DE19950615A1 - Zug- und Druckstab für Traggerüste zur Stützung von Massivbauwerken - Google Patents

Zug- und Druckstab für Traggerüste zur Stützung von Massivbauwerken

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Abstract

Es wird ein Zug- und Druckstab (1) für Traggerüste (14) zur Stützung von Massivbauwerken, wie Brücken oder dergleichen, während des Aufbaus vorgeschlagen, der den extremen Belastungen in Traggerüsten bei vergleichsweise großer Länge standhält. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass wenigstens ein Außen- (3) und ein Innenrohr (2) mit teleskopartigem Aufbau vorgesehen ist, wobei wenigstens ein Aussteifungselement (5) im Innern des Innenrohrs und/oder Außenrohrs angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zug- und Druckstab für Traggerüste zur Stützung von Massivbauwerken nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bislang werden vergleichsweise kleine und leichte Zug- und Druckstäbe für Fassadengerüste verwendet. Die Zug- und Druckstäbe nehmen entsprechende Zug- und Druckkräfte auf, die in Fassadengerüsten auftreten. Da sie sowohl als Querstäbe als auch als Diagonalstäbe eingesetzt werden, ist eine Längenverstellung vorgesehen. Hierzu ist das Außen- und das Innenrohr teleskopierbar aufgebaut und mit einer Grobeinstellung sowie mit einer Feineinstellung versehen. Die Grobeinstellung erfolgt mittels Schrauben und Bolzen. Die Feineinstellung wird mit an beiden Seiten befindlichen Gewinden realisiert, wobei eines ein Rechts- und eines ein Linksgewinde ist. Der Anschluss des Zug- und Druckstabes an Stützen entsprechender Gerüste, erfolgt durch an den Stützen befestigte Anschlusselemente und den an beiden Enden des Zug- und Druckstabes befindliche Anschlusslaschen.
Beim Einsatz derartiger Zug- und Druckstäbe für Traggerüste zur Stützung von schweren Massivbauwerken wie Brücken oder dergleichen werden wesentlich höhere Anforderungen an die Aufnahme von Zug- und Druckkräften gestellt. So müssen beispielsweise alle Teile des Traggerüstes wesentlich größeren Zug- und Druckkräften standhalten. Weiterhin müssen die Zug- und Druckstäbe einerseits eine große Stabilität auch gegenüber Querkräften im Traggerüst gewährleisten und andererseits müssen sie eine ausreichende Flexibilität für den Aufbau komplexerer, teilweise freistehender Traggerüste aufweisen. Der Aufwand sowohl beim Transport und der Lagerung als auch bei der Montage derartiger Gerüste ist enorm, wodurch sich entsprechende Kosten ergeben.
Die Erfindung hat demgegenüber die Aufgabe, einen hoch belastbaren Zug- und Druckstab für Traggerüste von schweren Massivbauten vorzuschlagen, der den extremen Belastungen in Traggerüsten bei vergleichsweise großer Länge standhält.
Dies wird erfindungsgemäß, ausgehend von einem Zug- und Druckstab der einleitend genannten Art, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.
Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
Dementsprechend zeichnet sich ein erfindungsgemäßer Zug- und Druckstab dadurch aus, dass wenigstens ein Aussteifungselement im Innern des Innenrohrs und/oder Außenrohres angeordnet ist.
Mit Hilfe derartiger Aussteifungselemente erhöht sich die Stabilität der Zug- und Druckstäbe, insbesondere gegenüber Verformung und Abknickung. Somit wird die mögliche Lastübertragung des Zug- und Druckstabes in vorteilhafter Weise erhöht. Werden mehrere Aussteifungselemente in Längsrichtung des Innen- und/oder Außenrohres voneinander beabstandet angeordnet, verbessern sich die erwähnten Eigenschaften des Zug- und Druckstabes nochmals in erheblichem Masse, insbesondere die Biegefestigkeit. Wird das Aussteifungselement hülsenförmig ausgebildet, kann es beispielsweise Bolzen oder Schrauben aufnehmen, so dass das Aussteifungselement für weitere Funktionen herangezogen werden kann wie beispielsweise für eine Grobeinstellung der Stablänge. Durch die erfindungsgemäße Versteifung ist es entgegen bisheriger Ansichten möglich, einen Zug- und Druckstab auch in Traggerüsten für schwere Massivbauwerke in einer praktikablen Länge einzusetzen.
