DE19502174A1

DE19502174A1 - Verbund-Träger

Info

Publication number: DE19502174A1
Application number: DE1995102174
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Taenzer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-01-25
Filing date: 1995-01-25
Publication date: 1995-08-31

Description

Die hier beschriebene Erfindung stellt einen Träger für Konstruktion und Bauzwecke dar und wird hier als Verbund-Träger bezeichnet, kurz V-Träger.

Beschreibung Aufgaben und Einsatzmöglichkeiten der Erfindung

1. eine Gewichtseinsparung bei Kunststoff und Metallträger zu erreichen,
2. eine größere Spannweite bei geringerem Materialeinsatz,
3. eine thermische Längenausdehnung wird vom V-Träger aufgenommen (sofern er aus profilierten Teilen besteht),
4. ermöglicht der V-Träger eine leichte, kompakte, transportable und dichte Außenwand-Konstruktion,
5. ermöglicht der V-Träger eine selbsttragende und dichte Außenwand-Konstruktion,
6. der V-Träger beinhaltet durch seinen Schichtaufbau nicht nur die Lösung der Längenausdehnung, sondern auch die Beseitigung der Kältebrücken wie Fig. 4,0, Fig. 4,1 und Fig. 4,2 zeigen.

Die bekannten Doppel-T-Träger weisen in ihrer waagerechten so wie in der senkrechten Achse ein unterschiedliches Widerstandsmoment auf, dies führt bei Kräfteeinwirkung zu einer Verdrehung des Trägers zur schwächeren Achse hin (Fig. 3,0, Bild a und b). Dieses Abdrehen des Trägers zur schwächeren Achse muß bei einem Einbau berücksichtigt werden, da die Kräfte, die zur Verdrehung des Trägers führen, immer kleiner sind als die, denen der Träger in seiner stabilsten Achse zu widerstehen vermag, dies muß durch einen entsprechend größeren Träger kompensiert werden. Der V-Träger wirkt dieser Verdrehung durch einer X-Achse entgegen, in dem Ober- und Untergurt durch einen Querverbund auftretende Kräfte über den Querschnitt des V-Träger verteilt. Bei gleicher Querschnittsfläche hat der V-Träger in der senkrechten als auch in der waagerechten Achse einen größeren axialen Widerstandsmoment. Zudem ist der Unterschied vom waagerechten zum senkrechten Widerstandsmoment wesentlich geringer als bei einem vergleichbar großen Doppel-T-Träger.

Fig. 1,0 zeigt einen V-Träger-Querschnitt, wie er sich nach dem Zusammenfügen der drei Hauptteilen darstellt (sofern er aus profilierten Teilen besteht).

Teil Nummer I ergibt sich in doppelter Anzahl die X-Form, die beiden Teile bewirken zusammen:

1. Die Stabilisierung der Doppel-T-Form,
2. Auftretende Kräfte werden auf den V-Träger verteilt,
3. Bei Verwendung einer Stützmasse, dient Teil Nummer I.a als Armierung.

Teil Nummer II ergibt ebenfalls in doppelter Anzahl die bekannte Grundform des Doppel-T-Trägers, hier kann das Teil Nummer II.a ebenfalls als Armierung für eine Stützmasse dienen.

Teil Nummer III hat die Aufgabe:

1. die beiden Teile Nummer I sowie die Teile Nummer II aneinander zu binden,
2. ein Fixieren der beiden Teile Nummer I an den Eckpunkten,
3. eine Verstärkung des Ober- und Untergurtes,
4. fungiert Teil Nummer III als Korsett, so daß die Teile Nummer I und Nummer II zusammengehalten werden,
5. ist dieses Teil variabel und kann, wie Bild III.a und III.b zeigt, den Bedürfnissen des Marktes Geltung verschaffen.

Die Teile I, II und III betreffen einen V-Träger aus profilierten Teilen. Ein V-Träger kann aber auch aus einem Stück bestehen, und ist in allen bekannten Produktions arten herzustellen:

1. stranggepreßt,
2. kalt- oder warmgewalzt,
3. profilieren durch Rollformen, Kanten oder Pressen.

Beispiele Stützmassen

1. Beton für schwere V-Träger,
2. Gasbeton für mittlere V-Träger,
3. Hartschaum für leichte V-Träger,
4. Aushärtende Teigmassen aus Holz oder Kunststoff für leichte oder mittlere V-Träger.

Beim V-Träger wird durch Bildung einer X-Achse:

1. das Biegemoment wesentlich erhöht,
2. das Torsionsmoment wesentlich erhöht,
3. die axialen Widerstandsmomente wesentlich erhöht.

Durch die Konstruktion einer X-Achse wird beim V-Träger

1. Material freigesetzt,
2. Hohlräume für eine eventuelle Stützmasse geschaffen,
3. durch die Bildung von Hohlprofilen wird dem Biegezug und dem Biegedruck entgegengewirkt,
4. kann durch das Einbringen einer Stützmasse dem Biegezug und den Biegedruck nochmals entgegengewirkt werden.

