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Hallenstahlkonstruktion
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Stahlkonstruktion für Hallen umfassend
Rahmenstiele und -riegel, die als voutenlos auf Gehrung gestoßene Walzträger ausgebildet
sind9 und mit Streifenfundamenten verbindbare Fußstücke zur Aufnahme der Rahmenstiele.
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Bei bekannten Stahlkonstruktionssystemen für zum Beispiel eingeschossiges
ein- oder mehrschiffige Hallensysteme erfolgen die Verbindungen zwischen den Walzträgern9
also den Rahmenstielen und Rahmenriegeln und diesen untereinander durch zusätzlich
in den Stoßbereichen anzuschweißende Teile wie Rippen9 Steifen9 oder Kopfplatten,
meistens mit Ausbildung von Vouten (siehe zum Beispiel Merkblatt Stahl, 3889 Typisierte
Hallen, Düsseldorf, 1967, oder Merkblatt Stahl 440, Entwurfshilfen für Hallenrahmen
oder IPE-Profilen9 Düsseldorf, 1972).
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Um den Materialverbrauch bei entsprechenden Konstruktionen günstig
zu bemessen, mußte man sich dem Momentenverlauf anpassen Dabei ist zu berücksichtigten,
daß zum
Beispiel im Bereich des Riegels für die Momentenfläche eines
Rahmens zwei Dinge charakteristisch sind So sind die Feldmomente im Vergleich zu
den Eckenmomenten geringer und prägen sich durch eine langgestreckte Verteilung
aus Die wesentlich höheren Eckmomente weisen Spitzen auf, die relativ schnell abfallen.
Um den Feldkomponenten zu genügen, kann deren Bereich der Riegel einen weitgehend
konstanten oder konstanten Querschnitt aufweisen. Dagegen kann eine wirtschaftliche
Dimensionierung im Bereich der Stützmomente, also im Bereich des Stoßes zwischen
den Walzträgern nur erzielt melden, wenn zur Abdeckung der Momentenspitze eine Verstärkung
angeordnet wird.
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Aus diesen Forderungen heraus hat man bei den verwendeten Walzträgern
bei der Dimensionierung eines Rahmenriegels grundsätzlich ein durchgehendes Grundprofil
gewählt, welches den Feldmomenten genügt; an den Rahmenecken jedoch werden die wesentlich
größeren, schnell abfallenden Momentenspitzen durch relativ kurze Verstärkungen
abgedeckt.
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Dieser klassischen Rahmenkonstruktion entsprechend werden sogenannte
Vouten im Bereich der Rahmenecken oder der Firstpunkte ausgebildet. Dadurch wird
eine vom Materialverbrauch her günstige Bemessung erzielt.
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Heutzutage werden die Walzträger im verstärkten Umfar durch weitgehend
automatisierte Fertigungsmethoden zeit-und kostengünstig bearbeitet. Diese werden
nämlich nach ihrer Herstellung von automatischen Sandstrahlanlagen aufgenommen9
um anschließend den Fertigungsanstrich zu er-
halten. Anschließend
erfolgt ein weitgehend automatisches Ab längen und gewünschtenfalls ein vorprogrammierbares
Bohren von Löchern. Erkennbar erfolgt dadurch eine merkbare Abkürzung des Produktionsganges,
der aus den Verfahrensabschnitten Konservieren, Ablängen und Bohren besteht. Die
Bearbeitungskosten können demzufolge spürbar verringert werden. Durch die erforderlichen
Schweißarbeiten, zum Beispiel durch Anbringen von Rippen1 Steifen, Kopfplatten oder
Vouten wird jedoch der kosteneinsparende, zuvor aufgezeigte Produktionsgang negativ
beeinfluß, da nach erfolgten Schweißarbeiten, die zum Beispiel an einem von der
Konservierungsanlage entfernten Ort vorgenommen werden und aufwendig sind, also
einen zusätzlichen Transport der Walzträger erfordern, die Aufbringung eines zweiten
Grundanstriches erfolgen muß.
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Um die Rahmenstiele ortsfest zu befestigen, werden diese nach herkömmlicher
Art vorzugsweise über Aussparungen oder mit in dem Fundament eingelassenen Fußplatten
verbunden. Dabei hat sich häufig der Nachteil ergeben, daß bei ungenauer Fußplattenmontage
ein aufwendiges Nachjustieren, zum Beispiel durch Unterlegen von Keilen erforderlich
ist, wodurch die Montagezeit und vor allen Dingen die Verweildauer des zum Bewegen
der Rahmenteile einzusetzenden Krans erheblich erhöht werden, da das Ausrichten
an der fertigen Konstruktion erfolgen muß und der Kran hierzu benötigt wird.
