Gitter träger
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gitterträger von dreieckförmigem, trapezförmigem oder rechteckigem Querschnitt mit einem als Obergurt dienenden Längsstab und an ihm befestigten Gitterstäben.
Gitterträger aus stabförmigem Stahl runden oder profilartigen Querschnittes sind in vielen Varianten bekannt. Diese bekannten Gitterträger bestehen meistens aus einem als Obergurt bezeichneten Längsstab und einem oder mehreren als Untergurte bezeichneten Längsstäben. Die Gesamtheit dieser Längsstäbe wird in eine räumliche Form gebracht und in bekannter Weise durch verschiedenartige, oft als Bügel bezeichnete Verstrebungen bzw. Gitterstäbe in dieser Form gehalten, wobei die Bügel an Kreuzungs- oder Berührungspunkten an die Längsstäbe geschweisst oder mit diesen durch Klemmen verbunden werden. Gitterträger werden im allgemeinen im Drahtwerk angefertigt und an das Betonwerk in bestimmten Lagerlängen geliefert.
Nachdem dort die Lagerlängen in Bedarfslängen aufgeteilt sind, werden die Untergurte zunächst mit einer zusätzlichen Zugarmierung - oft als Hauptarmierung bezeichnet - verstärkt.
Hierauf werden die Träger mit einem Betonfuss unterschiedlicher Breite versehen und gelangen nach Erhärten des Betons als gebrauchsfertige Leichtbauträger auf die Baustelle, wo sie als fertig armierte Bauelemente entweder zusammen mit Hohlsteinen zu Hohlkörperdecken, auch Hourdisdecken genannt, oder Stoss an Stoss gelegt, zu Vollbetondecken verwendet werden.
Da der Betonfuss aus Transportgründen meist einen geringen Querschnitt aufweist, in vielen Fällen sogar brett- oder plattenartige Form hat, ist es notwendig, dass Gitterträger, Hauptarmierung und Betonfuss zusammen eine genügende Montagefestigkeit aufweisen. Gitterträger müssen daher nach statischen Gesetzen gebaut werden. Die bekannte dreieckförmige Anordnung der Längsstäbe hat sich dabei als zweckmässig erwiesen.
Die Befestigung der Hauptarmierung im Betonwerk geschieht meist von Hand mittels Spangen, Drahtbin dem usw. und ist daher verhältnismässig teuer.
Diese teure Handarbeit wird bei bekannten Gitterträgern oft dadurch umgangen, dass das Drahtwerk für die Ausbildung der Untergurte stärkere Längsstäbe verwendet, als für den Montagezustand nötig sind, die dann gleichzeitig als Hauptarmierung dienen. Das hat den Nachteil, dass die zu dem Betonwerk zu transportierenden Träger ein hohes Gewicht haben und andererseits die Träger bei geringen Spannweiten eine überdimensionierte und darum nicht wirtschaftliche Zugarmierung erhalten. Bei grösseren Spannweiten oder höherer Nutzlast muss auch bei diesen Trägern nachträglich noch eine Zusatzarmierung eingebaut werden. Andere bekannte Gitterträger besitzen Untergurtstäbe von sehr geringem Querschnitt, die hauptsächlich als Hilfskonstmktion für die nachher einzubringende Hauptarmierung dienen.
Diese Fertigungsart hat den Nachteil, dass das Betonwerk, das die Hauptarmierung anzubringen hat, eine grosse Zahl Armierungsstäbe verschiedenster Dimensionen auf Lager halten und von Hand einlegen muss, was die Armierungsarbeiten wiederum verteuert.
Die bekannten Ausführungsarten haben ausserdem noch den gemeinsamen Nachteil, dass in beiden Fällen die Möglichkeit besteht, dass die Hauptarmierung unter Umständen zu nahe an die Untergurtstäbe des Gitterträgers verlegt oder sogar mit diesen verbunden sind, so dass die für die Tragfähigkeit einer Decke wichtige Hauptarmierung nur teilweise vom Beton ummantelt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen statisch günstig aufgebauten Gitterträger zu konstruieren, der sich unter geringem Aufwand an Handarbeit leicht herstellen lässt, aus raumsparend lagerbaren und daher leicht transportierbaren Grundelementen aufgebaut ist und der auch für die maschinelle Herstellung und Armierung besonders geeignet ist. Zur Lösung dieser Aufgabe eignet sich ein Gitterträger, der gekennzeichnet ist durch mindestens einen im Bereich seiner Befestigungspunkte mit dem Obergurtstab um mindestens eine zum Obergurtstab parallele Linie abgebogenen Gitterstab.
Ein derartiger Gitterträger lässt sich leicht maschinell herstellen. Dafür ist ein Verfahren geeignet, das dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens ein Gitterstab in einer Hin- und Herbiegemaschine oder Wickelmaschine gebogen wird, seine zickzack- oder wellen förmige Biegelinie in dieser Maschine an dem Obergurtstab fixiert wird und er anschliessend in einer Presse um mindestens eine zum Obergurtstab parallele Linie abgebogen wird. An der Biegemaschine kann eine Zu führvorrichtung vorgesehen sein, durch die zahlreiche einzelne Gitterstäbe aus einem Magazin dem Obergurtstab zugeführt werden, bevor sie mit dem Obergurtstab in der Presse abgebogen werden.
