DE2113756A1 - Verfahren zur Herstellung eines fachwerkaehnlichen Traegers - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines fachwerkaehnlichen Traegers

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Description

  • Verfahren zur Herstellung eines fachwerkähnlichen Trägers Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines fachwerkähnlichen Trägers, bestehend aus Obergurt, Untergurt und Full- bzw. Gitterstäben.
  • Fachwerkträger und/oder fachwerkähnliche Träger, die in erster Linie im Baugewerbe Verwendung finden, sind in unterschiedlicher Ausführung bereits bekannt: So hat man schon gitterartige Bauelemente durch Vernieten oder Verschweißen von Einzelteilen zu einem Fachwerk miteinander verbunden. Der dadurch bedingte hohe Arbeitsaufwand ist nicht vertretbar.
  • Man hat bereits auch schon Fachwerke durch Ausstanzen des Gitterwerkes aus einer Platte, z.B. aus dem Steg eines U-Profils, hergestellt. Bei diesem Verfahren gehen allerdings große Mengen an Material verloren, was dieses Verfahren unwirtschaftlich gestaltet.
  • Bei einem weiteren bekannten Verfahren zur Herstellung eines fachwerkähnlichen Trägers werden gegeneinander versetzt verlaufende Schnitte im Stegabschnitt des Ausgangsprofils angebracht, worauf dann bei gleichzeitiger Längung der die Füllstäbe bildenden Stegteile mittels mehrstufigen Walzens der Stegabschnitt aufgeweitet wird. Bei einem derart hergestellten Träger verlaufen die zwischen dem Ober-und Untergurt befindlichen Gitterstäbe etwa sinusförmig, so daß bei diesem Träger das Hauptkriterium eines Fachwerkes, wonach ein solches ausschließlich aus geradlinig verlaufenden Stäben bestehen muß, nicht gegeben ist.
  • Die Kräfteverteilung in einem Fachwerkträger ist derart, daß alle Stäbe eines Fachwerkes ausschließlich Längskräftet d.h. Druck- oder Zugkräfte-führen. Es ist also kein Teil eines F-hwerkträgers auf Biegung beansprucht. Eine Biegebeanspruchung aber liegt gerade bei dem bekannten Träger mit sinusförmig verlaufenden Gitterstäben vor, die gerade wegen ihrer gekrümmten Formgebung durch Querkräfte und demzufolge auch durch Momente belastet sind, so daß dieser Träger an sich nicht als Bachwerkträger und auch nicht als fachwerkähnlicher Träger anzusprechen ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines fachwerkähnlichen Trägers zu schaffen, dem die vorerwähnten Nachteile nicht anhaften, das vielmehr so ausgebildet ist, daß es einfach und ohne großen Aufwand an Arbeit und/ oder Materialverluste durchführbar ist und weiterhin der nach diesem Verfahren hergestellte Träger das hauptsächliche Fachwerkkriterium erfüllt.
  • Das wird erfizungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß zunächst halbfachwerkähnliche Träger hergestellt und anschließend äe zwei dieser Träger in spiegelbildlicher Anordnung zueinander in den Knotenpunkten fest miteinander verbunden werden. Diese Verbindung wird wohl hauptsächlich durch Schweißen, wie beispielsweise Punktschweißen erfolgen, obwohl das nicht unbedingt erforderlich ist.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung ist weiterhin so ausgebildet, daß zur Herstellung eines halbfachwerkähnlichen Trägers in den Mittelbereich des Ausgangsprofils gegeneinander versetzt verlaufende, einem horizontal gestreckten Z ähnliche Schnitte eingebracht werden und daß der Untergurt und der Obergurt unter Aufbiegung der Büll- bzw.
  • Gitterstäbe in der Ebene dieser Stäbe um einen vorbestimmten Betrag auseinander gezogen, d.h. aufgeweitet werden.
