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Bauelement für Brücken, zerlegbare Hallen, Rüstungen od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Bauelement für Brücken, zerlegbare Hallen, Rüstungen od. dgl., das in der Seitenansicht als Viereck ausgebildet ist und an seinen vier Ecken durch lösbare Verbindungs- mittel, wie Bolzen od. dgl., mit andern, sowohl neben als auch über und/oder unter ihm angeordneten gleichartigen Bauelementen oder als Auflager ausgebildeten Endstücken verbindbar ist und bei dem wenigstens die Achsen der Öffnungen, welche die zum Anschliessen sich in Richtung der Gurte erstreckender
Bauelemente dienenden Verbindungsmittel aufnehmen, durch die Schnittpunkte der Schwerlinien der Gurte und Enddiagonalen verlaufen.
Es sind Bauelemente bekannt, die nur aneinander und solche, die aneinander und übereinander anschliessbar sind. Bauelemente der ersten Art stehen im Bereich der Obergurte unmittelbar über Bolzen od. dgl. gelenkig und im Bereich der Untergurte über Bolzen und längenveränderliche Mittel, wie Spannschlösser od. dgl., in Verbindung. Bauelemente der zweiten Art werden im Obergurt- und Untergurt-Bereich unmittelbar aneinander anstossend über Klammern und Knotenbleche zu einem Tragwerk vereinigt.
Mit den Tragwerken aus Bauelementen bisher üblicher Gestaltung kann man nur verhältnismässig geringe Spannweiten überbrücken, u. zw. auch dann, wenn man die Tragwerke durch Unterzüge verspannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Bauelemente zu schaffen, mit denen man in der Lage ist, auch verhältnismässig grosse. Spannweiten zu überbrücken, wobei Wert darauf gelegt wird, dass die aus miteinander verbundenen Bauelementen gebildeten Tragwerke auch verhältnismässig hohe Nutzlasten aufnehmen können.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Obergurte und die Untergurte im Querschnitt so ausgebildet sind, dass die Gurte übereinander anzuordnender Bauelemente nach Art einer Nut- und Federverbindung mit Spiel lösbar ineinander eingreifen.
Es ist vorteilhaft, wenn bei Übereinanderanordnung zweier Bauelemente die Schwerlinie des Obergurtes des unteren Bauelementes mit der Schwerlinie des Untergurtes des darüber angeordneten Bauelementes zusammenfällt. Dies gilt sowohl für in der Seitenansicht gleichschenklige Trapeze als auch für in der Seitenansicht Rechtecke bildende Bauelemente.
Bei in der Seitenansicht als gleichschenklige Trapeze ausgebildeten Bauelementen mit die Untergurte verbindenden längen veränderlichen Mitteln ist es vorteilhaft, wenn die übereinander angeordneten Bauelemente verschiedene Länge aufweisen, u. zw. derart, dass der Abstand zwischen den Achsen der Anschlussöffnungen des Untergurtes eines oder mehrerer nebeneinanderliegender Bauelemente gleich dem Abstand zwischen den Achsen der Anschlussöffnungen des Obergurtes eines oder mehrerer darunter angeordneter, nebeneinanderliegender Bauelemente ist und nur die Obergurte der oberen Bauelemente, wie bei nur aneinander angeschlossenen Bauelementen an sich bekannt, unmittelbar, die Untergurte der jeweils unteren Bauelemente dagegen über längenveränderliche Mittel, wie Spannschlösser, mittelbar gelenkig zu verbinden sind.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele.
Es zeigt Fig. 1 ein Bauelement mit in der Seitenansicht trapezförmiger Umrissform und Anschlussstellen für seitlich, darunter oder darüber anzuschliessende Bauelemente ähnlicher Umrissform, Fig. 2
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eine Seitenansicht eines Bauelementes gleicher Umrissform wie die des Bauelementes nach Fig. l, das seitlich oder von unten an ein Bauelement nach Fig. 1 angeschlossen werden kann, Fig. 3 eine Seitenan- sicht eines Bauelementes, das seitlich oder von unten an das Bauelement nach Fig. 2 angeschlossen wer- den kann, Fig. 4 eine Teilaufsicht auf das linke Ende eines Bauelementes nach den Fig. 1 - 3, beispielsweise des Bauelementes nach Fig. l, gesehen in der Richtung des Pfeiles IV, Fig. 5 eine Teilaufsicht auf das rechte Ende eines Bauelementes nach den Fig.
