DE1945781A1 - Reinforced aluminum profile - Google Patents

Reinforced aluminum profile

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DE1945781A1 DE19691945781 DE1945781A DE1945781A1 DE 1945781 A1 DE1945781 A1 DE 1945781A1 DE 19691945781 DE19691945781 DE 19691945781 DE 1945781 A DE1945781 A DE 1945781A DE 1945781 A1 DE1945781 A1 DE 1945781A1
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Description

" armiertes Aluminiumprofil" 13es chreibung Die hervorstechenden Vorteile des Aluminiums sind die Korrosionsbeständigkeit, die leichte Bearbeitbarkeit und Formbarkeit und das geringe spezifische Gesicht Diese Materialeigenschaften haben dem Aluminium die verschiedensten Anvendungbereiche erschlossen. Ein Nachteil ist der relativ niedrige Elastizitätsmodul. Aus diesem Grund zeigen Aluminiumprofile unter einer Belastung eine verhältnismäßig hohe Verformung."Reinforced aluminum profile" 13escription The salient advantages of aluminum are its corrosion resistance, ease of machining and Malleability and the low specific face These material properties have opened up the most diverse areas of application for aluminum. One downside is the relatively low modulus of elasticity. For this reason, aluminum profiles show a relatively high deformation under load.

Diese Erfindung zeigt einen Weg, wie dem vorgenannten Nachteil begegnet werden kann, indem Aluminiumprofilen -und hierzu gehören in diesem ball auch profilierte Bleche- in besonderer Weise eine Bewehrung zugeordnet bzw. eingefugt wird.This invention shows a way in which the aforementioned disadvantage is addressed can be made by adding aluminum profiles - and this includes profiled ones in this ball Sheet metal reinforcement is assigned or inserted in a special way.

Die Bewehrung kann innerhalb des Aluminiumquerschnitts angeordnet werden. Sie kann aber auch angefügt oder aufgesetzt werden.The reinforcement can be arranged within the aluminum cross-section will. However, it can also be added or attached.

Die Bewehrung muß so angeordnet sein, daß sich eine Verbundwirkung ergibt, Das Material der Bewehrung muß im Sinne dieser Erfindung einen höheren Elastizitätsmodul haben als Aluminium, In besonderer Weise wären hierfür hochfeste Stahlsorten geeignet, doch sind auch andere Materialien verwendbar. Stahl wäre deshalb besonders günstig, da sein Elastizitätsmodul etwa dreimal so groß ist wie der des Aluminiums.The reinforcement must be arranged in such a way that there is a bond effect results, the material of the reinforcement must in the sense of this invention a higher modulus of elasticity than aluminum, high-strength steel grades would be particularly suitable for this, however, other materials can also be used. Steel would therefore be particularly cheap because its modulus of elasticity is about three times that of aluminum.

Die besondere Punktion eines solchen Verbundquerschnitts wird an einem T - Profil (1), dem eine Bewehrung (2) eingefügt ist, nachfolgend erläutert Das Profil (1) erhält eine äußere belastung (3), die in der Weise angreift, daß auf der Querschnittsseite der Bewehrung - im dargestellten all unten- innere Zugkräfte auftreten. "armiertes Aluminiumprot Die Bewehrung soll in diesem Fall aus einem hochfesten Rundstahl bestehen.The special puncture of such a composite cross-section is on a T - profile (1) to which reinforcement (2) is inserted, explained below Das Profile (1) receives an external load (3), which attacks in such a way that on the cross-section side of the reinforcement - all below - internal tensile forces appear. "Reinforced aluminum prot The reinforcement should be in this Case consist of a high-strength round steel.