Bei Traggerüsten treten häufig Lastumlagerungen auf, das heißt, Kräfte werden nicht genau axial in den Zug- und Druckstab eingeleitet wie beispielsweise bei Verkrümmung, Schiefstellung oder Knick des Stabes. Hierbei kann sich das Innenrohr mit dem Außenrohr verklemmen, so dass sowohl die Demontage des Traggerüstes als auch eine Wiederverwendung des Zug- und Druckstabes erheblich erschwert werden kann. Erfindungsgemäß wird dies dadurch verhindert, dass wenigstens ein Abstandshalter zwischen Innenrohr und Außenrohr vorgesehen ist. Vorteilhafterweise wird dies dadurch umgesetzt, dass ein im Innenrohr angeordnetes Aussteifungselement dessen Wandung durchsetzt und an wenigstens einem Ende durch einen Überstand gegenüber dem Außenmantel des Innenrohrs den Abstand bildet. Diese Ausführungsform ermöglicht einerseits einen vorteilhaften Toleranzausgleich zwischen Innen- und Außenrohr und andererseits ermöglicht der Überstand in der Fertigung ein einfacheres Verschweißen des Aussteifungselementes mit dem Innenrohr.
Die Stabilität des Zug- und Druckstabes gegenüber der erwähnten Lastumlagerung kann weiterhin dadurch erhöht werden, dass wenigstens zwei sich quer zur Stablängsachse erstreckende Aussteifungselemente zueinander verdreht angeordnet sind. In einer besonderen Ausführungsform liegen die Aussteifungselemente um 90 Grad verdreht. Andere Winkel sind jedoch insbesondere bei Verwendung einer größeren Anzahl von Aussteifungselementen denkbar. Durch die verdreht angeordneten Versteifungselemente kann der Zug- und Druckstab große Kräfte aus unterschiedlichen Querrichtungen aufnehmen.
Für den flexiblen Einsatz der Traggerüste und insbesondere auch der Zug- und Druckstäbe innerhalb eines Traggerüsts ist eine Längenverstellung der Zug- und Druckstäbe von Vorteil. Die Grobeinstellung der Länge des erfindungsgemäßen Zug- und Druckstabes wird vorteilhafterweise mittels Bohrungen entlang der Längsachse des Außenprofils in Kombination mit den hülsenförmigen Aussteifungselementen und beispielsweise Bolzen- oder Schraubverbindungen realisiert.
Vorteilhafterweise werden quer zur Stablängsachse wenigstens zwei Bohrungen zueinander verdreht angeordnet, so dass die Anordnung der Bohrungen des Außenprofils mit der der beispielsweise im Innenrohr entsprechend verdreht angeordneten Aussteifungselemente übereinstimmt. Werden die Bohrungen entsprechend den Aussteifungselementen um 90 Grad, verdreht, so kann der längenverstellbare Zug- und Druckstab große Kräfte aus unterschiedlichen Querrichtungen übertragen.
Der erfindungsgemäße Zug- und Druckstab kann in einer bestimmten Ausführungsform ein Aussteifungselement umfassen, das sich in Längsrichtung erstreckt. Diese Ausführung kann die Belastbarkeit des Zug- und Druckstabes erhöhen. Beispielsweise kann dies durch ein in das Innenrohr eingesetztes Stahlprofil oder durch ein aushärtbares Füllmaterial realisiert werden.
