CH663439A5

CH663439A5 - Grease for a sloping roof skin.

Info

Publication number: CH663439A5
Application number: CH153984A
Authority: CH
Inventors: Karl-Gerd Kraemer
Original assignee: Wuppermann Gmbh Theodor
Priority date: 1983-04-29
Filing date: 1984-03-27
Publication date: 1987-12-15
Also published as: FR2545131A1; GB2138861A; ATA101384A; NL8400998A; AT382187B; DE3315694A1; BE899529A; GB2138861B; FR2545131B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pfette aus einem einen Steg und Flansche an diesem aufweisenden Profil, z.B. I-, U-, C- oder Z-Profil, für eine geneigt verlaufende Dachhaut, bei der die Flansche des Pfettenprofils mit dem Steg einen von 90° abweichenden Winkel einschliessen und die Grösse dieses Winkels derart festgelegt ist, dass die Achse für das kleinere Hauptträgheitsmoment des Profilquerschnittes zumindest angenähert mit der Richtung der Dachhautlast bei auf der Pfette ruhender Dachhaut zur Deckung bringbar ist. The invention relates to a purlin made of a web and flanges on this profile, e.g. I, U, C or Z profile, for an inclined roof skin, in which the flanges of the purlin profile with the web enclose an angle deviating from 90 ° and the size of this angle is determined in such a way that the axis for the smaller one The main moment of inertia of the profile cross-section can at least be approximated with the direction of the roof skin load with the roof skin resting on the purlin.

Eine solche Pfette ist aus der DE-PS 1 759 866 bekannt. Durch die Ausbildung der Pfette wird erreicht, dass ihre Profilquerschnitte im wesentlichen nur einer Biegebeanspruchung in Richtung der Hauptachse für das kleinere Hauptträgheitsmoment ausgesetzt sind, da die Hauptachsenrichtung für das kleinere Hauptträgheits- und Widerstandsmoment nicht oder nur geringfügig von der Hauptlastrichtung abweicht. Ein Abstützen der Pfette quer zur Spannrichtung ist dann nicht erforderlich. Such a purlin is known from DE-PS 1 759 866. The design of the purlin ensures that its profile cross-sections are essentially only subjected to a bending stress in the direction of the main axis for the smaller main moment of inertia, since the main axis direction does not or only slightly deviate from the main load direction for the smaller main moment of inertia and section modulus. It is then not necessary to support the purlin transversely to the clamping direction.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Gestaltung der Pfette in bezug auf ihre Festigkeit auf Biegung, Beulen und Kippen zu verbessern und höhere Werte hierfür zu erreichen. Die Erfindung zeichnet sich bei der beschriebenen Pfette dadurch aus, dass der Steg an den beiden Endbereichen mit einem zum Flansch rückspringenden Verlauf unter einem Winkel zum Flansch kleiner als 90° versehen ist, und dass an dem Ende der Flansche eine einwärts abgebogene Lippe angeordnet ist. The object of the invention is to improve the design of the purlin with respect to its strength on bending, bulging and tilting and to achieve higher values for this. In the purlin described, the invention is characterized in that the web is provided at the two end regions with a course that springs back to the flange at an angle to the flange of less than 90 °, and that an inwardly bent lip is arranged at the end of the flanges.

