DE2304223B2

DE2304223B2 - Quergewellter Metallblechsteg für nagelfähige Bauteile

Info

Publication number: DE2304223B2
Application number: DE2304223A
Authority: DE
Inventors: Johan Caspar Dipl.-Ing. Hoevik Falkenberg (Norwegen)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-01-31
Filing date: 1973-01-29
Publication date: 1978-06-08
Also published as: DE2304223C3; NL173432B; SE381487B; BE865814Q; NL7310484A; CA977121A; FR2182437A5; NL173432C; AT327484B; ATA656673A; DE2304223A1; US3872641A; GB1406355A; JPS4887617A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen quergewellten Metallblechsteg gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Aus der DT-PS 10 04 790 ist ein Metallblechsteg dieser Art bekannt, dessen Längsräder mit kurzen Zähnen versehen sind, die in Gurtplatten der herzustellenden Bauteile einpreßbar sind. Durch die relativ kurzen Zähne wird keine ausreichende Verankerung zwischen den Platten und den Stegen erreicht, so daß zusätzliche, parallel zu den Stegen verlaufende Spannstreben erforderlich sind. Es wäre zwar an sich möglich, die Zähne zum Erreichen einer größeren Verankerungskraft zu verlängern, jedoch muß dann befürchtet werden, daß sich die Zähne beim Einpressen in die Platten verbiegen oder bereits beim Transport der Metallblechstege beschädigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stegblech der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Art so auszubilden, daß eine ausreichende Verankerungskraft zwischen Stegblech und den nagelfähigen Bauteilen erreicht wird und somit auf eine zusätzliche Verankerung verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die angegebenen Abbiegungen werden die Zähne versteift, wodurch erreicht wird, daß sie zum Erhöhen der Verankerungskraft entsprechend lang ausgebildet werden können, ohne daß die Gefahr besteht, daß sie beim Einpressen in die Bauteile oder beim Transport verbogen werden. Auf eine zusätzliche Verankerung des Stegs in den Bauteilen kann bei dieser Ausbildung des Stegs verzichtet werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im folgenden näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Ausführungsform eines fertigen Bauelements in perspektivischer Darstellung,

F i g. 2 vergrößert und in perspektivischer Teilansicht einen Blechsteg, der im Bauelement nach F i g. 1 benutzt wird,

Fig.3 bis 5 in perspektivischer Darstellung andere Zahnformen,

F i g. 6a bis c in einem Teilquerschnitt drei Stufen des Einpreßvorgangs des in F i g. 2 dargestellten Blechstegs in eine Sperrholzplatte,

F i g. 7 ist eine Teilansicht eines anderen Blechstegrohlings,

Fig.8 und 9 Teil-Längsschnitte von Blechstegen die aus dem Rohling nach F i g. 11 durch unterschiedliche Abbiegungen hergestellt sind,

Fig. 10 und 11 eine weitere Ausführungsform eines Blechstegs als Rohling in Teilansicht,

Fig. 12 im Schnitt entlang der Linie 16-16 in Fig. 13 JO einen Blechsteg, der zur kraftschlüssigen Zusammenfügung zweier Plattenabschnitte benutzt wird, und

Fig. 13 einen Schnitt entlang der Linie 17-17 in Fig. 12.

Das Bauelement in der Ausführungsform nach F i g. 1 hat die Form eines Balkens 1 mit Kastenquerschnitt Der Balken besteht aus einer oberen Gurtplatte 2, einer unteren Gurtplatte 3 und zwei mit schroffen Abbiegungen versehenen Blechstegen 4, die diese verbinden. Die Gurtplatten können beispielsweise Span- oder Sperrholzplatten mit einer Stärke von 10 bis 25 mm sein. Die Stege können aus Stahlblech mit Stärken von 0,5 bis 1,2 mm bestehen. Ein Bauelement gemäß F i g. 1 kann in Balkenlagen für Fußböden, Decken und Dächer in Gebäuden benutzt werden; die obere Gurtplatte kann dann mit einer Nut 15 an jedem Längsrand versehen sein, so daß Nachbarelemente mittels Feder verbunden werden können.