Zusätzlich zu der erwähnten Grobeinstellung der Stablänge ist für den praktischen Einsatz des Zug- und Druckstabes eine Feineinstellung vorteilhaft. Beim erfindungsgemäßen Zug- und Druckstab wird dies vorteilhafterweise so umgesetzt, dass die Gewindefeineinstellung lediglich einseitig angeordnet ist. Insbesondere in Verbindung mit einer Rechts-Links- Gewindespindel ergibt sich hierdurch eine vereinfachte Handhabung. In einer vorteilhaften Ausführung der Feineinstellung können Sicherungselemente vorgesehen werden wie beispielsweise Schrauben, die mittels eines Anschlags eine unsachgemäße Längeneinstellung der Gewindespindel verhindern. Vorteilhafterweise können Revisionsöffnungen an den Spindelhülsen vorgesehen werden, so dass die Sicherungselemente beispielsweise zur Montage und/oder Demontage zugänglich sind.
Hiermit wird ermöglicht, dass der für hohe Belastungen ausgelegte Zug- und Druckstab trotz seines deutlich höheren Gewichtes, gegenüber dem Stand der Technik, unter Baustellenbedingungen montierbar ist. So kann beispielsweise der Zug- und Druckstab mit Hilfe eines Kranes einseitig eingehängt und anschließend auf der gegenüberliegenden Seite so feinjustiert werden, so dass auch das zweite Stabende eingehängt werden kann. So wird vorteilhafterweise zur Erhöhung der Sicherheit der Arbeiter, insbesondere in großer Höhe, eine Einmannbedienung oder sogar eine Einhandbedienung für die Längeneinstellung und folglich für die Montage möglich. Eine aufwendige Arbeitsplatzsicherung für eine Handhabung im Mittelbereich des Stabes für die Feinjustierung kann somit entfallen.
Für die Befestigung des Zug- und Druckstabes an den Stützen des Traggerüstes werden vorteilhafterweise an beiden Enden des Zug- und Druckstabes jeweils wenigstens zwei Laschen angebracht. Zur Erhöhung der Querstabilität werden vorteilhafterweise die beiden Laschen möglichst weit voneinander beabstandet angebracht. Da die bisher verwendeten kleinen Knotenbleche an den Stützen der Traggerüste die größeren Anschlusslaschen nicht aufnehmen können, wird aus diesem Grund ein Bindeblech für den Anschluss des Zug- und Druckstabes an dem Traggerüst vorgesehen. Sowohl die Verbindung der Laschen mit dem Bindeblech als auch die Verbindung des Bindesbleches mit dem Knotenblech kann auf beliebige Weise, z. B. mittels Bolzen oder Schrauben realisiert werden.
Auf Grund der großen Beanspruchung des Zug- und Druckstabes können an diesen Verbindungen große Scherkräfte auf die Schrauben oder Bolzen einwirken. Um diesen empfindlichen Punkt der Traggerüstkonstruktion zu verstärken, umfasst der Anschluss der Laschen an die Stütze des Traggerüstes vorteilhafterweise zwei oder mehr Bindebleche, so dass statt zwei mindestens vier Scherstellen vorhanden sind und folglich eine deutlich bessere Kraftverteilung stattfindet.
Vorteilhafterweise wird am Innenprofil und/oder am Außenprofil wenigstens ein Befestigungselement zur Befestigung von Rohrkupplungen vorgesehen, so dass Querverbindungen angebracht werden können, die beispielsweise innerhalb eines Turmverbandes für dessen horizontale Aussteifung notwendig sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert.
Im Einzelnen zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht auf einen Teil eines Traggerüstes mit eingebauten Zug- und Druckstäben,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Zug- und Druckstabs,
Fig. 3 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Zug- und Druckstab, einschließlich eines Aussteifungselementes und einer Befestigungsschraube,
Fig. 4 einen Ausschnitt eines Anschlusses von erfindungsgemäßen Zug- und Druckstäben an einer Stütze eines Traggerüstes in der Seitenansicht,
Fig. 5 ein Ausschnitt der Gewindespindel, einschließlich Spindelhülse sowie Sicherungselement und
Fig. 6 ein Diagramm der Ergebnisse aus drei Druckversuche mit erfindungsgemäßen Zug- und Druckstäben.
