Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft ein Trägerverbundsystem mit mindestens zwei miteinander verbundenen
Trägern. Sie betrifft insbesondere eine Mastanordnung.
Stand der Technik
[0002] In Mittel- und Niederspannungsnetzen werden Holzmastanordnungen verwendet, die Traversen
tragen, an denen Stromleitungen befestigt sind. Die Traversen sind üblicherweise Stahlrohre
oder Doppel-T-Träger aus Stahl, die mit der Holzmastanordnung über abgewinkelte U-Profile
in Verbindung stehen, wobei die U-Profile mit Spangen am oberen Ende der Holzmastanordnung
befestigt sind. Die Holzmastanordnung kann aus einem einfachen, im Boden verankerten,
aufrechten Holzmast bestehen. Häufig werden auch Holzdoppelmasten verwendet. Die Doppelmasten
können beispielsweise in der Form der äußeren Schenkel eines A's angeordnet sein,
wobei sie an ihrem oberen Ende von durch sie hindurchgeführten Gewindestangen zusammengehalten
werden und darunter in verschiedenen Höhen Querstreben zur Stabilisierung der Masten
angeordnet sind. In einer anderen Ausführungsform verlaufen die aus jeweils einem
Rundholz gebildeten Masten parallel, wobei Doppel-T-Stücke als Abstandshalter zwischen
den Masten vorgesehen sind und die Masten jeweils in Höhe der Doppel-T-Stücke über
lange Schraubenbolzen, die horizontal durch die Masten hindurch geführt sind, an die
Doppel-T-Stücke angedrückt werden.
[0003] Ein erheblicher Nachteil der bekannten Holzmastkonstruktionen besteht darin, dass
ihre Statik nicht berechenbar ist. Ein wesentlicher Grund hierfür ist, dass sich die
Holzmasten aufgrund von Änderungen der Umgebungstemperatur und -feuchte unterschiedlich
stark ausdehnen. Daher basiert die Auslegung von Holzmasten in bezug auf ihre Dicke
sowie der Größe und Art der Verbindungselemente auf empirischen Erfahrungswerten mit
dem Nachteil, dass die verwendeten Bauformen nicht wirtschaftlich sind.
[0004] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Trägerverbundsystem zu
schaffen, das statisch berechenbar ist und mit dem Mastanordnungen belastungsgerecht
und kostengünstig ausgelegt werden können.
Erfindungsgemäße Lösung
[0005] Diese Aufgabe wird mit einem Trägerverbundsystem mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0006] Unter einem Verbundanker wird hier und im Folgenden ein Bauelement mit einem Kern
verstanden, der eine Vielzahl von Ankerstiften trägt. Der Kern kann eine symmetrische
oder asymmetrische Form haben. Als praktisch relevante Kernformen haben sich längliche
Kerne mit einem quadratischen oder rautenförmigen Querschnitt herausgestellt. Es sind
aber auch als Polyeder ausgebildete Kerne oder andere symmetrisch oder asymmetrisch
ausgebildete Kerne verwendbar.
[0007] Die Ankerstifte können sich je nach Anwendungsgebiet parallel zueinander nur zu einer
Seite hin oder an gegenüberliegenden Seiten des Kerns in entgegengesetzte Richtungen
erstrecken. Auch kann ein Verbundanker als Knotenverbindung für zwei oder mehrere
Träger mit mindestens zwei in unterschiedliche Richtungen wirkenden Ankerstiftbereichen
sein, insbesondere dann, wenn der Kern ein Polyeder ist. Die Anker können je nach
Bedarf mit einer oder mehreren Durchgangsbohrungen längs oder quer durch ihren Kern
ausgeführt sein und als sogenannte Durchsteckanker als Lager für Gewindestifte dienen.
Sie können auch Gewindebohrungen für am Anker zu befestigende Schrauben aufweisen.
[0008] Die Ankerstifte können einen runden oder mehreckigen Querschnitt aufweisen, und insbesondere
als Dornen ausgebildet sein. Die Verbundanker können einstückig oder mehrstückig aus
einem oder verschiedenen Werkstoffen ausgebildet sein.
[0009] Es wurde überraschend festgestellt, dass bei Verwendung von mit Ankerstiften versehenen
Verbundankern als Verbindungselemente sowohl Zug-und Druckkräfte als auch die zwischen
den zu verbindenden Trägern auftretenden Schub- und Scherkräfte besonders gut übertragen
werden, da die Ankerstifte die Kräfte nicht an der Außenseite eines Trägers auf diesen
übertragen, sondern in sein Inneres einleiten. Hierdurch wird die Krafteinleitung
von der geometrischen Ausdehnung des Trägers weitestgehend unabhängig. Eine auf einem
derartigen Trägerverbundsystem basierende Mastanordnung ist erstmalig statisch berechenbar,
so dass die Auswahl der verwendeten Werkstoffe und die Materialstärken erstmals auf
der Basis von Berechnungen zu den zu erwartenden Lastfällen bestimmt werden können.
[0010] Die Werkstoffe für die Träger und den Verbundanker können so gewählt sein, dass der
Verbundanker in die Außenfläche des Trägers hineingepresst werden kann. Dies ist insbesondere
dann möglich, wenn der Mast im Bereich der Ankeraufnahme einen gummiartigen Werkstoff
aufweist, der in gewissen Grenzen elastische Eigenschaften besitzt. Insbesondere wenn
die Ankerstifte eine oder mehrere Hinterschneidungen aufweisen, so dass sich die durch
die Hinterschneidungen gebildeten umlaufenden Kanten des Ankerstiftes in die Oberfläche
der durch das Einpressen entstandenen Aufnahme eindrücken, kann der Verbundanker in
der Aufnahme fest sitzen.