In Fig.2 ist eine zweckmäßige Ausbildung der Blechstege des in F i g. 1 gezeigten Elements dargestellt so An jeder Längsseite des Blechstegs 4 sind in gegenseitigem Abstand voneinander Zähne 5 ausgebildet, die unter Belassung paralleler Längsrandbereiche nach außen ragen. Der Blechsteg 4 ist im Bereich der Zähne 5 um parallele querverlaufende Abbiegungen 6 in abwechselnder Richtung schroff abgebogen, so daß er einen zickzackförmigen Verlauf hat Die Zähne haben parallele oder nach außen leicht zusammenlaufende Seitenkanten 7 und enden in einer Spitze 8; sie können leicht in die Gurtplatten eingedrückt werden, da ihre Achsen mit den Abbiegungen 6 zusammenfallen.

Beispielsweise wird mit einem Abbiegewinkel von 120° die Knicksteifigkeit derart erhöht, daß ein so profilierter Zahn etwa doppelt so lang wie ein ebener Zahn gemacht werden kann, ohne daß er beim Eindrücken bricht. Da die Abziehkraft als proportional zur Länge der parallelen Seitenkanten angesehen werden kann, da die Zahnspitze selbst keinen nennenswerten Beitrag leistet, bedeutet eine Verdoppelung der

gesamten Länge des Zahns mehr als eine Verdoppelung der Abziehkraft; dieses Verhältnis wird um so höher, je härter der Werkstoff der Gurtplatten ist und je kürzere Zahnlängen man daher benutzen kann. Weil sich die Abbiegungen von Zahn zu Zahn Ober die ganze Breite des Blechstegs erstrecken, wird auch dessen Knickfestigkeit erhöht, so daß er eine größere Einpreßkraft aufnehmen kann.

F i g. 3 zeigt eine Zahnform, die für das Einpressen in harte Werkstoffe besonders zweckmäßig ist Der Zahn ist mit doppelter Spitze ausgebildet, wodurch bezweckt wird, daß erstens die Einpreßkraft am Zahn etwa im Schwerpunkt des Zahnquerschnitts wirkt und somit kein nennenswertes Riegungsmoment am Zahn verursacht Zweitens ergeben die beiden Spitzen eine bessere Führung und wirken einer Verdrehung des Zahns entgegen, und drittens ergibt die dargestellte Ausbildung bei gleichem Spitzenwinkel und gleicher Gesamtlänge einen etwas längeren Teil mit parallelen Seitenkanten, was wiederum entsprechend dem vorher Gesagten eine Erhöhung der Abziehkraft ergibt

F i g. 4 zeigt Zähne 111 mit jeweils schräger Endkante. Dadurch, daß die Zahnspitze somit an einer Seitenkante des Zahns 111 liegt, wird beim Einpressen auf den Zahn eine Seitenkraft ausgeübt Durch die Ausbildung der Zähne mit Spitzen abwechselnd auf der einen und der anderen Seite wird eine sperrende Wirkung der durch das Einpressen abgelenkten Spitzen im Holz erzielt. Diese Zahnform kann zweckmäßig sein, wenn man vermeiden will, den Zahn ganz durch die Holzplatte hindurch zu pressen, beispielsweise wenn diese verhältnismäßig dick ist

Die Zahnform gemäß F i g. 5 kann zweckmäßig sein, wenn der Zahn eine verhältnismäßig dünne Platte ganz durchdringen soll und gleichzeitig mit Rücksicht auf eine hohe Scherfestigkeit eine gewisse Breite des Zahns an dessen Basis erwünscht ist

