DE8420684U1 - Stahlprofiltraeger - Google Patents

Description

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Herr

Friedhelm W* von Cleef Waldstraße 54

4902 Bad Salzuflen 1

Stahl profi1 träger

Die Neuerung betrifft einen Stahlprofilträger, insbesondere für überlange Spannweiten, mit einem Obergurt und· einem Untergurt sowie einem zwischen diesen angeordneten und mit diesen zumindest teilweise verbundenen Steg.

Im Stahlhochbau werden Träger benötigt, die die statischen Kräfte der Konstruktion aufnehmen und ableiten. Im allgemeinen dienen dazu Doppel-T-Träger mit einem Obergurt, einem Untergurt und einem rechtwinklig zu diesen beiden Gurten mittig zwischehihnen angeordneten Steg. Bei großen statischen Lasten und besonders bei langen Spannweiten müssen diese Träger um den statischen

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Erfordernissen zu genügen, entsprechend hohe Stege aufweisen, bei denen sich die Gefahr des Äusbeulens einstellt. Um dem Ausbeulen 2U begegnen, wird die Dicke des Steges vergrößert. Dies führt wiederum zu einer Vergrößerung der Masse des Trägers, die mit ihrem Gewicht in die Statik des Tragwerkes selbst belastend eingeht und daher die zulässige Zusatz-Last nur unterproportional ansteigen läßt.

Daraus ergibt sich die der Neuerung zugrunde liegende Aufgabe, nach der ein gattungsgemäßer Stahlprofilträger angegeben werden soll, dessen Widerstandsmoment dem eines Doppel-T-Trägers entspricht, dessen Masse jedoch deutlich geringer ist. Darüber hinaus soll der Träger einfach und wirtschaftlich herstellbar und sicher einsetzbar sein.

Nach der Neuerung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Steg in regelmäßigen Abständen Sicken aufweist, wobei die Sikken von Obergurt zu Untergurt durchgehend ausgebildet sind und wobei die Sicken rechtwinklig zur Längserstreckung des Stahlprofi!trägers ausgerichtet sind. Durch diese Ausbildung wird ein Stahlprofilträger vorgeschlagen, mit einem Steg, der durch sein Sickung ein erhebliches Widerstandsmoment gegen Ausbeulung aufwsist. Die Dicke des Steges kann dadurch erheblich verringert werden, wodurch die Messe des Trägers wesentlich reduziert wird.

Bei gegebener Spannweite wird so allein durch die Massenverringerung des Trägers eine größere Lastauflage zulässig. Darüber hinaus kann auch das statische Widerstandsmoment durch die Sikkung so vergrößert werden, daß die Zusatz-Lastaufnahme darüber hinaus gesteigert werden kann.

Weitere Ausbildungsformen beschreiben die Unteransprüche. Dabei werden die Sicken vorteilhaft als scharfkantige, trapezförmige Ausformungen wechsel ständig angeordnet, wobei es sich als vorteilhaft erwiesen hat, wenn die Schrägflächen der Trapeze einen Winkel von 45° bzw. 135° zur Längserstreckung des Trägers bilden.

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Aus Symmetflegfüflden ist es vorteil haft, wenn die Längen der aufeinanderfolgenden Sickeii einander gleich und darüber hinaus die Lange der Sickengrundflächen und die Längen der zwischen zwei Sicken verbleibenden Stegflächen einander ebenfalls gleiGh sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform gehen die Schrägflächen zweier aufeinanderfolgender Sicken ineinander über und die aufeinanderfolgenden Sicken mit ihrem trapezförmigen Querschnitt öffnen sich abwechseln nach der einen bzw. der anderen Seite des Trägers. Dabei werden die zwischen zwei Sicken verbleibenden Stegflächen auf "Null" reduziert. Für die Stabilität des Trägers ist es durchaus hinreichend, wenn die Sickengrundf1ächen jeweils mit Obergurt bzw. Untergurt fest verbunden sind.

