Kippsicherer Laufsteg für Shedrinnen. Bei den bekannten Sägezahn- oder Shed- däehern der Industriebauten sammelt sieh das anfallende Tagwasser in den Kehlen zwischen den einzelnen Zähnen; die Kehlen sind mit Regenrinnen, sogenannten Shedrinnen, zum Beispiel aus Blech oder Pappe, ausgekleidet; diese Rinnen sammeln das von den Dach flächen abfliessende Wasser und führen es zu Abfallrohren. Die Shedrinnen müssen sorg fältig her;estellt und instandgehalten werden, wenn das Eindringen des Wassers in den Bau und damit.
Beschädigungen an Waren, Ma schinen, Fussböden usw. vermieden werden soll.
Es lässt sieh nicht. vermeiden, dass die Shedrinnen ab und zu begangen werden, zum Beispiel zum Besichtigen und Instandsetzen der Dächer, zur Besichtigung und Reinigung der Rinnen von Schmutz und Laub, zum Räu men von Schnee, zur Brandbekämpfung. Um Beschädigungen der Rinnen beim Begehen zu vermeiden und um das Begehen zu erleich tern, werden häufig Laufstege angebracht, die seither üblicherweise aus Holz hergestellt wur den.
Die Erfindung bezieht sich nun auf einen kippsicheren Laufsteg für Shedrinnen, der einige Mängel dieser Holzlaufstege vermeidet, und zwar dadurch, dass bei frei auf den R.in nenwangen aufgelagertem Laufsteg der Unter stützungsträger für den Laufstegbelag auf der Seite der steileren Binnenwange so weit nach oben abgewinkelt ist, dass der Laufsteg nicht mehr kippen kann. Im nachstehenden wird der Erfindungs gegenstand an Hand der Zeichnung beispiels weise näher erläutert.
In Fig.1 ist ein Querschnitt durch eine bekannte Shedrinne schematisch gezeigt. Fig. 2 ist ein Querschnitt durch eine solche Rinne mit Holzschalung und Holzlaufsteg be kannter Art.
Fig.3 zeigt in gleicher Darstellungsweise eine andere, ebenfalls bekannte Anordnung eines Holzlaufstegs an der Shedrinne.
Die Fig. 4 bis 11 zeigen, wie gemäss der Erfindung die Mängel der bekannten Lauf steganordnungen vermieden werden können.
In Fig. 1 ist C-D-E-P ein Querschnitt durch eine Shedrinne. <B>D -E</B> ist die Sohle, C-D die steile, E-F die flache Wange.
Ge wöhnlich sind die beiden Neigungswinkel und y der Wangen gegen die Horizontale von einander verschieden, entsprechend den ver schiedenen Dachneigungen des Shedzahns. Der grössere Winkel (l entspricht der steileren Nei gung der verglasten Seite des Shedzahns und liegt im allgemeinen zwischen 60 und 90 Grad; der kleinere Winkel y dagegen entspricht der flacheren 'Neigung der undurchsichtig ge deckten Dachseite des Shedzahns und liegt im allgemeinen zwischen 30 und 55 Grad.
Die verschiedenen Neigungswinkel (3, <I>y</I> sind ein wesentliches Merkmal der normalen Shed- rinne. Gleiche Neigungswinkel kommen bei Sheddäehern auch vor, allerdings in geringem Umfange, dann nämlich, wenn man aus architektonischen Gründen das normale Shed- daeh mit verschiedenen Winkeln f3 und y einige Meter von der Umfassungsmauer in ein Satteldach mit Winkel @' = y übergehen lässt.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel bekannter Anord nung eines Holzlaufstegs an einer Shedrinne. C-D-E-F ist. der Rinnenquersehnitt, K ist die Holzschalung, H die Blechauskleidung.
Der Holzlaufsteg besteht aus den Bohlen L Und den Auflageleisten G, die gegen die Rirr- nensohle ausgespart sind, um das Wasser durchzulassen. Dieser Laufsteg hat folgende Mängel: Der R.innenquerschnitt wird durch die Leiste G verengt; an den Auflagefüssen der Leisten bleibt der Schmutz hängen. Da bei D und E meist das Blech hohl liegt, be steht die Gefahr, dass die Auflagefüsse von G das Blech mit der Zeit. durchbrechen. Der ganze Holzsteg, besonders aber die Leiste G, ist stark der Fäulnis ausgesetzt durch den häufigen Wechsel von feucht und trocken.
