DE2454459A1

DE2454459A1 - U-foermig profilierter metallkanal als traeger fuer kompakte geschossdecken aus leichtbloecken

Info

Publication number: DE2454459A1
Application number: DE19742454459
Authority: DE
Inventors: Salvatore Leone
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-11-21
Filing date: 1974-11-16
Publication date: 1975-05-28
Also published as: IT999444B; US3953954A

Description

"U-förmig profilierter Metallkanal als Träger für kompakte Geschoßdecken aus Leichtblöcken"

Die Erfindung betrifft einen U-förmig profilierten Metallkanal als Träger und Verstärkung für kompakte Geschoßdecken, und insbesondere ein selbsttragendes Element, welches in einem Guß eingebettet sein kann zur Verstärkung der Deckenquerträger, auf denen Leichtblöcke, beispielsweise Platten, zur Bildung von Gebäudegeschoßdecken aufgelegt sindo

In der Bautechnik sind gegenwärtig Gerüstkonstruktionen für Geschoßdecken, Gewölbe ο»dgl. bekannt, bei denen vorgefertigte verstärkte Kompaktträger verwendet werden oder bei denen Querträger eingebaut werden, die in erforderlichem Maße in einer geeigneten Verstärkungsmetallkonstruktion in einem kompakten Guß eingebettet sindo

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Die Verwendung von vorgefertigten Trägern hat den Nachteil, daß bestimmte vorgegebene Standardmaße benötigt werden mit der Folge, daß die Planung und der Bau in ihren Möglichkeiten eingeschränkt sind. Außerdem können die Muster, die Festigkeit und vor allem die Kennzeichen der Verstärkung nicht verläßlich geprüft werden·

Andererseits zeigen die von Zeit zu Zeit in bestimmten Abmessungen hergestellten Träger bereits bekannte Nachteile, wie etwa das Erfordernis handgearbeiteter die Stahl-oder Holzkonstruktionsarbeiten zur Einrichtung der Verstärkungsschienen und zur Anbringung der notwendigen Kästen· Solche Konstruktionen erfordern kostspielige Arbeiten zusätzlich zu den offenkundigen umweltbedingten Schwierigkeiten.

Es ist bereits ein vorgefertigter selbsttragender Metallgerüstbock vorgeschlagen worden, der mit industriellen Methoden und Vorrichtungen hergestellt werden kann und in Bauabmessungen gewünschter Länge geliefert wird, der dort in den kompakten Guß eingebettet wird ohne Kästen oder Gießform· Solche Metallgeröstböcke sind Gegenstand des US-Patentes 3 828 505. Sie erfordern jedoch zu ihrer Herstellung Anlagen und Maschinen mit hohen Kosten, die eine Kapazität haben, die der Nachfrage nicht entspricht, so daß es wünschenswert ist diese Anlagen aus wirtschaftlicher Sicht heraus herkömmlich zu nutzen·

Aufgabe der Erfindung ist es einen U-förmig profilierten Metallkanal vorzuschlagen, der in Anbetracht des bekannten

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Standes der Technik die gleichen Vorteile des vorgefertigten Stützbockes hat, aber mit einfachen Mitteln, kostengünstigeren bekannten Vorrichtungen und mit einer höheren Stückleistung hergestellt werden kann·

Zur Lösung dieser Erfindungsaufgabe ist der U-förmig profilierte Metallkanal als Träger für kompakte Geschoßdecken aus Leichtblöcken gekennzeichnet durch ein durchgehendes Metallprofil mit einem ira wesentlichen U-förmigen Querschnitt, dessen Schenkel an ihren freien äußeren Enden symmetrisch nach innen gebogen sind,wobei zwei obere Stützträger gebildet sind, deren Widerstandsmoment mindestens dem des Kanalbodens entspricht, und daß in dem Metallprofil starre U-förmige Versteifungselemente in bestimmten Abständen voneinander eingesetzt sind, die an den oberen Stützträgern und dem Kanalboden befestigt sind·

Die erfindungsgemäße Lösung der Vewendung von selbsttragenden Verstärkungen für Deckenträgern mit einem U-förmig profilierten Kanal ist bisher in der Technik zurückgewiesen worden mit der Begründung einer angenommenen Querinstabilität bei kombinierter Biege-und Druckbeanspruchung, die solche Kanalelemente zeigen würde) wenn sie entsprechenden Belastungen ausgesetzt sind, beispielsweise wenn sie Blöcke aufnehmen an den Seitenkanten ihres U-förmigen Kanales· Dieses technische Vorurteil wird durch die vorliegende Erfindung dadurch überwunden, daß die oberen Stützträger des Kanalprofiles einen Querschnitt aufweisen, der mindestens dem des unteren Steges oder des Kanalbodens entspricht. Vorzugsweise werden sie aus dem gleichen Stahl hergestellt wie das Kanal-

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profil, jedoch mehrmals gegenexnandergerxchtet abgewinkelt. Im Ergebnis wird ein erhöhtes Trägheitsmoment und eine entsprechende Verschiebung der neutralen Faser zur Mittellinie des Metallprofiles bis zur Übereinstimmung erreicht.