Der Zug- und Druckstab 1a, b, c, gemäß Fig. 1 und 2, besteht aus einem Innenrohr 2 und einem Außenrohr 3 die teleskopartig angeordnet sind. Am Außenrohr 3 ist eine Gewindespindel 4 angebracht, die mit einem Rechts- 41 und einem Linksgewinde 42 sowie mit zwei entsprechenden Spindelhülsen 43 realisiert wird, so dass die Gewindespindel 4 eine Feineinstellung der Stablänge L ermöglicht. Hierbei wird beispielsweise ein entsprechendes Werkstück in die Spindelbohrung 44 gesteckt und somit die Spindel verstellt. Für den Aufbau eines Traggerüstes gemäß Fig. 1 können beispielsweise Zug- und Druckstäbe zwischen 5 m und 6 m Länge als Horizontalstäbe 1a, c sowie Zug- und Druckstäbe zwischen 6 m und 7 m Länge als Diagonalstäbe 1b verwendet werden. Hiermit können beispielsweise die verhältnismäßig großen Abstände der Stützen eines Traggerüsts des Erfinders überbrückt werden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden, gemäß Fig. 3, für das Innenrohr 2 sowie für das Außenrohr 3 vorteilhafterweise Rechteckprofile verwendet. Weiterhin ist in Fig. 3 ein hülsenförmiges Aussteifungselement 5 mit beidseitig vorhandenem Überstand 6a, b, als Abstandshalter, und eine Befestigungsschraube 7 dargestellt.
Gemäß Fig. 1 und 2 werden im Ausführungsbeispiel jeweils zwei hülsenförmige Aussteifungselemente 5 um jeweils 90 Grad quer zur Stablängsachse verdreht angeordnet. Dementsprechend sind die Bohrungen des Außenrohres 8a, b ebenfalls um 90 Grad verdreht angeordnet. Weiterhin werden vorteilhafterweise in beiden Querrichtungen jeweils zwei voneinander beabstandete hülsenförmige Aussteifungselemente 5 angebracht, d. h. folglich insgesamt vier Aussteifungs­ elemente 5, und folglich vier Befestigungsschrauben 7a, b, c, d.
Vorteilhafterweise wird eine Vielzahl von Bohrungen mit jeweils gleichem Abstand entlang der Stablängsachse angebracht. Dieser Abstand entspricht dem Abstand zwischen den beiden hülsenförmigen Aussteifungselementen 5. Hiermit wird einerseits die Fertigung des Zugdruckstabes 1 wesentlich vereinfacht und andererseits wird eine große Flexibilität bei der Grobeinstellung der Stablänge L gewährleistet. Das bedeutet, dass sowohl das Traggerüst 14 sehr leicht an verschieden geformte Bauwerke wie Brücken usw. angepasst werden kann als auch, dass die Lagerung und der Transport der Zug- und Druckstäbe 1, aufgrund der somit ermöglichten kompakten Stapelweise, erleichtert wird.
Weiterhin wird durch die erwähnte 90 Grad-Verdrehung eine hohe Stabilität des Zug- und Druckstabes 1 gewährleistet.
Gleichzeitig wird aufgrund der im Ausführungsbeispiel vorhandenen Überstände 6a, b pro Aussteifungselement ein Abstand an allen vier Seiten des Profils realisiert, so dass sich der Zug- und Druckstab 1 bei Lastumlagerungen nicht verklemmen kann. So wird eine einfache Demontage und Wiederverwendung der Zug- und Druckstäbe 1 gewährleistet und somit ein kostengünstiger Einsatz eines Traggerüstes möglich.
