DE2508404C2 - Räumliche Kante eines in Vollwandbauweise ausgebildeten, geschweißten Kastenträgers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine räumliche Kante eines in Voilwandbauweise ausgebildeten, geschweißten Kastenträgers, mit einein eine Laufbahn für einen Kran, eine Laufkatze od. dgl. tragenden Stegteil, einem. Gurtteil, Querschotteilen, sowie einer mit Abstand zum Steg bzw. Gurt im Bereich des der inneren Laufbahnkante benachbarten Trägerteils angeordneten Längssteife, wobei die der Laufbahn zugeordnete Trägerkante insbesondere ein mit dem Steg- und dem Gurtteil verschweißtes T-Profil mit oder ohne verstärkende Querbleche aufweist

Bei geschweißten Trägern von Kran- oder Katzbahnen, die in vollwandiger Kastenbauweise ausgeführt sind und bei denen der Steg unmittelbar unterhalb der Schiene bzw. Laufbahn mit dem Obergurt über zwei Kehlnähte verbunden ist, ist es vorgekommen, daß sich nach einiger Betriebszeit Risse (Dauerbrüche) in den Kehtnähten gezeigt haben. Derartige — offensichtlich von der quer zur Schiene wandernden Radlast verursachte — Risse fanden sich auch bei ordnungsgemäß abgenommenen Kranen, in erster Linie aber bei höher beanspruchten Kranen, sowie Kranen großer Belastungshäufigkeit, wie z. B. Hültenwerkskranen und Verladebrücken für den Massengutumschlag.

Um die vorgenannte Rißbildung zu vermeiden, ist schon vorgeschlagen worden, die Schienenkante eines Kastenträgers durch ein T-Profil zu ersetzen. Dabei wird auch durch Ansetzen von Querblechen an den Steg und den äußeren Plansch des T-Profil» eine höhere Drillsteifigkeit der Sehienenkante erreicht — Dadurch werden zwar die gefährdeten Halsnähte durch einen Vollquerschnitt ersetzt, so daß an dieser Stelle kein Dauerbruch mehr auftritt, jedoch besteht nun für die Verbindungsschweißnaht zwischen dem Steg des T-Profils und dem eigentlichen Stegblech des Kastenträgers Dauerbruchgefahr infolge zusätzlicher Biegespannungen an einem — je nach Ausfall mehr oder weniger deutlichen — Knick, der nicht abgefangen ist ίο Die bei Kastenträgern von z.B. Brückenkranen üblicherweise vorhandenen, z.T. auch als Profil mit offenem Querschnitt ausgebildeten Längssteifen wirken zwar als Biegeträger, jedoch dienen diese bekannten Längssteifen hauptsächlich dem Gewährleisten der Beulsicherheit

Es ist ferner ein vollwandiger Hauptträger eines schweren Kranbanträgers bekannt, wobei Steg und zwei parallel zum Steg liegende, am Gurt angeschweißte, als Biegeträger wirkende, ebene Längsbleche durch Quersteifen verbunden sind und wobei zwischen Hauptsteifen Zwischensteifen vorgesehen sind. — Es handelt sich jedoch um einen Kranbahnträger mit im wesentlichen I-Profil, wobei die Haupt- und Zwischenstützen der Abstützung des Obergurts dienen.

Schließlich ist bei Kranträgern auch die Verbindung von Steg, Gurt und Biegeträger durch Querbleche ebenso bekannt, wie das Vorsehen von Querblechen zwischen Querschotten (Querrahmen).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

