DE19716410A1 - Konstruktionsträger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Konstruktionsträger mit einer ebenen biegbaren Platte aus einem Werkstoff hoher Festig­ keit, insbesondere Stahl.

Es ist eine Schaltafel mit einer ebenen, biegbaren Stahl­ platte bekannt, die an ihrer dem Beton abgewandten Rückseite Spannvorrichtungen zum Spannen von Spannbändern aus Stahl sowie in gleichem Abstand vertikal verlaufende biegungsstei­ fe Rippen aufweist, die von den Spannbändern durchsetzt sind. Da die Spannbänder nur auf Zug belastet werden können, läßt sich die Stahlplatte nur in einer Richtung im Sinne einer Verkürzung der Spannbänder biegen und von den Spann­ bändern in gebogenem Zustand halten. Eine solche Schaltafel läßt sich daher nur mit einer konvexen Krümmung ihrer dem Beton zugewandten Seite ausführen. Sie wird daher zum Er­ stellen von Rundbauten durch Aneinanderfügen mehrerer sol­ cher Schaltafeln eingesetzt, wobei die Spannvorrichtungen, Rippen und ggf. noch statische Stützkonstruktionen auf der Innenseite angeordnet sind, während die konvex gebogene, glatte Außenseite dem Beton zugewandt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Konstruk­ tionsträger zu schaffen, der nach seiner Fertigstellung in beliebiger Richtung mit mehr oder weniger großer Krümmung gebogen werden kann. Diese Aufgabe ist durch Anspruch 1 ge­ löst.

Mit der Erfindung soll ferner eine Schaltafel geschaffen werden, die in beliebiger Richtung, d. h. zur Betonseite hin konvex oder konkav gekrümmt werden kann. Diese Aufgabe ist durch Anspruch 13 gelöst.

Ein Konstruktionsträger nach der Erfindung ermöglicht eine große Variationsbreite beim Bauen insbesondere von gewölbten Gebäudeabschnitten, wie Wänden, Dächern, Kuppeln und dgl., die Lasten aufzunehmen haben, wobei gleichsinnig oder ent­ gegengesetzt gebogene, mit gleichen oder unterschiedlichen Krümmungen zu realisierende Formen mit ein- und demselben Konstruktionsträger als Grundelement ausgeführt werden kön­ nen. Dies wird dadurch möglich, daß der Konstruktionsträger durch Vorspannen im Rahmen seiner Biegebelastbarkeit mit beliebiger Krümmung versehen werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Konstruktionsträgers und daraus gebildete Anordnungen sind in den Ansprüchen 2 bis 12 unter Schutz gestellt.

Eine Schaltafel kann aus einem biegsamen billigen Material, wie Holz, bestehen und auf ihrer Rückseite mehrere im Ab­ stand voneinander horizontal angeordnete Konstruktionsträger gemäß der Erfindung aufweisen, die beliebig vorgekrümmt oder gestreckt belassen sind und die beliebig oft wiederverwend­ bar sind. Alternativ kann eine solche Schaltafel selbst aus einer Platte aus dem hochfesten Werkstoff, wie Stahl, und mehreren an ihrer dem Beton abgewandten Rückseite parallel angebrachten geteilten Metallstäben gebildet sein, mittels deren Verkürzung oder Verlängerung die Platte in die ge­ wünschte Gestalt gebogen wird.

Eine Schalung nach der Erfindung ermöglicht das Erstellen von Wänden mit einer Folge von geradlinigen und/oder belie­ big gekrümmten Abschnitten.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeich­ nungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Konstruktionsträger gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Konstruktionsträger in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Teilschnitt in größerem Maßstab wie Fig. 1 durch eine Einstell- oder Spannvorrichtung in maximal verkürztem Zustand eines den Kon­ struktionsträger gebogen haltenden, geteilten Metallstabes;

Fig. 4 in einem Teilschnitt wie Fig. 3 die Einstell­ vorrichtung in maximal verlängertem Zustand eines den Konstruktionsträger gebogen halten­ den Metallstabes;

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Konstruktionsträger im Zustand gemäß Fig. 4;

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Konstruktionsträger im Zustand gemäß Fig. 3;

Fig. 7 eine Draufsicht auf einen Konstruktionsträger im Zustand gemäß Fig. 3 und 6 mit konvex zur glatten Plattenseite gewölbter Platte;

Fig. 8 eine Ansicht wie Fig. 7 in kleinerem Maßstab auf eine Anordnung aus zwei in Längsrichtung aneinandergefügte Konstruktionsträger in ge­ strecktem Zustand;