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Für den Stahlbau ergibt sich jedoch noch ein weiterer Nachteil, der
darin besteht, daß die Verbindung zwischen Rahmenstiel und den bekannten Fußstücken
vorzugsweise
durch Verschweißung erfolgt, wodurch eine weitgehende
Automatisierung im Fertigungsgang durch alleiniges Ablängen und Bohren verhindert
wird Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hallenstahlkonstruktion umfassend
u.a. Rahmenstiele und -riegel sowie Fußstücke derart auszubilden, daß die erforderlichen
Elemente ohne Schweißen zusammengesetzt werden können, wobei weitgehend unabhängig
von Hallentyp oder Hallensystem vorgefertigte standardisierte E - diente zum Einsatz
gelangen sollen, so daß sich insbesondere eine Einsparung an Bearbeitungszeiten,
Verringerung von Rüstzeiten sowie eine vereinfachte Lagerhaltung und auch ein geringerer
Aufwand und eine bessere Übersichtlichkeit bei der Montage ergeben sollen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stegebenen
der auf Gehrung gestoßenen Walzträger von Walzträger zu Walzträger durchgehend ausgebildet
sind, daß auf jeder Seite der Stege in den Ebenen jeweils eine die Ebenen verbindende
Lasche befestigt ist und daß jedes Fußstück aus einem T-Profil besteht, dessen Steg
senkrecht zur von verbundenen Walzträgern aufgespannten Rahmenebene verläuft und
einen Schlitz zum Einbringen eines Rahmenstielstegs sowie zumindest eine mit diesem
zu verbindenden Anschlußwinkel aufweist. Durch die erfirdungsgemäße Lehre ergben
sich insbesondere die Vorteile,
daß bei der Fertigstellung der Halle
vorgefertigte Elemente zum Einsatz gelangen, die am Montageort selbst keiner Veränderung
mehr bedürfen, da sämtliche Verbindungen untereinander mittels Schrauben, vorzugsweise
HV-Schrauben erfolgt. Demzufolge können zum Beispiel die die Rahmenstiele bzw. Rahmenriegel
bildenden Walzträger als vorgefertigte Elemente in der Produktionsstätte abgelängt,
vorgebohrt und konserviert werden, um je nach Einsatzzweck Verwendung zu finden.
Dabei erfolgt vorzugsweise eine Dimensionierung der Walzträger in dem Umfang, daß
verschiedene Hallentypen mit gleichen Elementen bestückt werden können. Durch die
erfindungsgemäße Verbindung zwischen den Walzträgern mittels der Laschen ergibt
sich der weitere Vorteil, daß die Momente und Querkräfte in dem in der Rahmenecke
liegenden Stoß allein durch die Laschen übertragen werden. Folglich kann in gewissen
Grenzen durch Veränderung der Dimensionierung der Laschen, insbesondere hinsichtlich
der Länge der Laschenschenkel an den Stegen und/oder der Dicke der Materialgüte,
die Tragkraft der Rahmen erhöht werden, ohne daß es einer anderen Dimensionierung
der Walzträger bedarf. Demzufolge kann nicht nur eine rationelle Fertigung von Walzträger
und Laschen erfolgen, sondern gleichzeitig besteht in gewissem Umfang die Möglichkeit
mit gleichdimensicnierten Walzträgern Hallen zu errichten, die für verschiedene
Traglasten ausgelegt sind.
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Daraus ergibt sich eine Standardisierung, durch die bei genügender
Lagerhaltung von Walzträgern individuell aus zulegende Hallen in kürzester Zeit
errichtet werden können.
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Aber nicht nur die Walzträger stellen standardisierte Einzelelemente
dar, die bei der erfindungsgemäßen Hallenkonstruktion Verwendung finden, sondern
auch die Fußstücke, die jeweils aus einem rechtwinklig zur Rahmenebene, d.h.
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in Richtung der Hallenaußenwände angeordneten T-Profil besteht, welches
aus einem halbierten IPE-Träger hergestellt ist, wobei die Verbindung zwischen dem
Fußstück und dem freien Ende des Rahmenstiels, also dem Rahmenfuß mittels zumindest
eines Anschlußwinkels erfolgt.
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Demzufolge gliedern sich auch die Stützenfüße nahtlos in das angestrebte
und erreichte Konzept der Fertigung ohne zu Schweißen ein, wodurch unter anderem
eine rationellere und einfachere Montage gegeben ist.
