DE2726471C2 - Channel profile, especially for the expansion of mine sections - Google Patents
Channel profile, especially for the expansion of mine sectionsInfo
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Classifications
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/14—Lining predominantly with metal
- E21D11/18—Arch members ; Network made of arch members ; Ring elements; Polygon elements; Polygon elements inside arches
- E21D11/20—Special cross- sections, e.g. corrugated
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Description
Die Erfindung richtet sich auf ein Rinnenprofil, insbesondere für den Ausbau von Grubenstrecken, bestehend aus einem in der Breite schmal bemessenen Boden, sich an diesen beiderseits anschließenden Stegen und je einem an deren Enden angesetzten, seitlich nach außen wegkragenden Flansch, bei welchem die beiden sich in der Wandstärke von ihrem Obergangsbereich (Wurzelbereich) am Boden zu ihren Enden hin verjüngenden, leicht einwärts gekrümmten Stege einen öffnungswinkel λ von weniger als 50° miteinander einschließen und die Flansche eine in der Hauptsymmetrieachse des Profils gemessene Höhe aufweisen, die größer als die im Übergangsbereich zum Boden gemessene Wandstärke der Stege ist und bei Welchem die Werkstoffverteilung über die verschiedenen Profilbereiche unter Wahrung eines möglichst weitgehend aneinander angepaßten Widerstandsmomentes in den beiden senkrecht aufeinanderstehenden Hauptachsen des Profils im übrigen derart gewählt ist, daß ungeachtet ihrer unterschiedlichen Querschnitlsgestalt die Werkstoffmasse beider Flansche zusammen etwa gleich der Werkstoffmasse im Bereich des Profilbodens ist.The invention is directed to a channel profile, in particular for the expansion of mine sections, Consists of a bottom narrowly measured in width, connected to webs on both sides and one at each end attached, laterally outwardly projecting flange, in which the two in wall thickness from their transition area (root area) on the ground to their ends tapering, slightly inwardly curved webs have an opening angle λ of less than 50 ° with one another include and the flanges have a height measured in the main axis of symmetry of the profile, the is greater than the wall thickness of the webs measured in the transition area to the floor and for which the material distribution over the various profile areas while maintaining as much as possible matched moment of resistance in the two perpendicular main axes of the profile is selected in such a way that, regardless of their different cross-sectional shape, the material mass of both flanges together approximately equal to Material mass in the area of the profile bottom is.
Rinnenprofile dieser Gattung sind in verschiedener Ausführung bekannt und wegen ihrer bewährten Vorzüge unter den besonderen Beanspruchungsbedingungen des untertägigen Grubenausbaus dort seit Jahrzehnten mit Erfolg im Einsatz.Channel profiles of this type are known in various designs and because of their proven Advantages under the special stress conditions of underground mining there since Successful for decades.
Ein für diesen Zweck besonders bewährtes Rinnenprofil zeigt z.B. die DE-PS 1166121, bei dem die Werkstoffverteilung über die verschiedenen Profilbereiche derart gewählt ist, daß die Widerstandsmomente in den beiden senkrecht aufeinanderstellenden Hauptachsen des Profils wenigstens angenähert gleich groß sind. Werden zwei solcher Rinnenprofile identischer Querschnittsausbildung für die Zwecke des umfangsnachgiebigen Streckenausb&us im Oberlappungsbereich gleichsinnig ineinandergelegt und durch Klemmverbindungen reibungsschlüssig miteinander verspannt, stützen sich die Profile dabei mittels der Flansche aufeinander ab, wohingegen zwischen den Profilböden ein Spalt verbleibtDE-PS 1166121, for example, shows a channel profile that has proven its worth for this purpose, in which the Material distribution over the various profile areas is chosen so that the moments of resistance in the two perpendicular main axes of the profile are at least approximately the same size. If two such channel profiles of identical cross-sectional design are placed one inside the other in the same direction for the purpose of circumferentially flexible route construction in the overlapping area and by means of clamping connections Frictionally braced with one another, the profiles are supported on one another by means of the flanges, whereas a gap remains between the profile bottoms
Es sind darüber hinaus aber auch solche Rinnenprofile der genannten Gattung bekannt und mit Erfolg im Einsatz, bei denen sich die im Oberlappungsbereich iiieinanderliegenden Rinnenprofile unter Belassung eines Spaltes zwischen den Flanschen nur mittels der Böden und/oder im bodennahen Stegbereich aufeinander abstützen und bei denen die Werkstoffverteilung demgemäß verschieden von derjenigen bei den Rinnenprofilen gemäß DE-PS 1166121 ist Solche Rinnenprofile zeigen z.B. die DE-PS 9 62 879 und DE-PS 10 10031 sowie die DE-AS11 46 828.There are also such channel profiles of the type mentioned known and with success in the Use where the in the upper lap area iiieinothermal gutter profiles leaving a gap between the flanges only by means of the Support floors and / or in the web area close to the floor and in which the material distribution accordingly different from that in the channel profiles according to DE-PS 1166121 is such Gutter profiles are shown, for example, in DE-PS 9 62 879 and DE-PS 10 10031 as well as DE-AS11 46 828.
Der generelle Vorteil dieser gattungsgemäße,: Rinnenprofile gegenüber einstegigen Ausbauprofilen liegt nicht nur darin, daß sie sich zum Zwecke des umfangsnachgiebigen Streckenbaus, des sogenannten »Gleitbogenausbaus«, trotz identischer Querschnittsgestaltung im Überlappungsbereich gleichsinnig ineinanderlegen und durch Klemmverbindungen reibungsschlüssig miteinander verspannen lassen, derart, daß sich die Ausbaubögen unter der Einwirkung des äußeren Gebirgsdrucks im Umfang verkürzen können, bevor die Profilsegmente bleibend plastisch so weitgehend verformt werden, daß sie ihre Ausbaufunktion nicht oder nicht mehr befriedigend erfüllen. Ein wesentlicher Vorteil liegt auch und vor allem darin, daß sich Rinnenprofile dieser Gattung aufgrund ihrer Querschnittsgestaltung und des mindestens angenähert gleich großen Widerstandsmomentes in den beiden Hauptachsen untrr plastischer Verformung sowohl gegenüber Biegebeanspruchungen als auch gegenüber Torsions- und Knickbeanspruchungen weit günstiger verhalten als einstegige Profile gleich großen Profilmetergewichts. Während einstegige Profile dort Vorzüge haben, wo sich ihre Beanspruchung, insbesondere auf Biegung, auf den allenfalls noch elastischen Verformungsbereich beschränkt, und es folglich möglich ist, ihr verhältnismäßig hohes Widerstandsmoment mit Bezug auf die X-Achse voll zu nutzen, sind sie den gattungsgemäßen Rinnenprofilen demgegenüber überall dort erheblich unterlegen, wo die Beanspruchungen weit in den plastischen Verformungsbereich hineinreichen, wie es unter den Einsatzbedingungen des untertägigen Grubenausbaus unvermeidlich ist Unter solchen Beanspruchungsverhältnissen neigen einstegige Profile nämlich dazu, sich zu verwinden, wobei ihr Verformungswiderstand gegenüber Biegebeanspruchungen rasch in dem Maße abnimmt, wo sich ihr ursprünglich in der V-Achse ausgerichteter Profilsteg unter kleiner werdenden Winkeln zur X-Achse hinThe general advantage of this generic: Channel profiles compared to single-leg extension profiles lies not only in the fact that they are used for the purpose of circumferentially flexible route construction, the so-called "Plain arch expansion", despite identical cross-sectional design in the overlap area, place one inside the other in the same direction and frictionally brace them with one another by means of clamping connections, in such a way that the extension arches can shorten under the influence of the external rock pressure before the Profile segments are permanently plastically deformed so largely that they do not or their expansion function no longer satisfactorily fulfill. An essential advantage is also and above all in the fact that Channel profiles of this type due to their cross-sectional design and at least approximated equal moment of resistance in the two main axes and plastic deformation far more favorable against bending loads as well as against torsional and buckling loads behave as single-web profiles with the same profile meter weight. While single-web profiles have advantages where their stress, in particular on Bending, limited to the possibly still elastic deformation range, and it is consequently possible to her to fully utilize the relatively high section modulus with respect to the X-axis, they are the In contrast, generic gutter profiles are significantly inferior wherever the stresses extend far into the plastic deformation range, as is the case under the conditions of use of the underground mining is inevitable Profiles namely to twist, with their resistance to deformation against bending stresses rapidly decreasing to the extent that you are Profile web originally aligned in the V-axis at decreasing angles towards the X-axis neigt Dabei ist ihr Verformungswiderstand gegenüber Verdrehung und damit auch gegenüber Biegebeanspruchungen im plastischen Bereich um so geringer, je höher und schmaler der Profilsteg bei sonst gleichem Profilnietergewicht bemessen und um so höher folglich ihr ursprüngliches Widerstandsmoment mit Bezug auf die X-Achse istTends here, the higher its resistance to deformation to torsion and thus also to bending stresses in the plastic area, the lower the higher and narrower the profile web with otherwise the same profile rivet weight and consequently higher is its original section modulus with respect to the X-axis
Die gattungsgemäßen Rinnenprofile zeichnen sich demgegenüber dadurch aus, daß sie bei gleich großemThe generic channel profiles are characterized by the fact that they are of the same size
ίο Profilmetergewicht zwar im unverformten Zustand ein relativ kleineres Widerstandsmoment mit Bezug auf die X-Achse aufweisen, dafür aber auch einen wesentlich größeren Verformungswiderstand gegenüber Biege-, Torsions- und Knickbeanspruchungen, insbesondere imίο Profile weight per meter in the undeformed state Have a relatively smaller section modulus with reference to the X-axis, but also a substantial one greater resistance to deformation against bending, torsional and buckling loads, especially in plastischen Verformungsbereich, besitzen.plastic deformation range.
