CH557944A

CH557944A - Einrichtung zum strecken von stahlprofilen.

Info

Publication number: CH557944A
Application number: CH728472A
Authority: CH
Original assignee: Sindler Vladimir
Priority date: 1972-05-16
Filing date: 1972-05-16
Publication date: 1975-01-15

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Strecken von Stahlprofilen zum Zweck der Vorspannung von Bauelementen auf elektrothermischem Prinzip.

Es ist bekannt, Bauelemente und Konstruktionen mit der Hilfe von Drähten, Seilen oder Kabeln vorzuspannen. Dabei müssen die zur Vorspannung dienenden Seile oder anderen Vorspann-Elemente gegen Korrosion und mechanische Beschädigungen durch besondere Mäntel geschützt werden. Es müssen auch besondere Massnahmen gegen übermässige örtliche Spannungen bei der Einleitung der Vorspannkräfte getroffen werden. Daraus ergeben sich komplizierte und teure Konstruktionen.

Die Erfindung hat die Schaffung einer Einrichtung zum Ziel, welche eine optimale Ausnützung des Materiales bei Stahlprofilen und Stahlkonstruktionen durch Vorspannung gestattet, wobei die Arbeitsweise wesentlich einfacher als bisher ist und trotzdem unerwünschte grosse örtliche Spannungen vermieden werden.

Die erfindungsgemässe Einrichtung, durch welche dieses Ziel erreicht wird, ist gekennzeichnet durch eine elektrische Energiequelle mit zwei über Kabel an diese Quelle angeschlossenen Spannvorrichtungen. Letztere sind an das Stahlprofil anschliessbar und sind mit Anschlägen versehen, die zur Zusammenwirkung mit Gebern einer Messvorrichtung bestimmt sind.

Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.

Es zeigen:
Die Abb. 1, la, 1b und 1c einen schematischen Schnitt und Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemässen Einrichtung,
Abb. 2 eine Ansicht der erfindungsgemässen Einrichtung, die an einen Träger aus Profilstahl angeschlossen ist,
Abb. 2a eine Seitenansicht mit Teilschnitt zur Abb. 2,
Abb. 3 die Einrichtung aus den Abb. 2 und 2a, angeschlossen an einen Abschnitt eines Stahlträgers und
Abb. 4 die Ansicht einer Spannvorrichtung zur Befestigung an einem rohrförmigen Profil.

Die Abb. 1 zeigt einen Stahlträger mit zwei Hälften des I Profils. Die beiden Hälften des Trägers sind so zusammengeschweisst, dass die untere von ihnen vor dem Zusammenschweissen durch elektrische Erwärmung mit Hilfe der erfindungsgemässen Einrichtung gestreckt wurde.

Wenn ein derartiger Träger in diesem Zustand von beiden Enden gleichzeitig beginnend zusammengeschweisst wird, kühlt sich nach der Schweissung das untere Profil ab, es beginnt zu schrumpfen, wodurch Druckspannung im oberen und Zugspannung im unteren Profil nach der Abb. la entsteht; diese beiden Spannungen verursachen das Biegemoment nach Abb. lb. Nach der Abkühlung resultiert eine Vorspannung im Querschnitt des Trägers nach der Abb. lc, welche durch die Superposition der einzelnen Spannungen nach Abb. la, lb gegeben ist.

Für die Vorspannung wurde deshalb der innere Teil des Trägers ausgenützt, welcher bei Belastung in der neutralen Achse durch Normalspannungen überhaupt nicht beansprucht ist. Ein Aussenteil des Trägers ist auf Druck, der entgegengesetzte auf Zug vorgespannt, was eine Durchbiegung des vorgenannten Trägers verursacht.

Bei Fachwerken kann man vorspannen, indem man Stahlprofile, die in der beschriebenen Vorrichtung gestreckt wurden, in ein Tragsystem eingefügt und es genügt hierbei nur einzelne vorgestreckte Stäbe einzufügen.

Die Abb. 2 und 2a zeigen die erfindungsgemässe Einrichtung. Diese enthält eine elektrische Stromquelle 1, die z. B. ein Transformator mit einstellbarer Spannung bzw. Stromstärke sein kann. An die Stromquelle 1 sind über Kabel 2 zwei Spannvorrichtungen angeschlossen. Jede Spannvorrichtung enthält eine profilierte Anlegeplatte 3, die in den Backen eines Spannstocks 5 eingebettet ist, welcher auf einer beweglichen Stütze 8 befestigt ist.

Bei der Anordnung nach den Abb. 2 und 2a sind die beiden Stützen 8 mit den Spannstücken 5 an den Enden eines Stahlprofils 4 befestigt. Wie noch aus den Abb. hervorgeht, sind die Spannstöcke 5 mit Anschlagplatten 10 versehen, an welchen je ein Geber 9 einer Messeinrichtung 11 anliegt.

