DE1812573C

DE1812573C - Reinforcement rib made of steel for orthotropic deck slabs and method for manufacturing the reinforcement rib

Info

Publication number: DE1812573C
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl.-Ing. 4140 Rheinhausen Krämer
Original assignee: Fried Krupp Huettenwerke AG
Current assignee: Fried Krupp Huettenwerke AG
Publication date: 1972-05-10

Description

Die Erfindung betrifft eine Aussteifungsrippe aus Stahl für orthotrope Fahrbahnplatten, die im Querschnitt V-förmig ausgebildet ist, im Bereich der Seitenwände überall die gleiche Wanddicke hat und an der Spitze einen quer zur Symmetrieachse der Rippe verlaufenden Flansch aufweist.The invention relates to a stiffening rib made of steel for orthotropic road slabs, which in cross section Is V-shaped, has the same wall thickness everywhere in the area of the side walls and has a flange running transversely to the axis of symmetry of the rib at the tip.

Bei orthotropen Fahrbahnplatten wird aus Wirtschaftlichkeitsgründea ein größtmöglicher Abstand der Aussteifungsrippen untereinander und der Querträger der Brücke angestrebt. Der größte zulässige Abstand der Aussteifungsrippen und der Querträger für eine bestimmte Belastung der orthotropen Fahrbahnplatte hängt unter anderem von der Querschnittsform der Aussteifungsrippen ab. Als Aussteifungsrippen sind L- oder T-Walzprofilträger bekanntgewordeiv. Die zulässigen Abstände bei L- oder T-Walzprofilträgern sind nicht besonders groß. Größere Abstände erreicht man, wenn als Rippenquerschnitt ein Kastenprofil mit trapezförmigem oder dreieckförmigem Querschnitt verwendet wird. aoIn the case of orthotropic road slabs, a the greatest possible distance between the stiffening ribs and the cross members aimed at the bridge. The largest allowable distance between the stiffening ribs and the cross members for a certain load on the orthotropic deck slab depends, among other things, on the cross-sectional shape the stiffening ribs. L or T rolled profile girders have become known as stiffening ribs. The permissible distances for L or T rolled profile girders are not particularly large. Bigger ones Distances are achieved when the rib cross-section is a box profile with a trapezoidal or triangular cross-section is used. ao

Bei einer nach der deutschen Auslegeschrift ί 023 065 bekannten orthotropen Fahrbahnplatte ist die im Querschnitt V-förmige Aussteifungsrippe entweder aus zwei je eine Seitenwand bildenden Teilen zusammengeschweißt oder aus einem einzigen Stück im Strangpreßverfahren hergestellt. Die im Querschnitt V-förmige, stranggepreßte Aussteifungsrippe weist an ihrem der Fahrbahn platte abgewendeten spitzen Ende einen zur Symmetrieachse der Aussteifungsrippe quer verlaufendes. Flansch auf. Als Material für eine derartige stranggepreßte Aussteifungsrippe ist Aluminium genannt. Aus Stahl läßt sich eine derartige Aussteifungsrippe in den erforderlichen Abmessungen, insbesondere wenn ein breiter Flansch verlangt ist, im Strangpreßverfahren kaum, wenn nicht sogar überhaupt nicht herstellen.In an orthotropic carriageway slab known from the German Auslegeschrift ί 023 065 the cross-sectionally V-shaped stiffening rib either from two parts each forming a side wall welded together or made from a single piece by extrusion. The in cross section V-shaped, extruded stiffening rib has on her plate facing away from the roadway pointed end a to the axis of symmetry of the stiffening rib running transversely. Flange on. When The material for such an extruded stiffening rib is called aluminum. From steel Can such a stiffening rib in the required dimensions, especially if a wide flange is required, hardly, if not not at all, produced in the extrusion process.

Ferner sind Hohlkörper mit dreieckförmigem Querschnitt zum Bilden von orthotropen Fahrbahnplatten bekannt, die an ihrer der Fahrbahnplatte abgekehrten Spitze mit einem schmalen, mit der Rippe aus einem Stück bestehenden Flansch versehen sind. Durch Warmwalzen kann der aus einem einteiligen massiven Körper bestehende Flansch ebensowenig wie durch Walzprofilierung hergestellt werden.Furthermore, hollow bodies with a triangular cross-section for forming orthotropic roadway slabs are known which face away from the roadway slab Tip are provided with a narrow flange made in one piece with the rib. Neither can the flange, which consists of a one-piece solid body, by hot rolling as produced by roll forming.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aussteifungsrippe hoher Drill- und Biegefestigkeit zu schaffen, die mit beliebiger, der jeweiligen Beanspruchung anpaßbarer Flanschbreite auf einfache Weise herstellbar ist.The invention is based on the object of providing a stiffening rib with high torsional and flexural strength create that with any, the respective stress adaptable flange width can be produced in a simple manner.

