Würde man die Querträger wenigstens genau so steif wie die Hauptträger ausbilden, und ihnen praktisch dieselbe Bauhöhe geben, so wäre der Aufwand hiefür ausserordentlich gross und immer noch in den unteren und oberen Zonen eine, wenn auch gegenüber einem Tiefschütz mit schwachen Querträgern geringere, jedoch noch nachteilige Spitzenbelastung vorhanden.
Erfindungsgemäss wird die weitgehend gleichmässige Lastverteilung der auf die über den oberen und unteren Hauptträger auskragenden Zonen fallenden Wasserdruckbelastung bei Verwendung von Querträgern geringer Biegefestigkeit im wesentlichen dadurch erreicht, dass in die zur Stauwand und zu den Hauptträgern lotrechten Ebenen der Querträger Zug- oder Druckglieder zusätzlich eingefügt sind, welche einen der nahezu rechteckförmigen Wasserdruckbelastungsfigur entsprechenden seilpolygonförmigen Verlauf haben, wobei die Glieder in den Bereichen der überragenden Stauwandzonen jenseits des obersten bzw. untersten Hauptträgers endigen und die zwischen diesen Hauptttägern liegenden Hauptträger im Bereich der tragenden Länge der Rollenbänder kraftschlüssig durchdringen.
Um Zugglieder handelt es sich, wenn die Stauwand unterwasserseitig angeordnet wird, um Druckglieder dagegen, wenn die Stanwand oberwasserseitig der Hauptträger angeordnet wird.
In der österr. Patentschrift Nr. 199130 ist die Ausbildung des Tragsystems eines Wehrschützes durch Einbau von Randträgern und Streben beschrieben, welche die auftretenden Kräfte aufnehmen sollen. Die
<Desc/Clms Page number 2>
österr. Patentschrift Nr. 191803 anderseits beschreibt eine besondere Ausbildung der Stauwände eines Doppelschützes zur Aufnahme hoher Wasserdrticke. Der Erfindungsgegenstand löst die eingangs erwähnte Aufgabe, die Wasserdruckbelastung über das Tragsystem des SchUtzes in das Mauerwer1 {so abzugeben, dass alle Rollen gleichmässig belastet werden.
Gegenüber den bekannten Vorschlägen besteht der mit der Erfindung erzielte Vorteil im wesentlichen darin, dass die erreichbare Gleichmässigkeit der Lastverteilung sich entscheidend nach der Polygonform bestimmt, für den seilpolygonförmigen Verlauf der Zug-bzw. Druckglieder, welcher dem einer quadratischen Parabel sehr nahe kommt, aber eine praktisch uneingeschränkte Anpassungsmöglichkeit an die je- weiligenVerhä1tnisse gegeben ist. In den Knickpunkte des Polygonzuges werden praktisch nur horizontale Kräfte in Richtung der Hauptträgerstegbleche auf sämtliche Hauptträger abgeben, welche nahezu gleiche Grösse haben, so dass jeder der Hauptträger an die ihm in der Höhe zugeordneten Rollen gleich grosse Kräfte absetzt. Hiezu kommt noch, dass zum Ausgleich geringer Differenzen des aus den Zug- bzw.
Druckgliedern zusammen mit den Hauptträgerstegblechen und den Querträgern gebildetenTragsystems die Zug- oder Druckglieder unter eine regelbare Vorspannung gesetzt werden können.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung nach der Erfindung in Gegenüberstellung mit einer bekannten Ausführungsform in neun Figuren dargestellt. Hiebei zeigt Fig. l einen hori- zontalen Schnitt durch ein Tiefschütz, Fig. 2 die Ansicht des Schützes von der Unterwasserseite, Fig. 3 einen lotrechten Schnitt durch das Schütz nach Linie A - A in Fig. 1, Fig. 4 die Seitenansicht des Schützes beim Schnitt nach Linie B - B in Fig. 1, Fig. 5 das über die Höhe des Schlitzes nach Fig. 4 aufgetragene Wasserdruckdiagramm, Fig. 6 das über die Schützhöhe aufgetragene Diagramm der Verteilung der Auflagerbelastung, Fig. 7 einen lotrechten Schnitt durch das Tiefschütz nach der Linie A-A der Fig.
8, mit in das Tragsystem zusätzlich eingefügten Zug- oder Druckgliedern, Fig. 8 einen horizontalen Schnitt
EMI2.1
gramm der Verteilung der Auflagerbelastung.
Das Tiefschütz ist mit den Laufrollen 5 besetzt, die an die Endschotte 4 herausverlegt und dort den Auflagern zugeordnet sind, die von den Rollenlaufschienea 6 und dem darunter liegenden Beton des Mauerwerks 7 gebildet werden. Die verwendeten Laufrollen sind am Schütz in beiden Richtungen der einzelnen Rollenreihen wanderbeweglich angeordnet. Beiderseits über die tragende Länge der Rollen, der Länge L, hinaus springt das Tragsystem vor und lässt abstützungsfrei überstehende Zonen entstehen, die mit der Unter-und Oberkante der Stauwand 1 abschliessen. Die Wasserdruckbelastung wirkt In der durch den Pfeil C angedeutetenRichtung auf dasTragsystem, das sich aus derStauwand l, den lotrechten Querträgern 2, den horizontalen Hauptträgern 3, und den Endschotten 4 zusammensetzt.
