DE202012013336U1 - Multifunctional modular main beam - Google Patents
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Abstract
Multifunktionaler modularer Hauptträger, gekennzeichnet durch ein „U“-förmiges Gesamtprofil, hergestellt aus Baustahl oder bestehend aus einem ähnlichen leichten, robusten Material, der über seine gesamte Länge entweder an der Rückseite (1 und 1-a), an den Flanken (2 und 2-a) oder an den Kanten (3 und 3-a) Löcher aufweist, über welche die Hauptträger in einem beliebigen Winkel miteinander verbunden werden, wobei die Fixierung mittels einer einzigen Art von Schraube (4) erfolgt, die in die Löcher eingeführt wird, und die Flanken (2-b) und Kanten (3-b) gebogen sind.Multifunctional modular main beam, characterized by a "U" -shaped overall profile, made of structural steel or consisting of a similar lightweight, robust material, which over its entire length either on the back (1 and 1-a), on the flanks (2 and 2-a) or at the edges (3 and 3-a) has holes over which the main beams are connected at any angle to each other, wherein the fixation by means of a single type of screw (4) is inserted into the holes , and the flanks (2-b) and edges (3-b) are bent.
Description
Technische Merkmale technical features
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hauptträger, der aufgrund seines Aufbaus und seiner Löcher nicht nur bei großen Spannweiten eingesetzt werden kann, sondern auch erfinderische Merkmale aufweist, da derartige Hauptträger sowohl als Einzel- als auch als Doppelpfeiler eingesetzt werden und einander in jedem beliebigen Winkel überlappen sowie ferner an jedem ihrer Bestandteile miteinander verbunden werden können. The present invention relates to a main carrier, which can not only be used for large spans due to its structure and its holes, but also has inventive features, since such main carriers are used both as a single and as a double pillar and overlap each other at any angle and Furthermore, they can be connected to each other at each of their constituents.
Durch Verwenden einer einzigen Art von Modul ermöglicht der neue Hauptträger den Aufbau von Strukturen, bei denen bislang zahlreiche unterschiedliche Strukturelemente benötigt wurden und die mit großem Zeitaufwand verbunden waren. By using a single type of module, the new main carrier allows the construction of structures that previously required many different structural elements and which were associated with a great deal of time.
Die Hauptträger können in jedem beliebigen Winkel über ihre Rückseite miteinander verbunden werden oder über ihre Flanken und Kanten fixiert werden, wobei der erfindungsgemäße Hauptträger sowohl als Pfeiler als auch als Träger, bewehrter Träger oder als Balken eingesetzt werden und je nach Zweck der jeweiligen Konstruktion verstärkt werden kann oder nicht. The main beams can be connected at any angle via their back or fixed by their flanks and edges, wherein the main carrier according to the invention are used both as a pillar and as a carrier, armored carrier or as beams and reinforced depending on the purpose of the respective construction may or not.
Ferner kann bei dem Hauptträger aufgrund dieser praktisch uneingeschränkten Art von Verbindung auf ein Verbinden durch Schweißen komplett verzichtet werden, sodass nun, ohne dabei Schweißgeräte zum Einsatz zu bringen, große Strukturen konstruiert werden können ebenso wie robuste Pfeiler, die mit der Trägerstruktur verbunden werden, und alle möglichen Arten von bewehrten Trägern und Verstärkungen, die lediglich durch das Verbinden der Module entstehen, wobei die Hauptträger über eine einzige Art von Schraube miteinander verbunden werden. Furthermore, the main carrier can be completely dispensed with joining by welding because of this virtually unrestricted type of connection, so that large structures can now be constructed without using welding devices, as well as robust pillars which are connected to the carrier structure, and all kinds of reinforced beams and reinforcements, which are created simply by connecting the modules, the main beams being connected together by a single type of screw.
