DE1609700A1 - Gittertraeger und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. J. G. Stefan Keller, München - SölIn

Gitterträger und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf Gitterträger, beispielsweise auf solche Gitterträger, die aus einem Gitterwerk aus Rundstahlstreben bestehen, die an Knotenpunktsteilen mit Traggurten, insbesondere durch elektrische Widerstandsschweißung, verschweißt sind. Die Traggurte können gleichfalls aus Rundstahl und/oder aus Profilstahl bestehen. Das Gitterwerk kann aus einer oder mehreren fortlaufenden oder aus Einzelstreben zusammengesetzten Strebenschlange mit auf- und absteigenden Strebenästen bestehen, die an den Knotenpunktstellen mit sehr "kleinen Biegeradien umgebogen sein können.

Der Gitterträger besteht meistens in den Untergurten aus hochwertigen Stählen, die naturhart oder kaHgereckt sind. Für das Gitterwerk, d. h. oder Strebenschlange, selbst eignen sich'im wesentlichen nur die üblichen als weich bezeichneten Stähle mit der Streckgrenze von 2200 bis 2500 kp/cm , die sich ohne Spröd-

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bruchgefahr beliebig kaltverformen lassen. Außerdem lassen sich solche Stähle zufriedenstellend durch Widerstandsschv/eißung mit den naturharten oder kaltgereckten Untergurten verbinden.

Die Erhöhung der Knickfestigkeit solcher Gitterträger ließe sich auf einfache Weise ohne Gewichtserhöhung nur erreichen, wenn für die Streben statt der weichen Stähle auch ebensogut Stähle mit wesentlich höheren Streckgrenzen, wie sie die naturharten Stahlsorten, z. B. Betonstahl der Klassen II, III oder IV aufweisen, " verwendbar wären. Solche Stahlsorten mit erhöhten Kohlenstoffgehalten schieden jedoch bisher als Material für solche Art Gitterträger wegen der Sprödbruchgefahr und der schlechten Verschweißbar keit aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen betreffenden Gitterträger sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Gitterträgers anzugeben, der trotz Verwendung der weichen Stähle für das Strebenmaterial ohne Gewichtserhöhung eine mit wesentlich höheren Stahlqualitäten vergleichbare Zugfestigkeit aufweist. Die Auf- ' nähme der Schubspannung im Stahlbeton wird nur selten allein dem Beton übertragen. In den meisten Fällen ist die Verbügelung, also ein Teil der Bewehrung, für die Aufnahme der Schubspannungen verantwortlich. Je höher die zulässigen Zugspannungen der Streben . sind, um so höher ist die aufnehmbare Schubspannung selbst.

Die Erfindung besteht darin, daß die Streben zwischen Gurten bzw. außerhalb der Gurte partiell kaltvergütet sind.

Der Gitterträger kann aus einem Gitterwerk aus Rundstahlstreben

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bestellen, die an Knotenpunkten mit Traggurten, insbesondere durch elektrische Uiderstandsschweißung, verschweißt sind, wobei das Strebenmaterial außerhalb von Knotenpunkten am Unter-r und/oder übergurt kaltverfestigt ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung solcher Gitterträger läßt sich in vorteilhafter Weise derart durchführen, daß die Biegungen der Knotenpunktsteilen von beliebiger Gestalt und die Kaltverfestigung des Strebenmaterials außerhalb der Knotenpunktstellen in zeitlich voneinander getrennten Arbeitsgängen erfolgt. I

Die Erfindung wird für Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. In den beigefügten Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine in der Querebene eines Gitterträgers nach der Erfindung gelegte vertikale Schnittansieht,

Fig. 2 einen abgebrochenen und teilweise im Schnitt gezeichneten Abschnitt eines anderen Gitterträgers nach der Erfindung im Bereich der Untergurte,

Fig. 3 eine in der Längsebene eines noch anderen Gitterträgers nach der Erfindung gelegte vertikale Schnittansieht in abgebrochener Darstellung und

Fig. 4 einen als Ausgangsmaterial für eine Strebenschlange vorgesehenen Sundstahlstrang mit kaltgeformten Schlaufen zum Tragen der Untergurte nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Gitterträger gezeigt, wie er auch als Bewehr el enert für Geschoßdecken geeignet ist. Mit 1 und 2 sind die Untergurte be-

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zeichnet, die bei 3 und 4 mit dem unteren Schlaufenteil 5b einer Strebenschlange 5 durch elektrische Widerstandsschweißung verschweißt sind. Der Obergurt besteht aus einem Profileisen, der mit der Strebenschlange 5 längs ihrer oberen Knotenpunkte 7 verschweißt ist. Erfindungsgemäß ist das Strebenmaterial partiell kaltvergütet, und zwar handelt es sich um einen üblichen, als weich bezeichneten Stahl mit einer Streckgrenze von ca. 2200 bis 2500 kp/cm , der sich ohne Sprödbruchgefahr gut kaltverformen läßt ^ und außerdem wegen seines relativ geringen Kohlenstoffgehaltes

sich gut durch elektrische Widerstandsschweißung mit Gurten verschweißen läßt.