In Fig.6a bis c ist dargestellt, wie die Zähne 102 in eine Holzplatte, beispielsweise eine Sperrholzplatte 108, hinein und durch diese hindurchgetrieben werden. Fig.6a zeigt den Zahn halbwegs in die Platte eingepreßt. Der Zahn 102 ist in diesem Fall mit einer Spitze von symmetrischer Form ähnlich derjenigen in F i g. 2 ausgebildet, jedoch ist die Spitze 103 des Zahns ein klein wenig einwärts auf den Schwerpunkt des Zahnquerschnitts zu abgebogen, wie es in Fi g. 6a gezeigt ist. Durch diese Ausbildung erreicht man, daß sich der Zahn, wenn er auf einen gegenüberliegenden Stahlteil 109 einer Presse auftrifft, weiter einwärts abbiegt, so daß die Spitze 103 in die Platte 108 so zurückdringt, wie es in F i g. 6b und c dargestellt ist. Dies ergibt eine Erhöhung der Abziehkraft am Zahn; gleichzeitig werden herausstehende Spitzen vermieden. Überdies kann man an der Oberfläche sehen, ob eine gute Verbindung zwischen Zähnen und Platte besteht.

In F i g. 7 bis 11 sind weitere Formen von Zähnen und Stegprofilierungen dargestellt Bei dem in F i g. 2 bis 5 dargestellten einfachen V-Profil gibt es gewisse Grenzen für die Zahnbreite, um ein Ausknicken der freien Kanten beim Einpressen zu vermeiden. Eine Reihe von Versuchen hat ergeben, daß die gesamte Breite der Zähne der in Fig.2 bis 5 dargestellten Formen etwa das 16fache der Blechstärke nicht überschreiten sollte, jedoch ist es öfters erwünscht, die Breite beträchtlich darüber hinaus zu vergrößern, um erhöhte Scher- und Abziehkräfte an jedem Zahn zu erhalten; man kann dann im Bereich jedes Zahns mehrere Abbiegelinien und gegebenenfalls mehrere Spitzen ausbilden, wie es in Fi g. 7 bis 11 dargestellt ist Ebenso wie in Fig.2 ist in Fig. 7 bis 10 wiederum vorausgesetzt, daß die Zähne 111 bzw. 141 einander gerade gegenüberliegend ausgebildet sind. Die zur Längsrichtung des Stegs senkrecht stehende Zahnachse 110' jedes Zahns 111 bildet nach einer W-förmigen Profilierung, wie in F i g. 8 dargestellt, eine durchgehende Abbiegung HO. Ein solches W-förmiges Zahnprofil ermöglicht nicht nur einen breiteren Zahn, es ergibt auch eine bessere Verdrehungsstabilität als ein V-Profil, weil der Schermittelpunkt des Querschnitts in oder nahe dem Schwerpunkt liegt

Zähne mit Z-Profil, wie in F i g. 9 dargestellt, können zweckmäßig sein, wenn man mit dem gleichen Stanzwerkzeug, wie es gemäß Fig.7 benutzt wird, einen Blechsteg mit weniger tiefer Wellung herzustellen wünscht

In F i g. 10 ist ein Blechstegrohling dargestellt dessen Zähne 141 drei Spitzen aufweisen, und in dessen nicht für Abbiegungen vorgesehenem Bereich zwischen den zu profilierenden Zähnen 141 an den parallelen Längsseiten kleine Zacken 142 ausgebildet sind. Dies ist eine zweckmäßige Ausführung, wenn abgedichtete Bauelemente herzustellen sind, bei denen auch die parallelen Längsseiten der Stege etwas in die Platten eingepreßt werden sollen. Sind diese aus Sperrholz, können die Zacken 142 die äußerste Furnierschicht besser durchschneiden und verhindern, daß sich Teile derselben infolge des konzentrierten Flächendrucks einer geradlinigen Kante von der darunterliegenden Schicht ablösen.

Das Profil nach F i g. 11 kann bei einem Blechstegrohling der in Fig. 10 dargestellten Form ausgebildet werden. Wie ersichtlich, hat der Steg hier fluchtende ebene Teile abwechselnd mit schroffen Einbuchtungen, die in bezug auf querliegende Ebenen 140' durch die jeweiligen Abbiegungen 140 der Zähne 141 symmetrisch ausgebildet sind. Dieses Profil ist insbesondere für die äußeren Stege eines Bauelements geeignet, da es eine größtmögliche fluchtende ebene Stegfläche ergibt welche die Befestigung von Kupplungsbeschlägen und die Dichtung und Isolierung zwischen benachbarten Bauelementen erleichtert

