PPPrrrooobbbeeekkkaaapppiiittteeelll Stahltragwerke im Industriebau Autoren: Hartmut Pasternak, Hans-Ulrich Hoch, Dieter Füg Copyright © 2010 Ernst & Sohn, Berlin ISBN: 978-3-433-01849-1

Wilhelm Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG Rotherstraße 21, 10245 Berlin Deutschland www.ernst-und-sohn.de

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6 Tragwerke von Industriebrücken (Rohrleitungs- und Bandbrücken)

Hinsichtlich der statischen Systeme für RohrleitungsbrückenwirdunterschiedenzwischenBrücken,aufdenendiezuüberfüh-rendenRohreauflagern,undsolchen,beidenendieRohreindieTragwirkungeinbezogenwerden(selbsttragendeRohrleitungen)(Bild6.1).WährenddieSystemeh)bisj)geeignetsind,einzelneRohrezuüberführen,dienendieSystemea)bisg)derUnterstüt-zungeinervielfachenAnzahlvonRohrleitungen(Bild6.2).

Die Anzahl der auf einer Rohrbrücke untergebrachten Rohreschwanktzwischen1undetwa40.AusschlaggebendistdieArtdesBetriebes.DieAnzahländert sichdurchZu-undAbgängeinnerhalbdesGesamtstranges.FürdieAnordnungderRohresindbetriebstechnischeErfordernisse,wiez.B.Fördergut,Bedienungund Wartung, Zugänglichkeit, Dehnungsausgleicher, gleich-mäßige Brückenbelastung, Abzweigungen und Kreuzungen,bestimmend.Zur grundsätzlichenAnordnungwerden in [6.23]dieinTabelle6.2dargestelltenEmpfehlungengegeben.BeiderPlanungsind,außerderAnzahlderRohrleitungen,weitereÜber-führungenzubeachten.FolgendeKriteriensindzuberücksich-tigen:− inderRegelAnordnungvonLaufstegenfürReparaturarbei-

ten,− AnordnungundÜberführungvonweiterenLeitungen(Kabel

usw.),− PlatzreservenfürspätereErweiterungen.

6.1 Funktion, Systeme, technologische Ausrüstung, Trassierung

Industriebrücken (Rohrleitungs- und Bandbrücken) dienen zurFörderungvonIndustriegüternzwischenverschiedenenBetrie-benbzw.zwischenverschiedenenBetriebsteileninnerhalbeinesBetriebes.

6.1.1 RohrleitungsbrückenRohrleitungsbrücken kommen hauptsächlich zur Anwendung,wenn gasförmige, flüssige oder feinkörnige feste Stoffe trans-portiertwerdensollen.Tabelle6.1zeigteineAuswahlverschie-denenFördergutes.RohrleitungsbrückenhabendieAufgabe,dietechnologische Funktion dieser auf ihnen angeordneten Rohr-leitungen einschließlich der Bedien- und Regeleinrichtungenzusichern.SiesindortsfesteTragwerkezurUnterstützungvonRohrleitungenunderlaubenderenÜberführungübernatürlicheHindernisse, Verkehrswege und Bauten. Durch die VerlegungvonRohrleitungenaufspeziellenIndustriebrückenergebensichfolgendeVorteile:− UnterbringungverschiedenerLeitungen,− guteZugänglichkeit,ÜberwachungundWartung,− verhältnismäßigeinfacheErweiterungundÄnderung,− NutzungdesRaumesunterdenBrücken,− andereInstallationsleitungen(z.B.Kabel)könnenmitgeführt

werden.

Tabelle 6.1 Fördergut in Rohrleitungen [6.23]

Fördergut Förderung durch Besonderheiten BeispieleGase Überdruck z.T.giftig,

explosivWasserstoffSauerstoff,Azetylen

Luft Überdruck – Ansaugluft,Druckluft

Dampf Überdruck hoheTempe-ratur

–

Wasser Pumpen – Wasser,Abwasser

teigigeundflüssigePro-dukte

Pumpen – Teer,Öl,Ben-zin,Gas

Lösungsmittel Pumpen explosiv Benzol,Methanol

Säuren,Laugen

Pumpen z.T.aggressiv Schwefelsäure,Natronlauge

feinkörnigefesteStoffe

pneumatisch z.T.explosiv Kohlenstaub

Tabelle 6.2 Prinzipielle Anordnungen von Rohren in Brückenquerschnitten

Leitungsart AnordnungGeschoss Lagerung Lage

Gas oberes liegend innenDampfNW400 oberes liegend außenDampfNW500 unteres liegend außenKondensat unteres hängend außenN2 unteres hängend innenDruckluft unteres hängend innenSchutzgas unteres hängend innenWasserNW150 unteres hängend außenWasserNW200 unteres liegend innenProduktleitung unteres hängend außen

innenoderzwischendenGeschossen

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2056.1 Funktion, Systeme, technologische Ausrüstung, Trassierung