[0011] Allerdings werden insbesondere bei Trägern aus Holz bevorzugt Ausnehmungen an der
Außenfläche des Trägers vorgesehen, bevor die Ankerstifte des Verbundankers in die
Aufnahmen in der Außenfläche des Trägers eingesetzt werden.
[0012] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tragwerkskonstruktion
sind Mittel zum Sichern des in die Aufnahmen in den Außenfläche(n) des bzw. der Träger
eingreifenden Verbundankers vorgesehen. Als derartige Mittel kommen insbesondere mechanische
Befestigungsmittel, insbesondere Schrauben oder Schraubenbolzen in Betracht, die beispielsweise
unmittelbar in den Träger eingreifen, sei es parallel zu den Ankerstiften oder schräg
hierzu, wobei die Befestigungsmittel vorzugsweise unmittelbar mit dem Verbundanker
in Verbindung stehen. Als Verbindungsmittel kommen aber auch geeignete Klebstoffe,
beispielsweise Zwei-Komponenten-Klebstoffe in Betracht.
[0013] Andere Befestigungsmöglichkeiten bestehen beispielsweise darin, den Verbundanker
mit einer um den Verbundanker und den Träger greifenden Schelle am Träger zu befestigen.
Auch kann der Verbundanker unmittelbar zwischen zwei oder mehreren Träger liegen,
wobei diese Träger untereinander mit weiteren Befestigungsmitteln wie Schrauben, Schellen
oder dergleichen zusammen gehalten werden können, so dass der Verbundanker in seiner
Position zwischen den Trägern sicher gehalten ist.
[0014] Insbesondere bei zwei, aber auch bei mehreren aneinander angrenzenden Trägern bietet
es sich an, dass der Verbundanker mit Ankerstiften für jeden dieser Träger versehen
ist und mit diesen in die Träger eingreift, um eine möglichst gute Überleitung von
Kräften von Träger zu Träger zu erreichen.
[0015] Es sind aber ebenso Ausführungsformen bevorzugt, bei denen der Verbundanker lediglich
Ankerstifte für einen der zu verbindenden Träger aufweist und mit einem anderen Träger
über andere Mittel verbunden ist. So kann ein Verbundanker, der auf der einen Seite
mit Ankerstiften in einen Mast eingreift und beispielsweise durch eine Verschraubung
am Mast befestigt ist, auf der anderen Seite mit einem eine Traverse tragenden U-Profil
beispielsweise über Nieten, eine Verschweißung oder eine Verschraubung verbunden sein.
[0016] Wenn die über einen Verbundanker miteinander verbundenen Träger zumindest teilweise
aneinander anliegen, ist es von Vorteil, wenn sie in den aneinanderliegenden Bereichen
eben ausgebildet sind. Insbesondere dann, wenn die Masten an der Stelle, an der sie
aufgestellt werden sollen, erst gefertigt werden, ist das Erzeugen einer ebenen Anlagefläche
wesentlich einfacher als das Erstellen einer profilierten Oberfläche.
[0017] Die erfindungsgemäße Tragwerkskonstruktion eignet sich, wie sich bereits aus dem
Vorstehenden ergibt, besonders gut für Mastanordnungen, insbesondere für solche zur
Nutzung als Leitungsmasten in Mittelspannungs-, Niederspannungs- und Hochspannungsnetzen
bis 360 kV, oder für solche zur Nutzung in Telekommunikationsnetzen, z.B. Telefonleitungsmasten.
Sie können wahlweise mit einer Traverse versehen sein, die über einen oder mehrere
Verbundanker mit der Mastanordnung verbunden ist.
[0018] Geeignete Mastanordnungen bestehen beispielsweise aus mindestens zwei A-förmig zusammenstehenden,
über Verbundanker miteinander verbundenen, aufrechten Trägern. Bevorzugt kann eine
Mastanordnung dreibeinig mit drei aufrechten Trägern ausgebildet sein, die über einen
oder mehrere Verbundanker miteinander in Verbindung stehen.
[0019] Die erfindungsgemäßen Mastanordnungen können zu ihrer Aussteifung mit Querträgern
versehen sein. Solche Querträger können einen innenliegenden Verbundanker, wie er
beispielsweise aus der
DE 297 23 866 U1 bekannt ist, aufweisen, in den mit mindestens einem der aufrechten Träger zusammenwirkende
mechanische Verbindungsmittel, beispielsweise Schraubenbolzen, eingreifen.
[0020] Das erfindungsgemäße Trägerverbundsystem eignet sich besonders für Träger aus Holz
oder einem Holzverbundwerkstoff und ist insbesondere für Tragwerke aus Rundhölzern
geeignet. Die Träger können aber ebenso beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial,
einem Betonwerkstoff oder anderen geeigneten Werkstoffen bestehen.
[0021] Neben den oben bereits beschriebenen Verbundankern sind auch solche bevorzugt, die
mindestens einen Steg mit vorzugsweise mindestens einem Durchgangsloch aufweisen.
Die Stege der erfindungsgemäßen Verbundanker können insbesondere dazu dienen, einen
in einen (Holz-) Träger eingesetzten und mit seinen Ankerstiften darein eingreifenden
Verbundanker mit Schrauben am Träger gegen ein Herausrutschen zu sichern. Dafür können
die Form und Ausrichtung der Stege an die Außenfläche eines Trägers, an der sie angelegt
werden sollen, angepasst sein. So können sie je nach Anforderung beispielsweise gekrümmt
ausgebildet sein oder schräg vom Kern abstehen.
[0022] Auch kann der Verbundanker eine durch eine Außenfläche des Kerns und eine Außenfläche
mindestens eines der Stege gebildete, durchgehende Anlagefläche für einen Träger aufweisen,
die je nach Anforderung beispielsweise eben oder quer zur Längsachse des Verbundankers
gekrümmt ist.