In Fig. 12 und 13 ist dargestellt, wie man einen wellenförmigen Steg 161 mit breiten Zähnen 162 und 162' benutzen kann, um eine kraftschlüssige Verbindung zweier Abschnitte einer Gurtplatte zu bewerkstelligen. Wird beispielsweise Sperrholz für die Gurte benutzt muß man bei großen Bauelementen Plattenabschnitte 166, 166' von genormten Abmessungen zu Gurtplatten verbinden. Eine solche Verbindung muß imstande sein, die Druck- oder Zugkräfte in der Plattenebene aufzunehmen, die von auf das Element ausgeübten Biegungsbeanspruchungen verursacht werden. Die Fuge zwischen den Platten kann nachträglich gedichtet werden, beispielsweise dadurch, daß ein elastischer Dichtungsstreifen aus Gummi oder Kunststoff eingepreßt wird. Gemäß F i g. 13 ist der zwischen den Zähnen 162 und 162' bestehende Längsrandbereich 167 des Stegs 161 etwas in die Gurtplatte eingepreßt, wodurch dieser Stegteil versteift wird, so daß er bei der Übertragung von Druckkräften nicht ausknickt

Die Wellungshöhe des Stegs 161 ist derart bemessen, daß die Zähne 162, 162' einen genügenden Abstand, beispielsweise von 10 bis 15 mm, von den Stoßrändern der Plattenabschnitte bekommen.

Die dargestellten Bauelemente können außer für waagrechte Balkenschichten auch als Wandelemente,

Türen oder Tore, oder für Brückendecken, Schiffsdeckelemente und Lukendeckel sowie Böden und Wände für große Gutcontainer usw. benutzt werden.

Ein geschlossener, abgedichteter Kastenaufbau kann auch als Behälter, beispielsweise für Flüssigkeiten, verwendet werden. Die Höhe der Stege wird dann meistens gegenüber den Plattenabmessungen größer bemessen und es müssen geeignete Füllungs- und Entleerungsvorrichtungen in Deckel, Boden oder Seitenwänden vorgesehen werden. Für den Steg ist das Profil nach Fig.8 gut geeignet, weil es eine bessere Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Was serdruck aufweist als das Profil nach Fig. 11. Be größeren Containern können Deckel und Boden für siel durch gemäß der Erfindung zusammengesetzte Elemen te ersetzt werden.

Bisher wurden nur ebene Bauelemente beschriebe! und dargestellt; in gleicher Weise können jedoch aucl beispielsweise zylindrisch gekrümmte Elemente herge stellt werden, was durch die gewellte Form des Steg:

ίο ermöglicht wird. Solche Elemente können als bogenför mige Dächer oder als Wände in Silos benutzt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Quergewellter Metallblechsteg, der an seinen Längsrändern mit Zähnen versehen ist, die voneinander durch jeweils dazwischenliegende Längsrandbereiche getrennt sind und die zur Bildung von z. B. balken- oder plattenartigen Bauelementen zwischen zwei in zueinander parallelen Ebenen liegende, nagelfähige Bauteile einpreßbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß an Stellen, an denen Zähne (5, 102, 111, 141, 162) vorgesehen sind, zur Versteifung der Zähne Abbiegungen (6, 110, MO) ausgebildet sind, die sich in Einpreßrichtung über die gesamte Stegbreite erstrecken.

2. Steg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbiegungen (6) jeweils durch zwei, einander gegenüberliegende Zähne (5) verlaufen.

3. Steg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (5, 102, 111, MIl) rechtwinklig zu den Längsrändern des Stegs verlaufende Seitenkanten (7) aufweisen.

4. Steg nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (111,141) wenigstens zwei Spitzen aufweisen.

5. Steg nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er im Bereich jedes Zahns (111, 141) wenigstens zweimal in abwechselnder Richtung abgebogen ist, so daß die Zähne z. B. W-, Z- oder Wellenprofil aufweisen.

6. Steg nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem zwischen den Zähnen (141) belassenen Bereich paralleler Längsränder kurze Zacken (142) ausgebildet sind.

7. Steg nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (162, 162') in den Scheitelpunkten der Wellenform des Stegs (161) angeordnet sind.