1 - 3, beispielsweise des Bauelementes nach Fig. l, gesehen in Richtung des Pfeiles V, Fig. 6 eine Teilseitenansicht eines aus mehreren Bauelementen zu- sammengesetzten Tragwerkes, Fig. 7 eine Teilaufsicht auf eine Anschlussstelle zweier Bauelemente in
Richtung des Pfeiles VII der Fig. 6, Fig. 8 einen Schnitt durch die Eingriffstelle der Gurte zweier über- einander angeordneter Bauelemente nach Fig. 6, geschnitten in der Ebene Vin-VIII, Fig. 9 einen
Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Eingriffstelle der Gurte zweier übereinander angeord- neter Bauelemente an einer der Schnittebene VIII - VIII der Fig. 6 entsprechenden Stelle, Fig. 10 ein anderes Ausführungsbeispiel der Eingriffstelle der Gurte zweier übereinander angeordneter Bauelemente,
Fig.
11 eine Vorderansicht des Obergurtes eines Bauelementes mit einer eingelegten Laufbohle, Fig. 12 eine Vorderansicht eines Bauelementes. dessen Diagonalen aus quer zur Erstreckungsrichtung der Gurte an- geordneten Wellblechstreifen bestehen, Fig. 13 einen Schnitt durch die Diagonale nach Fig. 12 in der
Ebene Xin-XIH, Fig. 14 eine Teilseitenansicht zweier übereinander angeschlossener Bauelemente,
Fig. 15 eine Vorderansicht der übereinander angeordneten Bauelemente nach Fig. 14, Fig. 16 eine Vor- deransicht der Eingriffstelle zweier übereinander angeordneter Bauelemente, deren Gurte aus im Quer- schnitt etwa rechteckigen Rohren bestehen, Fig.
17 eine Vorderansicht der Eingriffstelle zweier überein-
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eine Seitenansicht eines aus mehreren verschiedene Längen aufweisenden Bauelementen zusammenge- setzten Tragwerkes mit zwei oder drei übereinandergesetzten Bauelementen, Fig. 19 eine Seitenansicht eines andern aus mehreren verschiedene Längen aufweisenden Bauelementen zusammengesetzten Trag- werkes, Fig. 20 eine Seitenansicht eines aus mehreren aneinander und übereinander angeschlossenen Bau- elementen gebildeten Tragwerkes mit über die Auflager hinausragenden Teilen, Fig. 21 eine Seitenansicht eines aus verschiedene Längen aufweisenden Bauelementen gebildeten Tragwerkes, die aneinander und übereinander angeschlossen sind.
Der. Obergurt jedes Bauelementes, dessen Querschnittsform verschiedenartig gestaltet sein kann (Fig. 8-
10, 15-17), ist mit dem Untergurt, dessen Querschnitt ebenfalls verschiedene Gestalt aufweisen kann, durch Diagonalstäbe 3 verbunden, die beispielsweise aus Rohren bestehen können. An jedes Ende der Obergurte 1, l', 1" und der Untergurte 2,2', 2" in den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 - 3 sind jeweils zwei parallel zueinander verlaufende Laschen 4,5 bzw. 6,7, beispielsweise durch Schweissung, angeschlossen. Die Laschen 4 am einen Ende des Obergurtes 1 sind an den Obergurtstäben la und 1b aussen angeordnet, während die Laschen 5, 6,7 an dem andern Ende des Obergurtes und denbeiden Enden des Untergurtes an den Innenflächen der Obergurt- bzw.
Untergurtstäbe befestigt, vorzugsweise angeschweisst sind (Fig. 5). Die Enddiagonalstäbe 3, deren Schwerachse mit den Systemlinien 8 zusammenfällt, sind über die Laschen 4,5, 6,7 verbindende Winkelbleche 9 und 10 an den Obergurt bzw. Untergurt angeschlossen. Die andern Diagonalstäbe sind im Bereich der Laschen über die Winkelbleche 10, sonst unmittelbar an den Ober- und Untergurtstäben befestigt. Die beiden nebeneinanderliegenden Obergurtstäbe sind durch Rohre 11 kraftschlüssig verbunden.
Die Laschen 4 und 5 des Obergurtes weisen eine Bohrung 12 auf, während die Laschen 6 und 7 zwei Bohrungen 13,14 bzw. 15, 16 haben. Die Bohrungen 12 dienen zum Anschliessen von aneinanderstossenden Bauelementen gleicher oder verschiedener Länge im Bereich des Obergurtes, die Bohrungen 14 und 16 zum Anschliessen des oder der Obergurte eines oder mehrerer unter dem entsprechenden Untergurt anzu- ordnender Bauelemente, wie sie z. B. Fig. 2 zeigt. Auch bei diesem Bauelement sind die Laschen 4' aussen an dem Obergurt 1', die Laschen 5', 6', 7'innen an dem Ober-bzw.
