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Die Erfindung betrifft einen Fachwerkträger der im Ober-
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begriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Aus der DE-OS 28 01 945 sind Baueinheiten für Standardbrücken aus
Stahl bekannt, die jeweils aus einem Gurtstab und daran angeordneten, V-förmigen
Streben bestehen. Aus diesen Baueinheiten lassen sich Träger oder Brücken beliebiger
Länge und Höhe zusammensetzen. Bei einer Ausführungsform wird dabei zur Verringerung
der Knicklänge der Streben vorgeschlagen, in jedem Dreiecksverbund ein zusätzliches
Dreieck aus drei kürzeren Einzelstreben einzusetzen, mit dem die Knicklänge der
beiden Streben halbiert wird. Der bauliche Aufwand ist hierbei außerordentlich groß,
da in jeden Dreiecksverbund ein kleinerer Dreiecksverbund eingegliedert werden muß.
Bei einem Leichtbauträger wird es sich auf diese Weise neben dem hohen baulichen
Aufwand auch ein zu hohes Gewicht ergeben.
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Aus der Praxis ist es ferner bekannt, bei Fachwerkträgern mit sich
X-förmig kreuzenden Streben im Strebenwerk die Kreuzungsstellen als Knotenpunkte
auszubilden und ggf. parallel zum Ober- und Untergurt einen durchgehenden, weiteren
Gurt vorzusehen, der im Bereich der Knotenpunkte in den Kreuzungsstellen mit diesen
verbunden ist.
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Die Knicklänge jeder Strebe wird dadurch zwar halbiert, jedoch ist
der bauliche Aufwand für die Ausbildung der Knotenpunkte und der Materialaufwand
für den zusätzlichen Mittelgurt außerordentlich groß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fachwerkträger der
eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem auf baulich und herstellungstechnisch
einfache Weise die Knicklänge der Streben im Strebenverbund verringert und da-
mit
ihre Knickfestigkeit erhöht ist.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden
Teil von Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Bei dieser Ausbildung teilt das Zugelement die Knicklänge jeder Strebe,
wobei jede Strebe in Richtung des Zugelementes in der Kreuzungsstelle nach beiden
Seiten gegen ein Ausknicken gehindert wird. Da das Zugelement an beiden Enden zugfest
verankert ist, wirkt es für jede Strebe wie ein zug- und druckfestes Element. Dabei
sind die Kreuzungsstelle zwischen jeweils einer Strebe und dem Zugelement nicht
nach Art eines üblichen Knoten, punktes ausgebildet, sondern es ist nur das Zugelement
an der Strebe so abgestützt,daß diese nicht mehr ausknicken kann.
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Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung geht aus Anspruch 2
hervor. Der Herstellungs- und bauliche Aufwand für die Ausbildung der Kreuzungsstellen
ist minimal.
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Trotzdem bleibt sichergestellt, daß die Knickfestigkeit jeder Strebe
erhöht wird. Jede Strebe ist über ihre Schweißstelle am Zugelement mit den beiden
benachbarten Streben zugkraftübertragend verbunden. Diese Abstützung ist auch bei
den letzten Streben innerhalb der Längserstreckung des Zugelementes gegeben, da
die Enden des Zugelementes auch zugfest verankert sind.
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Wichtig ist dabei auch die in Anspruch 3 angegebene Maßnahme. Bei
dieser Ausbildung der Verankerung der Enden des Zugelementes ist sichergestellt,
daß auftretende Zugbelastungen einwandfrei aufgenommen werden können. Die Ober-
und Untergurte sind so tragfähig, daß sie diese zusätzlichen Belastungen ohne weiteres
verkraften.
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In Abhängigkeit vom Verlauf der Streben im Strebenwerk kann auch eine
alternative Verankerungsform für die Enden des Zugelementes gewählt werden, wie
sie aus Anspruch 4 hervorgeht.
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Zweckmäßig ist ferner eine Ausführungsform, wie sie Anspruch 5 erläutert.
Hierbei ist jedes Zugelement nur für eine bestimmte Anzahl hintereinander liegender
Streben im Strebenwerk verantwortlich. Diese Art der Anbringung des Zugelementes
wird vor allem bei längeren Fachwerkträgern gewählt.
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In der Praxis hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn das Merkmal
von Anspruch 6 realisiert ist. Ein solches Vollprofil kann ohne weiteres einen Rundstab,
ein Vierkantstab oder ein Bandstahl sein, die für das Gesamtgewicht des Fachwerkträgers
nur eine unbedeutende Mehrbelastung ergeben. Genausogut können aber auch Hohlprofile
mit beliebiger Querschnittsform eingesetzt werden.