räumliche Kante eines in Vollwandbauweise ausgebildeten, geschweißten Kasten trägers der im Oberbegriff des Anspruchs 1 spezifizierten Art so weiterzuentwickeln, daß die Gefahr der Rißbildung in der (oder den) den Trägersteg mit dem Steg des T-Profils verbindenden Schweißnaht (Schweißnähten) bzw. in den den Steg mit dem Obergurt verbindenden durchgeschweißten Nähten (halb versenkte Nähte) auch bei unsymmetrischer Belastung der Laufschiene auf dem T-Profil sicher vermieden ist; außerdem soll eine gute Zugängllbhkeit für die Schweißungen und für Jie Kontrolle der Schweißnähte gegeben sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Längssteife der zum Gurt bzw. zum Steg parallel liegende Schenkel eines Winkelprofils, T-Profils oder dgl. in Längsrichtung des Trägers verlaufenden Biegeträgers mit offenem Querschnitt starr befestigt ist, und daß zwischen zwei Querschotten wenigstens je ein zusätzliches Querblech vorgesehen ist, das mit dem zugeordneten Steg, dem Gurt, der Längssteife und dem

so entsprechenden Teil des Biegeträgers verbunden, insbesondere verschweißt, ist. — Durch die Gesamtheit der erfindungsgemäßen Merkmale wird ein hoher Drillwiderstand — hauptsächlich Wölbwiderstand — der Schienenkante bzw. Trägerkante erreicht, sowie zusätzliche Biegespannungen im Stegblech (bzw. Gurtblech), die unter der Radlast im Sinne einer »Beulung« entstehen, klein gehalten. Außerdem können die erforderlichen Schweißnähte ohne Beeinträchtigung beidseitig gelegt und leicht kontrolliert werden. Ferner ist die Möglichkeit, den Schienenfuß direkt mit dem Obergurt zu verschrauben, nicht behindert.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 gekennzeichnet, für die nur Schutz im Zusammenhang mit dem Anspruch 1 begehrt wird.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 wird insbesondere ein geringer Aufwand erzielt, da bereits vorhandene Trägerbauteile in die erfindungsgemäße

Konstruktion mit einbezogen sind. — Bei dem Vorschlag gemäß Anspruch 3 besteht der Vorteil darin, daß die Gefahr eines Versatzes infolge Längsspannungen, wie sie z.B. bei der Verschweißung des einen Schenkelteils mit den Längsaussteifungen der Fall wäre, vermieden ist

In der Zeichnung sind zwe! Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch einen Teil eines Kastenträgers,

F i g. 2 einen Schnitt gemäß der Linie H-H in F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt gemäß der Linie IH-III in F i g. 2, jedoch in einem größeren Maßstab und

Fig.4 einen Querschnitt durch einen Teil eines Kastenträgers mit gegenüber Fig. 1 abgewandelter Anordnung des Biegeträgers.

Bei dem nur teilweise in den Figuren dargestellten (vollwandigen) Kastenträger 1 — im folgenden kurz Träger genannt — sind in der bekannten Weise ein waagrechter Obergurt 2, ein senkrechter Steg 3 und ein waagrechter Untergurt 4 durch Schweißnähte miteinander verbunden.

Der Steg 3 besteht aus dem eigentlichen Trägersteg 3a und dem Steg 36 eines T-Profils oder halben IPE-Profils, das die obere Längskante des Trägers bildet Die beiden Stegteile 3a und Zb sind durch eine Schweißnaht 5 miteinander verbunden.

