DE102007047616A1 - Gitterträger - Google Patents

Abstract

Es wird ein verbesserter Gitterträger mit einer erhöhten Steifigkeit des Obergurtes angegeben.

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gitterträger.
• Gitterträger sind im Stand der Technik der Betonbewehrung allgemein bekannt. Ein Beispiel ist der Gitterträger KT S gemäß der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung Nr. Z-15.1-38 der Anmelderin. Die Figur gemäß Anlage 1 dieser allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung ist als 2 Bestandteil dieser Anmeldung.
• Wie in 2 gezeigt ist, weist der Gitterträger KT S (siehe die Schnittansicht quer zur Längsrichtung des Gitterträgers in 2a)) einen Obergurt 1, zwei Untergurte 2 und zwei Diagonalstrebenschlangen 3 auf. Der Obergurt 1 und die Untergurte 2 erstrecken sich geradlinig in der Längsrichtung des Gitterträgers, wobei die Untergurte 2 senkrecht zur Längsrichtung einen Abstand e aufweisen. Wie in 2a) und der Seitenansicht in 2b) gut zu erkennen ist, erstreckt sich je eine Diagonalstrebenschlange 3 von einem der Untergurte 2 zu dem Obergurt 1 und wieder zurück zu demselben Untergurt 2. Der entsprechende Untergurt 2 ist dabei in der Querschnittsansicht auf der Außenseite des Gitterträgers und der Diagonalstrebenschlange angeordnet, während der Obergurt 1 in der Querschnittsansicht auf der Innenseite zwischen den beiden Diagonalstrebenschlange angeordnet ist. Die Diagonalstrebenschlage 3, der Obergurt 1 und die Untergurte 2 sind jeweils durch Schweißpunkte x miteinander verbunden. Bei der Verbindung der Diagonalstrebenschlangen mit dem Obergurt sind in der Anlage 1 zur allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung die Schweißpunkte explizit angegeben. Die Diagonalstrebenschlange 3 und die Untergurte 2 sind an entsprechenden Punkten x, die in der Anlage 1 zur allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung nicht gekennzeichnet sind, ebenfalls durch Schweißpunkte verbunden. Wenn man in der Ansicht aus 2b) von links nach rechts den Weg einer Diagonalstrebenschlange verfolgt, dann weist die Diagonalstrebenschlange 3 einen ersten Abschnitt 3s, der von einem Schweißpunkt x von dem Untergurt 2 zu dem Obergurt 1 verläuft, einen in der Nähe des Obergurts 1 verlaufenden zweiten Abschnitt 3o, der mit dem Obergurt 1 an zwei nah beieinanderliegenden Schweißpunkten x verbunden ist und eine Rundung d_br aufweist, dann einen dritten Abschnitt 3t, der unter einem Winkel von a ≥ 45° zurück zu dem Untergurt 2 verläuft, und dann einen vierten Abschnitt 3u, der entlang einer Strecke b parallel zu dem Untergurt 2 verläuft, auf. Die Abfolge der 4 aufeinanderfolgenden Abschnitte 3s, 3o, 3t und 3u wiederholt sich periodisch. Der Abstand zwischen zwei senkrecht verlaufenden Abschnitten 3s der Diagonalstrebenschlange, die den Verlauf von Untergurt 2 zum Obergurt 1 repräsentieren, hat das Maß c. Ab hängig von der gewünschten Bemessung des Gitterträgers kann das Maß c variieren. Abhängig von einer Kombination aus der Höhe h des Gitterträgers und dem Maß c variiert das Maß b, wenn der Winkel a ≥ 45° erhalten werden soll. Bei dem Gitterträger KT S ist der parallele Verlauf von Diagonalstrebenschlange und Untergurt 2 entlang der Strecke b aus produktionstechnischen Gründen notwendig, um den Winkel zur Horizontalen von mindestens a = 45° zu erhalten.
