DE1959868A1 - Montageverfahren fuer Balken und Vorrichtung zum Vorspannen eines Balkens - Google Patents

Description

Patentanwälte

Dipl.-ing. A. Grünecker _:-j j» |).- _y-

Dr.-Ing. H. Kinkeld?y :

Dr.-Ing. W. Stockmair
fi München 22, MaximiHanstr. 43

P 285? - 37/Ba

Edgerd Renaat

Stationsetraat 49, EekXo, Belgien

"Montageverfahrea für Balken und Vorrichtung sum Vorspannen eines Balkons"

Die Erfindung bezieht eich auf ein Montageverfahren für Balken in Metall- odor Verbundbauweiee, die zwischen zwei Auf lagern eine Biögefcaanspf-uohung aufnehmen« wobei der Balken so verformt wird, daß in ihm eine Spannung entsteht, bevor er belastet wird.

Die Erfindung hat zum Ziel, ein Honte ge verfahren für Balken so auszubilden, daß es möglich ist, entweder diesen Balken größeren Belastungen auszusetzen als sie allgemein für •ine gleiche Verformung zulässig sind oder aber von di*~

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sea Balken bei einer gleichen Belastung eine geringere Verformung zu erreichen.

Hiersu wird erf indungsgesiäß der Balken in seinem SLaotisltätebereieh einer einfachen Yerbiegung im, eine^ Sben# unterworfen, so daß die neutrale laser des Balken» im we» " flentliohen die Form eines Kreisbogens annimmt_f und. der Balken wird in der Welse verlegt, daß die bleibende Durchbiegung, die sich aus dieser Torbiegung ergibt, in der gleichen Sichtung verläuft wie die üurehhiegung bei Verformung des Balkens unter Belastung·

Vorteilhafterweiße wird na&ii der Scffladung die Vorbiegung in einer Ebene an dem Balken lsi. seiner triebene und im wesentlichen parallel su seixä@r Mngsachs« sowie zur neutralen Faser dea Balkens dadi^rch erieugt, daß eine Struokbelastung am Oberteil und eins Zugbelastung am unteren Teil des Balkens erfolgt, und zv@& mit gleichen Absolutbeträgen beider Belastungen.

Die Erfindung besieht sich weiterhin auf eine eum Vorspannen eines Balkens, mit der ein» einfache Vorbiegung des Balkens unter kreisbogenfermiger der ?aser erseugbar ist, wobei die TorrlohtmEg eine Druck*

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Vorrichtung am Oberteil uad eine Zugvorrichtung am Unterteil des Balkens aufweist.

Xn weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfaßt der Balken einerseits ein an mindestens einem der Snden seines Oberteils befestigtes Stück bs»r· Organ* das über diesen Oberteil in L&ngsrichtung des Balkens hinausreicht und anderer«» selts in der Nähe des dem betreffenden Ende des Oberteils entsprechenden Endes des unteren Seiles eine Zugvorrichtung« zum Beispiel eine Zugstange» die ein Loch, durchsetzt, das an einem aa Unterteil des Balkens befestigten feil angebracht ist·

Nach einer anderen Auefühmngsfoni der l^fisdiaag umfaßt der Balken einerseits einen in der Elhe mindestens eines läades dos Oberteiles fies Balkens befestigten feil, der von letzterem vorsteht, und andererseits einen In d®r Mhe des dem betreffendes. EMe dos Oberteils entsprechenden Bades des Unterteils befestigtest und ein Loch aufweisendes durch das eine Eugetongo MMurchläuft, w&b-zfL des¹ nannte $öü einen Aaeehlas.'für.el&e Uieoelsaoisianbe darstellt* die entws&er auf dom &©n Balkoa tragandea Jsf laßer aber auf dem Snäs «sines CäSdersa Balkens aßg der in «liter Idaie mit d©>3 ©rstgenasnteE EmS^ea

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iat, lind 'wobei die Zugataag® ®&$w©&@r am Auflager befestigt oder so angeordnet ißt, <ä&S ©ie Mit einea am Bade des a»~