Der Zug- und Druckstab 1 des Ausführungsbeispieles kann ein beachtliches Gewicht, z. B. 160 bis 180 kg aufweisen. Um eine einfache Montage des Zug- und Druckstabes 1 zu gewährleisten, ist eine einseitige Feineinstellung der Stablänge L vorteilhaft. Wie erwähnt, wird dies im Ausführungsbeispiel mit einer Rechts-Links-Gewindespindel 4 umgesetzt. Vorteilhafterweise wird im Ausführungsbeispiel, gemäß Fig. 5, eine Sicherung vorgesehen, die verhindert, dass die Spindel zu weit herausgedreht wird. Hierfür wird jeweils ein Sicherungselement 46, beispielsweise eine Schraube, für jede Spindelhülse 43 vorgesehen, so dass das Sicherungselement 46 in Verbindung mit einem Anschlag 47 die Sicherung bildet. Im Ausführungsbeispiel wird vorteilhafterweise eine Revisionsöffnung 45 für jede Spindelhüse 43 vorgesehen, so dass das Sicherungselement 46 zugänglich ist, beispielsweise für Reparaturarbeiten.
Die Befestigung des Zug- und Druckstabes 1 im Ausführungsbeispiel wird mit einer Gabel, bestehend aus jeweils zwei Laschen 9, an beiden Enden des Stabes realisiert. Gemäß Fig. 4 wird der Anschluss an die Stütze 13 des Traggerüstes 14 mit Hilfe eines Bindebleches 10 und eines Knotenbleches 11 umgesetzt.
Vorteilhafterweise werden im Ausführungsbeispiel jeweils zwei Bindebleche 10 an den beiden Außenseiten des Knotenbleches 11 mittels Schraubverbindungen angebracht. Weiterhin werden die beiden Bindebleche 10 mit den Laschen 9 des Zug- und Druckstabes 1 befestigt, z. B. wiederum mit Hilfe von Schrauben. Durch diese vorteilhafte Ausführung ergeben sich vier Scherstellen für diese Schrauben, so dass eine bessere Kraftverteilung an den Schrauben stattfindet. Hiermit wird eine hohe Stabilität auch an diesem empfindlichen Punkt des Traggerüstes gewährleistet. Eine Weiterentwicklung der Erfindung kann in der Weise erfolgen, dass mehr als zwei Bindebleche 10 und/oder mehr als zwei Laschen verwendet werden, so dass noch mehr Scherstellen mit einer noch besseren Kraftverteilung an den Schrauben entstehen.
Gemäß Fig. 2 wird am Zug- und Druckstab 1 an jedem Ende, als beispielhaftes Befestigungselement 12, für die Befestigung von Rohrkupplungen eine Bohrung angebracht. Mit den angebrachten Rohrkupplungen können beispielsweise Querverbindungen innerhalb eines Turmverbandes realisiert werden. Hiermit lassen sich komplexe und hochstabile Traggerüste zur Stützung von Massivbauwerke realisieren.
In Fig. 6 sind die Ergebnisse aus Druckversuche mit erfindungsgemäßen Zug- und Druckstäben 1 dargestellt. Hierbei wurde im Versuch V1 ein über 6 Meter langer erfindungsgemäßer Zug- und Druckstab 1 vertikal belastet, bis optisch wahrnehmbare Formänderungen auftraten. In den Versuchen V2 und V3 wurde ein über 6 Meter langer erfindungsgemäßer Zug- und Druckstab 1 horizontal belastet, bis wiederum optisch wahrnehmbare Formänderungen auftraten.
Die Ergebnisse zeigen, dass bei allen Versuchen die erfindungsgemäßen Zug- und Druckstäbe 1 mit weit über 30 Tonnen belastet werden können. Folglich können erfindungsgemäße Zug- und Druckstäbe 1 ohne Bedenken bei einer maximalen Belastung von 10 Tonnen, bei einer Länge L von über 6 Metern in einem Traggerüst eingesetzt werden.
