DE951037C - Platte, insbesondere Kreisplatte, und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

• Platte, insbesondere Kreisplatte, und Verfähren =-ihrer Herstellung Den.Gegenstand der Erfindung bildet eine Platte, insbesondere eine Kreisplatte, aus geformten, z. B. gegossenen Werkstoffen höherer Druck- als Zugfestigkeit, welche an ihrem Umfang eine Metalleinrahmung aufweist.
• Es ist bekannt, daß Materialien geringer Zugfestigkeit, wie Beton, gebrannte Steine u. dgl., durch geeignete Vozspannung mittels eigener Spannglieder in ihrer Tragfähigkeit verbessert werden können. Die Vorspannung wird bei Trägern und rechteckigen Platten auf verschiedene Weise ausgeführt und wird in Sonderfällen, z. B. bei Rohren und Behältern, auch schon auf Raumtragwerke angewendet. Die Vorspannung von polygonalen Platten und insbesondere von Kreisplatten ist bisher noch nicht gebräuchlich, da sie technisch schwierig auszuführen ist.
• Platten, auch Kreisplatten, üblicher Ausführung' mit schlaffer Bewehrung weisen vor allem den Nachteil auf, daß große Plattenstärken erforderlich sind, um die auftretenden Schubkräfte aufzunehmen. Außerdem ist zur Aufnahme der Biegespannungen eine verhältnismäßig komplizierte Stahlbewehrung nötig, deren hohe Kosten sich wirtschaftlich nachteilig auswirken. -Die Erfindung bezieht sich auf Platten, insbesondere Kreisplatten der vorgenannten Art, mit einer umfangseitigen Metalleinrahmung und bezweckt die Ausschaltung der genannten Nachteile dadurch, daß diese Metalleinrahmung vorgespannt ist, wodurch sie auf die Platte entlang ihres gesamten Umfanges verteilte, radial gerichtete äußere Druckkräfte ausübt, die einen allseitig gleichen Druckspannungszustand in der gesamten Platte zur Folge haben.
• Die den Füllkörper bildende Platte, welche durch die vorgespannte Metalleinrahmung umfaßt wird, kann aus verschiedenartigen, nicht zugfesten Materialien, wie z. B. Beton, keramischen Steinen, Gußeisen, glasartigen Massen, Kunststoffen u. dgl., bestehen.
• Es sind allerdings Ausführungen bekannt, bei welchen Betonscheiben von einem Eisenring eingefaßt sind. Solche Einfassungen von Betonkörpern, gleichgültig welcher Umrißform, dienten bisher lediglich als Kantenschutz und Auflagerkörper. Die Herstellung solcher Betonkörper war bisher nur in der Form bekannt, daß beispielsweise in den vorgefertigten Einfassungsring schlaff bewehrte Stahlbetondeckel einbetoniert wurden. Bei dieser bisher bekannten Ausführung hat die Stahlumrahmung keinerlei Bedeutung für das statische Tragvermögen der gesamten Platte des Tragkörpers, weil die günstige Wirkung der erfindungsgemäßen Vorspannung durch den Umfassungsring hierbei fehlt.
• Es ist weiterhin bekannt, wannenartige Gußeisendeckel mit einer Betonfüllung zu versehen, wobei die bei Belastung auftretenden Zugspannungen und Scherspannungen durch den Gußeisenquerschnitt, die Druckspannungen hingegen zumindest teilweise durch die Betonfüllung aufgenommen werden. Der Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, daß verhältnismäßig viel Gußeisen für die Herstellung solcher Wannen benötigt wird. Auch hier wird keine Vorspannung angewendet.
• Die erfindungsgemäße Vorspannung einer Platte durch Umschnürung ergibt als Vorteil, -daß die sonst rotwendige Zugbewehrung völlig- entfallen oder zumindest stark vermindert werden kann und insbesondere die aus Biege- und Schubspannungen herrührenden resultierenden Hauptspannungen vorwiegend Druckspannungen sind. Die Gefahr von Schubbrüchen ist damit wesentlich herabgemindert, bzw. können die Plattenbei gleichen Abmessungen weit größere 'Querkräfte aufnehmen als im nicht vorgespannten Zustand.
• Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß die vorbeschriebene vorgespannte Platte auf zumindest einer ihrer Begrenzungsflächen nach einem Drehkörper ausgenommen ist. Diese Ausführung ergibt als Vorteil eine Material- und damit Gewichtsersparnis bei annähernd gleicher Tragfähigkeit, da eine kuppelartige Tragwirkung eintritt, die sich bekanntlich günstig auswirkt. -Schließlich können die vorbesrhriebenen vorgespannten Platten auch noch so ausgebildet sein. daß mehrere radial verlaufende Rippen an einer der beiden angeordnet sind. Vorteil dieser Ausführung ist ein noch weiter gesteigerte Tragfähigkeit bei geringstem Materialaufwand. Es ist selbstverständlich auch sinn` @@:-a..@@ möglieh, vor einer regelmäßigen Form mehr oder weniger abzuweichen und somit ellipsenförmige oder ovale oder der -Kreisform mehr oder weniger angenähertepolygonale Platten in der erfindungsgemäßen Art vorzuspannen.
