DE2526509C3

DE2526509C3 - Zweistieliger Querrahmen für eine Skelettkonstruktion für Industriegebäude

Info

Publication number: DE2526509C3
Application number: DE2526509A
Authority: DE
Inventors: Semen N. Genis; Aleksandr T. Schemonajev; Dmitrij G. Tschernyj; Igor K. Vischnizkij
Original assignee: VSESOJUZNYJ GOSUDARSTVENNYJ PROEKTNYJ INSTITUT TEPLOELEKTROPROEKT MOSKAU
Current assignee: VSESOJUZNYJ GOSUDARSTVENNYJ PROEKTNYJ INSTITUT TEPLOELEKTROPROEKT MOSKAU
Priority date: 1974-06-13
Filing date: 1975-06-13
Publication date: 1978-07-06
Also published as: US4027438A; DE2526509B2; JPS5313887B2; DE2526509A1; FR2274745B1; SU525795A1; GB1504186A; FR2274745A1; JPS5216A; IT1044108B

Description

Die Erfindung betrifft einen zweistieligen Querrahmen für eine Skelettkonstmktion für ein Industriegebäude, mit einem zwischen den Säulen angeordneten Riegel und einem über den Riegel angeordneten Tragglied für die Gebäudedecke.

Derartige Querrahmen sind aus dem Buch )>The Paradise Steam Plant, Technical Report«, N 37, Vorlag Tennesse, USA, 1964, S. 192, 193, bekannt. Bei diesen Querrahmen sind die unteren Säulenabschnitte üblicherweise robuster ausgeführt und zur Abstützung des Riegels geeignet, der aus einem zweiseitig gelagerten Träger mit I- oder kastenförmigen Querschnitt besteht; das Tragglied der Gebäusedecke ist als Trägerfachwerk ausgebildet, das sich über Gelenke gegen die oberen Säulenabschnitte abstützt. Dabei ist zwischen dem Riegel und dem Tragglied der Dachdecke ein Zwischenraum vorgesehen, der zur Anordnung von Ausrüstung des entsprechenden Industriebetriebes und zum Durchgang eines Brückenkranes dient, mit dessen Hilfe die Montage, Bedienung und Reparatur der auf dem Riegel angeordneten oder am Riegel aufgehängten Ausrüstung, z. B. von aufgehängten Kesseln bei Wärmekraftwerken erfolgt.

Der hauptsächliche Nachteil solcher Querrahmen für Skelettkonstruktionen für Industriegebäude besteht darin, daß bei erheblichen Belastungen durch die Ausrüstung (Kessel) und bei großen Spannweiten dieser Rahmen die Riegel eine große Querschnittshöhe (bis 7,5 m) aufweisen müssen, die fast um das Doppelte das übliche Eisenbahn-Ladeprofil übertrifft. Zur Förderung per Eisenbahn vom Herstellerbetrieb bis zur Baustelle v/erden solche Riegel in bezug auf ihre Höhe in zwei Teile zerlegbar mit einer Längsstoßsteüc in ihrer Wandung ausgeführt. Der ZusaiTimenbau dieser Teile entlang der Stoßstelle erfolgt auf den Baustellen vor der Montage des Querrahmens.

Der Zusammenbau der Teile erfodert einen ziemlich großen Arbeitsaufwand sowie das Vorhandensein von zusätzlicher Werkausrüstung und geschultem Personal auf der Baustelle. Außerdem weisen infolge der Konstruktion der bekannten Querrahmen die Riegel ein erhebliches Gewicht auf, wodurch in manchen Fällen die Montage der Riegel auf den Säulen in Teilen

