DK159565B

DK159565B - COLD ROLLED CARRIER SECTION

Info

Publication number: DK159565B
Application number: DK359384A
Authority: DK
Inventors: Hubert Gerard Offermans
Original assignee: Regout Nv Thomas
Priority date: 1983-07-22
Filing date: 1984-07-23
Publication date: 1990-10-29
Also published as: NO158406C; ATE26864T1; DE3463402D1; DK159565C; NO158406B; NO842965L; EP0132894B1; DK359384A; DK359384D0; NL8302630A; EP0132894A1

Abstract

A girder section of Z- or S-shaped cross-section, the web (2) being situated in a plane substantially coinciding with the plane through the minimal principal axis of inertia (Y). The edges (3,4) of the web (2) are each connected by means of a connecting part (5,6) to one end of a leg (7,8) of the section. The two connecting parts (5,6) are situated on either side of the plane through the first principal axis of inertia (Y), while the end (9) of the lower leg (7) averted from the connecting part (5) is return-bent in the direction of the web (2) and is connected to the web (2), thereby forming a closed triangle (5,7,9) having acute base angles ( alpha , beta ), the section, after rotation about its longitudinal axis, being nestable in a similar section not rotated about its longitudinal axis.

Description

DK 159565 BDK 159565 B

Den foreliggende opfindelse angår en koldvalset dragersektion med Z- eller S-formet tværsnit, hvor sektionens krop er beliggende i et plan, der er i det væsentlige sammenfaldende med et plan igennem hovedaksen for minimalt 5 inertimoment, at kroppens kanter ved hjælp af forbindelsesdele hver især er forbundet med et yderområde af et ben af sektionen, idet de to forbindelsesdele er placeret på hver side af planet gennem den nævnte inertimomenthovedak-se, medens det nedre bens ydre del, som er modstående i 10 forhold til den respektive forbindelsesdel, er bøjet tilbage i retning mod kroppen.The present invention relates to a cold-rolled carrier section of Z or S-shaped cross-section, wherein the body of the section is located in a plane substantially coincident with a plane through the main axis for at least 5 inertia moments, that the edges of the body by means of connecting parts each is connected to an outer region of one leg of the section, the two connecting parts being positioned on each side of the plane through said inertial moment axis, while the outer leg outer portion, which is opposed to the respective connecting part, is bent back towards the body.

Sådanne koldvalsede dragersektioner kendes fra britisk patentskrift nr. 1,562,688 (fig. 16 - 17). Fordelene ved dem består hovedsagelig i, at ved samme modstands- og 15 inertimoment kan de udformes værende væsentlig lettere end varmvalsede dragersektioner. Ulemperne ved koldvalsede dragersektioner, og navnlig såfremt disse anvendes som bjælkesektioner, er: - den lidt svage sideværts stivhed af dragersektionen, 20 hvorved der for det meste kræves koblingssektioner, - den ringe torsionsstivhed, og - den ringe evne til at bortlede kræfterne fra høje belastninger nær ved understøtningsområdet.Such cold rolled carrier sections are known from British Patent Specification No. 1,562,688 (Figs. 16 - 17). The advantages of them mainly consist in that at the same resistance and inertia moments they can be designed to be substantially lighter than hot rolled carrier sections. The disadvantages of cold-rolled support sections, and in particular when used as beam sections, are: - the slightly weak lateral stiffness of the support section, 20 which usually requires coupling sections, - the low torsional rigidity, and - the poor ability to derive the forces from high loads near the support area.

Ved anvendelse af koblingssektioner er det muligt at 25 forhindre tværgående udbuling af en flange under såvel tryk på som rotation af sektionen, dersom en belastningspåvirkningsretning ikke er orienteret efter en hovedakse for et inertimoment, eller dersom belastningen virker excentrisk i forhold til sektionens tyngdepunkt eller dersom tværret-30 tede kræfters centre ikke falder sammen med tyngdepunktet.Using coupling sections, it is possible to prevent transverse bulge of a flange under both pressure on and rotation of the section if a load bearing direction is not oriented along a principal axis of an inertial moment, or if the load acts eccentric relative to the center of gravity or if transverse. -30 centers of strength do not coincide with the center of gravity.