Untergurt befestigt, so dass es zum Verbinden der Bauelemente nach den Fig. 1 und 2 lediglich erforderlich ist, dafür zu sorgen, dass die Achsen der Bohrungen 14 und 16 denselben Abstand wie die Achsen der Bohrungen 12'haben, damit man die beiden Gurte der übereinander angeordneten Bauelemente durch Einstecken von nicht dargestellten Bolzen vereinigen kann. Ist der Abstand der Bohrungen 14'und 16'voneinander beispielsweise gleich 2f, so ist der Abstand zwischen den Bohrungen 12'des zugehörigen Obergurtes und der Abstand zwischen den Bohrungen 14,16 des Untergurtes eines darüber anzuordnenden Bauelementes gleich 3f, und der Abstand der Bohrungen 12 des Obergurtes dieses Bauelementes ist gleich 4f.
In gleicher Weise kann man den Untergurt 2'des Bauelementes nach Fig. 2 den Obergurt 1" eines Bauelementes nach Fig. 3 anschliessen. Der Untergurt 2" dieses Bauelementes weist Laschen
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Das teilweise Umfassen des Untergurtes eines Bauelementes durch den Obergurt eines darunter angeordneten Bauelementes nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 zeigt Fig. 8. Der Untergurt 2'besteht aus einem C-Profil, das nach unten offen ist. Die Blechscheiben 17 sind am Steg des C-Profils und an den beiden Enden der Flansche des C-Profils angeschweisst. Sie umfassen die Verbindungsrohre 11 des Obergurtes des darunter angeordneten Bauelementes teilweise. Der Obergurt 1" besteht aus zwei C-Profilen la und lb, deren offene Seiten einander zugewandt und über Verbindungsrohre 11 kraftschlüssig verbunden sind. Die beiden einander zugewandten Flächen 37,38 der Flansche der C-Profile la und 1b umfassen teilweise die voneinander abgewandten Flächen 39, 40 der Flansche des C-Profils des Untergurtes 2'.
Die Diagonalen 3 des darunter angeordneten Bauelementes sind mit den beiden C-Profilen la und lb des Obergurtes 1" durch Schweissung verbunden.
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darunter angeordneten Bauelementes bildenden C-Profile 1b und la anliegen. In diesem Fall muss man die L-Profile 41,42 durch Rohre 45, Winkel, Bleche od. dgl. miteinander verbinden, während die C-Pro- file la 1. und 1b durch Rohre 11 entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 verbunden sind.
Eine weitere Ausbildungsmöglichkeit des Ineinandergreifens von Untergurt und Obergurt ist aus Fig. 10 ersichtlich. In diesem Fall liegen die oberen Flanschflächen 46 und 47 des Obergurtes mit der Oberfläche 48 des Steges des nach unten offenen C-Profiles des Untergurtes des oberen Bauelementes in einer Ebene. Die abgebogenen Teile der Flansche der C-Profile des Obergurtes sind dann nicht-wie in den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen - gleich lang.
Zwischen die C-Profile la und lb, deren einander zugewandte Flächen 37,38 eine Art Ausnehmung bilden, kann man-wie Fig. 11zeigt - Laufbohlen 49 einlegen, die auf den Verbindungsrohren 11 aufliegen, so dass der Obergurt der oben liegenden Bauelemente begehbar ist. An Stelle von aus Rohren bestehenden Diagnonalen 3 kann man auch Wellblechstreifen 50 an den Obergurtstäben la 1. und 1b und den Verbindungsrohren 11 einerseits und dem nach unten offenen C-Profil des zugehörigen Untergurtes anderseits befestigen (Fig. 12 und 13). Die Verwendung von Wellblechstreifen hat den Vorteil, dass diese billiger gefertigt werden können als knicksteife Rohre.
In den Fig. 14 und 15 ist eine Verbindung nebeneinander und übereinander angeordneter Bauelemente gezeigt, bei der die Untergurte bzw. deren Laschen nur eine Bohrung aufzuweisen brauchen. Die Obergurte 69 und 70 der übereinander angeordneten Bauelemente bestehen aus zwei parallel zueinander
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angeordneten, durch Rohre 71 verbundenen Gurtstäben aus Rohren 72, 73 mit rechteckigem Querschnitt.