Herkömmlicherweise werden für alle metallischen Strukturelemente von Gebäuden (wie beispielweise Häuser, Messehallen, Industrieanlagen und Gewächshäuser), von Abdeckungen und Tragwerksstrukturen (wie beispielsweise für Fassaden, Solarfarmen und Parkplätze eingesetzt) eigens für das jeweilige Projekt entwickelte Bauteile verwendet. Dies bringt vor allem den Nachteil mit sich, dass für die Konstruktion einer bestimmten Metallstruktur spezielle Bauteile entwickelt und dabei aus dicken und schweren Metallplatten einzelne Komponenten mit hoher Maßgenauigkeit gefertigt werden müssen. Conventionally, components designed specifically for each project are used for all metallic structural elements of buildings (such as houses, exhibition halls, industrial plants and greenhouses), covers and structural structures (such as for facades, solar farms and parking lots). Above all, this has the disadvantage that special components have to be developed for the construction of a specific metal structure, and individual components with high dimensional accuracy have to be manufactured from thick and heavy metal plates.
Dazu kommt, dass für derartige Systeme eine Vielzahl von Verbindungsteilen benötigt wird und in der Phase der Herstellung und Montage viel geschweißt, gebeizt und gemalt werden muss. Hierdurch wird die Ausführung der Arbeit sehr umfassend und kostspielig. Des Weiteren können die Strukturen, die häufig große Abmessungen haben, aufgrund ihrer Eigenschaften nur mithilfe von Schwerlast-Kränen angehoben werden. In addition, such systems require a large number of connecting parts and must be welded, stained and painted during the production and assembly phase. This makes the execution of the work very comprehensive and costly. Furthermore, due to their characteristics, the structures, which are often large in size, can only be lifted with the help of heavy duty cranes.
Der Bau von großen Industrieanlagen war schon immer mit einigen Problemen verbunden. Insbesondere müssen große Abstände überwunden oder große Lücken zwischen Pfeilern geschlossen werden. Herkömmlicherweise wird dieses Problem gelöst, indem die Anzahl an Pfeilern erhöht wird, wodurch sich jedoch der nutzbare Raum verringert. Eine weitere bestehende Lösung liegt im Überlappen von Trägern in Längsrichtung oder im Überlagern von Trägern mit anderen senkrechten Trägern im 90°-Winkel. The construction of large industrial plants has always been associated with some problems. In particular, large gaps must be overcome or large gaps between pillars closed. Conventionally, this problem is solved by increasing the number of pillars, which, however, reduces the usable space. Another existing solution is the overlap of straps in the longitudinal direction or in the superimposition of straps with other vertical straps at a 90 ° angle.
Die vorgeschlagene Erfindung strebt jedoch eine viel weitreichendere Lösung an, wobei der Träger oder Hauptträger die folgenden Eigenschaften aufweist:
- – Die Träger können einander in Längsrichtung überlagern, sodass es möglich ist, größere Spannweiten zu überbrücken. Diese Lösung gleicht herkömmlichen Lösungen, wobei jedoch in diesem Fall auch ein Überlappen entlang der kompletten Rückseite möglich ist.
- – Die Träger können einander in jedem beliebigen Winkel überlagern, sodass unzählige Möglichkeiten der Ausrichtung der Hauptträger bestehen, wodurch sich eine vergrößerte Anzahl von Verwendungsmöglichkeiten ergibt.
- – Die Träger können zu einem ebenen oder verstärkten Pfeiler umgeformt werden, sodass diese eine eigentlich nicht vorgesehene Rolle übernehmen können.
- – Die Träger können sowohl über die Rückseite (durch eine direkte oder umgekehrte Verbindung) als auch über die Kanten oder Flanken miteinander verbunden werden.
- – Die Träger können derart miteinander verbunden werden, dass entweder die Rückseite mit der Flanke oder der Kante, die Flanke mit der Flanke oder die Flanke mit der Kante verbunden wird, sodass unter normalen Umständen bei der Konstruktion einer bestimmten Struktur praktisch jede Art von Aufbau möglich ist.
- – Die Träger können einander in jedem beliebigen Winkel überlappen, einander überlagern oder miteinander verbunden werden, um Trägerstrukturen oder bewehrte Träger zu bilden.