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Die Ausbildung von Obergurt und Untergurt kann in einfacher Weise so gewählt sein, daß jeder der Gurte aus zwei Winkel profilen besteht, die mit der Außenfläche eines ihrer Schenkel jeweils an den Außenseiten der Sickengrundflachen anliegen und deren rechtwinklig dazu stehenden anderen Schenkel die Flanschen von Obergurt bzw. Untergurt bilden. Hier zeigt sich die Bedeutung der nur teilweise Verbindung des gesickten Steges mit Obergurt und Untergurt: Die Verbindung erfolgt jeweils im anliegenden Bereich. Als Verbindungselemente kommen in Frage Nieten, Schrauben o. dgl.; auch Schweißverbindungen sind möglich.

Eine andere Ausbildungsform von Obergurt und Untergurt ist die Verwendung eines Rechtackprofils, das über die gesamte Trägerbreite durchgeht. Auch hier ist es hinreichend, wenn die Feste 30 Verbindung zwischen Steg und Ober- bzw. Untergurt durch Ver- * schweißen von Sickengrundflache mit der entsprechenden Innen

seite der Gurte hergestellt wird. Zweckmäßigerweise wird dabei jeweils von der Außenseite geschweißt. Die Schweißnaht kann

} dabei auch bis in den Grund der angrenzenden Sicke geführt wer-

·< 35 den, wobei die jeweilige Sickenschrägflache mit dem Ober-bzw.

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Unterqurt verbunder, wird.

Vorteilhafte Dimensionierungen sind dadurch qeaeben, daß die Dicke des Steges, der vorteilhaft aus Grobblechstreifen hergestellt wird, etwa 1/5 - 1/4 der Dicke des Obergurtes bzw. des Untergurtes ist.

In einer Weiterbildung sind mindestens zwei den Querschnitt des Trägers ausfüllende Schottbleche vorgesehen, die mit Obergurt, Untergurt und Steg fest verbunden, vorzugsweise verschweißt sind und die symmetrisch zur Mitte des Trägers über dessen Länge verteilt quer zu ihm angeordnet sind. Abgesehen davon, daß diese Schottbleche die Widerstandsmomente des Trägers günstig beeinflussen, ist es durch diese Ausbildung möglich gesickte Stegblechstreifen begrenzter Länge bei der Trägerhers bei lung zu verwenden, damit wird die Herstellung beliebig langer Träger in einfacher Weise wirtschaftlich möglich.

In Belastungsversuchen konnte ermittelt werden, daß Stahlprofilträger mit einem Trapezsteg zwischen Ober- und Untergurt bei gleicher statischer Tragfähigkeit mit bis über 50% weniqer Masse hergestellt werden konnten, wobei die erhebliche Verringerung der Träger-Masse auf die Verwendung dünneren Stegmaterials zurückzuführen ist. Diese wesentlich dünnere Ausbildung des Steges als im ebenen Fall wird dadurch erreicht, weil seine trapezförmige Gestaltung das Beulen vor Erreichen der Streckgrenze im Gegensatz zum ebenen Steg verhindert. Durch die Verrinaerung der Trägermasse verringert sich die Eigen -Auflägekraft des Trägers entsprechend und die gesamte Konstruktion kann bei gleicher statischer Tragfähigkeit höhere Zusatzlasten aufnehmen, was besonders bei Fabrikhallen im Dachbereich bedeutsam sein kann, oder die Konstruktion kann entsprechend der größeren statischen Tragfähigkeit schwächer ausgebildet werden, was wiederum zu einer Senkung der Kosten im Stah'i-Hochbau führt. Diese Kostensenkung ist wiederum überproportional, da die Kosten des so ausgebildeten Trägers

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wegen der wesentlich verringerten Stegdicke trotz der Schweißarbeiten immer noch unter den Kosten warmgewalzter I-Profi Ie liegen. Der entsprechend ausgeformte und daher im Stegbereich beulungssteife Träger kann das klassische I-Profil in allen wesentlichen Fällen wirtschaftlich ersetzen.

Das Wesen der Neuerunq wird anhand der Fig. 1 - 5 beispielhaft dargestellt. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Trägerabschnitts,

Fig. 2 einen Querschnitt einer Ausführungsforrn,

Fig. 3 einen Querschnitt einer anderen Ausführungsform,

Fici. 4 eine Einzelheit eines Träqers mit Gurt qebildet aus

beidseits angesetzten Profilen,

Fig. 5 eine seitliche Ansicht eines Trägers mit Schottflächen.

