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Fachwerkelement mit Gurtverlängerung
Es ist bekannt, Fachwerkträger, insbesondere solche für Betonschalungen, in der Länge mit Steckbol- zen aus Fachwerkelementen gleicher Teilung baukastenartig zusammenzusetzen. Ein solcher Fachwerkträger besteht aus einer Anzahl Fachwerkelementen, die sich nur in der Anzahl der Teilung unterscheiden. Die Obergurte der Elemente sind um jeweils eine Teilung länger als die Untergurte, damit man zwischen den Enden der Untergurte einen mit einem Spannschloss versehenen Stab einfügen kann. An den Enden des Trägers, d. h. dort, wo er längenveränderliche Gurtteile für die Auflagerung erhält, ist wegen der kürzeren Untergurte der Fachwerkelemente die Abspannung der Gurtverlängerung besonders dann umständlich, wenn ein loser senkrechter Endstab eingefügt werden muss.
Die Erfindung bezweckt, ein Fachwerkelement mit Gurtverlängerung zu schaffen, das bei hoher Belastbarkeit nur wenige lose Teile besitzt und vor allem in der Lage ist, Kräfte in der Längsrichtung des Trägers aufzunehmen, so dass der Träger wahlweise auch als Stütze verwendet werden kann.
Gemäss der Erfindung ist bei dem Fachwerkelement an einem zur Trägerrichtung senkrechten Stab ein Obergurtstab, der die Länge der Fachwerkteilunghat, und ein Untergurtstab, der die halbe Länge der Fachwerkteilung hat, angeschweisst ; ferner ist zwischen dem einen Ende des Untergurtstabes und den beiden Enden des Obergurtstabes je eine Strebe eingeschweisst ; ausserdem besteht der Obergurtstab und der Untergurtstab aus je einem Paar Holme, deren lichter Abstand gleich der darin verschieblichen Gurtverlängerung ist. Dabei besitzt die Gurtverlängerung eine Stecklochreihe von derartiger Länge, dass sie einen Verlängerungsbereich im Ausmass der halben Fachwerkteilung ermöglicht.
Die Art der Gurtverlängerung richtet sich nach der Art der Auflagerung des Trägers, die bei der Erfindung verschieden sein kann. Es kann das Auflager entweder am Obergurt oder am Untergurt oder bei Verwendung des Trägers als Stütze an beiden Gurten angreifen. Die verschiedenen Fälle werden in der Beschreibung ausführlich erläutert.
Zur Feineinstellung der Gurtverlängerung zwischen jeweils zwei Stecklöchern der Lochreihe kann das der Lochreihe entgegengesetzte Ende der Gurtverlängerung eine mit dem Gurt fluchtende Gewindespindel aufnehmen. Die aus Spindel und Mutter bestehende Einheit ist dabei zweckmässig leicht lösbar an der Gurtverlängerung befestigt.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen schematisch, z. B. für Betonschalungen Fig. 1 einen aus zwei erfindungsgemässen Fachwerkelementen mit Gurtverlängerung bestehenden Träger ; Fig. 2 einen aus den Fachwerkelementen nach Fig. 1 und zwei weiteren Fachwerkelementen bestehenden Träger ; Fig. 3 den Träger nach Fig. 2, jedoch mit kürzester Ausziehlänge ; Fig. 4 den Träger ähnlich Fig. 2, mit Gurtenverlängerungen, die rahmensteif miteinander verbunden sind ; Fig. 5 einen Träger mit Sprengwerk ; Fig. 6 den Träger nach Fig. 4 als Stütze in ihrer kleinsten Ausziehhöhe ; Fig. 7 die Stütze nach Fig. 6, jedoch in ihrer grössten Ausziehhöhe ;
Fig. 8 eine Stütze gleicher Fachwerkelemente wie
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6, jedochSpannschloss versehener Stab 6 eingesetzt. Mit dem Spannschloss lassen sich in bekannter Weise die bei Trägern für Betonschalungen notwendigen Überhöhungen durchführen. 7 ist eine Obergurtverlängerung, 8 ein mit einem Spannschloss versehener Abspannstab zur Gurtverlängerung.