Bild 6.1 Beispiele für Rohrbrückensysteme a) bis g) Systeme zur Unterstützung der Rohre h) bis j) selbsttragende Systeme

Bild 6.2 Beispiele für die Anordnung von Rohrleitungen im Brückenquerschnitt [6.23] a) Vollwandträger ohne Querträger b) Vollwandträger mit Querträger c) zwei Vollwandhauptträger ohne Laufgang d) zwei Vollwandhauptträger mit Laufgang e) Fachwerkhauptträger, zwei Querträgergeschosse f) Dreigurtbrücke g) Trogbrücke

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206 6 Tragwerke von Industriebrücken (Rohrleitungs- und Bandbrücken)

FürRohrleitungenaufBrückenerfolgtdieAuflagerungaufeinemSystemvonfest-unddazwischenliegendenGleitlagern.Gleitla-gersinderforderlich,umeinenDehnungsausgleichfürdieLän-genänderungenausTemperaturzuermöglichen.DerDehnungs-ausgleicherfolgtmitsogenanntenKompensatoren,diezwischenFestpunktlagernangeordnetwerden(Bild6.4).Der Lagerabstand für die Rohrleitungen kann näherungsweisewiefolgtbestimmtwerden(Bild6.5):− nachderTragsicherheit:

l = 2,9fy,k,t ⋅W

qi⋅ γ F∑( ) ⋅ γM

(Einfeldträger)

Rohre benötigen zur Wahrung der Trag- und Verformungssi-cherheit entsprechendeAuflagerungenmitdenverschiedenstenFunktionen(Tabelle6.3).DerAbstandderAuflagerungenrichtetsichnachderRohrbelas-tungundderdarausresultierendenBemessung.Alsbemessungs-relevanteBetriebsbedingungensindzubeachten:– Eigenlasten, Fülldruck,Außendruck,Winddruck, Tempera-

tur,Zwängungen,Schnee.DieAuflagerungerfolgtdurchspezielleKonstruktionsdetailsaufLängs- bzw.Querträgern derBrücken (Bild 6.3). FürBrückenaus selbsttragenden Leitungsrohren entspricht der Auflagerab-standderBrückenspannweite.

Tabelle 6.3 Sinnbilder und Benennung von Rohrleitungslagern [6.23]

Bild 6.3 Beispiele für die Ausbildung von Rohrlagern [6.23] a) Belastung des Festlagers, b) Festlager, c) Gleitlager

Bild 6.4 Beispiele für die Ausführung von Kompensatoren [6.23] a) bis e) einfache Dehnungsausgleicher für kleinste Rohrdurchmesser (Winkel, Z-Form, U-Form, Lyrabogen) f) bis j) Dehnungsausgleicher für größere Rohrdurchmesser (Bauprinzip Balgkompensatoren gerade und Gelenk, Gleitrohrkompensatoren)

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2076.1 Funktion, Systeme, technologische Ausrüstung, Trassierung

6.1.2 BandbrückenBandbrückenwerden vorgesehen, wenn z.B. fein bis grobkör-nigeMaterialien(Kies,Sand,Kohle,HolzschnitzeloderÄhnli-ches)zuüberführensind.BandbrückenhabendabeidieAufgabe,dietechnologischeFunktionderaufihnenangeordnetenFörde-rer einschließlich der Bedien- und Wartungseinrichtungen zusichern.SiesindortsfesteTragwerkezurAufnahmevonBand-oderGliederbandförderernundderzugehörigenLaufgänge.BandanlagensindgegenüberdemTransportmitHilfevonFahr-zeugen wirtschaftlicher, wenn ein kontinuierlicher Bedarf vonRohstoffenoderErzeugnissenanSammel-,Lade-undVerarbei-tungsstellenvorliegt.DabeiistmithilfederBandbrückensowohleine horizontale als auch vertikale Förderung möglich. AufBandbrückenwerdeninderRegelGurtbandfördererangeordnet.SeltenersindTrogkettenförderer,wobeidieseunterUmständeninnerhalbeinerBandanlagegemeinsammitGurtbandförderernverwendetwerden.Bild6.6zeigtgebräuchlicheGurtbandförde-rer.EskommenzweiAusführungenzumEinsatz:− mit selbsttragendem Bandgerüst, wobei die Befestigung

durchdirekteVerschraubungodermittelsKlemmleistenaufdenQuerträgernbzw.beivariablerBefestigungaufzusätzli-chenLängsträgernerfolgt,