Anstelle der Biegemaschine kann auch eine Wickelmaschine treten, welche die zickzack- oder wellenförmige Biegelinie durch Abwickeln von mindestens einem Draht um mindestens zwei zum Obergurtstab parallel und in gleicher Ebene verlaufende Linien herstellt. Die auf diese Weise gebildete Drahtschlange wird durch eine geeignete Ziehvorrichtung in eine gitterförmige Form gebracht und mittlings mit dem Obergurt verschweisst. In der Presse können auch gleichzeitig die Enden der so gebildeten Schenkelpaare oder der, bzw. die zickzack- oder wellenförmig gebogenen Gitterstäbe im Bereich der Umkehrpunkte ihrer Wellenlinie um eine zur Längsachse der Wellenlinie parallele Linie abgebogen werden.
Hierzu wird das die Hin- und Herbiegemaschine oder Wickelmaschine verlassende Halbfabrikat derart in die Presse eingelegt, dass die jeweiligen Umkehrpunkte der Wellenlinie der Gitterstäbe an entsprechend geformten Stellen der Pressenformteile zu liegen kommen. Auf diese Weise können die Schenkelenden verschiedenartig, z.B. nach oben oder unten, abgebogen werden, so dass an ihnen leicht Längsstäbe befestigbar sind. Diese Längs stäbe, z.B. Hauptarmierungsstäbe, können z.B. auf einer schiefen Ebene an den Seiten der Presse angeordnet sein, so dass sie durch ihre eigene Schwerkraft oder eine einfache Zuführungsvorrichtung seitlich an den Gitterträger bzw. die Schenkelenden herangeführt werden und von diesen durch ihre abgebogene Form umfasst werden können.
Im Rahmen der Erfindung kann der Gitterträger durch unterschiedliche Anordnung der Gitterstäbe zueinander, durch unterschiedliche Form sowie durch unterschiedliche Ausführung der Umbiegungen an den Schenkelenden der Gitterstäbe recht verschieden ausgeführt werden. So kann beispielsweise die Wellenlinie eines wellenförmig gebogenen Gitterstabes breiter ausgeführt sein bzw. eine grössere Amplitude haben, so dass er in bezug auf die Mittellinie seiner Wellenlinie längere, sich versetzt gegenüberliegende Schenkelpaare hat. Auch kann die Lage von zwei wellenförmig gebogene Gitterstäben in axialer Richtung zueinander unterschiedlich sein, so dass sie sich beispielsweise in Aufsicht auf den Gitterträger überdecken oder beispielsweise auch auf der mittleren Längsachse ihrer Wellenlinie miteinander kreuzen.
Zahlreiche weitere Möglichkeiten der Zuordnung von zwei wellenförmig gebogenen Gitterstäben zueinander sind möglich.
Weiterhin kann auch der Obergurtstab unterschiedlich zu den Gitterstäben angeordnet sein. So kann er zwischen den Gitterstäben liegen oder auf ihrer oberen oder unteren Seite angeordnet sein.
In den Figuren sind Beispiele für verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemässen Gitterträgers dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 das Halbfabrikat eines Gitterträgers mit zwei noch nicht abgebogenen wellenförmigen Gitterstäben,
Fig. la das Halbfabrikat eines Gitterträgers mit noch nicht abgebogenen Gitterstäben, die aus einer gewickelten Drahtschlinge gebildet sind,
Fig. 2 einen Gitterträger, der aus dem Halbfabrikat nach Fig. 1 hergestellt wurde,
Fig. 3 einen Gitterträger mit Anordnung der Gitterstäbe nach Fig. 2, jedoch mit abgebogenen Schenkelenden und an den Schenkelenden befestigten Längsstäben,
Fig. 4 ein Halbfabrikat eines Gitterträgers mit Gitterstäben, deren Wellenlinie phasengleich verläuft, jedoch eine unterschiedliche Amplitude aufweist,
Fig. 5 das Halbfabrikat eines Gitterträgers mit zahlreichen einzelnen kreuzweise angeordneten Gitterstäben,
Fig.
6 das Halbfabrikat eines Gitterträgers mit einem fortlaufend zickzackförmig gebogenen Gitterstab sowie zahlreichen zickzackförmig angeordneten Gitterstäben,
Fig. 7 das Halbfabrikat eines Gitterträgers mit einem fortlaufend zickzackförmig gebogenen Gitterstab sowie zahlreichen parallel zueinander und senkrecht zum Obergurtstab angeordneten Gitterstäben,
Fig. 8 das Halbfabrikat eines Gitterträgers mit zahlreichen senkrecht zum Obergurtstab angeordneten unteren Gitterstäben sowie zahlreichen zickzackförmig angeordneten oberen Gitterstäben,
Fig. 9 einen gebrauchsfertigen Leichtbauträger mit Betonfuss,
Fig. 10 einen Leichtbauträger mit rechteckigem Querschnitt,
Fig. 11 bis 13 Beispiele für die Lage des Obergurtstabes relativ zu den Gitterstäben in der Ausführung als Halbfabrikat,
Fig. 14 bis 26 Beispiele für die Abbiegung der Schenkelenden der Gitterstäbe, und
Fig.
27 einen Querschnitt durch die Formteile einer Presse zum Abbiegen der Gitterstäbe um die mittlere Längsachse ihrer Wellenlinie.
In Fig. 1 ist das Halbfabrikat des Gitterträgers dargestellt, das noch nicht um die Längsachse abgebogen wurde und somit noch eine flache Form aufweist. Es besteht aus dem als Obergurt dienenden Längsstab 1 und zwei fortlaufend wellenförmig gebogenen Gitterstäben 2 und 4. In diesem Beispiel sind die Gitterstäbe so zueinander angeordnet, dass sie sich auf der mittleren Längsachse ihrer Wellenlinie kreuzen. An diesen Kreuzungspunkten 3 sind sie beispielsweise durch Schweissen mit dem Obergurtstab 1 verbunden. Das wellenförmige Biegen der Gitterstäbe erfolgt in üblicher Weise in einer Hin- und Herbiegemaschine, jedoch ist es vorteilhaft, wenn beide Gitterstäbe in zwei Ebenen übereinander in der gleichen Maschine gleichzeitig gebogen werden und sie in dieser Maschine zur Fixierung der Biegung gleichzeitig an den Stellen 3 mit dem als Obergurtstab dienenden Längsstab 1 verschweisst werden.
