DE976777C

DE976777C - Geschweisster raeumlicher Fachwerktraeger

Info

Publication number: DE976777C
Application number: DEJ7171A
Authority: DE
Inventors: Otto Dr-Ing Jungbluth
Original assignee: Donges Stahlbau GmbH
Current assignee: Donges Stahlbau GmbH
Priority date: 1953-04-25
Filing date: 1953-04-25
Publication date: 1964-04-23

Description

Geschweißter räumlicher Fachwerkträger Die Erfindung betrifft einen geschweißten räumlichen Fachwerkträger aus Stahl unter Verwendung von leichten Blechprofilen, der im Querschnitt etwa dreieckförmig aus einem breiten Obergurt, einem schmalen Untergurt und zwei Fachwerkscheiben gebildet ist. Infolge seines geringen Gewichtes, seiner Sicherheit gegen Instabilitätserscheinungen und der wirtschaftlichen Ausnutzung des Werkstoffes kann er vielseitig angewendet werden. Bei Trägern mit dreieckförmigem Querschnitt hat man schon zwei Seitenwände als Fachwerk ausgebildet, während die dritte Seitenwand, der Obergurt, aus abgerundeten oder flachen Blechen oder zwei Einzelprofilen bestehen kann. Letztere erfordern aber einen horizontalen Verband zur Sicherung gegen Verschieben der Einzelprofile. Auch die bekannten geschweißten Dreieckträger, wie sie z. B. zum Tragen von Verschalungen verwendet werden, haben nur ein flaches Blech als Obergurt. Im Gegensatz hierzu bestehen nach der Erfindung sämtliche Fachwerkstäbe aus einteiligen, im Querschnitt vorzugsweise mehrfach abgewinkelten, kaltverfestigten Blechprofilen, deren Form so gewählt ist, daß die Kaltverfestigung in allen Teilen der Fachwerkstäbe etwa gleich wirksam ist, d. h. daß sich der Kaltverfestigungsprozeß über die Querschnittsfläche der einzelnen Stäbe auswirkt. Diese dünnwandigen Sonderprofile erfahren bei ihrer Herstellung auf kaltem Wege eine wesentliche Erhöhung der Streckgrenze, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, die sonst üblicherweise zulässigen Spannungen nach Maßgabe der Streckgrenzenerhöhung ebenfalls zu erhöhen. Damit ist eine bessere Ausnutzung des Werkstoffes und eine erhebliche Gewichtsersparnis verbunden.
Die Dünnwandigkeit der Einzelprofile geht hierbei so weit, daß zu ihrer Bemessung die Ergebnisse der Plattenbeul- und Biegedrillknicktheorie herangezogen werden müssen. Bei einfachen I-Profilen u. dgl. ist es zwar bekannt, durch Kaltverfestigung eine Verringerung des Werkstoffaufwandes zu erreichen, aber die höhere Festigkeit ist nicht voll nutzbar, weil bereits weit unterhalb der Streckgrenze Instabilitätserscheinungen auftreten. Erst zusammen mit der erfindungsgemäßen Querschnittsgestaltung ist es möglich, die hohe Streckgrenze der dünnen Blechprofile auszunutzen.
Von besonderer Bedeutung ist die Ausbildung des Untergurtprofils als torsionssteifer Kasten. In Verbindung mit den in zwei Ebenen angeordneten Diagonalen ist er in der Lage, das seitliche Ausweichen des auf Druck beanspruchten Obergurtes in seiner ganzen Länge wirksam zu verhindern.
Dieses Ausknicken aus der Symmetrieebene des durch die Diagonalen an einzelnen Punkten elastisch gestützen Druckgurtes wird in der Fachliteratur bekanntlich als Trogbrückenp.roblem bezeichnet. Die große Seiten- und Torsionssteifigkeit des räumlichen Fachwerkträgers erlaubt es, bei seiner Verwendung als Hallenbinder selbst bei größeren Spannweiten auf die Anordnung von Pfetten zu verzichten und die Dachhaut direkt auf die Binder aufzulegen.
Bei Anwendung des räumlichen Fachwerkträgers auf Rahmenbinder, Durchlaufträger und ähnliche Konstruktionen erhält der Untergurt auch Druckkräfte. Zur Erzielung einer höheren Knickfestigkeit ist es daher zweckmäßig, den Untergurt im Druckbereich mit Beton zu füllen. Durch diese Verbundwirkung zwischen Stahl und Beton wird neben. einer größeren Tragfähigkeit gleichzeitig auch ein ausreichender Korrosionsschutz erzielt.
Die Verbindung der einzelnen Bauelemente erfolgt direkt mit Punkt- oder Lichtbogenschweißung und vermeidet die sonst bei mehr als einem Stabanschluß erforderlichen Knotenbleche.
Die Abbildungen zeigen Ausführungsbeipiele, und zwar Fig. i eine Gesamtansicht des Fachwerkträgers, Fig. 2, 3 und 4 drei verschiedene Profile des Obergurtes, Fig. 5 ein Profil des Untergurtes und Fig. 6 und 7 Profile der Diagonalen.
Nach Fig. i besteht der Fachwerkträger aus dünnwandigen Sonderprofilen, die bei ihrer Formung kaltverfestigt sind, und zwar aus dem Obergurt a, dem Untergurt b und den Diagonalen c. Der Obergurt kann verschiedene Profile haben, wie z. B. die Fig. 2, 3 und 4 zeigen. Ebenso zeigen die Fig. 6 und 7 verschiedene Profile der Diagonalen. Für den Untergurt wird ein kastenförmiges Profil vorgezogen, das mit Beton ausgefüllt ist und z. B. entsprechend Fig. 5 geformt sein kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Geschweißter, räumlicher Fachwerkträger aus Stahl unter Verwendung von leichten Blechprofilen, der im Querschnitt etwa dreieckförmig aus einem breiten Obergurt, einem schmalen Untergurt und zwei Fachwerkscheiben gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Fachwerkstäbe aus einteiligen, im Querschnitt abgewinkelten, in allen Teilen etwa gleichmäßig kaltverfestigten, dünnwandigen Blechprofilen bestehen, wobei der Obergurt (a) aus einem nach unten offenen U-Profil mit nach oben. ausgeknicktem oder gewölbtem Steg und mit Anschlußschenkeln in den Ebenen der Fachwerkscheiben und der Untergurt (b) aus einem im Querschnitt trapezförmigen Hohlprofil besteht.
2. Fachwerkträger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das trapezförmige Hohlprofil des Untergurtes mit Beton gefüllt ist.
3. Fachwerkträger nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fachwerkscheiben steigende und fallende Diagonalen aufweisen.
4. Fachwerkträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagonalen aus offenen Profilen bestehen.
5. Fachwerkträger nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse der Diagonalen an den beiden Gurten geschweißt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 3147o:2, 857268, 863 252; französische Patentschrift Nr. 996 81o; USA.-Patentschrift Nr. 2 o62 399; DIN 4115; »Stahl im Hochbau«, i2. Auflage, 1953, S. 656 bis 658; »Abhandlungen aus dem Stahlbau, Stahlleichtbau«, 195o, S. 18 bis 2i; »Schweizerische Bauzeitung« vom 24. 12. 1949 »Hico-Mitteilungen«, Nr. 2, vom 1. 3. 1952, sowie Werbedruckschrift, Ausgabe 2/1952, der Firma Norddeutsche Schrauben- und Mutternwerke AG, Peine (Hannover).