[0023] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Verbundanker ein sich in
Richtung der Längsachse des Kerns erstreckendes Durchgangsloch, insbesondere eine
Durchgangsbohrung, auf. So kann der Anker als Aufnahme für einen Führungs- oder Steckbolzen
dienen, über den andere Träger- oder Funktionsteile mit dem Anker verbunden werden
können, wie beispielsweise horizontale Tragprofile zur Aufnahme von Transformatoren
oder dergleichen. Insbesondere bei Ankerkernen mit Durchgangsbohrung ist es von Vorteil,
wenn der Ankerkern mindestens zwei zueinander beabstandete, miteinander fluchtende
Ankerkernteile aufweist. So kann auf der einen Seite das zur Herstellung des Ankers
benötigte Material und damit auch sein Eigengewicht reduziert werden. Zum anderen
bietet eine solche Ausführungsform aber auch den Vorteil, dass ein derart ausgestalteter
Verbundanker über mehr als einen Führungs- oder Steckbolzen mit einem oder mehreren
Träger- und/oder Funktionselementen verbunden werden kann.
[0024] Die Verbundanker werden aufgrund der einfachen Formgebung vorzugsweise als Gusstücke
hergestellt. Als geeignete Werkstoffe kommen Metalllegierungen in Betracht; es können
aber beispielsweise ohne weiteres auch Kunststoffe zum Einsatz kommen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0025] Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren, in denen verschiedene bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind, näher erläutert.
[0026] Es zeigen:
- Fig. 1a:
- eine Teilansicht eines Trägerverbundsystems mit einem einfachen Holzmast;
- Fig. 1b:
- einen vereinfachten Querschnitt des in Fig. 1a dargestellten Holzmastes;
- Fig. 2a:
- eine Teilansicht eines Trägerverbundsystems mit einem Doppelmast;
- Fig. 2b:
- einen vereinfachten Querschnitt des in Fig. 2a dargestellten Doppelmastes;
- Fig. 3a:
- eine Teilansicht einer anderen Ausführungsform eines Trägerverbundsystems mit einem
Doppelmast;
- Fig. 3b:
- einen vereinfachten Querschnitt des in Fig. 3a dargestellten Doppelmastes;
- Fig. 3c:
- eine Teilseitenansicht eines Trägerverbundsystems mit einem Doppelmast wie in Fig.
3a, jedoch mit einem anderen Verbundanker;
- Fig. 3d:
- eine Seitenansicht des in Fig. 3c dargestellten Doppelmastteils in Richtung Pfeil
3d;
- Fig. 4a:
- eine Seitenansicht eines Einfachmastes mit Streben;
- Fig. 4b:
- eine Frontansicht des in Fig. 4a dargestellten Einzelmastes;
- Fig. 4c:
- eine Detailansicht des in Fig. 4a dargestellten Einzelmastes;
- Fig. 5a:
- eine Seitenansicht eines A-Mastes;
- Fig. 5b:
- eine Frontansicht des in Fig. 5a dargestellten A-Mastes;
- Fig. 5c:
- eine Detailansicht des in Fig. 5a dargestellten A-Mastes;
- F9. 5d:
- eine weitere Detailansicht des in Fig. 5a dargestellten A-Mastes;
- Fig. 6a:
- eine Seitenansicht eines dreibeinigen Mastes;
- Fig. 6b:
- einen Querschnitt des Kopfes des in Fig. 6a dargestellten dreibeinigen Mastes;
- Fia. 6c:
- einen weiteren Querschnitt durch den Kopf des in Fig. 6a dargestellten dreibeinigen
Mastes;
- Fig. 7a bis 7d:
- isometrische Darstellungen verschiedener für die erfindungsgemäßen Trägerverbundsysteme
verwendbarer Verbundankertypen;
- Fig. 8:
- einen für die erfindungsgemäßen Trägerverbundsystem verwendbaren Verbundanker mit
einer ebenen, durchgehenden Ankerfläche;
- Fig. 9a:
- einen für die erfindungsgemäßen Trägerverbundsystem verwendbaren Verbundanker mit
einer gekrümmten, durchgehenden Ankerfläche in isometrischer Darstellung;
- Fig. 9b:
- eine Aufsicht des in Figur 9a dargestellten Verbundankers;
- Fig. 9c:
- einen Querschnitt des in den Figuren 9a und 9b dargestellten Verbundankers entlang
der Linie A-A in Fig. 9b;
- Fig. 9d:
- einen Längsschnitt des in den Figuren 9a bis 9c dargestellten Verbundankers entlang
der Linie B-B in Fig. 9c;
- Fig. 10a:
- ein in Verbindung mit den Verbundankern verwendbares Verbindungselement in Seitenansicht;
- Fig. 10b:
- das in Fig. 10a dargestellte Verbindungselement in anderer Seitenansicht;
- Fig. 10c:
- das in Fig. 10a dargestellte Verbindungselement in Aufsicht.;
- Fig. 11:
- eine isometrische Darstellung eines oberen Teils eines A-Mastes mit einem daran befestigten
Doppelträger für eine Last, insbesondere einen Transformator;
- Fig. 12a:
- eine Seitenansicht eines weiteren Beispiels für eine verbundankerbasierte Befestigung
eines insbesondere trägerartigen Elements an einem Holzmast; und
- Fig. 12b:
- eine andere Seitenansicht des in Fig. 12a dargestellten Beispiels.
Wege zur Ausführung der Erfindung
[0027] Die in den Figuren 1a und 1b dargestellte Trägerkonstruktion besteht aus einem aus
einem Rundholz gebildeten Einzelmasten 1, einer Traverse 2 sowie zwei U-Profilen 3,
4, die an gegenüberliegenden Seiten des Einzelmastes 1 angeordnet sind, einen unteren,
parallel zur Seitenfläche des Einzelmastes 1 verlaufenden Bereich sowie einen oberen,
schräg nach außen verlaufende Bereich aufweisen und an deren obere Enden die Traverse
2 gelagert ist.