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Eine besonders einfache Ausführungsform eines Fachwerkträgers gemäß
der Erfindung gibt Anspruch 7 an. Die Durchgänge sind einfache Bohrungen, durch
welche das Zugelement gesteckt wird. Es kann dabei ausreichen, die Bohrungen in
der Weite auf den Außendurchmesser des Zugelementes so abzustimmen, daß dieses ohne
nennenswertes Spiel darin gehalten wird. Sobald die Strebe sich nämlich unter einer
Knickbelastung zu verformen sucht, entsteht ein kraftübertragender Verzahnungseffekt
zwischen dem Zugelement und der Bohrung der Strebe, wodurch diese an einer Verformung
durch Ausknicken gehindert wird. Zweckmäßiger ist es jedoch, das Zugelement in den
Durchgängen festzuschwein, so daß jede Relativbewegung der Strebe gegeniiber (Ifem
/ue^element unterbunden wird.
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Eine alternative Ausführungsform geht aus Anspruch 8 hervor. Zur Verkürzung
der Knicklänge und dait Erhöhung der Knickfestigkeit der Streben reicht es aus,
wenn das Zugelemat nur an jeweils der Außenseite der Strebe mit dieser verschweißt
ist.
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Eine weitere, verbesserte Ausführungsform geht hingegen aus Anspruch
9 hervor, bei der an beiden Seiten der Streben jeweils ein Zugelement angeschweißt
ist. Es liegt auf der Hand, daß die Zugelemente nicht in der gleichen-ilöhe angeordnet
sein müssen, sondern durchaus auch in unterschiedlichen Höhenlagen. Auf diese Weise
läßt sich. beispielsweise die Knicklänge jeder Strebe nicht nur halbieren, sondern
sogar dreiteilen.
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Eine weitere, zweckmäßige Ausführungsrorm des Erfindungsgegenstandes
geht auch aus Anspruch 10 hervor. In diesem Fall wird die Knicklänge jeder Strebe
halbiert. Das Zugelement tritt zudem optisch nur unbedeutend hervor. Auch die in
der Längserstreckung des Zugelementes letzten Kreuzungsstell-en mit den Streben
sind über die abgebogenen Endabschnitte sicher abestützt.
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Schließlich geht aus Anspruch 10 noch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Fachwerkträgers hervor, der ein Strebenwerk mit wenigstens zwei quer zur Trägerlängsrichtung
nebeneinander angeordneten Strebenreihen aufweist.
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Das zwischen den Strebenreihen angeordnete und mit den Streben beider
Reihen verbundene Zugelement verkürzt die Knicklänge der Streben in beiden Reihen
und erhöht damit insgesamt die Knickfestigkeit des Fachwerkträgers erheblich.
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Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung
erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform
eines Fachwerkträgers, Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform
eines Fachwerkträgers, Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer dritten Ausführungsform
eines Fachwerkträgers, Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer vierten Ausführungsform
eines Fachwerkträgers, Fig. 5 einen Schnitt durch die Ausführungsformen der Fig.
1 bis 3, und Fig. 6 einen Schnitt durch die Ausführungsform von Fig. 4.
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Aus Fig. 1 ist ein Fachwerkträger 1, insbesondere ein Leichtbau-Fachwerkträger,
ersichtlich, der aus einem Obergurt 2 und einem dazu parallelen Untergurt 3 und
aus einem diese verbindenden Strebenwerk 4 zusammengesetzt ist.
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Die Gurten sowie das Strebenwerk sind zweckmäßigerweise aus Metall-,
Leichtmetall- oder Kunststoff-Formprofilen (gewalzt, stranggepreßt oder gezogen)
hergestellt oder bestehen aus Holz. Gerade bei Leichtbau-Fachwerkträgern, die sich
durch einen grazilen Aufbau auszeichnen, ist die Knickfestigkeit der Streben im
Strebenwerk 4 häufig gering, da ihre Knicklänge verhältnismäßig groß ist.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 besteht das Strebenwerk 4 beispielsweise
aus zick-zack-förmig angeordneten Finzelstreben 5, von denen in strichpunktierten
Linien die Schwerlinien dargestellt sind. Die Knotenpunkte zwi-
schen
den Streben 5 und den Gurten 2, 3 liegen im Bereich der Schwerlinien S der Gurte.
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Die Knicklänge jeder Strebe 5 wird durch ein Zugelement 6 halbiert,
welches in Trägerlängsrichtung durchläuft und mit seinen Enden 8, 9 an dem Untergurt
3 verankert ist, und zwar in Befestigungsstellen 12 und 13. In den mit 7 bezeichneten
Kreuzungsstellen zwischen dem Zugelement 6 und den Streben 5 sind die Streben 5
am Zugelement 6 abgestützt, zweckmäßigerweise angeschweißt.
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Jede Strebe 5 wird im Bereich der Kreuzungsstelle 7 an den beiden
benachbarten Kreuzungsstellen 7 der benachbarten Streben 5 zugfest gegen ein Ausknicken
in Träger längsrichtung abgestützt. Gleichzeitig ist auch das Ausknicken der Streben
aus der Trägerebene heraus verhindert. Die mit 10 und 11 bezeichneten Endabschnitte
des Zugelementes 6 sind zum Untergurt 3 hin abgebogen, so daß auch die jeweils letzten
Streben sicher abgestützt sind. In den Kreuzungsstellen sind keine Knotenpunkte
ausgebildet, wie sie üblicherweise mit Hilfe von Knotenblechen und längeren Schweißnähten
bzw. tiietungen hergestellt werden, sondern es handelt sich hier um einfache Abstütztstellen
des Zugelementes an den Streben, die herstellungstechnisch besonders einfach sind.