Durch eine solche Ausbildung der Querschnittsgestaltung der Pfette lässt sich die Beulfläche des Steges und des Flansches verkleinern und damit die ertragbaren Beulspannungen erhöhen. Über die Vergrösserung der mittragenden Breite von Flansch und Steg wird die Unempfindlichkeit des Profils gegen Beulen wesentlich erhöht. Es wird die Stegfläche auch im Bereich der grössten Schubspannung versteift, was zugleich zu einer Steigerung der Tragfähigkeit des Profils auf Biegung führt. Die Lippen verbessern zusätzlich die Steifigkeit des Profils, insbesondere wenn sie im Druckbereich liegen, und verbessern die Knickbedingungen im Rahmen des Gesamtquerschnittes des Profils. Die vergrös-serte mittragende Breite der Flansche des Profils lässt eine gegenüber dem üblichen Mass erhöhte Biegedruckspannung und auch kritische Beulspannung an dem Profil zu. Unter strenger Einhaltung dieser Voraussetzungen verbleibt nach dem Erreichen der Streckgrenze in Abhängigkeit von der Materialdicke ein Restmoment, welches eine Berechnung nach dem Traglastverfahren respektive einem Teil-Traglastverfahren gestattet. With such a design of the cross-sectional design of the purlin, the buckling area of the web and the flange can be reduced and thus the tolerable buckling stresses can be increased. Increasing the load-bearing width of the flange and web increases the profile's insensitivity to dents. The web surface is also stiffened in the area of the greatest shear stress, which at the same time leads to an increase in the load-bearing capacity of the profile on bending. The lips additionally improve the stiffness of the profile, especially when they are in the pressure area, and improve the kinking conditions within the scope of the overall cross section of the profile. The increased load-bearing width of the flanges of the profile allows a higher bending compressive stress compared to the usual size and also critical buckling stress on the profile. In strict compliance with these requirements, a residual moment remains depending on the material thickness after reaching the yield strength, which allows calculation according to the load-bearing method or a partial load-bearing method.

Vorteilhaft wird der Winkel zwischen Flansch und Steg-Rücksprung in dem Bereich von etwa 60° gehalten, um dem Einspannungseffekt für die Flanschfläche eine gezielte wirksame Grössenordnung zu geben. The angle between the flange and the web recess is advantageously kept in the range of approximately 60 ° in order to give the clamping effect for the flange surface a targeted, effective order of magnitude.

Auch die Winkellage der Lippe zum ausgesteiften Flächenteil des Flansches ist von Bedeutung. Am wirkungsvollsten stehen in diesem Fall die Lippen senkrecht zur Fläche des Flansches, weil dann eine Ausweichbewegung gegenüber anderen Winkelstellungen erst sehr viel später eingeleitet wird. The angular position of the lip to the stiffened surface part of the flange is also important. In this case, the lips are most effective perpendicular to the surface of the flange, because then an evasive movement towards other angular positions is initiated much later.

In bevorzugter weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll die Flanschbreite etwa in dem Bereich des Zwanzig- bis Vierzigfachen der Materialdicke des Profilstabes gehalten werden, und zwar unter Abzug der Abrundungsradien an den Flanschkanten gerechnet. Bei einem solchen Verhältnis kann die Flanschbreite als Biegeträger ohne Abminderung ebenso voll ausgenutzt werden wie die Beulspannung. Dabei kommen die Beulwellen vorteilhaft etwa im Bereich der Befestigungsabstände des Profils mit der Dachhaut zu liegen. Das Verhältnis von Lippenlänge zur durch die Radien abgeminderten Flanschbreite liegt zweckmässig in dem Bereich von 1 :1,8, wobei der Bereich bis zu etwa 2,5 sich erstrecken kann. In a preferred further embodiment of the invention, the flange width is to be kept approximately in the range of twenty to forty times the material thickness of the profiled rod, and that is calculated by deducting the radius of curvature at the flange edges. With such a ratio, the flange width as a bending beam can be used as much as the buckling tension without reduction. The bulging shafts advantageously come to lie approximately in the area of the fastening distances of the profile with the roof skin. The ratio of the lip length to the flange width reduced by the radii is expediently in the range from 1: 1.8, the range being able to extend up to approximately 2.5.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert. The invention is explained below using an exemplary embodiment shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt eine Pfette gemäss der Erfindung im Querschnitt und im Schema. Fig. 1 shows a purlin according to the invention in cross section and in the scheme.