Die Lösung besteht darin, daß die Aussteifungsrippe einschließlich des Flansches aus einem einzigen Stück durch Walzprofilierung verformten! Stahlband besteht, das im Bereich des Flansches doppelt liegt.The solution is that the stiffening rib deformed including the flange from a single piece by roll profiling! Steel belt exists, which is double in the area of the flange.

Die Aussteifungsrippe läßt sich mit jeder gcwünschten Flanschbreite durch einfache Faltung eines einzigen Stahlbandstücks herstellen, weil bei Walzprofilierung verschiedene Bandbreiten und -dicken gewählt ur«d dadurch das RippenproFil in seiner Höhe und insbesondere in der Flanschbreite an die jeweiligen Beanspruchungsverhältnisse auch ohne besondere Verstärkungselemente angepaßt werden kann.The stiffening rib can be made with any desired Produce flange width by simply folding a single piece of steel strip, because with Roll profiling various widths and thicknesses selected and thereby the rib profile in its height and especially the flange width to the respective load conditions can be adjusted without special reinforcement elements.

Vorzugsweise entspricht die gesamte Materialdicke des Flansches etwa der Dicke der Fahrbahnnlatte. The entire material thickness of the flange preferably corresponds approximately to the thickness of the roadway lath.

Günstige Größenverhältnisse bei der Aussteifungsrippe sind dann gegeben, wenn die Breite des Flansches etwa gleich der halben bis ganzen oberen Breite der Aussteifungsrippe ist.Favorable proportions of the stiffening rib are given when the width of the flange is approximately equal to half to the whole of the upper one Width of the stiffening rib is.

Der Flansch der Aussteifungsrippe kann dadurch verstärkt sein, daß zwischen den beiden den Flansch bildenden übereinanderliegenden Teilen des Stahlbands ein mit dem Flansch verbundeL2s flaches Stahlstück angeordnet ist. Eine noch größere Verstärkung des Flansches kann dadurch erreicht werden, daß zwischen den beiden den Flansch bildenden übereinanderliegenden Teilen des Stahlbands ein mit dem Flansch verbundener T-Stahlträger angeordnet ist, dessen nach oben weisender Steg zwischen die beiden benachbarten Seitenwände der Stege der Aussteifungsrippe greift.The flange of the stiffening rib can be reinforced by placing the flange between the two forming parts of the steel strip lying one on top of the other a flat L2s connected to the flange Steel piece is arranged. An even greater reinforcement of the flange can be achieved by that between the two superposed parts of the steel strip forming the flange arranged with the flange connected T-steel girder is, whose upwardly facing web between the two adjacent side walls of the webs of the stiffening rib engages.

Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung können die beiden den Flansch bildenden übereinanderliegenden Teile des Stahlbands sich flächig berühren. Dabei kann zur Verstärkung des Flansches an der Unterseite des Flansches ein flaches Stahlstück befestigt sein.According to another embodiment of the invention, the two forming the flange can be superimposed Parts of the steel strip touch each other flat. This can be used to reinforce the flange a flat piece of steel can be attached to the underside of the flange.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren für das Herstellen der erfindungsgemäß ausgebildeten Aussteifungsrippe. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Teil des Querschnitts eines Stahlbands durch Walzprofilierung derart W-förmig kaltverformt wird, daß jeder äußere Schenkel des in Richtung der Längsachse verlaufenden W-förmigen Mittelteils mit den seitlichen Randstreifen einen stumpfen Winkel einschließt, daß die Randstreifen derart abgebogen werden, daß sie mit den äußeren Schenkeln des Mittelteils einen spitzen Winkel einschließen, daß dann der sich zwischen den beiden äußeren Schenkeln erstreckende Bereich des W-förmigen Mittelteils flachgedrückt wird und daß schließlich die beiden äubeven Schenkel so weit nach innen umgebogen werden, daß sie zum flachgedrückten Bereich des Mittelteils parallel verlaufen.The invention also relates to a method for the production of those designed according to the invention Stiffening rib. This method is characterized in that the central part of the cross section a steel strip is cold-deformed by roll forming such a W-shape that each outer Leg of the W-shaped central part running in the direction of the longitudinal axis with the lateral edge strips includes an obtuse angle that the edge strips are bent so that they with the outer legs of the middle part enclose an acute angle that is then between the two outer legs extending area of the W-shaped central part is flattened and that finally the two upper legs are bent so far inward that they flattened Area of the middle part run parallel.

