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Die Erfindung betrifft eine Tragkonstruktion für Hallenbauten, mit beiderseits auf Pfeilern aufgesetzten Fachwerkbindern und Schrägstreben zwischen den im Fundament eingespannten Pfeilern und den Fachwerkbindern.
Bei bekannten Bindersystemen bilden die Binder und Pfeiler starre Einheiten. Beide Gurte der Fachwerkbinder sind mit den Pfeilern starr verbunden und zur zusätzlichen Versteifung der Eckverbindung können Schrägstreben dienen. Es besteht keine Möglichkeit, die Stabkräfte auf Grund der auftretenden Belastungen zu verringern und vorgefertigte Konstruktionen bringen wegen ihrer grossen Winkel- oder U-Form schwierige Transport-und Montageverhältnisse mit sich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Tragkonstruktion für Hallenbauten der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, dass es zu einer Beeinflussung der Stabkräfte kommt und Transport und Montage vereinfacht werden können.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die Fachwerkbinder jeweils nur mit einem ihrer beiden Gurte an den Pfeilern selbst angreifen, mit ihrem andern Gurt hingegen über die Schrägstreben an den Pfeilern abgestützt sind. Die Schrägstrebenabstützung des einen Gurtes und die sich daraus ergebenden Horizontalkräfte verursachen eine auf die Fachwerkbinder rückwirkende Kraftumkehrung, die zu einer wesentlichen Verringerung der Stabkräfte führt. Die fehlende starre Eckverbindung erlaubt Binder und Pfeiler auch einzeln vorzufertigen, relativ problemlos zu transportieren und auf der Baustelle selbst erst rationell zu montieren, wobei zur Montage lediglich die Pfeiler im Fundament lotrecht eingespannt und dann die Binder auf die freistehenden Pfeiler aufgelegt und verankert zu werden brauchen, was mit nur einem Montagekran bei grösster Sicherheit möglich ist.
Da für die im Fundament eingespannten Pfeiler das maximale Biegemoment durch die Aufnahme der Windlasten im Einspannbereich auftritt und sich dieses Biegemoment nach oben hin auf Null reduziert, haben die zumeist mit gleichbleibendem Querschnitt ausgebildeten Pfeiler nach oben hin steigende freie verfügbare Widerstandsmomente, die für die Lastaufnahme der Binderabstützung über die Schrägstreben herangezogen werden können, so dass die Aufnahme der durch die Auflagerlasten entstehenden Biegemomente in den Pfeilern keinerlei Schwierigkeit bereitet.
Mit vergleichsweise geringem Konstruktionsaufwand entstehen daher Tragkonstruktionen, die sich gut transportieren und montieren lassen und sich ausserdem auf Grund der reduzierten Stabkräfte durch entsprechend grosse Spannweiten oder verminderte Querschnitte auszeichnen.
Ist erfindungsgemäss der Untergurt über die Schrägstreben an den Pfeilern abgestützt und der Obergurt mit den Pfeilern zugfest verbunden, wird die gesamte Binderauflast über den Untergurt auf die Schrägstreben und damit auf die Pfeiler übertragen. Die in Abhängigkeit von der Strebenneigung auftretenden Horizontalkräfte drücken nun die Pfeiler auseinander, die aber durch den Zugbandfunktion übernehmenden Obergurt zusammengehalten werden. Dadurch wird der auf Zug belastete Untergurt über die Schrägstreben einer Drucklast ausgesetzt und der auf Druck belastete Obergurt über die Pfeiler einer Zugebelastung, so dass diese Kraftumkehrungen, durch die den Zugspannungen im Untergurt eine Druckbelastung und den Druckspannungen im Obergurt eine Zugbelastung entgegenwirken, zu der gewünschten Reduzierung der Stabkräfte führen.
Gemäss einer Konstruktionsvariante kann der Obergurt über die Schrägstreben an den die Fachwerkbinder überragenden Pfeilern aufgehängt und der Untergurt mit den Pfeilern druckfest verbunden sein. Dadurch bleibt der Raum unterhalb der Binder beispielsweise zur Anordnung einer Kranbahn od. dgl. frei. Ausserdem ist es möglich, die über den Obergurt hinausragenden Pfeiler und Schrägstreben als Bauelemente für eine Attika-Ausführung zu verwenden. Dennoch kommt es zur gewünschten Kraftumkehrung, da nun die Binderauflasten über den Obergurt auf die Schrägstreben und damit die Pfeilerenden übertragen werden und die auftretenden Horizontalkräfte die Pfeiler einwärts ziehen, wodurch der Untergurt die Funktion eines Druckstabes übernimmt.
Den Zugspannungen im Untergurt werden über die Pfeiler wieder Druckbelastungen und den Druckspannungen im Obergurt über die Schrägstreben Zugbelastungen überlagert, so dass sich die Stabkräfte verringern.