• Aus der DE 299 12 526 U1 ist eine Durchstanzbewehrung für Flachdecken bekannt, die mehrere Gitterträger verwendet. Bei den Gitterträgern stehen die Diagonalstrebenschlagen teilweise in Hochrichtung des Gitterträgers über den Obergurt über, wie dies auch in 2 durch die Höhe h_O gezeigt ist. Der Gitterträger kann auch parallel zu Ober- und Untergurt verlaufende Abschnitte der überstehenden Schlaufen aufweisen.
• Aus der DE 600 07 824 T2 , der DE 10 2005 006449 A1 , der DE 8020051 U1 und aus FURCHE, J. et al, „Flachdecken in Elementbauweise" in „Beton- und Stahlbau", 4/2006, S. 223–232 sind weitere Gitterträger bekannt.
• Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Gitterträger anzugeben.
• Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Gitterträger nach Anspruch 1.
• Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
• Durch die bereichsweise Verstärkung des Obergurts durch die horizontal und parallel zu dem Obergurt verlaufenden Abschnitte der Diagonalstrebenschlange, die den Obergurt versteifen, wird eine wirkungsvollere Verankerung im Beton bei normaler Querkraftbeanspruchung bzw. einer größeren Ausreißfestigkeit aus dem Beton bei Durchstanzbeanspruchung erreicht, ohne dass der gesamte Obergurt mit einem größeren Durchmesser ausgebildet werden muss.
• In Folge des verlängerten Verlaufs der diagonalen Strebenschlange entlang des Obergurtes wird der für die Verankerung/Ausreißfestigkeit bedeutende Obergurt in einem kürzeren Abstand als dem Abstand c gehalten und wird damit steifer und unnachgiebiger gegenüber Verformungen. Ein vergleichbarer Effekt würde nur durch eine engere Anordnung der vertikalen Abschnitte der Diagonalstrebenschlange, also eine Verkleinerung des Maßes c, erreicht, was aber unter anderen Gesichtspunkten nicht notwendig oder wünschenswert ist.
• Durch die gewählten Werte für c und b₀ kann selbst bei kleineren Gitterträgerhöhen vollständig auf einen parallelen Verlauf der Diagonalstrebenschlange zu den Untergurten verzichten werden und trotzdem ein Winkel a ≥ 45° erreicht werden.
• Besonderes vorteilhaft ist die konstante Länge der parallel zu dem Obergurt verlaufenden Abschnitte für alle unterschiedlichen Gitterträgerhöhen, was einen produktionstechnischen Vorteil ergibt.
• Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
• 1 eine Ausführungsform der Erfindung, wobei in a) eine Querschnittsansicht senkrecht zur Längsrichtung des Gitterträgers und in b) eine Seitenansicht eines Gitterträgers gezeigt ist; und
• 2 die Figur gemäß Anlage 1 zur allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung Nr. Z-15.1-38 für einen Gitterträger KT S gemäß des Standes der Technik.
• Die mit dem Gitterträger KT S aus 1 übereinstimmenden Merkmale der Ausführungsform der Erfindung werden hier nicht nochmals erläutert, sondern es wird auf die Beschreibung in der Einleitung Bezug genommen.
