DE202005005459U1

DE202005005459U1 - Profilstabelement

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Publication number: DE202005005459U1
Application number: DE200520005459
Authority: DE
Original assignee: HERCHENBACH JUERGEN
Current assignee: HERCHENBACH INDUSTRIE-ZELTEBAU GMBH, DE
Priority date: 2004-05-07
Filing date: 2005-04-07
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2015-04-08

Abstract

Profilstabelement (10,110) zur Verwendung beim Errichten von Bauten, insbesondere Hallenbauten, wobei das Profilstabelement (10,110) aus einer Aluminiumlegierung besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilstabelement (10,110) eine Höhe (H_P) von zumindest 170 mm, eine Breite (B_P) von zumindest 125 mm und eine Wanddicke (d_P) von zumindest 2,5 mm aufweist und aus der Aluminiumlegierung EN AW 6061, EN AW 6082, EN AW 6063 oder EN AW 6106 besteht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Profilstabelement zur Verwendung beim Errichten von Bauten, insbesondere Hallenbauten, wobei das Profilstabelement aus einer Aluminiumlegierung besteht.
Im Stand der Technik sind bereits zahlreiche Profilstabelemente zum Verwenden beim Errichten von Bauten, insbesondere Hallenbauten, bekannt. Beispielsweise ist aus der DE 27 19 490 C2 ein Dachbinder eines Zelt-Traggerüsts bekannt, bestehend aus einem stranggezogenen Hohlprofil mit rechteckigem Querschnitt und an den äußeren Ecken angeformten Kedernuten zur Aufnahme der Keder von Zeltplanen. Der Dachbinder wird mit einem Einschubprofil verstärkt, das auf der unteren Wandung des Dachbinders und an den seitlichen Wandungen desselben abgestützt oder befestigt wird. Das Einschubprofil weist dabei eine Höhe von etwa einem Drittel der Höhe des Hohlprofils des Dachbinders auf.
Aus der DE 29 28 751 C2 ist ein Traggerüst für ein Zelt oder dergleichen bekannt, wobei ein Verbindungsformteil offenbart wird, das an einem Binderstiel und einem Dachbinder endseitig angeordnet wird, um ein formschlüssiges Ineinandergreifen von diesen zu ermöglichen. Diese Verbindungsformteile weisen T-förmige Vorsprünge und T-förmige Nuten auf, in die die T-förmigen Vorsprünge eines anderen Verbindungsformteils eingreifen können.
Aus der DE 80 13 194 U1 ist das Vorsehen von Einlagen für Profilstäbe bekannt, wobei die Einlagen für verschieden Abmessungen von Profilstäben unterschiedlich dimensioniert werden können. Als Profilstabbreiten werden in dieser Druckschrift 120 mm und als -höhen 120, 200 bzw. 250 mm angegeben. Als Wandstärken sind 4 bzw. 4,5 mm offenbart, wobei die Aluminiumprofilstäbe eine Länge von bis zu 15 m aufweisen können. Die Einlagen für die Profilstäbe sind entsprechend dimensioniert, wobei sie aus zwei, jeweils einen Steg und zwei zu diesem rechtwinkelig stehende Schenkel aufweisenden U-förmigen Halbteilen bestehen, die miteinander in Längsrichtung überlappend zur Kastenform verbunden sind.
Eine andere Ausführungsform von Dachbindern ist beispielsweise in der DE 30 27 628 A1 beschrieben. Bei diesen kann ein Tragteil mit zu einer unteren Stegwand eines Basisteils führenden Aussteifungen verstärkt sein. Eine solche Verstärkung kann durch Querrippen erfolgen.
Aus der DE 83 15 104 U1 ist ein Riegel-Stiel-Verbinder mit einem Riegeleinsteckprofil bekannt, das T-förmige Auskragungen und Nuten aufweist, die ineinandergreifend zusammengesteckt werden können. Die Einsteckprofile werden in den Riegelprofilen verschraubt und dadurch darin befestigt.
Die in der DE 30 03 215 A1 offenbarten Profilstäbe weisen einen rechteckigen Querschnitt mit ebenen Außenflächen auf. Höhe und Breite der Profilstäbe weichen voneinander ab, wobei offenbart ist, dass üblicherweise eine einheitliche Breite der Profilstäbe für eine einheitliche Zeltkonstruktion verwendet wird. Die Breiten betragen etwa 12 cm und die Höhen etwa 12, 20 bzw. 25 cm. Die Längen der Profilstäbe liegen zwischen 5 und 12 m.
Gerade bei Hallenbauten ergibt sich bei den vorstehend im Stand der Technik beschriebenen Profilstabelementen das Problem, dass nur begrenzte Höhen, begrenzte freitragende Spannweiten der Hallen, begrenzte Schnee- und Windlasten, keine festen Dächer und keine großen Binderabstände, also Abstände zwischen nebeneinander angeordneten Profilstabelementen, aufgrund der nicht übermäßigen Stabilität der Profilstabelemente erzeugt werden können. Gerade bei großen Schnee- und Windlasten können diese Profilstabelemente einknicken und der Hallenbau dadurch gegebenenfalls sogar in sich zusammenstürzen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Profilstabelemente vorzusehen, die für die Errichtung von Bauten, insbesondere Hallenbauten, verwendet werden können, wobei die Profilstabelemente als solche leicht sein sollen, um schnell zu einer Rahmenkonstruktion für Hallenbauten, Zeltbauten etc. montiert werden zu können und es zulassen sollen, dass auch sehr große freitragende Hallenspannweiten und Hallenhöhen errichtet werden können und keine Stabilitätsprobleme bei hoher Wind- und Schneelast auftreten. Ebenfalls ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hohe und große Hallen möglichst ständerfrei freitragend sogar mit festen Dächern mit noch handhabbaren Profilstabelementen aufbauen zu können.
Die Aufgabe wird durch ein Profilstabelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Profilstabelement eine Höhe von zumindest 170 mm, eine Breite von zumindest 125 mm und eine Wanddicke von zumindest 2,5 mm aufweist und aus der Aluminiumlegierung EN AW 6061, EN AW 6082, EN AW 6063 oder EN AW 6106 besteht. Mit einem Hallenbau, der aus solchen Profilstabelementen aufgebaut ist, wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Hallenbau eine freitragende Hallenspannweite von bis zu 30 m, eine Traufhöhe von zumindest 2 m und einen Abstand zwischen tragenden Profilstabelementen (Binderabstand) von zumindest 2,5 m aufweist, bei Vorsehen einer Schneelastaufnahmekapazität von bis zu 200 kg/m². Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Dadurch werden Profilstabelemente geschaffen, mit denen nicht nur eine freitragende Hallenspannweite von bis zu 30 m, eine Traufhöhe von bis zu 6,50 m und ein Binderabstand von bis zu 6 m eines Hallenbaus möglich sind, sondern mit denen auch ein vielseitig verwendbarer Hallenbau aufgebaut werden kann. Die Variabilität der Verwendung der Profilstabelemente bezüglich Hallenbreite, Traufhöhe, Schneelast und Binderabstand ist besonders groß. Die Profilstabelemente können vorteilhaft sowohl als Pfetten als auch als Giebelstützen, Stiele und Riegel verwendet werden. Beispielsweise können derartige Profilstabelemente für Lagerhallen, insbesondere sogar klimatisierbare Lagerhallen, Verkaufshallen, Supermarkthallen, Sporthallen, insbesondere Tennishallen sowie Veranstaltungszelte verwendet werden. Ein aus derartigen Profilstabelementen im Rahmenbau aufgebauter Hallenbau kann mit Zeltplanen zu Zelten und sogar mit stabilen Wänden, wie Trapezblechwänden oder Isopaneelen und z.B. mit Schiebe- oder Rolltoren, zu sehr stabilen Hallen kombiniert werden. Aufgrund der Verwendung einer besonders festen Aluminiumlegierung, wie der EN AW 6061 und EN AW 6082 können auch Profilstabelemente mit geringeren Wanddicken verwendet werden, wobei die Profilstabelemente eine sehr gute Stabilität gegen Einknicken aufweisen, so dass auch besonders große Schnee- und Windlasten kein Stabilitätsproblem hervorrufen, wobei für Windlasten eine Auslegung nach DIN 1055 erfolgt und nicht wie im Stand der Technik nach DIN 4112 (Norm für fliegende Bauten). Die mit den erfindungsgemäßen Profilstabelementen errichteten Bauten weisen dadurch eine höhere Stabilität auf als die unter Verwendung von bekannten Profilstabelementen des Standes der Technik errichteten Bauten. Bei Verwendung weicherer Aluminiumlegierungen, wie der EN AW 6063 und der EN AW 6106, die vorteilhaft kostengünstiger und leichter verpressbar sind, werden vorteilhaft größere Wanddicken gewählt. Für jede Anwendung kann durch die Korrelation der einzelnen Faktoren der Wanddicke, der Höhe und Breite des Profilstabelements, der gewählten Legierung für dieses, der gewünschten Hallenbreite, Traufhöhe und dem Binderabstand eines unter Verwendung von Profilstabelementen errichteten Baus jeweils eine optimale Legierung und ein optimal dimensioniertes Profilstabelement erstellt werden. Die vorstehenden Legierungen können auch hinsichtlich ihres Werkstoffzustandes variiert werden. Insbesondere kann für die Legierung EN AW 6061 ein Werkstoffzustand T6, für die Legierung EN AW 6082 ein Werkstoffzustand T5 und besonders T6, für die Legierung EN AW 6063 ein Werkstoffzustand T66 und für die Legierung EN AW 6106 ein Werkstoffzustand T6 gewählt werden. Der Werkstoffzustand bestimmt die Streck- und Dehngrenze des Werkstoffs und wird daher statisch vorteilhaft berücksichtigt, wobei eine Optimierung des Profilstabelements auch durch Variation des Werkstoffzustandes erfolgen kann.