Aus der aufgebrachten Biegebelastung ergeben sich im Querschnitt innere Kräfte; im oberen nicht bewehrten flächengrößeren Querschnittsteil Druckkräfte, im unteren bewehrten Querschnittsteil Zugkräfte. Diese Zugkräfte verteilen sich im Verhältnis derElastizitätsmodule auf das Aluminiumgrundprofil und auf den Rundstahl, doh. etwa im Verhältnis 1 : 3 oder beispielsweise im Aluminium entsteht eine Zugspannung von l,o Mp/qcm und im Rundstahl eine zugeordnete Zugspannung von ca 3,0 Xp/qem.The applied bending load results in internal cross-sections Forces; compressive forces in the upper, unreinforced area of the larger cross-section, tensile forces in the lower reinforced cross-section part. These tensile forces are distributed in the ratio of the modulus of elasticity to the aluminum base profile and to the round steel, doh. in a ratio of 1: 3, for example, or in aluminum, for example, tensile stress is created of l, o Mp / qcm and in round steel an associated tensile stress of approx. 3.0 Xp / qem.

Hier zeigt sich, daß die entstehenden Materialzugspannungen in hervorragender Weise auch den materialbedingten Werten entsprechen.This shows that the tensile stresses that arise in the material are excellent Way also correspond to the material-related values.

Das Grundmaterial Aluminium und der Rundstahl-Bewehrungsstab wirken also gemeinsam und nicht wie beispielsweise im Stahlbeton, wo in der Zugzone nur die Bewehrung als tragender Querschnittsteil Berücksichtigung findet.The basic material aluminum and the round steel reinforcement bar work so together and not as in reinforced concrete, for example, where only in the tensile zone the reinforcement is taken into account as a load-bearing cross-section part.

Mit der vorgenannten Darstellung soll nicht ausgeschlossen werden, daß die Bewehrung für sich allein nicht in der Lage wäre, die inneren Zugkräfte aufzunehmen. Dies wäre beispielsweise dann gegeben, wenn die Bewehrung eine so große Zugfestigkeit besitzt und diese voll ausgenutzt werden soll, so daß das Aluminium von der Mitwirkung ausgeschlossen werden muß0 Aus wirtschaftlichen Gründen sollte die Bewehrung tunlichst in den äußeren Querschnittsfaeen (Profilrändern) angeordnet werden.The above representation is not intended to exclude that the reinforcement on its own would not be able to absorb the internal tensile forces to record. This would be the case, for example, if the reinforcement was so large Has tensile strength and this should be fully exploited, so that the aluminum must be excluded from participation0 For economic reasons, should the reinforcement is arranged as far as possible in the outer cross-section façades (profile edges) will.

Die Bewehrung kann auch in der Weise angeordnet werden, daß sie zur Aufnahme von Druckspannungen herangezogen wird.The reinforcement can also be arranged in such a way that it is used for Recording of compressive stresses is used.

Es ist prinzipbedingt, daß die Vorteile einer einseitigen Bewehrung besonders bei uneymmetrischen Querschnitten zum Tragen kommen.It is a principle that the advantages of one-sided reinforcement come into play especially with uneymmetric cross-sections.

"armiertes Alumnniumproti' n Die im Profil auftretenden Spannungen können u.a. durch Biegung, Normalkräfte und Torsion in getrennter oder zusammengesetzter Weise entstehen."Reinforced aluminum proti 'n The tensions occurring in the profile can be caused by bending, normal forces and torsion in separate or combined Wise arise.

Die Bewehrung kann teilweise oder ganz unter einer Vorspannung stehen, die möglicherweise auch regulierbar sein kann. Auf diese Weise ließe sich insbesondere bei der Verwendung einer hochfesten Bewehrung die Tragfähigkeit des Profils weiter verbessern.The reinforcement can be partially or completely pretensioned, which can possibly also be adjustable. In this way, in particular when using high-strength reinforcement, the load-bearing capacity of the profile continues to enhance.

Die Bewehrung kann aus einem oder mehreren Stäben verschiedener Querschnittsform bestehen. So können beispielsweise Rund- und Rechteckstäbe, Saiten oder Seile (mehrgliederiger Binzelquerschnitt) dem Aluminiumprofil zugefügt werden. Die Bewehrung kann auch äußerlich aufgebracht werden, beispielsweise als U-Querschnitt auf ein Aluminiumprofil geklemmt werden0 Auch andere Querschnittsformen der Bewehrung und die verschiedensten Möglichkeiten der Einfügung bzw. Befestigung sind gegeben.The reinforcement can consist of one or more bars of different cross-sectional shape exist. For example, round and rectangular bars, strings or ropes (multi-link Single cross-section) can be added to the aluminum profile. The reinforcement can also can be applied externally, for example as a U-cross section on an aluminum profile be clamped0 Also other cross-sectional shapes of the reinforcement and the most varied Possibilities for insertion or attachment are given.