• Wie aus dem Vergleich von 1b) und 2b) offensichtlich ist, liegt ein wesentlicher Unterschied zum Gitterträger KT S darin, dass jede der Diagonalstrebenschlangen 3 im Anschluss an einen in der Seitenansicht senkrechten ersten Abschnitt 3s, der in der Seitenansicht senkrecht zwischen dem zugehörigen Untergurt 2 und dem Obergurt 1 verläuft, einen zweiten Abschnitt 3p anstelle des zweiten Abschnitts 3o aus 2 aufweist, der über eine Strecke, die ungefähr dem Maß b₀ entspricht (genauer dem Maß b₀ abzüglich dem halben Durchmesser d_br der Biegerollen und abzüglich einem halben Druchmesser d_s der Diagonalstrebenschlange 3, also bei d_br = 4d_S abzüglich ca. 2,5d_S), parallel zu dem Obergurt 1 zwischen zwei Schweißpunkten x, an denen die Diagonalstrebenschlange 3 mit dem Obergurt 1 verbunden ist, verläuft. Anschließend folgt ein dritter Abschnitt 3t von dem Obergurt 1 zu dem entsprechenden Untergurt 2, der einen Winkel a von ≥ 45° und ≤ 90° zu dem Obergurt 1 aufweist, und daran anschließend ein vierter Abschnitt 3u, der benachbart zu dem entsprechenden Untergurt 2 liegt und aus einer Biegung besteht (also keinen parallelen Abschnitt aufweist) und über wenigstens einen Schweißpunkt x mit dem Un tergurt 2 verbunden ist. Der Radius der Biegung des vierten Abschnittes 3u entspricht dem Radius einer Biegerolle mit dem Durchmesser d_br die für dessen Herstellung verwendet wird. Bevorzugt beträgt der Durchmesser d_br der Biegerolle den vierfachen Druchmesser d_S der Diagonalstrebenschlange 3. Die Übergänge zwischen dem ersten Abschnitt 3s und dem zweiten Abschnitt 3p und zwischen den zweiten Abschnitt 3p und dem dritten Abschnitt 3t sind ebenfalls Biegungen mit demselben Biegeradius wie die Biegung des vierten Abschnitts 3u.
• Das in der Figur gezeigte Maß b₀ ist der Abstand des Mittelpunkt eines Innkreises an die Biegung zwischen dem zweiten Abschnitt 3p und dem dritten Abschnitt 3t einerseits und der zentralen Achse des ersten Abschnittes 3s andererseits. Der Abstand c ist der Abstand zwischen den Mittelachsen zweier aufeinanderfolgender erster Abschnitte 3s.
• Die zweiten (parallelen) Abschnitte 3p stehen in Höhenrichtung um die Höhe h_O über den Obergurt 1 und die vierten Abschnitte 3u stehen um die Höhe h_U über den entsprechenden Untergurt 2 über (h_O, h_U ≤ 2d_S, bevorzugt gleich d_S mit den üblichen Fertigungstoleranzen).
• Die Länge des Maßes b₀ liegt im Bereich von 70–90 mm, bevorzugt 80 mm, und der Abstand c zwischen zwei aufeinanderfolgenden senkrechten Abschnitten 3s einer Diagonalstrebenschlange 3 liegt im Bereich 190 mm (für b₀ = 70 mm) bis 210 mm (für b₀ = 90 mm), bevorzugt 200 mm für b₀ = 80 mm. Daher kann der Winkel a ≥ 45° sein für alle Gitterträger mit einer Höhe h im Bereich von 100 mm bis 300 mm, wobei der Durchmesser d_S der Diagonalstrebenschlangen 3 im Bereich 6 bis 10 mm, bevorzugt 8 mm, der Durchmesser d_O der Obergurte 1 im Bereich 6 bis 12 mm, bevorzugt 10 mm, und der Durchmesser du der Untergurte 2 im Bereich von 5 bis 10 mm, bevorzugt 6 mm liegt. Für andere d_S, d_U, d_O müssen die Werte von b₀ und c entsprechend angepasst werden gemäß Formel 1 c – b0 – 5,5dS + dO + dU ≤100mm (1)mit 190 mm ≤ c ≤ 210mm, 70 mm ≤ b₀ ≤ 90mm, 6mm ≤ d_S ≤ 10mm, 6mm ≤ d_O ≤ 12mm, 5 mm ≤ d_U ≤ 10 mm, was in ≥ 45° resultiert.
