EP0152518B1 - Bauweise zur montagemässigen Herstellung von Rahmentragkonstruktionen für Überbrückungen und Hallen mit zugeordnetem Bauelementensatz - Google Patents

Bauweise zur montagemässigen Herstellung von Rahmentragkonstruktionen für Überbrückungen und Hallen mit zugeordnetem Bauelementensatz Download PDF

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EP0152518B1
EP0152518B1 EP84109226A EP84109226A EP0152518B1 EP 0152518 B1 EP0152518 B1 EP 0152518B1 EP 84109226 A EP84109226 A EP 84109226A EP 84109226 A EP84109226 A EP 84109226A EP 0152518 B1 EP0152518 B1 EP 0152518B1
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EP
European Patent Office
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section
frame
significant
cross
figur
Prior art date
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EP84109226A
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EP0152518A1 (de
Inventor
Josef Schleich
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Individual
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/38—Arched girders or portal frames

Definitions

  • the subject matter of the invention is a construction with a set of components for the rapid and preferably assembly-based production of frame support structures for bridges and hall-like buildings, as the only component for the entire structure, but without foundations.
  • the U-profile is weakened in the area of the narrow flanges by a wedge that is removed, then pushed so that a butt weld connects the cut surfaces, the wedge being described by two angles of 30 ° each and straight on Where the frame is subjected to the highest stress, receives the weakest point within the entire system.
  • the object described in the US patent has only two frame corners for a type of makeshift construction and is not suitable for wide-span halls, mainly not at all for the civil engineering task (bridge construction).
  • the subject of the invention provides for the use of sheet piles of all kinds and special steel beams.
  • the inventive concept compared to the prior art in such a way that the dimensions and the number of bars, the inclination of the stems and bars, the size and the number of angles can be chosen optimally depending on the construction task that other materials can be used for the frame support, that simplification in the production of rigid frames is achieved to an unprecedented extent, manufacturing costs and operating costs are significantly reduced, only require a simple and risk-free assembly operation.
  • the initial skepticism of the designers employed in the frame technology has been overcome by the success of the pilot projects.
  • the inventive concept ensures a high buckling, drilling and buckling stiffness without an additional structural element such as a tongue, a mounting plate, and a support bar.
  • the profile bar is bent at least at one point to a rigid frame corner (4), whereby the bar is divided into the handle and the bar, or several bars.
  • the base point is either a joint (2) or it is firmly clamped (7).
  • the three-joint frame construction with vertex joint (3) is not necessary for constructions that are less wide.
  • the stems can be slanted or vertical, or can also be kinked (4).
  • the foundations are either flat-bottomed from concrete or also from profile bars (5).
  • the Concrete foundations can be designed differently depending on the soil and dimensions.
  • Lateral pressing elements (6a, 6b) are provided for the horizontal forces.
  • Sheet piling or pile foundations (6f) can also be used.
  • the profile rod (1) is preferably made of steel, or also from other metals or from plastic. If necessary, steel sheet piling can be used in the form customary on the market. However, specially shaped profile bars are more advantageous.
  • the webs (9) are preferably oblique to facilitate the bending process.
  • the ends of the leg (10) are angled upwards (11).
  • the frame elements are strung together during assembly and connected to each other by means of a barrel hood (12).
  • the leg bend (11) is designed with a barrel hood (13) as an element.
  • the leg bend is expanded to a hood with an element (14).
  • the abutting ends are connected in this hood (14) by a linear adhesive clip (15).
  • the adhesive clip can be provided with a deformable cross-section, the limbs of the clip being pressed into the inner surface of the hood (14) by a screw (16).
  • the adhesive clip (15) can be divided into two (17), the two parts being pressed together by means of screws (16). Occasionally, a covered cross-sectional shape is advantageous.
  • the leg is covered (10a).
  • the bottom parts of the bar are doubled (8a, 8b).
  • connecting plates (19) are pressed together using screws.
  • Another type of bar cross-section is a trapezoidal shape, the wider top side (10b) closing the profile.
  • the rods are connected to a connecting plate (19) and a lower pressing element (18) by screws (16).
  • the cross section of the bar can be divided into two parts.
  • the webs can run in opposite directions (9a).
  • the profile bar thus represents not only the actual supporting element but also the surface-forming supporting parts, lined up side by side in a uniform form.
  • the cross-sectional shape now allows the linear bar to be bent at the appropriate point for the frame corner (rigid) by the desired angle of rotation.
  • the profile base (8) and the webs (9) are cut at right angles to the longitudinal axis.
  • the thigh bend (11) is also separated.
  • One end of the base part (8) is also separated from the webs (9) by a measure which allows the required bend.