− ohne selbsttragendes Bandgerüst, d.h. die Tragrollen desBandessinddirektindieStahlkonstruktionderBrückeeinge-baut.EswerdenallgemeinGirlandenrollenverwendet,dieaneinemProfilverschraubtoderinStahlseileeingehängtsind.

WegendesrobustenFörderbetriebeskommenfürdenBandtrans-port nur stabile Tragsysteme zur Anwendung. Seiltragwerkeals statischeTragsysteme sind nicht üblich.Bild 6.7 zeigt eineAuswahl von Systemen für Förderbandtransporte. Im Gegen-satz zuRohrbrücken, diewegen derÜberführung derMedieningeschlossenenRohrleitungenkeinenbesonderenSchutzdurchÜberdachungen benötigen, ist bei Bandbrücken vielfach einegeschlosseneAusführung erforderlich, um Förderer, FördergutundBedienungspersonalvorWitterungseinflüssenzuschützen.

(Durchlaufträger)l = 3,5fy,k,t ⋅W

qi⋅ γ F∑( ) ⋅ γM− nachderFormänderung:

(Einfeldträger)l = 2,96 Et ⋅ I ⋅grenz f∑qi

4

(Durchlaufträger)l = 4,40 Et ⋅ I ⋅grenz f

∑qi

4

fy,k,t charakteristischer Wert der Fließgrenze unterBeachtungderTemperatur,

qi⋅ γF∑ Kombination der Einwirkungen (Eigenlasten,Medium,Isolierung),

γF;γM TeilsicherheitenLasten,Material,W,I,A charakteristische Querschnittskennwerte des

Rohrquerschnitts,Et charakteristischer Wert des Elastizitätsmoduls

unterBeachtungderTemperaturbeeinflussung.FürdiezulässigenStützweitenvonEndfelderngiltbeidurchlau-fendenSystemenle≈0,8·l.DieRohrleitungsbemessungistnichtBestandteildiesesKapitels.RohrleitungsbrückenwerdeninderRegelnichtüberdacht,dadiezu überführendenMedien durch Rohre und Isolierung ausrei-chendgeschütztsind.DieBrückensindjedochdadurchingrö-ßeremUmfang alsBandbrücken derKorrosion ausgesetzt undbenötigeneinenausreichendenKorrosionsschutz.Rohrleitungenerhaltenkeinoder–wennesz.B.zurEntwässerungnotwendigist–einsehrkleinesGefälle(0,1bis0,4%).DieRealisierungderNeigungerfolgtdurchdieLagerungderRohre.DieRohrleitungs-brückenwerden deshalb in derRegel ohneGefälle ausgeführtund größere Höhenunterschiede durch Sprünge (Abtreppung,kurzeschrägeÜberleitung)überwunden.BeiderTrassierungistdas Abzweigen von Stichrohrleitungen zu einzelnen Betriebs-oderAnlagenteilenzubeachten.

Bild 6.5 Ermittlung der Rohrstützweiten

Bild 6.6 Gurtbandförderer [7.23] a) mit selbsttragendem Bandgerüst b) Girlandenrollen direkt in der Stahlkonstruktion

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208 6 Tragwerke von Industriebrücken (Rohrleitungs- und Bandbrücken)

6.2.2 Rohrleitungsbrücken6.2.2.1 BrückengestaltungBild6.8undTabelle6.4zeigendasTragwerksprinzipfürRohr-brückennach[6.23]und[6.30].