[0028] Die U-Profile 3, 4 sind mit dem Einzelmast 1 über jeweils einen oberen Verbundanker
5, 6 und einen unteren Verbundanker 7, 8 verbunden. Die Verbundanker haben einen länglichen
Kern. Am Kern sind jeweils acht parallel in zwei Reihen angeordnete Ankerstifte vorgesehen,
die sich senkrecht zur Bodenfläche der U-Profile und in Richtung zum Einzelmast 1
hin erstrecken. Die Ankerstifte greifen in hierfür vorgesehene Aufnahmen 9, 11 im
Einzelmast 1 ein. Die Verbundanker 5, 6, 7, 8 sind an mindestens einer Seite ihres
Kerns mit dem jeweiligen U-Profil 3, 4 verbunden und können beispielsweise mit diesem
auf seiner dem Einzelmast abgewandten Seite einfach verschraubt oder verschweißt sein.
In einer bevorzugten Ausführung weist der Kern des Verbundankers mindestens eine entlang
seiner Längsachse verlaufende Bohrung als Aufnahme für einen am U-Profil befestigten
Führungsbolzen auf. Beispiele solcher Anker werden unter Bezugnahme auf die Figuren
7a, 7b, 7d, 8, 9a, 9b, 9c und 9d beschrieben.
[0029] An den Verbundankern 5, 6, 7, 8 sind parallel zur Außenfläche des Einzelmastes 1
vorgesehene Stege 12, 13, 14, 15 vorgesehen, die als Gegenlager für Schrauben 16,
17, 18, 19, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 dienen, die in den Einzelmast 1 hineingeschraubt
sind, um insbesondere gegen ein Herausrutschen der Verbundanker 5, 6, 7, 8 zu sichern.
Die Schrauben erstrecken sich radial in Richtung zur zentralen Längsachse des Einzelmastes
1.
[0030] In den Figuren 2a und 2 b ist eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Trägerverbundsystems, diesmal mit einem Doppelmast 31 aus zwei parallel zueinander
verlaufenden Rundhölzern 32, 33 dargestellt. Die Rundhölzer werden über nicht dargestellte,
durch sie horizontal hindurchlaufende Schraubenbolzen zusammengehalten. Zwischen den
Rundhölzern 32, 33 sind ein oberer Verbundanker 34 und ein unterer Verbundanker 35
angeordnet. Beide Verbundanker 34, 35 weisen jeweils einen horizontal verlaufenden,
länglichen Kern 36 auf, dessen Längsachse tangential zu beiden Rundhölzern liegt.
Die Verbundanker 34, 35 weisen darüber hinaus eine Vielzahl von parallel zueinander
verlaufenden Ankerstiften auf, die zu beiden Seiten des Kerns von außen in entsprechende
Ausnehmungen in den Rundhölzern eingreifen.
[0031] Beide Verbundanker 34, 35 weisen jeweils an beiden Stirnseiten Gewindebohrungen auf,
in die Schrauben 37, 38, 39, 41 zur Befestigung von U-Profilen 42, 43 eingeschraubt
sind, wobei die U-Profile 42, 43 wie bei der in den Figuren 1a und 1b gezeigten Ausführungsform
die oberhalb des Mastes verlaufende Traverse 44 halten.
[0032] Das in den Figuren 3a bis 3d dargestellte Trägerverbundsystem unterscheidet sich
gegenüber dem in den Figuren 1a und 1b dargestellten lediglich darin, dass anstelle
des Einzelmastes 1 ein Doppelmast aus zwei parallel zueinander angeordneten Rundhölzern
51, 52 vorgesehen ist, die über hier nicht dargestellte, durch beide Rundhölzer 51,
51' waagerecht hindurchlaufende Schraubenbolzen fest miteinander verbunden sind, wobei
die mit den U-Profilen 52, 52' verbundenen oberen und unteren Verbundanker 53, 53'
in die gegenüberliegende Außenseiten des Doppelmastes eingreifen. In den Kernen der
Verbundanker 53, 53' sind vertikal verlaufende Durchgangslöcher vorgesehen, in die
Führungsbolzen 54' eingreifen, die über Laschen 55' mit den U-Profilen 52' fest verbunden
und durch Splinte 56' an ihren freien Enden gegen ein Herausziehen gesichert sind.
[0033] Bei beiden Ausführungsformen mit Doppelmasten können zur Stabilisierung der Masten
gegeneinander dazwischen liegende, vorzugsweise - wie in den Figuren 3b und 3c gezeigt
- vertikal, aber auch horizontal oder schräg angeordnete Verbundanker 57 vorgesehen
sein, die mit auf beiden Seiten vorgesehenen Ankerstiften in die Masten eingreifen.
[0034] In den Figuren 4a bis 4c ist eine einfache Mastkonstruktion mit einem senkrecht stehenden
Einzelmast 61 dargestellt, der in den Boden 62 eingelassen und an seinem unteren Ende
über einen Querträger 63 stabilisiert ist. Der Einzelmast 61 wird über eine ebenso
in den Boden 62 eingelassene, schräg am oberen Ende des Einzelmasts 61 angesetzte
Strebe 64 abgestützt. Strebe 64 und Einzelmast 61 sind in dem Bereich, in dem sie
aneinander anliegen, über einen länglichen Verbundanker 65 miteinander verbunden,
der vertikal angeordnet ist und mit seinen Ankerstiften sowohl in den Einzelmast 61,
als auch in die Strebe 64 eingreift. Strebe 64 und Einzelmast 61 sind darüber hinaus
über einen oberen Schraubenbolzen 66 und einen unteren Schraubenbolzen 67 miteinander
verbunden, so dass der Verbundanker 65 gegen ein Herausrutschen aus seiner Position
gesichert ist.