ίο vorgenommen und danach eine Längsstoßverbindung dieser Teile ausgeführt werden muß, was den Arbeitsaufwand für die Montage der bekannten Querrahmen noch mehr erhöht. Und schließlich müssen noch die Riegelflansche infolge großer Beanspruchungen in ihrer Höhe zusammengesetzt aus mehreren Stahlblechen ausgeführt werden, deren Verbindung miteinander ebenfalls arbeitsaufwendig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zweistieligen Querrahmen für eine Skelettkonstruktion für Industriegebäude von solcher Bauart zu schaffen, die es ermöglicht, die Querschnittshöhe des Rahmenriegels bis zum üblichen Eisenbahn — Ladeprofil zu verkleinern, um den Riegel vollständig, ohne Längsleitung in bezug auf seine Höhe befördern zu können, und ohne ihn auf der Baustelle zusammenbauen zu müssen, um somit den Arbeitsaufwand für die Montage der Sklelettkonstruktion zu senken.

Diese Aufgabe wird durch einen zweistieligen Querrahmen für eine Skelettkonstruktion für Industriegebäude, mit einem zwischen den Säulen angeordneten Riegel und einem über dem Riegel angeordneten Tragglied für die Gebäudedachdecke erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die über dem Riegel liegenden Säulenabschnitte biegesteif mit dem Riegel zu einem U-förmigen Rahmen verbunden sind, der sich über Gelenke auf die unter dem Riegel liegenden Säulenabschnitte abstützt, und daß zwischen den freien Enden des U-förmigen Rahmens das Tragglied der Dachdecke angeordnet ist.

Bei einem solchen U-förmigen Rahmen entsteht im Riegel dieses Rahmens infolge der Verteilung des vom Ausrüstungsgewicht verursachten Gesamtbiegemoments auf ciie Elemente dieses Rahmens (den Riegel und die mit ihm starr verbundenen Säulenabschnitte) ein erheblich kleineres Biegemoment als in den Riegeln der bekannten Querrahmen. Dadurch kann man die Querschnittshöhe des Riegels bis zur Größe des üblichen Eisenbahn — Ladeprofils verkleinern und den Riegel als Ganzes befördern, ohne nachfolgend seine Teile auf der Baustelle entlang eines Längsstoßes zusammenbauen zu müssen. Außerdem ermöglicht es eine derartige optimale Verteilung des Biegemomentes auf die Elemente des U-förmigen Rahmens das Gewicht dieser Elemente wesentlich zu verringern.

Durch die Verkleinerunng der Riegelhöhe im Vergleich zu der bekannter Riegel kann die Gesamthöhe der Industriegebäude verringert werden.

Durch all diese erwähnten Umstände können der Arbeitsaufwand zur Herstellung und Montage von Querrahmen und die Gesamtkosten dor Errichtung von Skelettkonstruktionen für Industriegebäude gesenkt werden.

Nach einer möglichen Variante der Erfindung ist das Tragglied der Dachdecke als Träger ausgebildet, der an seinen Stirnflächen mit den freien Enden des U-förmigen Rahmens durch horizontale Gelenke verbunden ist, deren Achsen senkrecht zu der durch die Längsachse des Traggliedes verlaufenden vertikalen Ebene liegen

und von der Schwerachse des Traggliedes zurr. Ausgleich des infolge des Eigengewichts der Dachdecke verursachten Biegemoments einen Abstand aufweisen.

Durch diese Lösung entsteht im Tragglied der Dachdecke eine umgekehrte Durchbiegung, die die Durchbiegung infolge des Dachdeckengewichts ausgleicht, wodurch das Gewicht des Traggliedes wesentlich herabgesetzt werden kann.

Nach einer anderen Variante der Erfindung ist das Tragglied der Dachdecke biegesteif mit den freien Enden des U-förmigen Rahmens verbunden.