  • the cut surfaces (21) are welded. Screw connections (20) can be provided as a replacement or as a supplement.
  • the built-in bar profiles (1) can be filled with concrete (24, 23). The dowelling can be carried out in such a way that the leg kink (11) is slit open and formed into a dowel by rotation (25).
  • the special feature of the ankle joint is that a tube (27) is cut along the surface line and is inserted into the base part (8) and welded to it.
  • the tube now forms the joint with an angle (26).
  • the cavity between the base part (8) and the tube (27) offers space for a transverse tension element (28).
  • the tube (27) can also be welded between the webs (9), preferably in the area of the element axis.
  • the vertex joint can be designed in such a way that a tube (27) is slit open along a surface line, slipped over the leg (10) and thus welded.
  • the socket (29) is welded to the other end of the opposite rod (21).
  • a transverse stiffening element (28) In the space of the tube (27) there is space for a transverse stiffening element (28).
  • the tube (27) can be welded in between the webs (9) as a variant for the joint, preferably in such a way that the pipe curvature protrudes over the rod element, and that the linear joint socket is welded between the webs of the opposite rod in the axis area.
  • the vertex joint can also be constructed in such a way that a round-shaped rod part (30) with a guide bracket (31) is welded to one part of the inner surface of the web (9) and an articulated spring (33) to the web on the other butting part is welded on.
  • a tube can be welded at the height of the leg bend (11) to allow the transverse tension.
  • the frame stem foot joint (2) can also be designed in such a way that a U-profile (27a) is welded onto the end of the rod (1) with an acute angle so that its lower leg runs approximately with the approximately horizontal support surface of the concrete foundation (6a) , a bearing bracket (26a) and a backing plate (40) preferably forming a fitting space, blocking the bearing surface at right angles and permitting controlled displacement (41) for setting up and prestressing the frame.
  • the concrete foundation (6a) can be made in sections, up to the height of the bearing bracket (26a).
  • a transverse beam (54) can be attached to the legs with or without bends.
  • the outer leg (10) of a profile bar for the frame bar at the edge of a bridge carries a profile part (51) for the curb, consisting of bearing bracket (58) delimitation (57), welded (46) struts (56, 59), also the railing support (52) bearing, connected with screws (53) to prevent bending and shearing, and limits the bridge roadway (23, 55).
  • the profile web (9) is provided with a strut (56) and the profile rod in the rod space is provided with a cross member (60) for stabilization, or several (60a).
  • the scraped board can also be a prefabricated concrete part (61) with a slot that receives the bend (62) of the leg (10).
  • the abutting ends of the legs (10) can also be connected to one another in such a way that holding pieces (15b) are preferably welded to their edges on both sides, each of which is held by a lock shackle (15a), the lock shackles (15a) using screws (16) are pressed against the holding rods (15b). Instead of the holding rods, connecting plates (19) are pressed on by screws (16).
  • the end of the legs (10) can also be bent tightly so that a lock shackle (15a) and a connecting plate (19) create the end.
  • the frame support profiles are pivoted, the floor forming an angle of less than 90 ° to the bridge axis, and the abutting legs (10) being gripped by a suitable profile element (15c), preferably in a Z shape, using screws (16).
  • the wing parts (49) held in the U-profile (50) get the oblique direction.
  • the bearing for the base point of the handle can also be produced in such a way that another is rammed in front of the abutment sheet pile or pile wall (6b), but with a height for the frame handle bearing.

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Description

  • Der Erfindungsgegenstand ist eine Bauweise mit Bauelementensatz zur schnellen und vorzugsweise in Eigenregiebaubetrieb montagemässigen Herstellung von Rahmentragkonstruktionen für Überbrückungen und hallenähnlichen Gebäuden, und zwar als einziges Bauelement für das gesamte Bauwerk, jedoch ohne Fundamente.
  • Ähnliche Bauweisen und Bauelement ensätze sind bekannt. Diese leisten jedoch in dieser Einfachheit und Singularität nicht die Bauaufgaben in der hier gegebenen Vielfalt. Sie erlauben nicht eine Formgebung und eine Bemessung zur technisch zweckmässigen Erledigung der Bauaufgabe und zur Kosteneinsparung unter Verwendung eines einzigen industriell hergestellten Bauelementes, welches nur punktförmig umgeformt wird.
  • Der vorliegende Erfindungsgegenstand stellt dem Bekannten gegenüber aus diesen Gründen einen wesentlichen technischen Fortschritt dar. Die vorliegende Bauweise mit Elementensatz ist bis jetzt nicht bekannt und wurde auch noch nicht angewendet.