Die zwischen zwei Strebenschlangen auf- und absteigenden Strebenäste 5a, von denen der eine in Fig. 1 gezeigt ist, sind oberhalb der strichpunktierten Linie L bei einem Reckungsgrad von ca. 5 % kaltgereckt, wodurch die Streckgrenze in den auf- und absteigenden Strebenästen auf ca. 4500 bis 5100 lcD/cm gesteigert ist. Damit ist die Knicksteifigkeit und mit ihr die Montagefestigkeit einerseits sowie die Zugfestigkeit der auf- und absteigenden Streben gegenüber dem Ausgangsmaterial wesentlich erhöht. Dieses bedeutet, daß proportional zur Erhöhung der Streckgrenze auch höhere Schubkräfte im Beton aufgenommen werden können. Die weniger gute Verschweißbarkeit der oberen Knotenpunkte 7 der Strebenschlange mit dem oberen Gurt kann bei dem gewählten Ausführungsbeispiel ohne Nachteil in Kauf genommen werden. Nur im Montagezustand, wenn der Träger noch nicht einbetoniert ist, spielt die Knickfestigkeit der Streben eine Rolle. Im fertigen, d. h. Ver-

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bundzustand kommt es lediglich auf die Zugfestigkeit der Streben an.

Die partielle Strebenkaltvergutung wird nun erfindungsgemäß auf die Art und Weise erreicht, daß man in einem als weich zu bezeichnenden Rundstahlstrang als Ausgangsmaterial für die Strebenschlange nach Fig. 4 zunächst die Schlaufen 5b für die Untergurte kaltformt, anschließend die Untergurte 1 und 2 mit den Schlaufen 5b verschweißt und erst danach den Rundstahlstrang jeweils zwischen zwei Schlaufen in eine Strebensehlange mit auf- und absteigenden Strebenästen aufbiegt. Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung ist nun darin zu sehen, daß unmittelbar oberhalb der Schweißstellen der Untergurte der Rundstahlstrang etwa längs der strichpunktierten Linien L fest durch geeignete Festspann- oder Festhaltevorrichtung eingespannt wird und nach dem Aufbiegen in die Strebensehlange, beispielsweise durch einen mittig zwischen Schlaufen gegen den xiundstahlstrang drückenden Stempel, zusätzlich um ein bestimmtes Maß kaltgereckt wird, um durch die Reckung, die sich nur im Bereich oberhalb der Festspannvorrichtung auswirkt, also in den auf- und absteigenden Strebenästen, den Stahl partiell kalt zu vergüten.

Beim Herstellen der partiell kaltvergüteten Strebensehlange kann man vorteilhafterweise so verfahren, daß im Maße wie die Streben durch den Stempel aufgebogen und gleichzeitig gereckt werden, die Einspannvorrichtungen sich beispielsweise auf hierfür vorgesehenen Schlitten aufeinander zubewegen. Weiterhin wird man vorteilhafterweise die Reckvorrichtung bis zu einem auf einen gewünschten Rekkungsgrad einstellbaren Anschlag ausfahren, um stets die gleiche

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:d eckung in den auf- und absteigenden Strebenästen sicherzustellen. Um auch sicherzustellen, daß die Kaitreckung nicht auf den Bereich der Schweißstellen einwirkt und die Schweißstellen somit in Kitleidenschaft gezogen v/erden, ist es vorteilhaft, wenn die Knotencunktstellen in den nicht verfestigten Strebenbereichen eine solche Form aufweisen bzw. eine solche Gestalt haben, daß sie an der übergangssteile zur Kaitreckung der auf- und absteigenden Strebenäste in entsprechende Festhaltevorrichtungen derart einspannbar sind, daß die nicht zu reckenden Strebenabschnitte " vom Reckvorgang unbeeinflußt bleiben.

Eine sichere Verspannung der Einspannvorrichtung erreicht man beispielsweise durch eine Strebenschlange, wie sie in Fig. 1 angedeutet ist, deren untere Knotenpunkte die Form von Schlaufen aufweisen, die etwa rechtwinklig zu den auf- und absteigenden Strebenästen abgebogen sind. Es ist klar, daß die zweckmäßige Gestalt der Strebenschlange insbesondere in dem EinsDannbereich der Einspannvorrichtungen auch von der Art dieser Einspannvorrichtungen mit bestimmt sein kann.

In den Fig. 2 und 3 sind weitere Aiisführungsbeispiele von Gitterträgern mit nach der Erfindung partiell kaltvergüteten Gitterstreben dargestellt. Dabei ist in F,ig. 1 bis 3 übereinstimmend der nicht kaltvergütete weiche Stahl mit seinen Schweißstellen mit 5b bezeichnet, der bis zu den Einspannstellen reicht, die durch die strichpunktierten Linien L angedeutet sind. Die weichen, nicht kaltvergüteten Stahlbereiche sind darüber hinaus zum Unterschied gegenüber den durch Kaltreckung kaltvergüteten Gitterbereichen grau getönt gezeichnet.