  • Auf diese Weise gelangt man zu einem Verfahren zur Herstellung eines fachwerkähnlichen Trägers, das die vorerwähnte Erfindungsaufgabe voll erfüllt. Hinzu kommt, daß das erfindungsgemäße Verfahren ohne besonderen Aufwand an Arbeit und/ oder Materialverlust durchführbar ist.
  • Ausgegangen wird von flachem Bandmaterial, kaltgeformtem oder warmgewalztem profiliertem Material.
  • Um Biegerissen in den spitzen Ecken des Trägers beim Aufbiegen vorzubeugen, münden die Schnitte erfindungsgemäß beidseitig in Endlöchern.
  • Eine weitere Vorkehrung gegen Biegerisse besteht erfindungsgemäß darin, daß vor dem Aufweiten des halbfachwerkähnlichen Trägers im Bereich der Endlöcher ein solcher ein- oder zweidimensionaler Druckspannungszustand aufgebracht und während des Aufweitens aufrecht erhalten wird, der sich dem durch das Aufweiten des Trägers hervorgerufenen Spannungszustand, der Rißgefahr entgegenwirkend, überlagert.
  • Die Erfindung besteht weiterhindarin, daß zur Herstellung eines halbfachwerkähnlichen Trägers in den Mittelbereich des Ausgangsprofils gegeneinander versetzt verlaufende einem horizontal gestreckten Z ähnliche Schnitte eingebracht werden und daß dann nacheinander um die durch die längs gerichteten Teilschnitte gebildeten Linien Biegungen um 90° in entgegengesetzten Richtungen erfolgen, worauf durch Auseinanderziehen von Ober- und Untergurt der Träger aufgeweitet wird, wobei die Füll- bzw. Gitterstäbe über ihre flachen Kanten gebogen werden.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Füll- bzw. Gitterstäbe in den Ecken mit dem Ober-und Untergurt scharf geknickt werden.
  • Zur Erhöhung der Knicksicherheit der Büll- bzw. Gitterstäbe werden letztere gesickt.
  • Der fachwerkshnliche Träger zeichnet sich weiterhin dadurch aus, daß der fachwerkähnliche Träger aus halbfachwerkähnlichen Trägern besteht, die in spiegelbildlicher Anordnung zueinander in den Knotenpunkten fest miteinander verbunden sind.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die halbfachwerkähnlichen'Träger aus einem aufgeweiteten U-Profil bestehen, dessen Steg die Füll- bzw. Gitterstäbe und dessen Abwinkelungen den Ober- und Untergurt bilden.
  • Der Trager kann aber auch so ausgebildet sein, daß die halbfachwerkähnlichen Träger aus aufgeweitetem Bandmate rial bestehen, wobei die Randbereiche des Bandes abgewinkelt sind und den Ober- und Untergurt bilden und der Mittelbereich des Bandes die Füll- bzw. Gitterstäbe bildet. Dabei sind die Füll- bzw. Gitterstäbe gesickt.
  • Vorteilhafterweise beträgt der spitze Winkel & in der Ecke zwischen den Füll- bzw. Gitterstäben und dem Ober-bzw. Untergurt 600.
  • In der Zeichnung sind zwei verschiedene Ausführungsformen von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Trägern dargestellt. Sie beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsformen, vielmehr sind im Rahmen der Erfindung weitere Abwandlungen möglich. Es zeigt: Figur 1 eine Seitenansicht auf das Ausgangsprofil gemäß einer ersten Ausführungsform, Figur 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Figur 1, Figur 3 den Träger im aufgeweiteten Zustand, Figur 4 einen gesickten Füll- bzw. Gitterstab zwischen Ober- und Untergurt, Figur 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der Figur 4, Figur 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Figur 4, Figur 7 eine Seitenansicht auf das Ausgangsprofil gemäß einer zweiten Ausführungsform, Figur 8 den Träger im aufgeweiteten Zustand, Figur 9 einen gesickten Füll- bzw. Gitterstab zwischen Ober- und Untergurt und Figur 10 einen Schnitt längs der Linie X-X der Figur 9.