Diese namentlich für den untertägigen Grubenausbau wesentlichen Eigenschaften setzen allerdings voraus, daß die Werkstoffverteilung über die verschiedenen Profilbereiche einerseits so gewählt ist, daß sichHowever, these properties, which are particularly important for underground mining, require that that the material distribution over the various profile areas is selected on the one hand so that mindestens angenähert gleich große Widerstandsmomente in den beiden senkrecht zueinander stehenden Hauptachsen des Profils ergeben und andererseits so, daß den Profilen dennoch ein ausreichend großer Widerstand gegen seitliches Aufklaffen der Profilstegeat least approximately equal moments of resistance in the two perpendicular to each other Main axes of the profile result and on the other hand so that the profiles still have a sufficiently large Resistance to lateral gaping of the profile webs unter Biegebeanspruchungen erhalten bleibt Es wäre zwar auch bei Rinnenprofilen möglich, die Werkstoffverteilung so zu wählen, daß die einerseits in den beiden Flanschen und andererseits im Profilboden zusammengefaßten Werkstoffmassen mit möglichst großemIt would be preserved under bending loads Although it is also possible with channel profiles to choose the material distribution so that the one hand in the two Flanges and, on the other hand, combined in the profile bottom material masses with the largest possible Abstand vom Massenschwerpunkt des Profils angeordnet werden und die Widerstandsmomente auf diese Weise künstlich zu erhöhen; eine solche Werkstoffverteilung ginge aber notwendigerweise zu Lasten eines möglichst hohen Widerstandes gegen seitliches AufklafDistance from the center of mass of the profile and the moments of resistance on this Way to artificially increase; However, such a material distribution would necessarily be at the expense of one thing as high resistance as possible to side kneeling fen der Profilstege, mit der Folge, daß die Profile unter hohen Biegebeanspruchungen durch seitliches Aufklaffen der Profilstege verformt werden, wobei sich das Widerstandsmoment mit Bezug auf die X-Achse im Zuge dieses Aufklaffens rasch abbaut Um dies zufen the profile webs, with the result that the profiles under high bending stresses can be deformed by the lateral gaping of the profile webs, whereby the The moment of resistance with respect to the X-axis decreases rapidly in the course of this gaping
to verhindern, ist es notwendig, die Werkstoffverteilung über die verschiedenen Profilbereiche so vorzunehmen, daß auf Kosten eines anderenfalls höheren Widerstandsmomentes, insbesondere mit Bezug auf die X-Achse, auch im Bereich der Stege und vor allem im To prevent, it is necessary to distribute the material over the various profile areas in such a way that at the expense of an otherwise higher section modulus, especially with reference to the X-axis, also in the area of the webs and especially in the
4> bodennahen Bereich der Stege, eine genügende Werkstoffmasse verbleibt, die dieser Aufklafftendenz der Stege unter Biegebeanspruchungen einen entsprechend hohen Aufklaffwiderstand entgegensetzt Demgemäß nimmt die Wandstärke der Stege bei den4> the area of the bars close to the ground, a sufficient one Material mass remains, which opposes this gaping tendency of the webs under bending stresses with a correspondingly high opening resistance. Accordingly, the wall thickness of the webs increases
>(i gattungsgemäßen Rinnenprofilen, ausgehend von den Flanschen, zum Boden hin zu, und zwar derart daß die Zone größter Wanddicke mit dem Übergangs- bzw. Wurzelbereich der Stege am Boden zusammenfällt In Verbindung mit einem genügend dick bemessenen> (i generic gutter profiles, based on the Flanges, towards the floor, in such a way that the zone of greatest wall thickness with the transition or The root area of the webs on the ground coincides with a sufficiently thick one
")> Boden ergibt sich auf diese Weise ein hoher Widerstand gegen seitliches Aufklaffen der Stege unter Biegebeanspruchungen, und zwar prinzipiell unabhängig davon, ob die im Überlappungsbereich gleichsinnig ineinanderliegenden kongruenten Rinnenprofüe in dem einen Falle")> Ground there is a high resistance in this way against lateral gaping of the webs under bending loads, in principle regardless of whether the congruent channel profiles lying one inside the other in the same direction in the overlap area in one case
" mittels der gegenüber der Bodendicke höher bemessenen Flansche oder im anderen Falle mittels der gegenüber den Flanschen dicker bemessenen Böden oder schließlich nur mittels der bodennahen Stegbereiche aufeinander abgestützt sind."by means of the flanges, which are larger than the floor thickness, or in the other case by means of the Compared to the flanges, thicker floors are supported or finally only by means of the bottom web areas are supported on each other.
Da die Aufklafftendenz der Stege unter Biegebeanspruchungen des Profils auf der anderen Seite um so größer ist, je größer der öffnungswinkel zwischen den Stegen gewählt wird, ist ^s bei den gattungsgemäßenSince the gaping tendency of the webs under bending stresses of the profile on the other side is all the same The greater the opening angle between the Stegen is chosen, is ^ s in the generic
Rinnenprofilen weiterhin notwendig, den öffnungswinkel so klein wie möglich zu wählen. Er liegt demgemäß im allgemeinen unter 50°, nämlich nur höchstens bei etwa 45°, wobei das gleichsinnige Ineinanderlegen der Profile durch die leicht einwärts gerichtete Krümmung der Stege auch bei kleineren Öffnungswinkeln erleichtert wird.Gutter profiles still necessary to choose the opening angle as small as possible. He lies accordingly generally below 50 °, namely only at most about 45 °, with the co-directional nesting of the Profile is facilitated by the slightly inward curvature of the webs even with smaller opening angles.