Beim V-Träger kann durch der variablen Formgestaltung

1. eine Kältebrücke durch das Einbringen einer Trennschicht vermieden werden, wie Fig. 4,0/4,1 und 4.2 zeigen,
2. eine Kältebrücke durch das Einbringen einer Stützmasse in Form eines Hartschaumes oder einer gleichartigen Füllung. Fig. 4,0/4,1 und 4,2,
3. eine Kombination der Trennschicht und der Isolierfüllung ist ebenfalls möglich, sie steigert den K-Wert und die Tragfähigkeit des V-Trägers.

Anwendungsmöglichkeiten

1. Tragfähige Zwischendecken, unter anderem auch veränderlich in ihrer Lage,
2. transportierbare Hohlkörper, die zum leichteren Transport auch aufgerollt werden können,
3. selbsttragende Dachkonstruktionen auch für große Spannweiten,
4. alle üblichen Trägerfunktionen für Bauzwecke,
5. Auf Grund seiner Isolations-Eigenschaft ist der V-Träger für Regionen mit extremen Temperatur unterschieden geeignet.

Erläuterung

Fig. 2,0 zeigt eine Schemadarstellung des V-Trägers (sofern er aus profilierten Blechen besteht) wie die Längenausdehnung vom V-Träger aufgenommen wird. Zur Fig. 2,0 käme ein umschließendes Korsett in Rechteckform, wie Teil III.c zeigt, die X-Achse und die Doppel-T-Achse höher oder mehrfach vorhanden, wie Fig. 2,1 zeigt.

Bei flächendeckenden Baukonstruktionen stellt der V-Träger tragende und verkleidende Konstruktion in einem dar, dieses wird mit entsprechenden End- und Ansatzstücken (Beispiel Bild IV) bei leichten V-Träger erreicht. Bei schweren V-Träger müssen die End- und Ansatzpunkte verschweißt oder verschraubt werden. Eine Gitterraster-Konstruktion aus V-Trägern kann dann mit Bauelementen ausgefüllt werden, die dazugehörenden Profilleisten zeigt Fig. 1,1 Teil V und VI.

a) Der bereits bekannte Doppelstegiger Wabenträger (Auslegeschrift 24 33 142) stellt noch keine Metall einsparung dar. Denn um die gleiche Tragfähigkeit eines herkömmlichen Doppel-T-Träger zu erreichen, muß der Wabenträger eine gleiche oder eine größere Querschnittsfläche aufweisen. Der Vorteil des Wabenträgers zu den herkömmlichen Doppel-T-Träger liegt in der freien Wahl der Dimensionierung. Des weiteren sind mit dem Wabenträger keine großen Spannweiten möglich, da eine punktuelle Befestigung weniger Kräfte aufnehmen kann als eine preßanliegende Befestigung. Die Erfinderidee beim Doppelstegigen Wabenträger liegt darin, daß man einen Doppel-T-Träger aus zwei U-Teilen zusammensetzt und dadurch eine individuelle Wahl der Dimensionierung hat.
b) In der Auslegeschrift 12 31 873 wird ein Träger für Bauzwecke beschrieben, der ein verbessertes Betonhalte system darstellt. Dieser Träger ist für eine Einbindung in einer Betonkonstruktion und dient zu deren Erstellung. Eine andere Funktion des Trägers ist nicht angebracht, da sich die Trennung der beide Materialien (Beton und Stahl) außerhalb einer Betonmasse durch Korrosion oder durch das Auffrieren bei Frost nicht aufhalten läßt. Da dieser Träger keine wetterfeste Einheit bildet, ist er ausschließlich als Armierungs- Träger für eine Betonmasse geeignet. Die Erfinderidee beim eben erwähnten Träger liegt darin, daß der Obergurt als Verbundkörper den Beton umklammert, wobei der gewählte Verbundkörper ein größeres Trägheitsmoment aufweist als ein V-förmiger Obergurt.
c) Das Patent Nummer 8 05 794 zeigt ebenfalls ein Träger system, welches mit Beton ausgefüllt wird, dieses System ist für eine Einbindung in eine Deckenkonstruktion und dient zu deren Erstellung. Dieser Träger ist dann fertiggestellt, wenn sein Umraum mit Betonmassen aufgefüllt ist. Eine andere Funktion des Stahlkasten- Betonträgers ist nicht angebracht, da sich die Trennung der beiden Materialien (Beton und Stahl) außerhalb einer Betonmasse durch Korrosion oder Auffrieren nicht aufhalten läßt; da dieser Träger keine wetterfeste Einheit bildet, ist er ausschließlich als Armierungs- Träger für eine Betonmasse geeignet. Die Erfinderidee beim Stahlkasten-Betonträger liegt darin, wie ein einzelner waagerechter Träger aus mehreren kurzen Stücken ökonomisch montiert wird. Des weiteren beinhaltet die Erfindung die Auflagerung an den Endpunkten.

