DE102012215151A1 - Carrier assembly and thus constructed construction - Google Patents
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Abstract
Eine Trägeranordnung mit einem zwischen zwei Lagern (4, 6) angeordneten, im Wesentlichen geradlinigen Träger (2), der sich entlang einer Längsrichtung (8) erstreckt und aus mindestens drei in Längsrichtung (8) hintereinander angeordneten, über zwei Kopfplattenstöße (22) miteinander verbundenen Segmenten (10, 12, 14) zusammengesetzt ist, nämlich einem Mittelsegment (10) und zwei Außensegmenten (12, 14), wobei die Lager (4, 6) an der Verschiebung in Längsrichtung (8) behindert sind, soll einen kontrollierten Abbau von thermischen Zwangskräften bei gleichzeitigem Erhalt der lastabtragenden Funktion und bei einer gleichmäßigen Verteilung von äußeren dynamischen Kräften innerhalb der Konstruktion erlauben. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem – das Mittelsegment (10) an seinen beiden Enden jeweils eine Mittelsegment-Kopfplatte (18) aufweist und jedes der beiden Außensegmente (12, 14) an seinem zum Mittelsegment (10) hin gerichteten Ende eine Außensegment-Kopfplatte (20) aufweist, – die jeweilige Außensegment-Kopfplatte (20) derart komplementär zu der ihr gegenüber liegenden Mittelsegment-Kopfplatte (18) ausgerichtet ist, dass sie zusammen einen Kopfplattenstoß (22) bilden, – die beiden Kopfplatten (18, 20) jedes Kopfplattenstoßes (22) über Verbindungsbolzen (28) miteinander verbunden sind, die durch Ausnehmungen (26) in den Kopfplatten (18, 20) hindurch geführt sind, – die Ausnehmungen (26) in zumindest einer der Kopfplatten (18) jedes Kopfplattenstoßes (22) als Langlöcher (34) ausgeführt sind, und – beide Kopfplattenstöße (22) derart gegensinnig gegenüber einer Normalebene auf der Längsrichtung (8) geneigt sind und die Langlöcher (34) derart angeordnet und ausgerichtet sind, dass bei einer thermischen Ausdehnung oder Kontraktion der Segmente (10, 12, 14) eine seitliche Verschiebung des Mittelsegments (10) relativ zu den beiden Außensegmenten (12, 14) möglich ist.A carrier arrangement with an essentially rectilinear carrier (2) arranged between two bearings (4, 6), which extends along a longitudinal direction (8) and consists of at least three in the longitudinal direction (8) arranged one behind the other, via two head plate joints (22) connected segments (10, 12, 14), namely a central segment (10) and two outer segments (12, 14), the bearings (4, 6) being prevented from moving in the longitudinal direction (8), in order to ensure controlled dismantling of thermal constraints while maintaining the load-bearing function and with a uniform distribution of external dynamic forces within the construction. This is achieved according to the invention in that - the middle segment (10) has a middle segment head plate (18) at both ends and each of the two outer segments (12, 14) has an outer segment head plate at its end facing the middle segment (10) ( 20), - the respective outer segment head plate (20) is aligned such that it is complementary to the opposite middle segment head plate (18) that they together form a head plate joint (22), - the two head plates (18, 20) of each head plate joint (22) are connected to one another via connecting bolts (28) which are guided through recesses (26) in the head plates (18, 20), - the recesses (26) in at least one of the head plates (18) of each head plate joint (22) as Elongated holes (34) are executed, and - both head plate joints (22) are inclined in opposite directions to a normal plane in the longitudinal direction (8) and the elongated holes (34) are arranged in this way and are aligned such that a thermal displacement or contraction of the segments (10, 12, 14) enables the central segment (10) to be laterally displaced relative to the two outer segments (12, 14).