Würde nur an einer Seite des Obergurtstabes ein wellenförmig gebogener Gitterstab angeschweisst werden, so würde sich das so geformte Gebilde durch die beim Schweissen auftretenden Wärmespannungen nach einer Seite hin krümmen. Das Gebilde nach Fig. la zeigt eine Anordnung der Gitterstäbe, die durch eine einzige Drahtschlange gebildet sind. Durch die Charakteristik des Wickelvorganges befinden sich die Gitterstäbe im Kreuzungspunkt mit dem Obergurtstab abwechslungsweise über und unter dem Obergurtstab. Nachdem dieses Halbfabrikat nach Fig. 1 oder la die nicht dargestellte Hin- und Herbiegemaschine verlassen hat kann es sofort einer Presse zugeführt werden, in der es um die mittlere Längsachse der Wellenlinien der Gitterstäbe abgebogen wird, so dass es die Form eines Gitterträgers mit dreieckförmigem Querschnitt, wie in Fig. 2 dargestellt, einnimmt.
An den Enden 5 der so gebildeten Schenkel 6 der Gitterstäbe bzw. im Bereich der Umkehrpunkte ihrer Wellenlinie können je nach Bedarf Längsstäbe von unterschiedlichem Querschnitt angebracht werden. Hierzu sind in Fig. 3 die Schenkelenden der Gitterstäbe nach oben abgebogen dargestellt, so dass in die entstandene Krümmung die Längsstäbe 7 und 8 eingelegt werden knnten. Die Abbiegung der Schenkelenden kann in sehr unterschiedlicher Weise erfolgen, wie in den Figuren 14 bis 26 dargestellt ist. Dabei können die Schenkel der beiden Gitterstäbe in verschiedener Richtung abgebogen sein, so dass sie gemeinsam die Längsstäbe 7 und 8 abwechselnd von oben und unten umfassen.
Die Schenkel der Gitterträger können aber auch vor oder nach dem Abbiegen um den Obergurt, im Bereich ihrer Enden durch eine entsprechende Schneidevorrichtung voneinander getrennt werden. Die Lage des Schnittes kann dabei so gewählt werden, dass die eine Schenkelhälfte beispielsweise die für die spätere Zugarmierung benötigte Umbiegung aufweist, während die andere Schenkelhälfte als Zuhaltung dient.
Das Abbiegen der Schenkelenden kann zusammen mit dem Biegen des Halbfabrikates in einer Formpresse erfolgen. Zuerst werden die Enden nur so weit abgebogen, dass die Längs stäbe noch leicht in die abgebogenen Enden eingesetzt werden können, erst dann werden sie weiter umgebogen, so dass sie die Längsstäbe halten können. In Fig. 27 ist ein Querschnitt durch zwei Formteile 9 und 10 einer Presse gezeigt, zwischen denen sich ein Gitterträger befindet. Rechts und links der Formteile befinden sich zwei schiefe Ebenen 11 und 12, auf denen Längsstäbe 7 und 8 aufliegen und von denen sie zu den Enden 5 des Gitterträgers nachrutschen können oder zugeführt werden. Nachdem sie in die abgebogenen Schenkelenden der Gitterstäbe eingelegt worden sind, werden die Schenkelenden durch die Biegerollen 13 und 14 so weit abgebogen, dass sie die Längsstäbe umfassen.
In Fig. 4 haben die Gitterstäbe 2 und 4 unterschiedliche Schenkellängen, bzw. ihre Wellenlinien haben eine unterschiedliche Amplitude, so dass eines der jeweiligen Schenkelenden einen eingelegten Längsstab auf einem grösserem Umfang umfassen kann. Selbstverständlich können die Längsstäbe auch auf andere Art, wie z.B.
Festbinden, mit nicht abgebogenen Schenkelenden fest verbunden werden. Auch bei der Ausbildung der Wellenlinien nach Fig. la ist eine dem gleichen Zweck dienende unterschiedliche Amplitude möglich.
Fig. 4 zeigt auch ein Beispiel für eine weitere Möglichkeit der Zueinanderordnung der beiden Gitterstäbe in axialer Richtung an dem Obergurtstab 1. Im Rahmen der Erfindung können beliebige Phasenverschiebungen der Wellenlinien der beiden Gitterstäbe verwendet werden. Die Wellenlinien der beiden Gitterstäbe können im Rahmen der Erfindung auch eine unterschiedliche Form und Wellenlänge aufweisen.
In Fig. 5 sind statt zwei fortlaufend gebogenen Gitterstäben zahlreiche einzelne, kreuzweise angeordnete Gitterstäbe 2 und 4 mit dem Obergurt 1 verbunden. Bei der Herstellung eines derartig aufgebauten Gitterträgers können die einzelnen Gitterstäbe als gerade Drahtstücke automatisch aus einem Magazin der Vorrichtung zugeführt werden, in der sie mit dem Obergurt z.B. verschweisst werden und anschliessend um eine zum Obergurtstab parallele Linie abgebogen werden. Die einzelnen Gitterstäbe können jedoch auch in bereits vorgebogener Form dem Obergurtstab zugeführt werden.
