DE1684685B1 - Dreistieliger verstrebter Mast - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen dreistieligen verstreb- entsprechend der vollen Fachhöhe; die Resultierende

ten Mast, dessen Querschnitt ein gleichseitiges Drei- der Kräfte aus beiden Verstrebungen, die senkrecht

eck bildet, mit Maststielen, deren Querschnitt aus zum Querschnittssteg liegt, bildet dagegen nur ein

einem mittig liegenden Steg und zwei Flanschen be- Biegemoment entsprechend der halben Fachhöhe,

steht, die mit dem Steg einen Winkel von 120° ein- 5 eben weil die Knoten bei der W-Verstrebung jeweils

schließen, und einer die Maststiele verbindenden und um eine halbe Fachhöhe gegeneinander versetzt sind,

gegen Knickung abstützenden W-Verstrebung. Masten der eingangs genannten Art werden aus

Bei einem bekannten Mast dieser Art (französische einzelnen Mastsektionen zusammengesetzt, um den Patentschrift 1 289 121) läuft die W-Verstrebung nur Transport des Mastes zu erleichtern. Die Stöße zwijeweils über eine Mastsektion ungebrochen durch, io sehen den einzelnen Sektionen werden bei der Monderen Länge durch die übliche Länge von Maststiel- tage des Mastes gelascht, und diese Laschungen bilsektionen festgelegt ist; an den Enden jeder Mast- den natürlich Schwächungen der Belastungsfähigkeit Sektion sind weitere Stäbe vorgesehen, die senkrecht der Stiele. Ein wesentlicher Gesichtspunkt bei der zu den Maststielen liegen, so daß die W-Verstrebung Dimensionierung eines Mastes ist deshalb die Belastnicht ungebrochen durchläuft, sondern durch diese 15 barkeit der gelaschten Stöße. Wenn die gelaschten zusätzlichen Stäbe unterbrochen wird. Das Verhält- Stöße also an ungünstigen Stellen liegen, muß der nis der Breite des Steges zu der Breite der Schenkel Maststiel entsprechend stark dimensioniert werden, des Maststielquerschnittes ist bei dem bekannten was wieder zu höherem Materialverbrauch und GeMast in das Belieben des Anwenders gestellt, ersieht- wicht führt. Das gilt beispielsweise für den eingangs lieh soll die Breite der Schenkel unabhängig von der 20 genannten bekannten Mast, bei dem die Stöße jeweils Breite des Steges so gewählt werden, daß die Breite an Knotenpunkten vorgesehen sind, was bei dem bezur Aufnahme von Befestigungslöchern bzw. Ve:·- kannten Mast nur deshalb keine Rolle spielt, weil an ä Stärkungen für diese ausreicht. diesen Stellen zusätzliche Querstäbe vorgesehen sind. ™

Die Verwendung von Maststielquerschnitten mit Wenn solche Überdimensionierungen oder zusätzeinem mittig liegenden Steg und zwei Flanschen, die 25 liehen Querstäbe vermieden werden sollen, wie es zur mit dem Steg einen Winkel von 120° einschließen, Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufist überdies im Mastbau allgemein bekannt (s. bei- gäbe erforderlich ist, genügt es also nicht, nur einen opspielsweise die französische Patentschrift 1 217 236). timalen Querschnitt für die Stiele zu verwenden, son-Das Verhältnis der Breite der Flansche zur Breite dem darüber hinaus müssen gelaschte Stöße an günstige des Steges wird jedoch regelmäßig freigestellt. 30 Stellen der Stiele gelegt werden, um die an den Stößen

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die abzufangenden Kräfte möglichst klein zu halten.

Konstruktion eines Mastes der bekannten Art so zu Auf Grund dieser Erwägungen wird die gestellte

verbessern, daß die Menge des zum Aufbau eines Aufgabe bei einem Mast der eingangs genannten Art

Mastes benötigten Materials und damit das Gewicht erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verstrebung

des Mastes so klein wie nur irgend möglich wird. 35 über die volle Masthöhe ungebrochen durchläuft, die

Zur Lösung dieser Aufgabe ist zunächst die Be- verlaschten Stöße zwischen zwei Maststielsektionen

lastung der Maststiele genauer untersucht worden, im äußeren Viertel einer Fachhöhe liegen und die

und es wurde festgestellt, daß bei der gewichtsmäßig Breite der beiden Flansche eines Stiels gleich der

bekanntlich günstigsten W-Verstrebung die auf die Breite des Steges ist.