  • Auch vom Gegenstand, der in der USA-Patentschrift Nr. 3 755 975 behandelt ist, unterscheidet er sich in der Aufgabenstellung und in der Lösung nach dem Prinzip und im Detail in konstruktiver, statischer und montagemäßiger, sowie herstellungsmäßiger Hinsicht. In dieser Patentschrift handelt es sich nicht um Hallen mit großen Spannweiten, sondern nur um einen Zweieckrahmen mit horizontalem Riegel und mit Stielen, die zum Boden einen 60° Winkel darstellen, um einen biegesteifen Träger aus einem U-Profil, entgegen der Vielfalt der Querschnittsform im Erfindungsgegenstand. Es werden zwar mehrere Stäbe aneinandergereiht und dabei Dach und Wand gebildet. Aber das U-Profil wird zur Abbiegung im Bereich der schmalen Flanschen durch einen Keil, der herausgenommen wird, geschwächt, dann so gestoßen, daß eine Stumpfschweißnaht die Schnittflächen verbindet, wobei der Keil durch zwei Winkel mit je 30° beschrieben ist und gerade an der Stelle, wo der Rahmen die höchste Beanspruchung erfährt, die schwächste Stelle innerhalb des gesamten Systemes erhält. Der in der US-Patentschrift beschriebene Gegenstand hat nur zwei Rahmenecken für eine Art Behelfsbau und ist für weitgespannte Hallen nicht geeignet, hauptsächlich überhaupt nicht für die Bauaufgabe des Tiefbaus (Brückenbau).
  • Die Formung eines biegesteifen Stabes durch Abbiegung an einem Punkt und durch Beschneiden von Teilen des Stabquerschnittes, hier U-Profil, ist eine technische Lösung, die den technischen Fortschritt des Erfindungsgegenstandes nicht erzielen läßt, ist eine übliche Konstruktion, die schon immer von Schlossern, sonstigen Handwerkern und auch Laien angewendet wurde und statische, konstruktive, herstellungsmäßige Nachteile aufweist. Mit einer derartigen handwerklichen Lösung ist die Aufgabe und die Lösung des Erfindungsgegenstandes nicht erreichbar.
  • Dagegen ist die Rahmeneckausbildung nach dem Erfindungsgegenstand in der Schnittfigur, in der Kombination und Verschmelzung der Randbereiche nach dem Schneidvorgang, die Doppelwandigkeit im Eckbereich, die Verbindungsmöglichkeit durch Schweißen oder Verschrauben, durch die Besonderheit in der Montage und in der Herstellung gegenüber den bekannten Lösungen, auch gegenüber der Schrift Nr. 3 755 975, neuheitlich und technisch fortschrittlich.
  • Der Erfindungsgegenstand sieht die Verwendung von Spundbohlen aller Art und Stahlsonderprofilträgern vor.
  • Er ist auf besondere Trapezquerschnittsformen nicht angewiesen. Trotz des großen Fortschrittes in der neuen Stahlbautechnik ist bis jetzt die Anwendung einer derartigen Lösung nicht bekannt und in der Literatur beschrieben. Die Stahlbaufachleute sind von der Lösung überrascht und von dem weiten Einsatzgebiet. Der Bedarf wäre seit langem da und der aufnehmende Markt wäre vorhanden gewesen, auch die notwentigen Fertigungschritte wie Schneiden, Biegen, Schrauben oder Schweißen waren schon lange vorhanden. Die Neuheitlichkeit und der technische Fortschritt und die Erfindungshöhe liegt, im Wesen und im Detail in der figuralen und modularen Koordination und in der Verschmelzung der einzelnen Lösungselementen, die sich durch Schnittfigur, Schnittlinien im Bezug auf die Geometrie des zu erzielenden Rahmenträgers vorbestimmen lassen.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus dem Erfindungsgedanken gegenüber dem Stand der Technik in der Weise, daß die Maße und die Zahl der Riegel, die Neigung der Stiele und der Riegel, die Größe und die Zahl der Winkel je nach Bauaufgabe beliebig optimal gewählt werden können, daß andere Materialstoffe für den Rahmenträger eingesetzt werden können, daß eine Vereinfachung in der Herstellung von biegesteifen Rahmen im unerreichten Maße erzielt wird, Herstellkosten und Betriebskosten bedeutend gesenkt werden, einen einfachen und risikolosen Montagebetrieb nur erfordern. Die anfängliche Skepsis der in der Rahmentechnik beschäftigten Konstrukteure ist durch die Erfolge aus den Pilotprojekten überwunden. Im Rahmeneckbereich wird durch den Erfindungsgedanken eine hohe Beul-, Drill- und Knicksteifigkeit ohne eine zusätzliches Konstruktionselement wie Lasche, Verscheifungsblech, Abstützriegel sichergestellt.