Unter Berücksichtigung der vorstehenden Bedingungen sind Rinnenprofile der hier in Rede stehenden Gattung mit solcher Werkstoffverteilung über die verschiedenen Rinnenprofilbereiche optimal, bei welcher der Massenschwerpunkt mit der geometrischen Profilmitte ganz oder doch annähernd zusammenfällt und die Widerstandsmomente in den beiden Hauptachsen folglich ebenfalls angenähert gleich groß sind. Um diese Bedingung zu erfüllen, ist es bei miuels der Flansche aufeinander abgestützten Profilen in der Regel notwendig, den Flanschen eine mehr rechteckige Querschnittsform zu verleihen, d. h. sie höher als breit auszubilden. Bei mittels der Böden aufeinander abgestützten Rinnenprofilen können die Flansche dagegen im Regelfalle eine geringere Höhe als Breite aufweisen, während sie bei mittels der Stege aufeinander abgestützten Rinnenprofilen auch oder angenähert quadratische Querschnittsform aufweisen können.Taking into account the above conditions, channel profiles are those in question here Type with such a material distribution over the various channel profile areas optimally, in which the center of mass coincides with the geometric The center of the profile coincides completely or at least approximately and the moments of resistance in the two main axes are consequently also approximately the same. Around It is generally necessary to meet this requirement in the case of profiles that are supported on one another with the flanges necessary to give the flanges a more rectangular cross-sectional shape, d. H. they are taller than they are wide to train. In the case of channel profiles supported on one another by means of the floors, the flanges can, however As a rule, they have a smaller height than width, while they are stacked by means of the webs supported channel profiles can also have or approximately square cross-sectional shape.
In allen Fällen ist es aber im Interesse möglichst weitgehend aneinander angepaßter Widerstandsmomente in den beiden senkrecht aufeinanderstehenden Hauptachsen des Profils zweckmäßig, die im Bereich der beiden Flansche zusammengefaßte Werkstoffmasse ungeachtet ihrer unterschiedlichen Querschnittsform so auf die im Bodenbereich angehäufte Werkstoffmasse anzupassen, daß sie sich bei untereinander gleich großem Abstand von den Schwerelinien des Profils angenähert entsprechen. Dies bedeutet, daß unter r> Zugrundelegung gleicher Flanschgrößen die Dicke des Profilbodens um so größer gewählt werden muß, je schmaler der Boden bemessen ist bzw. der Boden weniger dick ausgebildet sein kann: falls er, z. B. bei mittels der Flansche aufeinander abgestützten Profilen, breiter gewählt wird.In all cases, however, in the interest of as far as possible matching moments of resistance in the two perpendicular main axes of the profile, it is advisable to adapt the material mass combined in the area of the two flanges to the material mass accumulated in the base area, regardless of their different cross-sectional shape, in such a way that they are equal to each other approximate a large distance from the gravity lines of the profile. This means that under r> basis of the same flange, the thickness of the bottom profile must be selected to be greater the narrower the bottom is dimensioned or the base may be designed less thick: if he z. B. in the case of profiles supported on one another by means of the flanges, is selected wider.
Obschon es auf der Basis der vorstehenden Erwägungen für die Optimierung der Profilform gelungen ist, Rinnenprofile zu entwickeln, die den in sie gesetzten Erwartungen, auch von der Praxis her, 4r> durchaus entsprechen und diese mit konventionellen Mitteln kaum noch verbessert werden können, liegt die Schwäche dieser Profilgattung nach wie vor in der Problematik ausreichender Querschnittsstabilität bei gleichzeitig möglichst hohen und dabei möglichst gleich v) großen statischen Festigkeitswerten in den beiden Hauptachsen.Although it has been possible on the basis of the above considerations for optimizing the profile shape to develop gutter profiles that perfectly meet the expectations placed in them, also from practice, 4 r> and this can hardly be improved by conventional means, is the weakness of this type of profile continues to be the problem of adequate cross-sectional stability with, at the same time, the highest possible static strength values in the two main axes that are as high as possible and at the same time the same as possible v).
Die Notwendigkeit, im Übergangsbereich zwischen Stegen und Boden, d. h. insbesondere im Wurzelbereich der Stege, einen verhältnismäßig großen Anteil der für die Verteilung über die verschiedenen Profilbereiche zur Verfugung stehenden Werkstoffmasse binden zu müssen, um zu verhindern, daß die Profilstege bei Biegebeanspruchungen des Profils wegen eines zu geringen Aufklaffwiderstandes seitlich nach außen <><> schwenken und dadurch das Widerstandsmoment mit Bezug auf die X-Achse schlagartig abfällt, ist deswegen schwerwiegend, weil sie innerhalb der angegebenen Bedingungen zugleich die Grenze dafür setzt, wie die Profilform im übrigen gewählt werden kann, um bei >. gleich großem Profilmetergewicht bzw. gleicher zur Verfugung stehender Werkstoffmasse dennoch möglichst hohe und dabei wenigstens angenähert gleichThe need, in the transition area between webs and floor, i. H. especially in the root area of the webs, a relatively large proportion of the for the distribution of the available material mass over the various profile areas bind to must, in order to prevent the profile webs from bending stresses on the profile because of a too low resistance to opening laterally outwards <> <> pivot and thereby the moment of resistance drops suddenly with respect to the X-axis, is therefore serious, because within the specified conditions it also sets the limit for how the Profile shape can also be selected to with>. equally large profile per meter weight or the same available material mass nevertheless as high as possible and at least approximately the same große statische Festigkeitswerte in den beiden senk recht aufeinanderstehenden Hauptachsen des Profils zi erhalten. Erschwerend kommt hinzu, daß sowohl be mittels der Flansche als auch bei mittels der Bödei aufeinander abgestützten Rinnenprofilen nicht nur au die Werkstoffmasse, sondern zusätzlich auf die Quer schnittsgestalt der Flanschen bzw. Böden Rücksich genommen werden muß, die im einen wie im anderer Falle Voraussetzung für die Schaffung eindeutige Abstützungsverhältnisse im Überlappungsbereich de Profile innerhalb der Klemmverbindung bilden. Bei nu mittels der Stege bzw. mittels des bodennahen Bereich der Stege aufeinander abgestützten Profilen ist die dadurch bedingte Schwierigkeit deswegen noch größei weil die Verspannung der Profile im Uberlappungsbe reich zugleich dazu führt, daß das innenprofil spreizen« auf die Stege des AuBenprofils einwirkt und derer Neigung, bei Biegebeanspmchungen des Profils mitsam ihrer endseitigen Flansche zur neutralen Faser, d. h. zui X-Achse des Profils, hin seitlich auszuschwenker beträchtlich vergrößert und dem folglich durch ein< noch größere Werkstoffanhäufung im unteren Stegbe reich zusätzlich Rechnung getragen werden muß.large static strength values in the two perpendicular main axes of the profile zi obtain. To make matters worse, both be by means of the flanges and by means of the Bödei Mutually supported gutter profiles not only on the material mass, but also on the transverse Sectional shape of the flanges or floors must be taken, the unambiguous prerequisite for the creation in one case as in the other Form support conditions in the overlap area de profiles within the clamp connection. At nu by means of the webs or by means of the area close to the ground of the webs supported on each other profiles, the resulting difficulty is therefore even greater because the bracing of the profiles in the overlapping area also leads to the inner profile spreading " acts on the webs of the outer profile and their inclination, along with bending stresses of the profile their end flanges to the neutral fiber, d. H. to the X-axis of the profile, swiveled out to the side considerably enlarged and consequently due to an even greater accumulation of material in the lower web must also be taken into account.
Während diesem Gesichtspunkt bei den bekannter Rinnenprofilen hauptsächlich oder doch in erster Linie dadurch Rechnung getragen worden ist, den Aufklaff widerstand der Stege durch Verstärkung ihres bodenna hen Wurzelbereichs zu erhöhen und dafür notfalls, ji nach den gewählten Abstützungsverhältnissen zwischer den Profilen, ein niedrigeres oder ein ungleich hohe Widerstandsmoment in den beiden Hauptachsen ir Kauf zu nehmen, ist es das Ziel der vorliegender Erfindung, die Querschnittsstabilität der Profilform be den gattungsgemäßen Rinnenprofilen auf andere Weise als durch Wandverstärkung des bodennahen Stegbe reichs zu erhöhen.While this point of view with the known gutter profiles mainly or at least primarily This has taken into account the gaping resistance of the webs by reinforcing their bottom to increase the root area and if necessary, ji according to the selected support conditions between the profiles, a lower or a disproportionately high one It is the aim of the present study to purchase the section modulus in the two main axes Invention, the cross-sectional stability of the profile shape be the generic channel profiles in a different way than to increase the wall reinforcement of the web area close to the floor.