Det er et formål ifølge opfindelsen at tilvejebringe en koldvalset dragersektion, hvor de ovenfor nævnte ulemper hovedsageligt er undgået. En dragersektion ifølge opfindelsen er karakteriseret ved, at det nedre ben er for- 2It is an object of the invention to provide a cold rolled carrier section where the above-mentioned drawbacks are mainly avoided. A carrier section according to the invention is characterized in that the lower leg is front 2

DK 159565 BDK 159565 B

bundet med kroppen, hvorved der dannes en lukket trekant, der har spidse fodvinkler, hvorhos sektionen efter en drejning omkring dens længdeakse er anbringelig inden i en tilsvarende sektion, som ikke er drejet omkring sin ^ længdeakse, sideværts.bonded to the body, forming a closed triangle having pointed foot angles, the section, after a rotation about its longitudinal axis, being disposed within a corresponding section not rotated about its longitudinal axis laterally.

Den lukkede trekantede sektionsdel, som findes forneden i dragersektionen, frembyder den fordel, at den frie ikke-understøttede kropshøjde i dragersektionen er let reduceret, således at forholdsvis høje sektioner ikke desto 10 mindre tillader en økonomisk konstruktion. Sektionsformen muliggør endvidere en simpel understøtningsmulighed for træbjælker samt for elementer i et præfabrikeret gulv, hvorimod hovedsagelige belastninger overføres til dragersektionen eller kan videregives af denne til den resteren-I5 de del af den bærende konstruktion. Poden på dragersektionen ifølge opfindelsen er desuden vridningsstiv, medens dragersektionen på grund af den større modstandsevne og stivhed i tværretningen, er mindre følsom over for vipning og bedre i stand til at overføre sidebelastninger.The closed triangular section portion located at the bottom of the support section offers the advantage that the free unsupported body height in the support section is slightly reduced, so that relatively high sections nevertheless allow for economical construction. The sectional form further allows a simple support option for wooden beams as well as for elements of a prefabricated floor, whereas mainly loads are transferred to the support section or can be passed by it to the remainder-part of the supporting structure. In addition, the pad of the carrier section according to the invention is torsional rigid, while the carrier section, due to the greater resistance and stiffness in the transverse direction, is less sensitive to tilt and better able to transfer lateral loads.

20 En væsentlig yderligere fordel opnås ved, at sektio nerne kan anbringes inden i hinanden, således at, set ud fra et konstruktionsmæssigt synspunkt, et sammenhængende dragersystem kan opbygges med dragere af begrænset længde, medens variationer i dimension i konstruktionen kan undgås 2^ ved at anbringe dragersektioner inden i hinanden.A significant additional advantage is obtained by allowing the sections to be interposed so that, from a structural point of view, a coherent carrier system can be constructed with limited length carriers, while variations in dimension in construction can be avoided by place kite sections within each other.

En anden fordel ved at sektionerne kan anbringes inden i hinanden er, at de kan fremstå med et mindre volumen under transport og oplagring-. ........Another advantage of the fact that the sections can be placed within each other is that they can appear with a smaller volume during transport and storage. ........

Fra begisk patentskrift nr. 872.513 kendes der en 50 koldvalset dragersektion med det nedre ben forbundet til kroppen, hvorved der dannes en lukket trekant med spidsvinklede f odvinkler. Det øvre ben er også bukket tilbage i retning mod kroppen og forbundet til den dannende en lukket trekant. Disse foranstaltninger tilvejebringer en dra-55 ger, der udviser gode mekaniske egenskaber, men ringeFrom Patent Application Patent No. 872,513, a 50 cold rolled support section with the lower leg connected to the body is known, thereby forming a closed triangle with angled forward angles. The upper leg is also bent back toward the body and connected to the forming a closed triangle. These measures provide a carrier which exhibits good mechanical properties but poor

DK 159565 BDK 159565 B

3 egenskab ved praktisk anvendelse hovedsagelig som følge af den kendsgerning, at dragersektionerne ikke kan anbringes inden i en lignende dragersektion efter drejning foretaget omkring længdeaksen. ): 5 Der lader sig træffe mange foranstaltninger til for øgelse af dragersektionens stivhed. Således er det øvre bens fri kant fortrinsvis bøjet i en spids vinkel i retning mod det nedre ben. I dragersektionens to ben kan der findes udformet riller, medens dele af sektionens krop kan 10 være anordnet i forskudt stilling i forhold til hinanden.3 feature for practical use mainly due to the fact that the carrier sections cannot be placed within a similar carrier section after turning about the longitudinal axis. ): 5 Many measures can be taken to increase the rigidity of the drag section. Thus, the free edge of the upper leg is preferably bent at an acute angle towards the lower leg. Shaped grooves may be found in the two legs of the carrier section, while portions of the body of the section 10 may be arranged in an offset position relative to each other.