Das Verfahren gemäß der Erfindung erlaubt eine Fertigung der Aussteifungsrippe, die im gesamten Flanschbereich durchgehend kaltverfestigt ist.The method according to the invention allows a production of the stiffening rib in the entire Flange area is work-hardened throughout.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigenIn the drawing, several exemplary embodiments of the invention are shown, the following are explained in more detail. Show it

F i g. 1 bis 5 die Aussteifungsrippe gemäß der Erfindung im Querschnitt undF i g. 1 to 5 the stiffening rib according to the invention in cross section and

Fig. 6 bis 10 einzelne Verfahrensschritte zum Herstellen der Aussteifungsrippe.6 to 10 individual process steps for producing the stiffening rib.

Die F i g. 1 bis 5 zeigen eine durch Walzprofilierung eines einzigen Stücks Stahlband hergestellte Aussteifungsrippe 1, die im Querschnitt V-förmig und an der Unterseite der Fahrbahnplatte 2 befestigt ist. Die beiden Seitenwände 3 der Rippe weisen an ihrer der Fahrbahnplatte 2 gegenüberliegenden Seite einen Flansch 4 auf, der doppelwandig ist. Zwischen den beiden den Flansch bildenden Teilen des Stahlbands besteht, wie aus F i g. 1 ersichtlich, ein flacher Hohlraum 5. Die Ausführungsform nach F i g. 1 kann bei Bedarf durch ein in dem Hohlraum S des Flansches 4 liegendes flaches StahlstUck6 (Fig. 2), vorzugsweise einen Flachstahl oder einen T-Stahlträger 7 (F i g. 3) verstärkt sein. Die Verstärkungen können durch Nieten oder Schrauben sowie durch Punktoder Lochschweißung mit der Rippe verbunden sein. The F i g. 1 to 5 show a stiffening rib 1 produced by roll profiling a single piece of steel strip, which is V-shaped in cross-section and attached to the underside of the carriageway slab 2. The two side walls 3 of the rib have, on their side opposite the deck 2, a flange 4 which is double-walled. Between the two parts of the steel band forming the flange, as shown in FIG. 1 can be seen, a shallow cavity 5. The embodiment according to FIG. 1 can, if necessary, be reinforced by a flat piece of steel 6 (FIG. 2) lying in the cavity S of the flange 4, preferably a flat steel or a T-steel girder 7 (FIG. 3). The reinforcements can be connected to the rib by rivets or screws, as well as spot or plug welding.

F i g. 4 zeigt eine andere AusfUhrungsform, bei der die beiden Wände des Flansches 4 aneinanderliegen. In diesem Fall sind die etwaigen Verstärkungen oder Stoßlaschen, beispielsweise ein StahlstUck 6, an der Unterseite des Flansches 4 (F ί g. 5) befestigt. Bezug-F i g. 4 shows another embodiment in which the two walls of the flange 4 lie against one another. In this case any reinforcements are or Butt straps, for example a piece of steel 6, attached to the underside of the flange 4 (Fig. 5). Relation-

Itch der Verbindungsmöglichkeiten und Verbindungsmittel gilt das bereits Gesagte.Itch of connectivity options and lanyards what has already been said applies.

Die Fig. 6 bis 10 zeigen einzelne Verfahrensschritte zum Herstellen der Aussteifungsrippe gemäß der Erfindung durch Walzprofilierung eines Stahl- S bands. Die in den Figuren dargestellten Stiche zeigen die wesentlichen Stadien der Formgebung des Stahlbands auf einer Walzprofilieranlage.FIGS. 6 to 10 show individual method steps for producing the stiffening rib according to FIG the invention by roll profiling a steel S bands. The stitches shown in the figures show the essential stages of shaping the steel strip on a roll forming machine.

