DE2057372A1 - Ebenes Flaechentragwerk - Google Patents

Description

2057372 Andrejewski & Honke Patentanwälte

Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski

^ . _ / Diplom-Ingenieur

Anwaltsakte: 35 Io5/Kle- _Dr _,_{ng Manfred Ηβ|||β}

Essen, den 8. Juli 197© Kettwiger Straße 36

Patent- und Hilfsgebrauchsmusteranmeldung Dipl.-Ing« Wilhelm Johannes Silberkuhl 4j5 Essen, Moorenstraße 26

Ebenes Flächentragwerk

Die Erfindung bezieht sich auf ein ebenes Plächentragwerk aus Blech, Kunststoff od.dgl., -vorzugsweise jedoch aus Blech. Derartige Flächentragwerke sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt· Zur Verwendung als Dachplatte, Wandplatte, Verkleidungsplatte od.dgl. sind insbesondere solche bekannt, die rechteckigen Grundriß und längslaufende, im Schnitt im wesentlichen trapezförmige Versteifungsrippen aufweisen. Die Tragfähigkeit derartiger Flächentragwerke ist begrenzt. Die geringe Beulsteifigkeit macht aus solchen Elementen eher Verkleidungsplatten als echte Tragwerke. Paßt man die Verbindungsstreifen der Versteifungsrippen statisch als Obergurte und Untergurte des Tragwerkes auf, so würde hohe Tragfähigkeit großes Plächenträgheitsmoment und damit großen Abstand der Verbindungsstreifen von einer Symmetrie- oder Mittelebene verlangen. Dem ist jedoch eine Grenze gesetzt, weil die

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Seitenwände selbst mit zunehmender Höhe ihre Stabilität verlieren. Gleiches gilt für die Verbindungsstreifen bei zunehmender Breite. Zwar könnte man die Beulsteifigkeit durch größere Dicke des Werkstoffes, beispielsweise Verwendung sehr dicker Bleche, erhöhen, das beeinträchtigt jedoch die Wirtschaftlichkeit, zumal größere Werkstoffdicke im übrigen fc statisch nicht erforderlich ist. Versteifungsrippen in den r Seitenwänden selbst verbieten sich aus fertigungstechnischen Gründen, wenn die Herstellung der beschriebenen Flächentragwerke aus Blech verlangt wird und die Profilierung insgesamt durch Walzen hergestellt werden soll. Außerdem würden derartige zusätzliche Versteifungsrippen die Stapelbarkeit beeinträchtigen.

Plächentragwerke aus Blech, Kunststoff od.dgl., welche als gekrümmte oder mehrfach gekrümmte Plächentragwerke oder entsprechend gestaltete Paltwerke ausgebildet sind, besitzen zwar größere Beulsteifigkeit und damit größere Tragfähigkeit, ihre Fertigung ist jedoch sehr aufwendig.

|i Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ebenes Flächentragwerk der eingangs beschriebenen Art in Bezug auf die Tragfähigkeit zu verbessern, - ohne daß dazu dickere Werkstoffe eingesetzt werden müssen oder die Stapelbarkeit beeinträchtigende Maßnahmen erforderlich sind.

Die Erfindung betrifft ein ebenes Flächentragwerk aus Blech, Kunststoff od.dgl. mit rechteckigem Grundriß und längslaufenden, im Schnitt im wesentlichen trapezförmigen Versteifungsrippen aus Seitenwänden und die Seitenwände abwechselnd oben und unten verbindenden Verbindungsstreifen, - einsetzbar als Dachplatte,

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Wandplatte* Verkleidungsplatte od.dgl. Die Erfindung besteht darin, daß die Seitenwände durch eine Stufe, die Verbindungsstreifen durch eine Sicke oder Rippe ihrerseits versteift sind. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß die Seitenwände eine Höhe aufweisen, die etwa der Breite der Verbindungsstreifen entspricht, und daß die Stufe etwa in der Mitte der Seitenwände, die Sicke bzw. Rippe etwa in der Mitte der Verbindungsstreifen angeordnet ist. - Erfindungsgemäß wird die Tragfähigkeit von Flächentragwerken der eingangs beschriebenen Art beachtlich verbessert und optimiert, indem eine bisher ungenutzte Reserve zu einer zusätzlichen Versteifung ausgenutzt wird. Das geschieht durch die Stufen in den Seitenwänden bzw. die Sicke oder Rippe in den Verbindungsstreifen. Durch die Stufe in den Seitenwänden erreicht man eine Umlenkung des Schubflusses und die Aufnahme von Biegemomenten auch in Querrichtung. Mit Hilfe der Stufe werden die beulgefährdeten Seitenwände gleichsam aufgeteilt und folglich wird die Tragfähigkeit in Längsrichtung wesentlich vergrößert. Ein Optimum ist erreicht, wenn die Biegesteifigkeit in Querrichtung und damit die Formstabilität des ganzen Elementes gerade dann erschöpft ist, wenn auch die Grenspannungen in Längsrichtung erreicht sind. Obwohl erfindungsgemäß nur eine Reserve mobilisiert wird, die man bisher übersehen oder für vernachlässigbar klein gehalten hat, ist der durch die Erfindung erreichte Effekt in Bezug auf Erhöhung der Beulsteifigkeit und damit Optimierung der Tragfähigkeit dennoch überraschend hoch. Die als Untergurte bzw. Obergurte des Tragwerkes aufzufassenden Verbindungsstreifen können in sehr weitem Abstand von der Symmetrie- oder