Das Fachwerkelement 2 oder 3 besteht aus fünf Stäben. nämlich einem in Trägerrichtung senkrechten Endstab 9, einem Obergurtstab 10, der die Länge der Fachwerkteilung t (Fig. 3) hat, einem Untergurtstab 11 mit halber Fachwerkteilung t und zwei Streben 12 und 13, die den Punkt 4 mit den Punkten 1 und 14 aussteifen. Die fünf Stäbe des Fachwerkelements sind in den Knotenpunkten verschweisst. Die Gelenkpunkte sind Augen, die je einen Steckbolzen aufnehmen.
Der Träger nach Fig. 2 ist wesentlich länger als der Träger nach Fig. 1. Die grössere Länge wird durch die Zwischenordnung von zwei weiteren Fachwerkelementen 15 und 16 zwischen den Punkten L und 13 der beiden Fachwerkelemente 2 und 3 bewirkt. Das Fachwerkelement 15 ist um eine Fachwerkteilung länger als das Element 16. Bei den Fachwerkelementen 15 und 16 ist der Untergurt jeweils um eine Systemlänge kürzer als der Obergurt, um zwischen den Enden der Untergurte Spannschlossstäbe 6 aufnehmen zu können.
Die Fachwerkelemente 15 und 16 sind in Kombination mit dem Stab 6 bekannt. Die Stäbe 7 entsprechen den gleichnamigen Stäben des Trägers nach Fig. l.
Bei dem noch längeren Träger nach Fig. 5 tritt ein Sprengwerk hinzu, das aus einem Stiel 17 und einem Paar Zuggurte 18 besteht. 19 stellt symbolisch eine Spannschraube dar, mit der in bekannter Weise die Zuggurten 18 verzurrt werden. Der eigentliche Träger besteht aus zwei Hälften, die je ein Fachwerkelement 2,20 und 3 besitzen. Die Punkte 142 und 143 decken sich nicht ; sie sind durch eine Obergurtverlängerung verbunden. Desgleichen sind die Punkte 21% und 21 durch eine Untergurtverlängerungverbunden, die aber fest am Stiel 17 sitzt, z. B. mit ihm verschweisst ist.
Der Träger nach Fig. 2 hat seine grösste Ausziehlänge, denn die Obergurtverlängerung 7 ist so weit aus dem Obergurtstab 10 des Fachwerkelements 2 bzw. 3 herausgezogen, dass der Abstand des Auflagers 22 von dem Fachwerkelement gleich der Fachwerkteilung t ist. Die kleinste Ausziehlänge desselben Trägers zeigt Fig. 3, wo der Abstand nur gleich t/2 ist. Der Ausziehbereich A L/2 = t/2 ermöglicht, zusammen mit der Auswahl der Länge der Fachwerkelemente, alle Trägerlängen zu verwirklichen. Soll der Träger länger als Lmax sein, so ersetzt man z. B. das Fachwerkelement 16, das eine Länge von 2 t hat, durch ein Fachwerkelement 15 mit der Länge 3 t. Umgekehrtverkürztman durch Auswechseln der Elemente den Träger, wenn er kürzer als Lmin sein soll.
Die vorbezeichnete Massnahme der Längenabstimmung ist bekannt. Nicht bekannt ist die Verwendung
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ten Träger fehlt der fest zu dem Fachwerkelement gehörende Gelenkpunkt 23 (Fig. 3). Der Punkt 23 ergibt statisch günstige Fachwerkdreiecke 24, die nämlich nach dem Stand der Technik sehr schmal und spitzwinkelig sind oder erst mit besonderen losen Vertikalstreben erreicht werden.