Bild 6.8 Tragwerksprinzipien für Rohrleitungsbrücken

Tabelle 6.4a Abmessungen für ausgewählte Rohrleitungsbrücken [6.1]

Nennbreite des Förde­rers [mm]

a

Gerüst­breite [mm]

b

Breite des Laufganges in mm, Mindestmaße

Reparatur­gang

d

Bedienungs­gang

c

Verkehrsweg

c400

nach StandardsfürFörder-

anlagen

630800

1.200

5006508001.0001.2001.400

1.000

1.6001.8002.0002.2502.500

Auch bei Verschmutzungsgefahr für die Umgebung ist einegeschlosseneAusführungerforderlich.AlsgeschlossengilteineBandbrücke,wennsieeinedieFördererundLaufgängeumhüllendeKonstruktionaufweist.EineoffeneBandbrückehatkeineodernureinedieFördererumschließendeUmhüllung(z.B.AbdeckhaubenüberdemGurtbandförderer).EbensowiebeiRohrleitungsbrückengiltfürdieTrassierungvonBandbrücken auswirtschaftlichenGründen dieAuswahl eineskurzen (wennmöglich des kürzesten)Weges zwischen den zuverbindendenBetrieben, Betriebsteilen undAnlagen.Aus ver-schiedenen Gründen, wie z.B. Geländeschwierigkeiten, Hin-dernisse,schlechteGründungsverhältnisse,ungünstigeAnsicht,Beachtung derWerksbebauung, istmeist ein gebrochener Lei-tungs-bzw.Bandwegerforderlich.DieAnordnungderBandan-lagenerfolgtdabeimeistparallel sowie rechtwinklig zuWerk-straßenundGleisen.MitBandanlagen sind sowohl ebeneStrecken als auchHöhen-unterschiede zu überwinden. Innerhalb eines Brückenstrangeskönnen deshalb sowohl horizontal als auch in Längsrichtunggeneigt liegende Brückenteile erforderlich werden. Da für diesichere Förderung desGutes der Reibungswinkel eine bestim-mendeGrößeist,wirddiemöglicheNeigunginverhältnismäßigengenGrenzengehalten.ImAllgemeinengelten24°alsgrößtezulässigeNeigung. InnerhalbvonBandbrückenanlagenkönnenRichtungsänderungenerfolgen,d.h.derWinkelzwischenzweiBrückenachsenändertsich.IngrößerenAnlagenwerdenQuer-bänder (Querbrücken) in entsprechendemWinkel zum Haupt-band(Hauptbrücken)erforderlich.

6.2 Konstruktive Gestaltung6.2.1 Aufbau der GesamtbrückenDerAufbaueinesRohrleitungs-oderBandbrückenstrangesodereinerAnlagemitmehrerenSträngenistvielgestaltig.ErhängtvorallemvonderTrassenführung,denzuüberwindendenHöhenun-terschieden, der technologischenAusrüstung, denAnforderun-genanBedienung,WartungundSchutzsowiederArtderAuf-undÜbergabedesFördergutesab.EinBrückenstrangbestehtimtypischenFallaus:− demBrückenüberbau (Querträger,Hauptträger,Horizontal-

verbände,Laufgänge),− den Stützen (Festpunkt- und Pendelstützen), einschließlich

Aufstiege,− derGründung.

Bild 6.7 Statische Systeme von Hauptträgern mit bevorzugten Spannweiten [6.23] a) Vollwandträger ohne Kragarm b) Vollwandträger mit Kragarm c) Durchlaufträger d) unterspannter Träger e) Fachwerkträger ohne Kragarm f) Fachwerkträger mit Kragarm g) Zweigelenkrahmen

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2096.2 Konstruktive Gestaltung

6.2.2.2 Endquerscheiben von BrückenZurEinleitungderHorizontal-undVertikalkräfteausdemBrü-ckenüberbauindieStützenwerdenandenBrückenauflagernspe-zielleEndquerscheibenausgebildet.SiegewährleistendieStand-sicherheitderHauptträgerundgarantierenderen fürdieKipp-sicherheitnotwendigeVerdrehbehinderung.FürVollwandträgerund niedrige Fachwerkträger mit einem QuerträgerstockwerkkanneineAbsteifunggegendenUntergurtentsprechendBild6.9d)erfolgen.BeiniedrigenVollwandträgernwirddieSteifigkeitdurcheingeschweißtebzw.geschraubteQuerträgerentsprechendBild6.9b)bzw.6.9c)erreicht.