• Eine weitere Möglichkeit der Ausführungsvariation besteht darin, daß die umfangsvorgespannte Platte senkrecht zur Plattenebene eine oder mehrere die Platte durchsetzende Öffnungen oder Ausnehmungen aufweist.
• Erfindungsgemäß sind zwei verschiedene Verfahren zur Anbringung des vorgespannten Zugringes vorgesehen. Mit den im Stahlbetonbau üblichen Hilfsmitteln kann die Herstellung vorgespannter Platten derart erfolgen, daß verhältnismäßig dünne unter Zugeinwirkung stehende Drähte in mehreren Ringen oder Lagen trommelförmig am Umfang der Platte aufgewickelt werden.
• Dieses Verfahren ist vorteilhaft, weil nur dünne und daher verhältnismäßig geringe Zugkräfte erfordernde Spanndrähte verwendet werden, die aber, mit oder ohne vorherige Erwärmung, in beliebig vielen Ringen bzw. Lagen aufgebracht, jede gewünschte Gesamtringkraft ergeben.
• Die zweite Verfahrensmöglichkeit besteht darin, daß der Einfassungsring aus Metall besteht und durch Erwärmen und nachfolgendes Erkalten auf die vorzuspannende Platte aufgeschrumpft wird. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß zur Erzeugung der Vorspannung keiiZe wesentliche Kraftanwendung nötig ist, sondern sich diese aus der physikalischen Tatsache der Schrumpfkräfte bei Abkühlung von selbst ergibt. Dieses Verfahren ist daher besonders zeitsparend und wirtschaftlich ausführbar und benötigt zu seiner Durchführung nur einfache und daher billige Vorrichtungen.
• In der Zeichnung -sind als Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes Kreisplatten dargestellt.
• Fig. i zeigt im,Querschnitt und Fig. a im Grundriß eine mit einem Spannring versehene Kreisplatte. In Fig. 3 ist die einseitige Ausnehmung einer Kreisfläche ersichtlich, während in Fig. q. im Querschnitt und in Fig. 5 im Grundriß die Anordnung von einseitigen Rippen gezeigt ist.
• Alle Figuren verdeutlichen den wesentlichen Vorteil der Erfindung, daß nämlich die aus Beton, gebranntem Stein od. dgl. bestehende Kreisplatte a keinerlei Bewehrung aufweist. Die gesamte notwendige Stahlfläche ist vielmehr in dem ebenfalls kreisförmigen,außen an derPlatte eng anliegenden Spannring b konzentriert und deshalb besonders einfach gestaltet. Die jeweils nötige, verschieden große Spannkraft wird in einfachster Weise durch wechselnden Querschnitt des Spannringes bzw. durch verschieden große Zugspannung erzielt.
• Während Kreisplatten nach Fig. i und :z mit konstanter Dicke zwar besonders einfach herzustellen, aber verhältnismäßig schwer an Gewicht sind, ermöglicht dieAusführung nach Fig. 3 mit einseitiger Ausnehmung c eine merkliche Gewichtseinsparung. Trotzdem bleibt die Tragfähigkeit der Platte annähernd gleich, weil die erfindungsgemäße Form der Ausnehmung eine der Kuppel ähnliche Tragwirkung ergibt, die sich durch erhöhtes Tragvermögen auszeichnet.
• Die einseitige Anordnung von radialen Rippen d nach Fig. q. und 5 ist sowohl bei beidseitig. ebenen als auch bei einseitig ausgenommenen Platten möglich. Die Rippen bedingen eine Vergrößerung der Plattendicke und somit Querschnittsverstärkung bei geringstem Materialaufwand. Besonders vorteilhaft ist dieser Umstand für die Plattenmitte, welche bei Belastung durch wandernde Einzellasten den gefährdeten Querschnitt darstellt. Durch Höher-oder Tieferlegung des Spannringes in bezug auf die Plattenoberfläche hat man die Möglichkeit, die durch die wechselnde Rippenhöhe entstehenden Ausmitten zu beherrschen ui d insbesondere in Plattenmitte eine annähernd zentrische Vorspannung zu erzielen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE; r. Platte, insbesondere Kreisplatte, aus geformten, z. B. gegossenen Werkstoffen höherer Druck- als Zugfestigkeit, welche an ihrem Umfang eine Metalleinrahmung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalleinrahmung vorgespannt ist, wodurch sie auf die Platte entlang ihres gesamten Umfanges verteilte, radial gerichtete äußere Druckkräfte ausübt, die einen allseitig gleichen Druckspannungszustand in der gesamten Platte zur Folge haben. z. Platte nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine ihrer Begrenzungsflächen nach einem Drehkörper ausgenommen ist. 3. Platte nach Anspruch z oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einer der beiden Begrenzungsflächen radial verlaufende Rippen angeordnet sind. q.. Platte nach einem der Ansprüche r bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Umfangsbegrenzung eine polygonale Form aufweist. 5. Verfahren zur Herstellung von Platten nach einem der Arxsprüche r bis q., dadurch gekennzeichnet, daß Drähte in Ringen oder Lagen um den größten Umfang der Platte gewickelt und hernach gespannt werden. 6. Verfahren zur Herstellung von Platten nach einem der Ansprüche r bis q:, dadurch gekennzeichnet, daß dieUmrahmung auf diePlatte aufgeschrumpft wird.