Die Pfette 1 als Z-Profil weist einen Steg 1 und Flansche 3 und 4 auf. Hierbei schliessen die Flansche 3 und 4 des Pfettenprofils 1 mit dem Steg 2 einen von 90° abweichenden spitzen Winkel ein. Dieser Winkel ist je nach Dachneigung und Pfettenhöhe verschieden und richtet sich danach, dass die Hauptachse für das kleinere Trägheitsmoment des Profilquerschnittes zumindest angenähert mit der Richtung der von der Pfette aufzunehmenden Dachlast zusammenfällt. Im allgemeinen liegt die Dachneigung bei gewerblichen Bauten unterhalb von 15°. Der Bereich des Winkels erstreckt sich von etwa 17° bis 0°. Der Mittelbereich liegt bei 6°. The purlin 1 as a Z-profile has a web 1 and flanges 3 and 4. Here, the flanges 3 and 4 of the purlin profile 1 with the web 2 form an acute angle deviating from 90 °. This angle differs depending on the roof pitch and purlin height and depends on the fact that the main axis for the smaller moment of inertia of the profile cross section coincides at least approximately with the direction of the roof load to be borne by the purlin. In general, the roof pitch in commercial buildings is below 15 °. The range of the angle extends from approximately 17 ° to 0 °. The middle range is 6 °.

Der zu den Flanschen 3 und 4 des Profils schräg verlaufende Steg 2 weist - im Querschnitt gesehen - in dem Endbereich einen rückspringenden Verlauf 5 und 6 auf. Dieser Verlauf des Rücksprunges ist so gestaltet, dass der Winkel zwischen dem Flansch 3 und dem Rücksprung 5 bzw. dem Flansch 4 und dem Rücksprung 6 kleiner als 90° ist. Vorteilhaft ist ein Winkel Gamma von 60°. Ferner sind an den äusseren Kanten der Flansche 3 und 4 Abbiegungen bzw. Lippen 7 und 8 angeordnet, wobei die Lippen zweckmässig senkrecht bzw. nahezu senkrecht zu den Flächen der Flansche 3 und 4 stehen sollen, um eine optimale Aussteifung der Flansche zu s The web 2, which extends obliquely to the flanges 3 and 4 of the profile, has a recess 5 and 6 in the end region, as seen in cross section. This course of the recess is designed so that the angle between the flange 3 and the recess 5 or the flange 4 and the recess 6 is less than 90 °. An angle gamma of 60 ° is advantageous. Furthermore, bends or lips 7 and 8 are arranged on the outer edges of the flanges 3 and 4, the lips expediently being perpendicular or almost perpendicular to the surfaces of the flanges 3 and 4 in order to ensure optimal stiffening of the flanges

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

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erhalten. Mit 9 und 10 sind Abrundungen zwischen dem Rücksprung und dem Flansch sowie dem Flansch und der Lippe bezeichnet. receive. With 9 and 10 are rounded off between the recess and the flange and the flange and the lip.