  • Der Erfindungsgegenstand ist in den anliegenden Zeichnungen systematisch und in einigen Details dargestellt, und zwar in 47 Figuren.
  • Es zeigen :
    • Figur 1 Einen Dreigelenkrahmen mit einem starren Eckpunkt und mit möglichen Fundamentierungen.
    • Figur 2 Wie Figur 1, jedoch mit zwei biegesteifen Rahmenecken je Hälfte.
    • Figur 3 Einen Rahmen mit zwei Fussgelenken und einen horizontalen Riegel und mit einer Pfahlgründung oder mit einer Flachgründung, wobei der Rahmenstiel biegesteif geknickt ist.
    • Figur 4 Wie Figur 3, jedoch ohne geknickten Stiel.
    • Figur 5 Wie Figur 4, jedoch mit vertikalen Stielen.
    • Figur 6 Wie Figur 5, jedoch mit einem Fundamentriegel.
    • Figur 7 Wie Figur 6, jedoch mit Gelenken am Rahmeneck und mit eingespannten Stielenden im Fundament.
    • Figur 8 Wie Figur 4, jedoch mit eingespannten Stielen in Einzelfundamenten.
    • - Figur 9 Rahmenteilen für hallenartige Gebäude entweder mit einem biegesteifen Eck oder mehreren Ecken, mit Flachgründung oder Pfahlgründung.
    • Figur 10 Wie Figur 9, jedoch mit horizontalem Riegel.
    • Figur 11 Ein Elementenquerschnitt mit schrägen Stegen und nach oben abgewinkelten Schenkeienden, welche durch eine Haube abgedeckt werden.
    • Figur 12 Wie Figur 11, jedoch mit nach unten abgeknickten Schenkelenden.
    • Figur 13 Wie Figur 11, jedoch an einer Seite mit einer Abknickung des Schenkels zu einer Haube.
    • Figur 14 Wie Figur 11, jedoch mit der Ausformung eines Schenkelrandes mit einer Haube, wobei die 'sich stossenden Eriden mit einem Klammerelement gefasst sind.
    • Figur 15 Wie Figur 14, jedoch mit einem Klammerelement, das mit Schrauben gepresst wird.
    • Figur 16 Wie Figur 15, jedoch mit einem zweigeteilten Klammerelement.
    • Figur 17 Eine besondere Form für den Querschnitt eines Elementes.
    • Figur 18 Eine Rahmenform eines Querschnittes des Elementes.
    • Figur 19 Ein Doppelprofil.
    • Figur 20 Eine besondere Querschnittsform zu Figur 11.
    • Figur 21 Im Längsschnitt ein Element, an einem Punkt zu einem biegesteifen Rahmeneck abgebogen.
    • Figur 22 Wie Figur 21, jedoch mit einem Schrägschnitt zur Längsachse.
    • Figur 23 Einen Querschnitt durch die geformte Rahmenecke.
    • Figur 24 Einen Querschnitt durch aneinander gereihte Elemente, überfüllt mit Beton, mit zu Dübeln aufgeschlitzten Schenkelenden.
    • Figur 25 Längsschnitt zu Figur 24.
    • Figur 26 Die Ausbildung eines Fussgelenkes, mit Verstärkung des Profilbodenteiles.
    • Figur 27 Wie Figur 26, jedoch mit Anordnung des runden Gelenks in Elementachse, zwischen, den Profilstegen.
    • Figur 28 Die Ausbildung eines Scheitelgelenkes auf der Höhe des Profilschenkels.
    • Figur 29 Wie Figur 28, jedoch mit der Anordnung der Gelenkelemente in der Elementachse.
    • Figur 30 Wie Figur 29, jedoch mit einzelnen Gelenkelementen an den Profilstegen.
    • Figur 31 Wie Figur 29, jedoch mit einer Gelenkfeder, eingearbeitet in den Profilsteg.
    • Figur 32 Die Scheitelgelenkausbildung durch Abbiegung im Bereich einer Schnittfläche, vertikal oder winkelverschoben zur Längsachse.
    • Figur 33 Die biegesteife Rahmeneckausbildung mit Darstellung der Abbiegung und der Schnittflächen.
    • Figur 34 Eine Rahmen-Fussgelenkausbildung im Schnitt, beim Betonfundament.
    • Figur 35 Schnitt durch ein besonders gestaltetes Betonfundament für Fussgelenkausbildung.
    • Figur 36 Schnitt einer hängenden Lagerung des Rahmenrigelfusses bei Pfahl- bzw. Spundwandgründung.
