-
Verfahren zur Errichtung weitgespannter Tragwerke Gegenstand der Erfindung
ist ein Verfahren zur Errichtung weitgespannter Tragwerke. Für den Aufbau derartiger
Tragwerke werden normalerweise Montagegeräte benötigt, welche bei größerer Spannweite
durch ihr Ausmaß und die dadurch bedingten An- und Abtransportkosten einen erheblichen
Aufwand erfordern.
-
Es sind Errichtungsverfahren bekanntgeworden, bei denen zur Vermeidung
besonderer Montagegeräte die Teile des Traggerüstes in Form einer Gelenkkette zunächst
auf dem Boden ausgelegt und dann durch Annähern der Endpunkte derselben gehoben
werden, wobei eine Dreigelenkbogenwirkung eintritt.
-
Hierbei können die Kräfte zur horizontalen Bewegung der Endpunkte
durch hydraulische Pressen oder durch Seilzug ausgeübt werden, derart, daß nur einer
der beiden Endpunkte durch äußere Krafteinwirkung bewegt, während der andere Endpunkt
unverschiebbar mit dem Boden verbunden ist. Die Voraussetzung für diesen Hubvorgang
ist, daß der Gelenkpunkt, der sich heben soll, höher liegt .als die Ebene der beiden
an den Endpunkten angreifenden Kräfte.
-
Diese höhere Lage des Gelenkpunktes kann dadurch herbeigeführt werden,
r. daß er bei Bindern mit parallelen Gurten im Obergurt angeordnet ist, während
die Endpunkte am Untergurt angeschlossen sind, 2. daß der zu hebende Gelenkpunkt
auf einem mäßig hohen Montagegerüst ruht, 3. daß er mit Montagekränen oder -masten
angehoben wird.
-
Bei diesen drei Verfahren ergeben sich folgende Nachteile: Zu z :
Es ist nur ein geringer Abstand des Scheitelpunktes von der Kraftebene gegeben,
eben nur der Abstand zwischen Ober- und Untergurt der Binder. Eine Hubbewegung ist
dann nur durch Einwirkung sehr großer Horizontalkräfte auf die
Endpunkte
möglich. Hiermit wird eine. erhebliche Überdimensionierung der Tragkönsbruktion
gegenüber der Bemessung für die Beanspruchung im errichteten Zustand, mithin eine
unwirtschaftliche Konstruktion erforderlich: Zu a: Der Vorteil der auf diem Boden
montierbaren Traggerüstteile ist hierbei zum Teil aufgehoben. -Zu 3: Es sind Montagekräne
oder -maste erforderlich.
-
Es sind auch Aufbauverfahren nach dem erwähnten Prinzip bekanntgeworden,
bei denen besondere Hilfsstäbe oder -streben angewandt wer- . den. Sie dienen dazu,
die einzelnen Kettenteile in geeigneter Weise zu starren Scheiben zusammenzuschließen,
damit jeweils -beim Hubvorgang und beim späteren Endzustand einstatisch bestimmtes
System geschaffen wird.
-
Die vorliegende Erfindung beruht ebenfalls auf dem Prinzip des in
Teilen als Gelenkkette zunächst auf dem Boden ausgelegten Tragwerkes mit Hubvorgang
nach Dreigelenkbogenwirkung. 'Erfindungsgemäß erfolgt jedoch das Anheben des jeweils
als Scheitel des Dreigelenkbogens dienenden Gelenkpunktes durch Verwendung von Hilfsstäben
nach einer besonderen Wirkungsweise und in zweckmäßiger Verbindung mit dem gesamten
Hubvorgang.
-
Es finden zwei Arten von Hilfsstäben Verwendung. Beide Arten sind
mit einem Ende an das Tragwerk angelenkt. Das andere Ende stützt sich als Fußpunkt
auf den Boden. Bei der ersten Art ist jedoch der Fußpunkt auf dem Boden in der Spannrichtung
des Tragwerkes horizontal beweglich, während bei der zweiten Art der Fußpunkt am
Boden unverschiebbar angelenkt ist.