Tabelle 6.4b Abmessungen für ausgewählte Rohrleitungsbrücken

a)

b)

Bild 6.9 Endquerschnitte (Beispiele) [6.23] a) Fachwerkportal, b) Zweigelenkrahmen c) Rahmen mit Stützenstiel, d) Trog

c) d)

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210 6 Tragwerke von Industriebrücken (Rohrleitungs- und Bandbrücken)

6.2.3 BandbrückenBrückengestaltungBild6.11zeigtdasTragwerksprinzipfürBandbrückensowieVor-schlägefürdieQuerschnittsabmessungen.DielichteHöheüberjeder Lauffläche muss mindestens 2.000 mm betragen. Lauf-gängevon8bis15°NeigungerhaltenTrittleistenimAbstandvon400bis500mm,beieinerNeigungvon16°bis45°sindStufenanzuordnen.LaufgängeoffenerBandbrückensindmitGeländernzuversehen.BrückenmiteinerNeigungüber15°sindmiteinemHandlaufauszurüsten.BestehtingeschlossenenBandbrückeninfolgeStaubentwicklungdieGefahrvonAufflammungen,VerpuffungenundExplosionen,somüssenalleFlächenvonBauteilen(z.B.L-ProfilvonDachver-bänden),fürdieeinejederzeitigeStaubbeseitigungnichtmöglichist,eineNeigungvon60°haben.Die Bänder der Gurtbandförderer bedingen eine größere Vor-spannung.DazusindSpanneinrichtungenanzuordnen.Beilän-gerenBandanlagenundbeiBändernmitselbsttragendemBand-gerüst werden meistens Ballastspanneinrichtungen mit senk-rechtemSpannwegeingebaut.FürBänderohneselbsttragendesBandgerüst isteinAntriebsblockaufderStahlkonstruktionderBrückenvorzusehen.FürdenstahlbautechnischenProjektantenderBandbrückewer-dendieerforderlichenAngabenvom technologischenoder för-dertechnischen Projektanten vorgegeben,wie: Art der Bänder,ihre Lage, Größe und Befestigung, Art, Größe und Lage derSpannstation und Antriebe. Bild 6.12 zeigt Beispiele für dieGestaltungvonBrückenquerschnittenvonBandbrücken.

6.3 LastannahmenDie Belastungen für Rohrleitungs- und Bandbrücken ergebensichausdenallgemeinenRegelnundNormendesBauwesens.Zuberücksichtigensind:− ständige EinwirkungennachDIN1055-3:Einwirkungenauf

Tragwerke;EigenundNutzlastenfürHochbauten,− veränderliche EinwirkungennachDIN1055-4:2005-03:Ein-

wirkungen auf Tragwerke; Windlasten. DIN 1055-5:2007:EinwirkungenaufTragwerke;SchneeundEislasten,

− außergewöhnliche Einwirkungen nach DIN 1055-9:2003-8:EinwirkungenaufTragwerke;AußergewöhnlicheEinwirkun-gen.

6.3.1 Besonderheiten für Lastannahmen bei Rohrleitungsbrücken

6.3.1.1 Technologische LastenFürRohrleitungsbrückenergebensichdietechnologischenLastenvorwiegendausderBelegungdurchRohrleitungen.AlsGrund-lagenfürdieLastannahmenbeitechnologischenLastenkönnendieAngabenin[6.30],[6.31]herangezogenwerden.InderRegelwerdendiesedurchdenBauherrnbzw.dessentechnologischenFachplanervorgegeben.

Vertikale technologische LastenFür die Lastannahmen der vertikalen technologischen LastengibteszweiMöglichkeiten:− Ermittlung der tatsächlichen Lasten unter Beachtung der

AngabenimtechnologischenProjekt,− Einstufung der Brücken in Nennlastklassen, vor allem zur

In hohen Fachwerkträgern oder in Fachwerkbrücken mit inUntergurtebeneliegendenLaufgängenoderBandanlagenerfolgtdie Ausführung der Endquerscheiben als Fachwerkportal, alsRahmen in verschiedenenKonstruktionen oder als Trog unterEinbeziehungderEndquerträger.Bild6.9zeigtBeispielefürdieGestaltungsolcherEndquerscheiben.

6.2.2.3 StützenDie Stützenausbildung erfolgt in Abhängigkeit vom Brücken-systemunddessenLagerung.Bild6.10zeigteineAuswahlvonStützensystemen.FürdieAuflagerungbzw.EinbindungderStüt-zeninsFundamentkann[6.14]herangezogenwerden.