Die Fig. 1 zeigt einen Teil des Trägers 1 in perspektivischer Darstellung mit dem Obergurt 2 und dem Untergurt 3 sowie dem sich rechtwinke^g zu Obergurt und Untergurt zwischen ihnen erstreckenden Steg 4. Der Steg 4 besteht aus einem verformten Blechstreifen, der symmetrisch nach beiden Seiten trapezförmige Ausformungen 5 aufweist, wobei zwischen den trapezförmigen Ausformungen 5 im ursprünglichen Stegverlauf verbleibende Steqreste 7 mittiq auf Obergurt und Untergurt aufstoßend vorhanden sind. Die trapezförmigen Ausformungen bestehen aus den schräg verlaufenden Seiten 6.1 sowie dar parallel zur ursprünglichen Stegrichtung verlaufenden Strapez-Schmalseite 6.2, wobei die Kanten 8 der trapezförmigen Ausformung 5 scharfkantig ausgebildet sind. Im Bereich der Stegreste 7 ist der Steg mit Untergurt und Obergurt, durch Schweißnähte 9.2 fest verbunden. Die trapezförmiqen Ausformungen sind in der Fig. 2 deutlich zu erkennen.

Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform bei der die nach beiden Seiten gerichteten trapezförmigen Ausformungen 5 so aneinander anschließen, daß die Seitenwände 6.1 beider Trapeze ineinander übergehen. Dabei verschwinden notwendigerweise die ursprünglichen Stegteile 7. Auch hier sind die Trapeze so ausgeformt, daß die Kanten 8 scharfkantig sind. Der so ausgebildete Steg ist im Bereich der dem Untergurt 3 - und auch dem Obergurt - zugewandten äußeren Kante der Trapez-Schmalseiten durch eine Schweißnaht 9.3 fest verbunden. Diese Schweißnaht 9.3 kann auch über die Kante 8 hinaus ir« den Bereich der unteren Kante der Schrägflächen 6.1 übergehen. Dabei wird zweckmäßigerweise jeweils nur von einer Seite geschweißt.

Die Fig. 4 zeigt eine andere Gurt-Ausbildung ties Trägers, wobei der Obergurt aus seitlich an den trapezförmig ausgebildeten Steg 4 angesetzte Winkelprofile 2.1 besteht. Es vsrsteht sich von selbst, daß eine entsprechende Ausbildung auch für den Untergurt vorgesehen werden kan.i. Die Winkelprofile 2.1 sind mit Befestiqunqsmi tteln 9.1 mit den jeweils nach außen qerichteten Schmalseiten der trapezförmigen Ausformungen 5 verbunden, wobei als Verbindungsmittel Nieten, Schrauben oder auch Schweißen vorgesehen werden können.

Schließlich zeigt die Fig. 5 einen neuerungsgemäßen Träger, bei dem Querschotten 10 bzw. 11 vorgesehen sind, die den Querschnitt des Trägers zwischen dem Obergurt 2 und dem Untergurt 3 ausfüllen. Diese Querschotten, die vorteilhaft symetrisch zur Strich-Punkt-Strich eingezeichneten Mittellinie des Trägers angeordnet werden, wobei die Anordnung in der Mitte gemäß der Schottfläche 11 auch diese Bedingung erfüllt, führt zu einer Versteifung des Trägers 1; endständige Schottflächen 10 erleichtern darüber hinaus die Verbindung mit anderen Konstruktionsteilen. Die Verbindung der Schottfläche mit dem verformten Steg erfolgt dabei durch Schweißnähte 9.4, die auch wie bei der mittig angeordneten Schottfläche 11 dargestellt wechselseitig angeordnet sein können. Sind die Trapezausformungen 5 (Fig. 1) des Trapezbleches voneinander durch Steg-

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reste 7 getrennt, wird die Lage der S.chottf 1 ächen 11 zweckmäßiqerweise so gelegt, daß die Schottfläche wie bei Schottfläche 11 recht winkelig zum Steg und mittig zum Stegrest 7 angeordnet ist. 3ei der trapezförmigen Ausformung des Steges mit ineinander übergehenden Trapezen 5 ist eine Schottflächen-Position entsprechend der Position der Schottfläche 10 vorteilhaft, wobei die Schräqfläche 6.1 des Trapezes von der Schottfläche 10 in der Trägermitte durchsetzt wird. Es versteht sich von selbst, daß dabei die Schottflächen sowohl als durchgehende rechteckige Blechstücke ausgebildet sein können, an die der geteilte Steg angesetzt wird oder daß bei durch!auferstem Steg die Schottbleche zweihälftiq ausgebildet und an den Steq anqesetzt werden.