-
In beiden Fällen wird mittels der schrägliegenden Stäbe eine Dreigelenkbogenwirkung
erzielt. Der Ablauf des Aufbauverfahrens erfolgt erfindungsgemäß bei einem beispielsweise
in nur zwei Glieder zerlegten Tragwerk sä, daß das erste mit dem Auflager gelenkig
verbundene Glied durch die Hilfsstäbe durch horizontale Bewegung der Fußpunkte der
Hilfsstäbe angehoben wird. Das mit dem ersten Glied gelenkig verbundene zweite Glied
wird hierbei mitgehoben, wobei sein Fußpunkt auf dem Boden eine Horizontalbewegung
ausführt, so -daß durch eine nunmehr auf diesen Fußpunkt ausgeübte horizontale Kraft
eine weitere Dreigelenkbogenwirkung eintritt. Bei weiterem .Verschieben des bewegten
Fußpunktes klinkt dieser in das andere Auflager ein, und die Konstruktion ist damit
in ihre endgültige Form und Lage gebracht.
-
Bei einer Unterteilung des Gesamttragwerkes in mehr als zwei Glieder.
gelangt das beschriebene Verfahren in analoger Weise: zwei oder mehrmals nacheinander
zur Anwendung, wobei beide Arten der Hilfsstäbe je nach der Tragwerksform eingesetzt
werden können. Durch jeweiliges Schließen der. gehobenen Kettengelenke werden dabei
die entstehenden Dreigelenkbogen in Zweigelenkbogen verwandelt.
-
In besonders einfacher Weise wird nach der Erfindung die Bewegung
der Fußgelenke dadurch erzielt, daß das Seil einer Winde an den. Fußpunkten der
Hilfsstäbe angreift und daß dasselbe' Seil -zunächst schlaff liegend - an den freien
Enden der Gelenkketten angeschlossen ist. Bei Betätigung der Winde werden zunächst
die Fußpunkte der Hilfsstäbe so weit bewegt, bis diese in etwa senkrechte Lage gelangt
sind. Das schlaff liegende Seil ist nun so. bemessen, daß es in dem Augenblick gestrafft
wird, nachdem der Hilfsstab die Hubbewegung vollendet hat, so daß bei weiterer Betätigung
der Winde die Seilkraft nun die Endgelenke horizontal bewegt und das Aufrichten
der Konstruktion in einem fortlaufenden Arbeitsvorgang erfolgt.
-
Für manche Ausführungsformen ist es vorteilhaft, die Tragwexlce nicht
bis zum Boden herabzuführen, sondern auf erhöhte Fundamente zu stellen. Bei solchen
Ausführungen gestaltet sich der normale Aufbau besonders schwierig, während auch
für derartige Anordnungen das beschriebene Verfahren vorteilhaft ist, und zwar dadurch,
daß das freie Fußgelenk nicht horizontal, sondern auf einer schiefen Ebene bewegt
wird und-auf diese Weise auf das zweite erhöhte Auflager gelangt.
-
Für den Fall, daß die montierten Tragwerke in kurzer Zeit wieder abgebaut
werden sollen, verbleiben die Hilfsstäbe erfindungsgemäß in den errichteten Tragwerken,
ebenso das Zugseil, dergestaIt, daß es bei dem montierten Tragwerk als Zugband zum
Verbinden der Fußgelenke dient. Dadurch wird ermöglicht, daß in umgekehrter Reihenfolge
der Bewegungsvorgänge auch der Abbau erfolgen kann.
-
Das Verfahren kann sowohl für den Aufbau einzelner Tragwerke als auch
für ganze auf dem Boden ausgelegte Hallenkonstruktionen Verwendung finden. In diesem
Falle werden zwei oder drei nebeneinander angeordnete, räumlich ausgesteifte Tragwerksketten
in der beschriebenen Weise gleichzeitig gehoben: Um hierbei die gesamte Hallenfläche
bereits auf dem Boden eindecken zu können, werden die ausgesteiften Bauteile durch
gelenkig eingehängte Querglieder (Pfetten) verbunden. Hierdurch werden geringe Ungleichförm@igke_iten
der Bewegungsvorgänge unschädlich gemacht.
-
In der Zeichnung ist das Verfahren an einem in Seitenansicht schematisch
dargestellten, aus drei Gliedern bestehenden Bogentragwerk erläutert. Damit die
Bewegung der einzelnen Teile leichter ersichtlich wird, wurden vier zeitlich Aufbauzustände
in einer Abbildung zusammengezeichnet. In den vier übereinandergezeichneten Darstellungen
sind die gleichen Teile mit denselben Buchstaben versehen, und zwar entsprechend
dem jeweiligen Aufbauzustand mit a l, a2, a3, a4 usw. h und ä bezeichnen die Hilfsstäbe,
ö ist ein Seilzug, der am Punkt m und am Punkt g1 angreift.