Zur Gewährleistung der Beulsicherheit sind an den Wänden des Trägers 1 Längsaussteifungen 6a, 6b vorgesehen, wobei in der Zeichnung nur die beiden, der äußeren oberen Trägerkante (Schienenkante) am nächsten liegenden dargestellt sind. Zur Erhaltung der Querschnittsform des Trägers 1 weist dieser mehrere aus Querblechen mit Randversteifungen gebildete Querschotte 7 mit begehbaren Öffnungen 8 auf. Auf dem einen Teil des Obergurts bildenden (waagrechten) Flansch des T-Profils ist — gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer elastischen Schienenunterlage — eine Katzfahrschiehe 9 (Tragschiene) mit zum Obergurt paralleler Fußfläche so angeordnet, daß die Längsmitteleoene der Schiene und die Mittelebene des darunter befindlichen Steges 3 in einer Ebene liegen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 und 3 ist innerhalb des Trägers 1, mit entsprechendem Abstand zum Obergurt 2, ein sich in Längsrichtung des Trägers erstreckender Biegeträger 10 mit offenem Querschnitt angeordnet Der Biegeträger 10 besteht aus mehreren zwischen den Querschotten angeordneten Abschnitten. Jeder Biegeträgerabschnitt besteht aus der der Katzfahrschiene 9 am nächsten liegenden Längsaussteifung 6a und einem Winkel- oder T-Profil 11. Der waagrechte Schenkel des T-Profils fluchtet mit der Längsaussteifung und ist mit dieser (vgl. insbesondere Fig.3) verschweißt Der senkrechte Schenkel des T-Profils liegt in der Ebene der verlängerten Randversteifungen der Querschotte 7 und ist zum Untergurt 4 hin gerichtet Der senkrechte Schenkel kann aber auch zum Obergurt 2 hin gerichtet sein. Die Stirnseiten der Biegeträgerabschnitte (Fig.2) sind mit den kurzen Randversteifungen der Querschotte 7 verschweißt Zur Einleitung der Kraft aus dem Drillmoment in den Biegeträger ist jeder Biegeträgerabschnitt über mindestens ein Querblech 12 mit dem Obergurt und dem Steg verbunden. Die Querbleche 12 sind an der Oberseite des waagrechten Schenkels des T-Profils 11 sowie an den Innenseiten des zugehörigen Steg- und Obergurtteils und der zum Steg parallelen ersten Längsaussteifung 66 angeschweißt

Der Biegeträger kann auch ein durchlaufender Träger sein; für diesen Fall müßten die Querschotte 7 entsprechend geteilt sein, was jedoch nicht weiter dargestellt ist — Desgleichen kann auch die Längsaussteifung und das T-Profil im Bereich des Biegeträgerabschnitts ein integrales Bauteil sein, z. B. ein Wulstflachstahl-Profil, das vor der Randversteifung der Querschotten endet

Der Steg 3b, der Stegteil 3a und die Längsaussteifung 6a sind durch eine Dreiblechnaht 5a miteinander verbunden. Diese Verlegung der Schweißnaht nach unten hat — wegen des relativ großen Abstandes vom Obergurt — den Vorteil der geringeren Beanspruchung der Schweißnaht Prinzipiell braucht die Verbindungsstelle der Längsaussteifung 6a jedoch nicht mit der Verbindungsstelle des Steges 3b mit dem Stegteil 3a zusammenzufallen, d.h. die die Stege 3a und 3b verbindende Schweißnaht kann auch über der Längsebene der Längsaussteifung 6a liegen, vgl. F i g. 4.

Um eine Durchbiegung der nach außen über den Steg 3 des Trägers 1 hinausragender. ?lanschhälfte des T-Profils zu vermeiden, sind mit der Unterseite der Flanschhälfte und der Außenseite des Steges verschweißte Querversteifungsbleche 13 vorgesehen.

Der in Fig.4 dargestellte Teil eines Trägerquerschnitts unterscheidet sich von dem vorbeschriebenen im wesentlichen nur dadurch, daß der Biegeträger 10 mit Abstand zum Steg 3 des Trägers 1 verläuft, wobei der Biegeträger durch die erste Längsaussteifung 66 am Obergurt und ein Winkel- oder T-Profii 11 gebildet wird, dessen einer (senkrechter) Schenkel mit der Längsaussteifung in einer Flucht liegt und mit dieser durch Schweißen verbunden ist während dessen anderer (waagrechter) Schenkel zur Trägermitte hin gerichtet ist Der waagrechte Schenkel kann aber auch nach außen gerichtet sein.