[0035] In den Figuren 5a bis 5d ist eine andere Mastkonstruktion mit einem A-Mast 71 dargestellt.
Die beiden im Wesentlichen aufrechten, nach oben aufeinander zu laufenden Träger 72,
73 sind im Kopfbereich 74 (s. Fig. 7c) an ihren aneinander zugewandten Seiten eben
ausgebildet. In diesen ebenen Bereichen sind Ausnehmungen für jeweils einen Kern und
die Ankerstifte eines ersten, oberen, horizontal zwischen den beiden Flächen verlaufenden
Verbundankers 75, eines zweiten, darunter angeordneten, vertikal verlaufenden Verbundankers
76 und eines dritten, unter dem zweiten Verbundanker 76 horizontal verlaufenden Verbundankers
77 vorgesehen. Die Träger 72, 73 sind darüber hinaus über horizontal durch sie hindurch
laufende, oberhalb und unterhalb der sowie zwischen den Verbundanker(n) 75, 76, 77
angeordnete Schraubbolzen 78, 79, 81, 82 miteinander verbunden.
[0036] Eine Traverse kann an diesem Mast beispielsweise über Profile am oberen und unteren
Verbundanker 75, 77 befestigt werden. Hierfür können die Verbundanker mit durch ihren
Kern hindurchlaufenden Durchgangsbohrungen oder stirnseitig mit Gewindebohrungen versehen
sein, so dass die Profile wahlweise über Gewindestangen oder Schrauben an den Verbundankern
zu befestigen sind.
[0037] Auf etwa halber Höhe des A-Mastes 71 ist ein zwischen den Trägern 72, 73 horizontal
verlaufender Träger 83 vorgesehen, der in der Detailansicht der Figur 5d etwas deutlicher
dargestellt ist. Der Träger 83 weist ein entlang seiner Längsachse verlaufendes Durchgangsloch
auf, in das ein weiterer Verbundanker 84 eingelassen ist. Der Verbundanker 84 weist
Gewindebohrungen auf, die mit Schraubenbolzen 85, 86 zusammenwirken, die durch die
Träger 72 und 73 sowie das Durchgangsloch des Trägers 84 hindurch verlaufen und mit
denen die Träger 72, 73 fest mit dem Querträger 83 verbunden sind.
[0038] Beide Träger 72, 73 sind in den Boden 87 eingelassen und im Boden über zwei die Träger
72, 73 verbindende und von beiden Seiten einfassende, horizontale Querstäbe 88 stabilisiert.
[0039] Die in den Figuren 6a bis 6c dargestellte Mastkonstruktion unterscheidet sich von
der in den Figuren 5a bis 5d dargestellten im Wesentlichen dadurch, dass anstelle
von zwei im Wesentlichen aufrechten Trägern drei Träger 91, 92, 93 vorgesehen sind,
die in der Art eines dreibeinigen Stativs zueinander angeordnet sind. Alle Träger
sind in den Boden 94 eingelassen und im Boden über parallel verlaufende, horizontale
Querstäbe 95 paarweise eingefasst und stabilisiert. Auch sind die Träger 91, 92, 93
über Querträger 97, 98, 99 auf etwa halber Höhe des Mastes untereinander verbunden.
[0040] An ihren oberen Enden weisen die Träger 91, 92, 93 jeweils zwei ebene, einen Winkel
von 120° einschließende Flächen als Anlageflächen für die jeweils anderen beiden Träger
auf. In diese Flächen sind wiederum Ausnehmungen für die Kerne und Ankerstifte von
Verbundankern 101, 102, 103 vorgesehen, die je nach Ausführungsform wahlweise horizontal
und oder vertikal zwischen den aneinander anliegenden Seiten der Träger 91, 92, 93
angeordnet sein können. Sind die Verbundanker - wie in der Detailansicht der Figur
6b dargestellt, horizontal angeordnet, können die Verbundanker 101, 102, 103 an ihren
nach außen gerichteten Stirnseiten Gewindebohrungen aufweisen, über die beispielsweise
die in Figur 6a dargestellte Traverse 104 am Kopf der Mastkonstruktion befestigt werden
kann. Hierzu können beispielsweise drei im Wesentlichen sich vertikal erstreckende
Profile gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt an der Unterseite eines horizontalen
Tellers angeflanscht oder auf andere Weise befestigt sein, wobei die Traverse auf
dem Teller sitzt und von diesem gehalten wird.
[0041] Wie auch in dem in den Figuren 5a bis 5d dargestellten Ausführungsbeispiel können
zwischen den aneinander anliegenden Flächen mehrere Verbundanker übereinander wahlweise
in horizontaler oder vertikaler, gegebenenfalls auch schräger Ausrichtung angeordnet
sein.
[0042] Wie sich insbesondere dem in Figur 6c dargestellten, vereinfachten Querschnitt entnehmen
lässt, werden die aneinander anliegende Flächen benachbarter Träger 91, 92, 93 außerdem
durch senkrecht zu den Flächen durch die Träger 91, 92, 93 hindurch laufende Schraubenbolzen
105, 106, 107 aneinander gedrückt.
[0043] Die dargestellte dreibeinige Mastkonstruktion aus Holz ist insbesondere zur Verwendung
für Strommaste für Abzweigungen geeignet, die bislang in aller Regel aus Stahl ausgeführt
werden.
[0044] In den Figuren 7a bis 7d sind verschiedene Ankertypen dargestellt, die für die erfindungsgemäßen
Trägerverbundsysteme verwendet werden können.