Fig. 9 eine Ansicht wie Fig. 8 auf eine Anordnung mit gleichsinnig konvex gebogenen, in Längsrich­ tung aneinandergefügten Konstruktionsträgern;

Fig. 10 eine Ansicht wie Fig. 8 auf eine Anordnung mit zwei aneinandergefügten Konstruktionsträgern, von denen der eine gestreckt und der andere konvex gebogen ist;

Fig. 11 eine Ansicht wie Fig. 7 bis 10 eines Trägers, der durch Befestigen zweier Konstruktionsträ­ ger nach der Erfindung Rücken an Rücken gebil­ det ist, in gestrecktem Zustand;

Fig. 12 eine Ansicht wie Fig. 11 eines gleich aufge­ bauten Trägers, wobei der linke Konstruktions­ träger konvex und der mit dem Rücken daran befestigte rechte Konstruktionsträger mit gleicher Krümmung konkav gewölbt ist.

Der in den Fig. 1 bis 6 dargestellte Konstruktionsträger umfaßt eine Stahlplatte in Form eines langgestreckten Strei­ fens 2 mit einer glatten Vorderseite 3 und einer Rückseite 4. Von dieser Rückseite 4 ragen an den beiden Enden des Trä­ gers 1 Verbindungsflansche 5 nach hinten, die Durchgangslö­ cher 6 zum Durchstecken von Verbindungsschrauben (nicht ge­ zeigt) sowie ein Gewindeloch 7 aufweisen. Ferner sind in regelmäßigen Abständen b über die Länge der Platte 2 ver­ teilt Halter 8 vorgesehen. Diese Halter bestehen aus Blechen 9, aus denen Lappen 10 ausgeschnitten und nach innen abgebo­ gen sind, so daß eine Öffnung 9' entsteht. Zwischen diese Lappen 10 und die V-Spitze ist jeweils ein Versteifungsstück 11 eingeschweißt, das ein Durchgangsloch 12 aufweist. Am in den Fig. 1 bis 6 rechten Verbindungsflansch 5 ist eine An­ schlaghülse 14 angeschweißt, die einen linken Anschlag 15 und einen rechten Anschlag 16 bildet. Diese Hülse ist von einem ersten Rundstab 17 aus Stahl durchsetzt, der einen Bund 18 mit Anschlagflächen 19 und 20 aufweist. Die An­ schlagfläche 19 kann mit dem Anschlag 15 und die Anschlag­ fläche 20 mit dem Anschlag 16 der Anschlaghülse 14 zusammen­ wirken. Der Rundstab 17 hat am linken Ende ein Außengewinde 21 und am rechten Ende eine Innensechskantbohrung 22 zum Eingreifen eines Imbusschlüssels (nicht gezeigt). Auf das Außengewinde 21 ist eine Justiermutter 23 mit Innengewinde 24 aufgeschraubt und darauf mittels Stift 25 gesichert. Mit ihrem anderen Ende ist die Justiermutter 23 mit dem Außen­ gewinde 26 am rechten Ende eines zweiten Rundstabes 27 ver­ schraubt, der seinerseits mit einem Außengewindeende 28 an seinem linken Ende in die Gewindebohrung 7 des in Fig. 1, 2, 5 und 6 linken Verbindungsflansches 5 fest eingeschraubt ist.

Der Rundstab 27 durchsetzt die Halter 8, von denen in den Fig. 1, 2, 5 und 6 nur einer dargestellt ist, durch die Öffnung 9' (Fig. 2) sowie durch die Durchgangsbohrung 12 (Fig. 1).

Es ist ersichtlich, daß die Rundstäbe 17, 27 Teilstücke ei­ nes in der Gesamtlänge veränderbaren Metallstabes bilden, wobei die Längenänderung durch Verdrehen des Rundstabes 17 mittels in die Innensechskantbohrung 22 eingesetzten Imbus­ schlüssels relativ zum festsitzenden Rundstab 27 herbeige­ führt wird. Bei dieser Verdrehung dreht sich die Einheit aus Rundstab 17 und Justiermutter 23. Je nach Drehrichtung ver­ kürzt sich die Gesamtlänge des Metallstabes 17, 27, wobei der Bund 18 in der Anschlaghülse 14 nach rechts wandert, bis die Anschlaghülse 20 am Anschlag 16 der Anschlaghülse 14 anläuft (Fig. 3), oder die Gesamtlänge verlängert sich, wo­ bei der Bund 18 in Fig. 1 gesehen nach links wandert, bis er schließlich die Lage gemäß Fig. 4 mit am Anschlag 15 anlie­ gender Anschlagfläche 19 des Bundes erreicht. Durch Heraus­ nehmen des Stiftes 25 und Verdrehen der Justiermutter 23 relativ zu den beiden Rundstäben 17, 27 läßt sich die Ge­ samtlänge des Metallstabes justieren.