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Vorzugsweise werden die Rahmenfüße mit dem Fußstück jeweils mit zwei
diametral zueinander angeordneten Anschluß-.
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winkeln mittels Schrauben verbunden. Die vertikalen und horizontalen
Kräfte aus dem Rahmen können durch die beiden anzuschraubenden Winkelstücke demzufolge
in das Fußstück eingeleitet werden. Von letzterem aus werden die vertikalen Kräfte
über Auflagepressung in das Fundament eingeleitet, während die horizontalen Kräfte
mittels zum Beispiel Spreizdübel, Klebeanker oder einer ähnlichen Konstruktion,
durch die das Fußstück mit dem Fundament verbunden wird, in dieses übertragen werden.
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Durch die Schraubverbindung zwischen Rahmenstiel und Fußstück ist
-wie bereits erwähnt- sichergestellt, daß nachträgliche Schweißarbeiten -wie bei
bekannten Konstruktionen- nicht erforderlich sind, um die Rahmen mit dem Fundament
verbinden zu können. Durch die Möglichkeit den Rahmenstielsteg leicht in den Schlitz
des Fußstückes einführen zu können, überhaupt durch die vorzugsweise V-förmige Ausbildung,
ergibt sich die Möglichkeit, den am Boden vormontierten bzw. vorverschraubten Rahmen
-nicht mehr ausrichten zu müssen, sondern ihn unmittelbar verschrauben zu können
9 so daß ein Nachrichten des gesamten Rahmens bzw. der gesamten Hallenkonstruktion,
mit der Notwendigkeit einen Autokran hierzu verwenden zu müssen, wegfällt. Diese
Möglichkeit wird dadurch erreicht, daß das Fußstück selbst leicht und absolut einwandfrei
in allen drei Dimensionen9 d.h. nach Länge, Breite und Höhe der Halle ausgerichtet
werden und so endgültig befestigt werden kann, daß der Hallenrahmen nach seiner
Montage gleich endgültig für seine endgültige Lage fixiert verschraubt werden kann.
Das im Gegensatz zu dem bisherigen Verfahren der Montage v o r a u s g e h e n d
e Ausrichten kann9 wegen des geringen Gewichtes der Fußstücke, ohne Mithilfe des
Krans und allein durch einen Mann erfolgen. Der Kran wird demzufolge ausschließlich
dazu benötigt, den Rahmen in den Schlitz des Fußstückes einzubringen.
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Durch die Standardisierung der Einzelteile und den Wegfall der sonst
bei geschweißten Konstruktionen in erheblichtem Umfang erforderlichen Rippen9 Aussteifungen
oder
ähnlicher Bauteile ermöglicht die erfindungsgemäße Hallenkonstruktion
sowohl eine Verringerung der Anzahl der Einzelteile, der Bearbeitungspositionen
als auch des Aufwandes bei der technischen Bearbeitung. Ersteres wird dadurch erreicht,
daß die Anzahl der voneinander verschiedenen Teile auf ca. die Hälfte einer üblichen
Hallenkonstruktion reduziert werden kann. Dadurch bieten sich erhebliche Einsparungen
an Bearbeitungszeiten und Rüstzeiten an, ein vereinfachter Einkauf, eine vereinfachte
Lagerhaltung und auch eine bessere Übersichtl:rhkeit der Montage an. Hinsichtlich
des technischen Aufwandes ist zu bemerken, daß nur für einen Prototyp eine Berechnung
und Durchkonstruktion erfolgen muß, um für weitere entsprechende Hallen quasi anhand
einer Stückliste die Einzelteile für eine zu erstellende Halle -möglicherweise mit
Hilfe der EDV- zusammenstellen zu können, so daß eine erhebliche Kostenersparnis
und Zeiteinsparung gegeben ist. Weitere Bearbeitungszeiten in technischen Büros
fallen demzufolge-praktisch fort.
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Durch die Verringerung der absoluten Stückzahlen der erforderlichen
Einzelemente und die Verwendung dieser für verschiedene Hallentypen ergibt sich
eine kostengünstige Lagerhaltung, die sich auch in einer erheblich kürzeren Lieferzeit
im Vergleich zu üblichen Hallen äußert.
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Die bekannten herkömmlichen Rahmenkonstruktionen mit Kopfplattenstößen,
angeschweißten Rippen oder Steifen werden fast ausschließlich nach den klassischen
Methoden der
Elastizitätstheorie, d.h. nach dem allgemein üblichen
Verfahren der Bemessung nach zulässigen Spannungen dimensioniert. Unter Zugrundelegung
durchgehender Profile, also ohne Veränderung der Querschnitte, d.h. ohne Vouten
wären bei der Bemessung des Profils die hohen Momente in den Rahmenecken zugrundezulegen.