Fig. 3 zeigt. im Schnitt ein Beispiel eines ebenfalls bekannten Holzlaufstegs, der diese Mängel zum Teil vermeidet. L sind durchlau fende Holzleisten, die auf den Trägern T lie gen.
Die Träger T stützen sich auf die ver schieden geneigten Wangen C-D und E-F der Rinne ab; die Rinnensohle bleibt hier frei, an den Auflagestellen @1 Und B der Träger 1' liegt das Rinnenblech H statt auf der Selia- lung K, kein Teil des Holzstegs ist. mehr als ein anderer der Fäulnis aasgesetzt.
Es zeigt sich jedoch ein anderer Mangel: Der Holzsteg neigt stark zum Kippen, das heisst er rutscht bei A nach unten, bei B nach oben, und zwar um so mehr, je mehr man beim Begehen sich dem linken Auflager _1 nähert.
Als Abhilfe findet man dann, häuf i@- nachträglich angebracht, die in Fig. 3 ge strichelt eingezeichnete Holzstütze S, die aller dings nun wieder die Mängel des Laufstegs nach Fig.2 mit sich bringt: Verengung der Binnensohle, Auflager bei D, wo das Blech hohl liegt, erhöhte Fäulnis des Stützenfusses.
Der nun im folgenden beschriebene Lauf steg bildet eine Weiterentwicklung des Lauf stegs nach Fig. 3; insbesondere wird eine kippsichere Auflagerung ohne die Stütze S erreicht. Um das zu zeigen, ist eine statische Betrachtung nötig.
In der schematisierten Fig. -1 sind T der Träger, A und B die Auflager (vgl. Fig.3) und P die Last. 1rn Moment des Kippens im entgegengesetzten Sinne des Uhrzeigers gleitet Auflager _1 mit der Geschwindigkeit Va in der eingezeichneten Richtung parallel C-D und Auflager B mit der Geschwindigkeit Vb in der eingezeiehneten Richtung parallel E-F. Nach den Regeln der Kinematik fin det man das Momentanzentrum Z der Bewe gung des
Trägers T als Schnittpunkt der Normalen zu 6'" durch _l. und der Normalen zu Vb durch B. Winkel AZB = a = (,B <I>+ y).</I> Die Kraft P im Abstand a von Z bewirkt also das Kippmoment P. a und damit. die geschil derte Kippbewegung. Für u = 0 geht P durch Z, Und es herrseht Gleichgewicht;
man kann die Auflagerreaktionen Na senkrecht zu C-D und Nb senkrecht<I>zu</I> E-F aus einem Krafteek finden. Ist aber a = 0, so kann nur Gleiehgewieht herrschen, wenn bei _4 und B ausser N" und N,, noch die Reibungskräfte Ra Und Rb jeweils in gleicher Richtung, aber mit entgegengesetztem Pfeilsinn angreifen,
wie va und vb. Das Moment von R" und R,, um Z muss gleich --gross, aber entgegengesetzt sein dem lIornent#P . a. Man setzt nun Na und R. zusammen zu der Auflagerreaktion A" Nb und Rb zu B,..
Soll Gleichgewicht herrschen, so müssen sieh .1,. und B, auf P schneiden in einem Punkt I'. Zwischen A, und A-Z bildet sieh ein Reibungswinkel o a, wobei tg Q a =
EMI0002.0110
ist;
ebenso zwischen B,. und' B-Z der Rei bungswinkel g <I>h,</I> wobei tg n b <I>=
EMI0002.0116
</I> ist. Ist das Material der Auflager 1 und B gleich, zum Beispiel Holz, und die Binnenausklei dung bei :1 und B ebenfalls gleich, zum Bei spiel Blech, so kann man annehmen, dass die Reibungswinkel 9" und o,, gleich sind.