Es bildet demgemäß Aufgabe der Erfindung, di< gattungsgemäßen Rinnenprofile in dem Sinne zi verbessern, daß sie bei gleich großer Wandstärke dei Stege im Übergangs- bzw. Wurzelbereich am Boder dennoch einen wesentlich höheren Verformungswider stand gegenüber einem Aufklaffen der Stege untei gebirgsdruckbedingten Biegebeanspmchungen des Pro f ils aufweisen.It accordingly forms the object of the invention to provide the generic channel profiles in the sense of zi improve that with the same wall thickness dei webs in the transition or root area on the Boder Nevertheless, there was a significantly higher resistance to deformation compared to a gaping of the webs show bending stresses of the profile caused by rock pressure.
Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich da; erfindungsgemäße Rinnenprofil dadurch, daß die beider Profilflansche in ihrem mittleren Höhenbereich einer mindestens angenähert parallel zur X-Achse des Profil; angeordneten, zur Flanschaußenseite hin offener Schlitz aufweisen.To solve this problem, there is a; Gutter profile according to the invention in that the two Profile flanges in their middle height range at least approximately parallel to the X-axis of the profile; arranged, to the outside of the flange open slot.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es au diese Weise möglich ist, den Widerstand der Profile gegenüber Querschnittsverformungen durch seitliche: Aufklaffen der Stege infolge Biegebeanspruchunger aufgrund äußerer Gebirgsdruckeinwirkung beträchtlicl zu erhöhen, ohne deswegen eine prinzipiell andere um insbesondere ungünstigere Werkstoffverteilung übei die verschiedenen Profilbereiche in Kauf nehmen zi müssen, die die statischen Festigkeitswerte der Profile und deren Verfonnunpswiderstand gerade nicht erhö hen, sondern nur verschlechtern würde. Die erfindungs gemäß geschlitzten Profilflansche haben den wesentlichen Vorteil, ohne Vergrößerung der in den Flanschei gebundenen Werkstoffmasse zu einer wesentlict höheren statischen Steifigkeit gegen seitliches Ausbie gen bzw. Auswölben zu führen. Sie haben insoweit die gleichen Vorzüge wie in der Hauptsymmetrieachse aul Biegung beanspruchte Ü-Profile gegenüber VollprofilenThe invention is based on the knowledge that it au this way is possible the resistance of the profiles compared to cross-sectional deformations due to lateral: gaping of the webs due to bending stress to be increased considerably due to the effect of external rock pressure, without fundamentally changing it in particular, less favorable material distribution over the various profile areas take into account zi which do not increase the static strength values of the profiles and their resistance to formation hen it would only worsen. The invention according to slotted profile flanges have the essential advantage without increasing the size of the flange bound material mass to a significantly higher static rigidity against lateral deflection gene or bulge out. In this respect, they have the same advantages as in the main axis of symmetry aul Bending stressed U-profiles compared to solid profiles
gleichen Materialquerschnitts. Der Schlitz läßt es /u, die Profilflansche bei gleichem Massenquerschnitt wesentlich breiter auszubilden, so daß sie in der Ebene parallel zur X-Achse aus rein statischen Gründen eine erheblich höhere Biegesteifigkeit als übliche Vollprofil-Flansche gleichen Materialquerschnitts aufweisen. Infolge dieser höheren statischen Steifigkeit gegenüber seitlicher Auswölbung bzw. Aufbiegung weichen die Flansche ^rst bei wesentlich höheren Biegebeanspruchungen des Profils unter entsprechendem Aufklaffen der Stege zur neutralen Faser bzw. zur X-Achse des Profils hin seitlich aus. Der dadurch bedingte höhere Verformungswiderstand der Flansche gegenüber Biegeverformungen parallel zur X-Achse führt zusammen mit dem natürlichen Aufklaffwiderstand des Profils, der auf der Werkstoffanhäufung im Boden sowie im bodennahen Stegbereich beruht, zu einer Querschnittsstabilität der Profile gegenüber Biegebeanspruchungen mit Bezug auf die X-Achse, die beträchtlich über derjenigen bekannter Rinnenprofile liegt, ohne daß es deswegen eines größeren Werkstoffeinsatzes bzw. eines höheren Profilmetergewichts oder gar einer in anderer Hinsicht ungünstigeren Werkstoffverteilung über die verschiedenen Profilbereiche bedarf.same material cross-section. The slot lets it / u that To design profile flanges with the same mass cross-section much wider, so that they are parallel in the plane for purely static reasons, a significantly higher bending stiffness in relation to the X-axis than conventional full-profile flanges have the same material cross-section. As a result of this higher static rigidity compared to lateral Bulge or bend give way to the flanges in the case of significantly higher bending stresses on the profile with a corresponding gaping of the webs neutral fiber or to the side of the X-axis of the profile. The resulting higher resistance to deformation of the flanges against bending deformations parallel to the X-axis leads together with the natural gap resistance of the profile on the material accumulation in the ground as well as in the ground Web area is based on a cross-sectional stability of the profiles against bending loads with reference on the X-axis, which is considerably higher than that of known gutter profiles, without it being so a larger use of material or a higher profile meter weight or even one in another respect less favorable material distribution over the various profile areas is required.
Die auf die erfindungsgemäße Weise bei gleichem Massenquerschnitt wesentlich erhöhte Biegesteifigkeit der Flansche gegen seitliches Aufbiegen annähernd parallel zur X-Achse des Profils und die damit einhergehende Vergrößerung des Aufklaffwiderstandes bzw. der Querschnittsstabilität des Profils ist selbstverständlich bei allen Rinnenprofilsegmenten nutzbar, die im Rahmen des Grubenausbaus durch den Gebirgsdruck auf Biegung beansprucht werden. Von besonderem Vorteil ist sie aber darüber hinaus bei solchen Rinnenprofilsegmenten, die in Verbindung mit dem umfangsnachgiebigen Streckenausbau eingesetzt werden. The bending stiffness, which is significantly increased in the manner according to the invention with the same mass cross section of the flanges against lateral bending almost parallel to the X-axis of the profile and thus the The accompanying increase in the gap resistance or the cross-sectional stability of the profile is a matter of course Can be used for all channel profile segments that are caused by rock pressure in the context of the pit lining are subjected to bending. In addition, it is of particular advantage in such cases Channel profile segments that are used in connection with the circumferentially flexible route extension.
Handelt es sich dabei um im Überlappungsbereich innerhalb der Klemmverbindung mitlels der Flansche aufeinander abgestützte Rinnenprofile, liegt der wesentliche Vorzug der Erfindung darin, daß es der innerhalb der Flansche vorgesehene Schlitz ermöglicht, die Flansche trotz der für die Flanschabstützung erforderlichen Höhe wesentlich breiter als bisher bemessen zu können. Während es für flanschabgestützte Rinnenprofile bisher charakteristisch war, daß die Höhe der Flanschen größer als deren Breite bemessen ist und sie aus diesem Grunde bei gleichem Massenquerschnitt weniger biegesteif waren, ist es nunmehr möglich, sie trotz der für die Flanschabstützung notwendigen Höhe bei gleicher Werkstoffmasse wesentlich breiter und zugleich so auszubilden, daß sie eine besonders hohe Biegesteifigkeit gegen eigene Verformung parallel zur X-Achse des Profils besitzen.If it is in the overlap area within the clamp connection by means of the flanges mutually supported gutter profiles, the main advantage of the invention is that it is within The slot provided for the flanges enables the flanges to be opened despite the necessary for the flange support To be able to measure the height much wider than before. While it is for flange-supported gutter profiles So far it was characteristic that the height of the flanges is larger than their width and they for this reason were less rigid with the same mass cross-section, it is now possible to use them despite the height required for the flange support, with the same material mass, it is much wider and at the same time to train so that they have a particularly high flexural strength against their own deformation parallel to Own the X-axis of the profile.