Vorteilhaft ist es, wenn erfindungsgemäss der an den Pfeilern angreifende Gurt mit diesen Pfeilern vertikal beweglich verbunden ist, damit sich der über die Schrägstreben Richtung Pfeiler vorragende Kragteil des Binders an die Formänderungen des Fachwerkbinders auf Grund unterschiedlicher Belastungen anpassen kann. Es muss aber immer dafür gesorgt sein, dass trotz dieser
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Beweglichkeit eine die auftretenden Zug- oder Druckspannungen übertragende Verbindung gegeben ist.
Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind zur Seitenführung der Fachwerkbinder die Schrägstreben beidseitig der Fachwerkbinder über den sie abstützenden Gurt hinaus verlängert und/oder der von den Schrägstreben abgestützte Gurt greift endseitig zwischen Führungslaschen der Pfeiler ein, so dass ein seitliches Ausweichen des Binders unter Last sicher verhindert wird.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand rein schematisch dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Tragkonstruktion in Seitenansicht, Fig. 2 ein Detail dieser Konstruktion in grösserem Massstab und Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Tragkonstruktion ebenfalls in Seitenansicht.
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verlegten Fachwerkbinder --1-- an den im Fundament --4-- eingespannten Pfeilern --2-- dienen.
Um durch eine innere Kraftumkehr eine Reduzierung der Stabkräfte zu erreichen, wird dazu, wie im Ausführungsbeispiel nach den Fig. l und 2 angedeutet, nur der Untergurt-la-über die Schrägstreben --3-- an den Pfeilern --2-- abgestützt, der Obergurt --lb-- hingegen ist zugfest direkt mit den Pfeilern --2-- verbunden, so dass die Horizontalkomponenten der über die Schrägstreben --3-- auf die Pfeiler --2-- übertragenen Abstützkräfte diese auswärts drücken und die Pfeiler --2-- dadurch auf den Obergurt --1b-- eine Zugbelastung ausüben.
Diese Zugbelastung wirkt den Druckspannungen im Obergurt --lb-- entgegen, genauso wie die über die Schrägstreben --3b-- in den Untergurt --la-- eingeleitete Horizontalkraft der Zugspannung im Untergurt --la-- entgegenwirkt, was zur Verringerung der Stabkräfte des Fachwerkbinders --1-- führt.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Obergurt --lb-- durch einen Längsschlitz --5-- vertikal beweglich am Pfeiler --2-- angelenkt, um Formänderungen des Fachwerkbinders --1-- unter verschiedenen Belastungen nachgeben zu können, ohne dass dadurch aber die Zugfestigkeit der Verbindung gelockert würde. Zur Ausgestaltung einer Vordachkonstruktion kann der Obergurt --lb-auch mit seinem Endteil --6-- über den Pfeiler --2-- hinaus vorkragen. Ausserdem gibt es, um ein seitliches Ausweichen des Fachwerkbinders --1-- unter Last zu verhindern, an den Pfeilern - befestigte seitliche Führungslaschen --7--, zwischen die der Untergurt --la-- eingreift.
Eine andere Möglichkeit einer Seitenführung ergibt sich durch eine strichpunktiert angedeutete Verlängerung der Schrägstreben --3--, die beidseitig über den Untergurt --la-- hinausreicht und den Binder-l-zwischen sich aufnimmt.
Um die gewünschte Kraftumkehr und dadurch eine Reduzierung der Stabkräfte für den Fachwerkbinder --1-- zu erreichen, kann auch, wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 angedeutet, der Obergurt --lb-- des Fachwerkbinders --1-- über die Schrägstreben --3-- an den Pfeilern - 2a-- aufgehängt werden, welche Pfeiler --2a-- dazu den Fachwerkbinder --1-- überragen müssen. In diesem Fall ist der Untergurt --la-- mit den Pfeilern --2a-- druckfest verbunden, damit die über die Schrägstreben --3-- auf die Pfeiler --2a-- ausgeübten einwärts gerichteten Zugkräfte von den Pfeilern auf den Untergurt --lb-- als den Zugspannungen des Untergurtes --lb-- entgegenwirkende Druckkräfte zu nutzen sind.
Die über die Schrägstreben --3-- auf den Obergurt - übertragenen Horizontalkräfte wirken als Zugkräfte den Druckspannungen des Obergurtes - entgegen, so dass es wieder zur gewünschten Stabkraftreduzierung kommt. Auf Grund der Aufhängung des Fachwerkbinders --1-- ergibt sich unterhalb des Binders Platz zur Anordnung eines Laufkranes --8-- und die über den Fachwerkbinder --1-- liegenden Schrägstreben --3-- sowie die hochragenden Enden --9-- der Pfeiler --2a-- können als Unterkonstruktion für eine Attika-Ausführung dienen.