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Mittelebene des Tragwerkes angeordnet werden, so daß mit geringen Blechdicken große Plächenträgheitsmomente erreichbar sind. Nichtsdestoweniger ist die Stapelfähigkeit der Plächentragwerke nach wie vor gegeben.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. Soll es sich um Flächentragwerke aus Blech handeln, deren Profilierung durch Walzen erzeugt werden soll, so empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, daß (bei ebener Anordnung des Plächentragwerkes betrachtet) die Seitenwände gegen die Vertikale um etwa 115°* die Stufen gegen die angeschlossenen Seitenwandteile umetwa 145 geneigt sind. Die Sicken bzw. Rippen besitzen nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt einen Bogen von etwa 90° oder sind im Querschnitt aus einem einen solchen Bogenabdruck approximierenden Trapezzug zusammengesetzt. Im allgemeinen wird man die Anordnung so treffen, daß die oberen Verbindungsstreifen eine Sicke, die unteren eine Rippe aufweisen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen:

Fig« 1 in perspektivischer Darstellung ein erfindungsgemäßes Flächentragwerk,

Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1.

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Das in den Figuren dargestellte ebene Flächentragwerk besteht aus Blech, Kunststoff od.dgl., vorzugsweise jedoch aus Blech. Es besitzt rechteckigen Grundriß und längslaufende, im Schnitt im wesentlichen trapezförmige Versteifungsrippen 1, 2, 3, die ihrerseits aus Seitenwänden 1 und die Seitenwände 1 abwechselnd oben und unten verbindenden Verbindungsstreifen 2, 3 bestehen. Man erkennt unmittelbar, daß ein derartiges Flächentragwerk als Dachplatte, Wandplatte, Verkleidungsplatte od.dgl. einsetzbar ist.

Insbesondere aus der Fig. 2 entnimmt man, daß die Seitenwände durch eine Stufe 4, die Verbindungsstreifen 2, 3 durch eine Sicke 5 oder Rippe 6 ihrerseits versteift sind. Dabei weisen die Seitenwände 1 eine Höhe auf, die etwa der Breite der Verbindungsstreifen 2 bzw. 3 entspricht, die Stufen 4 befinden sich etwa in der Mitte der Seitenwände 1, die Sicken 5 bzw. Rippen 6 etwa in der Mitte der Verbindungsstreifen 2, 3· Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung (in der dargestellten ebenen Anordnung betrachtet) sind die Seitenwände 1 gegen die Vertikale um etwa 115°, die Stufen 4 gegen die angeschlossenen Seitenwandteile um etwa 145° geneigt. Die Sicken 5 bzw. Rippen 6 spannen im Querschnitt einen Bogen von etwa 90° auf oder sind aus einem einen solchen Bogenabdruck approximierenden Trapezzug zusammengesetzt. Im Ausführungsbeispiel trägt der obere Verbindungsstreifen 2 eine Sicke 5, der untere 3 eine Rippe 6. - In natura mag die Höhe der Versteifungsrippen 6 etwa 125 mm ausmachen, während die

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Rippenbreite an der Basis etwa das doppelte Maß ausmacht. Bei diesem Verhältnis wird man im übrigen die Proportionen verwirklichen, die aus der Fig. 2 zu entnehmen sind. Dann sind bei einer Blechdicke von 1 mm die Tragfähigkeit und Beulsteifigkeit optimiert, gleichgültig, ob es sich um Aluminiumblech oder Stahlblech handelt.

Ansprüche;

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Claims (4)

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   Ansprüche

   \1. Ebenes Plächentragwerk aus Blech, Kunststoff od.dgl. mit rechteckigem Grundriß und längslaufenden, im Schnitt im wesentlichen trapezförmigen Versteifungsrippen aus Seitenwänden und Verbindungsstreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (1) durch eine Stufe (4), die Verbindungsstreifen (2, 3) durch eine Sicke (5) oder Rippe (6) ihrerseits versteift sind,
2. 2. Ebenes Flächentragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (1) eine Höhe aufweisen, die etwa der Breite der Verbindungsstreifen (2 bzw. 3) entspricht, und daß die Stufe (4) in der Mitte etwa der Seitenwände (1), die Sicke (5) bzw. Rippe (6) etwa in der Mitte der Verbindungsstreifen (2, 3) angeordnet ist.
3. 3. Ebenes Plächentragwerk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß (bei ebener Anordnung des Flächentragwerkes betrachtet) die Seitenwände (l) gegen die Vertikale um 115°, die Stufen (4) gegen die angeschlossenen Seitenwandteile um etwa nur 145° geneigt sind.
4. 4. Ebenes Plächentragwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken (5) bzw. Rippen (6) im Querschnitt einen Bogen von etwa 90° aufspannen bzw. aus einem einen solchen Bogenabdruck approximierenden Trapezzug zusammengesetzt sind.

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   5o Ebenes Flächentragwerk nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Verbindungsstreifen (2) eine Sicke (5), die unteren (j5) eine Rippe (6) aufweisen.

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