Dann ist aber auch Winkel a bei Y gleich dem Win kel a bei Z und der geometrische Ort für alle Y ist. der Kreis über der Sehne A-B, der den Winkel a fasst. 7i11 man also den Reibungs- winkel Q bestimmen, der bei irgendeiner Stel lung der Last P zur Erzielung von Gleich gewicht vorhanden sein muss, so genügt es, den Umkreis K des Dreiecks A-B-Z zu zeichnen und den Schnittpunkt. Y der Kraft P mit. diesem Kreis zu bestimmen.
Dann ist Winkel Y--4-7, gleich Winkel ,o. Die Auf lagekräfte Ar<B>lind</B> B, finden sich aus einem Krafteck.
Die praktische Erfahrung zeigt. nun in Übereinstimmung mit der graphischen Ermitt lung, dass bei Ausbildung des Trägers T nach Fig.3 und 4 als gerader Träger der zuläs sige Reibungswinkel o weit überschritten wird, selbst dann, wenn P noch nicht. einmal ganz nach A rückt.
Man kann aber den Reibungs -inkel o klein genug halten durch zwei -Massnahmen: 1. Durch Ausbildung des Trägers T in ab gewinkelter Form nach Fig.5 und dadurch ermöglichte, günstige Anordnung der Auf lager _l und B; der Winkel bei W ist. bie- gungssteif.
Die Auflagernormalen schneiden sieh in Z; das l4iass IV-A = c muss so gewählt wer den, dass Z etwa. über die Mitte des Lauf stegs fällt.
2. Die Breite des Laufstegs wird auf das Mass b begrenzt, das nicht grösser gewählt wird als unbedingt nötig, also etwa. 35 bis -10 ein.
In Fig. 5 ist nun für die gewählten Masse b und c die Ermittlung der Reibungswinkel ge mäss der bei Fig. .1 geschilderten Konstruktion durchgeführt für die Stellung der Last ganz links, P1, und ebenso für die Stellung der Last ganz rechts, P,.. Es ergibt sieh bei PI der Reibungswinkel o1 und bei Pr der Reibungs winkel g,. Durch entsprechende geometrische Überlegung kann man erreichen,
dass<B>91</B> = 2r wird, wobei dann Z etwas rechts von der Mitte von b zu liegen kommt. Jedenfalls sind beide Reibungswinkel klein genug, da.ss ein Rutschen auch bei Nässe und Glätte nicht eintritt, wie die praktische Erprobung gezeigt. hat. Wäh rend sich bei Fis. -1 tg o zu 0,6 und mehr er gibt, bleibt er bei Anordnung nach Fig. 5 klei ner als 0,3. Die Lagerung hat. sich also als völlig ausreichend kippsicher erwiesen.
Fig. 6 zeigt. im Schnitt für eine Shedrinne mit Neigungswinkel der Wangen fl = 90 Grad, <I>y =</I> 50 Grad, die Ausbildung des Trägers<I>T,</I> die Wahl von Mass c, die Ermittlung der Rei bungswinkel q für die Laufstegbreite b.
Bei den bisher gezeigten Anordnungen wird die Kippsicherheit erreicht dureh Aus bildung des Trägers T und der beiden Auf lager A und B in der Weise, da.ss der Schnitt punkt der Auflagernormalen Z, das heisst- das Momentanzentrum einer etwaigen Kippbewe- -ung, etwa über die Mitte des Laufstegs zu liegen kommt.
Für die Laststellung P durch das Momentanzenti-Lun Z besteht Gleichgewicht ohne Inanspruchnahme von Reibungskräften an den Auflacern. Für Laststellungen neben 7, werden jedoch kleine Reibungskräfte an den Auflagern in Anspruch benommen, wenn Gleiehgewieht, das heisst. Kippsicherheit. herr schen soll, ähnlich wie zum Beispiel bei einer Anlegeleiter, die auch nur unter Inanspruch nahme von Reibungskräften standsicher ist.
Der Träger T in Fig. 7 ist links bei IV, abgewinkelt, wie bei den bisherigen Ausfüh rungen; ausser dem Auflager A1 hat. er noch ein Auflager A2. Rechts ist. bei yF2 eine kurze Stelze biegungsfest angeschlossen, die das Auf lager Bi trägt. Dazu kommt noch das schon seither vorhandene Auflager B2.