Bild 6.10 Statische Systeme von Stützen (Beispiele) [6.23] a) Pendelstiel als Mittelstiel bei Durchlaufträgern b) zwei Pendelstiele c) zweiachsige eingespannte Pendelstiele d) einachsige eingespannte Pendelstiele e) Gitterstütze als Pendelstütze in Brückenlängsrichtung f) Gitterstütze als Festpunktstütze g) Spann-, Umlenk- oder Übergabeturm Festpunktstütze

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2116.3 Lastannahmen

Bild 6.11 Statisches System und Querschnitte für Bandbrücken [6.23] a) Statisches System einer Bandbrücke b) bis e) Querschnitte mit Abmessungen der Laufgänge

Bild 6.12 Beispiele für Querschnitte von Bandbrücken a) offener Querschnitt b) geschlossener Querschnitt

a)

b)

a)

b)

d) e)

c)

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212 6 Tragwerke von Industriebrücken (Rohrleitungs- und Bandbrücken)

Horizontale technologische Lasten (Rohrschub)DerRohrschub(horizontaletechnologischeLast)istallgemeindieSummederKräftedurchdieLängenänderungderRohrleitungeninfolgeTemperatur- undDruckänderung, dieüberdieRohrlei-tungslagerindieBrückeeingeleitetwerden.DieRichtungdieserKräfteistimWesentlichenvonderLagederRohrleitungabhän-gig.ImNormalfalltrittRohrschubinLängs-undQuerrichtungder Brücke auf.Die als Rohrschub anzusetzendenKräfte sindmitdemProjektantenderRohrleitungzuvereinbaren.Tabelle6.5enthältRichtwerte fürdenRohrschub inBrückenlängsrichtungzurBemessungderHauptträger,StützenundFundamente.BeiQuerträgernkönnenalsRohrschub30%dervertikalenQuerträ-gerbelastungangesetztwerden.ZurErfassungvonHorizontalkräftenausabzweigendenLeitun-genundAblenkkräftengiltalsRohrschub inBrückenquerrich-tungjeQuerträgerebeneeinewanderndehorizontaleEinzellastvon 5,0 kN.DieReibungskräfte an denGleitlagern der RohrewerdeninderRegelbeiderBemessungvonnormalenRohrlei-tungsbrückenimIndustriebaunichtgesonderterfasst.FH=μ0 Fvmit:μ0 Haftreibungskoeffizient(Stahl-Stahl)0,2bis0,5;Rollen-

lager-Stahl 0,1 bis 0,2; Stahl-Kupferschlacke 0,25 bis0,30;Kugellager-Stahl 0,1 bis 0,12;Kunststoff 0,1 bis0,15,

Fv vertikaleStützkraftinkN.

VereinfachungderkompliziertentechnologischenBelastung[6.30],[6.31].

Übliche Nennlastklassen sind: 2,5; 5,0; 10,0; 20,0; 30,0; 40,0;60,0;80,0;100,0kN/m.UnterNennlastverstehtmandieobereGrenzeeinergleichmäßigübereineBrückeodereinenBrückenabschnittverteilteErsatzlastfürdielotrechtecharakteristischeVerkehrslast.Diecharakteris-tischeVerkehrslastistdieNormlastinfolgeEigenlastderRohrlei-tungen,einschließlichFördergut,VerkehrslastausBegehenderLaufstegesowieeinschließlicheventuellerSchnee-undStaublas-ten(d.h.Laufsteg-,Schnee-undStaublastenwerdendannnichtextraangesetzt).DieNennlastklassenwerdenvomBauherrnunterBeachtungdertatsächlichenLastenundfüreventuelleErweiterungenfestgelegt.Nach durchgeführter Berechnung ist eine Gegenüberstellungzum vorhandenen Lastzustand erforderlich. Auch zur Durch-führungeinerVorbemessungistdieArbeitmitNennlastklassenvorteilhaft.EineBerechnungderStützkräftederRohrleitungenalsDurchl-aufträgerfürdieBelastungderBauteileistbeinormalenIndust-riebrückennichtüblich.AusdenLastannahmenwerdenmitdenentsprechenden Belastungsbreiten und -längen Strecken- undEinzellasten ermittelt. Werden Nennlastklassen als GrundlagefürdieLastannahmengenutzt,soisteineeventuelleungleichmä-ßigeBelegungzuberücksichtigen(Bild6.13).