In der Praxis würde das bedeuten, daß die Rahmenriegel, je nach den Umständen, zwei
bis drei Profilreihen stärker (Mehrgewicht bis zu 60 %) und die Stiele um eine Profilreihe
stärker (Gewichtserhöhung von 15 bis 20 % in diesem Bereich) ausfallen.
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Die sich daraus ergebenden Nachteile sind erkennbar, insbesondere
hinsichtlich der reinen Walzträgerkosten. Will man zu einer wirtschaftlichen Bemessung
kommen, muß man also zu anderen, in der Zwischenzeit zur Verfügung stehenden Methoden
der Bemessung übergehen.
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Es besteht die Möglichkeit, die Dimensionierung nach dem Traglastverfahren
vorzunehmen, welches die bei der klassischen Bemessung ungenutzten Tragreserven
des Stahles nutzt, nämlich die Fähigkeit zu plastizieren. Wendet man das Traglastverfahren
bei Eckverbindungen ohne Vouten mittels HV-Kopfplattenstößen an, sind Berechnungsverfahren
notwendig, die zum Teil empirisch gewonnen wurden.
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Dadurch entsteht eine gewisse Unsicherheit. Eine optimale Bemessung
der Walzträger im Bereich der Rahmenecke, die ja maßgebend sind, ist manchmal schwer
möglich. Daher wird weitgehend nach wie vor die klassiche Methode der Elastizitätstheorie
in Verbindung mit Vouten herangezogen, um Rahmenkonstruktionen zu berechnen.
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Nach der erfindungsgemäßen Lehre werden jedoch sowohl die Walzträger
als auch die Laschen nach dem Traglastverfahren bemessen. Dies ist möglich, da bei
den erfindungsgemäßen Verbindungen in den Rahmenecken oder Firstpunkten klare Verhältnisse
vorliegen, was sich sowohl durch das Vorliegen eines klaren Kräftespiels einerseits
als auch von ebenso klar definierten wirksamen Querschnitten (I und Rechteckquerschnitten)
andererseits ergibt. Dadurch ist eine zutreffende Definition der maßgeblichen Lastmomente
Mpl durch einfache Berechnungen möglic Charakteristisch für die erfindungsgemäß
verbundenen Walzträger ist das Auftreten des maximalen Eckmomentes im Querschnitt
der Lasche, so daß mit einem relativ geringen Mehraufwand am Material infolge der
Kürze der Lasche ein relativ hohes Lastmoment Mpl erzielt werden kann Das bedeutet,
daß die Traglast des Rahmens auf einfache Weise erhöht werden kann. Dieser Vorteil
wird fast ohne Mehraufwand erzielt. Das für die Bemessung des Riegels maßgebende
Moment wird außerdem erst an der letzten Schraubenreihe der Lasche aufgebaut, also
an einer Stelle, wo das maximale Eckmoment erheblich abgebaut ist. Auch dieser Vorteil
ist von besonderer Bedeutung.
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Die zur Verbindung der Walzträger erforderlichen Laschen sind einstückig
ausgebildet und bestehen aus zwei Schenkeln, deren Achsen parallel zu den Längsachsen
dzr zu verbindenden Walzträger verlaufen. Die entsprechend geknickten aus einem
Stück gefertigten Laschen sind demzufolge homogen und weisen keinen Schweißstoß
auf. Eine
rationelle Fertigung läßt sich dadurch ermöglichen, daß
eine Reihe von Laschen zu einer großen Blechtafel zusammengelegt werden können,
wo sie mit einem Minimum an Abfall durch Brennschneiden herausgelöst werden können.
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Des weiteren sei erwähnt, daß aufgrund der erfindungsgemäßen Hallenkonstruktion
die sonst üblichen Vouten wegfallen, so daß eine Vergrößerung der nutzbaren Höhe
entsprechender Hallen erzielt wird. Anders ausgedrückt ergibt sich eine Verringerung
des umbauten Raumes, ohne daß der Nutzraum verringert wird.
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Des weiteren sei erwähnt, daß Torriegel oder Wandverbände oder ähnliches
über Schrauben mit den Walzträgern verbunden werden, wobei jene in bei der Produktion
vorgenommenen Bohrungen eingreifen. Demzufolge braucht man das bisher übliche Konstruktionsprinzip,
wo all diese Teile über angeschweißte Knotenbleche, Kopf- oder Fußplatten befestigt
wurden, nicht zu übernehmen. Die Bohrungen selbst können gleichzeitig die gleichen
sein, die zum Verbinden der Rahmenriegel oder Stützen erforderlich sind.