Description
Die Erfindung betrifft eine Trägeranordnung mit einem zwischen zwei Lagern angeordneten, im Wesentlichen geradlinigen Träger, der sich entlang einer Längsrichtung erstreckt und aus mindestens drei in Längsrichtung hintereinander angeordneten, über zwei Kopfplattenstöße miteinander verbundenen Segmenten zusammengesetzt ist, nämlich einem Mittelsegment und zwei Außensegmenten, wobei die Lager an der Verschiebung in Längsrichtung behindert sind. Die Erfindung betrifft weiterhin eine mit einer derartigen Trägeranordnung errichtete Konstruktion, insbesondere eine Stahlkonstruktion. The invention relates to a carrier arrangement with a substantially rectilinear carrier arranged between two bearings, which extends along a longitudinal direction and is composed of at least three longitudinally successive segments connected to one another via two top plate joints, namely a middle segment and two outer segments, wherein Bearings are hampered by the displacement in the longitudinal direction. The invention further relates to a constructed with such a carrier assembly construction, in particular a steel structure.
Stahlträger können häufig nicht in einem Stück in der für den beabsichtigten Einsatzzeck erforderlichen Länge hergestellt und zum Einsatzort transportiert werden. Vielmehr werden vorgefertigte Segmente von geringerer Länge vor Ort auf der Baustelle miteinander verbunden. Dies geschieht häufig über sogenannte Kopf- oder Stirnplattenstöße, bei denen stirnseitig an die eigentlichen Trägerprofile angeformte oder angefügte Kopfplatten miteinander verschraubt werden. In der Regel sind derartige Kopfplatten senkrecht zur Längsrichtung des Trägers ausgerichtet. Steel girders often can not be made in one piece in the length required for the intended use and transported to the jobsite. Rather, prefabricated segments of lesser length are connected to each other on site at the construction site. This is often done via so-called head or face plate joints, in which the front side of the actual support profiles molded or attached head plates are bolted together. As a rule, such head plates are aligned perpendicular to the longitudinal direction of the carrier.
Stahlkonstruktionen in kerntechnischen Anlagen, aber auch in anderen Anwendungsfeldern, insbesondere hoch belastete Hauptträger, sind oft gegen hohe Zwangseinwirkungen auszulegen, die aus Temperatureinflüssen resultieren. Andererseits müssen sie so konzipiert und gelagert sein, dass alle äußeren Lasten wie Nutzlasten und induzierte Erschütterungen, z. B. aus Erdbeben, möglichst gleichmäßig abgetragen werden können. Dies steht oft in Konflikt mit dem Wunsch nach einer möglichst zwängungsfreien Lagerung zum Ausgleich thermischer Ausdehnungen. Im Allgemeinen ist der Abbau von Steifigkeit auch mit einem Abbau an Tragfähigkeit verbunden. Steel structures in nuclear facilities, but also in other fields of application, especially heavily loaded main beams are often interpreted against high forced impacts resulting from temperature influences. On the other hand, they must be designed and stored so that all external loads such as payloads and induced vibrations, eg. B. from earthquakes, as evenly as possible can be removed. This is often in conflict with the desire for a constrained as possible storage to compensate for thermal expansion. In general, the reduction of stiffness is also associated with a reduction in carrying capacity.
So wurden thermische Zwangskräfte in der Vergangenheit überwiegend durch Realisierung einer axialen Verschieblichkeit des Anschlusses (zwängungsfreie Lagerung) unter Verwendung von Loslagern oder schwimmenden Stützlagern berücksichtigt. Diesem Anschlusstyp fehlt bei äußeren dynamischen Beanspruchungen eine ausreichende axiale Steifigkeit, um die Lasten homogen im System zu verteilen. Dadurch sind diese Konstruktionen wirtschaftlich gesehen nicht zufriedenstellend. Thus, thermal constraining forces have been taken into account in the past mainly by implementing an axial displaceability of the connection (restraint-free storage) using floating bearings or floating support bearings. This type of connection lacks sufficient axial rigidity for external dynamic stresses to distribute the loads homogeneously in the system. As a result, these constructions are economically unsatisfactory.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative Trägeranordnung anzugeben, die einen kontrollierten Abbau von thermischen Zwangskräften bei gleichzeitigem Erhalt der lastabtragenden Funktion und bei einer gleichmäßigen Verteilung von äußeren Kräften innerhalb der Konstruktion erlaubt. The invention has for its object to provide an alternative support arrangement, which allows a controlled reduction of thermal constraining forces while maintaining the load-bearing function and with a uniform distribution of external forces within the structure.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. This object is achieved according to the invention by the features of independent claim 1.