Bei Verwendung erfindungsgemäß ausgebildeter Profilstabelemente zum Errichten eines Baus ist es vorteilhaft sogar möglich, feste Dächer vorzusehen, z.B. aus Trapezblech oder Isopaneelen, also Isolierpaneelen in Sandwichbauweise. Eine Dacheindeckung kann auch mit z.B. einer PVC-Plane erfolgen. Auch die Verwendung anderer Materialien zum Schließen der durch den Rahmenaufbau der Profilstabelemente geschaffenen Öffnungen zwischen diesen in Wänden und Dach ist möglich.
Vorzugsweise ist zumindest ein Einsatzelement zum zumindest teilweisen Einfügen in Profilstabelemente zum traufenseitigen Verbinden von Profilstabelementen vorgesehen oder kann vorgesehen werden. Aufgrund der Verwendung eines solchen Einsatzelementes können zwei Profilstabelemente im Übergangsbereich zwischen diesen tragend verbunden werden. Dies erweist sich gerade im Bereich des traufenseitigen Verbindens zweier Profilstabelemente miteinander als besonders vorteilhaft, zumal durch ein solches Einsatzelement eine Verbindung zwischen zwei Profilstabelementen auch besonders einfach durch Ineinanderstecken möglich ist. Bevorzugt besteht das zumindest eine Einsatzelement aus einem Stahl, insbesondere aus S355, S235 oder S275. Diese Standard-Stahlqualitäten sind bevorzugt in Grundstahl oder in Qualitätsstahl ausgeführt. Die Verwendung von Standard-Stahlqualitäten erweist sich als wirtschaftlich sinnvoll, da keine zusätzlichen Kosten für Sonderanfertigungen anfallen. Es wird also vorteilhaft eine Kombination eines Profilstabelementes aus einer Aluminiumlegierung mit einem Einsatzelement aus einem Stahl vorgesehen. Die genannten Stahlqualitäten sind dabei so gewählt, dass eine besonders stabile, insbesondere knickstabile, Verbindung zwischen zwei Profilstabelementen über ein solches Einsatzelement oder mehrere solcher Einsatzelemente möglich ist, wobei eine Kontaktkorrosion der aneinanderliegenden Flächen von Profilstabelement und Einsatzelement durch insbesondere Verzinken jedoch vermieden werden kann.
Besonders bevorzugt weist das zumindest eine Einsatzelement profilstabelementabhängig eine Höhe von 120 bis 260 mm, eine Breite von 120 bis 140 mm, eine Dicke von 3 bis 15 mm und eine in Profilstabelemente einschiebbare Einschublänge von 500 bis 1.500 mm auf. Es hat sich überraschend herausgestellt, dass gerade diese Abmessungen von Einsatzelementen in Verbindung mit den erfindungsgemäßen Profilstabelementen optimale Knickstabilität im Traufenbereich und/oder Firstbereich geben und damit große freitragende Hallenspannweiten, hohe Traufhöhen, hohe Schnee- und Windlastaufnahmekapazitäten, das Vorsehen fester Dächer sowie große Binderabstände für die Hallenbauten möglich werden. Die Hallen des Standes der Technik können nicht so vielseitig verwendet werden wie die erfindungsgemäß errichteten.
Vorzugsweise weist das zumindest eine Einsatzelement einen mehreckigen, insbesondere im Wesentlichen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt auf. Hierdurch ist es besonders gut möglich, ein solches Einsatzelement in ein entsprechend rechteckig geformtes Profilelement einzufügen, so dass dieses in dem Profilstabelement fest und zugleich auch stützend passgenau sitzt.
Anstelle eines im Querschnitt geschlossen rechteckig oder quadratisch geformten Einsatzelements kann dieses zwei voneinander beabstandete zueinander im Wesentlichen parallele Winkelelemente mit dazwischen angeordneten Abstandselementen aufweisen. Besonders bevorzugt weisen die Winkelelemente dabei jeweils zwei Schenkel und einen dazwischen angeordneten abgewinkelten Abschnitt auf, wobei die Abstandselemente im Bereich des abgewinkelten Abschnitts und im Bereich der Enden der beiden Schenkel angeordnet sind. Gegenüber der Verwendung von Einsatzelementen mit einem geschlossenen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt können somit bei dieser Ausführungsvariante Kosten eingespart werden und die Abhängigkeiten von Rohrverfügbarkeiten reduziert werden. Auch diese Einsatzelemente werden in Profilstabelemente eingefügt, um diese im Bereich der Traufe und im Bereich des Firsts miteinander zu verbinden, wobei das Einsatzelement ein tragendes stabiles Element ist. Im Gegensatz zu den im Stand der Technik üblicherweise verwendeten Rohren erweist sich der Einsatz der erfindungsgemäßen Einsatzelemente als vorteilhaft, da bei den im Stand der Technik verwendeten Rohren, gerade, wenn diese besonders groß sind, große Fertigungstoleranzen in Form von Wanddickentoleranzen, Verwindungstoleranzen, Kavitätstoleranzen und Konvexitätstoleranzen auftreten, die eine Nacharbeit der Rohre erfordern. Eine solche Nacharbeit bedeutet in vielen Fällen ein erneutes Pressen der Rohre. Außerdem besteht ein hohes Risiko, dass die Rohre nicht in die Profilstabelemente aus Aluminium passen. Auch hier ist dann wiederum eine Nacharbeit erforderlich. Zudem ist es erforderlich, dass die Rohre aufgrund der gesetzlichen Bestimmungen aufwendig geschweißt werden müssen, was folglich auch einen hohen Kontrollaufwand für die tragenden Nähte mit sich bringt. Vorteilhaft entfällt all dies bei Verwendung der erfindungsgemäßen Einsatzelemente, da diese passgenau gefertigt werden, im Wesentlichen ohne dabei auftretende Toleranzschwankungen. Die Abstandselemente werden lediglich durch einfache Schweißnähte an den Winkelelementen befestigt. Die Winkelelemente selbst sind vorzugsweise in Form von einfachen geschnittenen Blechen ausgebildet, die Abstandselemente in Form von Verbindungsstegen. Dies führt ebenfalls zu einem erheblichen Kostenvorteil insbesondere gegenüber der Verwendung von Rohren, jedoch auch gegenüber der Verwendung von im Querschnitt rechteckigen oder quadratischen Einsatzelementen, da lediglich die Bleche entsprechend geschnitten und z.B. geschweißt werden.
Besonders bevorzugt sind die Eckbereiche des zumindest einen Profilstabelementes so ausgebildet, dass an diesen das zumindest eine Einsatzelement sicher gehalten wird. Insbesondere kragen die Eckbereiche in das Innere des Profilstabelementes aus und bilden Anlageflächen für das Einsatzelement. Die Eckbereiche des Profilstabelementes sind besonders bevorzugt mit Kedernuten, insbesondere mit vier Kedernuten bei vier Eckbereichen eines Profilstabelementes versehen. Die Eckbereiche können auch zum Inneren des Profilstabelementes hin gerundet ausgebildet sein, so dass sich das Einsatzelement an den gerundeten Wandungen der Eckbereiche, die die Kedernuten umschließen, anlegen können. Hierdurch ist ein ausreichender Halt gegen ungewolltes Verdrehen der Einsatzelemente innerhalb der Profilstabelemente möglich.