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Es ist klar, daß die Erfindung weder auf die dargestellten Ausführungsbeisüiele noch, auf die als Beispiel angegebenen Verfahrensweiten zur Herstellung solcher Gitterträger beschränkt ist. So ist es beispielsweise ohne weiteres im Rahmen der Erfindung denkbar, die partielle Kaltvergütung der Rundstahlstränge für die Strebenschlange an den vorgesehenen Stellen bzw. Abschnitten vorzunehmen, bevor die Kaltverformung an den nicht kaltvergüteten Abschnitten erfolgt, sofern man für eine solche Verfahrensweise die geeigneten Festhaltevorrichtungen zur Verfügung hat. Das g Strebenmaterial läßt sich aber auch erfindungsgemäß als Halbfertig.Produkt herstellen, daß nur partiell kaltvergütet und/ oder in den nicht kaltvergüteten Abschnitten kaltverformt ist, um in dieser Iveise erst einer Gitterfertigung zugeführt zu werden. Andererseits bietet sich der erfindungsgemäße Gitterträger zu einer vollautomatischen Fertigung besonders an, bei der in gleichzeitigen und/oder aufeinanderfolgenden Arbeitstakten ein endloser Gitterträger, ausgehend von fortlaufenden Band- und/ oder iiundstahlmaterialien, kaltverformt bzw. geprägt, .verschweißt, partiell kaltvergütet, fertiggeschweißt und der fertige Gitterträ- ' ger in wahlweises Längen abgetrennt wird.

Patentansprüche:

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Claims (10)

PATENTANWÄLTE PATENTANWALT MÜLLER-BÖRNER PATENTANWALT DIPL.-ING. WEY BERLIN 33 (DAHLEM) · PODBIELSKIALLEE 68 JF 8 MÜNCHEN 22 ■ WIDENMAYERSTRASSE Vf TELEFON 762907 · TELEGRAMME: PROPINDUS VTELEFON 22 55 85 · TELEGRAMME: PROPINDUS Belegexemplar Darf nicht geändert werden Dipl.-Ing. J. G. Stefan Keller, München - SölIn Patentansprüche:

1. Gitterträger, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben zwischen Gurten bzw. außerhalb der Gurte partiell kaltvergütet sind.

2. Gitterträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitterwerk aus Rundstahlstreben besteht, die an Knotenpunkten mit Traggurten, insbesondere durch elektrische Widerstandsschweißung,verschweißt sind, wobei das Strebenmaterial außerhalb von Knotenpunkten am unter- und/oder Obergurt kaltverfestigt ist.

3. Gitterträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf- und absteigenden Strebenäste der Strebenschlange durch Kaitreckung verfestigt sind.

4. Gitterträger nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

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FERNSCHREIBER: 0184057

daß die Knotenpunktstellen in den nicht verfestigten Strebenbereichen eine solche Form aufweisen bzw. eine solche Gestalt haben, daß sie an der Übergangsstelle zur Kaltreckung der auf- und absteigenden Strebenäste in entsprechende Festhaltevorrichtungen derart einspannbar sind, daß die nicht zu reckenden Strebenabschnitte vom Reckvorgang unbeeinflußt bleiben.

5. Verfahren zur Herstellung von Gitterträgern nach-Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegungen der Knotenpunktstellen von beliebiger Gestalt und die Kaltverfestigung des Strebenmaterials außerhalb der Knotenpunktstellen in zeitlich voneinander getrennten Arbeitsgängen erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei fortlaufenden Strebenschlangen zunächst Knotenpunkte bildende Schlaufen odei dgl. geeignete Biegestellen in gewünschten Abständen voneinander in das noch unverformte Ausgangsmaterial der Streben kaltgeformt und die Knotenpunktstellen mit Traggurten verschweißt werden, und daß anschließend das Strebenmaterial des so weit vorgefertigten Gitterträgers unter Einspannung des Strebenmaterials oberhalb der Schweißstellen in eine Strebenschlange mit auf- und absteigenden Strebenästen aufgebogen und die Strebenäste oberhalb der Einspannstellen entsprechend dem zu erzielenden Kaltverfestigungsgrad um ein bestimmtes Längenmaß gereckt werden.

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7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgebogene Strebenmaterial oberhalb mindestens zweier aufeinanderfolgender Schweißstellen fest eingespannt wird, und daß im gleichen Maße wie die Streben, beispielsweise durch einen gegen das Strebenmaterial zwischen den Einspannpunkten drückenden Stempel, aufgebogen und gereckt werden, die Einspannvorrichtungen sich aufeinander zubewegen.

P 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reckvorrichtung bis zu einem auf einen gewünschten Seckungsgrad einstellbaren Anschlag ausgefahren wird.

9. Gitterträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für das Strebenmaterial ein Stahl mit einer Streckgrenze von ca. 2200 bis 2500 kp/cm/verwendet wird, der außerhalb verschweißter Knotenpunktstellen um ca. 5 % gereckt ist.

10. Strebenmaterial zur Verwendung bei Gitterträgern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strebenmaterial partiell kaltvergütet ist.

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