Beim Einschalten der Stromzufuhr aus der Quelle 1 in die Anlegeplatte 3 fliesst der Strom durch das Stahlprofil 4, wodurch dieses erwärmt wird und sich dehnt. Wenn die Geber 9 der Messeinrichtung 11 vor dem Einschalten der Stromzufuhr in eine Nullstellung gebracht werden, kann an der Messeinrichtung 11 direkt die Dehnung abgelesen werden. Nach dem Erreichen der gewünschten Dehnung kann das Stahlprofil 4 in der gewünschten Weise in der Stahlkonstruktion angebracht und z. B. mit einem anderen Stahlprofil verschweisst werden.

Die Messeinrichtung 11 kann eine Schaltvorrichtung zum selbsttätigen Abschalten der elektrischen Energiequelle 1 nach dem Erreichen einer eingestellten Grösse der Streckung aufweisen.

Die Abb. 3 entspricht im wesentlichen der Abb. 2. Sie zeigt jedoch, dass es auch möglich ist, anstatt des ganzen Stahlprofiles 4 nur dessen Abschnitt vorzuwärmen und dadurch zu dehnen.

Die Abb. 4 zeigt die Befestigung eines rohrförmigen Stahlprofiles 4 in der Spannvorrichtung.

Wie noch aus den Abb. 2a und 4 hervorgeht, sind die Anlegeplatten 3, deren Form an die Form des zu streckenden Stahlprofils angepasst ist, jeweils mit einer elektrischen und thermischen Isolation 7 versehen.

PATENTANSPRUCH

Einrichtung zum Strecken von Stahlprofilen zum Zweck der Vorspannung von Bauelementen auf elektrothermischem Prinzip, gekennzeichnet durch eine elektrische Energiequelle (1) mit zwei über Kabel (2) an diese Quelle angeschlossenen Spannvorrichtungen (3, 5, 8), welche an das Stahlprofil (4) anschliessbar sind und mit Anschlägen (10) versehen sind, die zur Zusammenwirkung mit Gebern (9) einer Messvorrichtung (11) bestimmt sind.

UNTERANSPRÜCHE
1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtungen (3, 5, 8) profilierte Anlegeplatten (3) aus elektrisch leitfähigem Material aufweisen.

2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlegeplatten (3) mit einer elektrischen und thermischen Isolation (7) versehen sind.

3. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Geber (9) der Messvorrichtung (11) an eine gemeinsame Anzeigevorrichtung angeschlossen sind, die eine Summe der Messwerte angibt.

4. Einrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erreichung der absoluten Streckung die Zufuhr der elektrischen Energie automatisch ausgeschaltet wird.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Strecken von Stahlprofilen zum Zweck der Vorspannung von Bauelementen auf elektrothermischem Prinzip.

Es ist bekannt, Bauelemente und Konstruktionen mit der Hilfe von Drähten, Seilen oder Kabeln vorzuspannen. Dabei müssen die zur Vorspannung dienenden Seile oder anderen Vorspann-Elemente gegen Korrosion und mechanische Beschädigungen durch besondere Mäntel geschützt werden. Es müssen auch besondere Massnahmen gegen übermässige örtliche Spannungen bei der Einleitung der Vorspannkräfte getroffen werden. Daraus ergeben sich komplizierte und teure Konstruktionen.

Die Erfindung hat die Schaffung einer Einrichtung zum Ziel, welche eine optimale Ausnützung des Materiales bei Stahlprofilen und Stahlkonstruktionen durch Vorspannung gestattet, wobei die Arbeitsweise wesentlich einfacher als bisher ist und trotzdem unerwünschte grosse örtliche Spannungen vermieden werden.

Die erfindungsgemässe Einrichtung, durch welche dieses Ziel erreicht wird, ist gekennzeichnet durch eine elektrische Energiequelle mit zwei über Kabel an diese Quelle angeschlossenen Spannvorrichtungen. Letztere sind an das Stahlprofil anschliessbar und sind mit Anschlägen versehen, die zur Zusammenwirkung mit Gebern einer Messvorrichtung bestimmt sind.

Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.

Es zeigen: Die Abb. 1, la, 1b und 1c einen schematischen Schnitt und Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemässen Einrichtung, Abb. 2 eine Ansicht der erfindungsgemässen Einrichtung, die an einen Träger aus Profilstahl angeschlossen ist, Abb. 2a eine Seitenansicht mit Teilschnitt zur Abb. 2, Abb. 3 die Einrichtung aus den Abb. 2 und 2a, angeschlossen an einen Abschnitt eines Stahlträgers und Abb. 4 die Ansicht einer Spannvorrichtung zur Befestigung an einem rohrförmigen Profil.

Die Abb. 1 zeigt einen Stahlträger mit zwei Hälften des I Profils. Die beiden Hälften des Trägers sind so zusammengeschweisst, dass die untere von ihnen vor dem Zusammenschweissen durch elektrische Erwärmung mit Hilfe der erfindungsgemässen Einrichtung gestreckt wurde.