Im Beispiel nach Fig. 6 ist ein fortlaufend gebogener oberer Gitterstab mit zahlreichen einzelnen zickzackförmig angeordneten Gitterstäben kombiniert.
Fig. 7 zeigt ein ähnliches Beispiel, jedoch sind hier die Einzelstäbe senkrecht zum Obergurtstab angeordnet.
In Fig. 8 sind, wie im Beispiel nach Fig. 5, nur zahlreiche einzelne Gitterstäbe vorgesehen, von denen die unteren senkrecht und die oberen schräg zum Obergurtstab angeordnet sind.
Die Fig. 11 bis 13 zeigen verschiedene Varianten der Anordnung des Obergurtstabes 1 zu den Gitterstäben.
In Fig. 11 ist der Obergurtstab, wie auch in den Beispielen nach Fig. 2 und 9, zwischen den Gitterstäben befestigt. In Fig. 12 befindet er sich unter den Gitterstäben und in Fig. 13 über den Gitterstäben.
In Fig. 9 und 10 ist ein gebrauchsfertiger Leichtbauträger mit Betonfuss 15 im Querschnitt dargestellt. Dabei zeigt Fig. 10 eine Variante des Gitterträgers mit rechtwinkligem Querschnitt. Der Obergurtstab 1 befindet sich zwischen den Gitterstäben 2 und 4. An toren Enden 5 sind die Schenkel 6 in unterschiedlicher Weise abgebogen, so dass sie die Längsstäbe 7 und 8 nahezu auf ihrem gesamten Umfang umfassen. Die in diesen Figuren gezeigten Beispiele für die Art der Abbiegung sind nur einige der zahlreichen Abbiegemöglichkeiten, von denen Beispiele in den Figuren 14 bis 26 dargestellt sind. Im Beispiel auf der rechten Seite des Trägers nach Fig. 9 hat der den Längsstab 7 von unten umfassende Gitterstab 2 eine grössere Schenkellänge als der den Längsstab an seiner Oberseite berührende Gitterstab 4, so dass er um nahezu 1800 abgebogen werden konnte.
Auf der linken Seite des Trägers umfasst der Gitterstab 4 den Längsstab 8 auf seiner unteren Seite, wozu seine Schenkelenden horizontal nach aussen abgebogen wurden. Die Schenkel des Gitterstabes 2 sind auf dieser Seite mit zwei Krümmungen 16 und 17 in verschiedener Richtung versehen und umfassen den Längsstab 8 auf einem Viertel seines Umfanges. Bevor die Längsstäbe 7 und 8 in die abgebogenen Enden der Schenkel 6 eingelegt wurden, war eines der Schenkelenden 18, 19 auf jeder Seite des Gitterträgers erst nur bis in die Horizontale abgebogen worden und wurde erst nach Einlegen der Längsstäbe vollends abgebogen. Im Querschnitt nach Fig. 9 ist ersichtlich, dass sowohl der Obergurt 1 wie auch die als Zugarmierung dienenden Untergurte 7 und 8 von den Gitterstäben 2 und 4 wie in einem Käfig eingeschlossen sind.
Der Gitterstab 2 überfährt den Obergurt 1 und schützt diesen beim Transport des fertig betonierten Balkens vor dem Abreissen.
An seinem unteren Ende unterfährt der Gitterstab 2 den Längsstab 7 und dient damit als tragende Unterlage.
Der Gitterstab 4 unterfährt den Obergurt 1 und überfährt den Längsstab 7 und dient damit als Arretierung.
Diese Arretierung des Längsstabes 7 verhindert das Schwimmen der Zugarmierung beim Einbringen des frischen Betons bei der Balkenfabrikation. Die Gitterstäbe dienen somit als obere und untere Halterung für die Längsstäbe bzw. Zugarmierung.
Zahlreiche weitere Kombinationsmöglichkeiten zwischen der Abbiegung der Schenkelenden um die Oberseite und die Unterseite der Längsstäbe 7 und 8 ergeben sich angesichts der Figuren 14 bis 26. Der Krümmungsradius der Abbiegungen entspricht dem halben Durchmesser des dicksten evtl. zur Verwendung gelangenden Armierungsstabes, so dass in die vorgekrümmten Schenkelenden auch Längsstäbe geringeren Durchmessers eingelegt werden können, nachdem der Gitterträger zu nächst als Halbfabrikat vorlag. Im Beispiel der Fig. 9 wurden die Krümmungsformen entsprechend den Figuren 14, 15, 19 und 20 verwendet. Die Figuren 16 und 21 zeigen ein Beispiel, bei dem ein Schenkelende so weit abgebogen wird, dass es einen Längsstab auf nahezu seinem gesamten Umfang von unten bzw. von oben her umschlingt.
Diese beiden Formen können ebenfalls wie sämtliche anderen Abbiegungsformen in axialer Richtung des Trägers abwechselnd hintereinander angewandt werden, denn die die Längsstäbe umfassenden Schenkelenden der beiden Gitterstäbe liegen sich nur an einem Längs stab gegenüber, wenn die Wellenlinien der Gitterstäbe phasengleich einander zugeordnet sind. Die Figuren 17 und 22 zeigen Beispiele für die Anordnung eines Längsstabes bei nicht abgebogenen Schenkelenden der Gitterstäbe. Die Beispiele der Fig. 18 und 26 lassen sich an einem Gitterträger miteinander kombinieren und dienen der Umklammerung der Längsstäbe und gleichzeitig auch durch ihre über die Längsstäbe nach unten hinausragenden Enden als Abstandhalter zwischen Armierung und der Betonschalung.