Demnach ist eine Trägeranordnung der eingangs genannten Art vorgesehen, wobei
- – das Mittelsegment an seinen beiden Enden jeweils eine Mittelsegment-Kopfplatte aufweist und jedes der beiden Außensegmente an seinem zum Mittelsegment hin gerichteten Ende eine Außensegment-Kopfplatte aufweist,
- – die jeweilige Außensegment-Kopfplatte derart komplementär zu der ihr gegenüberliegenden Mittelsegment-Kopfplatte ausgerichtet ist, dass sie zusammen einen Kopfplattenstoß bilden,
- – die beiden Kopfplatten jedes Kopfplattenstoßes über Verbindungsschrauben oder Verbindungsbolzen miteinander verbunden sind, die durch Ausnehmungen in den Kopfplatten hindurch geführt sind,
- – die Ausnehmungen in zumindest einer der Kopfplatten jedes Kopfplattenstoßes als Langlöcher ausgeführt sind, und
- – beide Kopfplattenstöße derart gegensinnig gegenüber einer Normalebene auf der Längsrichtung geneigt sind und die Langlöcher derart angeordnet und ausgerichtet sind, dass bei einer thermischen Ausdehnung oder Kontraktion der Segmente eine seitliche Verschiebung des Mittelsegments relativ zu den beiden Außensegmenten, sprich quer zur Längsrichtung, möglich ist.
- - The middle segment at its two ends in each case has a middle segment head plate and each of the two outer segments has an outer segment head plate at its end directed towards the middle segment,
- The respective outer segment head plate is aligned in such a way that it is complementary to the middle segment head plate opposite it, that together they form a topplate impact,
- The two head plates of each headstock joint are interconnected via connecting bolts or connecting bolts which are guided through recesses in the head plates,
- - The recesses are executed in at least one of the top plates of each headstock shock as slots, and
- - Both headstock joints are inclined in opposite directions relative to a normal plane in the longitudinal direction and the slots are arranged and aligned such that at a thermal expansion or contraction of the segments lateral displacement of the central segment relative to the two outer segments, that is transverse to the longitudinal direction is possible.
Das zugrunde liegende Problem wird also mit einer einfachen und wirtschaftlichen stahlbaumäßigen Konstruktion gelöst. Es sind nur Bleche, Walzprofile und Schrauben in einer Langlochverbindung erforderlich, keine besonderen Bauteile. Durch einfache Kombination der oben benannten Bauteile wird eine zwängungsverringernde Lagerung unter Temperatureinwirkung und zugleich Erhalt der Tragfähigkeit für äußere Lasten erzielt. Die axiale Ausdehnung der Segmente unter thermischer Belastung wird durch seitliches Ausweichen der Konstruktion senkrecht zur Längsrichtung kompensiert. Dabei überwinden die hohen Zwangskräfte die Haftreibung zwischen den Kopfplatten, welche durch eine Teilvorspannung der Schraubverbindung realisiert wird. Das seitliche Ausweichen des mittleren Segments des Trägers infolge von äußeren statischen und/oder dynamischen Lasten hingegen ist aus konstruktiven Gründen nicht möglich. Nach Beendigung der Temperatureinwirkung ziehen sich die Segmente wieder zusammen, wodurch automatisch eine seitlich gerichtete Rückstellkraft erzeugt wird, die das Mittelsegment wieder in die Ausgangslage zurückschiebt. The underlying problem is solved with a simple and economical steel construction. Only plates, rolled sections and screws in a slot connection are required, no special components. By simple combination of the above-named components, a reduction-reducing storage is achieved under the influence of temperature and at the same time maintaining the load capacity for external loads. The axial extent of the segments under thermal stress is compensated by lateral deflection of the structure perpendicular to the longitudinal direction. The high constraining forces overcome the static friction between the top plates, which is realized by a partial prestressing of the screw connection. The lateral deflection of the central segment of the carrier due to external static and / or dynamic loads, however, is not possible for structural reasons. After completion of the action of temperature, the segments contract again, whereby a laterally directed restoring force is automatically generated, which pushes the middle segment back to the starting position.