Die Materialdicke des Profils kann zwischen etwa 1,5 bis 4 mm vorgesehen sein. Die meistgebräuchliche Dicke liegt bei 2 mm. Die Breite B der Flansche entspricht vorteilhaft etwa dem Zwanzig- bis Vierzigfachen der Materialdicke des Profilstabes, was zum Optimum der ausnutzbaren Biege- und kritischen Beulspannung bei dem Profil beiträgt. Das Verhältnis der Lippenhöhe L zur Flanschbreite B liegt etwa in dem Bereich von 1 :2 bis 1 :2,5. Es ist weiterhin zweckmässig, den Rücksprung 5,6 an dem schräg verlaufenden Steg 2 etwa in der Ebene der Höhe der Lippen 7, 8 an dem Steg 2 beginnen zu lassen. Dadurch ergibt sich eine Annäherung an das Maximum der Biege- und Beulsteifigkeit des Profils. Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass man mit einem bestimmten Bereich der Höhe der Pfetten auskommt, so dass eine vereinfachte, kostengünstige Profilherstellung ermöglicht wird. Unter der Voraussetzung, dass die Flanschbreite bei allen Pfettenhöhen unverändert bestehen bleibt und eine gleichbleibende Stegneigung gewählt wird, kann ein für alle bauanwendungstechnischen Fälle günstiger Querschnitt erhalten werden. Wenn man den Höhenbereich gemäss der Praxis in den Bereich zwischen 180 und 300 mm legt und die Stegneigung mit 6° vorgibt, ergeben sich beispielsweise fol-s gende praxisgerecht optimierte Dachneigungen: The material thickness of the profile can be between about 1.5 to 4 mm. The most common thickness is 2 mm. The width B of the flanges advantageously corresponds to approximately twenty to forty times the material thickness of the profile bar, which contributes to the optimum of the usable bending and critical buckling stress in the profile. The ratio of the lip height L to the flange width B is approximately in the range from 1: 2 to 1: 2.5. It is furthermore expedient to have the recess 5.6 on the sloping web 2 start approximately at the level of the height of the lips 7, 8 on the web 2. This results in an approximation to the maximum bending and buckling stiffness of the profile. It has been shown in practice that a certain range of purlin height is sufficient, so that simplified, inexpensive profile production is made possible. Provided that the flange width remains unchanged at all purlin heights and a constant web inclination is selected, a cross-section that is favorable for all construction applications can be obtained. If, according to practice, you place the height range in the range between 180 and 300 mm and specify the web inclination at 6 °, the following practically optimized roof inclinations result, for example:

H = 180 mm H = 180 mm

Hauptachsenneigung gleich optimale Dachneigung 12° H = 240 mm io Hauptachsenneigung gleich optimale Dachneigung 6° H = 300 mm Main axis inclination equals optimal roof inclination 12 ° H = 240 mm io Main axis inclination equals optimal roof inclination 6 ° H = 300 mm

Hauptachsenneigung gleich optimale Dachneigung 3° Main axis inclination equals optimal roof inclination 3 °

Versuche haben gezeigt, dass die optimierten Querschnitte is der Profile auch bei Abweichung von den vorgenannten, meistgebräuchlichen Dachneigungen über den Drehbet-tungseinfluss der verschiedenen Dachhautausführungen ein die Abweichungen mit deckendes Verhalten in bezug auf Steifigkeit und Stabilitätsverhalten zeigen, was ein breites 20 Anwendungsspektrum ohne wesentliche Beeinträchtigung des Tragverhaltens zulässt. Experiments have shown that the optimized cross-sections of the profile, even when deviating from the above-mentioned, most common roof pitches via the influence of the pivoting bed of the various roof skin designs, show the deviations with opaque behavior with regard to rigidity and stability behavior, which shows a wide range of applications without significant impairment of the load-bearing behavior.

B B

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. Purlin from a web and flanges on this profile, for an inclined roof skin, in which the flanges of the purlin profile with the web enclose an angle deviating from 90 ° and the size of this angle is determined such that the axis (< p) for the smaller main moment of inertia of the profile cross-section, at least approximately with the direction of the roof skin load with roof skin resting on the purlin, can be made to coincide, characterized in that the web (2) at the two end regions with a flange (3, 4) recessed course (5,6) is provided at an angle to the flange of less than 90 °, and that at the end of the flanges (3,4) an inwardly bent lip (7,8) is arranged.

2. Purlin according to claim 1, characterized in that the angle between the flange (3,4) and web recess (5, 6) is 60 ° or approximately 60 °.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Purlin according to claim 1 or 2, characterized in that the lips (7,8) are perpendicular to the surface of the flanges (3,4).

4. Purlin according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flange width (B) is provided in the range of twenty to forty times the material thickness of the profile bar (1).

5. Purlin according to one of claims 1 to 4, characterized in that the ratio of the height of the lips (7, 8) to the flange width (B) is in the range from 1: 1.8 to 1: 2.5.

6. Purlin according to one of claims 1 to 5, characterized in that the beginning of the recess (5,6) on the inclined web (2) is provided approximately at the level of the end edge of the lip (7,8).

7. Purlin according to one of claims 1 to 6, characterized in that it consists of an I, U, C or Z profile.