Maststiele ausgeübten Biegekräfte in einem bestimm- 40 Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher

ten Verhältnis zueinander stehen. Biegemomente, die erläutert werden; es zeigt

um eine parallel zu den Schenkeln verlaufende Achse F i g. 1 eine teilweise gebrochene Teilansicht eines

wirken, sind nämlich doppelt so groß wie die Biege- Mastes nach der Erfindung, -

momente, die um eine parallel zum Steg verlaufende F i g. 2 die in F i g. 1 mit der Linie 6-6 umschlos- f

Achse wirken. 45 sene Einzelheit der Konstruktion,

Um ein geringes Gewicht der einzelnen Maststiele Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Ansicht mit

zu erreichen, müssen diese also einen Querschnitt Rohren statt Winkelprofilen,

erhalten, der so beschaffen ist, daß das für die zu- F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 8-8 in F i g. 1 lässige Biegebelastung maßgebliche Trägheitsmoment durch eine Sektionsverbindung,
des Querschnitts um eine Achse parallel zu einem 50 F i g. 5 eine schematische Darstellung der Propor-Flansch doppelt so groß ist wie das um eine Achse tionen des Stielquerschnittes und der Bezugsachsen, parallel zum Steg. Wenn ein solcher Querschnitt be- F i g. 6 ein Beanspruchungsdiagramm für unternutzt wird, hat der Stiel in Richtung senkrecht zu schiedliche Abmessungen der Stiele und
einem Flansch die doppelte Steifigkeit wie gegen F i g. 7 eine schematische Darstellung der W-Ver-Kräfte senkrecht zum Steg, so daß die Angriffspunkte 55 strebung.

der Streben am Stiel, die sogenannten Knoten, in der Um ein minimales Gewicht über die ganze Masteinen Richtung eine doppelt so große Entfernung länge zu erhalten, wird eine W-Verstrebung anhaben können wie in der anderen Richtung. Diese gewandt. Diese Verstrebung, wie sie in F i g. 7 dar-Entfernungsbeziehungen sind bei einer W-Verstre- gestellt ist, in der ein aufgefalteter Mast gezeigt ist, bung gegeben. Wenn unter »Fachhöhe« die Ent- 60 so daß die Verstrebung in einer Ebene oder Abwickfernung zwischen zwei in Längsrichtung des Stiels an lung darstellbar ist, liefert eine seitliche und Quereinem Flansch aufeinanderfolgenden Knoten verstan- Stützung auf abwechselnden Niveaus. Mit Rücksicht den wird, so greifen nämlich die dort übertragenen auf diese unterschiedliche Verstrebung ist deshalb Kräfte parallel zum Flansch an und erzeugen ein gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Steifheit Biegemoment entsprechend der vollen Fachhöhe. Die 65 in der Richtung, in der die Verstrebungen in Fach-Verstrebung am anderen Flansch desselben Stiels ist höhe B auftreten, doppelt so groß ist wie in der andeum eine halbe Fachhöhe versetzt, greift also ebenfalls ren Richtung, in der die Verstrebungen auf halber parallel zum Flansch an und bildet ein Biegemoment Fachhöhe B/2 auftreten.

Ersichtlich werden Kräfte, die senkrecht zur Zeichenebene oder senkrecht zu einem Stiel eines ausgeführten Mastes unter Halbierung des Winkels zwischen zwei benachbarten Mastseiten auftreten, an einem Stiel 1 nach F i g. 7 von Verstrebungen aufgefangen, die jeweils auf halber Fachhöhe angreifen, während Kräfte, die in der Zeichenebene angreifen, wie durch den Pfeil 2 angedeutet, oder quer zu einem tatsächlich ausgeführten Mast längs einer Seite nur von Verstrebungen aufgefangen werden, die im Abstand von einer vollen Fachhöhe B angreifen.

Erfindungsgemäß wird aus diesem Grunde ein Profil verwendet, bei dem der Trägheitsradius r um die Achsen CC und AA in F ig. 5 ein Verhältnis von

2 : 1 aufweist; der Trägheitsradius /· um die Achse CC ist dabei doppelt so groß wie der um die Achse AA; beide Achsen gehen durch den Schwerpunkt 3 des Profils.