Als Anwendungsgebiet kommen vor allem Brückenträger von solchen Laufkranen, Verladebrücken oder solche Kranbahnträger in Frage, bei denen unter bestimmten Betriebsbedingungen der senkrechte Raddruck nicht mittig auf den Schienenkopf, sondern außermittig auf die äußere Schienenkante wirkt — Eine solche Betriebsbedingung ist vor allem bei bestimmten Zangenkranen mit starrer Lastführung gegeben, nämlich solchen Zangenkranen, bei denen die Laufkatze auf den Schienen aufkippbar ist, wenn der fahrende Kran mit der Last oder dem Zangenbaum an ein Hindernis stößt Bei einem solchen Betriebsfall (F i g. 3) greift die Radlast P auf der äußeren Kante der Katzfahrschiene 9 an; die Katzfahrschiene wird durch das Moment P χ e — wobei e der senkrechte Abstand der Wirkungslinie der Kraft zur Schienen- bzw. Stegmitte ist — auf Verdrehen beansprucht Das Moment P χ e wird aufgenommen entweder durch ein Kräftepaar mit einer Kraft im Obergurt und einer zugehörigen entgegengerichteten Kraft in dem horizontalen Teil des Biegeträgers 10 (F i g. 1 bis 3) oder durch ein Kräftepaar mit einer Kraft im Steg und einer zugehörigen entgegengerichteten Kraft im senkrechten Teil des Biegeträgers (F ig. 4).

Das ganze aus dem entsprechenden Teil des Obergurtes 2, dem entsprechenden oberen Teil des Steges 3 und dem Biegeträger 10 bestehende [-förmige Längsprofil führt im Verein mit den Querschotten 7 und den Querblechen 12 eine große Drillsteifigkeit (Wölbsteifigkeit) der Schienenkante des Kastenträgers herbei, so daß zusätzliche Querbiegungen (Verbeulen) des Obergurt- und des Stegbleches infolge eines Momentes

P χ e in engen Grenzen gehalten werden, und infolgedessen die GefShrdung der Lflngsverbindungsnähte durch Dauerbruch — sei es die durchgeschweißte Halsnaht zwischen dem Obergurt 2 und dem Steg J oder die Naht zwischen dem Steg des Schienenkantenprofils 36 und dem eigentliehen StCf blech 3 — fortfallt.

Der Steg 3 kann auch unter Wegfall des unter der Katzfahrschiene 9 liegenden T-Profils unmittelbar mit dem Obergurt verbunden sein, z. B. in der bekannten Weise über eine halbversenkte Naht oder eine andere durchgeschweißte Naht.

Die erfindungsgemSße Konstruktion zur Versteifung der Schienenkante kann im Bereich aller Trägerkanten, denen eine Schiene oder Laufbahn zugeordnet ist, vorhanden sein, nicht nur — wie in den Figuren dargestellt — im Bereich der die Tragschiene aufweisenden Tragerkante.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Räumliche Kante eines in Vollwandbauweise ausgebildeten, geschweißten Kastenträgers, mit einem eine Laufbahn für einen Kran, eine Laufkatze od. dgl. tragenden Stegteil, einem Gurtteil, Querschotteilen, sowie einer mit Abstand zum Steg bzw. Gurt im Bereich des der inneren Laufbahnkante benachbarten Trägerteils angeordneten Längssteife, wobei die der Laufbahn zugeordnete Trägerkante insbesondere ein mit dem Steg- und dem Gurtteil verschweißtes T-Profil mit oder ohne verstärkende Querbleche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Längssteife (6a bzw. 6b) der zum Gurt (2) bzw. zum Steg (3) parallel liegende Schenkel eines Winkelprofils (11), eines T-Profils o&dgl. in Längsrichtung des Trägers verlaufenden Biegeträgers (10) mit offenem Querschnitt starr befestigt ist, und daß zwischen zwei Querschotten (7) wenigstens je ein zusätzliches Querblech (12) vorgesehen ist, das mit dem rageordneten Steg (3), dem Gurt (2), der Längssteife (6a, 6b) und dem entsprechenden Teil des Biegeträgers (10) verbunden, insbesondere verschweißt, ist

2. Räumliche Kante nach Anspruch 1, insbesondere die Tragschiene aufweisende Kante, wobei der Biegeträger ausschließlich ein Winkelprofil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Winkelprofil (11) aus mehreren, zwischen den Querschotten (7) eingeschweißten Abschnitten besteht

3. Räumliche Kante nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegeträger (10) als Durchlaufträger ausgebildet r>, während die Querschotte (7) zur Durchführung des Biegeträgers geteilt sind.