[0045] Fig. 7a zeigt einen Verbundanker mit einem Kern 111, der einen im Wesentlichen quadratischen
Querschnitt besitzt. Durch den Kern 111 verläuft eine Durchgangsbohrung 112. An zwei
benachbarten Längsseiten 113, 114 des Kerns 111 sind zueinander parallel verlaufende
Ankerstifte 115 angeordnet, deren Längsachsen jeweils einen Winkel von 45° zur jeweiligen
Außenfläche, an der sie angeordnet sind, bilden. Die Ankerstifte 115 sind konisch
mit einem sich vom Kern weg verjüngenden Querschnitt ausgebildet. An den beiden anderen
Längsseiten 116, 117 sind in einer Ebene, die senkrecht zu den Längsachsen der Ankerstifte
115 verläuft, nahe der hierzu parallelen mittleren Symmetrieebene des Kerns 111 und
nahe seiner beiden Stirnseiten sich von diesem weg erstreckende Stege 116 mit jeweils
einem Durchgangsloch 117 zur Befestigung des Verbundankers am Träger über beispielsweise
Schrauben vorgesehen.
[0046] Der in Fig. 7b dargestellte Verbundanker unterscheidet sich von dem in Figur 7a dargestellten
lediglich dadurch, dass an einer oder an beiden Stirnseiten des Verbundankers Senkbohrungen
121 am Eingang der Durchgangsbohrung zur Aufnahme der Senkköpfe von Senkschrauben
vorgesehen sind.
[0047] Das Prinzip dieser Verbundanker mit nur zu einer Seite hin weisenden Ankerstiften
kann vielfältig variiert werden. So kann die Durchgangsbohrung 112 beispielsweise
stirnseitig Gewinde aufweisen oder können statt der Durchgangsbohrung an einer oder
beiden Stirnseiten Gewindelöcher vorgesehen sein. Auch kann der Kern als Vollkern
ohne Bohrung ausgeführt sein. Die Stege können, anstatt in einer Ebene senkrecht zu
den Längsachsen der Ankerstifte zu liegen, so angeordnet sein, dass sie in eingebautem
Zustand, z.B. an einer nicht fluchtenden Fläche eines Trägers, an dem der Verbundanker
befestigt werden soll, anliegen. Hierfür können die Stege auch gekrümmt sein. Auch
kann die den Ankerstiften abgewandte Außenseite des Kerns, die zwischen den Stegen
liegt, mit den daran angrenzenden Seiten der Stege eine durchgehende Fläche bilden
und insbesondere eben ausgebildet sein. Des weiteren können an der den Ankerstiften
abgewandten Außenseite des Kerns Gewindebohrungen zur Befestigung von Trägern vorgesehen
sein.
[0048] Die beschriebenen Verbundanker eignen sich insbesondere zur Verbindung eines Holzträgers,
insbesondere eines Holzmastes, mit einem Träger aus einem anderen Werkstoff, wie beispielsweise
Stahl oder Beton.
[0049] Der in Fig. 7c dargestellte Verbundanker unterscheidet sich von dem in Fig. 7a dargestellten
dadurch, dass er einen Vollkern 131 aufweist und an allen Längsseiten des Kerns 131
Ankerstifte 132, 133 vorgesehen sind, wobei die Längsachsen der Ankerstifte mit der
Außenseite, an denen die Ankerstifte jeweils angeordnet sind, wiederum einen Winkel
von 45° einschließen und alle in zueinander parallelen Ebenen verlaufen.
[0050] Der in Fig. 7d dargestellte Verbundanker unterscheidet sich von dem in Figur 7c dargestellten
lediglich durch ein mittig in Längsrichtung durch den Kern 134 hindurch verlaufende
Durchgangsbohrung 135.
[0051] Auch die beiden zuletzt beschriebenen Ankertypen sind ebenso wie die zuvor beschriebenen
vielfach variierbar, insbesondere hinsichtlich der Anzahl, Anordnung und Ausgestaltung
von Durchgangslöchern, -bohrungen, und Ankerstiften, sowie der Ausgestaltung des Kernquerschnitts,
und eignen sich insbesondere zur Verbindung zweier Holzträger.
[0052] Meist reichen zur sicheren Übertragung von Schub- und Scherkräften 1 bis 3 Verbundanker
je aneinander anliegendem Flächenpaar benachbarter Träger aus. Die tatsächliche, auch
darüber hinaus benötigte Anzahl von Verbundanker je Flächenpaar wird sich jedoch immer
aus den zu erwartenden statischen und gegebenenfalls auch dynamischen Lasten ergeben.
[0053] Es sind auch Ankertypen mit einem drei-, vier- oder mehreckigen Kernquerschnitt einsetzbar,
an denen senkrecht zu den Längsseiten erstreckende Ankerstifte zur gleichzeitigen
Verbindung dreier oder mehrerer Bauteile vorgesehen sind. Ankertypen mit in mehrere
Richtungen weisenden Ankerstiften eignen sich insbesondere zur Verbindung von mehreren
Holzträgern.
[0054] Die in den Figuren 8 und 9a bis 9d dargestellten Verbundanker unterscheiden sich
von dem in Figur 7a dargestellten im Wesentlichen dadurch, dass ihr Kern 141, 151,
151' und die zu beiden Seiten der Kerne 141, 151, 151' verlaufenden Stege 142, 143,
152, 153 auf der Seite der Ankerstifte 144, 154 eine durchgehende Anlagefläche 145,
155 aufweist, wobei der Querschnitt des Kerns 141 in Fig. 8 zwei zur Anlagefläche
145 senkrecht und zueinander parallel verlaufende Seitenflächen 147, 148 und eine
der Anlagenfläche gegenüberliegende Außenfläche 149 mit kreisabschnittförmigem Querschnitt
aufweist und der Querschnitt des Kerns 151, 151' in den Fig. 9a bis 9d im Wesentlichen
halbkreisförmig ist. Die Stege 142, 143, 152, 153 erstrecken sich über die gesamte
Länge des Kerns 141, 151, 151' und sind mit mehreren - in den dargestellten Beispielen
sechs - Durchgangslöchern 146, 156 versehen.