Liegt der Träger mit dem Obergurt auf, so ist die Art der Gurtverlängerung eine andere. Gemäss Fig. 4 sind zwei Gurtverlängerungen 25 und 26 mit einem Riegel 27 (Fig. 9, 10) rahmensteif verbunden, bilden also mit dem Riegel ein liegendes U, das maximal eine freie Schenkellänge von t und minimal eine freie Schenkellänge von t/2 hat und zwischen diesen beiden Massen verstellbar ist. Ist die aus den vorgenannten Teilen bestehende Gurtverlängerung 28, wie in Fig. 4 links. weit herausgezogen, so empfiehlt es sich, einen Abspannstab 8 einzufügen. Wenn der Verlängerungsstab 26 ausreichend stark bemessen wird, braucht das Auflager 29 nicht unbedingt'an der Rahmenecke anzugreifen, sondern kann irgendwo i'J1 Bereich der freien Länge des Verlängerungsstabes 26 sitzen.
Der als Stütze dienende Träger nach Fig. 6 besitzt mit Ausnahme der Spannschlossstäbe 6 alle Teile des Trägers nach Fig. 4. An die Stelle der Stäbe 6 treten druckfeste, nicht einstellbare Stäbe 30. Ferner ist die am Kopf der Stütze befindliche Gurtverlängerung 28 mit einem Paar Gewindespindeln 31 versehen.
Die Spindeln haben einen Verstellhub, der so gross wie die Lochteilung der weiter unten erwähnten Lochreihe der Gurtverlängerung ist. Die Spindeln 31 können auch in der bodenseitigen Gurtverlängerung 28' sitzen oder in beiden Gurtverlängerungen. Der Riegel 27 (Fig. 9, 10) der Gurtverlängerung 28 wird zweckmässig so stark bemessen, dass er an der in Fig. 6 mit einem Pfeil bezeichneten Stelle eine punktförmig angreifende Last aufnehmen kann.
Mit den Lochreihen als Grobeinstellung und den Spindeln als Feineinstellung kann jede Stützephöhe hergestellt werden, wobei auch hier über t hinaus Fachwerkelemente des Trägers gegen solche grösserer oder kleinerer Länge auszutauschen sind. So z. B. zeigt Fig. 7, dass H + t/2 mit der bodenseitigen Gurtverlängerung 28'erreicht wird. Um H + t zu erreichen, kann zusätzlich die kopfseitige Gurtverlängerung 28 ganz ausgezogen werden. Dann wäre das Hmax der in Fig. 6 bzw. 7 gezeichneten Stütze erreicht. Dieses gleiche H lässt sich aber auch als Hjj der Stütze nach Fig. 8 erreichen, d. h. als Stütze, die statt des
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Fachwerkelements 15 von 3 t ein Fachwerkelement 32 von 4 t besitzt.
Träger bzw. Stützen für Betonrüstungen erhalten zweckmässig eine Fachwerkteilung t = 750 mm und auch eine Trägerhöhe von 750 mm.
In einer zweckmässigen Ausführungsform des Fachwerkelements mit Gurtverlängerung ist, wie dies die Fig. 9-12 zeigen, ein Paar Holme 33 und 34 in einem Abstand a durch Stege 35 gegeneinander ausgesteift.
Die Holme bestehen aus Blech von z. B. 3 mm Dicke, das zu einem C-Profil abgekantet ist. Auf diese
Weise werden der Obergurt 10 und der Untergurt 11 gebildet.
Die Gurte enden in Steckbolzenlöchem 1, 4, 14 und 23, die weiter oben mit Gelenkpunkten bezeich- net wurden. Die in die Löcher einführbaren Bolzen sind nicht gezeichnet. Es sind zylindrische Steckbol- zen, die gegen Herausfallen gesichert sind, und die bei Fachwerkelementen der bezeichneten Gattung bekannt sind. Das Loch 1 sitzt in einem Laschenpaar 37 bzw. 38. Die Laschenpaar korrespondieren mit entsprechenden Laschenpaaren anzuschliessender Fachwerkelemente als Gabel und Zunge, wie es Fig. 10 unten rechts zeigt. Die Löcher 4, 14 und 23 sind durch aufgeschweisste Platten wandverstärkt, um die Bol- zenkräfte in die Holme überleiten zu können. Die Stäbe 9, 12 und 13 sind Rohre, die an die Holme ange- schweiss sind. Auch die Profile der Gurte 10 bzw. 11 sind bekannt.