Wenn ein derartiger Träger in diesem Zustand von beiden Enden gleichzeitig beginnend zusammengeschweisst wird, kühlt sich nach der Schweissung das untere Profil ab, es beginnt zu schrumpfen, wodurch Druckspannung im oberen und Zugspannung im unteren Profil nach der Abb. la entsteht; diese beiden Spannungen verursachen das Biegemoment nach Abb. lb. Nach der Abkühlung resultiert eine Vorspannung im Querschnitt des Trägers nach der Abb. lc, welche durch die Superposition der einzelnen Spannungen nach Abb. la, lb gegeben ist.

Für die Vorspannung wurde deshalb der innere Teil des Trägers ausgenützt, welcher bei Belastung in der neutralen Achse durch Normalspannungen überhaupt nicht beansprucht ist. Ein Aussenteil des Trägers ist auf Druck, der entgegengesetzte auf Zug vorgespannt, was eine Durchbiegung des vorgenannten Trägers verursacht.

Bei Fachwerken kann man vorspannen, indem man Stahlprofile, die in der beschriebenen Vorrichtung gestreckt wurden, in ein Tragsystem eingefügt und es genügt hierbei nur einzelne vorgestreckte Stäbe einzufügen.

Die Abb. 2 und 2a zeigen die erfindungsgemässe Einrichtung. Diese enthält eine elektrische Stromquelle 1, die z. B. ein Transformator mit einstellbarer Spannung bzw. Stromstärke sein kann. An die Stromquelle 1 sind über Kabel 2 zwei Spannvorrichtungen angeschlossen. Jede Spannvorrichtung enthält eine profilierte Anlegeplatte 3, die in den Backen eines Spannstocks 5 eingebettet ist, welcher auf einer beweglichen Stütze 8 befestigt ist.

Bei der Anordnung nach den Abb. 2 und 2a sind die beiden Stützen 8 mit den Spannstücken 5 an den Enden eines Stahlprofils 4 befestigt. Wie noch aus den Abb. hervorgeht, sind die Spannstöcke 5 mit Anschlagplatten 10 versehen, an welchen je ein Geber 9 einer Messeinrichtung 11 anliegt.

Beim Einschalten der Stromzufuhr aus der Quelle 1 in die Anlegeplatte 3 fliesst der Strom durch das Stahlprofil 4, wodurch dieses erwärmt wird und sich dehnt. Wenn die Geber 9 der Messeinrichtung 11 vor dem Einschalten der Stromzufuhr in eine Nullstellung gebracht werden, kann an der Messeinrichtung 11 direkt die Dehnung abgelesen werden. Nach dem Erreichen der gewünschten Dehnung kann das Stahlprofil 4 in der gewünschten Weise in der Stahlkonstruktion angebracht und z. B. mit einem anderen Stahlprofil verschweisst werden.

Die Messeinrichtung 11 kann eine Schaltvorrichtung zum selbsttätigen Abschalten der elektrischen Energiequelle 1 nach dem Erreichen einer eingestellten Grösse der Streckung aufweisen.

Die Abb. 3 entspricht im wesentlichen der Abb. 2. Sie zeigt jedoch, dass es auch möglich ist, anstatt des ganzen Stahlprofiles 4 nur dessen Abschnitt vorzuwärmen und dadurch zu dehnen.

Die Abb. 4 zeigt die Befestigung eines rohrförmigen Stahlprofiles 4 in der Spannvorrichtung.

Wie noch aus den Abb. 2a und 4 hervorgeht, sind die Anlegeplatten 3, deren Form an die Form des zu streckenden Stahlprofils angepasst ist, jeweils mit einer elektrischen und thermischen Isolation 7 versehen.

PATENTANSPRUCH

Einrichtung zum Strecken von Stahlprofilen zum Zweck der Vorspannung von Bauelementen auf elektrothermischem Prinzip, gekennzeichnet durch eine elektrische Energiequelle (1) mit zwei über Kabel (2) an diese Quelle angeschlossenen Spannvorrichtungen (3, 5, 8), welche an das Stahlprofil (4) anschliessbar sind und mit Anschlägen (10) versehen sind, die zur Zusammenwirkung mit Gebern (9) einer Messvorrichtung (11) bestimmt sind.

UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtungen (3, 5, 8) profilierte Anlegeplatten (3) aus elektrisch leitfähigem Material aufweisen.

2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlegeplatten (3) mit einer elektrischen und thermischen Isolation (7) versehen sind.

3. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Geber (9) der Messvorrichtung (11) an eine gemeinsame Anzeigevorrichtung angeschlossen sind, die eine Summe der Messwerte angibt.

4. Einrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erreichung der absoluten Streckung die Zufuhr der elektrischen Energie automatisch ausgeschaltet wird.