Bild 6.13 Hauptmaße und Lastverteilung für Rohrleitungsbrücken [6.23] a) ein Vollwandhauptträger b) zwei Vollwandhauptträger c) ein Fachwerk- oder Vollwandhauptträger, zwei Querträgergeschosse d) zwei Fachwerkhauptträger

Bild 6.14 Hauptmaße Lastverteilung für Rohrleitungsbrücken [6.23] a) ein Vollwandhauptträger b) zwei Vollwandhauptträger c) ein Fachwerk- oder Vollwandhauptträger, zwei Querträgergeschosse d) zwei Fachwerkhauptträger

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2136.4 Schnittkräfte / Bemessung

Horizontale technologische Lasten (Bandzug)DerBandzugwirdbeiFörderernohneselbsttragendesBandge-rüstüberdieBefestigungdesAntriebsundderUmlenkstationenindieStahlkonstruktionderBrückegeleitet.Sindimtechnologi-schenoderfördertechnischenProjektkeineAngabenvorhanden,könnenfolgendeWerteverwendetwerden:− Bandbreite650/850mm,Z≤20kN,− Bandbreite1.000/1.200mm,Z≤40kN.

6.3.2.2 WindlastenWindlasten können bei offenen Bandbrückenwie bei Rohrlei-tungsbrückenmitWindbändernberechnetwerden.Fürgeschlos-seneBandbrücken(allseitiggeschlosseneBaukörper)erfolgtdieErmittlungderWindlastnachDIN1055-4:2005-03.

6.4 Schnittkräfte / Bemessung6.4.1 Allgemeine GrundsätzeRohrleitungs- und Bandbrücken sind Stahltragwerke, derenBerechnungundBemessungaufderBasisderallgemeinenNor-menfürStahlbautenerfolgt[6.37]bis[6.41].DerEinflussweitererNormen(z.B.Arbeits-,Brand-,Blitzschutz)istzubeachten.DieSchnittkräftewerdenermittelt, indemdieBrückentragwerke inScheibenzerlegtundunterBeachtungderKantenkräftebemes-senwerden(Vereinfachung)oderindemdieräumlicheTragwir-kungdurchBerechnungalsräumlichesSystemerfasstwird.EssindinüblicherFormzuuntersuchen:Grenzzustände der Tragfähigkeit (GZT)− Lagersicherheit(Abhebung,Umkippen,Auftrieb),− Stabilitätsversagen,− Betriebsfestigkeit(Ermüdung),− außergewöhnlicheBeanspruchung (Fahrzeuganprall,Erdbe-

ben),Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit (GZG)− Verformungen,Verschiebungen,− Schwingungen.

6.4.2 SicherheitskonzeptDieBemessungerfolgtaufderBasisderMethodederTeilsicher-heitsfaktoren.Besonderheitenergeben sichdabei aus folgenderSicht:RohrbrückenWieinKapitel6.3.1.1beschrieben,kannbeiderSchnittkrafter-mittlungaussenkrechten technologischenLastenentwedermittatsächlichauftretendenLastenodermitNennlastklassengear-beitet werden. Werden Nennlastklassen als charakteristischeErsatzlasten angesetzt, so sind darin alle auf die Brücke wir-kendenLasten (EigenlastenderRohrleitungen,Fördergut,Ver-

6.3.1.2 WindlastenBeiderErmittlungderWindlastüberdievomWindgetroffeneFläche der Rohrleitung und Stahlkonstruktion wird, auch zurBerücksichtigungspätererErweiterungen,oftmitWindbänderngerechnet.Bild6.14gibtderenGrößean.