Til at lette anbringelse af en indbyrdes fastgørelse af inden i hinanden anbragte sektioner kan dragersektionens krop fortrinsvis være udformet med et mønster af huller. Udførelsesformer ifølge opfindelsen af dragersektio-15 nen beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor:Preferably, for ease of attachment of interposed sections within one another, the body of the carrier section may be formed with a pattern of holes. Embodiments of the invention of the carrier section are described in more detail below with reference to the drawings, in which:

Fig. 1 viser en dragersektion ifølge opfindelsen, fig. 2, 3 og 4 viser varianter af dragersektionen ifølge fig. 1, og 20 fig. 5 og 6 viser anvendelsesmuligheder for drager sektionen ifølge opfindelsen.FIG. 1 shows a carrier section according to the invention; FIG. 2, 3 and 4 show variants of the carrier section of FIG. 1, and FIG. 5 and 6 illustrate applications for the kites section of the invention.

I fig. 1 vises en Z-formet dragersektion, omfattende en krop 2, som er i det væsentlige sammenfaldende med et plan gennem hovedaksen for inertimoment Y, og to ben, nemlig 25 et nedre ben 7 og et øvre ben 8, som strækker sig i det væsentlige parallelt med en anden inertimomenthovedakse X. Benene 7,8 er forbundet til kroppen 2 gennem forbindelsesdele 5,6 med delen 5 strækkende sig fra en kant 3 på kroppen 2 til en langsgående kant af det nedre ben 7, me-30 dens delen 6 strækker sig fra en kant 4 på kroppen 2 til en langsgående kant på det øvre ben 8. Forbindelsesdelene 5,6 er placeret på hver side af det plan, der går igennem inertimomentaksen Y, og er gensidigt parallelle. Forbindelsesdelene 5,6 krydser benene 7,8 med en spids vinkel a, 35 medens en rundingsradius imellem forbindelsesdelen 6 og.In FIG. 1 shows a Z-shaped carrier section comprising a body 2 substantially coinciding with a plane through the major axis of moment of inertia Y, and two legs, namely a lower leg 7 and an upper leg 8 extending substantially the legs 7,8 are connected to the body 2 through connecting members 5,6 with the part 5 extending from an edge 3 of the body 2 to a longitudinal edge of the lower leg 7, while the part 6 extends extending from an edge 4 of the body 2 to a longitudinal edge of the upper leg 8. The connecting members 5,6 are located on each side of the plane passing through the inertia moment axis Y and are mutually parallel. The connecting members 5,6 cross the legs 7,8 at an acute angle α, while a radius of radius between the connecting members 6 and.

DK 159565 BDK 159565 B

4 det øvre ben 8 er mindst lige så stor som en rundingsradius imellem forbindelsesdelen 5 og det nedre ben 7, idet er tillagt sektionens pladetykkelse. På denne måde opnås, at sektionen 1 vil kunne anbringes indeni en anden tilsva-5 rende sektion, der er drejet 180° omkring sin længdeakse.4, the upper leg 8 is at least as large as a radius of radius between the connecting member 5 and the lower leg 7, with the plate thickness of the section added. In this way, it is achieved that the section 1 can be placed inside another corresponding section, which is rotated 180 ° about its longitudinal axis.

Det nedre bens 7 frie ende 9 er tilbagebøjet langs en vinkel β i retning mod kanten 3 på kroppen 2, medens en langsgående kant 10 af den frie ende 9 er parallel med kroppen 2. Vinklerne α og β vil fortrinsvis være ens, men kan 10 imidlertid være forskellige med vinklen β større eller mindre end vinklen a.The free end 9 of the lower leg 7 is bent along an angle β towards the edge 3 of the body 2, while a longitudinal edge 10 of the free end 9 is parallel to the body 2. The angles α and β will preferably be the same, but can be 10 however, be different with the angle β greater or smaller than the angle a.

Kanten 10 er forbundet med kroppen 2 langs en strækning 11, hvilken forbindelse kan realiseres på en hvilken som helst egnet måde, dvs. ved anbringelse af bolte eller blindnit-15 ter, ved svejsning eller ved sammenvalsning af kanten 10 og kroppen 2.The edge 10 is connected to the body 2 along a stretch 11, which can be realized in any suitable way, i.e. by attaching bolts or blind rivets, by welding or by rolling the edge 10 and the body 2.