    • Figur 37 Schnitt durch Pfahl- und Spundwandgründung mit Draufsicht auf Lagerungsteil.
    • Figur 38 Systemansicht für Rahmenstiel mit Riegel für Schrammbordteil und für Flügelteile, mit Schnitt durch Betonfundament.
    • Figur 39 Draufsicht zu Figur 38.
    • Figur 40 Schnitt durch einen Profilstab mit am Rand aufgesetzten Fassungsprofil für die Flügelteile.
    • Figur 41 Schnitt durch einen Profilstab mit querverbindendem Tragstab.
    • Figur 42 Schnitt durch den aus Profilstäben gefügten Überbau Randbereich (Schrammbordteil), mit Verbindungen.
    • Figür 43 Wie Figur 42, jedoch bei Verwendung einer Betonkappe.
    • Figur 44 Schnitt durch eine zug- und druckfeste Fassungsverbindung zwischen den Profilstabschenkeln.
    • Figur 45 Horizontalschnitt durch den als Rahmenstiel verwendeten Profilstab bei Schiefwinkeligkeit der Überbindungen.
    • Figur 46 Horizontalschnitt durch eine Gründungsspundwand, mit Draufsicht auf eine eigene Auflagerspundwand und Lagerungsteil.
    • Figur 47 Vertikalschnitt zu Figur 46.
  • Die Erfindungsaufgabe wurde wie folgt gelöst. Ein biegesteifer Profilstab (1) mit verschiedener Querschnittsform je nach Herstellungsart dient als zentrales Bauelement, beginnend vom Fundamentfuss bis zum Scheitel, gleichgültig ob für Überbrückungen oder für Gebäudedächer. Der Profilstab wird an mindestens einer Stelle zu einem biegesteifen Rahmeneck (4) abgebogen, wodurch der Stab in den Stiel und in den Riegel, oder mehrere Riegen unterteilt ist.
  • Der Fusspunkt ist dabei entweder ein Gelenk (2) oder er ist fest eingespannt (7). Bei weniger weitgespannten Konstruktionen erübrigt sich die Dreigelenkrahmenkonstruktion mit Scheitelgelenk (3). Dann werden entweder nur zwei Fussgelenke (2) verwendet, ohne Scheitelgelenk, dafür wird nur ein horizontaler Riegel vorgesehen zwischen zwei Rahmenecken (4). Die Stiele können schräg oder senkrecht sein, oder auch abgeknickt (4) sein.
  • Die Fundamente sind entweder flachgegründet aus Beton oder auch aus Profilstäben (5). Die Betonfundamente sind je nach Baugrund und Abmessungen verschieden gestaltbar. Für die Horizontalkräfte werden seitliche Presselemente (6a, 6b) vorgesehen. Auch Spundwand oder Pfahlgründungen (6f) bieten sich an.
  • Der Profilstab (1) ist vorzugsweise aus Stahl, oder auch aus anderen Metallen oder aus Kunststoff. Behelfsweise können hiefür Stahlspundwände in marktüblicher Form verwendet werden. Vorteilhafter jedoch sind spezialgeformte Profilstäbe. Bei den Profilquerschnitten sind die Stege (9) vorzugsweise schräg zur Erleichterung des Abbiegevorgangs. Die Enden des Schenkels (10) sind nach oben abgewinkelt (11). Die Rahmenelemente werden bei der Montage aneinandergereiht und mittels einer Fasshaube (12) miteinander verbunden.
  • In bestimmten Fällen wird die Schenkelabknickung (11) mit einer Fasshaube (13) als ein Element gestaltet. Die Schenkelabbiegung wird erweitert zu einer Haube mit einem Element (14). Die sich stossenden Enden werden in dieser Haube (14) von einer liniaren Haftklammer (15) verbunden. Die Haftklammer kann mit einem verformbaren Querschnitt ausgestattet sein, wobei die Schenkel der Klammer durch eine Schraube in die Innenfläche der Haube (14) gepresst werden (16).
  • Die Haftklammer (15) kann zweigeteilt sein (17), wobei die zwei Teile mittels Schrauben (16) zusammengepresst werden. Gelegentlich ist eine überdeckte Querschnittsform vorteilhaft.
  • Der Schenkel ist dabei überdeckt (10a). Die Bodenteile des Stabes werden verdoppelt (8a, 8b). An den sich stossenden Enden werden Verbindungsplatten (19) mittels Schrauben aneinandergedrückt.
  • Eine weitere Art des Stabquerschnittes ist eine Trapezform, wobei die breitere Deckseite (10b) das Profil schliesst.