Ein bewehrtes Aluminiumprofil kann auch zur Verstärkung anderer Materialien verwendet werden. Beispielsweise einem Holz-, Beton- oder Kunststoffquerschnitt ein- oder aufgebracht.A reinforced aluminum profile can also be used to reinforce other materials be used. For example, a wood, concrete or plastic cross-section one or applied.

Einige mögliche Profilausbildungen sind auf der Zeichnung dargestellt.Some possible profile designs are shown on the drawing.

Ein Rohrquerschnitt (4) ist wie vorstehend beschrieben verschiedenseitig bewehrt (5). Es versteht sich, daß auch die Bewehrung von rechteckigen Rohrquerschnitten möglich ist.A pipe cross-section (4) is on different sides as described above reinforced (5). It goes without saying that the reinforcement of rectangular pipe cross-sections is possible.

Rohrquerschnitte können auch spiralförmig bewehrt werden.Pipe cross-sections can also be reinforced in a spiral.

Eines Rechteckquerschnitt (6) ist eine im dargestellten Falle doppelte Bewehrung eingefügt. Eine so ausgebildete Schiene läßt sich auch mit anderen Querschnitten verbinden. Beixpielsweise könnte die Schiene auch mit einer Einkerbung (7) verstehen sein. Ein Blech oder Profil (8) könnte hier verbundfest eingeschoben werden. Auch Aluniniumprofilbleche können mit einer bewehrten Schiene (9) in ihrer Tragfähigkeit verbessert werden (10). "armierter Aluainiumprofil't Profilbleche können auch in der beschriebenen Weise ein- oder mehrseitig (11) direkt bewehrt werden.A rectangular cross-section (6) is double in the illustrated case Reinforcement inserted. A rail designed in this way can also have other cross-sections associate. For example, the rail could also understand with a notch (7) be. A sheet metal or profile (8) could be inserted here in a bonded manner. Even Aluminum profile sheets can with a reinforced rail (9) in their load-bearing capacity be improved (10). "Reinforced Aluainiumprofil't profile sheets can also be reinforced directly on one or more sides (11) in the manner described will.

Ein bewehrtes I - Profil zeigt Abbildung 12.A reinforced I profile is shown in Figure 12.

Ein geripptes Blech (13) ist durch eine Bewehrung (14) verstärkt.A ribbed sheet metal (13) is reinforced by reinforcement (14).

Auch andere hier nicht dargestellte bewehrte Profilausbildungen sind möglich.There are also other reinforced profile designs that are not shown here possible.

Die Bewehrung kann in verschiedener Weise dem Aluminiumprofil zugefügt werden: Die Bewehrung kann in vorbereitete Kerben eingelegt werden.The reinforcement can be added to the aluminum profile in various ways The reinforcement can be inserted into prepared notches.

Die Bewehrung kann eingepreßt bzw. eingewalzt werden.The reinforcement can be pressed in or rolled in.

Die Bewehrung kann eingezogen oder durch Abbiegungen eingeklemmt werden.The reinforcement can be drawn in or clamped in by means of bends.

Die Bewehrung kann im Zusammenhang mit der Profilgebung des Aluminiumquerschnitts eingefügt werden.The reinforcement can be related to the profiling of the aluminum cross-section inserted.

Die Bewehrung kann dem-Aluminiumprofil auf Grund von Hitzeeinwirkung eingefügt werden, beispielsweise durch eine Einschmelzung, Einschweißung oder Einglutrung. Die Abkühlung der Bewehrung kann eine Vorspannung erbringen.The reinforcement can damage the aluminum profile due to the effects of heat be inserted, for example by a fusing, welding or Einlutrung. The cooling of the reinforcement can result in prestressing.

Die Bewehrung kann äußerlich aufgesetzt, aufgeklemmt oder aufgeklebt werden.The reinforcement can be placed on the outside, clamped on or glued on will.