[0055] Beide Ankerkerne 141, 151, 151' weisen in Richtung ihrer Längsachse verlaufende Durchgangsbohrungen
150, 157 auf.
[0056] Bei dem in Figur 8 dargestellten Verbundanker ist die Anlagefläche 145 eben ausgebildet.
Die Durchgangslöcher 146 sind jeweils auf Höhe der Ankerstifte 144 angeordnet.
[0057] Die Anlagefläche 155 des in den Figuren 9a bis 9d dargestellten Verbundankers ist
in Anker-Längsrichtung konkav ausgebildet, wie insbesondere in den Figuren 9a und
9c zu sehen ist. Die Durchgangslöcher 156 sind jeweils auf halber Höhe der Ankerstifte
154 angeordnet. Sie können - wie insbesondere in den Figuren 9b und 9c zu erkennen
ist - an ihren den Anlageflächen 145, 155 abgewandten Enden Senkbohrungen 158 zur
Aufnahme von Senkköpfen von Senkkopfschrauben aufweisen. Darüber hinaus kann es von
Vorteil sein, wenn die Stege 142, 143, 152, 153 mindestens im Bereich der Durchgangslöcher
146, 156 vergleichsweise dick ausgeführt sind, um durch sie hindurchgeführte Schrauben
auszurichten und dadurch ihr passgenaues Einschrauben in einen Träger zu erleichtern.
[0058] Der halbkreisförmige Körper des Ankerkerns muss sich nicht über die gesamte Länge
des Verbundankers erstrecken. Vielmehr kann er aus zwei oder mehreren voneinander
beabstandeten, aber miteinander fluchtenden Ankerteilen 151, 151' ausgebildet sein,
beispielsweise um die Masse des Verbundankers gering zu halten (s. Figur 9d). Wenn
der Körper des Ankerkerns 151, 151' unterbrochen ist, kann er als Aufnahme für zwei
übereinander angeordnete Führungsbolzen verwendet werden.
[0059] Alle dargestellten Verbundanker eignen sich insbesondere zur Verwendung an Holzmasten.
So können sie mit selbstbohrenden Holzschrauben einfach an Holzmasten festgeschraubt
werden. Hierdurch ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass die Holzschrauben nicht
nur auf die Verbindung von Verbundanker und Holzmast wirkende Zugkräfte, sondern auch
in Ergänzung zu den Ankerstiften Schub- und Scherkraftlasten aufnehmen. Verlaufen
die Holzschrauben dabei nicht parallel, sondern schräg zu den Ankerstiften, insbesondere
dann, wenn die zugehörigen Stege des Verbundankers entsprechend schräg angeordnet
sind oder seine durchgehende Anlagefläche gekrümmt ist, nehmen die Holzschrauben Zugkräfte
in unterschiedlichen Richtungen auf, wodurch der Verbundanker besonders gut in seiner
Position gesichert und ein Teil der Schub- und Scherkräfte von den Schrauben als Zugkräfte
aufgenommen wird.
[0060] In den Figuren 10a bis 10c ist ein aus einem Führungsbolzen 161 und einer Lasche
162 bestehendes Verbindungselement dargestellt, das über die Lasche 162 beispielsweise
an einen U-Träger angeschweißt werden und mit seinem Führungsbolzen 161 in die Durchgangsbohrung
eines Ankerkerns eingesteckt werden kann. Die Lasche 162 ist vergleichsweise flach
und hat in Aufsicht im Wesentlichen den Querschnitt eines gleichschenkligen, rechtwinkligen
Dreiecks. Die dem rechten Winkel gegenüberliegende Stirnseite der Lasche 162 dient
als Schweißkante zum Anschweißen an einen Träger, wie z.B. den erwähnten U-Träger.
An der Unterseite der Lasche 162 ist der Führungsbolzen 161 angeordnet, der an seinem
freien unteren Ende eine quer zu seiner Längsachse verlaufende Durchstecköffnung 163
zur Aufnahme eines Sicherungssplintes aufweist.
[0061] Figur 11 zeigt eine weitere Anwendungsmöglichkeit des Trägerverbundsystems. Im oberen
Bereich der beiden Maste 171, 171' sind jeweils auf gleicher Höhe an gegenüberliegenden
Außenseiten des A-Mastes Durchsteckanker 172, 172', die in ihrer Ausbildung dem in
den Figuren 9a bis 9d dargestellten Durchsteckanker 172, 172' entsprechen, angeordnet
und parallel zur Längsachse der Maste 171, 171' ausgerichtet. Auf die oberen Enden
der Durchsteckanker 172, 172' sind zu beiden Seiten des A-Mastes zueinander parallel
und horizontal verlaufende U-Profil-Träger 173, 174 angeordnet. Die Träger 173, 174
sind über durch sie hindurchlaufende Bolzen 175, 175', die in die Durchgangsbohrungen
der Verbundanker 172, 172' eingreifen, mit dem A-Mast fest verbunden. Außerdem sind
sie an beiden Enden über Bolzen 176, 177 miteinander verbunden. Auf einer Seite des
A-Mastes kragen beide Träger 173, 174 weit aus und bilden eine Aufstandsfläche für
eine Last 178, beispielsweise für einen Transformator.