Zum Blockieren der eingestellten Gesamtlänge ist in den Fig. 5 und 6 jeweils ein Keil 30 in einer Öffnung der An­ schlaghülse 14 zwischen Bund 18 und Anschlag 15 bzw. 16 sit­ zend eingezeichnet, der in den Fig. 3 und 4 geschnitten dar­ gestellt ist. Im Falle der Verkürzung der Gesamtlänge des Metallstabes 17, 27 erstreckt sich der Keil zwischen der Anschlagfläche 19 des Bundes 18 und dem Anschlag 15 der An­ schlaghülse 14 (Fig. 3), während er sich im Falle einer Ver­ längerung der Gesamtlänge des Metallstabes 17, 27 zwischen der Anschlagfläche 20 und dem Anschlag 16 erstreckt (Fig. 4).

Die genannte Verkürzung oder Verlängerung des Metallstabes 17, 27 wird im Einklang mit der Biegung der Metallplatte 2 vorgenommen, welche durch eine nicht gezeigte Biegevorrich­ tung gebogen werden kann. Im Falle einer Verkürzung des Me­ tallstabes 17, 27 wird die Metallplatte 2 von der Biegevor­ richtung in Richtung ihrer Vorderseite 3 konvex ausgebogen, während im Falle einer Verlängerung die Metallplatte 2 zu ihrer die Flansche 5 und die Halter 8 aufweisenden Rückseite 4 hin konkav ausgebogen wird. Mittels der entsprechenden Längenänderung des Metallstabes 17, 27 und der Blockierung durch Keil 30 wie beschrieben wird diese gebogene Konfigu­ ration der Metallplatte des Metallstabs 17, 27 "fixiert", so daß ein Konstruktionsträger gewünschter Krümmung entsteht.

Fig. 7 zeigt einen Konstruktionsträger der beschriebenen Art mit konvexer Wölbung der Stahlplatte 2 bei wie beschrieben verkürztem Metallstab 17, 27. Aus Fig. 7 ist ein zweckmäßi­ ger Abstand b der Halter 8 ersichtlich, der hier gleich etwa dem Doppelten der Höhe h eines Halters 8 ist. Die Halter 8 haben die Aufgabe, einem Ausknicken des Metallstabes 17, 27 vorzubeugen.

Fig. 8 zeigt zwei an ihren Verbindungsflanschen 5 miteinan­ der verbundene gestreckte Konstruktionsträger 1 gemäß der Erfindung.

Bei Fig. 9 sind diese beiden miteinander verbundenen Kon­ struktionsträger 1 gleichsinnig mit gleicher Krümmung konvex gebogen, also im Sinne der Verkürzung der Metallstäbe 17, 27 wie in Fig. 7.

Fig. 10 zeigt eine Variante, bei der der eine der beiden Konstruktionsträger 1 wie in Fig. 8 gestreckt ist, während der andere in Längsrichtung daran angeschlossene Konstruk­ tionsträger 1 wie in Fig. 7 konvex gebogen ist.

Fig. 11 zeigt eine Anordnung aus zwei mit ihren Platten 2 Rücken an Rücken aneinander befestigten Konstruktionsträgern 1. Ein solcher Träger ist entsprechend steifer als der bis­ her beschriebene Konstruktionsträger.

In Fig. 12 ist dieser steife Träger in gebogener Ausführung dargestellt, wobei der linke Konstruktionsträger 1 durch Verkürzen des Metallstabes 17, 27 konvex gebogen gehalten ist, während der rechte Konstruktionsträger 1 durch ent­ sprechendes Verlängern seines Metallstabes 17, 27 mit glei­ cher Krümmung konkav gebogen ist.

Es ist ersichtlich, daß die Darstellungen nach den Fig. 7 bis 10 auch als Schnitte durch Schaltafeln verstanden werden können, wobei die Stahlplatten 2 selbst die Schalseiten bil­ den und mit mehreren parallel und horizontal angeordneten Metallstäben 17, 27 gebogen gehalten sein können. Mit sol­ chen Schaltafeln können also Wände mit einer Abfolge von geraden Strecken und mannigfachen Krümmungen realisiert wer­ den.