Gegenüber dem im Stand der Technik bekannten Vorsehen von sogenannten außenliegenden Knotenblechen zum Verbinden von Profilstabelementen im Trauf- und Firstbereich weist das erfindungsgemäße Einbringen der Einsatzelemente in das Innere der Profilstabelemente den Vorteil auf, dass Innenplanen in einer unteren Kedernut der Dach- und Wandprofilstabelemente im First- und Traufbereich nicht ausgehängt werden müssen, sondern geradlinig vom Dach in eine Seitenwand überführt werden können. Zudem wird die Montage einfacher, da nur ein zusammenhängendes Teil eingeschoben wird (anstelle von zwei Einzelplatten, die separat angeschraubt werden müssen). Vorzugsweise ist ein Zugbandanschluss, insbesondere ein traufenseitiger Zugbandanschluss, im Bereich des abgewinkelten Abschnitts vorgesehen. In einen solchen seitlich angeschraubten oder angeschweißten Zugbandanschluss kann ein Zugband eingefügt werden. Außerdem ist es möglich, einen Zugbandanschluss direkt an einer Seite des Einsatzelements durch Vorsehen von Bohrungen in diesem vorzusehen bzw.
anzuschrauben. Im Stand der Technik müssen für derartige Zugbandanschlüsse aufwendige Stahlschuhe o.ä. vorgesehen werden. Erfindungsgemäß wird durch einen Zugbandanschluss, der insbesondere seitlich an ein Blechelement angeschraubt wird, eine stabile und kostengünstige Variante geschaffen, die ein sicheres Befestigen von Zugbändern ermöglicht. Zusätzlich kann bevorzugt im Bereich des abgewinkelten Abschnitts außerdem zumindest eine Pfettenhalteeinrichtung vorgesehen sein, die links- und rechtsseitig außen an den Winkelelementen befestigt werden kann. Ein zusätzliches Anbringen von Halteinrichtungen zum Befestigen der Pfette sind somit vorteilhaft nicht erforderlich.
Besonders bevorzugt weist ein Profilstabelement eine Höhe von 310 bis 325 mm, eine Breite von 148 bis 160 mm und eine Wanddicke von 2,5 bis 12 mm auf und besteht aus der Aluminiumlegierung EN AW 6061, EN AW 6082, EN AW 6063 oder EN AW 6106. Die Bezeichnung EN AW 6061 steht hierbei für die Aluminiumlegierung AlMg-1-SiCu, die Bezeichnung EN AW 6082 steht für die Aluminiumlegierung AlSi-1-MgMn, die Bezeichnung EN AW 6063 für die Aluminiumlegierung AlMg-0,7-Si und die Bezeichnung EN AW 6106 steht für die Aluminiumlegierung AlMgSiMn. Die Wanddicken der Aluminium-Profilstabelemente variieren je nach der verwendeten Legierung. Ein Hallenbau, der aus solchen Profilstabelementen aufgebaut ist, weist besonders bevorzugt eine freitragende Hallenspannweite von bis zu 30 m, insbesondere ≥ 20 m, eine Traufhöhe von zumindest 2 m, insbesondere ≥ 5 m bis 6,50 m, sowie einen Binderabstand, also einen Abstand zwischen zwei nebeneinander als Ständer des Hallenbaus angeordneten Profilstabelementen, von zumindest 2,5 m, insbesondere ≥ 5 m bis 6 m auf.
Alternativ weist ein Profilstabelement eine Höhe von vorzugsweise 252 bis 264 mm, eine Breite von 128 bis 140 mm und eine Wanddicke von 2,5 bis 10 mm auf und besteht aus der Aluminiumlegierung EN AW 6061, EN AW 6082, EN AW 6063 oder EN AW 6106. Mit derartigen Profilstabelementen werden besonders bevorzugt Hallenbauten errichtet, die eine freitragende Hallenspannweite von bis zu 20 m, insbesondere ≥ 15 m , eine Traufhöhe von zumindest 2 m, insbesondere ≥ 5 bis 6,50 m, sowie einen Binderabstand von zumindest 2,5 m, insbesondere ≥ 5 bis 6 m aufweisen.
In einer weiteren alternativen Variante weist das Profilstabelement vorzugsweise eine Höhe von 172 bis 182 mm, eine Breite von 126 bis 136 mm und eine Wanddicke von 2,5 bis 8 mm auf und besteht aus der Aluminiumlegierung EN AW 6061, EN AW 6082, EN AW 6063 oder EN AW 6106. Hiermit können besonders bevorzugt Hallenbauten errichtet werden, die eine freitragende Hallenspannweite von bis zu 15 m, insbesondere ≥ 10 m, eine Traufhöhe von zumindest 2 m, insbesondere von ≥ 4,40 bis 6 m, sowie einen Binderabstand von zumindest 2,5 m, insbesondere von ≥ 5 bis 6 m aufweisen.
Alle vorstehend genannten Alternativen von Profilstabelement-Abmessungen sind so ausgewählt, dass damit errichtete Hallenbauten hohe Schneelasten von 75 kg/m² und mehr (mit oder ohne ein Stabilität verleihendes Zugband oder dergleichen) sowie hohe Windlasten gemäß DIN 1055 ertragen können und sogar das Aufbringen eines festen Dachs. Derartige Hallenbauten sind mit den Profilstabelementen des Standes der Technik nicht möglich, da diese keine ausreichende Stabilität und damit Abmessungen aufweisen.
Für die vorstehend letztgenannten von der Dimensionierung kleinsten Profilstabelemente eignen sich besonders Einsatzelemente mit einer Höhe von 120 mm, einer Breite von 120 mm, einer Wanddicke von 3 bis 8 mm und einer Einschublänge von 500 bis 1.500 mm, wobei diese aus einem Stahl bestehen, insbesondere aus S355, S235 oder S275. Für die vorstehend genannte mittlere Profilstabelementgröße eignen sich besonders Einsatzelemente mit einer Höhe von 200 mm, einer Breite von 120 mm, einer Wanddicke von 4 bis 8 mm und einer Einschublänge von 500 bis 1.500 mm, die aus einem Stahl bestehen, insbesondere aus S355, S235 oder S275. Für die erstgenannte Profilstabelementgröße eignen sich besonders Einsatzelemente mit einer Höhe von 260 mm, einer Breite von 140 mm, einer Wanddicke von 4 bis 10 mm und einer Einschublänge von 500 bis 1.500 mm, die ebenfalls bevorzugt aus einem Stahl bestehen, insbesondere aus S355, S235 oder S275. Die vorstehend als besonders geeignet aufgeführten Abmessungen von Einsatzelementen entsprechen bevorzugt im Wesentlichen den Abständen von im Innern der Profilstabelemente vorgesehenen Halteelemente bzw. Wandungen der Eckbereiche der Profilstabelemente, wie sie vorstehend bereits näher beschrieben wurden.