Weitere Meckmaie u&d Torfcoil© £m- BrfSj&tesg. ergeben aieJs, aus der aaensteheaden Beeobrelbu&g von Ausführuagsbeispie lan anhand der 2i®l3hm&ig* Hierin ist»

1 «sis® soliessatiBch© Anelcbä ©ia©s Balkens auf sv?ei Auflagc»r&_e dl® durcug^sogeii₇ tmbelastet imd gestrichelt gleielsE^ßig; bellst et

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formung des Balkens unter Belastung ergibt*

4 eine schematisiert© Seitenansicht einer in einer Linie angeordneten Reine von Balken» deren jeder auf cwei Auflagarn ruht, und

f> eine schematisierte Seitenansicht einer abgewandelten Aueführungefono einer Balkenreihe*

KrfindungsgemäB bestellt dao Hontageverfahren tür einen Balken t, beispielsweise ein Metallprofil, das zwischen zwei

2 Auflagera/Biegebelastungen ausgeästet ist, darin, daß im Laufe der Montage Bittole einer geeigneten Vorrichtung oder Installation dem Balken 1 in seinem Elastisitätsbereloh eine Vorbiegung einfacher , ebener J?orm in der Vfeiee auf ge* swungen wird, daß die neutrale Ifesor dee Balkens im wesentlichen die Form eines Kreisbogens annisaat. Diese einfache ebone Biegung wird dom BöIkan dadurch erteilt, daß man mit Hilfe der Vorrichtung in der £ftrmmetrieebene dee Balkens und im wesentlichen, parallel aur LängGaohso des Balkens sowie zur neutralen Faser des Balkens eine Zteuokbeanepruchung am Oberteil und eine Zugbeanspruchung am Unterteil ausübt, wobei diese Beanspruchungen den gleiohon Absolutwert haben· Die Spannung, die im Balken aufgrund der erzeugten einfachen, obenen Vorbiegung herx*scht, ist meocimal gleich dem

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Mittelwert der Spannungen, die auf der garnen I&nge dee Bauens herrschen, wenn dieser mil; der zulässigen Höchst« last belastet ist*

Der Balken ist in der Weise Kontiert;« daS die dauernd·'· Itarehbiegung F (Fig. 2), die sieh aus der Vorhiegong ergibt« in der gleichen Sichtung verläuft wie die Surebbie«» gung F* (Piß. 1) bei einer Verformung dee Balkens 1 unter Belastung· -

Wenn der vorgebogeno Balken 1 belastet wird» siaat er neue Durchbiegung F" en, die gleich 7* ist« wobei trale Faser dann eine S&rabelf&rai -sit^ltst mt& di© mungsKnderung, die als wirkliche (reelle) Surohbiegimg bezeichnet wird und die eich bei Belastung dee Balkens 1 ergibt« gleich der Differenz swisohen dieser neuen Suroh.« biogung F" und d@r Aofangs-Burchbiegung F des Balkens 1 ist» Hau sieht« dad diese wirkliche Durchbiegung geria^tr ist als die Durchbiegung des Balkens bsi Belastung ohne vorherige Vorbiegung· Das Ausmaß dieeer wirkliehen Suroli« biegung gestattet es, wie bereite erwähnt« entweder den Balken 1 entsprechend der Hontage nach hören Lasten ausasusetsen« als sie im allgemeine» für ©ine gleiche Verformungaa^plitude sugelassen werden« oder aber

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mit diesem Balkon 1 bei gleicher Belastung eine geringere Verionmmgaamplitude su ersielen bsw· susalaessiu

Aue dem Vorstehenden ergibt sich, daß das Verfahren es ermöglicht, irar der Belastung bei der Verwendung eine Vorepanmang zu schaff en» deren Botrmg sich unter der Wirkung dor gegetoeBflof alle b©wglies«n Belastung verringert oder sogar versemtrindet» iftp di© ouß aga lediglieb fsile wi@ SpannstUik: und Βοΐείτη einem gegenübf? UMm fräg©i»g@:?icht fast Gewicht

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des Ifötisbogens bsi d@r ssafteetendeaa Tevf ossmng