Der Gesamtquerschnitt kann zur Verbesserung der tragfEhigkeit vorgereckt werden.The overall cross-section can be pre-stretched to improve the load-bearing capacity will.

Es wird darauf hingewiesen, daß auch hochfeste Fasern als Bewehrung benutzt werden können.It should be noted that high-strength fibers are also used as reinforcement can be used.

Claims (1)

"armierter Aluniiniumprofil'?"reinforced aluminum profile"? Schutsansprüche Aluminiumprofil, dadurch gekennzeichnet, daß diesem zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften insbesondere der Tragfähigkeit eine Bewehrung aus einem Material, dessen Elastizitätsmodul zahlenmäßig größer ist als der des Aluminium, in der Weise dem Aluminiumprofil zugeordnet ist, daß sich unter einer Belastung eine Verbundwirkung zwischen Bewehrung und Aluminium ergibt.Protection claims aluminum profile, characterized in that this to improve the physical properties, especially the load-bearing capacity a reinforcement made of a material whose modulus of elasticity is numerically greater than that of aluminum, is assigned to the aluminum profile in such a way that results in a bond between reinforcement and aluminum under load. 2.) Aluminiumprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung in das Aluminiumprofil eingefügt ist.2.) Aluminum profile according to claim 1, characterized in that the Reinforcement is inserted into the aluminum profile. 3.) Aluminiumprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung dem Aluminiumprofil äußerlich zugefügt ist.3.) Aluminum profile according to claim 1, characterized in that the Reinforcement is added externally to the aluminum profile. 4.) Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die'Bewehrung auf der Seite des Aluminiumprofils angeordnet ist, wo unter einer äußeren Belastung innere Zugspannungen entstehen.4.) Aluminum profile according to one or more of claims 1-3, characterized characterized in that the reinforcement is arranged on the side of the aluminum profile is where internal tensile stresses arise under an external load. 5.) Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bewehrung unter einer äußeren Belastung Druckspannungen entstehen können.5.) Aluminum profile according to one or more of claims 1-3, characterized characterized in that compressive stresses in the reinforcement under an external load can arise. 6.) Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung ein einzelner Querschnitt ist, der möglicherweise auch aus einzelnen Saiten oder Fasern usammengesetzt ist.6.) Aluminum profile according to one or more of the preceding claims, characterized in that the reinforcement is a single cross-section, possibly is also composed of individual strings or fibers. 7.j Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung aus mehreren Querschnitten von möglicherweise unterschiedlichen Abmessungen besteht, die an mehreren Punkten des Aluminiumprofils angeordnet sind.7.j aluminum profile according to one or more of the preceding claims, characterized in that the reinforcement consists of several cross-sections of possibly different dimensions that exist at several points of the aluminum profile are arranged. 8.) Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung einem Aluminiumprofil beigefügt ist, welches, als Gesamt- "armiertes Aluminii-proil" querschnitt betrachtet, der Erhöhung der Tragfähigkeit eines Profils aus einem anderen Material als Aluminium dient und sich somit ein mehrfacher Verbundquerschnitt ergibt.8.) Aluminum profile according to one or more of the preceding claims, characterized in that the reinforcement is attached to an aluminum profile which, as a total "Reinforced aluminum profile" considered the cross-section Increasing the load-bearing capacity of a profile made of a material other than aluminum serves and thus results in a multiple composite cross-section. 9.)Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einer Benehrung versehene Aluminiumprofil ein Hohlquerschnitt ist. 9.) Aluminum profile according to one or more of the preceding claims, characterized in that the aluminum profile provided with a drill is a Is hollow cross-section. 10.) Aluminiumprofil nach einem oder mehrerender vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung einem Hohlquerschnitt spiralförmig eingefügt ist.10.) Aluminum profile according to one or more of the preceding claims, characterized in that the reinforcement is inserted spirally into a hollow cross-section is. 11.) Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einer Bewehrung versehene Aluminiumprofil ein Rechteckquerschnitt ist.11.) Aluminum profile according to one or more of the preceding claims, characterized in that the reinforced aluminum profile is a Rectangular cross-section is. 12.) Aluminiumprofil nach einem oder mehreren dervorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um einen I - Querschnitt handelt.12.) Aluminum profile according to one or more of the preceding claims, characterized in that it is an I - cross section. l Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt in einer anderen Form ausgebildet ist als gemäß Anspruch 9 - 12, beispielsweise als T, U, Z, L oder als vielfältig geformtes Sonderprofil.l aluminum profile according to one or more of the preceding claims, characterized in that the cross section is formed in a different shape as according to claim 9-12, for example as T, U, Z, L or as variously shaped Special profile. 