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Auch sei erwähnt, daß nach einer Ausgestaltung der Erfindung Knotenbleche
zum Anschluß von Verstrebungen zwischen Rahmenriegel und/oder Rahmenstiel festschraubbare
Anschlußwinkel sind, die in ihrer Dimensionierung mehreren Hallentypen genügen,
so daß von den üblichen verschweißten Elementen Abstand genommen wird.
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Die bei der erfindungsgemäßen Hallenkonstruktion verwendeten Fußstücke
bieten außerdem weitere Vorteile, da diese unabhängig von dem mit diesen zu verbindenden
Rahmenstielen mit dem Fundament verbunden werden können, ohne das beim Gießen des
Fundaments besondere Aussparungen berücksichtigt werden müßten. So können die oberen
Kanten der für die Rahmen erforderlichen Fußstücke auf ein gleiches Niveau ausgerichtet
werden, welches gleichzeitig mit der Kote + 0,00 zusammenfällt. Dieses Ausrichten
kann überaus einfach erfolgen. So wird zu Beginn -' s Setzens der Fußstücke von
einem Ende des Fundaments bis zum anderen auf jeder Seite ein Stahldraht gespannt,
dessen Achse mit der Fußstücklängsachse identisch ist und dessen Höhenlage mit der
Oberkante des fertigen Fußbodens, d.h.
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der Kote + 0,00 übereinstimmt. Sodann werden die Längsachsen der Fußstücke
und der oberen Kanten auf den Drahtverlauf ausgerichtet und deren Lage markiert
Anschließend können an diesen Stellen mit Hilfe einer Schablone Bohrungen in den
Fundamenten vorgenommen werden, die erforderlich sind, um mittels Spreizdübeln oder
ähnlichem die Fußstücke zu befestigen. Ein Höhenausgleich der Fußstticke kann dadurch
erfolgen, daß zwischen Fundament und Fußstückunterseite Stahlplatten eingebracht
werden, damit die Oberkante des Stegs des T-Profils des Fußstücks am Draht genau
anliegt und mit diesem fluchtet, um anschließend die Schrauben anziehen zu können.
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Dies stellt sicher9 daß alle Fußstücke höhen- und seitenmäßig genau
fluchten. Der weitere Montageablauf kann so gestaltet werden, daß das sonst übliche
Ausrichten der
Rahmenelemente entfällt, welches nach dem Stand
der Technik grundsätzlich nur nach dem Aufbau sämtlicher Teile vorgenommen werden
kann, wozu ein Autokran benötigt wird.
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Nach der erfindungsgemäßen Hallenkonstruktion mit dem zuvor geschilderten
Fußstück kann dieses Ausrichten in einem einfachen Arbeitsgang ohne Autokran erfolgen,
wodurch eine erhebliche Anzahl von Autokranstunden eingespart und die gesamte Konstruktion
kostengünstiger wird.
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Aufgrund der Ausbildung des Fußstücks quer zur Rahmenebene in einer
Länge, die in etwa dem dreifachen der äußeren Schenkelabmessungen des Rahmenstiels
entsprechen kann, ist nach dem Einbringen des Rahmenfußes in den Schlitz eine Einspannwirkung
erzielt, die ausreicht, um die während der Montage anfallenden Windkräfte auf den
Rahmen allein aufzunehmen. Das bedeutet, daß der Rahmen sofort nach der Montage
standsicher ist, ohne daß er an ein Verbandsfeld angehängt werden muß, welches bei
den normalen Konstruktionen zum Beispiel durch einzelne Pfettenstränge erfolgt.
Sofern ein solches Verbandsfeld nicht vorhandens sein sollte9 muß zumindest eine
zusätzliche Hilfsabspannung vorgenommen werden, die erkennbar hinderlich bei der
Montage ist. Durch die erfindungsgemäße Lehre wird ein solcher Aufwand vermieden.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Fußstücks und der Verschraubung
mit dem Rahmenfuß und dem Fundament kann davon ausgegangen werden, daß ein Kran
nur dazu eingesetzt werden muß, um den Rahmen in den Schlitz des
Fußstückes
einzusetzen und die übrigen Teile zu montieren, nicht jedoch zum Ausrichten der
Konstruktion. Alle weiteren Montageschritte können mit üblichen handwerklichen Mitteln
erfolgen. Da der Schlitz in der Mitte der Rahmenebene liegt, wird ein genaues und
einwandfreies Fixieren der Rahmenachse ermöglicht, wobei aufgrund der Abschrägungen
an der Oberkante des Schlitzes das Einführen des Rahmenstiels erleichtert wird.