Als besonders vorteilhaft erweist sich, bei einem Hallenbau traufseitig im Wesentlichen keine Berührung der Enden der miteinander über zumindest ein Einsatzelement verbundenen Profilstabelemente vorzusehen. Hierdurch stoßen die Aluminiumprofilstabelemente nicht mit ihren Enden aufeinander, sondern sind beabstandet. Der Winkelbereich der Traufe wird nur durch die vorzugsweise winklig ausgebildeten Einsatzelemente gebildet. Hierdurch ist auch nicht ein vollständiges Abstimmen der Enden der Profilstabelemente aufeinander erforderlich, da diese nicht zum Ausbilden einer Ecke einander passend berühren müssen. Ein Aufbauen von Hallenbauten wird dadurch ebenfalls erleichtert. Ebenso ist es nicht erforderlich, eine Vielzahl von im Endbereich unterschiedlich geschnittenen Profilstabelementen vorzuhalten, da der letztendliche Verbindungswinkel lediglich durch das insbesondere vorgefertigte winklig ausgebildete Einsatzelement geschaffen wird. Weitere technische und wirtschaftliche Vorteile von derartigen Einsatzelementen sind, dass Außen- und Innenplanen schneller in die Kedernuten an den Profilstabelementen ein- und ausgefädelt werden können und dass bei Vorsehen von Zugbandanschlusselementen, insbesondere in Form von Stahllaschen, an den Einsatzelementen eine Anschlussmöglichkeit für ein Zugband gegeben ist. Hierdurch kann Zug auf insbesondere Außenstege des Einsatzelementes ausgeübt werden, was statisch einen Vorteil bietet. Außerdem können außen an den Profilstabelementen Halteeinrichtungen für Druck- oder Hebelspanneinrichtungen vorgesehen werden, wie z.B. Hebel- oder Druckspanner der Firma Dywidag. Die Kosten der Errichtung derartiger Hallenbauten unter Verwendung von erfindungsgemäßen Profilstabelementen können dadurch im Vergleich zu den Aufbaukosten mit Profilstabelementen nach dem Stand der Technik gesenkt und somit Errichtungskosten eingespart werden. Da derartige Hallenbauten häufig nur für eine begrenzte Zeitdauer errichtet werden, beispielsweise als Übergangslösungen, bis feste Bauten errichtet werden, oder aber ein Ersatz durch gegebenenfalls einen größeren Hallenbau geschaffen wird, spielt der Kostenfaktor hier auch eine nicht zu vernachlässigende Rolle.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen in:
1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Profilstabelementes,
2 eine Querschnittsansicht durch ein Profilstabelement in einer zweiten Ausführungsform,
3 eine Seitenquerschnittsansicht einer Verbindung zweier erfindungsgemäßer Profilstabelemente über ein erfindungsgemäßes Einsatzelement,
4 eine Ausschnittsansicht eines Hallenbaus, der aus erfindungsgemäßen Profilstabelementen aufgebaut ist, in seitlicher Draufsicht,
5 eine Frontansicht eines Hallenbaus, aufgebaut aus erfindungsgemäßen Profilstabelementen,
6 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen traufenseitigen Einsatzelements,
7 eine um 90° gedrehte Ansicht des Einsatzelements nach 6,
8 eine Querschnittsansicht im Bereich D-D gemäß 6,
9 eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen firstseitigen Einsatzelements,
10 eine Draufsicht in Richtung A auf das Einsatzelement gemäß 9,
11 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Winkelelements,
12, 12a eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht eines mittig firstseitigen Abstandselements, und
13, 13a eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht eines seitlich firstseitigen Abstandselements.
1 zeigt eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Profilstabelementes 10 mit einem Einsatzelement 20, das innerhalb des Profilstabelementes vorgesehen ist. Das Profilstabelement 10 ist im Wesentlichen rechteckig mit abgerundeten Kanten ausgebildet, in denen jeweils eine Kedernut 12 durch eine Eckwandung 13 definiert wird. Die Kedernut ist in der Draufsicht im Wesentlichen rund ausgebildet, wobei ein in Profilstabelementlänge ausgerichteter Längsschlitz 14 in dem Außenwandungsabschnitt 15 der Eckwandung vorgesehen ist. Die Eckwandungen 13 des Profilstabelementes 10 ragen in das Innere 16 von diesem hinein und bilden Anlageflächen 17 für das Einsatzelement 20. Aufgrund des vorgesehenen Abstandes zwischen der äußeren Fläche 21 und der Anlagefläche 17 bzw. den – flächen ist es jedoch möglich, dass die Einsatzelemente problemlos in die Profilstabelemente eingefügt werden können, so dass eine Montage schnell und unkompliziert möglich ist. Da, wie insbesondere 3 entnommen werden kann, die Einsatzelemente mit den Profilstabelementen ohnehin beispielsweise über Schrauben oder dergleichen andere Befestigungsmittel verbunden werden, führt das Belassen eines Abstandes zwischen den äußeren Flächen 21 und den Anlageflächen 17 zu keinem Stabilitätsverlust der Verbindung. Die Kraftübertragung vom Profilstabelement auf das Einsatzelement und umgekehrt kann sowohl über die Verbindungsschrauben als auch über die Kontaktflächen erfolgen.
Die Höhe des in 1 dargestellten Profilstabelementes 10 kann beispielsweise H_P = 310 bis 325 mm betragen. Die Breite B_P kann bei beispielsweise 148 bis 160 mm liegen, bei einer Wanddicke d_P von 2,5 bis 12 mm. Als Material für das Profilstabelement wird vorteilhaft eine besondere Stabilität verleihende Aluminiumlegierung verwendet, wie EN AW 6061, EN AW 6082, EN AW 6063, EN AW 6106. EN AW 6061 ist dabei AlMg-1-SiCu, EN AW 6082 ist dabei AlSi-1-MgMn, EN AW 6063 ist AlMg-0,7-Si und EN AW 6106 ist AlMgSiMn. Als vorteilhaft, da besonders stabil, erweist sich die erste Aluminiumlegierung, die neben Aluminium auch Magnesium, Silicium und Kupfer enthält. Aber auch die zweite Aluminiumlegierung, die neben Aluminium Silicium, Magnesium und Mangan enthält, kann besonders vorteilhaft bei den erfindungsgemäßen Profilstabelementen verwendet werden, da auch mit dieser Aluminiumlegierung sehr formstabile und knickfeste Profilstabelemente hergestellt werden können. Aus Wirtschaftlichkeitsgründen kann es günstiger sein, je nach Profilstabelementsquerschnitt, eine weichere Legierung, dafür jedoch eine höhere Wanddicke vorzusehen. Die weicheren Legierungen sind kostengünstiger, da sie leichter verpressbar sind als die härteren. Die Profilstabelemente sind dabei allerdings schwerer. Weichere Legierungen sind beispielsweise die beiden letztgenannten in der obigen Aufzählung. Zum Stabilitätserhalt wird die Wanddicke der Aluminium-Profilstabelemente z.B. um 1 bis 2 mm erhöht.
Das zusammen mit einem solchen Profilstabelement gemäß 1 verwendbare Einsatzelement weist in der Ausführungsform nach 1 eine Höhe H_E von 260 mm, eine Breite B_E von 140 mm und eine Wanddicke d_E von 4 bis 10 mm auf. Wie besser 3 entnommen werden kann, kann die Einschublänge l_ER bzw. l_ES des Einsatzelementes 20 in das Profilstabelement, das als Stiel verwendet wird, also im Wesentlichen senkrecht aufgebaut wird, und das Profilstabelement, das als Dachriegel oder dergleichen verwendet, also winkelig zu dem ersten Profilstabelement angeordnet wird, stark variieren, in Abhängigkeit von der Anzahl an Schrauben 30, die zum Befestigen des Einsatzelementes an dem Profilstabelement verwendet werden. Beispielsweise kann die Einschublänge 500 und 1.500 mm betragen. Das Einsatzelement, das in First- und Traufbereich eingesetzt werden kann, besteht dabei besonders vorteilhaft aus einer Stahlqualität in Grundstahl oder Qualitätsstahl, wie beispielsweise S355, S235 oder S275. Es weist außerdem vorteilhaft die Abmessungen von handelsüblichen Standard-Hohlprofilstabelementen auf. Hierdurch können die Einsatzelemente als handelsübliche Teile kostengünstig erworben und in die Aluminium-Profilstabelemente mit den erfindungsgemäßen Abmessungen eingesetzt werden, ohne dass zusätzlich Schweißarbeiten an den Einsatzelementen zum Einpassen in die Profilstabelemente erforderlich sind, wie dies bei den Einsatzelementen des Standes der Technik der Fall ist. Bei den Profilstabelementen des Standes der Technik werden die Einsatzelemente durch aufwendiges Anschweißen von Elementen auf der Außenseite in die Profilstabelemente eingepasst.
Hierdurch ist es möglich, freitragende Hallenspannweiten von bis zu 30 m, insbesondere ≥ 20 m, vorzusehen, bei einer Traufhöhe h_T des Hallenaufbaus bzw. Zeltaufbaus von etwa 2 bis etwa 6,50 m, insbesondere ≥ 5 m und einem Binderabstand a_B (4) von etwa 2,5 bis 6 m, insbesondere ≥ 5 m und einer erzielbaren Schneelastaufnahmekapazität von 0 bis 200 kg/m², insbesondere ≥ 75 kg/m² Schneelast und Windlast nach DIN 1055. Eine Schneelastkapazität von 0 kg/m² wird z.B. bei Party- oder Festzelten angenommen, wobei alle vorstehend und nachfolgend spezifizierten Profilstabelemente auch für derartige Anwendungen geeignet sind. Bei wegfallender Schneelast können zumindest einige der übrigen Faktoren bei der Auslegung der Profilstabelemente vergrößert werden, wie beispielsweise die Spannweite oder die Traufhöhe eines Hallenbaus. Es können somit problemlos Hallenbauten als Zelthallen oder Hallen unter Verwendung von festen Wänden und Dächern erstellt werden, ebenso Planen als Wände und Dacheindeckungen verwendet werden. Insbesondere können Trapezblech, Sandwich-Isopaneele oder aber auch nur Planen, wie insbesondere PVC-Planen verwendet werden.
