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Gittermast
Für die Verlegung von Freileitungen, insbesondere für Hochspannung, haben sich überwiegend sogenannte Gittermaste eingebürgert, die mit vier Eckstielen ausgeführt sind. Es sind auch Gittermaste mit nur drei Eckstielen bekannt. Eine derartige Mastausführung hat jedoch den Nachteil, dass sie gegen Torsionsbelastung empfindlich ist und bei gleicher Torsionsfestigkeit wie der Vierstielmast gleicher Grundfläche einen wesentlich erhöhten Materialaufwand aufweist. Dies ist vor allem dadurch gegeben, dass das Torsionsmoment von nur drei Ebenen aufgenommen wird, die nur einen geringen Abstand vom Mastmittelpunkt aufweisen, wodurch grössere Querkräfte in den Mastwänden auftreten.
Durch die grö- ssere Wandbreite des Dreistielmastes und die dadurch längeren druckbelasteten Diagonalen ergibt sich eine zusätzliche Erhöhung des Materialaufwandes im Vergleich zum Vierstielmast. Die Fachwelt hat daher Dreistielmaste trotz ihres geringeren Fundamentaufwandes abgelehnt, da diese aus den obengenannten Gründen nicht wirtschaftlich dimensioniert werden konnten.
Es sind auch sogenannte Portalmaste in A-Form bekannt, bei denen mehrere, z. B. drei Maststiele, verwendet werden. Hiebei weist jeder Maststiel nahezu die gesamte Länge des Mastes auf und ist als besonderes Fachwerksystem ausgebildet. Bei einem Abspannmast mit drei Maststielen ist es hiebei auch bekannt, die drei Einzelfundamente so anzuordnen, dass ihre Verbindungslinien ein ungleichseitiges Dreieck bilden, dessen längste Seite mit der Hauptbelastungsrichtung des Mastes einen Winkel einschliesst, der kleiner als 30 ist. Der Vorteil dieser Anordnung der drei Einzelfundamente wird jedoch durch die Ausbildung des Mastes wieder aufgehoben, da ein derartiger Mast einen besonders grossen Aufwand erfordert und trotzdem nur eine verhältnismässig geringe Torsionsfestigkeit aufweist.
Gemäss der Erfindung wird ein Gittermast, bestehend aus einer Fachwerkkonstruktion mit vier Eckstielen geschaffen, bei dem am unteren Ende des Mastes die vier Eckstiele durch Fachwerke andrei Einzelfundamenten im Boden verankert sind, von denen jedes der drei Fundamente mit zwei Eckstielen des Mastes verbunden ist und die drei Einzelfundamente in an sich bekannter Weise so angeordnet sind, dass ihre Verbindungslinien ein ungleichseitiges, insbesondere gleichschenkeliges Dreieck bilden, dessen längste Seite bzw. die beiden gleichlangen Seiten des gleichschenkeligen Dreiecks mit der Richtung der Hauptbelastung des Mastes einen Winkel einschliessen, der kleiner als 300 ist.
Erst durch diese besondere Kombination der genannten Merkmale wird ein Mast erzielt, der sich bei ausreichender Torsionsfestigkeit durch einen besonders geringen Aufwand sowohl in bezug auf die Mastgestaltung als auch bezüglich der Fundamente auszeichnet. In den meisten Fällen wird die Hauptbelastung ihr Vorzeichen wechseln, aber in der gleichen Richtungsebene wirken, z. B. beim Tragmast. Möglichst parallel zu dieser Ebene liegt die grössere Seitenlänge des Dreiecks. Eine horizontale Dauerbelastung in einer bestimmten Richtung ist dann nicht oder nur wenig vorhanden. Bei einer höheren Dauerlast in einer Richtung, z. B. bei Abspannmasten mit grösserem Ablenkwinkel und bei Endmasten, legt man zweckmässigerweise zwei grössere Seiten des Dreiecks möglichst parallel zur Dauerlast und wählt die dritte Seite kleiner.
Für die Kraftübertragung zwischen den vier Eckstielen des normalen Mastoberteiles und den drei Einzelfundamenten sind drei Ebenen mit je zwei Hauptstäben vorgesehen, so dass diese statisch bestimmt mit sechs Hauptstäben erfolgt. Die Hauptstäbe jeder der obengenannten drei Ebenen können mit Stütz-
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stäben untereinander ausgesteift werden, damit die Knicklängen in der Ebene kleiner sind. Um senkrecht zur Richtung dieser Ebenen auch kleinere Knicklängen zu erreichen, sind die Ebenen untereinander ein-oder auch zweimal abgestützt.