- - The beams can overlap each other in the longitudinal direction, so that it is possible to bridge larger spans. This solution is similar to conventional solutions, but in this case also an overlap along the entire back is possible.
- - The carriers can overlap each other at any angle, so countless ways to align the main carrier, resulting in an increased number of uses.
- - The beams can be converted to a flat or reinforced pillar, so that they can take a role actually not intended.
- - The beams can be connected to each other via the back (by a direct or reverse connection) as well as over the edges or flanks.
- The supports can be connected to one another in such a way that either the back with the flank or the edge, the flank with the flank or the flank is connected to the edge, so that under normal circumstances virtually any type of construction is possible in the construction of a specific structure is.
- The supports may overlap one another at any angle, be superposed on each other, or be joined together to form support structures or armored supports.
Im Wesentlichen wird durch die vorgeschlagene Erfindung eine verbesserte Möglichkeit geschaffen, große Spannweiten zu überbrücken und dabei wesentliche Einsparungen der verwendeten Materialmenge zu erzielen, indem der Fertigungsprozess vereinfacht ist und modulare Elemente eingesetzt werden können, wobei ein gleiches Element verschiedenartige Verwendung findet und dabei sowohl als Träger, als auch als Balken, bewehrter Träger oder als solider Pfeiler eingesetzt werden kann. In essence, the proposed invention provides an improved ability to bridge large spans while achieving substantial savings in the amount of material used by simplifying the manufacturing process and allowing the use of modular elements, with the same element being used in a variety of ways can be used both as a carrier, as a beam, reinforced carrier or as a solid pillar.
Es können zu jedem Zeitpunkt weitere Elemente (weitere Träger, Pfeiler, bewehrte Träger oder Balken) hinzugefügt werden, ohne Veränderungen vornehmen oder Strukturelemente der Konstruktion versetzen zu müssen. Additional elements (additional beams, pillars, reinforced beams or beams) can be added at any given time without having to make any changes or to have structural elements of the construction.
Des Weiteren wird durch die Erfindung sowohl die Lagerung als auch der Transport wesentlich vereinfacht. Die Strukturen müssen nicht geschweißt werden und es besteht keine Notwendigkeit, deren Oberflächen zu behandeln. Somit kann durch die Erfindung eine wesentlich beschleunigte Arbeitsabwicklung erzielt werden. Furthermore, the invention considerably simplifies both storage and transport. The structures do not need to be welded and there is no need to handle their surfaces. Thus, by the invention, a much faster processing can be achieved.
Die vorgeschlagene Erfindung geht aus von einem Träger mit einem allgemein U-förmigen Profil, der an seinen Flanken und Kanten mehrfach gefalzt ist, was ein Verbinden, Überlappen und Fixieren äußerst einfach macht. The proposed invention is based on a carrier with a generally U-shaped profile, which is folded several times on its flanks and edges, which makes joining, overlapping and fixing extremely easy.
Der Hauptträger ist aus einem Strukturstahl gefertigt und in seiner üblichen Ausführung leicht und robust. The main beam is made of a structural steel and in its usual design light and robust.
Über seine gesamte Länge weist der Hauptträger sowohl auf der Rückseite als auch an den Flanken und den Kanten Löcher auf, wodurch ermöglicht ist, mehrere Elemente auf unterschiedliche Weise zu fixieren, miteinander zu verbinden und zu überlagern, sodass Pfeiler, Balken und Träger unterschiedlicher Länge konstruiert werden können und ein Verankern in jedem beliebigen Winkel möglich ist. Over its entire length, the main beam has holes on both the back, flanks and edges, allowing for a plurality of elements to be fastened, connected and overlaid in different ways to construct pillars, beams and beams of varying lengths and anchoring at any angle is possible.