Beispielsweise können in einer zweiten Ausführungsform auch andere Maße für das Profilstabelement verwendet werden, wobei weiterhin als Material die Legierung EN AW 6061, EN AW 6082, EN AW 6063 oder EN AW 6106 für das Profilstabelement und S355, S235 oder S275 in Grundstahl oder Qualitätsstahl für das Einsatzelement verwendet wird. In einer solchen zweiten Ausführungsform eines Profilstabelementes weist dieses beispielsweise eine Höhe von 252 bis 264 mm, eine Breite von 128 bis 140 mm und eine Wanddicke von 2,5 bis 10 mm auf, wobei dann vorteilhaft ein Einsatzelement mit einer Höhe von 200 mm, einer Breite von 120 mm und einer Dicke von 4 bis 8 mm verwendet werden kann, wobei die Einschublänge des Einsatzelementes in die Enden der Profilstabelemente, die winklig miteinander zu verbinden sind, zwischen 500 und 1.500 mm betragen kann. Mit solchen Profilstabelementen können freitragende Hallenspannweiten von bis zu 20 m, insbesondere ≥ 15 m, errichtet werden, mit einer Traufhöhe von etwa 2 bis 6,50 m, insbesondere ≥ 5 m, und einem Binderabstand von etwa 2,5 bis 6 m, insbesondere ≥ 5 m, wobei ebenfalls Schneelasten von bis zu 200 kg/m2, insbesondere ≥ 75 kg/m² und Windlasten nach DIN 1055 auf einen solchen Hallen- oder Zeltbau einwirken können, ohne dass dieser dadurch Schaden nimmt oder einsturzgefährdet wäre. Derart hohe Schneelasten können Hallenbauten mit Profilstabelementen nach dem Stand der Technik nicht aufnehmen. Eine Kombination aus den vorstehend genannten Faktoren der Breite, Höhe, Schnee- und Windlast, der Möglichkeit einer Eindeckung mit festem Dach und des Binderabstandes sowie die Verwendung von handelsüblichen Stahl-Einsatzelementen sind mit den Profilstabelementen des Standes der Technik nicht möglich. Mit der vorliegenden Erfindung ist es jedoch möglich, mit einer optimierten Kombination aus Aluminium- und Stahlprofilstabelementen, die eine bestimmte Materialgüte und bestimmte Profildimensionen aufweisen, eine spezifische Kombination aus Halleneigenschaften vorzusehen, die mit marktüblichen Profilen nicht zugleich erreicht werden können, nämlich eine große freitragende Hallenspannweite von bis zu 30 m, zugleich eine hohe Traufhöhe von bis zu 6,50 m, zugleich einen großen Binderabstand von bis zu 6 m, zugleich eine hohe Schneelastaufnahmekapazität von bis zu 200 kg/m² und einen festen Dachaufbau, z.B. durch Trapezbleche oder Isopaneele, unter Verwendung von handelsüblichen Standard-Hohlprofilen als Trauf- und First-Stahleinsatzelemente mit oder ohne Kopfplatte und einer Ausführung der Hallenbauten mit oder ohne ein Zugband oder alternativ Eckstreben.
In 2 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Profilstabelementes 10 gezeigt, wobei dieses an Stelle eines langgezogen rechteckigen Querschnitts einen eher quadratischen Querschnitt aufweist. Das bei dieser Ausführungsform verwendete Einsatzelement 20 ist im Querschnitt im Wesentlichen quadratisch. Die Ausführung der Ecken, bzw. Eckbereiche des Profilstabelementes gemäß 2 ist im Wesentlichen identisch mit der Ausführungsform nach 1. Unterschiedlich sind lediglich die jeweiligen Abmessungen des Profilstabelementes und des Einsatzelementes. In dieser Ausführungsform beträgt beispielsweise die Höhe des Profilstabelementes 172 bis 182 mm, dessen Breite 126 bis 136 mm bei einer Wanddicke von 2,5 bis 8 mm, wobei die bereits vorstehend für die anderen beiden Ausführungsbeispiele genannte Aluminiumlegierung EN AW 6061, EN AW 6082, EN AW 6063 oder EN AW 6106 verwendet wird. Das Einsatzelement weist dabei in dieser Ausführungsform eine Höhe von 120 mm, eine Breite von ebenfalls 120 mm und eine Wanddicke von 3 bis 8 mm auf. Die Einschublänge in die benachbarten und winklig zueinander angeordneten Profilstabelemente beträgt beispielsweise 500 bis 1.500 mm. Auch hier wird wiederum ein Einsatzelement 20 verwendet, das vorteilhaft in verzinkter Stahlqualität in Grundstahl oder Qualitätsstahl ausgeführt ist, wobei Stahlqualitäten S355, S235 oder S275 aufgrund ihrer Stabilität und Korrosionsbeständigkeit als besonders vorteilhaft angesehen werden. Mit solchen Profilstabelementen können Zelt- bzw. Hallenbauten mit einer freitragenden Hallenspannweite von bis zu 15 m, insbesondere ≥ 10 m, einer Traufhöhe von etwa 2 bis etwa 6 m, insbesondere ≥ 4,40 m, und einem Binderabstand von etwa 2,5 bis etwa 6 m, insbesondere ≥ 5 m, erzeugt werden, wobei eine Schneelastaufnahmekapazität von bis zu 200 kg/m², insbesondere ≥ 75 kg/m² sowie eine Aufnahmekapazität für Windlast nach DIN 1055 problemlos mit diesen erzeugt werden kann. Außerdem kann auch hier eine Dacheindeckung eines solchen aus den erfindungsgemäßen Profilstabelementen aufgebauten Baus mit Planen, insbesondere einer PVC-Plane oder einem festen Dach, z.B. Trapezblech oder Sandwich-Isopanelen, vorgesehen werden. Diese Materialien können auch für Wandaufbauten zwischen den einzelnen als Stiele bzw. Ständer dienenden Profilstabelementen vorgesehen werden.
3 zeigt eine Seitenansicht eines Hallenbaus oder Zeltbaus im Bereich der Traufe, wobei zwei Profilstabelemente 10, 110 miteinander über ein winklig ausgeführtes Einsatzelement 20 verbunden sind. Das Profilstabelement 110 weist ein zu dem Profilstabelement 10 weisendes Ende 118 mit einem Gehrungsschnitt auf, das bis in einen Eckbereich 23 des Einsatzelementes 20 im Bereich von dessen Abwinkelung hineinreicht. Die beiden Teilstücke 200, 201 des Einsatzelementes 20 sind in die beiden Profilstabelemente 10, 110 über eine Länge l_ER bezüglich des Riegels (Profilstabelement 110) und l_ES bezüglich des Stiels (Profilstabelement 10) eingefügt. An diesen sind sie über Befestigungselemente 30 befestigt, insbesondere über Schrauben, Bolzen oder dergleichen andere Befestigungselemente. Hierzu weisen sowohl die Außenwandungen der Profilstabelemente als auch des Einsatzelementes im Bereich seiner beiden Teilstücke 200, 201 Öffnungen 31 auf. Zur Befestigung eines Zugbandes ist an dem Einsatzelement ein Zugbandanschlusselement 24 in Form einer Stahllasche vorgesehen. Über das Zugband kann eine Zugkraft in das Einsatzelement eingeleitet werden. Außerdem ist auf der Außenseite des Einsatzelementes eine Halteeinrichtung 25 für eine Druckspann- oder Hebelspannvorrichtung für eine Abspannung von z.B. Planen vorgesehen. Im Stand der Technik werden anstelle dessen zumeist Ratschengurte in Verbindung mit Planen als Dacheindeckung verwendet, die jedoch bei längerem Gebrauch nachgeben können. Hierdurch sind die Planen nicht mehr fest gespannt und es können sich z.B. partiell große Schnee- und Wasseransammlungen auf dem Hallendach bilden, die zu Problemen führen.