Das Verhältnis der Seitenlängen des möglichst gleichschenkeligen Dreiecks kann so bestimmt werden, dass alle Fundamente eine gleiche Zugbelastung erleiden und damit gleiche Abmessungen erhalten, was fertigungstechnisch vorteilhaft ist. Der erfindungsgemässe Mast ergibt bei kleinster Grundfläche eine sehr geringe Fundamentbelastung, er weist einen übersichtliche Kraftfluss auf und erfordert nur einen geringen Materialaufwand.
An Hand der Fig. l - 6 ist die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Fig. 1 zeigt den Unterteil des Mastes. Darin sind nur die Stäbe eingetragen, die für die Kraftübertragung wesentlich sind. Von den vier Eckstielen des Oberteils 1, 2,3 und 4 werden 1 und 2 durch die Stäbe 14 und 15 zum Fundament weitergeführt. Die Eckstiele 3 und 4 teilen sich auf in je zwei Hauptstäbe, u. zw. in 16,17 und in 18,19. Das ganze bildet ein räumliches statisch bestimmtes Fachwerk, an dessen unterem Ende die drei Einzelfundamente 5,6 und 7 im Boden verankert sind. Die Verbindungslinien 5-6, 6-7, 7-5
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zelnen, z. B. für Tragmaste, Abspannmaste und Endmaste, zu ersehen ist.
Fig. 2 zeigt einen Tragmast mit den vier Eckstielen 1 - 4 und der Traverse 8 mit den Leitungen 9.
Die Hauptbelastung durch den. Wind verläuft in Richtung des Pfeiles 10 senkrecht zu den Leitungen 8.
Gemäss der Erfindung ist nun die längste Seite 5 - 6 des Dreiecks, welches die Verbindungslinien der Einzelfundamente bildet, in Richtung der Hauptbelastung angeordnet.
Fig. 3 ist ein Beispiel für einen Abspannmast gezeigt, bei dem die Hauptbelastung durch die Leitungen 9 gegeben ist, die entsprechend den Pfeilen 11 und 12 verläuft. Den Winkel, den die Pfeile 11 und 12 mit der längsten Seite 5 - 6 des Dreiecks einschliessen, ist kleiner als 300.
Fig. 4 zeigt eine entsprechende Anordnung bei grösserer Dauerlast in einer Richtung, z. B. bei einem Endmast, wo die Hauptbelastungsrichtung gemäss dem Pfeil 13 weitgehend parallel zu den beiden längeren Seiten 5 - 7 und 6 - 7 liegt.
Die Kraftübertragung zwischen den vier Eckstielen 1-4 und den drei Einzelfundamenten 5,6 und 7 erfolgt durch drei Ebenen, die von sechs Hauptstäben 14,15, 16,17, 18 und 19 gebildet sind. Diese Stäbe bilden ein räumliches Fachwerk, die in den genannten Ebenen mitStützstäben20 ausgesteift sind, wie Fig. 5 zeigt. Ausserdem können auch zwischen den einzelnen Ebenen untereinander Stützstäbe 21 vorgesehen sein, wie dies in Fig. 6 schematisch dargestellt ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wie Fig. l zeigt, die Einzelfundamente 5 und 6, welche den grössten Abstand voneinander aufweisen, nur mit je einem Hauptstab 14 und 15 mit den beiden unteren Enden der Eckstiele 1 und 2 zu verbinden. Es ergibt sich ein übersichtlicher Kraftfluss bei entsprechend einfacher Mastberechnung und geringem Materialaufwand. Bei kleinster Grundfläche ist eine verhältnismä- ssig geringe Fundamentbelastung vorhanden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gittermast, insbesondere für Hochspannungsfreileitungen, bestehend aus einer Fachwerkkonstruktion mit vier Eckstielen, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Ende des Mastes die vier Eckstiele durch Fachwerke an drei Einzelfundamenten im Boden verankert sind, von denen jedes der drei Fundamente mit zwei Eckstielen des Mastes verbunden ist und die drei Einzelfundamente in an sich bekannter Weise so angeordnet sind, dass ihre Verbindungslinien ein ungleichseitiges, insbesondere gleichschenkeliges Dreieck bilden, dessen längste Seite bzw. die beiden gleich langen Seiten des gleichschenkeligen Dreiecks mit der Richtung der Hauptbelastung des Mastes einen Winkel einschliessen, der kleiner als 300 ist.