Fra en kant 13 er en ydre endedel af det øvre ben 8 bøjet i retning mod det nedre ben 7 til en vinkel γ, som maksimalt er lig med α for at afstive det øvre ben. Det indvendige mål 20 i x-retningen imellem kanten 13 og forbindelsesdelen 6 er mindst lige så stort som det udvendige mål i x-retningen af trekanten 5-7-9.From an edge 13, an outer end portion of the upper leg 8 is bent in the direction of the lower leg 7 to an angle γ which is at most equal to α to support the upper leg. The inner dimension 20 in the x direction between the edge 13 and the connecting part 6 is at least as large as the outer dimension in the x direction of the triangle 5-7-9.

Fig. 1 viser en Z-formet sektion. Det vil forstås, at denne dragersektion i spejlvendt udførelse vil være i besiddelse 25 af præcis de samme egenskaber for så vidt angår inertimo-mentetaksen Y. En sådan sektion benævnes i korthed som en S-formet sektion.FIG. 1 shows a Z-shaped section. It will be appreciated that this mirror section in mirrored embodiment will possess exactly the same properties with respect to the inertial moment axis Y. Such a section is briefly referred to as an S-shaped section.

Kroppen 2 i dragersektionen 1 er fortrinsvis udstyret med et hulmønster 15 (se fig. 2) for at man kan fastgøre indeni •3 Λ ° hinanden anbragte sektioner gensidigt.The body 2 of the carrier section 1 is preferably equipped with a hollow pattern 15 (see Fig. 2) for fastening within each other 3 Λ ° mutually arranged sections.

Benene 7,8 i dragersektionen 1 kan være forsynet med forstærknings vulste 16,17 (se fig. 3a). Kroppen 2 kan have en krøbning omtrentlig på dens midte til afstivning af kroppen som vist ved 18 i fig. 3b.The legs 7,8 of the carrier section 1 may be provided with reinforcement bead 16,17 (see Fig. 3a). The body 2 may have a crest approximately on its center for stiffening the body as shown at 18 in FIG. 3b.

Fig. 4 viser en variant af dragersektionen ifølge opfindelsen.FIG. 4 shows a variant of the carrier section according to the invention.

3535

DK 159565 BDK 159565 B

5 I denne sektion afsluttes det nedre bens 7 frie ende 9, som er tilbagebøjet i retning mod kroppen 2, langs en endekant 14, således at den nedre del af sektionen ikke danner en lukket trekant, som det er tilfældet med den i fig. 1 viste 5 dragersektion.5 In this section, the free end 9 of the lower leg 7, which bends in the direction towards the body 2, is terminated along an end edge 14 so that the lower part of the section does not form a closed triangle, as in the case of FIG. 1 shows 5 kite sections.

Denne sektionsvariant 1' kan også med vellykket resultat anvendes i forbindelse med sektionen 1, f.eks. som centralt dragerelement i et sammenhængende dragersystem for at opnå et optimalt styrke/vægtforhold, eller, i forbindelse med 10 sektionen 1 eller alene, i de tilfælde hvor sektionens 1' særlige egenskaber, i særdeleshed de drejede inertimoment-hovedakser, tilvejebringer et optimalt styrke/vægtforhold, som f.eks. ved anvendelse i en skrånende tagflade. Også dragersektionen 1' kan udstyres med afstivningsvulste 16,17 15 i det øvre eller nedre ben (fig. 4b).This section variant 1 'can also be used successfully in connection with section 1, e.g. as a central support element in a continuous carrier system to achieve an optimal strength / weight ratio, or, in connection with section 1 or alone, in cases where the special properties of section 1 ', in particular the rotational inertia principal axes, provide an optimal strength / weight ratios, e.g. when used in a sloping roof surface. Also, the support section 1 'can be provided with stiffened beads 16,17 15 in the upper or lower leg (Fig. 4b).

Fig. 5a viser dragersektionen 1 i kombination med to træbjælker 19, 20, som understøttes af dragersektionen 1.FIG. 5a shows the carrier section 1 in combination with two wooden beams 19, 20 supported by the carrier section 1.

Fig. 5b viser med 21, 22 elementer i et præfabrikeret gulv ligeledes understøttet af den lukkede sektionsdel af dra-20 gersektionen 1.FIG. 5b shows, with 21, 22 elements in a prefabricated floor, also supported by the closed section portion of the drawer section 1.