Um eine möglichst gute Stabilität des Zusammenbaus der beiden Profilstabelemente über das Einsatzelement im Traufenbereich zu ermöglichen, ist das Einsatzelement über eine Länge von 500 bis 1.500 mm in die beiden Profilstabelemente eingeschoben, abhängig von der jeweiligen Anzahl an Schrauben 30. Grundsätzlich ist es auch möglich, eine noch größere oder kleinere Einschublänge vorzusehen, falls sich dies in einem speziellen Anwendungsfall als vorteilhaft erweist.
In 4 ist eine seitliche Draufsicht auf eine Hallenlängsseite eines Hallenbaus 100, die mehrere Binder (Profilstabelemente 10) und Dachriegel (Profilstabelemente 110), die jeweils parallel zueinander angeordnet sind, aufweist, im Ausschnitt dargestellt. Quer zu den Dachriegeln sind jeweils Pfetten, eine Traufpfette 41, zwei Zischenpfetten 42 und eine Firstpfette 43 vorgesehen. Der Hallenbauendbereich ist zusätzlich mit Diagonalverbänden 44, 45, 46 versehen, die eine noch größere Stabilität in diesem Endbereich des Hallenbaus geben. Die Diagonalverbände sind jeweils zwischen zwei benachbarten Profilstabelementen in überkreuzender Diagonalform vorgesehen. Zusammen mit dem zu den senkrechten Stielen bzw. Ständern bzw. Bindern winklig angeordneten Dach, aufgebaut aus Dachriegeln mit dazwischen vorgesehenen Deckenelementen 40, insbesondere Planen, Blech- oder Sandwich-Isopaneelen, sowie Wandelementen 50, die ebenfalls Planen oder feste Wände sein können, entsteht ein Bau, der eine freitragende, also stützenfreie Hallenspannweite von, je nach Profilstabelementabmessung, bis zu 30 m gestattet, wobei die freie Hallenspannweite senkrecht in die Bildebene hineingehend gemessen wird. Diese wird in der Prinzipskizze nach 5 veranschaulicht. Eine freie Hallenspannweite bedeutet, dass keine Zwischenständer zum Abstützen der Dachkonstruktion erforderlich sind. Allein aufgrund der Ausführung und. besonderen Abmessungen der Profilstabelemente ist eine in sich selbst stabile Konstruktion aus Profilstabelementen, die miteinander verbunden sind, möglich. In 4 sind die Traufhöhe h_T, die zumindest 2 m betragen kann, wobei auch Traufhöhen von bis zu 6,50 m möglich sind, die Firsthöhe h_F, die sich aufgrund des Neigungswinkels des Dachs und der Hallenspannweite S_H ergibt, sowie der Binderabstand a_B, der zumindest 2,5 m beträgt, jedoch bei bis zu 6 m liegen kann, was mit ähnlichen Aluminium-Profilstabelementen nach dem Stand der Technik nicht möglich ist, gezeigt.
Mit den erfindungsgemäßen Profilstabelementen ist es somit möglich, besonders große Hallenbauten bzw. Zeltbauten zu erstellen, die eine ausgesprochen hohe Stabilität aufweisen, so dass sie für die unterschiedlichsten Anwendungszwecke sowie vor allem für einen langfristigen Stand sehr gut geeignet sind. Hallen, die gemäß dem Stand der Technik mit Profilstabelementen versehen sind, die nach DIN 4112 für fliegende Bauten ausgelegt sind, weisen diese Stabilität nicht auf und sind daher nicht für einen längerfristigen Stand geeignet. Aufgrund der Möglichkeit des Vorsehens von großen Binderabständen ist eine problemlose Verbindung mit insbesondere großen Tür- bzw. Torelementen möglich. Außerdem können problemlos aufeinander abgestimmte Profilstabelemente erstellt werden, die spannweitenübergreifend eingesetzt werden können. Die Vielzahl unterschiedlicher Profilstabelemente kann reduziert werden, was einen wirtschaftlichen Vorteil bedeutet. Je nach den jeweiligen statischen Erfordernissen können Profilstabelemente anwendungsspezifisch variiert werden. Z.B. können bei besonders hohen zu erwartenden Schneelasten beispielsweise bei der Verwendung in den Alpen, die Binderabstände und/oder die freitragende Hallenspannweite verringert werden. Variationsvielfalt besteht auch bei den Faktoren der Wanddicke, Breite und Höhe der Profilstabelemente, der Traufhöhe und der Firsthöhe. Auch die Wahl der Legierung wird bei der Variation vorteilhaft mit berücksichtigt. Durch die komplexe Abhängigkeit der einzelnen Faktoren voneinander kann für jeden Anwendungsfall ein geeignetes Profilstabelement gebildet werden und können Profilstabelemente unterschiedlich eingesetzt werden, so dass bei größeren Belastungen zwar die gleichen Profilstabelemente, jedoch in höherer Anzahl, geringerem Abstand, geringerer Länge etc. verwendet werden können. Die Variabilität der Verwendung gleicher Profilstabelemente wird dadurch erhöht, bei gleichzeitiger Verminderung der Vorratshaltung an unterschiedlich ausgebildeten Profilstabelementen.
6 zeigt eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen traufseitig anordbaren Einsatzelements 120, das in zwei nicht gezeigte Profilstabelemente eingesetzt werden kann. Das Einsatzelement besteht, wie besser 7 und 8 entnommen werden kann, aus zwei Winkelelementen 121, 122, die über Abstandselemente 123, 124, 125 miteinander verbunden und im Wesentlichen zueinander parallel ausgerichtet sind. Die beiden Winkelelemente weisen jeweils zwei Schenkel 126, 127 und einen abgewinkelten Abschnitt 128 zwischen diesen beiden Schenkeln auf. Das Abstandselement 123 ist im Bereich des abgewinkelten Abschnitts 128 bzw. direkt auf der gedachten Winkelhalbierenden zwischen den beiden Schenkeln angeordnet, wohingegen die beiden anderen Abstandselemente 124, 125 im Endbereich der Schenkel 126, 127, also mit Abstand zu dem Abstandselement 123 angeordnet sind. Hierdurch wird, insbesondere auch da die Abstandselemente 124, 125 etwa senkrecht zu den Längsseiten der Schenkel ausgerichtet sind, ein stabiler Gesamtaufbau des Einsatzelements geschaffen. Die Stabilität eines solchen Einsatzelementes entspricht der des im Querschnitt rechteckigen Einsatzelementes 20 gemäß 3, wobei jedoch der Aufbau des Einsatzelementes gemäß 6–8 kostengünstiger ist.
Im Bereich des abgewinkelten Abschnitts 128 ist ferner eine Abspanneinrichtung 129 angeordnet, die über ein Befestigungsblech 130 an beiden Winkelelementen 121, 122 befestigt, insbesondere angeschweißt ist. Das Befestigungsblech 130 ist dabei so lang ausgebildet, dass es sich nicht nur teilweise entlang den Schenkeln 126, sondern auch entlang den Schenkeln 127 im Bereich des abgewinkelten Abschnitts 128 erstreckt. Durch Vorsehen dieses Befestigungsblechs 130, das die Abspanneinrichtung 129 an dem Einsatzelement 120 befestigt, wird auch eine weitere Stabilisierung des Einsatzelements im Bereich des abgewinkelten Abschnitts 128 bewirkt. Der Traufeinsatz wird nach außen geschlossen und somit gegen Wind, Regen etc. geschützt.
In diesem Bereich können außerdem, wie 7 entnommen werden kann, links und/oder rechts an den Winkelelementen 121, 122 Pfettenhalteeinrichtungen 131 vorgesehen werden. Diese sind beispielsweise auf der Außenseite der Winkelelemente 121, 122 angeschweißt. Sobald deren Schenkel 127 in ein dachseitiges Profilstabelement und deren Schenkel 126 in ein stützen- bzw. stielseitiges Profilstabelement eingefügt sind, kann eine Pfette an der Pfettenhaltevorrichtung befestigt werden. Das Einsatzelement weist hier eine ausreichende Stabilität auf, um eine solche Pfette halten zu können. Die Befestigung der Pfettenhalteeinrichtungen erfolgt bevorzugt im Bereich der Schenkel 126, die eine Krafteinleitung in ein Stütz- bzw. Stielprofilstabelement erlauben. Ein solches Profilstabelement aus Aluminium endet etwa in Höhe der in 6 angedeuteten Linie 132. Demgegenüber endet das dachseitige Profilstabelement bzw. der dachseitige Riegel etwa in Höhe der Linie 133. Für die Pfettenhalteeinrichtung sowie den Zugbandanschluss und die Planenabspanneinrichtung steht somit ausreichend Platz zur Verfügung.