• Aus den zuvor genannten Gründen ist es wünschenswert, dass die Länge b₀ des parallelen Abschnitts p möglichst lang ist, um die Versteifungswirkung des Obergurtes zu erhalten. Die oben genannten Kombinationen von Werten für b₀ und c ermöglichen eine maximale Versteifung bei minimalem Stahleinsatz für h_O, h_U = d_S bei gleichzeitiger Optimierung der Schweiß- und Biegeprozesse für deren Herstellung.
• Bevorzugt werden aus produktionstechnischen Gründen für unterschiedliche Höhen h der Gitterträger konstante Werte für die Länge b_O der parallelen Abschnitte 3p und für den Abstand c der senkrechten Abschnitte 3s, was zu einem variierenden Winkel a (45° ≤ a ≤ 90°) für die unterschiedliche Höhen h im Bereich von 100mm bis 300 mm führt.
• Ganz wichtig ist, dass die konstanten Werte für b₀ und c bei unterschiedlichen Höhen h dazu führen, dass Gitterträger mit unterschiedlichen Höhen H einfach auf bestehenden Fertigungsanlegen produziert werden können und trotzdem ein Winkel a von ≥ 45° ohne Vorsehen eines parallelen Abschnittes an den Untergurten (also Minimierung des Stahleinsatzens) vorgesehen werden kann.
• Die obigen Maßangaben sind im Rahmen der üblichen Fertigungstoleranzen bei der Herstellung von Gitterträgern zu verstehen. Der Querschnitt der Diagonalstrebenschlangen, der Obergurte und der Untergurte hat eine erlaubte Fertigungstoleranz von ± 4%. Diese Toleranz resultiert in relativ geringen Durchmessertoleranzen. Die Höhe h des Gitterträgers hat üblicherweise eine Toleranz von bis zu –3mm. Bei schlechten Produktionsbedingungen könnte aber auch eine Höhentoleranz von ±5mm erreicht werden. Übliche Toleranzen für die Maße c und b₀ sind bis zu ±3 mm. Das Einhalten der Vorgabe mit dem Winkel ≥ 45° ist für kleine Höhen h relevant, während die Einhaltung bei großen Höhen H unproblematisch ist. Für kleine Höhen h, also im Bereich von 100 mm, können die Fertigungstoleranzen gegebenenfalls zu einem Unterschreiten des Grenzwertes im Rahmen der üblichen Fertigungstoleranzen führen. Rechnerisch, d.h. ohne Berücksichtigung der Fertigungstoleranzen, soll dieser Winkelgrenzwert eingehalten werden, was bereits aufgrund bautechnischer Vorschriften notwendig ist.

Claims (6)

1. Gitterträger, mit einem sich in Längsrichtung des Gitterträgers erstreckenden Obergurt (1), zwei sich parallel zu dem Obergurt (1) erstreckenden Untergurten (2), die in einer Breitenrichtung, die senkrecht zur Längsrichtung ist, einen ersten Abstand e aufweisen, und zwei Diagonalstrebenschlangen (3), von denen je eine zwischen einem entsprechenden der Untergurte (2) und dem Obergurt (1) hin und her verläuft, wobei die Diagonalstrebenschlangen (3) und der Obergurt (1) und der entsprechende Untergurt (2) durch Schweißpunkte (x) miteinander verbunden sind, bei dem jede Diagonalstrebenschlange (3) eine sich wiederholenden Folge von je vier Abschnitten, beginnend an dem entsprechenden Untergurt (2), mit einem ersten Abschnitt (3s) der einen Winkel von 90° zu dem Untergurt (2) aufweist, daran anschließend mit einem zweiten Abschnitt (3p), der zwischen zwei Schweißpunkten (x) parallel zu dem Obergurt (1) über eine erste Länge verläuft, daran anschließend mit einem