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Aus einem räumlichen Beton- oder Stahlbeton-Gitterwerk bestehendes
Wasserbauwerk, wie Gittermole od. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf ein neuartiges
Wasserbauwerk, wie z. B. eine Gittermole od. dgl., das ein räumliches Beton- oder
Stahlbeton-Gitterwerk aufweist.
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Erfindungsgemäß werden zur Herstellung des Wasserbauwerkes vorgefertigte,
längs der Kanten von nebeneinanderliegenden Parallelepipeden angeordnete Balken
verwendet, die an den Knoten lose - aber unverschieblich - gelagert sind und mittels
an den Knotenpunkten angreifender metallischer Zuganker zusammengehalten werden,
die in Richtung der Raum- und Flächendiagonalen der Parallelepipede angeordnet und
vorgespannt sind.
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Zur Erzielung der beschränkten, aber erfindungsgemäß erforderlichen
Verschwenkbarkeit der in den Knotenpunkten gelageriten Balken kann; jeweils das
Ende je eines von zwei an den Knotenpunkten aneinanderstoßenden Balken kalottenförmig
ausgebildet sein, so daß eine kugelgelenkartige Verbindung erzielt wird.
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Zu diesem Zweck können an den Knotenpunkten erfindungsgemäß vorgefertigte
Betonblöcke, welche unter anderem die Funktion der Gelenkschalen ausüben, angeordnet
sein, auf die sich die Balken abstützen und an denen die Zuganker angreifen.
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Zur Erzielung der erfindungsgemäßen Wirkung sind die Balken und Zuganker
derart bemessen, daß bei ungewöhnlicher Stoßbeanspruchung des Gitterwerkes, beispielsweise
bei dem ungewollten Anstoßen eines Schiffes, die Zuganker vor den Balken zu Bruch
gehen.
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Es handelt sich also bei dem Wasserbauwerk gemäß der Erfindung um
ein räumliches Beton-oder Stahlbeton-Gitterwerk von einer gewissen
Verformbarkeit
mit dem Ergebnis, daß bei gegen das Gitterwerk gerichteten ungewollten Stößen etwa
eintretende Havarien so klein wie möglich gehalten werden.
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Da die Scheitel der durch die vorfabrizierten Stahlbetonballzen gebildeten
Parallelepipede nicht starr sind, kann jedes einzelne Betonelement eine leichte
Schwenkbewegung relativ zu den Nachbarelementen ausführen, wobei das räumliche Beton-oder
Stahlbeton-Gitterwerk ungehindert den etwa eintretenden Verlängerungen der Zuganker
folgen kann, die durch beispielsweise in waagerechter Richtung wirkende Kräfte hervorgerufen
werden, so daß das Gitterwerk eine erhebliche Deformierbarkeit aufweist.
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Die Zuganker werden vorzugsweise aus Spezialstahl mit hoher Zerreißfestigkeit
hergestellt, da die von ihnen vor dem Bruch aufgenommenen Kräfte um so größer sind,
je größer ihre Elastizitätsgrenze und die Bruchlast ist.
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Da die den Zugankern erfindungsgemäß erteilte Vorspannung im Hinblick
auf die Unterdrückung jedes die notwendige Stabilität des Gitterwerkes beeinträchtigenden
Spieles bemessen wird, so muß sie - selbst nach dem Schwinden des Betons -eine gute
gegenseitige Verbindung der verschiedenen Elemente gewährleisten. Die Vorspannung
ist erfindungsgemäß jedoch so bemessen, daß die Kräfte, die von den Zugankern aufgenommen
werden, hinreichend groß sind.
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Alles Nähere über die Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden
Beschreibung in Verbindung mixt .der Zeichnung, in der ein schematisches Ausführungsbeispiel
eines Wasserbauwerkes gemäß der Erfindung mit einer Abwandlung dargestellt ist.
Im einzelnen zeigt Fig. i einen Querschnitt durch eine zweiseitige Gitterwand, Fig.