Auf Grund der im Ausführungsbeispiel beschriebenen Zug- und Druckstäbe können entsprechende Traggerüste in Anwendungsgebiete vordringen, in denen sie bisher nicht eingesetzt werden konnten, beispielsweise für den Brückenbau mit Gerüsthöhen von mehr als 50 Meter. Diese Brücken mussten bisher vergleichsweise sehr kostenaufwendig in Vorschubbauweise errichtet werden.
Bezugszeichenliste
1
Zug- und Druckstab
2
Innenrohr
3
Außenrohr
4
Gewindespindel
5
Aussteifungselement
6
Überstand/Abstandshalter
7
Befestigungsschraube
8
Bohrung
9
Lasche
10
Bindeblech
11
Knotenblech
12
Befestigungselement
13
Stütze
14
Traggerüst
41
Rechtsgewinde
42
Linksgewinde
43
Spindelhülse
44
Spindelbohrung
45
Revisionsöffnung
46
Sicherungselement
47
Anschlag
L Stablänge
V1 Versuch
1
V2 Versuch
2
V3 Versuch
3

Claims (17)

1. Zug- und Druckstab (1) für Traggerüste (14) zur Stützung von Massivbauwerken wie Brücken oder dergleichen, während des Aufbaus, beispielsweise während des Betonierens dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Innenrohr (2) und ein Außenrohr (3) mit teleskopartigem Aufbau vorgesehen ist, wobei wenigstens ein Aussteifungselement (5) im Inneren des Innenrohres (2) und/oder Außenrohres (3) angeordnet ist.
2. Zug- und Druckstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Aussteifungselemente (5) in Längsrichtung des Innen- (2) und/oder Außenrohres (3) voneinander beabstandet vorhanden sind.
3. Zug- und Druckstab nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussteifungselement (5) hülsenförmig ausgebildet ist.
4. Zug- und Druckstab nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstandshalter (6) zwischen Innenrohr (2) und Außenrohr (3) vorgesehen ist.
5. Zug- und Druckstab nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Innenrohr (2) angeordnetes Aussteifungselement (5) dessen Wandung durchsetzt und an wenigstens einem Ende durch einen überstand gegenüber dem Außenmantel des Innenrohres den Abstandshalter (6) bildet.
6. Zug- und Druckstab nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Aussteifungselemente (5) quer zur Stablängsachse zueinander verdreht angeordnet sind.
7. Zug- und Druckstab nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussteifungselemente (5) um 90 Grad verdreht sind.
8. Zug- und Druckstab nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Längsachse des Außenrohres Bohrungen (8) vorhanden sind.
9. Zug- und Druckstab nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Bohrungen (8a, b) quer zur Stablängsachse zueinander verdreht angeordnet sind.
10. Zug- und Druckstab nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (8) um 90 Grad verdreht sind.
11. Zug- und Druckstab nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Aussteifungselement in Längsrichtung erstreckt.
12. Zug- und Druckstab nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gewindefeinverstellung vorhanden ist.
13. Zug- und Druckstab nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindefeinverstellung lediglich einseitig angeordnet ist und diese mit einer Rechts-Links-Gewindespindel (4) realisiert wird.
14. Zug- und Druckstab nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Befestigung des Zug- und Druckstabes (1) an beiden Enden wenigstens zwei Laschen (9) angebracht sind.
15. Zug- und Druckstab nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss der Laschen (9) an die Stütze (13) des Traggerüstes (14) ein Bindeblech (10) umfasst.
16. Zug- und Druckstab nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss der Laschen (9) an die Stütze (13) des Traggerüstes (14) zwei oder mehrere Bindebleche (10) umfasst.
17. Zug- und Druckstab nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Innenrohr (2) und/oder am Außenrohr (3) wenigstens ein Befestigungselement (12) zur Befestigung von Rohrkupplungen vorgesehen ist.
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