Fig. 6a viser, hvorledes en dragersektion 1 ifølge opfindelsen skal placeres, når en understøtningsreaktion skal optages i dragersektionen. Fig. 6b viser to dragersektioner ifølge opfindelsen, som er anbragt delvis indeni hinanden, 25 og en punktbelastning P. Hertil kan anvendes to identiske sektioner, som er anbragt indeni hinanden (fig. 6c), medens en dragersektion ifølge opfindelsen i kombination med en hjælpesektion 1', vist i fig. 4, ligeledes kan anvendes, som vist i fig. 6d. I betragtning af, at den lodret rettede 30 punktbelastning virker på indeni hinanden anbragte dragersektioner, skal dragersektionen 1 monteres på en sådan måde, at den lukkede trekant 5-7-9 heri vender imod belastningen P.FIG. 6a shows how to place a carrier section 1 according to the invention when a support reaction is to be accommodated in the carrier section. FIG. 6b shows two carrier sections according to the invention, which are partially arranged within each other, 25 and a point load P. For this purpose, two identical sections which are placed within each other (Figure 6c) can be used, while a carrier section according to the invention in combination with an auxiliary section 1 ' , shown in FIG. 4, can also be used, as shown in FIG. 6d. In view of the fact that the vertically directed 30 point load acts on interposed carrier sections, the carrier section 1 must be mounted in such a way that the closed triangle 5-7-9 herein faces the load P.

Ved at udgå fra de grundlæggende muligheder, som vises i 35 fig. 6, kan dragersystemer sammensættes i mange varianter,By starting from the basic possibilities shown in 35 fig. 6, carrier systems can be assembled in many variants,

DK 159565BDK 159565B

6 i hvilke systemer indeni hinanden anbringelige sektioner, 1 henholdsvis 11, ifølge opfindelsen kan kombineres på en sådan måde, at drageren på forskellige steder har tilstrækkelig stivhed eller bæreevne til at optage betragtelige be-5 lastninger, eller til at overføre disse til andre dele af en konstuktion.6 in which systems interposable sections 1 and 11, respectively, of the invention can be combined in such a way that the carrier in various places has sufficient stiffness or bearing capacity to absorb considerable loads or to transfer them to other parts of a construction.

Claims

1. Koldvalset dragersektion med Z- eller S-formet tværsnit, hvor sektionens krop (2) er beliggende i et plan, der er i det væsentlige sammenfaldende med et plan 5 igennem hovedaksen (Y) for minimalt inertimoment, at kroppens (2) kanter (3, 4) ved hjælp af forbindelsesdele (5, 6. hver især er forbundet med et yderområde af et ben (7, 8. af sektionen (1, 1'), idet de to forbindelsesdele (5, 6. er placeret på hver side af planet gennem den nævnte 10 inertimomenthovedakse (Y), medens det nedre bens (7) ydre del (9), som er modstående i forhold til den respektive forbindelsesdel (5), er bøjet tilbage i retning mod kroppen (2), kendetegnet ved , at det nedre ben (7) er forbundet med kroppen, hvorved der dannes en 15 lukket trekant (5, 7, 9) , der har spidse fodvinkler (cC ,j3 ), hvorhos sektionen (1, 1') efter en drejning omkring dens længdeakse er anbringelig indeni en tilsvarende sektion, som ikke er drejet omkring sin længdeakse, sideværts.A cold-rolled support section with a Z or S-shaped cross-section, wherein the body (2) of the section is located in a plane substantially coincident with a plane 5 through the main axis (Y) for minimum moment of inertia that the edges of the body (2) (3, 4) by means of connecting parts (5, 6. each being connected to an outer region of a leg (7, 8 of the section (1, 1 ')), the two connecting parts (5, 6) being located on each side of the plane through said inertia moment major axis (Y), while the outer portion (9) of the lower leg (7), which is opposed to the respective connecting portion (5), bends back toward the body (2), characterized in that the lower leg (7) is connected to the body, thereby forming a closed triangle (5, 7, 9) having acute foot angles (cC, j3), the section (1, 1 ') following a rotation about its longitudinal axis is disposed within a corresponding section which is not pivoted about its longitudinal axis laterally.

2. Koldvalset dragersektion ifølge krav 1 ken-20 de-tegnet ved , at en fri kant (12) på det øvre ben (8) er bøjet til en spids vinkel (y) i retning mod det nedre ben (7), og at den indvendige dimension i X-retning for resterende del af det øvre ben (8) er i det mindste lig med den udvendige dimension i X-retning for 25 trekanten (5, 7, 9) .Cold-rolled support section according to claim 1, characterized in that a free edge (12) of the upper leg (8) is bent at an acute angle (y) in the direction of the lower leg (7), and the inner dimension in the X direction for the remaining part of the upper leg (8) is at least equal to the outer dimension in the X direction for the triangle (5, 7, 9).