2 eine Seitenansicht der Fig. i, Fig.3 eine perspektivische Ansicht des Konstruktionsschemas
der zweiseitigen Gitterwand der Fig. i und 2, Fig.4, 5 und 6 Ansichten von Eibzelteilen
in. einem größeren Maßstab, Fig. 7 den der Fig. i entsprechenden Querschnitt einer
abgewandelten Ausführungsform, Fig. 8 eine Aufsicht auf die Ausführungsform der
Fig. 7.
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Das Gitterwerk besteht aus einer Vereinigung von senkrechten Betonbalken
i, längsseitigen Betonbalken 2 und quer verlaufenden Betonbalken 3 mit oder ohne
Stahlarmierung.
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Diese vorfabrizierten Betonbalken sind an den Knotenpunkten mittels
der Knotenelemente 4, von denen eines in vergrößertem Maßstab in Fig. 4 dargestellt
ist, miteinander verbunden.
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Diese Kupplungselemente können aus zweckmäßig geformten, selbständigen
Blöcken oder aus Ansätzen bestehen, die an einzelnen der Beton-Balken i, 2 oder
3 angebracht sein können.
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Die das Gitterwerk bildenden Betonelemente i, 2, 3 und 4 sind mittels
der diagonal verlaufenden Zuganker 5 und 5' miteinander verbunden, die in Richtung
der Raum- und Flächendiagonalen der das Gitterwerk bildenden Parallelepipede angeordnet
sind (vgl. Fig. 3).
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Nach einer in den Fig. 7 und 8 dargestellten abgewandelten Ausführungsform
werden die hier mit 6 und 6' bezeichneten Zuganker nur in der Dichtung der Diagonalen
der Querseiten und der waagerechten Seiten der Parallelepipede angeordnet.
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Die Zuganker 5 und 5' sowie 6 und 6' können selbstverständlich auch
gleichzeitig nebeneinander benutzt werden.
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Ebenso können, wenn einzelne Konstruktionselemente des Gitterwerkes
besonders starken Belastungen ausgesetzt sind, zu ihrer Verstärkung Zwischenbalken
i' vorgesehen werden (vgl. Fig. 7).
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Die Verankerung der Zuganker 5, 5', 6 und 6' erfolgt an den Knotenelementen
4, die mit entsprechend der Zugrichtung der Zuganker schräg verlaufenden Löchern
versehen sind. Jedes dieser Löcher führt an der einen Seite zu einer kleinen, senkrecht
zur Zugrichtung des Zugankers angeordneten Abschragung, die als Auflage für die
Unterlagsplatte 8 des betreffenden Zugankers dient (vgl. Fig. i). Die Zuganker werden
mittels der sich auf den Unterlagsplatten 8 abstützenden Muttern 7 befestigt und
angezogen.
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Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, müssen die Zuganker 5 und 5' relativ
zu den geometrischen Diagonalen der Parallelepipede ein wenig nach links oder rechts
versetzt werden. Die beiden Zugankerpaare können sich auf diese Weise - ohne sich
zu berühren - im Innern der Parallelepipede kreuzen, und die Knotenelemente (Blöcke
4) erhalten infolgedessen eine unsymmetrische Form, wie dies besonders deutlich
aus den Fig. 2 und 4 bis 6 ersichtlich ist.
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Die Zuganker 5, 5', 6 und 6' erhalten durch mehr oder minder starkes
Anziehen der Spannmuttern 7 eine Spannung, die einerseits hinreichend ist, um die
Elemente des Gitterwerkes zu einem festen Ganzen miteinander zu verbinden, andererseits
aber nicht ausreicht, um eine elastische Formveränderung des Gitterwerkes durch
auf es einwirkende Kräfte zu verhindern.