Der Aufbau des Hauptträgers ist für dessen Multifunktionalität äußerst wichtig: Aufgrund der Anordnung der Löcher über die gesamte Rückseite, über die Flanken und die Kanten sowie aufgrund seines U-förmigen Profils mit einer speziell geformten Winkelstruktur, kann eine Vielzahl von Funktionen übernommen werden. The structure of the main beam is extremely important for its multi-functionality: Due to the arrangement of the holes over the entire back, over the flanks and the edges as well as due to its U-shaped profile with a specially shaped angle structure, a variety of functions can be adopted.
Somit können während der Montage- oder Bauphase von Messehallen oder anderen großflächigen Konstruktionen mittels der gleichen Hauptträger sämtliche Strukturelemente – und dabei nicht nur die Träger in Längs- oder Senkrechtanordnung – aufgebaut und zusammengesetzt werden, indem einfach der Verankerungswinkel entsprechend den Löchern gewählt wird, sodass dieser Vorgang wesentlich beschleunigt und vereinfacht ist. Thus, during the assembly or construction of exhibition halls or other large-scale structures by means of the same main support all structural elements - and not only the carrier in longitudinal or vertical arrangement - are constructed and assembled by simply the anchoring angle is selected according to the holes, so this Process is much faster and easier.
Auf diese Weise ist der Arbeitsvorgang nicht nur vereinfacht, sondern auch weitaus kostengünstiger, einerseits aufgrund dessen, dass dieser beschleunigt ist und viel weniger Arbeitskräfte eingesetzt werden müssen, andererseits aber auch dadurch, dass nur eine einzige Art von Hauptträger verwendet wird, der all die Funktionen erfüllt, die bislang entweder von den Trägern, den Balken, den bewehrten Trägern oder den Pfeilern übernommen wurden. In this way, the operation is not only simplified, but also much cheaper, on the one hand because this is accelerated and much less manpower must be used, but on the other hand also by the fact that only a single type of main carrier is used, all the functions which were previously taken over either by the girders, the beams, the reinforced girders or the pillars.
Stand der Technik State of the art
Die Verwendung von Profilträgern aus einem leichten Material und mit Löchern, die ermöglichen, dass diese einander überlagern können, um große Spannweiten zu überbrücken, ist relativ neu. The use of profile members made of a lightweight material and with holes that allow them to overlap one another to bridge large spans is relatively new.
Im Grunde genommen sind aus dem Stand der Technik lediglich Träger bekannt, die über Löcher in ihren Endbereichen verfügen, über die ein längsgerichtetes Überlappen der Träger ermöglicht ist. Basically, only carriers are known from the prior art, which have holes in their end regions, over which a longitudinal overlapping of the carrier is made possible.
So gibt es Träger mit U-Profil, deren Enden Löcher aufweisen und die in Längsrichtung miteinander über ihre Rückseiten verbunden werden können, um so große Spannweiten zu überbrücken. Thus, there are U-shaped beams whose ends have holes and which can be connected longitudinally with each other via their backs to bridge such large spans.
Die Merkmale derartiger Träger sind jedoch gegenüber den Merkmalen der vorliegenden Erfindung sehr eingeschränkt:
- – Sie ermöglichen kein Überlappen in anderen Winkeln als im 90°-Winkel;
- – außer einer Ausrichtung in Längsrichtung durch das Verbinden eines Trägers mit einem entsprechenden Träger, geradlinig und Rückseite an Rückseite, besteht keine weitere Ausrichtungsmöglichkeit;
- – es können keine Pfeiler konstruiert werden;
- – es besteht nicht die Möglichkeit des Überkreuzens oder Überlagerns von Elementen in unterschiedlichen Bereichen;
- – es sind keine modularen Erweiterungen in irgendeine Richtung möglich.
- - They do not allow overlapping at angles other than 90 °;
- - Apart from a longitudinal orientation by connecting a carrier with a corresponding carrier, straight and back to back, there is no further alignment possibility;
- - no pillars can be constructed;
- There is no possibility of crossing or overlapping elements in different areas;
- - There are no modular extensions in any direction possible.