Diese Biegungsform braucht auch nur an einigen Stellen des Gitterträgers angewandt zu werden, so dass die übrigen Schenkelenden in anderer Weise, z.B. entsprechend den Beispielen nach Fig. 14 bis 16 und 19 bis 21, abgebogen sein können.
Die Beispiele nach den Fig. 24 bis 26 sind speziell für den Gitterträger nach Fig. la geeignet.
PATENTANSPRUC:HE
I. Gitterträger von dreieckförmigem, trapezförmigem oder rechteckigem Querschnitt mit einem als Obergurt dienenden Längsstab und an ihm befestigten Gitterstäben, gekennzeichnet durch mindestens einen im Bereich seiner Befestigungspunkte mit dem Obergurtstab um mindestens eine zum Obergurtstab parallele Linie abgebogenen Gitterstab.
II. Verfahren zur Herstellung eines Gitterträgers nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Gitterstab in einer Hin- und Herbiegemaschine oder Wickelmaschine gebogen wird, seine zickzack- oder wellenförmige Biegelinie in dieser Maschine an dem Obergurtstab fixiert wird und er anschliessend in einer Presse um mindestens eine zum Obergurtstab parallele Linie abgebogen wird.
UNTERANSPRÜCHE
1. Gitterträger nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Gitterstäbe fortlaufend zickzack- oder wellenförmig gebogen und um die mittlere Längsachse seiner Wellenlinie abgebogen ist.
2. Gitterträger nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Gitterträger zwei fortlaufend zickzack- oder wellenförmig gebogene und um die mittlere Längsachse seiner Wellenlinie abgebogene Gitterstäbe aufweist.
3. Gitterträger nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Gitterträger zahlreiche V-förmig abgebogene Gitterstäbe aufweist.
4. Gitterträger nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Gitterträger zahlreiche um zwei parallele Linien abgebogene Gitterstäbe aufweist.
5. Gitterträger nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gitterträger zahlreiche V-förmig abgebogene Gitterstäbe aufweist.
6. Gitterträger nach den Unteransprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Gitterstäbe in einer zum Obergurtstab senkrechten Ebene angeordnet ist.
7. Gitterträger nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlinien der Gitterstäbe die gleiche Form aufweisen.
8. Gitterträger nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstäbe in axialer Richtung so zueinander angeordnet sind, dass ihre Wellenlinien phasengleich verlaufen.
9. Gitterträger nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstäbe in axialer Richtung so zueinander angeordnet sind, dass sich ihre Wellenlinien auf ihrer mittleren Längsachse miteinander kreuzen.
10. Gitterträger nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlinie eines der Gitterstäbe eine grössere Amplitude hat.
11. Gitterträger nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlinien der Gitterstäbe eine unterschiedliche Form aufweisen.
12. Gitterträger nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlinien der Gitterstäbe eine unterschiedliche Wellenlänge aufweisen.
13. Gitterträger nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Obergurtstab zwischen den übereinanderliegenden Gitterstäben angeordnet ist.
14. Gitterträger nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Obergurtstab oberhalb der übereinanderliegenden Gitterstäbe angeordnet ist.
15. Gitterträger nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Obergurtstab unterhalb der übereinanderliegenden Gitterstäbe angeordnet ist.
16. Gitterträger nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Obergurtstab mit den Gitterstäben verschweisst ist und dass zwei Gitterstäbe an den gleichen Stellen in einem Schweisspunkt mit dem Obergurtstab verbunden ist.
17. Gitterträger nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Obergurtstab in axialer Richtung abwechselnd mit dem unteren und dem oberen Gitterstab verschweisst ist.
18. Gitterträger nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Gitterstäbe im Bereich der Umkehrpunkte seiner Wellenlinien bzw. an seinen Schenkelenden mit Längs stäben verbunden ist.
19. Gitterträger nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkelenden der Gitterstäbe abgebogen sind.
20. Gitterträger nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkelenden der Gitterstäbe in axialer Richtung abwechselnd nach oben und unten abgebogen sind.
21. Gitterträger nach Unteranspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkelenden eines der Gitterstäbe nach oben abgebogen sind, so dass sie einen Längsstab von unten umfassen.
22. Gitterträger nach Unteranspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Schenkelenden horizontal abgebogen ist.
23. Gitterträger nach Unteranspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Schenkelenden
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Grid girder
The invention relates to a lattice girder of triangular, trapezoidal or rectangular cross-section with a longitudinal bar serving as an upper chord and lattice bars attached to it.
Lattice girders made of rod-shaped steel of round or profile-like cross-section are known in many variants. These known lattice girders mostly consist of a longitudinal bar called the upper chord and one or more longitudinal bars called the lower chord. The entirety of these longitudinal bars is brought into a spatial shape and held in this form in a known manner by various types of struts or bars, often referred to as brackets, the brackets being welded to the longitudinal bars at intersections or contact points or connected to them by clamping. Lattice girders are generally made in the wire mill and delivered to the concrete plant in certain stock lengths.
After the storage lengths have been divided into required lengths there, the lower chords are first reinforced with additional tensile reinforcement - often referred to as main reinforcement.
The girders are then provided with a concrete foot of different widths and, after the concrete has hardened, they arrive on the construction site as ready-to-use lightweight girders, where they are used as fully reinforced structural elements either together with hollow bricks to form hollow body ceilings, also called hourdis ceilings, or butt to butt to form solid concrete ceilings .
Since the concrete base mostly has a small cross-section for reasons of transport, in many cases it even has a board or plate-like shape, it is necessary that the lattice girder, main reinforcement and concrete base together have sufficient assembly strength. Lattice girders must therefore be built according to static laws. The known triangular arrangement of the longitudinal bars has proven to be useful.
