Titel: Ueber die Bestimmung der variablen Stabkräfte von Fach werken mit bewegten Lasten.
Autor: A. Böttcher
Fundstelle: Band 320, Jahrgang 1905, S. 696
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Ueber die Bestimmung der variablen Stabkräfte von Fach werken mit bewegten Lasten. Von A. Böttcher, Ingenieur in Hamburg. (Schluss von S. 681 d. Bd.) Ueber die Bestimmung der variablen Stabkräfte von Fach werken mit bewegten Lasten. Beispiel 1: Halbparabelträger eines Laufkrans von 26 t Tragfähigkeit und 21,1 m Spannweite (Fig. 810). Der Kran ist vom Eisenwerk vorm. Nagel & Kaemp, A.-G., für das Elektrizitätswerk an der Bille erbaut. Textabbildung Bd. 320, S. 696 Fig. 8. Das System des Fachwerks entspricht der Fig. 2 Aa. Den Diagrammen ist die Beanspruchung durch das in den Knotenpunkten konzentriert gedachte Eigengewicht beigefügt. Beide Raddrücke sind einander gleich, der Radstand der Katze stimmt mit der Feldweite des Fachwerks überein. Bei dem Aufzeichnen der Kräftepläne, Fig. 8, welche hiernach für alle Knotenpunkte einer Trägerhälfte ausgeführt sind, fand sich trotz genannter Kontrolle zum Schluss Textabbildung Bd. 320, S. 696 Fig. 9. Textabbildung Bd. 320, S. 697 Fig. 10. Stabkraft-Diagramme. Textabbildung Bd. 320, S. 697 Fig. 11. immer ein Winkelfehler bei fast allen Plänen der Fig. 8. Dieselben sind belassen und absichtlich nicht künstlich herauskorrigiert. Solche Fehler geben, wenn man sie in den im übrigen genau gezeichneten Plänen stehen lässt, ein sehr gutes Bild über Verschiebungen in den Stabspannungen, welche eintreten, falls beim Zusammenlegen der Konstruktion in der Werkstatt Winkelfehler entstehen, die sich dort noch weniger vermeiden lassen, als in der Zeichnung. Es ist hierbei zu berücksichtigen, dass Winkelfehler sich von Feld zu Feld potenzieren. Die Zahlenbeträge der Höchstwerte der Stabkräfte sind in die Diagramme eingetragen. Textabbildung Bd. 320, S. 698 Belastungs-Schema für Eigengewicht und Systemplan. Beispiel 2: Träger mit polygonalem Untergurt für einen Laufkran von 80 t und 14 m Spannweite. (Fig. 11). (Erbauer: Duisburger Maschinenbau-Aktien-Gesellschaft vorm. Bechem & Keetman). Der Radstand der Laufkatze weicht von der Feldweite des Fachwerks ab. Das System des Fachwerks entspricht der Fig. 2 Ac. Beispiel 3: Parallträger für einen 10 t-Kran von 14 m Spannweite. (Fig. 12 und 13.) (Erbauer: wie vor.) Der Radstand der Katze ist grösser als die doppelte Feldweite. Das System des Fachwerks entspricht der Fig. 2 Ac. Beispiel 4: Träger eines fahrbaren Drehkrans, erbaut von Ludwig Stuckenholz für die Reiherstieg-Schiffswerft in Hamburg. Nutzlast 3 t, grösste Ausladung 13,5 m von der Schwenkachse (Fig. 1416). Wegen des sehr geringen Radstandes der Laufkatze (ca. 1/16 der Ausladung) ist die bewegte Last als Einzellast angenommen. Die Nullachse für die Stabkräfte durch bewegte Last ist gestrichelt, die Diagramme berücksichtigen das Eigengewicht des Trägers. Beispiel 5: Laufbahnträger in der Kesselschmiede der Reiherstieg-Schiffswerft u. Maschinenfabrik Hamburg.Veröffentlicht mit besonderer Genehmigung des Herrn Direktors O. Cornehls. Auf der Kranbahn lief bis vor kurzem nur ein 40 t-Kran, der jedoch nicht mehr genügte. Es wurde ein zweiter 40 t-Kran auf dieselbe Bahn gesetzt in der Voraussicht, dass beide Krane zusammen mit 80 t arbeiten sollten. Zuvor musste die Unterstützung der Kranbahnen untersucht werden; die Entwicklung der Stabkraftdiagramme ist in Fig. 1720 wiedergegeben. Das Belastungsschema (Fig. 17) entspricht den beiden, dicht hintereinander fahrenden Kranen, mit je 40 t bei einseitig stehender Laufkatze belastet. Der vorhandene Kran (früherer Seilkran, in einen Einmotorenkran umgebaut) hat einen kleineren Radstand als der neue Dreimotorenkran. Das Fachwerkssystem des durch eiserne Säulen in Abständen von etwa 6,5 m gestützten Kranbahnträgers ist in Fig. 18 dargestellt. Für die Entwicklung der Stabkraftdiagramme waren nur zwei Kraftpläne erforderlich (Fig. 19). Textabbildung Bd. 320, S. 699 Fig. 14. Textabbildung Bd. 320, S. 699 Fig. 15. Textabbildung Bd. 320, S. 699 Fig. 16. Textabbildung Bd. 320, S. 699 Fig. 17. Textabbildung Bd. 320, S. 699 Fig. 18. Die Diagramme stellen die Stabkräfte für die Stäbe des in Fig. 20 stark ausgezogenen Trägerteiles, und zwar in Abhängigkeit von der Stellung des äussersten linken Rades (Rad I) dar. Für den Stab 0 (Säule) sagt dasselbe z.B. aus: Wenn der Kran von links nach rechts fährt, so erhält die Säule 0 bereits Druck, wenn das linke Rad Textabbildung Bd. 320, S. 700 Fig. 19. Stabkräfte, hervorgerufen durch Einzellast von 10000 kg. Textabbildung Bd. 320, S. 700 Fig. 20. gerade in das zweite Feld vor der Säule 0 eintritt, der Druck steigt solange an, bis das Rad ungefähr in der Mitte der Spannweite des Feldes links von der Säule 0 steht, nimmt dann allmählich ab und wird Null in dem Moment, in dem das linke Rad gerade das Feld rechts von der Säule 0 verlässt. Durch diese Diagramme besonders ist der Wert der vorliegenden Behandlungsmethode scharf beleuchtet. Ohne dass verwickelte und zeitraubende Untersuchungen hinsichtlich der gefährlichsten Laststellung für die einzelnen Systemstäbe erforderlich werden, entsteht das Bild mit ganz einfachen, elementaren Mitteln aus sich selbst, die Maximalwerte treten aus der Entwicklung heraus, ohne dass es nötig ist, irgend welche Probierverfahren einzuschlagen. Die den einzelnen Diagrammen entnommenen Höchstwerte der Stabbeanspruchungen können dann durch die Methoden von Ritter und Cullmann rechnerisch auf ihre Richtigkeit geprüft werden.