  • In den Figuren 1 bis 6 ist als Ausgangsprofil ein U-Profil gemäß Figur 2 dargestellt. In den Steg dieses U-Profils werden Schnitte 20 eingebracht, die einem horizontal gestreckten Z ähnlich sind und gegeneinander versetzt verlaufen. Die Schnitte 20 bestehen aus den beiden in Längsrichtung des Ausgangsprofils verlaufenden Teilschnitten 21 und 22, die durch den quer verlaufenden Verbindungsschnitt 23 miteinander verbunden sind. Das heißt nicht, daß die Schnitte 20 durch drei unterschiedliche Schnitte 21, 22 und 23 hergestellt werden müssen, vielmehr ist es durchaus möglich und auch zu empfehlen, den gesamten Schnitt 20 mit einem einzigen Werkzeug und demzufolge in einem einzigen Arbeitsgang in den Steg des U-Profils einzubringen. Durch die Schnitte 20 wird das U-Profil in den Obergurt 24, den Untergurt 25 und die Büll- bzw. Gitterstäbe 26 unterteilt. Zur Vermeidung von Biegerissen während des Aufbiegens des Trägers münden die Schnitte 20 beidseitig in Endlöchern 27 und 28.
  • Figur 55 zeigt den aufgeweiteten halbf achwerkahnlichen Träger mit den gleichen Bezugszeichen wie sie in Figur 1 verwendet sind. Die Figuren 4 und 5 zeigen einen Teilausschnitt aus dem Träger nach Figur 3 mit gesicktem Füll- bzw. Gitterstab 26. Aus Figur 6 ist der Querschnitt des aufgeweiteten halbfachwerkähnlichen Trägers ersichtlich.
  • Zur Herstellung eines fachwerkähnlichen Trägers werden zwei halbfachwerkähnliche Träger in spiegelbildlicher Anordnung zueinander in den Knotenpunkten fest miteinander verbunden, so daß die gewünschte Endform des Trägers I-förmig is.
  • Die Figuren 7 bis 10 zeigen eine zweite Ausführungsform des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Trägers.
  • Ausgegangen wird bei diesem Träger von flachem Bandmaterial, das, wie bereits zu der ersten Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 6 beschrieben, mit Schnitten 20 versehen ist, die Sh Endlöchern 27 und 28 münden. Durch diese Schnitte 20 wird das Band auch hier in Obergurt, Untergurt und Füll- bzw. Gitterstäbe aufgeteilt, die nach ihrem Aufweiten die aus Figur 8 ersichtliche Form annehmen.
  • Der Querschnitt des aufgeweiteten halbfachwerkähnlichen rägers ist aus Figur 10 ersichtlich. Einen fachwerkähnlichen Träger erhält man nun dadurch, daß mgnnswei halbfachwerkshnliche Träger in spiegelbildlicher Anordnung zueinander in den Knotenpunkten fest miteinander verbindet, wie das bereits zu der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 6 ausgeführt worden ist.
  • Die Aufweitung des Trägers nach den Figuren 7 bis 10 erfolgt derart, daß man den Obergurt 24 festhält und den Untergurt 25 zunächst um 90° nach oben um die aus den Teilsehnitten 22 gebildete Linie biegt. Anschließend biegt man den Untergurt 25 um 900 nach unten um die aus den Teilschnitten 21 gebildete Linie. Unter- und Obergurt 25, 24 liegen nunmehr in unterschiedlicher Höhe parallel zueinander. Anschließend wird durch Auseinanderziehen von Ober- und Untergurt 24, 25 der Träger geweitet, wobei die Füll- bzw. Gitterstäbe 26 über ihre flachen Kanten (senkrecht zu der ursprünglichen Ebene) gebogen werden. Durch scharfes Knicken der Füll- bzw. Gitterstäbe 26 in den Ecken 31 und 32 nimmt der Träger die in Figur 8 dargestellte Form an.