The attachment of the main reinforcement in the concrete works is usually done by hand using clasps, wire binders, etc. and is therefore relatively expensive.
In known lattice girders, this expensive manual work is often avoided by the fact that the wire work uses stronger longitudinal bars for the formation of the lower chords than are necessary for the assembly state, which then simultaneously serve as the main reinforcement. This has the disadvantage that the girders to be transported to the concrete plant are very heavy and, on the other hand, the girders are given oversized and therefore uneconomical tensile reinforcement with small spans. In the case of larger spans or higher payloads, additional reinforcement must also be installed on these girders. Other known lattice girders have lower chord bars of very small cross-section, which mainly serve as an auxiliary construction for the main reinforcement to be installed afterwards.
This type of production has the disadvantage that the concrete plant that has to attach the main reinforcement has to keep a large number of reinforcing rods of various dimensions in stock and insert them by hand, which in turn makes the reinforcement work more expensive.
The known designs also have the common disadvantage that in both cases there is the possibility that the main reinforcement may be placed too close to the lower chord bars of the lattice girder or even connected to them, so that the main reinforcement, which is important for the load-bearing capacity of a ceiling, is only partially is encased in concrete.
The present invention is based on the object of constructing a statically favorable lattice girder, which can be easily manufactured with little manual labor, is made up of space-saving, storable and therefore easily transportable basic elements and which is also particularly suitable for machine production and reinforcement. A lattice girder is suitable for solving this problem, which is characterized by at least one lattice rod bent in the area of its fastening points with the upper chord bar around at least one line parallel to the upper chord bar.
Such a lattice girder can easily be produced by machine. A method is suitable for this, which is characterized in that at least one lattice bar is bent in a to-and-fro bending machine or winding machine, its zigzag or wave-shaped bending line is fixed in this machine to the upper chord bar and then in a press by at least one line parallel to the upper chord bar is bent. A feed device can be provided on the bending machine, through which numerous individual bars are fed from a magazine to the upper chord rod before they are bent with the upper chord rod in the press.
Instead of the bending machine, a winding machine can also be used, which produces the zigzag or wave-shaped bending line by unwinding at least one wire around at least two lines running parallel to and in the same plane as the upper chord bar. The wire snake formed in this way is brought into a grid-like shape by a suitable pulling device and welded to the upper belt in the middle. In the press, the ends of the leg pairs formed in this way or the zigzag or wave-shaped bent lattice bars can be bent around a line parallel to the longitudinal axis of the wave line in the region of the reversal points of their wave line.
For this purpose, the semi-finished product leaving the to-and-fro bending machine or winding machine is placed in the press in such a way that the respective reversal points of the wavy line of the bars come to lie at correspondingly shaped points on the press moldings. In this way the leg ends can be of various types, e.g. upwards or downwards, so that longitudinal bars can be easily attached to them. These longitudinal bars, e.g. Main reinforcement bars, e.g. be arranged on an inclined plane on the sides of the press, so that they are brought up to the side of the lattice girder or the leg ends by their own gravity or a simple feed device and can be encompassed by these through their bent shape.
Within the scope of the invention, the lattice girder can be designed quite differently through different arrangements of the lattice bars with respect to one another, through different shapes and through different execution of the bends on the leg ends of the lattice bars. For example, the wavy line of a wavy curved lattice bar can be made wider or have a greater amplitude so that it has longer, offset opposite pairs of legs with respect to the center line of its wavy line. The position of two wavy curved lattice bars can also differ from one another in the axial direction, so that they overlap, for example, when viewed from above on the lattice girder or, for example, also cross one another on the central longitudinal axis of their wavy line.
Numerous other ways of assigning two wavy curved lattice bars to one another are possible.
Furthermore, the upper chord bar can also be arranged differently from the lattice bars. So it can lie between the bars or be arranged on their upper or lower side.
Examples of different embodiments of the lattice girder according to the invention are shown in the figures. Show it:
Fig. 1 the semi-finished product of a lattice girder with two not yet bent wave-shaped lattice bars,
Fig. La the semi-finished product of a lattice girder with not yet bent lattice bars, which are formed from a wound wire loop,
FIG. 2 shows a lattice girder made from the semifinished product according to FIG. 1,
3 shows a lattice girder with the arrangement of the lattice bars according to FIG. 2, but with bent leg ends and longitudinal rods attached to the leg ends,
4 shows a semifinished product of a lattice girder with lattice bars, the wavy line of which runs in phase but has a different amplitude,
5 shows the semi-finished product of a lattice girder with numerous individual lattice bars arranged crosswise,
Fig.
6 the semi-finished product of a lattice girder with a continuously zigzag curved lattice bar and numerous zigzag-shaped bars,
7 shows the semifinished product of a lattice girder with a continuously zigzag curved lattice bar and numerous lattice bars arranged parallel to one another and perpendicular to the upper chord bar,
8 shows the semi-finished product of a lattice girder with numerous lower lattice bars arranged perpendicular to the upper chord bar and numerous upper lattice bars arranged in a zigzag shape,
9 shows a ready-to-use lightweight support with a concrete base,
10 shows a lightweight construction beam with a rectangular cross-section,
11 to 13 examples of the position of the upper chord bar relative to the lattice bars in the execution as a semi-finished product,
14 to 26 examples of the bending of the leg ends of the bars, and
Fig.
27 shows a cross section through the molded parts of a press for bending the bars around the central longitudinal axis of their wavy line.