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Man kann erfin&öngsg@ia&ß sum Eine at 2 des obengenannten Verfahrene einen Balken 1 verwenden» der zur Kontage zwischen awei Auflagern 2 (Fig. 5) vorgesehen ist und der an jedem seiner Soden 5 ein Stück 4 aufWCiBt₁ der am unteren Flügel 5 des Balkens befestigt ist. Dieses Stück 4 ist mit einer Bohrung 6 ■vorsehen, die von einer Zugstange 7 durchsetzt ist, deren Ende 8 am zugeordneten Auflager 2 befestigt ist. Der Balken 1 weist ferner ein Organ 9 auf, das am Oberteil 10 des Balkens befestigt ist und am Aufleger 2 anschlägt. Zwischen letzterem und dem darauf ruhenden Ende 3 des Balkens 1 ist ein freier Raum 11 für die Verformung des Balkens vorhanden«

Wenn der Balken 1 auf seine Auflager 2 gebracht ist und man Schraubenmuttern 12 anzieht, die an den Zugstangen ? angebracht sind und sich an Flächen. 13 der Stücke 4 abstützen, ersseugt ssan am Unterteil ύ,®& Balkens 1 eine Zugbeanspruchung. Umgekehrt wird durch ünschlag der Organe 9 an den Auflagern 2 eine iruckbeanspruchuEg auf den Ober·» teil des Balkens 1 auagaübt, Beitee hat; sur Folge, daß der Balken 1 eich biegt, wobei seine neutrale Faser angenähert die Form eine© Kreisbogens asanissat md »bei die aus'der Biegebeanspruetaig resultierende fei^Kbiegimg la der gleichen Richtung verläuft -wi© die^enise ainfgruad- einer Verför«· ■ mung des belasteten ~'Balkens 1· " . -

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Dae in Tig. 4 dargestellte Ausftihrungsbeispiel besteht in der Schaffung einer Reihe Von ausgerichteten Balken, deren Jeder auf zwei Auflagern 2 ruht, wobei die Druck« und Zugbeanspruchungen von eines Balken 1 auf den anderen übertragen werden. Diese Zugbeanspruchungen werden am Unterteil der Balken mittels der Stucke 4 erzeugt, die in der Hähe der Unterteile der Balken 1 befestigt sind, und mittels der Zugstengen 7· Hingegen werden die Druckbeanepruchungen aa Oberteil der Balken beim Ansiehen der Schraubenmuttern der Zugstangen vermittele der Seile 9 erzeugt, die aus Plaoheiaen bestehen und an den Enden der Balken 1 in der Weise angeschweißt sind, daß sie über diese hinausragen, wobei die Teile 9 eines Balkens 1 sich an den entsprechenden Seilen 9 der danebenliegenden Balken abstützen.

* 5 seigt eine gegenüber Fig« 4 abgewandelte Aueführungsform der Erfindung, wobei die Druck- und Zugbeanspruchungen sich ebenfalls von einem Balken 1 auf den anderen übertragen· Die Zugbeanspruchungen werden wiederum am unterteil der Balken mittels der Stücke M- und mittels der Zugstangen 7 er&eugt, während die Druckbeanspruohungen über Druckschrauben 14 eingeleitet werden, die in Stücken 15 angebracht sind, welche in der Hähe der Enden gewisser Balken befestigt sind und auf Anschläge 16 wirken, die in der Nähe der Olden benachbarter Balken befestigt sind*

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Die Erfindung ist In keiner Weiae auf die oben beschriebenen Verfahren und Balken beschränkt. Beispielsweise können die angegebenen Spannvorrichtungen durch, beliebige andere ersetzt und in die Ebene der Flansche selbst gebracht werden, auch ohne daß sie über den Balken in vertikaler Sichtung hinausreichen·

Tür den VaIl einer Trägerkonstruktion aus swei Balken, die in einer Linie liegen und also auf drei Auflagern ruhen, könnte man insbesondere vorsehen, die Zug- und Bruckbeanspruohungen auf die nebeneinanderliegenden Enden der Balken ausrauben. .