Die Unterkante des Schlitzes ist derart ausgebildet, daß sich der Rahmenstiel nach
dem Aufsetzen genau in der richtigen Höhe befindet. Ein Spiel ist dann nicht mehr
möglich, da sowohl die Herstellungsgenauigkeit des Rahmenstiels als auch die Versetzgenauigkeit
der Fußstücke aufgrund der heutzutage zur Verfügung stehenden Herstellungsmöglichkeiten
hinreichend sind. Durch die diagonal zueinander vorgenommene Anordnung der Anschlußwinkel
wird eine gewisse Stoßdeckung für das T-Stück erzielt, die zu einer Erhöhung der
Steifigkeit führt. Dies ist zwar von der Statik her nicht erforderlich, jedoch wünschenswert.
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Durch die Erfindung wird weiterhin der Vorschlag unterbreitet, daß
von den Stegen des Fußstücks unmittelbar Verbandsdiagonalen ausgehen oder über ein
Knotenblech angeschlossen werden können. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß an
den Fußpunkten der Rahmenstiele in den Verbandsfeldern keine zusätzlichen konstruktiven
Marnahmen wie Bohren oder ähnliches vorgenommen werden müssen. Die Rahmenstiele
können demzufolge unabhängig von der Art des Einsatzes gleich gehalten werden.
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Durch das Ausrichten der Oberkante auf ein bestimmtes Niveau kann
-wie erwähnt- gleichzeitig die Höhe des fertigen Hallenfußbodens markiert werden.
Dadurch wird nicht nur das Einbringen des Hallenfußbodens erleichtert, sondern ein
schnellere und genauere Montage von zum Beispiel Türen, Toren oder anderen Einbauteilen
gegeben, die -wie erwähnt- über Schrauben mit bereits in den Stielen vorgesehenen
Bohrungen verbunden werden können.
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Da die Fußstücke unabhängig davon, ob es sich um ein Verbandsfeld
oder ein normales Feld handelt, gleich ausgebildet sind, ist eine vereinfachte Produktion
und Lagerhaltung gleichfalls gegeben. Außerdem sind Verwechslungen bei der Verwendung
nicht möglich.
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben
sich aus dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
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Fig. 1 eine Vorderansicht eines Rahmens-der erfindungsgemäßen Hallenkonstruktion,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung einer Rahmeneckverbindung gemäß Fig. 1, Fig.
3 ein Schnitt durch den Riegel des Rahmenecks nach Fig. 2,
Fig.
4 eine vergrößerte Darstellung einer Rahmenfußpunktverankerung gemäß Fig. 1, Fig.
5 die Rahmenfußpunktverankerung gemäß Fig. 4 jedoch in Seitenansicht und Fig. 6
die Rahmenfußpunktverankerung gemäß Fig. 4 bzw.
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gemäß Fig. 5 in Draufsicht.
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In Fig. 1 ist beispielhaft ein Rahmen der erfindungsgemäßen Hallenstahlkonstruktion
dargestellt, die sich aus mehreren entsprechend ausgebildeten Rahmen zusammensetzt.
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Der Rahmen besteht aus den Rahmenstielen 12 und 10, die in die Rahmenriegel
14 bzw. 16 übergehen. Die Verbindung zwischen den Rahmenstielen 12 bzw. 10 und den
Rahmenriegeln 14 und 16 bzw zwischen diesen untereinander wird im Zusammenhang mit
den Fig. 2 und 3 näher erläutert, Der Rahmen ist außerdem mit seinen Rahmenstielen
12 und 10 über im Zusammenhang mit den Fig. 4 und 5 näher beschriebenen Fußstücken
20 und 22 mit einem Fundament, vorzugsweise mit einem Streifenfundament verbunden.
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Sowohl die Fußstücke 20, 22 als auch die Rahmenelemente, also Rahmenstiel
12, 10 und Rahmenriegel 14 und 16 steht len vorgefertigte standardisierte Elemente
dar, die weigehend unabhängig von einem Hallentyp einsetzbar sind.
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Die Rahmenelemente selbst sind Walzträger, also Doppel-T-Träger.