Beschreibung der Zeichnungen: Description of the drawings:
Beschreibung der besten Ausführungsform der Erfindung Description of the best embodiment of the invention
Die Erfindung geht von einem Hauptträger aus einem Strukturstahl oder einem ähnlichen ersatzweisen leichten, robusten Material mit einem allgemein U-förmigen Aufbau aus. Diese „U“-Form ist das Ergebnis mehrerer Falze ausgehend von der Rückseite in Richtung der Kanten. Insbesondere sind derartige Falze zwischen den Flanken (
Tatsächlich hat lediglich die Rückseite (
Die Flanken (
Durch diese Biegung ist das Verbinden der Module erleichtert sowie eine verstärkte Verankerung erzielt. Dementsprechend sorgt die leichte Biegung der Kante, die über deren gesamte Länge vorgesehen ist, beim Verbinden der Kante mit einer Kante (wie beispielsweise in
Am Hauptträger sind über dessen gesamte Länge drei Arten von Löchern vorgesehen. Diese sind entweder auf der Rückseite (
Die Löcher auf der Rückseite sind dazu vorgesehen, für eine überlappende Anordnung zweier Hauptträger in Längsrichtung verwendet zu werden, wodurch eine Vielzahl von Längen erzielt werden kann, die dazu geeignet sind, sehr unterschiedliche Spannweiten zu überbrücken. Zu diesem Zweck genügt es, einen Hauptträger an jedem gewünschten Punkt in Längsrichtung mit einem weiteren Hauptträger zu überlappen. The holes on the back are intended to be used for an overlapping arrangement of two main carriers in the longitudinal direction, whereby a variety of lengths can be achieved, which are suitable to bridge very different spans. For this purpose, it is sufficient to overlap a main beam at each desired point in the longitudinal direction with another main carrier.
Doch auch ein Verbinden über die Rückseiten mit umgekehrter Ausrichtung (
Da die Hauptträger aus einem leichten und höchst widerstandsfähigen Material hergestellt sind, können sich diese nur an den Rändern überlappen, um große Spannweiten zu überbrücken, oder sie können sich zur Verwendung für geringere Spannweiten über größere Abschnitte überlappen. Because the main beams are made of a lightweight and highly durable material, they can only overlap at the edges to bridge large spans, or they can overlap over larger portions for use for smaller spans.
Um stärkere Strukturen zu bilden (
Wenn die Hauptträger umgekehrt werden, indem ihre beiden Rückflächen einander spiegelverkehrt gegenübergelegt werden, können diese sich gemäß der gängigsten Ausführungsform im 90°-Winkel kreuzen (
Es sei darauf hingewiesen, dass die zuletzt beschriebene Möglichkeit auf die Positionierung der Löcher zurückzuführen ist, da aufgrund der Löcher, die über die gesamte Länge der Kanten angeordnet sind, ein umgekehrtes Anordnen und Fixieren der Hauptträger an jedem beliebigen Punkt (
Der Aufbau der Hauptträger ist ebenso maßgeblich für ihre außerordentliche Funktionalität. Durch Verwendung dieser neuen Art von Metallstrukturen kann ein einziges Element sowohl als Balken als auch als Träger oder bewehrter Träger eingesetzt werden oder gegebenenfalls sogar als Pfeiler Verwendung finden. The structure of the main beams is also crucial for their extraordinary functionality. By using this new type of metal structures, a single element can be used as a beam as well as a carrier or armored carrier, or optionally even be used as a pillar.
Obgleich der Hauptträger in seiner herkömmlichsten Form der Verwendung durch einfaches Überlappen mit einem weiteren Hauptträger entlang der Rückseite auch als Träger dienen kann, sind im Rahmen der Erfindung viele weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten vorgesehen, die ordnungsgemäß getestet wurden und im Folgenden beschrieben sind. Although the main carrier in its most conventional form of use may also serve as a carrier by simply overlapping it with another main carrier along the back, many other design possibilities are provided within the scope of the invention that have been properly tested and described below.