Der Regelfall der Auslegung wird sein, dass die Segmente des Trägers bei normaler Umgebungstemperatur in einer Linie/Flucht liegen, und dass sich das Mittelsegment bei signifikanter Temperaturerhöhung seitwärts herausschiebt. Es kann aber auch eine Systemauslegung zugrunde gelegt werden, die in entsprechender Weise auf Temperaturabsenkungen und somit auf Kontraktionen der Segmente reagiert, und bei der gewissermaßen der verschobene Zustand der Grundzustand ist. Wenn die Verbindungsschrauben bzw. Verbindungsbolzen sich im Grundzustand etwa in der Mitte der Langlöcher befinden und das Mittelsegment dementsprechend etwas aus der Flucht herausgeschoben ist, besteht – je nach Art der Temperaturveränderung – Bewegungsfreiheit in beide Richtungen. The rule of the design will be that the segments of the carrier lie in a line / flight at normal ambient temperature, and that the middle segment shifts sideways when there is a significant increase in temperature. But it can too a system design is used, which reacts in a corresponding manner to temperature decreases and thus to contractions of the segments, and in a sense the shifted state is the ground state. If the connecting bolts or connecting bolts are in the ground state approximately in the middle of the slots and the middle segment is pushed out accordingly a little out of alignment, there is - depending on the nature of the temperature change - freedom of movement in both directions.
Vorteilhafterweise ist die Neigungsachse der jeweiligen Mittelsegment-Kopfplatte – und demensprechend auch die Neigungsachse der ihr im Kopfplattenstoß gegenüber liegenden Außensegment-Kopfplatte – senkrecht zur Längsrichtung ausgerichtet. Ferner sind die Neigungsachsen der beiden Mittelsegment-Kopfplatten vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet, und die beiden Mittelsegment-Kopfplatten besitzen vorzugsweise einen gleich großen Neigungswinkel gegenüber einer Normalebene auf der Längsrichtung. Dieser Neigungswinkel liegt bevorzugt im Bereich zwischen 30° und 60° und beträgt vorzugsweise 45°. Dadurch wird die beschriebene, selbsttätig erfolgende seitliche Verschiebung des Mittelsegments infolge thermischer Ausdehnung der Segmente in optimaler Weise unterstützt, während die Tragfähigkeit in bestmöglicher Weise erhalten bleibt. Kleinere Abweichungen von den genannten Richtungs- und Winkelangaben sind aber möglich, etwa durch eine geringfügige Verdrillung oder Torsion der Neigungsachsen oder durch leicht unterschiedliche Neigung der Kopfplattenstöße. Advantageously, the inclination axis of the respective center segment head plate - and thus also the inclination axis of the head plate joint opposite outer segment head plate - aligned perpendicular to the longitudinal direction. Further, the pitch axes of the two center-segment top plates are preferably aligned parallel to each other, and the two center-segment top plates preferably have an equal tilt angle to a normal plane in the longitudinal direction. This angle of inclination is preferably in the range between 30 ° and 60 ° and is preferably 45 °. Thereby, the described, self-acting lateral displacement of the central segment due to thermal expansion of the segments is optimally supported, while the carrying capacity is maintained in the best possible way. Smaller deviations from the direction and angle specified above but are possible, for example by a slight twisting or torsion of the tilt axes or by slightly different inclination of the top plate joints.
Die bei der seitlichen Verschiebung des Mittelsegments gewissermaßen als Führungsschienen für die Verbindungsschrauben bzw. Verbindungsbolzen des jeweiligen Kopfplattenstoßes wirksamen Langlöcher sind selbstverständlich derart in der entsprechenden Kopfplatte angeordnet und ausgerichtet, dass diese Verschiebbarkeit gegeben ist. In zweckmäßiger Abstimmung auf die oben beschriebene Geometrie sind die Langlöcher senkrecht zu der Neigungsachse der jeweiligen Mittelsegment-Kopfplatte ausgerichtet. The effective in the lateral displacement of the middle segment as a guide rails for the connecting screws or connecting bolts of each headstock impact slots are of course arranged and aligned in such a way in the corresponding top plate that this displacement is given. Suitably tuned to the geometry described above, the slots are aligned perpendicular to the pitch axis of the respective center segment top plate.