6.3.2 Besonderheiten für Lastannahmen bei Bandbrücken

6.3.2.1 Technologische LastenTechnologische Lasten für Bandbrücken ergeben sich aus denEigenlastenderFörderer,demFördergut,denBandzuglastenundderBedienung/Reparatur.InderRegelwerdenAngabenzudie-senLastenvomBauherrngeliefert.SindkeineAngabenvorhan-den,sokönnennach[6.23]näherungsweisefolgendeAnnahmengetroffenwerden:Vertikale technologische Lasten−1.Möglichkeit:DieEigenlastderBänderunddieFördergutlastwerden einem technologischen oder fördertechnischen Projektentnommen.LastenfürBeleuchtungundKabelsindzubeach-ten.− 2.Möglichkeit: Es erfolgt eineZusammenstellung technolo-gischerLastenfürBandbreitengruppen.DamitsindLastenvonBandgerüst, Band, Fördergut, Kabel, Rohrleitungen, Beleuch-tung, Staub und Erschütterungszuschlägen erfasst. Tabelle 6.6gibteineÜbersicht.Tabelle6.7gibtinNäherungdieEigenlastenvonGurtbandförderernan.EineErmittlungderStützkräftedesBandgerüstsalsDurchlauf-trägeristfürdieBerechnungderBandbrückenichterforderlich.MitdenLastannahmenunddenentsprechendenBelastungsbrei-tenund-längenwerdeningewohnterWeiseStrecken-bzw.Ein-zellastenermittelt.BeiAnordnungmehrererFördereroderLauf-gängeimBrückenquerschnittisteineungleichmäßigeBelastung(nureinzelneBänderoderLaufgängebelastet)zubeachten.

Tabelle 6.5 Rohrschub in Brückenlängsrichtung, kN/m, Richtwerte (charakteristische Lasten)

Nennlastklasse [kN/m] Rohrschub [kN/m]2,5 0,4–0,65,0 0,8–1,110,0 1,6–2,220,0 2,0–4,430,0 3,0–6,640,0 3,6–8,060,0 4,8–10,8

Tabelle 6.6 Technologische Lasten für Bandbrücken, kN/m, Brückenlänge (charakteristische Lasten) [6.23]

Bandbreite [mm] Technologische Last min max

=800 1,0 3,21.000und1.200 2,0 4,51.400und1.600 3,0 8,21.800und2.000 3,7 11,2

Tabelle 6.7 Eigenlasten von Gurtbandförderern, kN/m, (charakeristische Lasten) [6.23]

Bandbreite Eigenlast Randbreite Eigenlast400 0,80 1.200 2,3500 0,95 1.400 2,3650 1,15 1.600 3,4800 1,45 1.800 4,01.000 1,75 2.000 4,7

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Pasternak, Hartmut / Hoch, Hans-Ullrich / Füg, Dieter Stahltragwerke im Industriebau April 2010. 304 Seiten, 411 Abbildungen, 79 Tabellen. Hardcover.

Mit dem vorliegenden Buch wird ein bedeutender Bereich des Stahlbaus - der Industriebau - behandelt. In acht Kapiteln werden alle wichtigen Aspekte dieses Teilgebietes dargestellt. Nach einer Einleitung zur Entwicklung der Stahlbauweise werden die Tragwerkselemente - flächenartige Bau-teile, Pfetten, Riegel, Träger, Fachwerke - vorgestellt. Im Kapitel "Hallen und Überdachungen" wird auf die wesentlichen Fragen nach den geeigneten statischen Systemen, deren Stabilisierung und konstruktive Details eingegangen. Im Kapitel "Kranbahnen" werden die Berechnung und Konstruktion beschrieben und erläutert. Für die mehrgeschossigen Tragstrukturen spannt sich der Bogen von Industriegebäuden über Kesselgerüste hin zu Hochofengerüsten und Hochregallagern. Die Tragwerke für Rohrleitungs- und Bandbrücken werden gesondert betrachtet. Ein Kapitel ist den Industrieschornsteinen, Masten und Windenergieanlagen gewidmet und in einem weiteren gesonderten Kapitel werden Behälter und Silos behandelt. Für alle Teilgebiete werden die Bemessungsgrundlagen kurz dargelegt, während der konstruktiven Ausbil-dung ausführliche Darstellungen gewidmet sind. Beispiele aus der Praxis runden das Werk ab. Das Buch wendet sich an Tragwerksplaner, denen es als Nachschlagewerk für die tägliche Arbeit dienen soll, an Prüfingenieure und Mitarbeiter in Behörden, die sich schnell in neue Aufgabengebiete einarbeiten wollen, sowie an Studierende der höheren Semester des Bauingenieurwesens.

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978-3-433-01849-1 Stahltragwerke im Industriebau 109,- €

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Datum / Unterschrift *€-Preise gelten ausschließlich in Deutschland. Alle Preise enthalten die gesetzliche Mehr-wertsteuer. Die Lieferung erfolgt zuzüglich Versandkosten. Es gelten die Lieferungs- und Zahlungsbedingungen des Verlages. Irrtum und Änderungen vorbehalten. Stand: April 2010 (homepage_Leseprobe)

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