Die Erfinderidee beim V-Träger ist die Bildung einer X-Achse, diese X-Achse wird in einer Doppel-T-Achse hineinkonstruiert und verleiht dem V-Träger einen größeren Widerstand gegen Knickung und Torsion. Da eine Dreiecksstruktur eine stabilere Einheit darstellt als ein anderes Mehreck, ist die Bildung von dreieckigen Hohlräumen ohne einen Mehraufwand an Material ein wesentlicher Bestandteil der Erfindung. Eine Material einsparung ist beim V-Träger gedanklich nachvollziehbar und kann einfach dargelegt werden.

Beispiel

Der Querschnitt eines Doppel-T-Trägers wird in drei waagerechten Ebenen unterteilt.

Obere Ebene\|40%
mittlere Ebene	20%
untere Ebene	40%

Bei der mittleren Ebene wird die vorhandene Masse beibehalten (Stegdicke), bei der oberen und unteren Ebene wird die Materialdicke halbiert. Da nun aus der oberen und unteren Ebene die Hälfte vom Material entnommen wurde, enthält der verbleibende Doppel-T- Träger 40% weniger Material. Von diesen 40% wird ein Teil wieder als Diagonale in die Träger eingebracht. Da die Diagonale die gleiche Materialstärke erhält wie die, die zuvor vom Träger entnommen wurde, verbleibt durch die kürzere Wegstrecke, die die Diagonale zurückliegt, eine Materialeinsparung. Die Material einsparung in diesem Beispiel beträgt 16,5%. Die eben erwähnte Diagonale bildet die X-Achse des V-Trägers. Eine weitere Materialeinsparung ergibt sich aus der Steigerung der Tragfähigkeit des V-Trägers.

Claims

1. Träger für Konstruktion und Bauzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß durch seiner X-Achse eine Stabilitätssteigerung erfolgt.

2. Träger für Konstruktion und Bauzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß außer einer X-Achse eine Doppel-T-Achse integriert ist.

3. Träger für Konstruktion und Bauzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß eine aufgenommene Stützmasse vom V-Träger voll umschlossen wird.

4. Träger für Konstruktion und Bauzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß eine aufgenommene Stützmasse vor Witterungseinflüssen geschützt ist.

5. Träger für Konstruktion und Bauzwecke nach Patent anspruch 1, 2 und 3 gekennzeichnet, daß dieser mit Stützmasse als auch ohne Stützmasse stabil ist.

6. Träger für Konstruktion und Bauzwecke, nach Patent anspruch 3 gekennzeichnet, daß aus seinen Bauteilen I und II aus Gründen der Stützmassenarmierung Material entnommen werden kann (Lochung).

7. Träger für Konstruktion und Bauzwecke, nach Patent anspruch 3 und 6 gekennzeichnet, daß durch der Materialentnahme an den Bauteilen I und II die Hohlräume des V-Trägers miteinander verbunden sind, um so einer vorhandenen Stützmasse einen Verbund zu gewährleisten.

8. Träger für Konstruktion und Bauzwecke, nach Patent anspruch 1 und 2 gekennzeichnet, daß sein Ober- und Untergurt auf alle Bauteile bzw. auf alle Trägerachsen verteilt ist.

9. Träger für Konstruktion und Bauzwecke, nach Patent anspruch 8 gekennzeichnet, daß sein äußeres Bauteil den V-Träger umschließt.

10. Träger für Konstruktion und Bauzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß sein äußeres Bauteil den Anforderungen des Marktes entsprechen kann, gemäß Bauteil III, III.a, III.b, III.c und Fig. 1,1 mit Teil V und VI.

11. Träger für Konstruktion und Bauzwecke, nach Patent anspruch 8 und 9 gekennzeichnet, daß der V-Träger zur Außenwand-Konstruktion eingesetzt werden kann, gemäß Fig. 1,1 mit Teil V und VI.

12. Träger für Konstruktion und Bauzwecke, nach Patent anspruch 1, 2, 8, 9 und 11 gekennzeichnet, daß ein V-Träger aus mehreren Profil-Einzelteilen besteht.

13. Träger für Konstruktion und Bauzwecke, nach Patent anspruch 1, 2, 8, 9, 11 und 12 gekennzeichnet, daß seine thermische Längenenterungen durch versetzt angeordnete Trägerteilen im V-Träger-Inneren aufgenommen und kompensiert wird.

14. Träger für Konstruktion und Bauzwecke, nach Patent anspruch 1, 2 und 8 gekennzeichnet, daß auftretende Kräfte über den V-Träger-Querschnitt verteilt werden (Dreiecksstruktur).

15. Träger für Konstruktion und Bauzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einlegen einer Trennschicht gemäß Fig. 4,1 die Vermeidung von Kältebrücken ermöglicht wird.

16. Träger für Konstruktion und Bauzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied vom waagerechten Widerstandsmoment zum senkrechten Widerstandsmoment gleich Null ist.

17. Träger für Konstruktion und Bauzwecke, nach Patent anspruch 16 gekennzeichnet, daß ein Verdrehen des V-Trägers aus einer Lage (Torsionsmoment) gleich Null ist.