Im Unterschied zu der Ausführungsform der Winkelelemente gemäß 3 sind die Winkelelemente gemäß 6–12 einteilig ausgebildet, also nicht aus zwei auf Gehrung geschnittenen Blechen zusammengesetzt. Selbstverständlich ist dies grundsätzlich auch möglich, erweist sich jedoch hinsichtlich der Stabilität und auch hinsichtlich einer möglichst einfachen Fertigung gegenüber einer einteiligen Ausbildung als weniger vorteilhaft. Die Abstandselemente 124, 125 werden in beiden Fällen vorzugsweise etwa mittig bezogen auf die Mittellinien beider Schenkel 126, 127 ausgerichtet, das Abstandselement 123 wird etwa mittig bezogen auf die Mittellinien beider Schenkel sowie bezogen auf die Winkelhalbierende in der Traufecke ausgerichtet, um eine stabile Einheit des Einsatzelements zu bilden.
Die in 6 dargestellten Bohrungen 134 dienen dem Verbinden des Einsatzelements 120 mit Profilstabelementen, um eine feste Einheit im Bereich der Traufe zu bilden. Eine entsprechende Verbindung ist auch firstseitig mit dem Einsatzelement 140 möglich, das in den 9 bis 12 gezeigt ist. Im Unterschied zu den Winkelelementen 121, 122 weisen die firstseitigen Winkelelemente 141, 142 i.a. einen anderen Knickwinkel, nämlich einen Winkel von etwa α=144° in diesem Beispiel gegenüber z.B. α=108° bei der traufseitigen Ausführungsform auf. Diese Winkel sind selbstverständlich von der gewünschten Dachneigung abhängig. Die übrige Ausführung der Anordnung von Abstandselementen 143, 144, 145 entlang den Schenkeln 146, 147 und im Bereich des abgewinkelten Abschnitts 148 entspricht der traufseitigen Ausführungsform. Zum Verbinden mit den entsprechenden dachseitigen Profilstabelementen sind Bohrungen 149 vorgesehen. Da die aufzunehmenden Kräfte hier nicht so groß wie bei der traufseitigen Verbindung sind, sind lediglich insgesamt vier Bohrungen im Gegensatz zu den acht Bohrungen 134 bei der traufseitigen Ausführung vorgesehen. Im Firstbereich sind beide Varianten möglich, je nach der zu übertragenden Beanspruchung. Bei Stahleinschüben höherer Bauweise werden die Verbindungsschrauben vorteilhaft nicht mittig, sondern paarweise im gleichen Abstand zur Mittellinie angeordnet. Die Anzahl der Bohrungen kann von den beabsichtigten zu tragenden Lasten abhängig gemacht werden, insbesondere können mehr Bohrungen bei höheren zu erwartenden Schneelasten vorgesehen werden.
11 zeigt eine Detailansicht eines Winkelelements 141 ohne Bohrungen 149 zur Verdeutlichung des einfachen Aufbaus dieser Winkelelemente. Diese können als Bleche ausgebildet sein und beispielsweise eine Materialstärke von 10 bis 15 mm aufweisen. Sie können auch als Kastenprofil ausgebildet sein, wenn sich dies als vorteilhaft erweisen sollte.
Die Bleche können beispielsweise durch Laser- bzw. Brennschneiden geschnitten werden. Sie können ferner gerade oder alternativ etwas schräg geschnitten werden.
In den 12, 12a und 13, 13a sind Abstandselemente 143 und 144 gezeigt. Das mittig im First im abgewinkelten Bereich also im Bereich der Winkelhalbierenden vorgesehene Abstandselement 143 (12, 12a) weist eine zusätzliche Bohrung 150 auf, um dort eine Zugbandabhängung in Richtung nach unten, also weg von dem First, anzubringen. Eine solche Bohrung stellt eine einfache und leicht zu fertigende Einrichtung zum Anbringen eines Zugbandes im Firstbereich dar. Das in den 13 und 13a gezeigte Abstandselement 144 (entspricht Abstandselement 145) weist eine solche Bohrung nicht auf und ist lediglich im Wesentlichen rechteckig und flach ausgebildet. Für den Hallenbau reichen beispielsweise Abmessungen der Abstandselemente von 200 × 120 mm bei einer Blechdicke von 6 mm aus, wobei die Abmessungen an die jeweilige Anwendung angepasst werden können. Hierdurch ist ein Anschweißen an den Winkelelementen problemlos möglich und eine ausreichende Stabilität nachfolgend bezüglich des Einsatzelements gegeben. Ein Vorteil der Verwendung solcher Abstandselemente ist es, dass das Abstandsmaß der äußeren Bleche (Winkelelemente) bzw. Blechplatten durch die Änderung der Abmessungen der Abstandselemente anwendungsspezifisch ausgewählt werden kann. Hierbei wird vorteilhaft aus statischen Gründen ein regelmäßiger Abstand gewählt.
Neben den im vorstehenden beschriebenen und in den Figuren dargestellten Ausführungsformen von Profilstabelementen aus Aluminium können noch zahlreiche weitere gebildet werden, wobei diese jeweils aus einer besondere Festigkeit verleihenden Aluminiumlegierung bestehen und eine Höhe von zumindest 170 mm, eine Breite von zumindest 125 mm sowie eine Wanddicke von zumindest 2,5 mm aufweisen. Grundsätzlich können solche Profilstabelement auch ohne Einsatzelemente, z.B. als Pfetten, verwendet werden. Eine traufenseitige Verbindung zwischen Profilstabelementen durch Stahl-Einsatzelemente mit oder ohne Kopfplatte ist besonders einfach und stabil möglich.

10: Profilstabelement
11: Eckbereich
12: Kedernut
13: Eckwandung
14: Längsschlitz
15: Außenwandungsabschnitt
16: Inneres des Profilstabelementes
17: Anlagefläche
20: Einsatzelement
21: Äußere Fläche
22: Außenwandung
23: Eckbereich
24: Zugbandanschlusselement
25: Halteeinrichtung
30: Befestigungselement
31: Öffnung
40: Deckenelement
41: Traufpfette
42: Zwischenpfette
43: Firstpfette
44: Diagonalverband
45: Diagonalverband
46: Diagonalverband
50: Wandelement
100: Hallenbau
110: Profilstabelement
118: Ende mit Gehrungsschnitt
120: Einsatzelement
121: Winkelelement
122: Winkelelement
123: Abstandselement
124: Abstandselement
125: Abstandselement
126: Schenkel
127: Schenkel
128: Abgewinkelter Abschnitt
129: Abspanneinrichtung
130: Befestigungsblech
131: Pfettenhalteeinrichtung
132: Linie
133: Linie
134: Bohrungen
140: Einsatzelement
141: Winkelelement
142: Winkelelement
143: Abstandselement
144: Abstandselement
145: Abstandselement
146: Schenkel
147: Schenkel
148: Abgewinkelter Abschnitt
149: Bohrung
150: Bohrung für Zugbandabhängung
200: Teilstück
201: Teilstück
B_P: Breite
H_P: Höhe
d_P: Wanddicke
B_E: Breite
H_E: Höhe
d_E: Wanddicke
l_ER: Einschublänge Riegel
l_ES: Einschublänge Stiel
a_B: Binderabstand
h_T: Traufhöhe
h_F: Firsthöhe
s_H: freitragende Hallenspannweite
α: Winkel

Claims

Profilstabelement (10,110) zur Verwendung beim Errichten von Bauten, insbesondere Hallenbauten, wobei das Profilstabelement (10,110) aus einer Aluminiumlegierung besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilstabelement (10,110) eine Höhe (H_P) von zumindest 170 mm, eine Breite (B_P) von zumindest 125 mm und eine Wanddicke (d_P) von zumindest 2,5 mm aufweist und aus der Aluminiumlegierung EN AW 6061, EN AW 6082, EN AW 6063 oder EN AW 6106 besteht.
Profilstabelement (10,110) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Einsatzelement (20,120,140) mit oder ohne Kopfplatte zum zumindest teilweisen Einfügen in Profilstabelemente (10,110) zum traufenseitigen und/oder firstseitigen Verbinden von Profilstabelementen (10,110) vorgesehen oder vorsehbar ist.
Profilstabelement (10,110) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Einsatzelement (20,120,140) aus einem Stahl, insbesondere verzinkten Stahl, besteht, insbesondere aus S355, S235 oder S275.