In einer bevorzugten Variante sind die Ausnehmungen in den Mittelsegment-Kopfplatten eines Kopfplattenstoßes als Langlöcher und in den Außensegment-Kopfplatten als Rundlöcher ausgeführt. Es kann aber auch umgekehrt sein. Die Verbindungsschrauben bzw. Verbindungsbolzen sind dabei zweckmäßigerweise durch beide Ausnehmungen, also durch beide Kopfplatten des Kopfplattenstoßes hindurch geführt/gesteckt und von außen durch die Ränder der Ausnehmungen seitlich übergreifende und auf den Kopfplatten aufliegende Schraubenköpfe und/oder durch Muttern gesichert. In einer möglichen Abwandlung können die Verbindungsbolzen aber auch an zumindest eine der beiden Kopfplatten eines Kopfplattenstoßes angeformt oder gefügt (etwa geschweißt), durch die Landlöcher in der anderen Kopfplatte hindurch gesteckt und von außen durch eine Mutter gesichert sein. In a preferred variant, the recesses in the middle segment head plates of a top plate joint are designed as oblong holes and in the outer segment top plates as round holes. But it can also be the other way around. The connecting bolts or connecting bolts are expediently guided through both recesses, ie through both head plates of the top plate joint, and secured laterally from outside through the edges of the recesses, and by screw heads resting on the top plates and / or nuts. In a possible modification, however, the connecting bolts can also be formed or joined (for example welded) on at least one of the two head plates of a top plate joint, inserted through the land holes in the other top plate and secured from the outside by a nut.
Vorteilhafterweise sind die Langlöcher über den gesamten Umfang hinweg geschlossen, das heißt allseitig von der Kopfplatte umrandet, und nicht etwa zu deren äußerer Umrandung hin offen. Auf diese Weise wird der seitliche Verschiebeweg des Mittelsegments begrenzt, und das Mittelsegment kann nicht seitlich aus dem Träger herausfallen. Dabei liegt der maximale seitliche Verschiebeweg des Mittelsegments in einem konstruktiv realisierbaren Bereich. Dadurch ist sichergestellt, dass die Stabilität und Tragfähigkeit des Trägers nicht unter einen kritischen Wert hinabgesetzt wird. Advantageously, the elongated holes are closed over the entire circumference, that is surrounded on all sides by the top plate, and not open to the outer border out. In this way, the lateral displacement of the central segment is limited, and the central segment can not fall laterally out of the carrier. The maximum lateral displacement of the middle segment is in a structurally realizable area. This ensures that the stability and load-bearing capacity of the carrier is not lowered below a critical value.
Wie bereits angedeutet, werden die beiden Kopfplatten eines Kopfplattenstoßes bei der Montage des Trägers zweckmäßigerweise durch lösbare kraftschlüssige Verbindungselemente gegeneinander verspannt oder verklemmt. Hierzu werden bevorzugt Verbindungsbolzen verwendet, insbesondere in Form von Schraubbolzen bzw. Gewindebolzen und/oder in Form von Kopfschrauben oder ähnlichen, zur Ausbildung einer Schraubverbindung geeigneten Elementen mit im Wesentlichen zylindrischem Schaft, die in üblicher Weise mittels zugehöriger Muttern – ggf. in Kombination mit Unterlegscheiben – oder alternativ mittels Spannstift oder dergleichen gesichert und dabei auf Zug belastet werden. Vorteilhafterweise werden die beiden Kopfplatten derart gegeneinander verspannt, etwa durch entsprechend festes Anziehen der Schrauben oder der Muttern, dass die seitliche Verschiebbarkeit des Mittelsegments unter Temperatureinwirkung erhalten bleibt (Teilvorspannung). As already indicated, the two head plates of a headstock joint are expediently clamped or clamped against each other during the mounting of the carrier by releasable frictional connection elements. For this purpose, preferably connecting bolts are used, in particular in the form of bolts or threaded bolts and / or in the form of cap screws or similar, suitable for forming a screw elements with substantially cylindrical shaft, in the usual way by means of associated nuts - possibly in combination with washers - Or alternatively secured by means of dowel pin or the like and thereby loaded on train. Advantageously, the two head plates are braced against each other, for example by appropriately tightening the screws or nuts that the lateral displacement of the central segment is maintained under the influence of temperature (partial bias).