Desgleichen ist dieser Vorteil aber auch bei mittels der Böden oder des bodennahen Stegbereichs aufeinander abgestützten Rinnenprofilen nutzbar, bei denen die Höhe und Querschnittsform der Flansche zwar nicht für die Abstützung der Profile, wohl aber für eine optimale Werkstoffverteilung hinsichtlich möglichst hoher und wenigstens annähernd gleich großer Widerstandsmomente in den beiden senkrecht aufeinanderstellenden Hauptachsen des Profils eine Rolle spielt.However, this advantage also applies to one another by means of the bases or the web area close to the base supported gutter profiles, in which the height and cross-sectional shape of the flanges are not suitable for the support of the profiles, but for an optimal material distribution in terms of the highest possible and at least approximately equal moments of resistance in the two mutually perpendicular Main axes of the profile plays a role.
Bei gattungsgemäßen Rinnenprofilen ist es an sich bekannt (DE-PS 12 12 022), den Profilboden auf der Außenseite mit einer Ausnehmung zu versehen, derart, daß der Profilboden etwa U-förmigen Querschnitt erhält Dabei dient die etwa U-förmige Gestaltung des Bodens aber einem von der vorliegenden Erfindung gänzlich verschiedenen Zweck, nämlich dem, eine im Hinblick auf die Flanschgestaltung zu große Werkstoffanhäufung im Bodenbereich zu vermeiden und dadurch trotz der relativ hohen Bodenabstützung annähernd ausgewogene Widerstandsmomente in den beiden senkrecht zueinanderstehenden Hauptachsen des Profils zu erhalten. Die im Querschnitt U-förmige Gestaltung des Bodens vermag auch nichts zu einerIn generic channel profiles, it is known per se (DE-PS 12 12 022), the profile bottom on the To provide the outside with a recess in such a way that the profile bottom has an approximately U-shaped cross-section The approximately U-shaped design of the bottom serves one of the present invention Completely different purpose, namely, an accumulation of material that is too large with regard to the flange design to be avoided in the floor area and thus approximately despite the relatively high floor support balanced moments of resistance in the two perpendicular main axes of the profile to obtain. The design of the floor, which is U-shaped in cross-section, is also unable to achieve one
to Vergrößerung der seitlichen Biegesteifigkeit der Flansche beizutragen, ganz abgesehen davon, daß sie die Querschnittsstabilität des Profils durch die mit ihr einhergehende Wandverminderung im Boden sowie im bodennahen Stegbereich indirekt über die Verringerung des Aufklaffwiderstandes zusätzlich schwächt.to increase the lateral bending stiffness of the flanges contribute, quite apart from the fact that it increases the cross-sectional stability of the profile through the use of it accompanying wall reduction in the floor as well as in the floor-level web area indirectly via the reduction the gap resistance also weakens.
im Gegensatz dazu führt der erfindungsgemäß in den Flanschen vorgesehene Schlitz allein aufgrund statisch günstigerer Querschnittsgestaltung der Flansche zu deren höheren Eigensteifigkeit gegenüber Biegeverformungen etwa parallel zur X-Achse des Profils, so daß sich der daraus herrührende beträchtliche Zuwachs an Querschnittsstabilität des Profils zu dem von der Wanddicke im Boden bzw. bodennahen Stegbereich herrührenden natürlichen Aufklaffwiderstand hinzuaddiert, ohne daß deswegen ein höherer Werkstoffeinsatz, d. h. ein höheres Profilmetergewicht oder gar eine die statischen Festigkeitswerte des Profils beeinträchtigende ungünstigere Werkstoffverteilung in Kauf genommen werden müßten. Gerade wegen der höheren Querschniitsstabilität des Profils ist es vielmehr möglich, die zur Verfügung stehende Werkstoffmasse noch günstiger in dem Sinne zu verteilen, daß sich bei annähernd gleich großen Widerstandsmomenten in den beiden senkrecht zueinanderstehenden Hauptachsen des Profils auch absolut höhere statische Festigkeitswerte ergeben. In contrast to this, the slot provided in the flanges according to the invention is static solely due to it more favorable cross-sectional design of the flanges for their higher inherent rigidity against bending deformations roughly parallel to the X-axis of the profile, so that the considerable increase resulting therefrom Cross-sectional stability of the profile in relation to the wall thickness in the floor or the web area close to the floor resulting natural gapping resistance is added without a higher use of material, d. H. a higher profile weight per meter or even one that adversely affects the static strength values of the profile less favorable material distribution would have to be accepted. Precisely because of the higher Rather, it is possible for the cross-sectional stability of the profile to keep the available material mass to distribute more favorable in the sense that with approximately equal moments of resistance in the the two perpendicular main axes of the profile also result in absolutely higher static strength values.
Im Interesse einer statisch möglichst optimalen Gestaltung der Flanschform gegenüber Biegeverforrnungen in der Ebene mindestens angenähert parallel zur X-Achse des Profils ist es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zweckmäßig, wenn der Schlitz in der Mitte der Flanschhöhe vorgesehen ist und, gemessen in der Richtung parallel zur y-Achse des Profils, etwa die gleiche Breite wie die diesen beiderseits begrenzenden Flanschschenkel aufweist Im übrigen können die Flansche in den Kantenbereichen in üblicher Weise mehr oder weniger abgerundet sein.In the interest of a structurally optimal design of the flange shape against bending deformations in the plane at least approximately parallel to the X-axis of the profile, it is advantageous according to one Further development of the invention is expedient if the slot is provided in the middle of the flange height and, measured in the direction parallel to the y-axis of the profile, about the same width as this on both sides has delimiting flange legs In addition, the flanges in the edge areas can be in the usual way Way to be more or less rounded.
Da der Schlitz in den Flanschen bevorzugt im Zuge der Herstellung der Rinnenprofile durch Walzen mit eingewalzt wird, ist es weiterhin zweckmäßig, wenn sich der Schlitz zum Schlitzgrund hin in der Breite verjüngt Auf diese Weise weisen auch die Flanschschenkel eine walztechnisch begründete Verjüngung auf, die jedoch, entgegengesetzt zum Schlitz, zu den Flanschaußenseiten hin gerichtet istSince the slot in the flanges is preferred in the course of the production of the channel profiles by rolling with is rolled in, it is also useful if the slot tapers in width towards the slot base In this way, the flange legs also have a tapering due to rolling technology, which, however, is directed opposite to the slot, to the flange outer sides
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Schlitze in den Flanschen erst nach dem Walzen der Profile
herzustellen, z. B. durch Einfräsen od. dgl.
Der Schlitzgrund ist ungeachtet der Art der Herstellung des Schlitzes in der Profilebene zweckmäßig
gerundetOf course, it is also possible to make the slots in the flanges only after the profiles have been rolled, e.g. B. by milling od. Like.