Die Abstände, in denen die Hauptträger in der Höhe aufeinanderfolgen, sind im wesentlichen gleich gross gewählt. Der unterste Träger der Reihe liegt in Höhe der unteren und der oberste Hauptträger in Höhe der oberen Endstelle der Strecke L.
EMI2.2
nach Fig. 5. Bei diesem Diagramm ist angenommen, dass der Oberwasserspiegel wesentlich höher liegt als die Oberkante des Tiefschützes. Das Diagramm ist daher ein der Rechteckfigur nahekommendes Trapez. Die an der Grösse der Flächen b-g ablesbaren Belastungsanteile sind entsprechend den im wesentlichen gleich grossen Hauptträgerabständen ebenfalls im wesentlichen gleich gross.
Man erkennt jedoch, dass der auf den untersten Hauptträger entfallende Belastungsanteil a und der auf den obersten Träger der Reihe entfallende Anteil h je wesentlich grösser ist als die auf die tibr1gen Hauptträger entfallenden Anteile b - g. Das bedeutet, dass die beiden letzten, unten und oben liegenden Einheiten der Hauptträgerreihe im Bereich ihrer zugehörigen Rollen wesentlich grössere Kräfte an diese Rollen absetzen als die dazwischen liegenden übrigen Hauptträger gegenüber den ihnen zugehörigen Rollen. Die Grösse dieser Rollenkräfte ist durch das Diagramm nach Fig. 6 ersichtlich gemacht.
In diesem Diagramm sind die Kräfte mitberücksichtigt, die sich aus dem elastischen Verhalten der Endschotte, der Laufschienen und des darunter liegenden Betons ergeben und für die Verteilung der Rollenbelastung über die Länge L mitbestimmend sind. Vorhanden sind mithin ungleich hohe Wasserdruckbelastungen der Hauptträger 3, und damit auch der auf die Strecke L entfallenden Rollen 5.
Erzielt werden demgegenüber durch die in das Tragsystem erfindungsgemäss zusätzlich eingefügten Zug- oder Druckglieder 8 (Fig. 7 und 8) gleich grosse Hauptträger- und Rollenbelastungen gemäss dem Diagramm nachFig. 9. Dazu gehört, dass die Zug-oder Druckglieder in den lotrechten und zur Stauwand 1 senkrechten Ebenen der Querträger 2 angeordnet sind und die auf die einzelne Ebene entfallenden Glieder sich nach Art eines Seilpolygons über die Trägerreihe hinziehen und bei gegen die Stauwand 1 abfallenden Polygonästen an den beiden, die Reihe nach unten und oben beschliessenden Hauptträgern unddamit in den Bereichen der grösseren Belastungsanteile a und h enden.
Die Folge ist, dass die Zug- oder Druck-
<Desc/Clms Page number 3>
glieder aus diesen beiden höher belasteten Hauptträgern Belastungsanteile unter Entlastung dieser letzteren Träger aufnehmen und dass sie die aufgenommenen Anteile auf die übrigen Hauptträger und die ihnen zugeordneten Rollen und damit auf die tragenden Rollen im ganzen gleichmässig übertragen und verteilen.
Diese jetzt gleich grossen Hauptträger-und Rollenbelastungen zeigt das Diagramm nach Fig. 9. Beim Vergleich der Verteilung der Auflagerbelastung nach diesem Diagramm mit der aus dem Diagramm nach Fig. 6 ersichtlichen Belastungsverteilung erkennt man, dass die in Höhe der unteren und oberen Endstelle der tragendenRollenlängeL liegenden Rollen jetzt wesentlich kleinere Kräfte haben. Durch die Wahl der Formgebung desPolygonverlaufes hat man es in der Hand, die Belastungsverteilung weitgehend gleichmässig zu erhalten. Mit hinzukommen muss aber, dass bei der Abstimmung des Polygonverlaufes auf gleichmässige Belastungsverteilung die Werte für die Kräfte mitberücksichtigt sind, die sich aus dem elastischen Verhalten der Endschotte, der Laufschienen und des darunter liegenden Betons ergeben.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Rollschütz für hohewasserdruckbelastungen, insbesondere fürtiefliegendeEinlaufbauwerke, Grundablässe od. dgl., dessen Stauwand durch Haupt- und Querträger ausgesteift ist, wobei die Stauwand gegebenenfalls den untersten und obersten der horizontalen, im wesentlichen im gleichen Abstand voneinander angeordneten Hauptträger überragt und die Länge des Auflagers in lotrechter Richtung für die Lastüber- tragung mittels der Rollen durch den Abstand zwischen dem untersten und dem obersten Hauptträger be- stimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Querträger (2) oder eine Anzahl von Querträgern (2) zusätzlich mit in deren Ebene liegenden Zug- oder Druckgliedern (8) versehen sind,
deren Verlauf durch ein der Wasserdruckbelastung entsprechendes Seilpolygon in der Weise bestimmt ist, dass an den Knickpunkten des Polygonzuges neben den in diesem wirkenden Kräften nur eine waagrechte Stützkraft auftritt, die Glieder (8) an den Querträgern (2) in Höhe des obersten und untersten Hauptträgers (3) angreifen und die zwischen diesen liegenden Hauptträger (3) kraftschlüssig durchdringen.