Die Abwinklung des Stahlbleches, welches das Kanalprofil bildet, kann durch gebräuchliche Rollwalzmaschinen oder Biegemaschinen erreicht werden mit geringen Kosten und hoher Produktionsgeschwindxgkeit.

Die Verwendung von starren U-förmigen Versteifungselementen in bestimmten Abständen voneinander hat zur Folge, daß Knoten in der Biegelinie der beiden oberen Stützträger unter Belastung geschaffen werden, wodurch eine Biegelinie mit einem harmonischen Verlauf höherer Ordnung erreicht wird mit einer sehr viel höheren Belastbarkeit,der gegenüber die gewöhnlichen Biegebeanspruchungen unbedeutend sindo

Weitere Merkmale, Vorteile und Kennzeihen der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung geschildert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, die ein die Erfindung nicht begrenzendes Ausführungsbeispiel zeigen.

Figur 1 ist eine teilweise perspektivische Ansicht eines kombinierten Types einer kompakten aus Blöcken gebildeten Geschoßdecke vor dem. Einguß, bei dem kanalförmige erfindungsgeraäße Träger zur Verstärkung der Querträger verwendet worden sind, auf denen die Blöcke liegen;

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Figur 2 eine Schnittansicht durch ein Kanalelement entlang der Linie II - II durch Figur Ij

und

Figur 3 ist eine Schnittdarstellung entsprechend Figur 2 durch eine zweite Ausführungsart eines erfindungsgemäßen Kanalelementes.

Wie Figur 1 zeigt₍ umfaßt eine CJeschoßdeckenkonstruktion Hauptträger 1,1* die senkrecht zueinanderstehend miteinander verbunden sind. Sie sind in diesem Beispiel als selbsttragende Brückenkonstruktion dargestellt, die in einen kompakten Guß eingebdtet werden, wie sie in dem amerikanischen Patent 3 282 505 beansprucht sindo Auf jedem Träger, der auch anders ausgebildet sein kann, ruhen U-förmige Metallprofile parallel im gleichen Abstand zueinander, wobei Blöcke 3, die die Abdeckung der Geschoßdecke bilden,sich an ihren oberen Kanten abstützeno Mittels eines kompakten Gusses in jedem Kanalprofil 2 wird eine innige Verbindung mit den Blöcken 3 erreicht; wodurch die kontinuierliche Struktur der Geschoßdecke gesdc hert ist.

Figur 2 zeigt das Kanalprofil im Querschnitt entsprechend der Linie II - II der Figur l,und zwar durch ein starres U-förmiges Versteifungselement 4· Aus den Abbildungen ist erkennbar, daß das Metallprofil 2 im wesentlichen einen U-förmigen Querschnitt besitzt, dessen Schenkel 5 leicht nach innen geneigt sind, vorzugsweise unter einem Winkel «λ. zwischen 3 - 7 °. Die oberen Enden der betien Schenkel 5 sind nach innen

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abgewinkelt in eine Richtung parallel zu der unteren Seite des Kanals oder dem Steg des Uj- der mit der Ziffer 7 bezeichnet is to

Diese abgewinkelten Teile 6 sind die oberen Stützträger der Verstärkung der Deckenträger, während der Boden 7 der entsprechende zugehörige untere Stützträger ist. Wenn eine solche Konstruktion in der Kombination entsprechend Figur 1 verwendet wird, sind die oberen Stützträger 6, auf denen die Blöcke 3 ruhen, einer kombinierten Biege-und Druckbeanspruchung ausgesetzte Um zu verhindern, daß eine Querinstabilität auftritt, müssen die oberen Stützträger 6 einen Querschnitt besitzen, der nicht geringer, vorzugsweise größer, als der des unteren Stützträgers 7 ist. Dieses Merkmal wird erreicht durch das mehrmalige Abwinkein des Blechabschnittes an den Enden der beiden Schenkel 5, beispielsweise mittels gebräuchlicher Biegemaschinen oder mit Rollwalzmaschinen, wobei letztere eine rollenförmige Abbiegung der oberen Stützträger ermöglichen, wie sie in Figur 3 gezeigt sind, einem zweiten Ausführungsbeispiel des Metallkanaltragersο