dritten Abschnitt (3t) von dem Obergurt (1) zu dem entsprechenden Untergurt (2), der einen Winkel a, 45° ≤ a ≤ 90°, zu dem Obergurt (1) aufweist, und daran anschließend mit einem vierten Abschnitt (3u), der benachbart zu dem entsprechenden Untergurt (2) liegt und aus einer Biegung besteht und über wenigstens einen Schweißpunkt (x) mit dem Untergurt (2) verbunden ist, aufweist, und die Diagonalstrebenschlangen (3) in einer Höhenrichtung, die senkrecht zu der Längsrichtung und der Breitenrichtung des Gitterträgers ist, um einen zweiten Abstand (h_O) über den Obergurt (1) und um einen dritten Abstand (h_U) über den entsprechenden Untergurt (3) überstehen, wobei der zweite Abstand und der dritte Abstand einen Wert aus einem Bereich aufweisen, dessen Untergrenze dem ungefähren Durchmesser (d_S) der Diagonalstrebenschlange (3) und dessen Obergrenze dem zweifachen Durchmesser (d_S) der Diagonalstrebenschlange (3) entspricht, und bei dem alle Biegungen der Diagonalstrebenschlange (3) denselben Biegeradius aufweisen, ein ersten Maß (b₀), das dem Abstand des Mittelpunktes eines Innkreises an die Biegung zwischen dem zweiten Abschnitt (3b) und dem dritten Abschnitt (3t) und der Mittelachse des an den entsprechenden zweiten Abschnitt (3p) angrenzenden ersten Abschnittes (3s) entspricht, im Bereich von 70 mm bis 90 mm liegt, und ein vierter Abstand (c) der Mittelachsen zweier aufeinanderfolgender erster Abschnitte (3p) im Bereich von 190 mm bis 210 mm liegt und der Gitterträger eine Höhe (h) von wenigstens 100 mm aufweist.
2. Gitterträger nach Anspruch 1, bei dem der zweite Abstand und der dritte Abstand dem ungefähren Durchmesser (d_S) der Diagonalstrebenschlange (3) entsprechen.
3. Gitterträger nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Durchmesser (d_S) der Diagonalstrebenschlange (3) im Bereich 6 mm ≤ d_S ≤ 10 mm liegt, der Durchmesser (d_O, d_U) der Ober- und Untergurte (1, 2) im Bereich 6 mm ≤ d_O ≤ 12 mm und 5 mm ≤ d_U ≤ 10 mm liegt, die Höhe (h) des Gitterträgers im Bereich 100 mm ≤ h ≤ 300 mm liegt, und der Radius (r) der Biegungen im Übergang der Abschnitte der Diagonalstrebenschlange (3) im Bereich d_S ≤ r ≤ 3d_S liegt.
4. Gitterträger nach Anspruch 3, bei dem der Durchmesser (d_S) der Diagonalstrebenschlange (3) 8 mm beträgt, der Durchmesser (d_O) der Obergurte (1) 10 mm, der Durchmesser (d_U) der Untergurte (2) 6 mm beträgt und der Radius (r) der Biegungen im Übergang der Abschnitte der Diagonalstrebenschlange (3) 2d_S beträgt.
5. Gitterträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das erste Maß b₀, der vierte Abstand (c), der Durchmesser (d_S) der Diagonalstrebenschlangen (3) und die Durchmesser (d_O, d_U) der Ober- und Untergurte (1, 2) gemäß der Formel c – b0 – 5,5dS + dO + dU ≤ 100mm (1)mit 190mm ≤ c ≤ 210mm, 70mm ≤ b₀ ≤ 90mm, 6mm ≤ d_S ≤ 8mm, 6mm ≤ d_O ≤ 12mm, 5mm ≤ d_U ≤ 10 mm im Verhältnis stehen.
6. Verfahren zum Herstellen von Gitterträgern nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die unterschiedliche Höhen (h) aufweisen, in einer Fertigungsanlage, bei dem das erste Maß (b₀) und der vierte Abstand (c) unabhängig von der Höhe (h) der Gitterträger konstant eingestellt sind.