So kann der gleiche Hauptträger auch als Pfeiler dienen, indem zwei Hauptträger spiegelverkehrt zueinander angeordnet und an den Kanten miteinander verbunden werden (
Neben oben beschriebenem Überlagern der Hauptträger in Längsrichtung ist es auch möglich, die Hauptträger an deren Außenseite miteinander zu verbinden (
Die
In
Die einzelnen Module sind jeweils über Schrauben miteinander verbunden. Diese Schrauben können ebenso an den Kanten (wie beispielsweise in
Tatsächlich wird bei der Erfindung nur eine einzige Art von Hauptträger sowie eine einzige Art von Schraube verwendet. Daher kann der Hauptträger sowohl als Träger, als Balken, als bewehrter Träger oder aber auch als Pfeiler Verwendung finden, wobei für jedes der Löcher nur eine einzige Art von Schraube eingesetzt wird. In fact, the invention uses only a single type of main carrier and a single type of screw. Therefore, the main carrier can be used both as a carrier, as a beam, as a reinforced support or as a pillar use, wherein for each of the holes only a single type of screw is used.
Die Konstruktion ist fertiggestellt, sobald alle Verbindungen mit Hilfe der Schrauben fixiert sind. Zu keinem Zeitpunkt besteht die Notwendigkeit eines Schweißens und es entstehen mit nur einer einzigen Art von Träger Strukturelemente. The construction is completed as soon as all connections are fixed with the help of the screws. At no time is there a need for welding and structural elements are created with only a single type of support.
Wie bereits erwähnt, werden Herstellung, Transport und Montage wesentlich beschleunigt, kostengünstiger und einfacher:
- – die Herstellung ist auf eine einzige Art von modularem Hauptträger beschränkt, was die Produktionskosten wesentlich senkt. Ebenso gibt es nur eine einzige Art von Schraube;
- – der Transport ist wesentlich vereinfacht und kostengünstiger, da es möglich ist, nur noch eine einzige Art von modularem Hauptträger unterzubringen, wobei diese Hauptträger ideal aufeinanderpassen, sodass weniger Raum benötigt wird;
- – die Montage ist vereinfacht und es werden weniger Arbeitskräfte benötigt. Die modularen Hauptträger haben ein geringes Gewicht, sind leicht in der Handhabung und können einfach miteinander verbunden und fixiert werden;
- – ein gleicher Hauptträger kann in der zu errichtenden Struktur mehrere Aufgaben erfüllen;
- – die Struktur kann zu jedem Zeitpunkt vergrößert werden, indem die Verbindung lediglich um weitere modulare Träger erweitert wird;
- – die Verbindung kann sowohl auf der Außen- als auch auf der Innenseite erfolgen, sodass jeder beliebige Bereich des Hauptträgers mit jedem beliebigen Bereich eines weiteren Hauptträgers verbunden werden kann;
- – eine Verbindung von zwei oder mehreren Hauptträgern kann in jedem beliebigen Winkel erfolgen;
- – es ist kein Schweißen nötig;
- – es ist keine Herstellung von auf die jeweilige Arbeit ausgelegten Strukturelementen nötig;
- – das Demontieren ist einfach, da aufgrund des Nichtvorhandenseins von geschweißten Elementen lediglich die Schrauben gelöst werden müssen.
- - The production is limited to a single type of modular main carrier, which significantly reduces production costs. Likewise, there is only one type of screw;
- The transportation is much simpler and less expensive, since it is possible to accommodate only one type of modular main beam, these main beams ideally matching each other, thus requiring less space;
- - Assembly is simplified and less labor is needed. The modular main beams are lightweight, easy to handle and easy to connect and fix;
- - a same main carrier can fulfill several tasks in the structure to be built;
- The structure can be enlarged at any time by merely expanding the connection by further modular supports;
- The connection can be made both on the outside and inside, so that any area of the main beam can be connected to any area of another main beam;
- - a connection of two or more main beams can be made at any angle;
- - no welding is necessary;
- - no production of structural elements designed for the respective work is necessary;
- - Disassembly is easy, since due to the absence of welded elements only the screws must be solved.
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