  • Bei diesem Querschnitt werden die Stäbe mit einer Verbindungsplatte (19) und einem unteren Presselement (18) durch Schrauben (16) verbunden.
  • Der Querschnitt des Stabes kann doppelt gegliedert sein. Die Stege können entgegengesetzt schräg verlaufen (9a).
  • Der Profilstab stellt also nicht nur das eigentliche Tragelement dar sondern auch die flächengestaltenden Tragteile, nebeneinandergreiht in einheitlicher Form. Die Querschnittsform erlaubt nun ein Abgiegen des linearen Stabes an der geeigneten Stelle für das Rahmeneck (biegesteif) um den gewünschten Drehwinkel. Der Profilboden (8) und die Stege (9) werden rechtwinklig zur Längsachse aufgeschnitten. Auch die Schenkelabknickung (11) wird getrennt. Das eine Ende des Bodenteils (8) wird von den Stegen (9) ebenfalls getrennt, um ein Mass welches die geforderte Abbiegung zulässt. Die Schnittflächen (21) werden verschweisst. Ersatzweise oder als Ergänzung können Verschraubungen (20) vorgesehen werden. Wird jedoch die Schnittfläche von der Rechtwinkeligen um das Mass F2 verschwenkt, so trifft die Schnittfläche des Bodenteiles (8) im gewünschten Winkel auf den Bodenteil des Stabes an. Die Enden werden wieder verschweisst. Beim Drehen hindern sich dann die Schnittflächen gegeneinander nicht. Die eingebauten Stabprofile (1) können aufgefüllt werden mit Beton (24, 23). Die Verdübelung kann in der Weise erfolgen, dass die Schenkelabknickung (11) aufgeschlitzt wird und zu einem Dübel durch Drehung geformt wird (25).
  • Das Fussgelenk (2) erhält seine Besonderheit dadurch, dass ein Rohr (27) längs der Mantellinie aufgeschnitten wird und in den Bodenteil (8) eingeshoben wird und mit ihm verschweisst wird. Das Rohr bildet nun mit einem Winkel (26) das Gelenk. Der Hohlraum zwischen Bodenteil (8) und dem Rohr (27) bietet Raum für ein Querverspannungselement (28). Das Rohr (27) kann auch zwischen den Stegen (9) eingeschweisst werden, vorzugsweise im Bereich der Elementachse.
  • Das Scheitelgelenk kann in der Weise gestaltet werden, dass ein Rohr (27) entlang einer Mantellinie aufgeschlitzt wird, über den Schenkel (10) gestülpt wird und damit verschweisst wird.
  • Die Gelenkpfanne (29) wird an das andere Ende des gegenüberliegenden Stabes angeschweisst (21). Im Raum des Rohres (27) ist Platz für ein Querversteifungselement (28). Zwischen den Stegen (9) kann das Rohr (27) als Variante für das Gelenk eingeschweisst werden, vorzugsweise derart, dass die Rohrkrümmung über das Stabelement ragt, sowie dass die liniare Gelenkpfanne zwischen den Stegen des gegenüberliegenden Stabes im Achsenbereich angeschweisst wird.
  • Das Scheitelgelenk kann ferner in der Weise konstruiert werden, dass an die Innenfläche des Steges (9) an den einen Teil ein rundgeformtes Stabteil (30) mit Führungsbügel (31) angeschweisst wird und am anderen sich stossenden Teil eine Gelenkfeder (33) an den Steg angeschweisst wird. Auf der Höhe der Schenkelabknickung (11) kann ein Rohr angeschweisst werden um die Querverspannung zuzulassen.
  • Das Rahmenstielfussgelenk (2) kann auch so gestaltet werden, dass an das Ende des spitzwinkelig geschnittenen Stabes (1) ein U-Profil (27a) so angeschweisst wird, dass dessen unterer Schenkel etwa mit der etwa horizontal verlaufenden Auflagerfläche des Betonfundamentes (6a) verläuft, wobei vorzugsweise ein Lagerwinkel (26a) und eine Hinterlegplatte (40) einen Einpassraum bilden, die Lagerfläche rechtwinkelig absperren und ein gesteuertes Verschieben (41) zur Einrichtung und Vorspannung des Rahmens zulassen. Das Betonfundament (6a) kann abschnittsweise hergestellt werden, vorgängig bis zu Höhe des Lagerwinkels (26a). Der Rahmenstielfuss (1) mit dem Lager-U-Profil (27a) oder Lagerrohr (27) ruht als Einsatzvariante auf ein T-Profil (42) auf, das über ein Hängeelement (44) die Auflagerkräfte unter Verschweissung oder Verschraubung (45) mit dem Fundamentstab (6b) abträgt, wobei noch eine Hinterlegplatte (43) die Massdifferenzen ausgleicht.