In zweckmäßiger Ausgestaltung handelt es sich bei dem Träger um einen Stahlträger, dessen einzelne Segmente beispielsweise als Walzprofile mit stirnseitig angeformten oder angefügten, insbesondere angeschweißten Kopfplatten hergestellt sind. Alternativ können der Träger oder zumindest einzelne seiner Bestandteile auch aus anderen Werkstoffen, insbesondere aus modernen Verbundwerkstoffen (Kompositwerkstoffen) oder dergleichen hergestellt sein. Die einzelnen Trägersegmente können ihrerseits in herkömmlicher Weise segmentiert, sprich aus ursprünglich separaten Teilsegmenten zusammengesetzt sein – etwa mit senkrecht zur Längsrichtung orientierten Kopfplattenstößen. Prinzipiell ist es auch möglich, einen beispielsweise aus fünf Segmenten zusammengesetzten Träger herzustellen, bei dem das in Längsrichtung gesehen zweite und vierte Segment für eine seitliche Verschiebbarkeit in der beschriebenen Weise ausgelegt sind. Da in diesem Fall die Kombination aus dem ersten bis dritten Segment oder die Kombination aus dem dritten bis fünften Segment als ein einziges Segment angesehen werden kann, ist eine derartige Konfiguration durch den Wortlaut der Ansprüche mit erfasst. In an expedient embodiment, the carrier is a steel carrier whose individual segments are produced, for example, as rolled profiles with end plates molded or attached, in particular welded head plates. Alternatively, the carrier or at least some of its components can also be made of other materials, in particular of modern composite materials (composite materials) or the like. The individual carrier segments can in turn be segmented in a conventional manner, that is to say composed of originally separate subsegments - for example with head plate joints oriented perpendicular to the longitudinal direction. In principle, it is also possible to produce a carrier composed of, for example, five segments, in which the second and fourth segments seen in the longitudinal direction are designed for lateral displaceability in the manner described. Because in this case the combination of the first to third segment or the combination of the third to fifth segments can be considered as a single segment, such a configuration is covered by the wording of the claims.
Die Kopfplatten weisen vorzugsweise ebene Kontaktflächen auf, die eine kippstabile und verwindungssteife Auflage und Verbindung mit ihrem jeweiligen Verbindungspartner ermöglichen, und die bei der seitlichen Verschiebung des Mittelsegments des Trägers Gleitflächen bilden. In alternativer Ausgestaltung können die Kontaktflächen auch eine Stufung aufweisen, die die entlang der Verschieberichtung ausgerichtet ist, so dass eine Führungsschiene für die seitliche Verschiebung verwirklicht ist. Die Kopfplatten können insbesondere im Fall massiver Träger oder bei geschlossenen Kastenprofilen seitlich über die Trägerprofile hinausragende Flansche aufweisen, um die Anbringung der Verbindungselemente und den Zugang zu ihnen bei Montage und Wartung zu erleichtern. Alternativ können bei geschlossenen und/oder massiven Profilen auch entsprechende Zugriffsöffnungen in das Material eingebracht sein. The top plates preferably have flat contact surfaces, which allow a tilt-stable and torsionally rigid support and connection with their respective connection partner, and which form in the lateral displacement of the central segment of the wearer sliding surfaces. In an alternative embodiment, the contact surfaces may also have a step, which is aligned along the direction of displacement, so that a guide rail for the lateral displacement is realized. The head plates may, in particular in the case of solid beams or with closed box profiles have laterally beyond the support profiles flanges to facilitate the attachment of the fasteners and access to them during installation and maintenance. Alternatively, with closed and / or solid profiles, corresponding access openings can also be made in the material.
Die beschriebene Trägeranordnung ist zweckmäßigerweise Bestandteil einer Stahlkonstruktion oder eines Bauwerks, insbesondere einer Stahlbühne oder eines Traggerüstes, etwa in einer kerntechnischen Anlage oder in einer sonstigen industriellen Anlage. The support arrangement described is expediently part of a steel construction or a structure, in particular a steel platform or a supporting framework, for example in a nuclear facility or in any other industrial plant.