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Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Fachwerkträgers 1',
der das gleiche Strebenwerk aufweist, wie der Fachwerkträger 1 von Fig. 1. Unterschiedlich
ist nur, daß jeweils einer Gruppe von sechs Einzelstreben 5 ein Zugelement 6 t zugeordnet
ist, das in den Kreuzungsstellen 7 damit verbunden ist, während seine zum Untergurt
3 abgebogenen Enden 8' und 9' dort verankert sind. über die gesamte Länge des Fachwerkträgers
1' liegen damit mehrere hintereinander angeordnete Zugelemente6' vor.
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Eine dritte Ausführungsform eines Fachwerkträgers 1" geht aus Fig.
3 hervor. Hierbei ist ein Strebenwerk 4' zwischen den Obergurt 2 und dem Untergurt
3 in Form von sägezahnartig verlaufenden Einzelstreben 14, 15 angeordnet. In Trägerlängsrichtung
läuft auch hier wieder ein Zugelement 6" in etwa der Mitte des Abstandes zwischen
dem Obergurt und dem Untergurt durch, das mit seinen Enden 8" und 9" am Untergurt
3 bzw. am Obergurt 2 verankert ist. Diese Art derabwechselnden Verankerung ist auch
deshalb zweckmäß5g, damit das beispielsweise in Fig. 3 rechte Ende 9" des Zugelementes
6" nicht dort am Untergurt 3 verankert werden muß, wo der Knotenpunkt der letzten,
abgestützten Strebe gebildet wird.
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In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform eines Fachwerkträgers 1"'
gezeigt, in dem zwischen dem Obergurt 2' und dem Untergurt 3' zwei nebeneinander
liegende Reihen von Streben 16 und 17 angeordnet sind, die sich jeweils X-förmig
überkreuzen. Auch hier läuft wiederum ein Zugelement 6"' in etwa in halber Höhe
in Längsrichtung des Fachwerkträgers 1 durch, das in den Kreuzungsstellen 7 mit
den Streben 16, 17 im Strebenwerk 4" verbunden ist.
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Fig. 6 zeigt im Schnitt durch den Fachwerkträger 1?'? von Fig. 4,
daß das Zugelement 6"' im Zwischenraum zwischen den Strebenreihen 16, 17 liegt und
mit den Streben beider Reihen verbunden ist.
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Fig. 5 stellt einen Schnitt durch die Ausführungsformen der Fig. 1
bis 3 dar und hebt hervor, wie das Zugelemnt 6, 6' oder 6" mit den Streben 5 bzw.
14, 15 verbunden ist.
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Rinne besonders einfache Verbindungsart besteht darin, daß in den
Streben 5, 14, 15 Durchgänge 18 in Form von ein-
fachen Bohrungen
vorgesehen sind, durch welche das Zugelement hindurchgesteckt ist. Das Zugelement
kann dabei ein Rundstab oder ein Vierkantstab sein. Denkbar ist auch die Verwendung
eines Hohlprofils als Zugelement.
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Zur Halbierung der Knicklänge der Streben 5, 14, 15 reicht es aus,
wenn das Zugelement 6 in den Durchgängen 18 in einem leichten Schiebesitz gehalten
ist, da sich bei einer geringen Deformation derStrebe bereits eine Verzahnung mit
dem Zugelement ergibt, die ein tatsächliches Ausknicken der Strebe unterbindet.
Zweckmäßigerweise ist aber das Zugelement in den Durchgängen 18 mit den Streben
verschweißt.
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Eine alternative Ausführungsform ist in Fig. 5 in strichlierten Linien
angedeutet. Entweder an einer oder an beiden Außenseiten der Streben 5, 14, 15 kann
nämlich auch ein Zugelemnt entlang verlaufen, das dann zweckmäßigerweise durch Schweißen
mit den Streben verbunden ist.
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In Fig. 6 ist in strichlierten Linien weiterhin angedeutet, daß in
jeder Strebenreihe 16, 17 Durchgänge 18' vorgesehen werden, durch welche dann ein
jeweils für eine Reihe verantwortliches Zugelement 6, 6' oder 6" durchgeschoben
und ggf. eingeschweißt wird.
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Denkbar ist ferner, daß zwischen dem Obergurt und dem Untergurt mehrere
Zugelementein unterschiedlichen Höhenlagen angebracht und an den Streben abgestützt
werden.
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Ferner ist denkbar, auch bei sogenannten Fachwerk-Gitterträgern aus
Drahtmaterial derartige Zugelemente vorzusehen, die die Strebenschlange oder Strebenschlangen
aus gebogenem Draht oder aus einzelnen Drahtabschnitten hinsichtlich ihrer Knickfestigkeit
so versteifen, wie dies zuvor erläutert wurde.