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In Fig. 2 ist die Eckverbindung zwischen dem Rahmenstiel 12 und dem
Rahmenriegel 14 vergrößert dargestellt. Sowohl der Rahmenriegel 14 als auch der
Rahmenstiel 12 sind -wie erwähnt- Walzträger, weisen also von Stegen 24, 26 bzw.
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28, 30 begrenzte Stegebenen 32 bzw. 34 auf. Die -Rahmenelemente 12
und 14 werden nun erfindungsgemäß mit einer Lasche 36 verbunden, wobei erkennbar
die Stoßdeckung nur im Bereich der Ebenen 32 und 34 erfolgt. Zu diesem Zweck muß
die Ebene 32 fluchtend in die Ebene 34 übergehen. Zu diesem Zweck hat sich ein auf
Gehrung gestoßener Übergang als zweckmäßig erwiesen. Selbstverständlich könnte auch
ein stumpfes Aneinanderliegen des Stiels 12 und des Riegels 14 erfolgen. Jedoch
müßte dann berücksichtigt werden, daß bei einem Walzprofil der Unterflansch teilweise
entfernt werden müßte, damit die Ebenen 32 und 34 durchgehend ausgebildet sind.
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Die Verbindung zwischen der Lasche 36 und den Walzträgern 12, 14 erfolgt
mittels Schrauben. In der zeichnerischen Darstellung sind die entsprechenden Bohrungen
38 dargestellt. Vorzugsweise wird die Lasche 36 mit den Stegebenen 32 und 34 mittels
HV-Schrauben verschraubt, die aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Erfindung
allein als Scher-Lochleibungs-Verbindung wirken.
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Durch eine gewünschte Vorspannung der Schrauben ergibt sich dann der
Vorteil, daß die Tragkraft des Rahmenecks im gewünschten Umfang variabel gestaltet
werden kann.
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Dieses kann am Ort des Errichtens des Rahmenecks mittels eines Momentenschlüssels
erfolgen.
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Die Lasche 36 besteht vorzugsweise aus einem Stahl höherer oder besonders
hoher Festigkeit, um ein hohes Lastmoment M im Rahmeneck zu erzielen. Gleichzeitig
pl wird dadurch das Eigengewicht der Lasche 36 verringert, so daß bei der Montage
eine große Handlichkeit erzielbar ist.
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In der Fig. 3 wird noch einmal verdeutlicht, daß entlang der von den
Stegen 24, 26 begrenzten Ebene 32 die Lasche 36 verläuft und über Schrauben verbunden
ist.
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Durch die erfindungsgemäße voutenlose Ausbildung der aus Rahmenstielen
12, 10 und Rahmenriegel 14, 16 ausgebildeten Rahmens, wobei die Verbindung entsprechend
des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 2 und 3 erfolgt, ergibt sich nicht nur der
Vorteil, daß sich eine Verringerung des umbauten Raums ohne Verlust des Nutzraumes
im Vergleich zu Verbindungen mit Vouten ergibt, sondern gleichzeitig brauchen die
weitgehend automatischen Bearbeitungsvorrichtungen unterzogenen Walzträger nach
ihrer Herstellung nach dem Durchfahren einer Sandstrahlanlages nach dem Fertigungsanstrich,
dem Ablängen und anschließendem Versehen mit Bohrungen, nicht erneut bearbeitet
werden, was jedoch nach dem Stand der Technik weitgehend erforderlich ist.
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Auch fällt das Anschweißen von Rippen, Steifen oder Kopfplatten weg,
wodurch gleichfalls eine Nachbehandlung der Träger erforderlich wäre. Des weiteren
besteht die Mög-
lichkeit, eine Standardisierung bei der Herstellung
von Hallen unterschiedlicher Größe vorzunehmen, da zum Beispiel kein individuelles
Anpassen von anzuschweißenden Rippen, Steifen oder Kopfplatten in Abhängigkeit von
der gewünschten Traglast erforderlich ist, sondern daß bei Verwendung gleichdimensionierter
Walzträger dennoch in gewissem Umfang eine Erhöhung der Tragkraft allein dadurch
erzielt werden kann, daß eine entsprechende Änderung der Dimensionierung der Laschen
erfolgt.
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Die Standardisierung wird zusätzlich dadurch erhöht, daß die Fußstücke
20, 22 ebenfalls aus vorgefertigten identischen Elementen und weitgehend unabhängig
von der Dimensionierung der Rahmenstiele ausgebildet sind.
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Nach der Fig. 4 sei beispielhaft der Rahmenstiel 12 über das Fußstück
20 mit dem Fundament 18 verbunden. Dabei ist das Fußstück 20 ein T-Profil, hergestellt
aus einem halbierten IPE-Träger und weist eine Länge on zum Beispiel 500 mm auf.