In Fig. 1 the semi-finished product of the lattice girder is shown, which has not yet been bent about the longitudinal axis and thus still has a flat shape. It consists of the longitudinal bar 1, which serves as the upper chord, and two continuously wave-shaped curved bars 2 and 4. In this example, the bars are arranged in such a way that they cross on the central longitudinal axis of their wave line. At these intersection points 3 they are connected to the upper chord rod 1, for example by welding. The wave-shaped bending of the bars is done in the usual way in a back and forth bending machine, but it is advantageous if both bars are bent in two planes one above the other in the same machine at the same time and in this machine to fix the bend at the same time at the points 3 are welded to the longitudinal bar 1 serving as the upper chord bar.
If a wavy curved lattice bar were welded to only one side of the upper chord bar, the structure thus formed would curve to one side due to the thermal stresses occurring during welding. The structure according to Fig. La shows an arrangement of the bars, which are formed by a single wire snake. Due to the characteristics of the winding process, the bars are located at the point of intersection with the top chord bar alternately above and below the top chord bar. After this semi-finished product according to Fig. 1 or la has left the back and forth bending machine, not shown, it can immediately be fed to a press in which it is bent around the central longitudinal axis of the wavy lines of the bars so that it has the shape of a lattice girder with a triangular cross-section , as shown in Fig. 2, assumes.
At the ends 5 of the legs 6 of the bars formed in this way or in the region of the reversal points of their wavy line, longitudinal bars of different cross-sections can be attached as required. For this purpose, the leg ends of the bars are shown bent upwards in FIG. 3, so that the longitudinal bars 7 and 8 could be inserted into the resulting curvature. The bending of the leg ends can take place in very different ways, as shown in FIGS. 14 to 26. The legs of the two bars can be bent in different directions, so that they jointly encompass the longitudinal bars 7 and 8 alternately from above and below.
The legs of the lattice girders can, however, also be separated from one another in the area of their ends by a suitable cutting device before or after turning around the top chord. The position of the cut can be selected so that one leg half has, for example, the bend required for the subsequent tension reinforcement, while the other leg half serves as a tumbler.
The bending of the leg ends can be done together with the bending of the semifinished product in a molding press. First, the ends are bent so far that the longitudinal rods can still easily be inserted into the bent ends, only then are they bent further so that they can hold the longitudinal rods. 27 shows a cross section through two molded parts 9 and 10 of a press, between which a lattice girder is located. To the right and left of the molded parts there are two inclined planes 11 and 12 on which longitudinal bars 7 and 8 rest and from which they can slide or are fed to the ends 5 of the lattice girder. After they have been inserted into the bent leg ends of the bars, the leg ends are bent by the bending rollers 13 and 14 so far that they encompass the longitudinal bars.
In FIG. 4, the bars 2 and 4 have different leg lengths, or their wavy lines have a different amplitude, so that one of the respective leg ends can encompass an inserted longitudinal bar over a larger circumference. Of course, the longitudinal bars can also be used in other ways, e.g.
Tie up, firmly connected with the leg ends not bent. A different amplitude serving the same purpose is also possible with the formation of the wavy lines according to FIG.
4 also shows an example of a further possibility of arranging the two lattice bars in the axial direction on the upper chord bar 1. In the context of the invention, any phase shifts of the wavy lines of the two lattice bars can be used. The wavy lines of the two bars can also have a different shape and wavelength within the scope of the invention.
In FIG. 5, instead of two continuously curved bars, numerous individual bars 2 and 4 arranged crosswise are connected to the upper belt 1. In the manufacture of a lattice girder constructed in this way, the individual lattice bars can be automatically fed as straight pieces of wire from a magazine to the device, in which they can e.g. be welded and then bent around a line parallel to the top chord rod. However, the individual bars can also be fed to the upper chord bar in a pre-bent form.
In the example according to FIG. 6, a continuously curved upper lattice bar is combined with numerous individual lattice bars arranged in a zigzag shape.
Fig. 7 shows a similar example, but here the individual bars are arranged perpendicular to the top chord bar.
In FIG. 8, as in the example according to FIG. 5, only numerous individual lattice bars are provided, the lower ones of which are arranged perpendicularly and the upper ones at an angle to the upper chord bar.
11 to 13 show different variants of the arrangement of the upper chord bar 1 to the lattice bars.
In Fig. 11 the upper chord bar, as in the examples according to FIGS. 2 and 9, is attached between the lattice bars. In Fig. 12 it is under the bars and in Fig. 13 above the bars.
In Fig. 9 and 10, a ready-to-use lightweight support with concrete foot 15 is shown in cross section. 10 shows a variant of the lattice girder with a right-angled cross section. The upper chord bar 1 is located between the bars 2 and 4. At gates ends 5, the legs 6 are bent in different ways so that they encompass the longitudinal bars 7 and 8 almost over their entire circumference. The examples of the type of turn shown in these figures are only a few of the numerous turning possibilities, examples of which are shown in FIGS. 14 to 26. In the example on the right-hand side of the carrier according to FIG. 9, the lattice bar 2 encompassing the longitudinal bar 7 from below has a greater leg length than the lattice bar 4 touching the longitudinal bar on its upper side, so that it could be bent by almost 1800.
On the left side of the carrier, the lattice bar 4 comprises the longitudinal bar 8 on its lower side, for which purpose its leg ends were bent horizontally outwards. The legs of the lattice bar 2 are provided on this side with two curves 16 and 17 in different directions and encompass the longitudinal bar 8 over a quarter of its circumference. Before the longitudinal bars 7 and 8 were inserted into the bent ends of the legs 6, one of the leg ends 18, 19 on each side of the lattice girder had only been bent horizontally and was only bent completely after the longitudinal bars had been inserted. In the cross section according to FIG. 9 it can be seen that both the upper chord 1 and the lower chords 7 and 8 serving as tension reinforcement are enclosed by the lattice bars 2 and 4 as in a cage.