  • Die vorstehend beschriebene Biegeoperation läßt sich auch umgekehrt ausführen, indem man den Untergurt 25 festhält und den Obergurt 24 entsprechend handhabt. Wann die Biegung entlang der Linien 29 und 30 erfolgt, ist nach Belieben wBhlbar.

Claims (13)

Ans rüche
1. Verfahren zur Herstellung eines fachwerkähnlichen Trägers, bestehend aus Obergurt, Untergurt und Füll- bzw. Gitterstäben, dadurch gekenazeichnet, daß zunächst halbfachwerkähnliche Träger hergestellt und anschließend je zwei dieser Träger in spiegelbildlicher Anordnung zueinander in den Knotenpunkten fest miteinander verbunden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung eines halbfachwerkähnlichen Trägers in den Mittelbereich des Ausgangsprofils gegeneinander versetzt verlaufende einem horizontal gestreckten Z ähnliche Schnitte eingebracht werden und daß der Untergurt und der Obergurt unter Aufbiegung der Füll- bzw. Gitterstäbe in der Ebene dieser Stäbe um einen vorbestimmten Betrag auseinander gezogen, d.h. aufgeweitet werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von flachem Bandmaterial, kaltgeformtem oder warmgewalztem profiliertem Material ausgegangen wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnitte beidseitig in Endlöchern münden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufweiten des halbfachwerkähnlichen Trägers im Bereich der Endlöcher ein solcher ein-oder zweidimensionaler Druckspannungszustand aufgebracht und wahrend des Aufweitens aufrecht erhalten wird, der sich dem durch das Aufweiten des Trägers hervorgerufenen Spannungszustand, der Rißgefehr entgegenwirkend, überlagert.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß zur Herstellung eines halbfachwerkähnlichen Trägers in den Mittelbereich des Ausgangsprofils gegeneinander versetzt verlaufende einem horizontal gestreckten Z ähnliche Schnitte eingebracht werden und daß dann nacheinander um die durch die längs gerichteten Teilschnitte gebildeten Linien Biegungen um 90° in entgegengesetzten Richtungen erfolgen, worauf durch Auseinanderziehen von Ober- und Untergurt der Träger aufgeweitet wird, wobei die Füll-bzw. Gitterstäbe über ihre flachen Kanten gebogen werden.
7. Verfähren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die FAll- bzw. Gitterstäbe in den Ecken mit dem Obergurt und Untergurt schaf geknickt werden.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Füll- bzw. Gitterstäbe gesickt werden
9. Fachwerkähnlicher Träger, bestehend aus Obergurt, Untergurt und Füll- bzw. Gitterstäben, dadurch gekennzeichnet, daß der fachwerkähnliche Träger aus halbfachwerkähnlichen Trägern besteht, die in spiegelbildlicher Anordnung zueinander in den Knotenpunkten fest miteinander verbunden sind.
10. Träger nach Anspruch 9, dadurch gekizinzeichnet, daß die halbfachwerkännlichen Träger aus einem aufgeweiteten U-Profil bestehen, dessen Steg die Füll- bzw. Gitterstäbe (26) und dessen Abwinkelungen den Ober- und Untergurt (24, 25) bilden.
11. Träger nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die halbfachwerkähnlichen Träger aus aufgeweitetem Bandmaterial bestehen, wobei die Randbereiche des Bandes abgewinkelt sind und den Ober- und Untergurt (24, 25) bilden und der Mittelbereich des Bandes die Füll- bzw.
Gitterstäbe(26) bildet.
12. Träger nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Füll- bzw. Gitterstäbe (26) gesickt sind.
13. Träger nach den Ansprüchen 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel (a) in der Ecke zwischen den Füll- bzw. Gitterstäben (26) und dem Ober-bzw. Untergurt (24, 25) 600 beträgt.
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