Nan könnte weiterhin, wie in Hg· 5 gezeigt, Hacheisen 18 vorsehen, welche/am nächsten aneinanderliegenden Enden der Balken 1 miteinander verbinden, etwa indem diese Eisen 18 an Mittelteil der Balken 1 in der Weise verschraubt werden, daß sie deren Verformung ermöglichen bzw· asulsssen«

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1-i Montageverfahren für Ballten in Ket&ll- oder Verbundbauwelse, die zwischen zwei Auflagern eine Blegebeanepru· chung aufnehmen, wobei der Balken eo verformt wird, daß in Ihm eine Spannung entsteht» bevor er belastet ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Balken in seinem Slastisitätsbereieh einer einfachen Vorbiegung in einer Ebene unterworfen wird, is© dall die neutrale Faser des Balkens im wesentlichen die Form ©ia©s Kreisbogens annimmt, und daß der Balken ixt der Weise verlegt wird, daß die bleibende Durchbiegung, die sich aus die« ser Torbiegung ergibt, in der gleichen Sichtung verläuft wie die Durchbiegung bei Verformung des Balkens unter Belastung«

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die einfache Voxbiegung in einer Ebene an dem Balken in seiner Syraaetrieebens und im wesentliehan parallel au seiner X&ngsachse sowie zur neutralen faser des Balkens dadurch erzeugt wird, daB eine

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   am Oberteil und eine Ziigbeanspru«· chung am tint ort eil des Balkans erfolgt, und »war mit gleichen Absolutbeträgen beider Beanspruchungen.

   5« Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch g e k e η η seiohnet, daß die in dem Balken herrschende Spannung aufgrund der Torbiegung höchstens gleich dem Mittelwert der Spannungen Im belasteten Balken ist«

   4· Vorrichtung zum Vorspannen eines Balkens, dadurch gekennzeichnet, daß mit ihr eine einfache ebene Vorbiegung des Balkens (1) unter kreiebogenfSrmiger Krümmung der neutralen Faser erBeugbar ißt, wobei die Vorrichtung eine Druckvorrichtung (9* 14 bis 16) am Oberteil und eine Zugvorrichtung (4, 7„ 12) am Ohterteil des Balkene (1) aufweist.

   5» Vorrichtung aac-Ii laapiTuch 4, dadurch g β kenaeeichnet , daß dor Balken ©inor&eits ein an taind©@tens ^in@m der Enden seines Oberteils befestig» tee Stück-fesw. Organ (9) a.mfw»iet_s dan über diesen Oberteil entweder in Längsrichtung des BaJUsens Mö&usreicht oder aicht^. imd andererseits in dex> SShe d@© dem . fenden lande dea Oberöollendes des 1Mt©rteile eine

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   vorrichtung wie s« B. eine Zugstange (7), dl« ein Loch durchsstst, das en einem am Unterteil des Balkens O) befestigten Seil angebreckt 1st.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5 t dadurch g β k β η η 8 e i c an et, daß der Balken Cl) einerseits einen in der NShe mindestens eines Endes des Oberteils des Balkens befestigten Teil aufweist, der von letsterem vorsvefrt, und andererseits einen in der Mhe des dem betreffenden Ende des Oberteils entsprechenden Endes des

   Uhtertails befestigt und mit einem lech versehenen Teil,

   (7)
   durch das eine Zugstange/nlndurchläuft, wobei der erst* genannte Teil einen Anschlag (16) für eine Druckschraube (14) darstellt, die entweder auf dem den Balken (1) tragenden Auflager (2) angeordnet oder auf dem Ende eines anderen Balkens angeordnet ist, der in einer Linie mit dem erstgenannten Balken angeordnet ist, und wobei die Zugstange (7) entweder am Auflager (2) befestigt oder so angeordnet ist, daß sie mit einem em Ende des anderen Balkens befestigten Teil (4) sussmmenwirkt«

   7· Vorrichtung wenigstens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Balken (1) Kittel aufweist, die bei Montage in einer Linie mit einen anderen, ebenfalls vor seiner Belastung vorsuverformenden Balken

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   eine Verbindung der am nächsten beieinander liegenden Baden beider Balken erffiSgliehen, beispielsweise durch mindestens ein an den Enden angeschraubtes und die Verformung der Balken aulaseendaa Slaoheieen (16)«

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