The lattice bar 2 drives over the upper chord 1 and protects it from being torn off when the finished concreted beam is transported.
At its lower end, the lattice bar 2 moves under the longitudinal bar 7 and thus serves as a supporting base.
The lattice bar 4 passes under the top belt 1 and passes over the longitudinal bar 7 and thus serves as a lock.
This locking of the longitudinal rod 7 prevents the tensile reinforcement from floating when the fresh concrete is introduced during the beam production. The bars thus serve as upper and lower brackets for the longitudinal bars or tension reinforcement.
Numerous other possible combinations between the bending of the leg ends around the top and the bottom of the longitudinal bars 7 and 8 arise in view of FIGS. 14 to 26. The radius of curvature of the bends corresponds to half the diameter of the thickest reinforcing bar that may be used, so that in the pre-curved Leg ends also longitudinal bars of smaller diameter can be inserted after the lattice girder was initially available as a semi-finished product. In the example of FIG. 9, the forms of curvature corresponding to FIGS. 14, 15, 19 and 20 were used. FIGS. 16 and 21 show an example in which one leg end is bent so far that it loops around a longitudinal rod over almost its entire circumference from below or from above.
These two forms can also be used alternately one behind the other in the axial direction of the support, as the other forms of bending, because the leg ends of the two bars that encompass the longitudinal bars are only opposite one another on one longitudinal bar when the wavy lines of the bars are assigned to one another in phase. FIGS. 17 and 22 show examples of the arrangement of a longitudinal bar when the leg ends of the lattice bars are not bent. The examples in FIGS. 18 and 26 can be combined with one another on a lattice girder and serve to clasp the longitudinal bars and at the same time also serve as spacers between the reinforcement and the concrete formwork, thanks to their ends protruding downward over the longitudinal bars.
This form of bend only needs to be used at a few points on the lattice girder, so that the remaining leg ends can be bent in a different way, e.g. according to the examples according to FIGS. 14 to 16 and 19 to 21, can be bent.
The examples according to FIGS. 24 to 26 are especially suitable for the lattice girder according to FIG. La.
PATENT CLAIM: HE
I. Lattice girders of triangular, trapezoidal or rectangular cross-section with a longitudinal bar serving as an upper chord and lattice bars attached to it, characterized by at least one lattice bar bent around at least one line parallel to the upper chord bar in the area of its attachment points with the upper chord bar.
II. A method for producing a lattice girder according to claim I, characterized in that at least one lattice bar is bent in a to-and-fro bending machine or winding machine, its zigzag or wave-shaped bending line is fixed in this machine to the upper chord bar and it is then turned in a press at least one line parallel to the upper chord bar is bent.
SUBCLAIMS
1. Lattice girder according to claim I, characterized in that at least one of the lattice bars is continuously bent in a zigzag or wave shape and is bent around the central longitudinal axis of its wavy line.
2. Lattice girder according to claim I, characterized in that the lattice girder has two continuously zigzag or wave-shaped lattice bars bent around the central longitudinal axis of its wavy line.
3. Lattice girder according to claim I, characterized in that the lattice girder has numerous V-shaped bent lattice bars.
4. Lattice girder according to claim I, characterized in that the lattice girder has numerous lattice bars bent around two parallel lines.
5. Lattice girder according to dependent claim 1, characterized in that the lattice girder has numerous V-shaped bent lattice bars.
6. Lattice girder according to the dependent claims 3 to 5, characterized in that at least a part of the lattice bars is arranged in a plane perpendicular to the upper chord bar.
7. Lattice girder according to dependent claim 2, characterized in that the wavy lines of the lattice bars have the same shape.
8. Lattice girder according to dependent claim 2, characterized in that the lattice bars are arranged to one another in the axial direction so that their wavy lines are in phase.
9. Lattice girder according to dependent claim 2, characterized in that the lattice bars are arranged to one another in the axial direction such that their wavy lines cross one another on their central longitudinal axis.
10. Lattice girder according to dependent claim 2, characterized in that the wavy line of one of the lattice bars has a greater amplitude.
11. Lattice girder according to dependent claim 2, characterized in that the wavy lines of the lattice bars have a different shape.
12. Lattice girder according to dependent claim 2, characterized in that the wavy lines of the lattice bars have a different wavelength.
13. Lattice girder according to claim I, characterized in that the upper chord bar is arranged between the superposed lattice bars.
14. Lattice girder according to claim I, characterized in that the upper chord bar is arranged above the superposed lattice bars.
15. Lattice girder according to claim I, characterized in that the upper chord bar is arranged below the superposed lattice bars.
16. Lattice girder according to claim I, characterized in that the upper chord bar is welded to the lattice bars and that two lattice bars are connected to the upper chord bar at the same points in a weld point.
17. Lattice girder according to dependent claim 2, characterized in that the upper chord rod is alternately welded in the axial direction to the lower and the upper lattice rod.
18. Lattice girder according to dependent claim 1, characterized in that at least one of the lattice bars is connected to longitudinal bars in the region of the reversal points of its wavy lines or at its leg ends.
19. Lattice girder according to claim I, characterized in that the leg ends of the lattice bars are bent.
20. Lattice girder according to claim I, characterized in that the leg ends of the lattice bars are bent alternately up and down in the axial direction.
21. Lattice girder according to dependent claim 18 or 19, characterized in that the leg ends of one of the lattice bars are bent upwards so that they encompass a longitudinal bar from below.
22. Lattice girder according to dependent claim 19, characterized in that at least one of the leg ends is bent horizontally.
23. Lattice girder according to dependent claim 18, characterized in that at least one of the leg ends
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