In dem Fachwerkelement sitzt die Gurtverlängerung 28, die aus den Stäben 25 und 26 und dem Riegel
27 besteht. Jeder der beiden Stäbe 25 und 26 hat gemäss Fig. 12 ein aus zwei U-Eisen 39 mit Einsatzstücken
40 gebildetes kastenformiges Profil. 41 ist ein Verstärkungsblech für die vier Löcher 42 einer Lochreihe
43. Mit dem der Lochreihe entgegengesetzten Ende sind die Stäbe 25 und 26 an den aus zwei U-Eisen 44 bestehenden Riegel 27 angeschweisst. Ein in die Ecke eingeschweisstes Kehlstück 45 gibt dem U-förmigen.
Gebilde eine grössere Rahmensteifheit.
Ist die Gurtverlängerung nicht aus sich selbst steif genug, die Belastung ohne den Abspannstab 8 (Fig. 4 links) aufzunehmen, so wird das Kehlstück 45 gelocht, damit es einen Steckbolzen aufnehmen kann. Dies ist leicht vorstellbar und aus dem Grunde nicht besonders gezeichnet. Im übrigen kann, wenn die Abspan- nung weniger vollkommen zu sein braucht, auch das äusserste Loch der Lochreihe 43 für die Steckbefesti- gung eines entsprechend steiler stehenden Abspannstabes verwendet werden, so dass das Kehlstück unver- ändert das gezeichnete ungelochte Kehlstück 45 sein kann.
An den Stab 26 sind aussen Auflagerplatten 46 angeschweisst, deren Bohrung eine an eine Mutter 47 angeschweisste Hülse 48 aufnimmt. Die Hülse 48 sitzt am andern Ende in einem Ring 49, der zwischen die
U-Eisen 44 zwischengeschweisst ist. DieHülse48istindenBohrungen der Platte 46 und des Ringes 49 leicht verschiebbar und drehbar. Der Abstand der Platte 46 von dem Ring 49 erlaubt, Momente an die Hülse zu übertragen oder von der Hülse aufzunehmen. Zur grösseren Sicherheit ist es zweckmässig, mittels Stiften od. dgl. dafür zu sorgen, dass die Hülse nicht herausfallen kann.
In der an der Hülse 48 befestigten Mutter 47 sitzt eine Spindel 50, an deren äusseres Ende ein Fuss 51 angeschweisst ist. Die Spindel liegt genau in der neutralen Zone 52 der Gurte, so dass bei Verwendung des
Trägers als Stütze Biegemomente vom Riegel 27 möglichst ferngehalten werden, wenn es auf einen leich- ten Riegel ankommt. Wird aber mit der in Fig. 6 durch den Pfeil bezeichneten Belastungsart gerechnet, so ist ohnehin ein biegefester Riegel notwendig und es würde eine einzige Spindel genügen, die in der Mitte des Riegels sitzen würde. Die nutzbare Gewindelänge der Spindel ist mindestens gleich der Teilung b der Lochreihe 43.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Fachwerkelement mit Gurtverlängerung eines in der Länge mit Steckbolzen ausFachwerkelemen- ten gleicher Teilung zusammengesetzten Trägers, insbesondere eines Trägers für Betonschalungen, dadurch gekennzeichnet, dass an einem zur Trägerrichtung senkrechten Endstab (9) ein Obergurtstab (10), der die Länge der Fachwerkteilung hat, und ein Untergurtstab (11), der die halbe Länge der Fachwerkteilung hat, angeschweisst ist, dass zwischen dem einen Ende des Untergurtstabes und den beiden Enden des Obergurtstabes je eine Strebe (12 bzw. 13) eingeschweisst ist, und dass der Obergurtstab und der Untergurtstab aus je einem Paar Holme (33 und 34) besteht, deren lichter Abstand (a) gleich der Aussenbreite der darin verschieblichen Gurtverlängerung (7,28) ist.