14.) Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um ein Profilblech handelt, beispielsweise ein Trapezblech.14.) Aluminum profile according to one or more of the preceding claims, characterized in that it is a profiled sheet, for example a Trapezoidal sheet. 15.) Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung unter einer Vorspannung in das Aluminiumprofil eingebracht ist.15.) Aluminum profile according to one or more of the preceding claims, characterized in that the reinforcement is biased into the aluminum profile is introduced. 16.) Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der vorgennnnten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nur einzelne Teile der zugeordneten Bewehrung unter einer Vorspannung stehen.16.) Aluminum profile according to one or more of the aforementioned claims, characterized in that only individual parts of the associated reinforcement under stand a bias. 17.) Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der vorgeannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung nachträglich eingebracht ist, mUglicherseise auch regulierbar.17.) Aluminum profile according to one or more of the preceding claims, characterized in that the preload is introduced subsequently, possibly also adjustable. "armierter Aluminínm,rrofil' 18.) Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung durch die Anwendung von Wärme eingebracht ist."Reinforced aluminínm, rrrofil '18.) Aluminum profile according to one or several of the preceding claims, characterized in that the bias is introduced by the application of heat. 19.) Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung in einer, möglicherweise auch mehreren vorbereiteten Profileinsprüngen angeordnet ist, wobei diese Profileinsprünge (Schlitze, Kerben, Nute o.aO) möglicherweise nachträglich geschlossen werden.19.) Aluminum profile according to one or more of the preceding claims, characterized in that the reinforcement in one, possibly several prepared profile indentations is arranged, whereby these profile indentations (slots, Notches, grooves, etc.) may be closed later. 2ovo) Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung eingepreßt, möglicherweise auch eingewalzt ist.2ovo) aluminum profile according to one or more of the preceding claims, characterized in that the reinforcement is pressed in, possibly also rolled in is. 214 ) Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung eingezogen ist, 22.) Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung durch Abbiegung eingeklemmt ist.214) aluminum profile according to one or more of the preceding claims, characterized in that the reinforcement is drawn in, 22.) aluminum profile after one or more of the preceding claims, characterized in that the Reinforcement is pinched by bending. 23e) Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung im Zusammenhang mit der Profilgebung des Aluminiums eingefügt ist.23e) aluminum profile according to one or more of the preceding claims, characterized in that the reinforcement in connection with the profiling of the Aluminum is inserted. 24.) Aluminiusprofil nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung unter Anwendung von Wärme in das Profil eingebracht ist.24.) Aluminum profile according to one or more of the preceding claims, characterized in that the reinforcement using heat in the profile is introduced. 25.) Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung dem Profil äußerlich angefügt ist.25.) Aluminum profile according to one or more of the preceding claims, characterized in that the reinforcement is attached externally to the profile. 26.) Aluminiueprofil nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil vorgereckt ist.26.) Aluminum profile according to one or more of the preceding claims, characterized in that the profile is pre-stretched. "armierter Aluminiumprofil" 27.) Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der vorgenannten hmsprüche,dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung aus Stahl besteht."Reinforced aluminum profile" 27.) Aluminum profile according to one or more of the aforementioned claims, characterized in that the reinforcement consists of steel. 28.) Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung aus Üichtrostendem Stahl besteht.28.) Aluminum profile according to one or more of the preceding claims, characterized in that the reinforcement consists of stainless steel. 29.) Aluminiumprofil nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung aus einem anderen Material als Stahl besteht.29.) Aluminum profile according to one or more of the preceding claims, characterized in that the reinforcement consists of a material other than steel.
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