[0062] In den Figuren 12a und 12b ist eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Trägerverbundsystems
dargestellt. Im gezeigten Beispiel sind an einem Mast 181 zwei parallel zur Längsachse
des Mastes 181 ausgerichtete Durchsteckanker 182, 183 in der Art des in den Figuren
9a bis 9d dargestellten Durchsteckankers übereinander und seitlich versetzt zueinander
angeordnet. Ein Trägerelement 184 kann über Führungsbolzen 185, 186, die über Laschen
187, 188 entsprechend übereinander und seitlich versetzt zueinander an diesem befestigt
sind und in die Durchsteckanker 182, 183 eingreifen, mit dem Mast 181 fest verbunden
werden.
[0063] Die in den Figuren 8 und 9a bis 9d dargestellten Verbundanker und das in Figur 12
dargestellte Verbundsystem eignen sich insbesondere auch zum Befestigen einer Vielzahl
von Elementen oder Funktionsteilen an Masten, wie beispielsweise Beleuchtungseinrichtungen.
1. Trägerverbundsystem, insbesondere Mastanordnung, mit mindestens zwei miteinander
verbundenen Trägern (1, 2, 32, 33, 44, 51, 52, 61, 64, 72, 73, 83, 91, 92, 93, 97,
98, 99, 104), gekennzeichnet durch mindestens einen mit Ankerstiften versehenen Verbundanker (5, 6, 7, 8, 34, 35, 55,
56, 57, 58, 65, 75, 76, 77, 84, 101, 102, 103), der zur Verbindung der Träger mit
den Ankerstiften in eine Außenseite mindestens eines Trägers eingreift.
2. Trägerverbundsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Aufnahmen (9, 11) in der Außenfläche des Trägers (1, 2, 32, 33, 44, 51, 52, 61, 64,
72, 73, 83, 91, 92, 93, 97, 98, 99, 104) zur Aufnahme der Ankerstifte.
3. Trägerverbundsystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Mittel zum Halten des in die Außenfläche(n) eingreifenden Verbundankers (5, 6, 7,
8, 34, 35, 55, 56, 57, 58, 65, 75, 76, 77, 84, 101, 102, 103) in seiner Position.
4. Trägerverbundsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel mechanische Befestigungsmittel, insbesondere Schrauben (16, 17, 18,
19, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 37, 38, 39, 40, 41) sind, und vorzugsweise in den
Träger (1, 51, 52), insbesondere schräg zu den Ankerstiften, eingreifen, wobei die
4. Befestigungsmittel darüber hinaus bevorzugt unmittelbar mit dem Verbundanker in Verbindung
stehen.
5. Trägerverbundsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerstifte des Verbundankers (34, 35, 65, 75, 76, 77, 101, 102, 103) in mindestens
zwei Träger eingreifen, wobei der Verbundanker (34, 35, 65, 75, 76, 77, 101, 102,
103) vorzugsweise zwischen den mit ihm verbundenen Trägern (32, 33, 61, 64, 72, 73,
91-93) angeordnet ist.
6. Trägerverbundsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander verbundenen Träger (61, 64, 72, 73, 101, 102, 103) mindestens teilweise
aneinander anliegen und in den Bereichen, in denen sie aneinander anliegen, eben ausgebildet
sind.
7. Trägerverbundsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Mastanordnung, die eine Traverse (2, 44, 104) trägt.
8. Trägerverbundsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch mindestens zwei eine Mastanordnung bildende, insbesondere A-förmig zusammenstehende,
über Verbundanker miteinander verbundene, aufrechte Träger (32, 33, 51, 52, 61, 64,
72, 73, 91, 92, 93).
9. Trägerverbundsystem nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch drei aufrechte Träger (91, 92, 93).
10. Trägerverbundsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch mindestens einen Querträger (83, 95, 97, 98, 99) zur Aussteifung der Mastanordnung,
wobei vorzugsweise ein Verbundanker im Querträger (84) vorgesehen ist, in den mit
mindestens einem der aufrechten Träger zusammenwirkende mechanische Verbindungsmittel
eingreifen.
11. Trägerverbundsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Träger (1, 2, 32, 33, 44, 51, 52, 61, 64, 72, 73, 83, 91, 92, 93,
97, 98, 99, 104) aus Holz, insbesondere aus Rundholz, oder einem Holzverbundwerkstoff
gebildet ist.
12. Verbundanker, insbesondere für ein Trägerverbundsystem nach einem der Ansprüche 1
bis 11, mit einem Kern (111, 131, 134, 141, 151) und daran angeordneten Ankerstiften
(115, 132, 133, 144, 154), insbesondere als Gussstück hergestellt, gekennzeichnet durch mindestens einen, vorzugsweise zwei oder mehr mit dem Kern verbundene(n) Steg(e)
(116, 142, 143, 152, 153).
13. Verbundanker nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch mindestens ein insbesondere mit einem Gewinde versehenes Durchgangsloch (117, 146,
156) im Steg (116, 142, 143, 152, 153).
14. Verbundanker nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Form und Ausrichtung der Stege (116, 142, 143, 152, 153) an die Außenfläche eines
Trägers, an der sie angelegt werden sollen, angepasst ist.
15. Verbundanker nach einem der Ansprüche 12 bis 14, gekennzeichnet durch eine durch eine Außenfläche des Kerns (141, 151) und eine Außenfläche mindestens eines der Stege
(142, 143, 152, 153) gebildete, durchgehende Anlagefläche (145, 155) für einen Träger,
die vorzugsweise eben oder vorzugsweise, insbesondere quer zur Längsachse des Verbundankers,
gekrümmt ist.
16. Verbundanker nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch ein sich in Richtung der Längsachse des Kerns erstreckendes Durchgangsloch, insbesondere
eine Durchgangsbohrung.
17. Verbundanker nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Ankerkern (151, 151') mindestens zwei zueinander beabstandete, miteinander fluchtende
Ankerkernteile (151, 151') aufweist.