Aus diesen Betrachtungen folgt, daß das Verhältnis des Querschnitts nach F i g. 5 so gewählt wird, daß die Flansche 4 und 4', die mit der Ebene des Steges 55 einen Winkel von 60^: einschließen, die gleiche Breite / haben, und diese Breite soll gleich sein der Breite w des Steges, so daß sich ein ungleichförmiges Profil \on etwa U-Form ergibt, bei dem ein Profilteil gleiche Breite hat wie die anderen Profilteile. Solche Profile sind außerordentlich gut dazu geeignet, Verstrebungen anzubringen, weil sie ohne weiteres mit Löchern versehen werden können und außerdem ineinandergeschachtelt werden können, so daß sie beim Versand auf kleinen Raum zusammengepackt werden können.

In der Praxis werden die Maststiele 6, die die in F i g. 4 dargestellte Form haben, vorzugsweise in vorbestimmten Längen hergestellt, beispielsweise von

3 und/oder 6 m. Diese Stiele werden zur Aufnahme von Bolzen oder Nieten mit Löchern 45 versehen, und alle Stiele werden in gleicher Weise gelocht. Die Lage der Verbindungsstellen im äußeren Viertel einer Fachhöhe eines Stiels ermöglicht, daß die Streben 10, die in F i g. 1 und 2 als Winkelprofile und in F i g. 3 als Rohrstreben 10' dargestellt sind, vom unteren zum oberen Ende des Mastes als W-Verstrebung kontinuierlich durchlaufen, wenn die Stiele zusammengesetzt sind, wie besonders deutlich in Fig. 1 dargestellt ist, ohne daß zusätzliche Querstäbe erforderlich werden, die das Gewicht und die Kosten des Mastes erhöhen wurden.

Die Rohrstreben 10' nach F i g. 3 ergeben einen geringeren Windwiderstand bei Einbau in den Mast als die Streben 10 gemäß Fig. 2; eine Rohrverstrebung ist jedoch teurer. Die Enden der Streben 10 werden im wesentlichen bis zu einem Punkt 5 weggeschnitten, wenn die Bolzenlöcher in das Winkelprofil gebohrt werden, um die Montage auf die Maststicle 6 mit Bolzen 11 od. dgl. zu beschleunigen. Gleicherweise werden die Enden der Rohrstreben 10' abgeflacht und abgerundet, wenn die Löcher 45 gebohrt werden. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß an einem Stoß Laschen 7 und Gegenlaschen 8 vorgesehen sind, die an beiden Seiten der Maststiele 6 mit Bolzen 11 und Muttern 9 befestigt werden. Die Laschen 7 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel paarweise angeordnet, es kann aber auch eine einzige Lasche verwendet werden. Die Laschen und Gegenlaschen werden gewöhnlich auf der Baustelle an die Maststiele 6 mit Bolzen 11 angebolzt, wenn der Mast im zerlegten Zustand versandt wird. Wenn der Mast im montierten Zustand versandt wird, können statt der Bolzen Nieten verwendet werden.

Fig. 6 illustriert die Vorteile, die durch die Verwendung eines Verhältnisses Stegbreite zu Flanschbreite [WIf) von 1:1 gewonnen werden. Ersichtlich ist die Belastbarkeit des Stiels bei diesem Verhältnis am günstigsten; bei anderen Verhältnissen fällt die zulässige Belastung schnell ab.

Ein erfindungsgemäß aufgebauter Mast ist praktisch 25 °. 0 oder mehr leichter als bekannte Masten bei gleicher Belastbarkeit.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Dreistieliger verstrebter Mast, dessen Querschnitt ein gleichseitiges Dreieck bildet, mit Maststielen, deren Querschnitt aus einem mittig liegenden Steg und zwei Flanschen besteht, die mit dem Steg einen Winkel von 120" einschließen, und einer die Maststiele verbindenden und gegen Knickung abstützenden W-Verstrebung, d a durch gekennzeichnet, daß die Verstrebung über die volle Masthöhe ungebrochen durchläuft, die verlaschten Stöße zwischen zwei Maststielsektionen im äußeren Viertel einer Fachhöhe liegen und die Breite der beiden Flansche eines Stiels deich der Breite des Steses ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen