DE2261867A1

DE2261867A1 - Metalltraeger

Info

Publication number: DE2261867A1
Application number: DE19722261867
Authority: DE
Inventors: Andre Fernand Stupnicki
Original assignee: Montan-Castell AG
Current assignee: Montan-Castell AG
Priority date: 1972-07-28
Filing date: 1972-12-18
Publication date: 1974-04-04
Also published as: BE802868A; CH541692A; HK53377A; DE2261867C3; DE2261867B2; GB1441953A

Description

	ί	Κ.·"·.... -J₁,	:ι.^:ΤΖ	2261867
	ίλ"		-■-■/iv ;
DII'L ft Ii	.-iNi.;
	^*		18ο12ο72

MONTAN-CASTELL A.G. BURGDORF

• MKTALLTRAGER

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Metallträger aus zusammensetzbaren Elementen, der insbesondere als provisorisches Tragwerk für die Schalung zur Herstellung von Brücken oder dergleichen Betonbauwerken geeignet ist.

Bekannte Metallträger sind im allgemeinen aus Gruppen von vorgefertigten Elementen zusammengesetzt, die konstante Abmessungen haben und die aufeinanderfolgend miteinander verbunden werden, um die gewünschte Gesamtlänge zu erhalten, und die auch in mehreren, übereinanderliegenden Reihen in Abhängigkeit von der auf den Balken wirkenden Last miteinander verbunden werden.

Die Verwendung solcher Gruppen v"on vorgefertigten Elementen bringt den. Nachteil mit sich, dass der auf diese Weise erzielte Träger in

^: 4.098U/0307

einem oder mehreren Abschnitten seiner Länge überdimensioniert ist, weil diese vorgefertigten Gruppen unter Berücksichtigung der oder mit Bezug auf die maximale Last und Beanspruchung berechnet sind, denen ein Querschnitt des Trägers unterworfen werden muss.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Träger aus zusammenbaubaren Elementen zu schaffen, der in geeigneter Weise entlang den verschiedenen Abschnitten seiner Länge in Abhängigkeit von der örtlichen Beanspruchung dimensioniert werden kann. Der erfindungsgemässe Träger ist dadurch gekennzeichnet, dass er aus Grundelementen und aus mit diesen Grundelementen koppelbaren Verstärkungselementen zusammengesetzt ist, wobei die Anzahl dieser Verstarkungselemente von einem Abschnitt zum anderen des Trägers in Abhängigkeit von der Last und der Beanspruchung variiert, der jeder einzelne Abschnitt des Trägers unterworfen ist. Der Träger kann vorzugsweise zur Unterstützung der Schalung für ein Betonbauwerk, insbesondere eine Brücke dienen. Der Träger kann aber auch mit anderen ähnlichen Balken gekoppelt werden und z. B. als zeitweiliger Unterstützungsturm dienen.

Der erfindungsgemässe Träger kann konstante Abmessungen aufweisen und leicht gelagert und transportiert werden.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen aus einer einzigen Reihe von Elementen bestehenden

A098U/0307

Träger gemäss der Erfindung in Seitenansicht,

Fig. 2 eine aus zwei üb,ereinandergelegten Reihen von Elementen bestehende zweite Ausführungsform des Trägers in Seitenansicht,

Fig. 3A und 3B ein Diagonalorgan des Trägers in Seitenansicht bzw. im Schnitt,

Fig. 4A und 4B einen Ober- oder Untergurt des Trägers in Seitenansicht bzw. im Schnitt,

Fig. 5A und 5B ein Verstärkungselement für die Ober- und Untergrute und für die Diagonalorgane in Seitenansicht bzw. im Schnitt,

Fig. 6A und 6B je ein Verbindungsorgan für den Träger in Seitenansicht,

Fig. 7 ein Verstärlcungsorgan für die Verbindungsorgane gemäss Fig. 6A und 6B in Seitenansicht,

Fig. 8 bis 13 Schnitte von Verbindungsknoten des Trägers und

Fig. 14 und 15 zwei weitere praktische Ausführungsbeispiele des Trägers.

Anhand der Figuren 3 bis 7 werden vorerst die Grundelemente des Trägers beschrieben.

4098 U/0307

Die Fig. 3Λ und 3B zeigen die Diagonalorgane des Trägers, nämlich Elemente 1, bestehend aus Eisen mit.einem Oförmigen Querschnitt, die im Bereich ihrer Enden jeweils ein Paar von Bohrungen 2 und weiterhin eine Mehrzahl von Bohrungen 3 besitzen, die über die gesamte Länge des Elementes 1 in gleichmässigen Abständen untereinander verteilt sind. In Fig. 4A und 4B ist zu erkennen, dass die Ober- und Untergurte aus Elementen 4 aus Eisen mit einem Querschnitt in Form eines C bestehen (deren Abmessungen denjenigen der Elemente 1 entsprechen oder grosser als diese sind), die an den Enden mit einem Paar von Bohrungen 5 versehen sind und eine Mehrzahl von Bohrungen 7 besitzen, die über die gesamte Länge des Elementes 4 in gleichen Abständen voneinander verteilt sind. In Fig. 5A und 5B ist ein zur Verstärkung der Gurte 4 und der Diagonalorgane 1 bestimmtes Flachelement 8 dargestellt, dessen Länge der Länge der Gurte 4 und der Diagonalorgane 1 entspricht und dessen Breite der Breite der Diagonalorgane und der Gurte entspricht oder von dieser verschieden ist und das mit Bohrungen 9 an den Enden und mit Bohrungen 10 im mittleren Bereich versehen sind, die in Stellungen angeordnet sind, die den Stellungen der Bohrungen 5, 2 und 7, 3 der Gurte 4 und der Diagonalen 1 entsprechen.

Das Verbindungsorgan 11, das in Fig. 6A gezeigt ist, besteht aus einer Platte, die mit Paaren von Bohrungen 13 und 14 für die Verbindung der Endpartien der Gurte 4 bzw. der Diagonalorgane 1 und von Paketen von Zusatzelementen 8, und mit Bohrungen 15 für das Blockieren oder Verriegeln des gesamten Verbindungsaggregates versehen sind. Das Verbindungsorgan 11' nach Fig. 6B entspricht einer symmetrischen Verdoppelung des Organs nach Fig. 6A und dient

4098U/0307

zur Erstellung von Knor.enpunktsn im Innern des Fachwerkes. Es ist mit entsprechenden Bohrungen 13, 14 und 15 versehen. Organe für die Verstärkung des Verbindungsorgans 11 oder II¹ werden von plattenförmigen Elementen 16 (Fig. 7) gebildet, die mit Paaren von Bohrungen 17 in den Endbereichen und mit einer zentralen Bohrung 18 versehen sind, wobei diese Bohrungen ein Stellen angeordnet sind, die denjenigen der Paare von Bohrungen 13 und der Zentralbohrung 15 des Verbindungselementes 11 entsprechen.

Wie bereits in der Einleitung der vorliegenden Anmeldung erwähnt worden ist, sind die Träger für die Unterstützung der Schalung zur Herstellung von Brücken und dergleichen Betonbauwerken, aber auch bei anderweitiger Verwendung, im allgemeinen Belastungen und Beanspruchungen unterworfen, die sich von Abschnitt zu Abschnitt «ntlang des Trägers selbst verändern. Man nehme' z. B. an, dass der Balken an den Enden unterstützt wird: In diesem Falle {Fig. 1) wird der Balken in der ^Mitte stärker beansprucht als an den Endpartien. Für ein besseres Verständnis der Erfindung soll davon ausgegangen werden, dass die Werte der Querschnitte des Eisens variieren, bei dem Beispiel des in Fig. 1 gezeigten Träger «wischen Werten "0" und "6" mit jeweils von zwei zu zwei aufeinanderfolgenden Schritten, wobei die Werte "0" den Endbereichen und der Wert "6" der zentralen Zone des Trägers entspricht, und es soll weiter davon ausgegangen werden, dass die Werte des Querschnitts "0" dem Querschnitt des Eisens entsprechen, der bei einem Fachwerkträger vorgesehen ist, der durch das einfache Zusammenbauen der Ober- und Untergurte und der Diagonalelemente, d.h. ohne das Hinzufügen irgend eines Verstärkungselementes erzielt worden ist.

409BU/030 7

Bei dieser Annahme enthält da? in Fig. 1 beschriebene Ausführungsbeispiel Abschnitte a, b, c, die entsprechende Querschnittsv/erte O, 2 und 4 besitzen, die zur Mitte hin grosser werden, d.h. zu dem Abschnitt hin, der am stärksten beansprucht wird.

Der Verbindungsknoten zwischen den beiden ersten Abschnitten "a" (Wert des Querschnitts "0") ist in Fig. 8 schematisch dargestellt und wird erzielt, indem man ah die Aussenseiten je eines Verbindungsorgans aus je zwei Profilen 4 bestehende Gurte ansetzt und alles mit Hilfe von Bolzen befestigt, die durch die Bohrungen 13 des Verbindungsorgans 11 und die Bohrungen 9 in den Endbereichen der Gurte 4 hindurchgehen. Die in Fig. 8 nicht dargestellten Elemente 1 werden entsprechend mit den Verbindungsprganen 11 verbun-* den, wobei die Befestigung mittels durch die Löcher 2 der Elemente 1 bzw. 14 der Organe 11 durchgehender Bolzen erfolgt.

Der Verbindungsknoten zwischen dem zweiten Abschnitt "a" und dem nachfolgenden Abschnitt "b" (mit einem Querschnittswert "0" bzw. "2") ist in Fig. 9 gezeigt. In diesem Falle hat man eine Aenderung des Querschnitts des Eisens vom Werte "0" (Abschnitt "a") zum Werte "2" (Abschnitt "b"), und eine solche Vergrösserung des Querschnitt wird erzielt, indem man zwischen die Innenseiten der Verbindungselemente 11 und von der Seite der Verbindung aus, die dem Abschnitt "b" zugeordnet ist, zwei Verstärkungsorgane 8 einsetzt. Der Knoten wird mit Hilfe von durchgehenden Bolzen befestigt und blockiert, wie oben beschrieben.

In Fig. IQA und lOB sind die Verbindungsknoten zwischen dem Ab-

4098U/0307

schnitt "b" und dem nTChfolger.dcn Abschnitt "c" gezeigt. In diesem Falle hat man einen Querschnitt des Eisens, der zwischen dem Wert "2" (Abschnitt "b") und dem Wert "4" (Abschnitt "c") verläuft. Im Abschnitt "b" wird der Knoten beidseitig von je einem Verstärkungsorgan 16 verstärkt. Ferner sind zusätzlich Verstärkungsorgane 8 zwischen den Elementen 11 und den Gurten 4 vorgesehen. Im Abschnitt "c" wird der Knoten aus denselben Elementen gebildet, die den Knoten des Abschnitts "b" bilden, wobei jedoch zwei Verriegelungsorgane 8 dem Gurt 4 hinzugefügt werden, die unmittelbar in Nachbarschaft der beiden Aussenseiten der Verbindungsorgane 11 angeordnet sind (Fig. 10B).

Die Verbindungsknoten, die den Abschnitt "c" bei einem längeren Träger mit einem nachfolgenden Abschnitt "d" und den Abschnitt ¹¹ d" mit einem nachfolgenden Abschnitt "e" verbinden, sind im wesentlichen den Verbindungsknoten gleich, di,e oben beschrieben worden sind, mit dem einzigen Unterschied, dass entweder die Anzahl der Verstärkungsorgane 8 oder die Anzahl der Verstärkungsorgane 16 proportional erhöht wird. Solche und weitere Beispiele von Knoten sind in Fig. 11 bis 13 gezeigt. Fig. 33 zeigt eine Verstärkung der Gurte 4 durch ein Diagonalelement 1. Das oben Beschriebene gilt sowohl für die oberen oder unteren Gurte als auch für die Diagonaleleiriente 1 mit dem einzigen Unterschied, dass diese letzteren nur seiten verstärkt werden, da sie im allgemeinen Belastungen und Beanspruchungen aushalten müssen, die kleiner als diejenigen der Gurte sind. Der Teil des Verbindungsorgans 11, der dazu bestimmt ist, mit den Diagonalorganen 1 zusammenzuwirken, verlangt im allgemeinen keine Verstärkung, da er bereits in Abhängigkeit von der höchsten Last

4098U/0307

oder Beanspruchung berechnet worden ist, die von den Diagonalorganen selbst aufgenommen werden kann.

Die Bohrungen der Mittelpartien 3, 7 und 15 der Gurte 4, der Diagonalorgane 1 und der Verstärkungsorgane 8 dienen dazu, das Paket von übereinandergelegten Elementen zu blockieren und zu verriegeln und zu verhindern, dass diese sich unter einer Druckbelastung seitlich gegeneinander verschieben.

In dem Falle, in dem der Träger aus zwei oder mehreren Reihen von Elementen zusammengesetzt sein muss, wie im Falle der Anordnung nach Fig. 2, dienen Verbindungsorgano 11 zur Erstellung der Knotenpunkte in den äusseren Reihen, während Verbindungsorgane 11' es gestatten, die Knotenpunkte in der Mitte des Fachwerkes des Trägers zu bilden.

Der Träger wird durch übliche Zugorgane 23 ergänzt, wie Fig. 1 zeigt.

Wie es aus der Technik des Brückenbaues bekannt ist, ist es in manchen Fällen bei der Herstellung von Brückenfeldern mit grosser Spannweite erforderlich, den metallischen Träger provisorisch mit Hilfe eines sogenannten Unterstützungsturms zu unterstützen, der nach Beendigung des Brückenfeldes demontiert oder abgebaut wird. Manchmal ist es auch notwendig, einen schräg verlaufenden Träger für die Konstruktion eines einseitig gelagerten Teiles einer Stütze vorzusehen, und auch in diesem Falle ist es notwendig, auf die Unterstützung des Trägers mit einem Turm zurückzugreifen.

4098U/0307

Mit den oben beschriebenen Grundelementt;n und den Verstärkungselementen und zusätzlich noch mit einer kleinen Reihe von Zusatzelementen ist es möglich, Unterstützungstürme zu konstruieren, die in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den Belastungen und den Beanspruchungen verstärkt sind, denen diese Unterstützungstürme unterworfen werden müssen.

Ein Turm kann aus zwei Trägern gebildet werden, indem man· Grundelemente mit Verstärkungselementen (wie oben beschrieben) koppelt und diese beiden Träger untereinander mit Hilfe von Streben und Zugankern verbindet. ,

Wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht., endet der Träger* an seinen beiden Enden mit zwei Diagonalorganen l_r an deren an den Enden vor-

k
gesehenen Verbindungselementen 11 die normalen Zug- und Spannorga-

ne 23 angebracht werden.

In dem Fall, in dem die Träger als Unterstützungstürme verwendet -werden, ist es notwendig, Endeiemente vorzusehen, die es gestatten, dem Gitteraufbau eine parallelepipedische Form zu geben, die regelmassig ist und die erforderlich ist um zu gestatten, dass der Turm selbst sich auf der Grundplatte oder Basis und unterhalb des zentralen Teils des zu unterstützenden Trägers abstützt„

Fig. 14 zeigt das Beispiel eines am einen Ende und etwas ausserhalb der Mitte abgestützten Trägers, dessen einzelne Teile gleich bezeichnet sind wie .in Fig. 1. Je nach der wirkenden Last weist dieser Träger an den Enden und an einem weiteren Querschnitt minimale

■ " 4098U/0307 · '

Belastung auf, sodass die Abstufung der Verstärkungen im oben beschriebenen Sinne entsprechend erfolgen kann.

Fig. 15 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines frei tragenden Trägers, wobei wiederum entsprechende Teile gleich bezeichnet sind wie in Fig. 1 und 2. Auch in diesem Falle werden den lokalen Beanspruchungen entsprechend mehr oder weniger wirksame Verstärkungen eingebaut.

Aus dem Obigen ergeben sich die besonderen Vorteile des metallischen Trägers gemäss der Erfindung der aus zusammenbaubaren Elementen besteht. Ausser der Möglichkeit, den Träger entlang seiner verschiedenen Abschnitte in Abhängigkeit von der jeweiligen Beanspruchung zu dimensionieren, können die einzelnen Elemente mit einer entsprechenden Wirtschaftlichkeit für die Bildung von Unterstützungstürmen zur vorläufigen Unterstützung von Konstruktionen verwendet werden. Dies führt dazu, dass man das auf Lager zu haltende Material auf ein Minimum reduzieren kann.

4Q98U/0307

Claims

PATENTANSPRUECHE:

( I)) Metallträger, der aus zusammenbaubaren Elementen zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass er aus Grundelementen und aus mit diesen Grundelementen koppelbaren Verstärkungselementen zusammengesetzt ist, wobei die Anzahl dieser Verstärkungselemente von einem Abschnitt zum anderen des Trägers in Abhängigkeit von der Last und der Beanspruchung variiert, der jeder einzelne Ab-. schnitt des Trägers unterworfen ist.
2) Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Grundelemente zur Bildung der Ober- und Untergurte, der Diagonalorgane und der Verbindungen vorgesehen sind, wobei jede Art von Grundelenienten genormte Abmessungen besitzt.
3) Träger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungselemente aus Flacheisen oder Platten bestehen, deren liänge im wesentlichen der Länge der Grundelemente entspricht, mit denen sie gekoppelt sind.
4) Träger nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungselemente mit den Grundelementen in den Verbindungsknoten zwischen einem Abschnitt und dem anschliessenden Abschnitt des Trägers verbunden sind.
5) Träger nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungselemente innerhalb, zwischen oder ausserhalb der Grundelemente angeordnet sind.

4098U/0307
6) Träger nach einem der Ansprüche 1-1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unter- und Obergurte und die Diagonalorgane C-förmigen Querschnitt haben und die zugehörigen Verstarkungselemente eine Höhe besitzen, die im wesentlichen gleich der zentralen Partie der Gurte und der Diagonalorgane ist.
7) Träger nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet,

ι-

dass die Verbindungsorgane aus mindestens einer Platte bestehen, die mit Paaren von Bohrungen für die Verbindung der Platte mit den Enden der Gurte der Diagonalorgane und der Verstärkungselemente versehen ist.
8) Träger nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet/ dass die Ober- und Untergurte, die Diagonalorgane und die zugehörigen Verstärkungselemente Bohrungen besitzen, die über die gesamte Länge der entsprechenden Organe in genormtem Abstand zueinander verteilt sind und welche die Aufgabe haben, Bolzen oder dergleichen Verbindungsmittel aufzunehmen, die dazu dienen, das Paket von einander zugeordneten Elementen kompakt zu machen und miteinander zu verbinden, um auf diese Weise ein seitliches Verschieben der Elemente unter einer Druckbelastung zu vermindern.
9) Träger nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einer einzigen Reihe von Grundelementen und Verstärkungselementen oder aus mehreren übereinandergelegten Reihen von solchen Grundelementen und Verstärkungselementen besteht.
10). Träger nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass er zusammen mit einem anderen in gleicher Weise ausgebildeten

4098U/0307.

metallischen Träger als Unter^tützungsturm für die zeitweilige
Unterstützung von Balken mit grosser Spannweite oder dergleichen ausgebildet ist.
11) Träger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungsorgane mit Paaren von Bohrungen zur Befestigung von je zwei Gurten und Diagonalelementen und Verbindungsorgane mit Paaren von Bohrungen von zwei Gurten und vier Diagonalelementen vorgesehen
sind.

409 8 1 4/0307