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Das elastische Formveränderungsvermögen des Gitterwerkes kann erfindungsgemäß
noch dadurch erhöht werden, daß die ebene Kontaktfläche zwischen den Knotenelementen
(Blöcken 4) und den angrenzenden Enden der Betonbalken i, 2 und 3 vermindert wird,
beispielsweise dadurch, daß die Blöcke 4 mit Vorsprüngen 9 versehen werden. Die
Knotenelemente können auch nach Art von Gelenkpfannen mit konkaven Vertiefungen
versehen werden, in welche die kalottenförmigen Enden der Betonbalken i eingreifen,
so daß- eine kugelgelenkartige Verbindung geschaffen wird.
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Das Aneinanderfügen der verschiedenen Betonelemente kann durch die
Konsolen io (vgl. Fig. i, 2 und 4 bis 6), durch die Zapfen und Zapfenlöcher i i
(vgl. Fig. 4) oder auch durch Nuten oder jede andere zweckdienliche Formgebung bewirkt
werden.
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Durch eine gewisse Anzahl von senkrecht, längs oder quer parallel
zu der Längsachse der Beton-
Balken 1, 2 oder 3 verlaufenden Zugankern
12 (vgl. Fig. i und 2) können auch die Betonbalken unter eine gewisse Vorspannung
gesetzt werden, so daß die Bewehrung dieser Betonbalken sowie die an ihnen angebrachten
Paßelemente, die ein Lösen oder Auseinanderfallen verhindern sollen, in Wegfall
kommen können.
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Die von den vorgespannten Zugankern 12 ausgeübte Funktion ist selbstverständlich
eine andere als die, die den Zugankern 5 oder 6 zufällt, und erstere sind nicht
unmittelbar am Widerstand gegenüber seitlichen Stoßwirkungen beteiligt.
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Die von seitlich an dem Wasserbauwerk gemäß der Erfindung anliegenden
Schiffen ausgeübten Stöße können durch die an den Außenseiten angebrachten hölzernen
Balken 13 gemindert werden, wobei gleichzeitig eine unmittelbare Berührung des Betons
mit dem Schiffsrumpf verhütet wird und die Stoßkräfte auf die Knotenelemente q.
in abgeschwächter Form übertragen werden.
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Praktische Versuche haben gezeigt, daß die von dem Gitterwerk gemäß
der vorliegenden Erfindung vor dem Eintritt einer bleibenden Verformung der Zuganker
aufgenommenen Stoßkräfte bedeutend größer - im allgemeinen mehr als 5omal größersind
als diejenigen Kräfte, die von einem gleichwertigen starren Gitterwerk aus gewöhnlichem
Stahlbeton aufgenommen werden können, bevor sich Risse im Beton bilden.
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Das Gitterwerk ruht gewöhnlich auf Grundpfählen 14 aus Holz oder Beton
(vgl. Fig. 1, 2, 5 und 7) ; die Verbindung erfolgt z. B. auf folgende Weise: Nachdem
die Pfähle 14 kurz abgeschnitten sind, werden zwei horizontale, senkrecht zueinander
verlaufende Metallstangen 18 (vgl. Fig. 5) in den Kopf des Pfahles eingeführt. Die
unteren Knotenblöcke q.', die mit Verankerungseisen ig versehen sind, werden unter
Zwischenschaltung der Distanzstücke 2o auf die Pfähle 14 aufgesetzt. Die Verbindung
zwischen den Blöcken q.' und den Pfählen 14 erfolgt dadurch, daß die eine leichte
Stahlarmierung aufweisenden, die Metallstangen 18 und die Verankerungseisen ig umschließenden
Klötze 15 betoniert werden. Bei Verwendung von Pfählen 14 aus Stahlbeton (vgl. F
ig. 6) werden die aus ihrem oberen Teil vorstehenden und seitwärts bogenförmig abgebogenen
Armierungseisen 21 in die Klötze 15 einbetoniert.
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Der obere Teil des Gitterbauwerkes ist mit einem Bohlenbelag 16 belegt
und seitlich mit einem Geländer 17 versehen.
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Die Zuganker sind mit einer zweckmäßigen Umhüllung zum Schutz gegen
Korrosion versehen.