  • Auf den abstehenden Schenkeln (10) des Stielteiles des Profilstabes (1) kann ein U-Profil (50) aufgeschraubt (53) oder geschweisst werden, in dessen Raum das eine Ende der Flügelteile (49), vornehmlich Betonbretter, Betonfertigteile oder Stahlprofile einligen, welche am anderen Ende abgestützt werden von einem Stützstab (48) der entweder selbst in einem Köcher (47) des Betonfundamentes (6a) einruht oder beim Spundwandwiderlager (6b, 6c, 6f) ein verlängertes Spundwandprofil oder ein Rammstab ist, oder als eigenes Stabverlängerungsstück an der Spundwand oder am Rammstab (6b) befestigt ist.
  • Rechtwinklig zum Stabquerschnitt (1, 8, 9) kann eine querabtragende Traverse (54) an den Schenkeln mit oder ohne Abwinkelungen befestigt werden. Der aussenliegende Schenkel (10) eines Profilstabes für den Rahmenriegel am Rand einer Überbrückung trägt ein Profilteil (51) für den Schrammbord, bestehend aus Lagerwinkel (58) Abgrenzung (57), verschweissten (46) Verstrebungen (56, 59), auch die Geländerstütze (52) tragend, mit Schrauben (53) biege- und schubfest verbunden, und begrenzt die Brückenfahrbahn (23, 55). Dabei erhält der Profilsteg (9) eine Verstrebung (56) und der Profilstab jeweils im Stabraum eine Traverse (60) zur Stabilisierung, oder mehrere (60a). Der Schrammbord kann auch ein Betonfertigteil (61) sein, mit einem Schlitz, der die Abwinkelung (62) des Schenkels (10) aufnimmt. Die sich stossenden Enden der Schenkel (10) können miteinander auch in der Weise verbunden werden, dass vorzugsweise beidseits Haltestücke (15b) an ihren Rändern angeschweisst werden, welche jeweils von einem Schlossbügel (15a) gefasst sind, wobei die Schlossbügel (15a) mittels Schrauben (16) an die Haltestäbe (15b) gedrückt werden. Anstatt der Haltestäbe werden Verbindungsplatten (19) durch Schrauben (16) angepresst. Das Ende der Schenkel (10) kann auch fest anliegend ungebogen werden, so dass ein Schlossbügel (15a) und eine Verbindungsplatte (19) den Schluss herstellen.
  • Bei schiefwinkeligen Brücken werden die Rahmenstielprofile verschwenkt, wobei der Boden zur Brückenachse einen Winkel unter 90° darstellen, und die sich stossenden Schenkel (10) durch ein geeignetes Profilelement (15c), vorzugsweise in Z-Form mittels Schrauben (16) gefasst. Die Flügelteile (49) gehalten im U-Profil (50) bekommen so die schiefe Richtung. Das Lager für den Fusspunkt des Stieles kann auch in der Weise hergestellt werden, dass vor der Widerlagerspundwand oder Pfahlwand (6b) eine weitere davor gerammt wird, jedoch mit einer Höhenlage für das Rahmenstiellager.

Claims (10)

1. Bauweise zur montagemäßigen Herstellung von Rahmenkonstruktionen für Überbrückungen und Hallen mit zugeordnetem Bauelementensatz, bei der ein linearer, biegesteifer Stab (1) mit besonders geformtem Querschnitt (11, 10, 9, 8, 9, 10, 11) durch teilweise Trennung und Abbiegung an einem oder mehreren Punkten (4) zu einem Rahmenträger mit Rahmenecken (4) umgeformt wird, wobei die Brücken- bzw. Dachfläche aus dem Riegel und das Widerlager bzw. die Wandfläche aus dem oder den Stiel(en) in der Weise gebildet wird, daß nur ein Teil des Querschnitts des linearen, biegesteifen Stabes (1) geschnitten und der nichtgeschnittene Teil gebogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Anbringung eines den späteren Rahmenwinkel (c,) berücksichtigenden ebenen Schnittes (21/22) im Winkel (ez) quer zur Stabachse und von Längsschnitten in den Berührungslinien der den Trog des Querschitts formenden Teile desselben (8, 9) erreicht wird, daß die beiden Schnittenden (21, 22, 8) sich beim Biegen des nicht geschnittenen Teils des Querschnitts (10) des Stabes (1) ineinander und übereinander schieben lassen und sich die so überlappenden Enden gegeneinander biegen und pressen lassen, wodurch es möglich ist, die überlappenden Schnittenden mit oder ohne Anpressung durch Verbindungselemente, z. B. Schrauben, oder durch Schweißen zu verbinden, Bauweise, die ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die Rahmenkonstruktion auf einer Flachgründung (6) oder auf einer Pfahl- bzw. Spundwandgründung (5) biegesteif (7) oder gelenkig (2) auflagert.
