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Profileisen mit Z-Querschnitt für Maste, Träger u. dgl.
Bei den gewalzten Profileisen ist in wirtschaftlicher Hinsicht eine Anpassung an die gestellte Bauaufgabe nur in beschränktem Masse möglich, da die Zahl der zur Verfügung stehenden Querschnittsformen durch die genormten Profiltafeln eingeschränkt wird und die Querschnittsabmessungen längs der Stabachse nicht verändert werden können. Bei den geschweissten Profileisen ist dieser Nachteil zwar-vermieden und eine Formgebung möglich, die allen Anforderungen gerecht wird, doch sind die Kosten für die Schweissarbeit in vielen Fällen wirtschaftlich untragbar. Man hat daher im Bauwesen in Sonderfällen versucht, an Stelle der gewalzten und geschweissten Profileisen solche zu verwenden, die durch Abkanten von Blechstreifen hergestellt wurden, hiebei gelangten vornehmlich C-Profile mit und ohne Bördel sowie rechtwinkelige Z-Profi1e zur Anwendung.
Die C-Profile haben den statischen Nachteil, dass der Schubmittelpunkt des Profiles nicht mit dem Schwerpunkt zusammenfällt, so dass zu der Biegungsbean- spruchung, die das Profileisen unter stegparallelen, durch die Profileisenachse gehende Lasten erfährt, noch erhebliche Torsionsbeanspruchungen hin- zutreten. Beim rechtwinkeligen Z-Profil fällt zwar der Schubmittelpunkt mit dem Profilschwer- punkt zusammen, doch besteht dafür der kon- struktive Nachteil, dass die Profilumgrenzung keine rechtwinkelige, sondern eine parallelogrammartige ist, und der statische Nachteil) dass die Trägheitshauptachsen schräg zur Flanschebene liegen und daher bei stegrechter Belastung der Fall schiefer Biegung vorliegt.
Auch sind bereits Profileisen mit Z-förmigem Querschnitt bekannt geworden, bei denen die Flanschen durch einen schrägen Steg derart verbunden sind, dass die Profilumgrenzung eine rechteckige ist. Doch ergibt sich hiebei der Nachteil, dass aus fertigungstechnischen Gründen die Flanschen gegen das freie Ende zu verjüngt sein müssen, während an der Stelle des Zusammenschlusses von Steg und Flanschen eine verhältnismässig grosse Querschnittsfläche vorhanden ist.
Die beschriebenen Nachteile werden erfind1gs- gemäss dadurch behoben, dass das Profileisen durch Abkanten eines entsprechend dimensionierten Blechstreifens gebildet ist.
Beim erfindungsgemäss gestalteten Profil fällt der Schubmitte1pt'nkt mit dem Profilschwerpunkt zusammen, so dass Lasten, die die Achse des Profileisens schneiden, den Beanspruchungsfall torsionsfreie Biegung hervorrufen.
Die Neigung der Trägheitshauptachsen gegen die Flanschebene wird, falls bei der Herstellung des Profileisens von einem Blechstreifen entsprechend veränderlicher Dicke ausgegangen wird, durch Anordnung einer gegen die freien Ränder zunehmenden Flanschdicke oder, falls bei der Herstellung des Profileisens von einem Blechstreifen konstanter Dicke ausgegangen wird, durch Anordnung eines Bördels an den freien Flanschrändem in gewünschter Weise beeinflusst.
Durch geeignete Wahl der Abmessungen dieser Flanschverstärkungen kann auch eine zur Flanschebene parallele Lage der Trägheitshauptachse erzielt werden ; ähnlich wie bei den gewalzten Profileisen mit spiegelsymmetrischem T-Quer- schnitt liegt dann unter Lasten, die paiallel oder rechtwinkelig zur Flanschebene wirken und durch die Profileisenachse gehen, der statisch günstige Fall der achsrechte ! 1 torsionsfreien Biegung vor.
Bei der Beurteilung der Kippsicherheit und Torsionssteigerung der aus einem Profileisen gebildeten Träger, Maste, Stäbe usw. ist ausser dem Drillwiderstand bekanntlich auch der Wolbungswiderstand des Querschnittes von entscheidender Bedeutung. Dieser Wölbwiderstand
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schnittsfläche, da die Verwölbung des Flanschquerschnittes-infolge des Umstandes, dass der Steg nicht in der Mitte der Flanschbreite, sondern am Rande ansetzt-ausgeprägter iat und auch der Stegquerschnitt an der Querschnittsverwölbung beteiligt ist. Beim Gegenstand der Anmeldung kann daher die Steg-und Flanschdicke kleiner gewählt werden, ohne dass die Gefahr unzureichender Kippsicherheit und Torsionssteifigkeit des aus dem Profileisen gebildeten Trägers, Mastes, Stabes od. dgl. besteht.
Da die Abkantprofileisen ohne nennenswerte Mehrkosten auch mit linear sich ändernder Steghöhe und Flanschbreite hergestellt werden können, lässt sich beim Gegenstand der Anmeldung in mandien Fällen nicht nur eine schönheitliche, sondern auch eine statische Anpassung an die gestellte Bauaufgabe, etwa durch Erzielung gleicher Beanspruchung des Werkstoffes in allen Querschnitten, erreichen.
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eckiger Profilumgrenzung, Fig. 2 ein solches Profil, bei welchem die Flanschen gegen ihre freien Ränder zu verstärkt sind, und Fig. 3 ein gleiches Profil, dessen Flanschen an den freien Rändern Bördel aufweisen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Profileisen mit Z-Querschnitt für Maste, Träger u. dgl., bei dem die beiden parallelen Flanschen durch einen schrägen Steg derart verbunden sind, dass die Profilumgrenzung eine rechteckige ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Profileisen durch Abkanten eines entsprechend dimensionierten Blechstreifens gebildet ist.