Zur Realisierung solcher Schalungen können aber auch Schaltafeln aus billigerem Werkstoff, wie Holz, verwendet werden, wobei dann mehrere Konstruktionsträger 1 der gezeig­ ten und beschriebenen Bauart mit den glatten Seiten der Stahlplatten 2 der Konstruktionsträger 1 verbunden sein kön­ nen.

Die Konstruktionsträger selbst ermöglichen die Realisierung von Bauwerken mit gekrümmten Dachpartien, Kuppeln und dgl., wobei stets ein Konstruktionsträger ein und derselben Grund­ bauart eingesetzt werden kann, der lediglich durch entspre­ chendes Biegen in die passende gekrümmte Gestalt zu bringen ist.

Claims (15)

1. Konstruktionsträger mit

• - einer ebenen, biegbaren Platte (2) aus einem Werk­ stoff hoher Festigkeit, insbesondere Stahl;
• - mindestens einem auf einer Seite (4) der Platte (2) parallel dazu angeordneten, geteilten Metallstab (17, 27), der an dem einen Ende der Platte gehalten ist;
• - einer am entgegengesetzten Ende der Platte ange­ brachten Einstellvorrichtung (14-26) zur Änderung der Gesamtlänge des Metallstabes durch Verändern der Längenrelation seiner Teilstücke (17, 27) zu­ einander und zum Blockieren seiner eingestellten Gesamtlänge.

2. Konstruktionsträger nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch mehrere, in über die Metallstab­ länge gleichmäßigen Abständen (b) an der Platte ange­ brachte Halter (8) mit Öffnungen (9', 12), welche von dem Metallstab (17, 27) durchsetzt sind.

3. Konstruktionsträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den entgegengesetz­ ten Enden der Platte (2) Verbindungselemente (5) zum Ansetzen gleichartiger Platten (2) vorgesehen sind.

4. Konstruktionsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teil­ stücke (17, 27) des Metallstabes zum Verändern ihrer Längenrelation miteinander verschraubbar sind.

5. Konstruktionsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Teilstück (17) einen Bund (18) mit beidseitigen An­ schlagflächen (19, 20) hat und daß die Einstellvorrich­ tung eine Anschlaghülse (14) mit zwei Anschlägen (15, 16) hat, deren Abstand (a) entsprechend der maximalen Längenänderung der Gesamtlänge des Metallstabes bemes­ sen ist.

6. Konstruktionsträger nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Keil (30) in eine Öff­ nung der Anschlaghülse (14) zwischen dem Bund (18) und einem der beiden Anschläge (15, 16) zum Blockieren der eingestellten Gesamtlänge des Metallstabes eintreibbar ist.

7. Konstruktionsträger nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Teilstücke (17, 27) eine Justiermutter (23) an seinem freien Ende hat, die mit ihrem Innengewinde (24) mit Außengewinden (21, 26) der Teilstücke (17, 27) zum Justieren der Gesamtlänge des Metallstabes (17, 27) verschraubbar ist.

8. Konstruktionsträger nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Justiermutter (23) mittels Stift (25), Splint, Madenschraube o. dgl., an dem einen Teilstück (17) lösbar gesichert ist.

9. Konstruktionsträger nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Halter (8) aus einem V-förmig gebogenen Blech (9) mit einem in die V-Spitze eingeschweißten Versteifungsstück (11) besteht, das eine Durchgangsbohrung (12) zum freien Durchlassen des Metallstabes (17, 27) aufweist.

10. Konstruktionsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Teil­ stücke (17, 27) des Metallstabes Rundstäbe aus Stahl sind.

11. Anordnung aus mehreren Konstruktionsträgern nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die gestreckt oder individuell gebogen in Längsrichtung aneinandergefügt sind.

12. Anordnung aus mehreren Konstruktionsträgern nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeweils zwei Konstruktionsträger (1) mit ihren Platten (2) Rücken an Rücken aneinander befestigt sind.

13. Schaltafel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie über ihre Höhe mehrere im Abstand voneinander horizontal angeordnete Konstruktionsträger (1) auf ihrer Rückseite aufweist.

14. Schaltafel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie von der Platte (2) selbst und von mehreren horizontal an ihrer Rückseite (4) angebrachten geteilten Metallstäben (17, 27) gebil­ det ist.

15. Schalung mit Schaltafeln nach Anspruch 13 oder 14, da­ durch gekennzeichnet, daß mehrere ge­ streckte und/oder gegensinnig und/oder gleichsinnig ge­ bogene Schaltafeln aneinandergefügt sind.