Claims (15)

1· Stähl profi!träger, insbesondere für überlange Spannweiten, mit einem Obergurt und einem Untergurt, sowie einem zwischen diesen angeordneten und mit Obergurt und Untergurt zumindest teilweise verbundenen Steg, dadurch gekennzeichnet,daß der Steg \4) in regelmäßigen Abständen Socken (5) aufweist, wobei die Sicken vom Obergurt (2) zum Untergurt (3) durchgehend ausgebildet sind und wobei die Sicken (5) rechtwinklig zur Längserstreckung des Stahl profi!trägers (1) ausgerichtet sind.

2. Stahlprofilträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken (5) als mit scharfen Kanten (8) begrenzte trapezförmige Ausformungen mit Schrägflächen (6.1) und Sikkengrundflache (6.2) ausgebildet und wechselständig angeordnet sind.

3. Stahlprofil träger nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflächen (6.1) der Sicken (5) abwechselnd einen Winkel von 45° bzw. 135° mit der Richtung der Längserstreckung des Steges (4) bilden.

4. Stahlprofilträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der Sicken (5) einander gleich sind.

5. Stahlprofilträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Sickengrundf1 ache (6,2) und die Länge der

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zwischen zwei Sicken (δ) verbleibende Stegfläche (7) einander gleich sind.

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6. Stahl profil träger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

f 5 daß die Schrägflächen (6.1) zweier aufeinander folgenden

I Sicken (5) ineinander übergehen und die aufeinanderfolgenden Sicken (5) mit trapezförmigem Querschnitt abwechselnd nach der einen oder der anderen Seite des Trägers (1) ge-J öffnet sind.

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7. Stahl profil träger nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch

I gekennzeichnet, daß der Obergurt (2) und der Untergurt (3)

I als Winkel profil-Paare ausqebildet sind, wobei die Winkel -

J profile jedes Paares im Abstand entsprechend der der Sicken-

15 höhe entsprechenden Stegbreite angeordnet und im Bereich der

; an den Schenkeln der Winkelprofile anliegenden Sickengrund-

% flächen (6.2) fest ,nit diesen verbunden sind.

8. Stahl profil träger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, 20 daß die feste Verbindung mittels Verbindungselementen,wie

Schrauben, Nieten o. dgl. gebildet ist.

9. Stahl profil träger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Verbindung als Schweißverbindung ausgebildet

25 ist.

10. Stahlprofilträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Obergurt (2) und der Untergurt (3) als Rechteckprofile ausgebildet sind, wobei die Längsseiten 30 der Rechtecke quer zur Längserstreckung des Steges (4) ausgerichtet sind und die Kanten des Steges mindestens 1m Bereich der zwischen den Sicken verbleibenden Stegflächen (7) und/oder der Sickengrundflachen (Z', fei,t mit diesen verbun- ■i den sind.

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11. Stahl profil trager nach Anspruch 1Ö, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Verbindung eine Schweißverbindung ist* wobei die Schweißnähte (9,2) in abwechselnder Folge jeweils von außen gelegt sind.

12. Stahl profil träger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schweißnähte (9.2) die Kante einer benachbarten Schrägfläche (6.1) mit erfaßt.

13. Stahl profi!träger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Steges (4) etwa 1/5 bis 1/4 der Dicke des Obergurtes (2) bzw. des Untergurtes (3) ist.

14. Stahlprofi!träger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Obergurtes (2) und des Untergurtes (3) etwa 1/3 bis 1/2 größer ist als die Breite des mit Sicken (5) versehenen Steges (4).

15. Stahl profil träger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet; daß mindestens zwei den Querschnitt des Trägers (1) ausfüllende Schottbleche (10;)l) vorgesehen sind, die mit Obergurt (2), Untergurt (3) und Steg (4) fest verbunden, vorzugsweise verschweißt sind und die symmetrisch zur Mitte des Trägers über dessen

Länge verteilt quer zu ihm angeordnet sind.