An den beiden Enden der Obergurtstäbe und den beiden Enden der ebenfalls aus je einem Rohr mit recht- eckigem Querschnitt bestehenden Untergurte 74 und 74'sind Laschen 75,76 bzw. 75', 76' befestigt. Diese
Laschen sind genauso angeordnet wie die Laschen 4,5, 6,7 in den Fig. 1 - 3 und in gleicher Weise durch
Bleche miteinander verbunden. Die Untergurtlaschen 76 und 76'haben jedoch nur eine mittig im Schnitt- punkt der Systemlinien von Untergurt und Diagonale angeordnete Bohrung. An die Winkelbleche, die an den Laschen des Obergurtes befestigt sind, und an die ebenen Bleche, die die Laschen des zugehörigen
Untergurtes verbinden, sowie an die Flächen der dreieckförmigen Querschnitt aufweisenden Verbindungsrohre 71 sind die Diagonalstäbe 3 angeschweisst.
Übereinander angeordnete Bauelemente werden dadurch vereinigt, dass die beiden Laschen des Untergurtes mit den zugeordneten Laschen des darunter angeordneten und den Untergurt umgreifenden Obergurtes durch einen Bolzen 77 verbunden werden, der zugleich die Rohre 72, 73 des Obergurtes und das Rohr 74 des entsprechenden Untergurtes durchdringt.
Selbstverständlich kann man auch durch Fortlassen der Laschen 75,76 bzw. 75', 76' den Untergurt mit dem Obergurt des darunter angeordneten Bauelementes unmittelbar verbinden, wenn man an den beiden Enden jedes Untergurtes bzw. Obergurtes je eine Bohrung vorsieht und die Gurtstäbe im Bereich der Bohrungen durch Ringscheiben 78, 79 bzw. 80,81 verstärkt. Die Verbindung der den Obergurt bildenden Rohre untereinander kann durch den Rohren 71 entsprechende Rohre hergestellt werden.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 14 haben die Obergurt- und Untergurtstäbe einen etwa rechteckigen Querschnitt, so dass ein Untergurt in den Obergurt eines darunter angeordneten Bauelementes von oben her einsetzbar ist. Bildet man dagegen die Rohre des Unter- bzw. Obergurtes mit trapezförmigem Querschnitt aus, wie dies aus Fig. 17 ersichtlich ist, so muss der Untergurt in den Obergurt des darunter angeordneten Bauelementes eingeschoben werden. Auch hier werden die Bolzenlöcher in den Gurtstäben durch Verstärkungsringe 78'-8l* verstärkt, insbesondere dann, wenn es sich um Leichtprofile handelt.
Wie man aus Bauelementen der'vorstehend dargestellten Ausführungsbeispiele Tragwerke erstellt, zeigen die Fig. 18-21. Bauelemente, die entsprechend Fig. 1 ausgebildet sind, sind mit A, Bauelemente, die entsprechend Fig. 2 ausgebildet sind, mit B und Bauelemente, die nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 ausgebildet sind, mit C bezeichnet. Man kann-selbstverständlich auch Bauelernente entsprechender Grösse und Form verwenden, die den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 14 und 15 entsprechen.
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gleichgültig, welche Länge sie aufweisen, mit E. Die Beispiele zeigen, dass man in der Lage ist, Tragwerke beliebiger Länge und Höhe aus nebeneinander und übereinander angeordneten Bauelementen zu fertigen, wenn man, abgesehen von den Endstücken, im wesentlichen den gleichen Aufbau aufweisende, nur drei verschieden lang hergestellte Bauelemente in entsprechender Anzahl zur Verfügung hat.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Bauelement für Brücken, zerlegbare Hallen, Rüstungen od. dgl., das in der Seitenansicht als Viereck ausgebildet ist und an seinen vier Ecken durch lösbare Verbindungsmittel, wie Bolzen od. dgl., mit andern, sowohl neben als auch über und/oder unter ihm angeordneten gleichartigen Bauelementen oder als Auflager ausgebildeten Endstücken verbindbar ist und bei dem wenigstens die Achsen der Öffnungen, welche die zum Anschliessen sich in Richtung der Gurte erstreckender Bauelemente dienenden Verbindungsmittel aufnehmen, durch die Schnittpunkte der Schwerlinien der Gurte und Enddiagonalen verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass die Obergurte (1) und die Untergurte (2) im Querschnitt so ausgebildet sind,
dass die Gurte übereinander anzuordnender Bauelemente nach Art einer Nut- und Federverbindung mit Spiel lösbar ineinander eingreifen.