Stützenneigung

[stephezapo]

Guten Morgen!

Mal wieder eine seilbahntechnische Frage meinerseits

Bei den meisten älteren Bahnen stehen die Stützen kerzengerade am Berg. Das ist vl. beim Bau angenehmer, aber die Last des Seils mit den Gehängen müsste die Robas ja gegen den Berg drücken, sodass an den Fundamentschrauben talseits ein starker Zug herscht, und bergseits ein Druck.
Bei neueren Bahnen sind die Stützen in der Regel leicht geneigt, was dem genannten Effekt entgegenwirkt. Bei zu starker Neigung würde die Stütze natürlich nach vorne ins Tal kippen.
Gibt's da eine Berechnungsformel wie stark diese Neigung sein soll?

 

[ATV]

Idealerweise die Winkelhalbierende zum vertikalen Ablenkwinkel der Stütze.

 

[falk90]

Das stimmt nicht, wenn die Stütze genau in der Resultierenden stehen würde ergeben sich Schwingungne in beide Richtungen.

 

[Christoph Lütz]

Bei den ersten Pendelbahnen (von Bleichert) standen die Stützen grundsätzlich senkrecht. Egal, ob es sich um Betonstützen handelte oder um Fachwerkstützen. Bei den Betonstützen bestand schon das Problem, dass diese mit angemessenem Aufwand nur senkrecht eingeschalt und betoniert werden konnten. Auch viele Stützen von Sesselliften in Österreich hatten einen Stützenschaft aus Beton und standen senkrecht. Bei massiven Betonstützen war es kein Problem, die schräg anfallenden Kräfte zu übernehmen. Die Stützensättel der ersten Pendelbahnen und Zweiseilumlaufbahnen waren wie bei Einseilsystemen drehbar gelagert.

Nach dem 2. Weltkrieg haben Seilbahnbauer in der Schweiz angefangen, besonders große Pendelbahnen mit sehr langen Spannfeldern zu bauen, so dass lange gebogene Stützensättel benötigt wurden. Diese waren nicht mehr drehbar gelagert, sondern fest mit dem Stützenschaft verbunden. Habegger hat schon früh begonnen, die Stützen schräg zu stellen und dazu eine besondere Mastform entwickelt, die im Grundriss teilweise rechteckig ausgebildet war. Garaventa 1968 hat die drei bis zu 45 m hohen Betonstützen der Rigibahn senkrecht betoniert und dann nachträglich geneigt. Von Roll hat verschiedene Dreibeinstützen entwickelt, um eine optimale Montage und Lastabtragung zu ermöglichen. Ab den 1990er-Jahren standen auch in Österreich regelmäßig die Stützen von Pendelbahnen und Einseilbahnen immer häufiger schräg. Heute ist dies Stand der Technik, bei Fachwerk, Rohr oder Blechkastenstützen. Übrigens baut Doppelmayr heute noch für Pendel- und 3S-Bahnen Stützen der typischen Habegger-Bauform, wenn auch in modifizierten Form und zum Teil mit Rohrkomponenten.

Extrem schräg stehende Stütze Nr. 1 der 80er-Habegger-Pendelbahn zur Riederalp in der Schweiz:

 

[Petz]

Idealerweise die Winkelhalbierende zum vertikalen Ablenkwinkel der Stütze.

Soweit ich weiß die Winkelhalbierende und dann etwa zwischen 5 und 8 ° bergseits geneigt um etwas Seitendruck auf die Stütze zu bringen und dadurch den Aufbau von durch die Robapassagen ausgelösten Schwingungen zu verhindern.

 

[stephezapo]

Mit der WInkelhalbierenden meint ihr also wie im Bild von Christoph?

Das hab ich zumindest bei Umlaufbahnen noch nirgendwo gesehen, außer vl. bei Stützengruppen an der Bergstation, die sich gegenseitig "festhalten".

Es wäre für mich interessant zu wissen, ob es da einfach eine "Faustregel" gibt, nach der immer gebaut wird, oder ob man das pro Stütze anhand des Seilverlaufs, Belastung, etc. berechnet.

 

[sunset]

Im Bild von Christoph ist das vielleicht nicht ganz klar ersichtlich. Die Winkelhalbierende kannst du dir etwa so vorstellen (schnell aufskizziert):

Das rote soll dabei die Stütze sein, schwarz das Seil. Gestrichelt sind die Normalen auf das Seil. Die Mitte zwischen diesen beiden Linien ist dann etwa die Lage der Stütze - anschließend wird sie dann laut Petz noch 5 bis 8 ° bergwärts geneigt.
Bitte beachten: v.a. der Biegeradius ist nicht maßstäblich

Dennoch wird es bei einem System mit so hohen Ansprüchen an die Sicherheit (und eine Personenseilbahn hat sehr hohe Ansprüche!) garantiert nicht zu vermeiden sein, die Stützen tatsächlich noch im Detail zu berechnen. Dabei wird mWn beispielsweise auch die Einhaltung der Mindestrollenauflagekräfte kontrolliert. Als Faustregel kann ich mir allerdings durchaus Winkelhalbierende minus 5-8 ° gut vorstellen.

 

[Petz]

Noch sicherheitshalber zur Klarstellung; die Abweichung der Stützenneigung von der Winkelhalbierenden um die 5 - 8° gilt natürlich nur für Einseilumlaufbahnen oder Funitels (egal ob fix oder kuppelbar) wo die Rollenbatteriepassagen der Fahrbetriebsmittel Schwingungen auslösen können; bei PB´s und Mehrseilumlaufbahnen ist dies natürlich nicht erforderlich weil die Zugseile bei Stützenüberfahrten von den Seilrollen abgehoben werden.

 

[Christoph Lütz]

Fachwerkstützen von Pendelbahnen mit großen Höhen ab ca. 40 m konnte Habegger nicht mehr in der WInkelhalbierenden aufstellen, weil das Eigengewicht der Stahlkonstruktion zu hoch wurde. Daher wurden die Stützen in der Lastresultierenden aus Eigengewicht der Fachwerkkonstruktion und der Auflast der geneigten Seile aufgestellt.

Im Bild die Stütze 1 der 50er-Pendelbahn von Habegger von Betten zur Bettmeralp:

 

[Christoph Lütz]

Es wäre für mich interessant zu wissen, ob es da einfach eine "Faustregel" gibt, nach der immer gebaut wird, oder ob man das pro Stütze anhand des Seilverlaufs, Belastung, etc. berechnet.

Jede Stütze einer großen Pendelbahn in ein Unikat und muss statisch bemessen werden. Auch bei Einseilumlaufbahnen mit Stützen aus dem "Baukastensystem" sind Lasteinwirkungen und Bodenverhältnisse immer anders und daher zumindest die Fundamente immer individuell zu berechnen. Bei großen Stützen ist die Windlast die größte Lasteinwirkung auf die Konstruktion.

 

[stephezapo]

Das mit der Winkelhalbierenden habe ich eh genauso verstanden, wie es sunset dargestellt hat.
Führt aber bei realistischen Ablenkwinkeln und Steigungen dazu, dass die Stütze nach dieser Regel sehr viel stärker gekippt wäre. Fachwerkstützen haben da naturgemäß mehr Spielraum als EUB-Stützen, wo ja die gesamte Druck-/Zuglast auf relativ kleiner Bodenfläche gehalten werden muss.
Macht also, wie schon mehrfach bemerkt, Sinn, die Lasteinwirkung (Schwerkraft, Schwingung, Wind) komplett zu betrachten und die Stütze daran individuell auszurichten.

Mir ist schon einiges klarer, danke!