Der Steg 40 des T-Profils weist mittig einen Schlitz 42 auf, dessen obere Öffnung
V-förmig ausgebildet ist, um die Stegebene des Rahmenstiels 12 leicht einbringen
zu können. Dabei fällt der Schlitz 42 mit der Stützachse des Rahmenstiels 12 zusammen.
Der Steg 40 selbst verläuft senkrecht zu der von dem Rahmen gebildeten Ebene.
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Um ohne Schweißen eine Verbindung zwischen dem Fußstück 20 und dem
Rahmenstiel 12 herzustellen9 sind zwei diagonal zueinander angeordnete Anschlußwinkel
44, 46 vorge-
sehen, die jeweils mit einer Fläche an dem Steg 40
des Fußstückes 20 und mit der senkrecht dazu verlaufenden Fläche an der Stegebene
34 des Rahmenstiels 12 anliegen Die sc zugeordneten Flächen werden dann mittels
Schrauben 48 verbunden. Da erkennbar das Fußstück 20 quer zur Rahmenebene in die
Länge gezogen ist, wird eine Einspannwirkung erzielt, die ausreicht, um die während
der Montage auf den Rahmen anfallenden Windkräfte aufzunehmen.
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Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß bei in den Schlitz 42 eingebrachtem
Rahmenstiel 12 eine weitere Halterung mittels zum Beispiel eine Autokrans nicht
mehr erforderlich ist, wodurch die Montagekosten erheblich reduziert werden können.
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Durch die Ausbildung des Stegs 40 des Fußstücks 20 wird des weiteren
die Möglichkeit eröffnet, von jenen Verbandsdiagonalen 50, 52 unmittelbar ausgehen
zu lassen bzw.
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über einen Knotenblech 54 bzw. 56 anzuschließen. Das bedeutet, daß
an den Fußpunkten des Rahmenstiels 12 -unabhängig davon, ob es sich um ein Verbandsfeld
oder ein normales Feld handelt- keine zusätzlichen konstruktiven Maßnahmen wie zum
Beispiel Bohrungen vorgenommen werden müssen, da alle Rahmenstiele gleich aufgenommen
und gehalten werden können.
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Die Schenkel 58, 60 des T-Profils, die parallel zu dem Fundament 18
verlaufen, sind zum Beispiel mit Spreizdübeln oder Klebeanker mit diesem verbunden.
Dabei erfolgt ein Ausrichten zu dem Fundament 18 unabhängig von
dem
Rahmenstiel 12, kann also vor der Montage des Rahmens vorgenommen werden. Neben
diesem Vorteil ergibt sich ein besonders hervorzuhebender, der darin besteht, daß
die Oberkanten 62 der für die erfindungsgemäße Hallenkonstruktion erforderlichen
Fußstücke 20, 22 derart ausgerichtet werden können, daß sie mit der Oberkante des
fertigen Fußbodens der Halle übereinstimmen, also mit der Kote + 0,00 identisch
zusammenfallen. Dadurch wird für die spätere Auslegung des Fußbodens oder aber zum
Beispiel bei der Montage von Türen, Toren oder anderen Einbauteilen eine wichtige
Montagehilfe gegeben, die bei bekannten Konstruktionen nicht vorliegen. Dabei kann
das Ausrichten der Oberkante der Fußstücke 20, 22 dadurch erfolgen, daß entlang
des Fundaments 18, welches vorzugsweise ein Streifenfundament ist, ein Draht in
Höhe der + 0,00 Linie gespannt wird, um entlang des Drahts die Oberkanten auszurichten.
Ein gegebenenfalls erforderlicher Ausgleich zwischen der unteren Fläche der Fußstücke
und der Oberfläche des Fundaments 18 kann zum Beispiel durch ein Stahlfutter 64
erfolgen.
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Wie insbesondere die Fig. 6 verdeutlicht, weisen die Schenkel 589
60 des Fußstücks 20 insgesamt acht serienmäßig vorgesehene Bohrungen 66 auf, von
denen insgesamt nur vier zur Befestigung mit dem Fundament erforderlich sind. Demzufolge
braucht ein Fußstück dann nicht verschoben werden9 wenn zum Beispiel unterhalb einer
Bohrung eine Eisenarmierung verläuft, die das Bohren eines Loches zum Einbringen
eines Dübels oder einer Schraube unmöglich macht, da dann das danebenliegende Loch
benutzt werden kann.