Das erfindungsgemäße Konzept ist bei Neubauten von Stahlkonstruktionen und auch für die Ertüchtigung bestehender Stahlbauten geeignet. Die Geometrie der Struktur wird hierbei praktisch nicht beeinflusst, und eine weitgehende Vorfertigung des Trägeranschlusses in der Werkstatt ist möglich. The inventive concept is suitable for new construction of steel structures and also for the upgrading of existing steel structures. The geometry of the structure is virtually unaffected, and extensive prefabrication of the support connection in the workshop is possible.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die segmentierte Ausführung eines Trägers, dessen einzelne Segmente durch teilvorgespannte Kopfplattenstöße mit Langloch-Schraubverbindungen und mit dezidierter Anschlussgeometrie miteinander verbunden sind, ein kontrollierter Abbau von Beanspruchungen aus thermischen Zwangseinwirkungen durch seitliches Ausweichen bei gleichzeitiger Beibehaltung der Biegetragfähigkeit für äußere Lasten in thermisch, statisch und dynamisch belasteten Konstruktionen realisierbar ist, und zwar mit einfachen, stahlbaumäßigen Konstruktionsprinzipien ohne Sonderbauteile. The advantages achieved by the invention are in particular that, by the segmented design of a carrier whose individual segments are interconnected by teilvorgespannte toppling joints with slot screw connections and with dedicated connection geometry, a controlled reduction of stresses from thermal constraints by lateral dodging while maintaining the bending capacity for external loads in thermally, statically and dynamically loaded constructions can be realized, namely with simple, steel construction principles without special components.
Es ergibt sich damit
- – eine zusätzliche konstruktive Möglichkeit zum Abbau von Zwangsbeanspruchungen in Stahlkonstruktionen,
- – eine wirtschaftlichere Auslegung als bislang aufgrund von Materialersparnis in der Gesamtkonstruktion, und
- – eine Vereinigung von Ausdehnung unter thermischer Beanspruchung und zugleich Erhalt der Tragfähigkeit für äußere Lasten in einer einzigen Konstruktion.
- - an additional design option for reducing forced loads in steel structures,
- A more economical design than hitherto due to material savings in the overall construction, and
- - A combination of expansion under thermal stress and at the same time maintaining the capacity for external loads in a single construction.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen in jeweils vereinfachter und schematischer Darstellung: An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to drawings. In each case, in a simplified and schematic representation:
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Der in
Der Träger
Zur Bewerkstelligung der Anschlüsse/Verbindungen ist das Mittelsegment
Um bei Beibehaltung einer hohen Biegetragfähigkeit eine möglichst zwängungsfreie Lagerung des Trägers
Eine dauerhafte Verbindung der im jeweiligen Kopfplattenstoß
Konkret sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Ausnehmungen
Die Längsrichtung
Die beschriebene Konstruktion hat zur Folge, dass bei einer Temperaturerhöhung (∆T > 0) durch das damit einhergehende Ausdehnungsbestreben der drei Segmente
Bei entsprechend eingestellter Vorspannung der Schraubverbindungen führt dies dazu, dass bei Überschreiten einer zur Überwindung der Haftreibung zwischen den Kopflatten
Je höher die Temperaturdifferenz ∆T ist, desto größer ist die seitliche Verschiebung des Mittelsegments. Der Verschiebeweg wird begrenzt durch die endliche Längsausdehnung der an beiden Enden verschlossenen Langlöcher
Der Zustand maximaler Verschiebung ist in
Erst bei noch weiterer Temperaturerhöhung würde eine nennenswerte Zwängung des Trägers
Die Verschiebung des Mittelsegments
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Träger carrier
- 44
- oberes Lager upper bearing
- 66
- unteres Lager lower camp
- 88th
-
Längsrichtung (des Trägers
2 ) Lengthwise (of the carrier2 ) - 1010
- Mittelsegment middle segment
- 12 12
- oberes Außensegment Upper outer segment
- 14 14
- unteres Außensegment lower outer segment
- 16 16
- Trägerelement support element
- 18 18
- Mittelsegment-Kopfplatte Middle segment headstock
- 20 20
- Außensegment-Kopfplatte Outer segment headstock
- 22 22
- KopfplattenstoßHeadstock shock
- 24 24
- Neigungsachse tilt axis
- 26 26
- Ausnehmung recess
- 28 28
- Gewindebolzen threaded bolt
- 30 30
- Mutter mother
- 32 32
- Rundloch round hole
- 34 34
- Langloch Long hole
- 36 36
-
Längsrichtung (der Langlöcher
34 ) Longitudinal direction (the slots34 ) - αα
- Neigungswinkel tilt angle
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