Eine solche Lösung ermöglicht es, das Biegemoment im Stützfeld des Querrahmenriegels noch mehr zu vermindern. Die Erfindung kann mit größtem Erfolg bei Skelettkonstruktionen für Kesselhäuser von Wärmekraftwerken mit aufgehängten Kesseln verwendet werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung von zwei möglichen Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnungen näher jrläutert; es zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung eine erste erfindungsgemäße Variante eines Querrahmens für Skelettkonstruktionen für Industriegebäude,

F i g. 2 in schematischer Darstellung eine zweite erfindungsgemäBe Variante eines Querrahmens für Sklettkonstruktionen für Industriegebäude,

Fig.3 die Stelle »A« in Fig. 1 (in vergrt ßertem Maßstab),

Fig.4 die Stelle »B« in Fig. 1 (in vergrößertem Maßstab),

F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der F i g. 3 und

F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der F i g. 4.

Als Ausführungsbeispiele der Erfindung werden Querrahmen einer Skelettkonstruktion für ein Kesselhaus eines Wärmekraftwerkes mit aufgehängten Kesseln beschrieben.

Der Querrahmen der Gebäudeskelettkonstruktion enthält zwei Säulen, auf denen ein Riegel 1 (F i g. 1 und 2) und ein darüber angeordnetes Tragglied 2 für eine Gebäudedachdecke3 montiert ist

Die über dem Riegel I liegenden Säulenabschnitte 4 sind biegesteif mit dem Riegel 1 verbunden, wobei ein U-förmiger Rahmen gebildet wird, der sich über horizontale Gelenke 5 auf die unter dem Riegel 1 liegenden Säulenabschnitte 6 abstützt.

Die Gelenke 5 können eine beliebige im Bauwesen bekannte Konstruktion aufweisen. Die Säulenabschnitte 6, auf die sich der U-förmige Rahmen stützt, werden als Säulen ausgeführt, deren untere Enden in Fundamenten 6a fest eingespannt sind.

Das Tragglied 2 der Dachdecke 3 ist erfindungsgemäß zwischen den freien Enden der über dem Riegel 1 liegenden Säulenabschnitte 4 des U-förmigen Rahmens angeordnet

Am Riegel 1 wird ein Kessel 7 aufgehängt; im Zwischenraum zwischen dem Riegel 1 und dem Tragglied 2 der Gebäudedachdecke 3 werden Führungen 8 montiert, auf denen ein Brückenkran 9 verfahrbar, der zur Montage und Reparatur des Kessels 7 bestimmt ist.

Bei der ersten Variante des erfindungsgemäßen Querrahmens (F i g. 1) ist das Tragglied 2 der Dachdekke 3 als Träger ausgeführt, der an seinen Stirnflächen mit den freien Enden des U-förmigen Rahmens durch horizontale Gelenke 10 verbunden ist (d. h. mit den freien Enden der Säulenabschnitte 4, die über dem Riegel 1 liegen).

Die Achsen dieser Gelenke 10 liegen erfindungsgemäß senkrecht zu der durch die Längsachse (F i g. 3) des Traggliedes 2 der Dachdecke 3 verlaufenden vertikalen Ebene und sind in bezug auf die Schwerachse 11 abwärts um einen Abstand »E« versetzt, dessen Größe in Abhängigkeit vom Ausgleich des Eiegemomentcs gewählt wird, das im Tragglied 2 der Dachdecke 3 infolge ihres Eigengewichts entsteht.

Bei einer solchen Versetzung der Achse 11 der Gelenke 10 entsteht im Tragglied der Dachdecke 3 eine umgekehrte Durchbiegung, die die Durchbiegung durch das Dachgewicht ausgleicht, wadurch das Tragglied 2 wesentlich leichter ausgebildet werden kann.

Bei der zweiten Variante des Querrahmens (F i g. 2) ist das Tragglied 2a der Dachdecke 3 biegesteif mit den freien Enden der Säulenabschnitte 4a des U-förmigen Rahmens verbunden, die über dem Riegel la liegen, wobei ein geschlossener Rahmen gebildet wird.