-
Das Aufbauverfahren geht nun so vor. sich, daß mittels einer Winde
über den Seilzug o der Fußpunkt m des Hilfsstabes k gleitend oder ,rollend
bis zum Punkt nag bewegt wird. Durch diese Bewegung und die Führung durch- die einseitig
in f
verankerte Tragwerkskette hebt sich der Gelenkpunkt k1 in die
Lage k2. Hierbei werden die Glieder a1 und bi angehoben und auch um ein geringes
Stück horizontal bewegt. Der Hilfsstab i, der mit seinem einen Ende im Punkte 2-a
unverschiebbar auf dem Boden angelenkt ist, beschreibt mit dem Punkt i infolge der
Horizontalbewegung des Gliedes c einen Kreisbogen und hebt dabei c1 in die Lage
c2.
-
Die Länge des von m nach g führenden Seilstückes ist nun so bemessen,
daß es bei der Bewegung von mi nach m2 bzw. von gi nach g2 noch schlaff liegt und
daß erst, wenn der Stab i1 in die Lage i2 gelangt ist, das gestraffte Seil den Punkt
g bewegt.
-
Bei dieser durch den Seilzug herbeigeführten Bewegung des Punktes
g von g2 nach g3 hebt sich der Gelenkpunkt d2 weiter bis zur Lage d3. Hierbei hebt
sich außer a2 auch b2 und durch die Anlenkung in k auch der Stab h2 bis zur Lage
h3. Die Befestigung des Fußpunktes m mit dem Seil o ist nun so gestaltet, daß sie
sich beim Anheben des Stabes löst, so daß der Stab h nunmehr auch beim weiteren
Heben frei am Gelenkpunkt k hängt. In der Lage a3, b3 haben sich die beiden Glieder
durch Ausschaltung des Gelenkes d3 zu einem steifen Bogen geschlossen.
-
Die Horizontalbewegung des Gliedes c entsprechend der Verschiebung
des Punktes 92 nach g3 bewirkt eine steilere Aufrichtung des Hilfsstabes i und mittels
der Anlenkung in i _ eine weitere Hebung des Gliedes c bis zur Lage c3. Bei Bewegung
des Punktes g3 in Richtung 94 wird das Tragwerk durch die Dreigelenkbogenwirkung
f, e3, g3 weiter gehoben, wobei der Stab i sich von dem Fußgelenk za löst und wie
der Stab h am Tragwerk hängt. Im Punkt 94 hat der Bogen seine endgültige Form erreicht
und wird in dieser Lage mit seinem Auflager verankert.
-
Der Vorteil des beschriebenen Verfahrens- besteht darin, daß an Stelle
der aufwendigen Montagegeräte und -gerüste nur einfache Hilfsstäbe und Winden erforderlich
sind.
-
Die Anordnung der Hilfsstäbe erlaubt eine Hubbewegung nach der Dreigelenkbogenwirkung
aus der Strecklage der Gelenkkette, ohne daß - dank der günstigen Kraftrichtung
- eine Überbeanspruchung des Tragwerkes eintritt.
-
Die automatische Überleitung der durch die Hilfsstäbe begonnenen Hubbewegung
in den durch die: als Dreigelenkbogen wirkenden Tragwerksteile weitergeführten Hubvorgang
durch die Koppelung des Seilzuges ermöglicht bei der Montage kürzeste Zeiten und
große Sicherheit.
-
Das beschriebene Verfahren ist seiner Art nach besonders geeignet,
die auf dem Boden ausgelegten Gelenkketten gleichmäßig gemeinsam zu heben, so daß
das Tragwerk auf dem Boden zusammengebaut und eingedeckt werden kann. Auf diese
Weise werden Montagezeiten auch von Tragwerken mit großen Spannweiten und Höhen
erheblich ermäßigt. Das Verfahren ist daher besonders geeignet für zerlegbare, weltgespannte
Hallen, die in kürzester Zeit auf- und wieder abgebaut werden müssen.