An der inneren Seite des Metalifcrofiles 2 sind starre U-förmige Elemente 4 an den oberen Stützträgern 6 und dem Boden 7 befestigt, jeweils mit einem Abstand d_ voneinander _o Jedes starre U-förmige Element 4 entspricht einem Knoten-in der Biegelinie der beiden belasteten Stützträger 6, die sonst üblicherweise nur zwei Knoten an den Enden der Profile 2 aufweisen an denen sie bereits auf den Trägern 1,1· oder anderen

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Unterstützungsmitteln ruhen· Die harmonische Biegelinie erster Ordnung wird dadurch eine Biegelinie n-ter Ordnung, die abhängig ist von der Anzahl der U-förmigen Elemente, die beispielsweise durch Schweißimg im Inneren des Metallprofiles 2 befestigt sindο Die Wahrscheinlichkeit einer Querinstabilität bei kombinierter Biege-und Druckbeanspruchung ist damit weitgehend reduziert oder sogar völlig vermieden.

Es wurde gefunden, daß die optimale Anzahl aus statischer Sicht der U-förmigen Elemente, die in das Metallprofil eingefüllt werden müssen von der Dicke £ und der Breite a_ der oberen Stützträger und der Höhe h des Metallprofiles abhängen. Präzise ergeben sich folgende Maximalwerte für den Abstand d_ zwischen zwei benachbarten U-förmigen Elementen 4 als Punktion der beiden Parameter ja, js die von den oberen Stützträgern abhängen und dem Parameter hi , der von dem Metallprofil abhängt:

[cm] m 325450 - S [lO^mmj-a³ Lcmi

h³ fcnrj

Mit gewöhnlichen Biege-oder Rollwalzmaschinen zusammen mit bekannten Schweißvorrichtungen zur regelmäßigen Befestigung der U-förmigen Elemente können kontinuierlich erfindungsgemäße Metallkanalträger hergestellt werden, die bereits fer-

tig auf gewünschte Längen geschnitten und in einer Anordnung, wie sie in Figur 1 gezeigt ist, als selbsttragende Versteifung eingesetzt werden können, ohne daß Kästen notwendig sind für die nachfolgende kompakte .Umgießung mit der die Deckenträger gebildet werden_o Wie bereits bekannt und ausgeführt sind die

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Installations-und Produktionskosten solcher Maschinen niedrig, ihre Produktionsleistung ist jedoch hoch·

Mögliche Erweiterungen oder Abwandlungen werden von der Erfindung erfaßt. Beispielsweise kann der Widerstand des Querschnittes der oberen Stützträger erhöht werden durch verschiedene Methoden der Abwinklung oder Einrollung der oberen Enddider Schenkel des Metallkanales.

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Claims

* " * 24 b H 4 h 9

Patentansprüche

1.J U-förmig profilierter Metallkanal als Träger für kompakte Geschoßdecken aus Leichtblöcken, gekennzeichnet durch ein durchgehendes Metallprofil (2) mit einem im wesentlichen U-förmigen Querschnitt, dessen Schenkel (5) an ihren freien äußeren Enden symmetrisch nach innen gebogen sind^ wobei zwei obere Stützträger (6) gebildet sind, deren Widerstandsmoment mindestens dem des Kanalbodens (7) entspricht, und daß in dem Metallprofil (2) starre U-förmige Versteifungselemente (4) in bestimmten Abstauen voneinander eingesetzt sind, die an den. oberen Stützträgern (6) und dem Kanalboden (7) befestigt sind.

2. Träger nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (5) des Abschnittes (2.) symmetrisch unter einem Winkel ( ^.) nach innen gebogen sind, so daß der Querschnitt .des Elementes ein gleichschenkliges Trapez bildet, dessen Hauptgrundlinie der untere Steg bzw« der Boden (7) des Metallprofiles (2) ist.

3« Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Stützträger (6) parallel zum Boden (7) des Profiles (2) verlaufen.

h. Träger nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der oberen Stützträger (6) durch Umbiegung der Schenkel (5) des Profiles (2) an ihren freien Enden gebildet ist.

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5. Träger nach Anspruch k_t dadurch gekennzeichnet, daß die

im Querschnitt U-förmig ausgebildeten Versteifungselemente (4) in einem Abstand d voneinander angeordnet sind, der eine Funktion der Dicke ja und der Breite a^ der oberen Stützträger (6) und der Höhe h des Metallprofiles (2) ist.

6. Träger nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch folgende Abhängigkeit des Abstandes d von der Dicke s^_t der Breite ei und der Höhe h:

32545O s Li^{0 mm} iil ^a |f "1ί ' h [cnTJ

7. Träger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meigungswinkelnder Schenkel (5) zwischen 3 und 7° beträgt.

8» Träger nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß seine neutrale Faser mit der Mittellinie des Querschnittes übereinstimmt

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