Irrespective of the type of production of the slot in the profile plane, the slot base is suitably rounded
In der Richtung parallel zur X-Achse des Profils ist die Tiefe des Schlitzes mindestens angenähert gleich, vorzugsweise jedoch größer als die an der Außenseite gemessene Flanschhöhe bemessen, um die statisch begründete Verformungssteifigkeit der Flansche gegenüber Verformungen in der Ebene parallel zur X-Achse bei gleichem Materialquerschnitt so groß wie möglichIn the direction parallel to the X-axis of the profile, the depth of the slot is at least approximately the same, but preferably larger than the flange height measured on the outside, by the static Well-founded deformation stiffness of the flanges against deformations in the plane parallel to the X-axis As large as possible with the same material cross-section
zu machen. Während die Schlitztiefe bei mittels der Böden oder mittels des bodennahen Stegbereichs aufeinander abgestützten Rinnenprofilen im allgemeinen auf Kosten der Flanschhöhe größer bemessen werden kann, ist sie bei mittels der Flansche aufeinander abgestützten Rinnenprofilen durch die für die Abstützung der Profile benötigte Mindesthöhe der Flansche eher begrenzt. In jedem Falle ist die Wanddicke zwischen Schiitzgrund und Innenfläche des Stegs mindestens angenähert gleich der Wanddicke der Flanschschenkel, so daß die Tiefe des Schlitzes auch auf diese Weise mit Rücksicht auf die erforderliche Festigkeit bzw. Steifigkeit im Stegbereich der Flanschschenkel begrenzt ist.close. While the slot depth is by means of the bottoms or by means of the web area close to the bottom Mutually supported gutter profiles are generally dimensioned larger at the expense of the flange height can be, it is in the case of channel profiles supported on one another by means of the flanges by the for the support the minimum height of the flanges required by the profiles is rather limited. In each case the wall thickness is between Schiitzgrund and inner surface of the web at least approximately equal to the wall thickness of the Flange legs, so that the depth of the slot also in this way with regard to the required Strength or rigidity in the web area of the flange legs is limited.
Bei mittels der Flansche aufeinander abgestützten Rinnenprofilen ist die den Schütz einschließende Höhe der Flansche notwendigerweise größer als die im Bereich der Hauptsymmetrieachse des Profils gemessene Wanddicke des Profilbodens bemessen, während sie bei mittels der Böden oder des bodennahen Stegbereichs aufeinander abgestützten Rinnenprofilen bevorzugt niedriger als die im Bereich der Hauptsymmetrieachse des Profils gemessene Wanddicke des Profilbodens ist. Bei ausschließlich oder im wesentlichen nur mittels der Böden aufeinander abgestützten Rinnenprofilen kann der Profilboden im wesentlichen Bereich seiner Breite annähernd gleich dick wie die unter Einschluß der Schlitze gemessene Flanschhöhe sein, wobei es dann jedoch notwendig ist, mindestens einen nach außen vorspringenden, vorzugsweise in der Ebene der V-Achse liegenden Ansatz vorzusehen, mitteis welchem sich die Rinnenprofile im Überlappungsbereich in an sich bekannter Weise unmittelbar aufeinander abstützen.In the case of channel profiles supported on one another by means of the flanges, the height enclosing the contactor is of the flange necessarily larger than the one measured in the area of the main axis of symmetry of the profile Wall thickness of the profile floor measured while using the floors or the web area close to the floor Channel profiles supported on one another are preferably lower than those in the area of the main axis of symmetry is the wall thickness of the profile base measured by the profile. With exclusively or essentially only by means of the floors supported on one another channel profiles, the profile floor can essentially area its width be approximately the same thickness as the flange height measured including the slots, however, it is then necessary to have at least one outwardly projecting, preferably in the plane Provide approach lying on the V-axis, in the middle of which the channel profiles are in the overlapping area directly support one another in a manner known per se.
Die durch den Schlitz in den Flanschen statisch bedingte größere Verformungssteifigkeit gegenüber Biegeverformungen parallel zur -V-Achse ist bei gleicher Werkstoffmasse in den Flanschen im allgemeinen' ausreichend hoch, wenn die den Schlitz umfassenden Flansche etwa quadratische Grundform besitzen. Vorzugsweise besitzen die den Schlitz umfassenden Flansche jedoch etwa rechteckige Grundformen, wobei sie eine gegenüber ihrer Höhe größere, parallel zur X-Achse des Profils gemessene Breite aufweisen. Diese bevorzugte Ausführungsform ist auch bei mittels der Flansche aufeinander abgestützten Rinnenprofilen ohne weiteres realisierbar, weil die Flanschhöhe wegen des Schlitzes künstlich größer ist, als es der im Bereich des Flansches gebundenen Werkstoffmasse eigentlich entspricht. Der dieser Werkstoffmasse im Flansch entsprechende Anteil der Werkstoffmasse im Bodenbereich führt mithin im Hinblick auf die massive Ausbildung des Bodens in jedem Falle zu einer gegenüber der Flanschhöhe geringeren Bodendicke.The greater deformation stiffness due to the statically caused by the slot in the flanges Bending deformations parallel to the -V-axis with the same material mass in the flanges is generally ' sufficiently high if the flanges encompassing the slot are roughly square in shape. Preferably, however, the flanges encompassing the slot have approximately rectangular basic shapes, with they have a greater width than their height, measured parallel to the X-axis of the profile. These The preferred embodiment is also without channel profiles supported on one another by means of the flanges further feasible because the flange height is artificially greater than that in the area of the Flange-bound material mass actually corresponds. The one corresponding to this material mass in the flange The proportion of the material mass in the floor area therefore leads to the massive formation of the Bottom in any case to a bottom thickness less than the flange height.
Im Falle der Verwendung der erfindungsgemäß mit dem Schlitz in den Flanschen versehenen Rinnenprofilen bzw. Rinnenprofilsegmenten beim umfangsnachgiebigen Streckenausbau, bei welchem die mit ihren Enden gleichsinnig ineinanderliegenden, kongruenten Profilsegmente im Überlappungsbereich durch Klemmverbindungen reibungsschlüssig miteinander verspannt sind, können sich daher die Rinnenprofile im Überlappungsbereich in bekannter Weise mittels ihrer in der Höhe größer als die Bodendicke bemessenen Flansche aufeinander abstützen, ohne daß deswegen auf den Vorteil der Erfindung verzichtet werden müßte, die mit dem Schlitz versehenen Flansche breiter als hoch auszubilden, um sie gegenüber Verformungen parallel zur X-Achse ohne Mehraufwand an Werkstoff wesentlich biegesteifer zu machen und dadurch auch die Querschnittsstabilität des Profils wesentlich gegenüber bekannten Rinnenprofilen der gleichen Gattung zu erhöhen.In the case of use of the channel profiles provided according to the invention with the slot in the flanges or channel profile segments in the circumferentially flexible route extension, in which the with their ends congruent profile segments lying in the same direction in the overlap area by means of clamp connections are frictionally braced with each other, the channel profiles can therefore be in the overlap area in a known manner by means of their flanges, which are larger in height than the bottom thickness support each other, without having to forego the advantage of the invention, with the the slotted flanges wider than high in order to make them parallel to deformations to the X-axis without additional expenditure on material to make it much more rigid and thus also the Cross-sectional stability of the profile significantly compared to known channel profiles of the same type raise.
Desgleichen ist es in Anwendung der erfindungsgemäß mit dem Schlitz in den Flanschen versehenen Rinnenprofile beim umfangsnachgiebigen Streckenausbau möglich, die kongruenten Profile bzw. Profilsegmente im Überlappungsbereich mittels der gegenüber der Höhe der Flansche wanddickeren Böden und/oder wenigstens des unteren Längenbereichs der Stege aufeinander abzustützen, wobei es diese Abstützungsart in noch weitgehenderem Maße ermöglicht, die imThe same applies to those provided according to the invention with the slot in the flanges Channel profiles possible with circumferentially flexible route extension, the congruent profiles or profile segments in the overlapping area by means of the floors, which are thicker than the height of the flanges, and / or to support at least the lower length region of the webs on one another, this type of support to an even greater extent that the
is Querschnitt etwa U-förmig gestalteten und mit den Schlitzen versehenen Flansche hinsichtlich des Verhältnisses zwischen Breite und Höhe der Flansche so zu gestalten, daß sie eine größtmögliche Formsteifigkeit gegenüber Verformungen parallel zur X-Achse des Profils aufweisen.is approximately U-shaped cross-section and with the Slotted flanges with regard to the ratio between the width and height of the flanges design that they have the greatest possible rigidity against deformations parallel to the X-axis of the Have profile.