In F i g. 6 sind eine Oberwalze 10 und eine Unterwalze 11 dargestellt, deren Walzenmitten W-förmig ausgebildet sind. Zwischen den beiden Walzen läuft ein Stahlband 12, das in seiner Mitte entsprechend der Profilierung der Walzen ein W-förmiges Mittelteil aufweist. Jeder der beiden äußeren Schenkel 13 des W-förmigen Mittelteils bildet mit den seitlichen Randstreifen 14 des Warmbreitbands einen stumpfen Winkel α. Durch entsprechende Kalibrierung in den dargestellten folgenden Stichen erhält das Warmbreitband im weiteren Verlauf die in den Fig. 7 bis 10 dargestellten Formen. Nach Fig.7 ist zwi- ao sehen den Randstreifen 14 und den beiden Schenkeln 13 ein spitzer Winkel β entstanden, der von nun an in allen folgenden Stichen beibehalten wird. Nach F i g. 8 wird der bogenförmige Bereich 15 des W-förmigen Mittelteils flachgedrückt, und die beiden Randstreifen 14 werden unter Beibenaltung des Winkels β in die endgültige Lage gebracht (F i g. 9). Nach Fig. 10 werden mit zwei horizontalen Igelwalzen 16 die winklig nach oben weisenden Randstreifen 14 aufeinander zu und gleichzeitig die beiden Schenkel 13 nach innen gedrückt, bis sie parallel zum flachgedrückten Bereich 15 verlaufen.In Fig. 6, an upper roller 10 and a lower roller 11 are shown, the roller centers of which are W-shaped. A steel belt 12 runs between the two rollers and has a W-shaped central part in its center corresponding to the profile of the rollers. Each of the two outer legs 13 of the W-shaped central part forms an obtuse angle α with the lateral edge strips 14 of the hot wide strip. By appropriate calibration in the following passes shown, the hot rolled wide strip is given the shapes shown in FIGS. 7 to 10 in the further course. According to FIG. 7, between the edge strips 14 and the two legs 13, an acute angle β has arisen, which from now on is retained in all subsequent stitches. According to FIG. 8, the arcuate area 15 of the W-shaped central part is flattened, and the two edge strips 14 are brought into their final position while maintaining the angle β (FIG. 9). According to FIG. 10, the edge strips 14 pointing upwards at an angle are pressed towards one another with two horizontal hedgehog rollers 16 and at the same time the two legs 13 are pressed inward until they run parallel to the flattened area 15.

Claims

Claims: 35

1. Reinforcement rib made of steel for orthotropic deck slabs, which are V-shaped in cross-section is formed, has the same wall thickness everywhere in the area of the soap walls and at the top has a flange running transversely to the axis of symmetry of the rib, characterized in that that the reinforcement rib ". (1) including the flange (4) from a single Piece of steel strip deformed by roll profiling, which is located in the area of the flange (4) is double.

2 stiffening rib according to claim 1, characterized in that the material thickness of the Flange (4) corresponds approximately to the thickness of the deck (2),

3. stiffening rib according to claim 1 or 2, characterized in that the width of the Flange (4) is approximately equal to half to the entire upper width of the stiffening rib (1).

4 stiffening rib according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the two superimposed parts of the steel strip forming the flange (4) flat piece of steel connected to the flange

(6) is arranged. ,

5 stiffening rib according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the two superposed parts of the steel strip forming the flange (4) with the flange (4) round T-steel girder

(7) is arranged, the upwardly facing web between the two side walls (3) of the Bracing rib (1) engages.

6 stiffening rib according to one of claims 1 to 3, characterized in that the two overlying parts of the steel strip forming the flange (4) lie flat.g touch.

7 stiffening rib according to claim ft, characterized in that on the underside of the Flange (4) a flat piece of steel (6) is attached.

A method for producing a stiffening rib according to claim 1, characterized in that the central part of the cross-section of a steel strip (12) is cold-deformed by roll profiling in such a way that each outer leg (13) of the W-shaped central part running in the direction of the longitudinal axis with the lateral edge strips (14) an obtuse angle (λ) includes, that the edge strips (14) are so bent abge that they form an acute angle (with the outer legs (13) of the central part; include that, subsequently, _by; between the two outer legs extending area (15) of the W-shaped middle part is flattened and that finally the two outer legs (13) are bent so far inward that they run parallel to the flattened area (15) of the middle part.

1 sheet of drawings