Wäre nur Auflager =11 und' B1 vorhan den, so wäre das zuigehörige lIomentanzent.rum einer Kippbewegung in entgegengesetztem Sinne des Uhrzeigers der Schnittpunkt Z1 der Auflabernormalen von A1 und B1. Würde diese Kippbewegung eintreten, so würden im näch sten Augenblick die Auflager A2 und B2 von ihrer Unterlage abgehoben und damit unwirk sam. Nur A1 und B1 bleiben wirksam.
Für eine Kippbewegung im Uhrzeigersinn dagegen wäre Z2, der Schnittpunkt der Auf labernorma.len von < 12 und B2, das Momentan- zenti-Llm; A1 und B1 würden im nächsten Augenblick abgehoben und unwirksam.
Steht die Last P auf der Strecke bo zwi schen Z1 und Z2, so kann man P nach den Regeln der Statik in zwei zu P parallele Kom ponenten P1 durch Z1 und P2 durch Z2 zer legen; P1 erzeugt in A1 und B1, P2 in AM und<I>B2</I> Auflagerzeaktionen, die normal ste hen zu ihren Auflageflächen, so dass keiner lei Reibungskräfte auftreten.
Die Last. kann also bei dieser Anordnung des Trägers T und der vier Auflager A1, A2, B1, B2 über die ganze Strecke bo von Z1 bis Z2 wandern, wo bei stets Gleichgewicht besteht, ohne dass irgendwelche Reibungskräfte in Anspruch ge nommen werden müssen.
Will man sich nicht mit der Breite bo des Laufstegs begnügen, sondern eine grössere Breite b vorsehen, so kann man die zugehö rigen grössten Reibungswinkel ermitteln, wie bei Fig.5. Für die Laststellung ganz links, PI, ergibt sich für das Dreieck A,-Z1-B,_ der Umkreis K1, der Schnittpunkt Y1 mit der Wirkungslinie von PI wid somit. der Reibungs winkel o1, der sehr klein wird;
ebenso für die Laststellung ganz rechts, Pr, das Dreieck A2, Z2, B2 und der Umkreis K2 mit dem Schnitt punkt Y,. der Wirkungslinie von P,. und dar aus der Reibungswinkel QT, ebenfalls sehr klein.
Man hat es also in der Hand, durch An ordnung von vier Auflagern einen Laufsteg von der Breite bo völlig unabhängig von Rei bungskräften kippsicher auszubilden, oder bei grosser Breite b mit sehr kleinen Reibungs- winkeln auszukommen. Man kann, je nach den gegebenen Verhältnissen, auch auf eines der vier Auflager verzichten und sich mit drei Auflagern begnügen, wodurch die Breite bo etwas kleiner wird als in der Fig. 7 gezeigt, aber doch häufig genügt.
Fig. 8a zeigt sche matisch einen Träger T mit den drei Auf lagern A1, A2, B, wobei der abgewinkelte Tragarm bis A2 über W hinaus nach unten verlängert ist. Man erhält das Momentan zentrum Z1 über der linken und Z2 über der rechten Hälfte des Belages; zwischen ihnen die Strecke bo, wo keine Reibungskräfte in den Auflagern auftreten. Eine analoge Aus bildung zeigt Fig.8b mit einem Auflager links, zwei Auflagern rechts und mit einer Stelze.
Die gezeigten Möglichkeiten gestatten, sich allen räumlichen Gegebenheiten bei den ver schiedensten Formen von (Shedrinnen anzu- passen. Als Auflagepunkte sind stets die Sei tenwangen der Rinne gewählt, wo die Blech- auskleidung gut auf der Unterlage liegt, nie mals die Rinnensohlewo die Auskleidung oft hohl liegt und wo' der Wasserabfluss be- hindert würde.
Der abgewinkelte Träger T kann aus Win- kel, '(-, [J-Eisen oder aus zwei Flacheisen mit eingeschweissten Stegen gebildet werden. Besondere Aufmerksamkeit. erfordert. die Aus bildung der Auflager, die sich an die Auf lagerfläche gut anschmiegen müssen, um Ver letzungen der Rinnenauskleidung zu vermei den, und die guten Reibungsschluss aufwei- sen müssen.