Nachstehend sind zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigtTwo preferred exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the drawings. It shows
F i g. 1 einen umfangsnachgiebigen Streckenausbaurahmen im Querschnitt durch die Strecke,F i g. 1 a circumferentially flexible route support frame in cross section through the route,
F i g. 2 einen Querschnitt durch den Überlappungsbereich zweier mittels der Flansche aufeinander abgestützter
kongruenter Rinnenprofile, und
F i g. 3 einen Querschnitt durch den Überlappungsbereich zweier mittels der Böden aufeinander abgestützter
kongruenter Rinnenprofile.F i g. 2 shows a cross section through the overlap area of two congruent channel profiles supported on one another by means of the flanges, and
F i g. 3 shows a cross section through the overlapping area of two congruent channel profiles supported on one another by means of the bottoms.
In F i g. 1 sind der lichte Streckenquerschnitt mit 1, die Streckensohle mit 2 und das den Streckenausbruch umgebende Gebirge mit 3 bezeichnetIn Fig. 1 is the clear cross-section of the route with 1, the bottom of the route with 2 and the breakout of the route surrounding mountains designated by 3
Der umfangsnachgiebige Streckenausbaurahmen 4 ist aus drei Rinnenprofilsegmenten 5,5a und Sb zusammengesetzt, von denen die Profilsegmente 5 und 5b die sogenannten Seitenschenkel und das Profilsegment 5a das Kappen- bzw. Bogensegment bilden.The umfangsnachgiebige roadway support frame 4 is composed of three segments 5,5a channel profile and Sb, of which the profile segments 5 and 5a 5b form the so-called side limb and the profile segment, the cap segment or arc.
Die Rinnenprofilsegmente 5, 5a und 5b bestehen aus untereinander gleichen Walzprofilabschnitten, so daß sie, von gewissen Walztoleranzen abgesehen, identische Querschnittsform aufweisen, d. h. kongruent sind.The channel profile segments 5, 5a and 5b consist of rolled profile sections that are identical to one another, so that, apart from certain rolling tolerances, they have an identical cross-sectional shape, ie are congruent.
Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, sind die Rinnenprofil-As shown in FIG. 1 can be seen, the gutter profile
segmente 5, 5a und 5b in ihrem endseitigen Überlappungsbereich 6 gleichsinnig ineinandergelegt und in jedem Überlappungsbereich 6 mittels je zwei jeweils an den Profilenden angreifender Klemmverbindungen 7 und Ta miteinander reibungsschlüssig verspannt Die Klemmverbindungen 7 bzw. 7a bilden nicht Gegenstand der Erfindung und sind daher nicht detailliert veranschaulicht. Sie können jede beliebige bekannte Ausbildung aufweisen, ζ. B. die gemäß DE-AS 12 06 829 oder gemäßDE-PS1l66l2l.segments 5, 5a and 5b are nested in the same direction in their end overlap area 6 and frictionally braced in each overlap area 6 by means of two clamp connections 7 and Ta each engaging the profile ends.The clamp connections 7 and 7a are not the subject of the invention and are therefore not illustrated in detail . They can have any known training, ζ. B. according to DE-AS 12 06 829 or according to DE-PS1l66l2l.
Die Klemmverbindungen 7 bzw. 7a üben auf die sich im Überlappungsbereich mittels der Flansche oder mittels der Böden bzw. des bodennahen Stegbereichs aufeinander abstützenden Rinnenprofilsegmente eine so hohe Klemmkraft aus, daß sie unter ihrem gegenseitigen Reibungsschluß erst dann im Smne einer Umfangsverkürzung des Ausbaurahmens 4 nachgeben, wenn der auf den Ausbaurahmen von außen einwirkende Gebirgsdruck so groß wird, daß sich die Profilsegmente andernfalls zu weitgehend plastisch verformenThe clamping connections 7 and 7a exercise on the overlap area by means of the flanges or channel profile segments supporting one another by means of the floors or the web area close to the floor so high a clamping force that, under their mutual frictional engagement, they only become one Give in to the shortening of the circumference of the extension frame 4 when the external action on the extension frame Rock pressure becomes so great that the profile segments otherwise deform too largely plastically
b5 würden. Dadurch, daß die im Überlappungsbereich ineinanderliegenden und reibungsschlüssig miteinander verspannten Profilsegmente im Sinne einer Vergrößerung ihres Überlappungsbereichs aneinander längsver-b5 would. Because the in the overlap area Profile segments lying one inside the other and frictionally braced with one another in the sense of an enlargement their overlap area to one another longitudinally
schieblich sind, können sie auf diese Weise vor Eintritt bleibender plastischer Verformungen nachgeben, solange die höhere Gebirgsdruckbeanspnjchung anhält, während sie nach der Umfangsverkürzung des Rahmens wieder ihre volle Tragkraft entfalten.are displaceable, they can give way in this way before permanent plastic deformation occurs, as long as the higher mountain compressive stress continues, while it continues after the circumferential shortening of the frame develop their full capacity again.
Die F i g. 2 und 3 stellen Querschnitte durch den Überlappungsbereich 6 nach der Linie M; III —II; HI in F i g. 1 dar, jedoch unter Fqrtlassung der Klemmverbindungen, wobei F i g. 2 im Überlappungsbereich mitteis der Flansche aufeinander abgestützte Rinnenprcfüsegmente und Fig.3 im Überlappungsbereich mittels der Böden aufeinander abgestützte Rinnenprofilsegmente veranschaulichen.The F i g. 2 and 3 represent cross-sections through the overlap area 6 along the line M; III -II; HI in F i g. 1, but omitting the clamp connections, where F i g. 2 in the overlap area middle ice of the flanges supported gutter test segments and FIG. 3 in the overlapping area by means of the floors supported channel profile segments illustrate.
Abgesehen von der unterschiedlichen Art der Profiiabsiützung im Überlappungsbereich und der mit Rücksicht hierauf unterschiedlich gestalteten Profilböden sind die Profile bzw. Profilsegmente ansonsten im Falle beider Ausführungsformen gemäß F i g. 2 und 3 weitgehend gleich. Sie sind hinsichtlich der Verteilung der Werkstoffmasse über die verschiedenen Profilbereiche prinzipiell übereinstimmend dahingehend konzipiert, daß die Widersiands- und Trägheitsmomente mit Bezug auf die beiden senkrecht zueinanderstehenden Hauptachsen des Profils X-Xund y-Vannähernd gleich groß sind und der Massenschwerpunkt S des Profils etwa mit der geometrischen Profilmitte zusammenfällt. Dies bedeutet, daß die Werkstoffmassen der Profile im Bereich oberhalb und unterhalb der X-Achse sowie links und rechts der V-Achse annähernd gleich groß sind und sich auch die jeweiligen Massenschwerpunkte der verschiedenen Teilbereiche des Profils, wie der Flansche sowie des Bodens, in annähernd gleichem Abstand von den beiden Hauptachsen des Profils befinden. So befindet sich etwa der Massenschwerpunkt S\ der Flansche in annähernd gleichem Abstand von der X-Achse wie der auf der gegenüberliegenden Seite der X-Achse befindliche Massenschwerpunkt S? des Profilbodens. Das gleiche gilt prinzipiell für die jeweiligen Massenschwerpunkte des flansch- und bodennahen Längenbereichs der Stege. Das gleiche gilt mit Bezug auf die K-Achse, die zugleich die Hauptsymmetrieachse des Profils bildetApart from the different types of profile support in the overlap area and the profile floors designed differently with this in mind, the profiles or profile segments are otherwise in the case of both embodiments according to FIG. 2 and 3 largely the same. With regard to the distribution of the material mass over the various profile areas, they are designed in principle to the same extent that the moments of resistance and moments of inertia with respect to the two perpendicular main axes of the profile X-X and y-V are approximately the same and the center of mass S of the profile is approximately equal to geometric profile center coincides. This means that the material masses of the profiles in the area above and below the X-axis and on the left and right of the V-axis are approximately the same and that the respective centers of gravity of the various sections of the profile, such as the flanges and the floor, are approximately the same equidistant from the two main axes of the profile. For example, the center of mass S \ of the flanges is at approximately the same distance from the X-axis as the center of mass S located on the opposite side of the X-axis? of the profile bottom. The same applies in principle to the respective centers of gravity of the length range of the webs near the flange and near the bottom. The same applies to the K-axis, which at the same time forms the main axis of symmetry of the profile
Mit O ist der geometrische Mittelpunkt des Profils bezeichnet, von dem der Gesamt-Massenschwerpunkt des Profils Sauf der Y-Achse nur einen verhältnismäßig geringen und hier vernachlässigbar kleinen Abstand aufweist.The geometric center point of the profile is designated with O , from which the total center of mass of the profile S on the Y axis is only a relatively small and here negligibly small distance.