Profilstabelement (10,110) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzelement (20,120,140) profilstabelementabhängig eine Höhe (H_E) von 120 bis 260 mm, eine Breite (B_E) von 120 bis 140 mm, eine Dicke (d_E) von 3 bis 15 mm und eine in Profilstabelemente (10,110) einschiebbare Einschublänge (l_E) von 500 bis 1500 mm aufweist.
Profilstabelement (10,110) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzelement (20) einen mehreckigen, insbesondere im Wesentlichen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist.
Profilstabelement (10,110) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzelement (20,120,140) zum Verbinden zweier Profilstabelemente (10,110) winklig ausgebildet ist, insbesondere aus zwei Teilstücken (200,201) gebildet ist, die einen endseitigen Gehrungsschnitt aufweisen und durch eine Verbindungsnaht, insbesondere Schweißnaht, verbunden sind.
Profilstabelement (10,110) nach einem der Ansprüche 2 bis 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzelement (120,140) zwei voneinander beabstandete zueinander im Wesentlichen parallele Winkelelemente (121,122,141,142) mit dazwischen angeordneten Abstandselementen (123,124,125,143,144,145) aufweist.
Profilstabelement (10,110) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelelemente (121,122,141,142) jeweils zwei Schenkel (126,127,146,147) und einen dazwischen angeordneten abgewinkelten Abschnitt (128,148) aufweisen, wobei die Abstandselemente (123,124,125,143,144,145) im Bereich des abgewinkelten Abschnitts (128,148) und im Bereich der Enden der beiden Schenkel (126,127,146,147) angeordnet sind.
Profilstabelement (10,110) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des abgewinkelten Abschnitts (128) zumindest eine Pfettenhalteeinrichtung (131) vorgesehen ist.
Profilstabelement (10,110) nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abspanneinrichtung, insbesondere eine traufenseitige Abspanneinrichtung (129), im Bereich des abgewinkelten Abschnitts (128) vorgesehen ist.
Profilstabelement (10,110) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilstabelement mit zumindest einer Kedernut (12), insbesondere vier Kedernuten (12), versehen ist.
Profilstabelement (10,110) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass vier Kedernuten (12) in den Eckbereichen (11) des Profilstabelements vorgesehen sind.
Profilstabelement (10,110) nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Eckbereiche (12) des Profilstabelements so ausgebildet sind, dass ein Einsatzelement (20,120,140) darin sicher gehalten ist, insbesondere die Eckbereiche (12) in das Innere (16) des Profilstabelements auskragen und Anlageflächen (17) für das Einsatzelement (20) bilden.
Profilstabelement (10,110) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilstabelement eine Höhe (H_P) von 310 bis 325 mm, eine Breite (B_P) von 148 bis 160 mm und eine Wanddicke (d_P) von 2,5 bis 12 mm aufweist und aus der Aluminiumlegierung EN AW 6061, EN AW 6082, EN AW 6063 oder EN AW 6106 besteht.
Profilstabelement (10,110) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilstabelement eine Höhe (H_P) von 252 bis 264 mm, eine Breite (B_P) von 128 bis 140 mm und eine Wanddicke (d_P) von 2,5 bis 10 mm aufweist und aus der Aluminiumlegierung EN AW 6061, EN AW 6082, EN AW 6063 oder EN AW 6106 besteht.
Profilstabelement (10,110) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilstabelement eine Höhe (H_P) von 172 bis 182 mm, eine Breite (B_P) von 126 bis 136 mm und eine Wanddicke (d_P) von 2,5 bis 8 mm aufweist und aus der Aluminiumlegierung EN AW 6061, EN AW 6082, EN AW 6063 oder EN AW 6106 besteht.
Profilstabelement (10,110) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Einsatzelement (20,120,140) mit oder ohne Kopfplatte eine Höhe (H_E) von 260 mm, eine Breite (B_E) von 140 mm, eine Wanddicke (d_E) von 4 bis 15 mm und eine Einschublänge (l_E) von 500 bis 1500 mm aufweist und aus einem Stahl besteht, insbesondere aus S355, S235 oder S275.
Profilstabelement (10,110) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Einsatzelement (20,120,140) mit oder ohne Kopfplatte eine Höhe (H_E) von 200 mm, eine Breite (B_E) von 120 mm, eine Wanddicke (d_E) von 4 bis 15 mm und eine Einschublänge (l_E) von 500 bis 1500 mm aufweist und aus einem Stahl besteht, insbesondere aus S355, S235 oder S275.
Profilstabelement (10,110) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Einsatzelement (20,120,140) mit oder ohne Kopfplatte eine Höhe (H_E) von 120 mm, eine Breite (B_E) von 120 mm, eine Wanddicke (B_E) von 3 bis 8 mm und eine Einschublänge (l_E) von 500 bis 1500 mm aufweist und aus einem Stahl besteht, insbesondere aus S355, S235 oder S275.
Hallenbau (100), aufgebaut unter Verwendung von Profilstabelementen (10,110) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hallenbau eine freitragende Hallenspannweite (s_H) von bis zu 30 m, eine Traufhöhe (h_T) von zumindest 2 m und einen Abstand (a_B) zwischen tragenden Profilstabelementen (Binderabstand) von zumindest 2,5 m aufweist bei Vorsehen einer Schneelastaufnahmekapazität von bis zu 200 kg/m².
Hallenbau (100) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Hallenbau eine weiche Dacheindeckung mit einer Plane, insbesondere einer PVC-Plane, oder eine feste Dacheindeckung, insbesondere Trapezblech oder Sandwich-Isolierpaneele, aufweist.
Hallenbau nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass traufenseitig zum Einfädeln einer Plane und/oder zum Vorsehen einer Zugbandanschlusseinrichtung und/oder zum Vorsehen einer Abspanneinrichtung im Wesentlichen keine Berührung der Enden der miteinander über zumindest ein Einsatzelement (20,120) verbundenen Profilstabelemente (10,110) vorgesehen ist.
Hallenbau (100) nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Hallenbau unter Verwendung von Profilstabelementen (10,110) nach Anspruch 14 aufgebaut ist und eine freitragende Hallenspannweite (s_H) von bis zu 30 m, insbesondere ≥ 20 m, eine Traufhöhe (h_T) von 2 bis 6,50 m, insbesondere ≥ 5 m, einen Binderabstand (a_B) von 2,5 bis 6 m, insbesondere ≥ 5 m, eine Windlastaufnahmekapazität nach DIN 1055, eine Schneelastaufnahmekapazität von bis zu 200 kg/m², insbesondere ≥ 75 kg/m², und eine ausreichende Tragfähigkeit für eine feste Dacheindeckung aufweist.
Hallenbau (100) nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Hallenbau unter Verwendung von Profilstabelementen (10,110) nach Anspruch 15 aufgebaut ist und eine freitragende Hallenspannweite (s_H) von bis zu 20 m, insbesondere ≥ 15 m, eine Traufhöhe (h_T) von 2 bis 6,50 m, insbesondere ≥ 5 m, einen Binderabstand (a_B) von 2,5 bis 6 m, insbesondere ≥ 5 m, eine Windlastaufnahmekapazität nach DIN 1055, eine Schneelastaufnahmekapazität von bis zu 200 kg/m², insbesondere ≥ 75 kg/m², und eine ausreichende Tragfähigkeit für eine feste Dacheindeckung aufweist.
Hallenbau (100) nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Hallenbau unter Verwendung von Profilstabelementen (10,110) nach Anspruch 16 aufgebaut ist und eine freitragende Hallenspannweite (s_H) von bis zu 15 m, insbesondere ≥ 10 m, eine Traufhöhe (h_T) von 2 bis 6 m, insbesondere von ≥ 4,40 m, einen Binderabstand (a_B) von 2,5 bis 6 m, insbesondere ≥ 5 m, eine Windlastaufnahmekapazität nach DIN 1055, eine Schneelastaufnahmekapazität von bis zu 200 kg/m², insbesondere ≥ 75 kg/m², und eine ausreichende Tragfähigkeit für eine feste Dacheindeckung aufweist.
Hallenbau nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Einsatzelemente mit Standard-Stahlprofil-Abmessungen in Kombination mit den Profilstabelementen nach einem der Ansprüche 1 bis 19 verwendet werden.
Hallenbau nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus vier Feldern bestehender Hallenbau nur ein Windverbandsfeld enthält.