Fig.9 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Auflagers in der Ansicht. und Fig. 10 im Schnitt nach der Linie s-s. 1 ist der abge winkelte Träger, 2 ist, ein Paar Auflager füsschen aus Holz, das um Bolzen 3 drehbar angeordnet ist. Der Bolzen 3 ist. durch ein Loch im Träger 1 mit Spielraum durchge steckt, so dass auch eine gewisse Beweglich keit des Bolzens 3 gewährleistet ist. in der Weise, dass er nach allen Richtungen um einen kleinen Winkel von der Normalen zum senk rechten Schenkel des Winkelprofils 1 abwei chen kann. Die Auflagerfüsschen sind somit.
nach allen Richtungen gelenkig an den Träger 1 angeschlossen und können sieh allen zufälli gen Gegebenheiten der Rinnenauskleidung 6 am Auflagerpunkt anpassen und liegen satt auf. Der abgewinkelte Träger 1 ist mit dem Laufstegbelag 8 bei 9 fest verbunden, so dass er sich unter Kräften, die in der Ebene des Laufstegbelages wirken, nicht verdrehen kann.
Die Auflagerfüsschen 2 werden so aus dem Holz herausgeschnitten, dass die Fasern gemäss Fig. 9 schräg oder auch senkrecht zu der Ruf lagerfläche verlaufen, so dass in Verbindung, mit der satten Auflagerung ein hoher Haft reibungswert entsteht, auch wenn die Rinnen auskleidung 6 aus Blech besteht und auch unter ungünstigen Wetterbedingungen im Winter, wie die Erfahrung gezeigt hat.
Man könnte die Auflagerfüsschen auch zum Bei spiel aus Gummi anfertigen oder aus Blech, das auf. der Auflageseite vulkanisiert. oder mit Leder belegt ist.<B>VN</B> esentlich ist., dass die Füss chen allseitig beweglich sind, sich satt an die luflagerfläche anschmiegen und einen hohen Haftreibungsbeiwert haben. Die Füsschen 2 sind im Beispiel Fig. 9 mzd 10 auf dem Bol zen 3 durch Unterlagscheiben 4 und Splinte ö leicht auswechselbar gesichert; natürlich könnte dies auch durch Schraube und Mutter erreicht werden.
Als Belag des Laufstegs wurde bisher wohl stets Holz verwendet. Da dieses im Freien nur beschränkte Haltbarkeit hat, sind häufig Instandsetzungen notwendig, auch Pflege durch Anstrich, zum Beispiel durch Karbolineum. Trotzdem kommt es vor, dass die Ilolzleisten brechen; Stücke fallen in die Rinne und verstopfen sie. An den Nägeln vermorscht das Holz besonders schnell und der Laufsteg zerfällt. Es besteht auch Unfallgefahr. Unter dem Holzbelag, der kaum durchsichtig ist, sammelt Sich unbemerkt Schmutz und Laub, so dass die Rinne verstopft wird; erst wenn das Wasser in den Bau läuft, merkt. man zu spät den Schaden.
Um diese Mängel zu beheben, werden sehr weitmaschige Gitterroste als Belag- verwendet. Gitterroste, vielfach im Industriebau als Fuss bodenbelag verlegt, bestehen aus zwei recht winklig sich kreuzenden, hochkant gestellten Bandeisengruppen, die rechteckige Maschen bilden und in der Lauffläche bündig sind. Sie sind sehr tragfähig bei geringem Eigen gewielit und gestatten guten Durchblick zur übeiivachung der Rinne, so dass Schmutz ansammlungen leicht bemerkt werden.
Die CTitterroste werden feuerverzinkt, ebenso wie die Träger; die Auflagerfüsschen werden aus karboliniertem Hartholz gefertigt. So ist eine ungleich höhere Lebensdauer erreicht als bei Holzrosten.
Fig. 11 zeigt im Grundriss einen Aus schnitt aus einem derartigen Laufsteg. 8 sind die einzelnen Gitterrostplatten; an jeder Platte ;sind an den Punkten 9 zwei Träger 7 befestigt; die Auflager sind lediglich durch die Bolzen 3 (vgl. Fi;. 9 und 10) angedeutet.
Jede Platte kann mitsamt ihren beiden Trä;-ern zu Reini- gungszweeken leicht herausgenommen werden, selbst von einem Mann allein da ihr Gewicht. klein ist.