2. Bauweise wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkungswinkel (e2, s3, s4) so gewählt wird, dass die Schnittfläche des Bodens des geschwenkten Stabteiles an den Boden (8) des Restteiles gerade anstösst für eine Schweissnaht (21) oder der Boden (8) des geschwenkten Teiles in der Abkanntlinie Steg (9)/Boden (8) auf das erforderliche Mass aufgeschlitzt wird, die damit entstehende Bodenlasche gekröpft und an den boden (8) des Restteiles herangeführt wird und die Bodenlasche mit dem Boden des Restteiles verschraubt (20) oder verschweisst (21) wird.
3. Bauweise wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schenkel (10) eine Aufwinkelung (11) erhält die in Abständen aufgeschlitzt (25) wird, wobei die Schnittfläche verdreht wird und Dübel für einen Betonverbund wird.
4. Bauweise wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schenkel (10) durch eine zu ihm parallel verlaufende, den Profilraum überdeckende Platte (10a, 10b) verstärkt wird und der Querschnittsschluss des Profils am Boden (8a, 8b) doppelt erfolgt.
5. Bauweise wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der geformte Stab (1, 8, 9, 10, 11, 10a, 10b, 11a, 13, 14) am Stielfuss so gelenkig gelagert wird, dass über die Stossfläche des Bodens (8, 8a, 8b) entweder ein entlang der Mantellinie aufgeschlitztes Rohr (27) oder ein U-Profil (27a) übergestülpt wird, diese (27, 27a) mit dem Boden (8) und teilweise mit dem Steg (9) verschweisst (21) werden, wobei das U-Profil (27a) eine Lage zum Profilstabstiel (1) erhält, welche den unteren Schenkel des U-Profiles (27a) mit der Lagerfläche des Fundamentes (6a) etwa parallel verlaufen lässt.
6. Bauweise wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lagerwinkel (26a) die waagrechte Fundamentfläche und eine dazu rechtwinklige Stützfläche abdeckt, zwischen ihm (26a) und dem Steg des Lager-U-Profils (27a) ein Verschiebungselement (41) wie Schraube, Presse eingesetzt wird und den Rahmenprofilstab vorspannend und verformend einrichtet, wobei als Abstandshalter eine Hinterlegplatte (40) einliegen kann.
7. Bauweise wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager-U-Profil (27a) mit der Pfahl- oder Spundwandgründung (6b, 6c, 6f) kraftschlüssig in der Weise verbunden ist, dass ein Stahlprofil (42) eine Auflagerfläche dafür bildet und selbst durch ein Hängelement (44) in Form eines Zugstabes durch Schweissen (46) oder Verschrauben (25) an der Pfahl- oder Spundwandgründung (6b, 6c, 6f) festgemacht wird, wobei die Einbaudifferenzen durch eine Hinterlegplatte (43) überbrückt werden.
8. Bauweise wie Anspruch 1, dadurch gekenn- . zeichnet, dass der Randschenkel (10) eines Rand-Rahmenstiels ein Halteprofil (50), vorzugsweise als U-Profil, aufgeschraubt (53) oder aufgeschweisst erhält, in das das eine Ende der Flügelteile (49) vorzugsweise in Form von Betonplattenteile oder Stahlprofile einlagert, und die Flügelteile im anderen Abstützbereich von einem Stützstab (48) gehalten werden, der selbst entweder in einem Köcher (47) des Betonfundamentes (6a) einruht oder beim Spundwand-oder Pfahlwiderlager (6b, 6c, 6f) daran befestigt ist bzw. ein verlängertes Profil für die Gründungswand darstellt.
9. Bauweise wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilstab (1) durch eine mit ihm (1) verschraubte (53) quer abtragende Traverse (54) oder durch einen Stab (60, 60a) im Profilraum mit dem Steg (9) verschweisst (21) querschnittsstabilisiert wird, sowie durch eine verschweisste (46) Verstrebung (56) den Randschenkel (10) abstützt, der das versteifte (56, 59, 46) Schrammbordprofilteil (51, 57, 58) trägt, miteinander verschraubt (53).
10. Bauweise wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmenstiel bei schiefwinkeligen Brücken im Querschnitt zur Brückenachse verschwenkt wird und die zu stossenden Schenkel (10) mit einem Profilelement (15c) vorzugsweise in Z-Form mittels Schrauben (16) verbunden werden.
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