Der öffnungswinkel λ zwischen den Profilstegen liegt sowohl bei den flanschabgestützten Rinnenprofilen gemäß Fig.2 als auch bei den mittels der Böden aufeinander abgestützten Rinnenprofilen gemäß F i g. 3 bei etwa 40°.The opening angle λ lies between the profile webs both with the flange-supported channel profiles according to FIG. 2 and with the means of the floors mutually supported gutter profiles according to FIG. 3 at about 40 °.
Im Falle der Ausführungsform gemäß Fig. 2 schließen sich an den in der Breite schmal bemessenen Boden 8 beiderseits die Stege 9,9a an, an deren beiden Enden die seitlich nach außen wegkragenden Flansche 10 und 10a angesetzt sind. Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, sind die vom Boden 8 ausgehend zu den Flanschen 10, 10a hin leicht einwärts gekrümmten Stege 9, 9a in der Wandstärke verjüngt, wobei sich ihre größte Wandstärke im Übergangs- bzw. Wurzelbereich 11, 11a am Boden 8 befindet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Wandstärke der Stege dort etwa gleich groß wie die Dicke des Profilbiidens 8.In the case of the embodiment according to FIG. 2, the bottom, which is narrow in width, is connected 8 on both sides the webs 9,9a, at the two ends of which the laterally outwardly projecting flanges 10 and 10a are set. As shown in FIG. 2 can be seen are the starting from the bottom 8 to the flanges 10, 10a slightly inwardly curved webs 9, 9a in the Wall thickness tapers, with its greatest wall thickness in the transition or root area 11, 11a on Floor 8 is located. In the illustrated embodiment the wall thickness of the webs there is approximately the same as the thickness of the profiled form 8.
Die Flansche 10 und 10a haben eine etwa quadratische Außenkontur mit abgerundeten Kanten, wobei sie etwa in der Mitte ihrer Höhe h einen zur Profiiaußenseite hin offenen, annähernd parallel zur X-Achse des Profils ausgerichteten Schlitz 12 bzw. 12a aufweisen.The flanges 10 and 10a have an approximately square outer contour with rounded edges, with a slot 12 or 12a oriented approximately parallel to the X-axis of the profile, approximately in the middle of their height h, open towards the outside of the profile.
Der Schlitz 12 bzw. 12a ist, gemessen in der Richtung parallel zur V-Achse des Profils, etwa gleich breit wie die diesen beiderseits begrenzenden Flanschschenkel 10', 10 " bzw. lOa'und 10a".The slot 12 or 12a, measured in the direction parallel to the V-axis of the profile, is approximately the same width as the flange legs 10 ', 10 "or 10a' and 10a" which delimit this on both sides.
Ferner ist aus Fig. 2 ersichtlich, daß der Schlitz 12 bzw. 12a zum Schlitzgrund 12' bzw. 12a'hin in der Breite verjüngt ist, während die Flanschschenkel in entgegengesetzter Richtung nach außen hin in der Wandstärke verjüngt sind. Der Schlitzgrund ist gerundet, wobei der Abstand bzw. die Wanddicke zwischen dem jeweiligen Schlitzgrund 12' bzw. 12a' und der zugehörigen Innenfläche des Steges 9 bzw. 9a mindestens angenähert gleich der Wanddicke der Flanschschenkel bemessen ist.It can also be seen from FIG. 2 that the slot 12 or 12a to the slot base 12 'or 12a'hin is tapered in width, while the flange legs in opposite directions The wall thickness is tapered towards the outside. The bottom of the slot is rounded, with the Distance or the wall thickness between the respective slot base 12 'or 12a' and the associated The inner surface of the web 9 or 9a is dimensioned at least approximately equal to the wall thickness of the flange legs.
Die den Schlitz 12 bzw. 12a einschließende Höhe ΛThe height Λ enclosing the slot 12 or 12a
der Flansche ist wesentlich größer als die im Bereich der Hauptsymmetrieachse Y-Y des Profils gemessene Wanddicke des Profilbodens 8, so daß sich die beiden ineinanderliegenden kongruenten Rinnenprofilabschnitte 5 und 5a mittels der in der Höhe größer als die Wanddicke des Bodens 8 bemessenen Flansche reibungsschlüssig aufeinander abstützen.the flange is significantly larger than the wall thickness of the profile base 8 measured in the area of the main axis of symmetry YY of the profile, so that the two congruent channel profile sections 5 and 5a, which lie one inside the other, are frictionally supported by means of the flanges, which are larger in height than the wall thickness of the base 8.
Die untereinander ebenfalls identischen bzw. kongru-The identical or congruent
J5 enten Rinnenprofilsegmente 5 und 5a gemäß F i g. 3 unterscheiden sich von denjenigen gemäß F i g. 2 lediglich dadurch, daß sie sich nicht mittels der Flansche, sondern statt dessen mittels der Böden 8a aufeinander abstützen. Zu diesem Zweck ist der Profilboden 8a im Vergleich zu den Profilen gemäß F i g. 2 sowohl schmaler als auch dicker ausgebildet und an der Außenseite zusätzlich mit einem in der Hauptsymmetrieachse V-V liegenden Ansatz 13 versehen, mittels welchem sich die Profile unmittelbar aufeinander abstützen. J5 ducks channel profile segments 5 and 5a according to FIG. 3 differ from those according to FIG. 2 only in that they are not supported on one another by means of the flanges, but instead by means of the bases 8a. For this purpose, the profile base 8a is in comparison to the profiles according to FIG. 2 is designed both narrower and thicker and is additionally provided on the outside with a projection 13 lying in the main axis of symmetry VV, by means of which the profiles are directly supported on one another.
Es ist auch möglich, die Profile unter Verzicht auf den nach außen vorspringenden Ansatz 13 unmittelbar mittels der Böden aufeinander abzustützen, dann jedoch erforderlich, die Dicke des Profilbodens 8 noch größer zu wählen. Dies müßte aber entweder mit einer Verschmälerung des Bodens 8a einhergehen oder dabei in Kauf genommen werden, daß der Abstand zwischen dem geometrischen Mittelpunkt des Profils O und dem Massenschwerpunkt S, d. h. dem Schnittpunkt zwischen den beiden Hauptachsen X-X und Y-Y zum Nachteil annähernd gleich großer Widerstandsmomente in den beiden Achsen größer wird.It is also possible to support the profiles on one another directly by means of the bases, dispensing with the outwardly projecting projection 13, but then it is necessary to select the thickness of the profile base 8 to be even greater. However, this would either have to go hand in hand with a narrowing of the bottom 8a or it would have to be accepted that the distance between the geometric center of the profile O and the center of gravity S, i.e. the point of intersection between the two main axes XX and YY, to the disadvantage of approximately equal moments of resistance in the two axes becomes larger.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
Claims (12)
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Family Applications (1)
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