Der Querrahmen der Kesselhausskelettkonstruktion wird in seine Bestandteile (Säulenabschnitte 4 und 6, die über biw. unter dem Riegel 1 sitzen, Riegel 1 und Tragglied 2 der Dachdecke 3) auseinandergenommen zur Baustelle befördert. Auf der Baustelle wird zunächst der U-förmige Rahmen zusammengesetzt, dazu werden am Riegel 1 durch Schweißen und Schraubenverbindungen, wie es in den Fig.4 und 6 dargestellt ist, die unteren Enden der über dem Riegel 1 sitzenden Säulenabschnitte 4 befestigt, und das Tragglied 2 wird als Spreize zwischen den oberen Enden dieser Säulenabschnitte 4 eingebaut (siehe F i g. 3 und 5). Dabei sind bei der ersten Variante (Fig. 1) des Querrahmens die Stirnflächen des Traggliedes 2 der Dachdecke 3 mit den oberen Enden der über dem Riegel 1 sitzenden Säulenabschnitte 4 mitteis horizontaler Gelenke 10 (siehe Fig. 3), bei der zweiten Variante (Fig. 2) dagegen biegesteif verbunden, und zwar wie in der Verbindung des Riegels 1 mit den über ihm angeordneten Säulenabschnitten 4, wie es in F i g. 4 und 6 gezeigt ist.

Die Riegel 1 und la und die Tragglieder 2 und 2a der Dachdecke 3 sind in beiden Fällen in Gestalt von Trägern mit !-Querschnitt ausgeführt (siehe Fig. 6 und 5). Eine gleiche Form können auch die Säulenabschnitte

4 und 6 aufweisen, jedoch sollten die unter dem Riegel 1 liegenden Säulenabschnitte 6, auf die sich der U-förmige Rahmen stützt, robuster, z. B. mit einem kastenförmigen Querschnitt ausgeführt sein.

Die Montage des Querrahmens beginnt man damit, daß die unteren Säulenabschnitte 6 vertikal in der im Bauplan vorgesehenen Stellung angeordnet und die unteren Enden in Fundamenten eingespannt werden. Danach wird der zusammengebaute U-förmige Rahmen mit dem Tragglied 2 der Dachdecke 3 auf den Gelenken

5 an den oberen Enden der unteren Säulenabschnitte 6 montiert.

Nach der Montage aller Querrahmen der Kesselhausskelettkonstruktion wird auf dem Tragglied 2 die Dachdecke 3 verlegt, und im Zwischenraum zwischen den Riegeln 1 und den Traggliedern 2 der Dachdecke 3 wird ein Brückenkran 9 montiert; darauf erfolgt mit Hilfe dieses Kranes 9 die Aufhängung von Kesseln 7 an den uafür vorgesehenen Riegeln 1.

Hierzu 2 lll;if Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zweistieliger Querrahmen für eine Skelettkonstruktion für Industriegebäude, mit einem zwischen den Säulen angeordneten Riegel und einem über dem Riegel angeordneten Tragglied für die Gebäudedachdecke, dadurch gekennzeichnet, daß die über dem Riegel (1, Xa) liegenden Säulenabschnitte (4,4aJ biegesteif mit dem Riegel (1) zu einem U-förmigen Rahmen verbunden sind, der sich über Gelenke (5) auf die unter dem Riegel (1) liegenden Säulenabschnitte (6) abstützt, und daß zwischen den freien Enden des U-förmigen Rahmens das Tragglied (2, 2a) der Dachdecke (3) angeordnet ist.

2. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d?,ß das Tragglied (2) der Dachdecke (3) als Träger ausgebildet ist, der an seinen Stirnflächen mit den freien Enden des U-förmigen Rahmens durch horizontale Gelenke (10) verbunden ist, deren Achsen senkrecht zu der durch die Länsgachse des Traggliedes(2) verlaufenden vertikalen Ebene liegen und von der Schwerachse (11) des Traggliedes (2) zum Ausgleich des infolge des Eigengewicht:? der Dachdecke (3) verursachten Biegemoments einen Abstand ^aufweisen.

3. Rahmen nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragglied (2a) der Dachdecke (3) biegesteif mit den freien Enden des U-förmigen Rahmens verbunden ist.