DE3238272C2 - Gewölbte Profilplatte, insbesondere Walzprofilblech - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Walzprofil mit gewölbten Flächen zur Erhöhung der Stabilität, insbesondere in bezug auf Beulung und Knickung. Über die hohe Belastbarkeit eines solchen Profils mit geringer Materialmasse hinaus kann ein solches mehrteiliges Profil mit längsgerichteten gewölbten Flächen mit einfachen Biegewerkzeugen zu V- oder U-förmigen Hohlprofilen verformt werden. Dadurch entsteht eine universelle Verwendungsmöglichkeit für viele konstruktive Erfordernisse im Hoch-Tiefbau, z. B. für hochbelastbare Decken, sowie Tragwerke für Brücken mit geringem Eigengewicht. Die Verformung durch Abwickelung der gewölbten Flächen zu Hohlprofilen erfolgt in einfachster Weise über die leicht verformbaren Halbbogen bei geringer plastischer Verformung zwischen den gewölbten Flächen. Die Halbbogen erstrecken sich in entgegengesetzter Richtung zu den großen Radien der gewölbten Flächen des Profils. Ein weiterer Vorteil liegt bei der Lagerhaltung in dem geringen Raumbedarf der unverformten Profile und der geringen Anzahl verschiedener Profile.

Description

Die Erfindung betrifft eine Profilplatte, insbesondere ein Walzprofilblech, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durch die US-PS 13 60 774 ist e., bekannt, mittels vier einzelner Profilplatten dieser Art leichte Kastenträger herzustellen, die als Rumpfholme für Luftschiffe verwendet werden sollen.

Die einzelnen Profilplatten sind hierbei mit Flanschen ausgebildet, die mit großer Präzision passend für die Form der damit zu verbindenden Flansche benachbarter Profilplatten hergestellt werden müssen. Ferner müssen diese aneinanderliegenden Flansche in aufwendiger Weise miteinander verbunden werden. Für andere Konstruktionselemente außer Kastenträger sind die Profilplatten kaum zu verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Profilplatte, insbesondere ein Walzprofilblech, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, mit dem eine einfache Herstellung von Profilträgern unterschiedlicher Querschnittsform, z. B. auch die Herstellung von V- und U-förmigen Leichtprofilträgern, ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Eine mit solchen Merkmalen ausgebildete Profilplatte gestattet eine vorteilhafte, vielseitige Verwendung für recht unterschiedliche Konstruktionsaufgaben. Zunächst aber liegt der Vorteil im geringen Raumbedarf des flachen Walzprofils für eine wirtschaftliche Lagerhaltung. Die hohe Belastbarkeit der erfindungsgemäßen Profilplatte ergibt sich durch die gewölbte Ausbildung der Flächen, wodurch sich eine äußerst hohe Knick- und

Beu!-Stabilität ergibt Mittels einfacher Biegewerkzeuge ist die Profilplatte bei Bedarf am Lagerplatz oder an der Baustelle schnell und einfach durch Verformung der radialen Halbbogen schnell in ein V- oder U-förmiges Profil oder kastenförmige Hohlprofile verwandelbar, die !sich in Verbindung mit den ungebogenen Flachprofilen, z. B. in hochbelastbare Decken mit geringem Eigengewicht für Häuser, Tragwerke für den Brücken- oder für den Tunnelbau umwandeln lassen. Aber nicht allein für tragende, sondern auch für stützende Konstruktionen ist die erfindungsgemäße Profilplatte vorteilhaft zu verwenden. Zum Beispiel für vieleckige Pfähle im Hafenbau oder für die Herstellung von äußerst knick- und beulfesten Rohrkonstruktionen in der Offshore-Technik.

Weitere vorteilhafte Eigenschaften und Ausbildungen der erfindungsgemäßen Profilplatte sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 5.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen sollen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine gewalzte Profilplatte,

F i g. 2 ein V-förmig abgewinkeltes Hohlprofil aus der Profilplatte nach F i g. 1,

F i g 3 em Beispiel einer Stahldecke mit V-förmigen Hohlprofilen nach F i g. 2,

F i g. 4 ein U-förmig abgewinkeltes Hohlprofil aus der Profilplatte nach F i g. 1,

F i g. 5 ein Beispiel einer Stützwand mit U-förmig abgewinkelten Profilen nach F i g. 4 und

F i g. 6 einen vieleckigen Profilträger für eine Pfahloder Stützenkonstruktion.

In F i g. 1 ist eine dreiteilige, gewalzte Profilplatte 1 dargestellt, mit drei quer zur Walzrichtung 12 angeordneten, gewölbten Flächen 2. Die benachbarten gewölbten Flächen 2 sind jeweils über einen radialen Halbbogen 3 miteinander verbunden. Der Innenradius 4 der Halbbogen 3 ist so groß ausgelegt, daß die gewölbten Flächen 2 zueinander um mindestens 120° in Pfeilrichtung 13 abbiegbar sind, wobei nur eine geringe plastische Verformung durch die Biegung allein über den leicht verformbaren Halbbogen 3 erfolgt. Für die gewünschte Abwinkelung der gewölbten Flächen 2 zueinander ist eine Abkantpresse und geschultes Fachpersonal nicht erforderlich, da die Biegung mit einfachen Biegewerkzeugen durchgeführt werden kann und die Biegung immer über den leicht verformbaren Halbbogen 3 zwischen den gewölbten Flächen 2 erfolgt. Ein kritischer Biegeradius wird auch bei größerer Materialdicke 5 stets vermieden, wenn der Innenradius 4 der Halbbogen 3 groß genug gewählt wird. Nicht nur zwischen den gewölbten Flächen 2 sondern auch an den die Profilplatte begrenzenden Kanten 6 ist jeweils ein Halbbogen 3 angeordnet, welcher geeignet ist, die Profilplatte 1 günstig miteinander zu verbinden, wie in den folgenden Figuren dargestellt ist.

In F i g. 2 ist ein aus der Profilplatte gebildetes Hohlprofil dargestellt, wobei die benachbarten gewölbten Flächen 2 um 120° zueinander gebogen wurden. Auf diese Weise entsteht ein hochbelastbares V-förmiges Hohlprofil, sobald die Enden des Hohlprofils fixiert sind, z. B. jeweils mit einer aufgeschweißten nicht dargestellten Platte verschlossen sind. Solche Hohlprofile sind insbesondere als Träger für Tragwerke vorteilhaft zu verwenden. Die zusammengefügten Halbbogen 7, 7\ können vor dem Verschweißen der Schweißnaht 8 mittels einfacher Werkzeuge formgerecht zusammengedrückt werden. Vor dem Biegen können Formstücke,

ζ. B. aus Blech, quer in das Hohlprofil eingesetzt werden, die dem späteren Querschnitt entsprechen und insbesondere bei langen Hohlprofilen die Stabilität des gebildeten Hohlprofils wesentlich erhöhen.

Ein solches V-förmiges Hohlprofil ist sehr leicht, aber trotzdem hochbelastbar und läßt sich einfach mit weiteren Profilplatten 1 zur Bildung vo.i Unter- und/oder Obergurten verbinden, die ebenfalls stirnseitig verschlossen sind. Ein Querschnitt eines solchen Ausführungsbeispiels ist in Fig. 3 dargestellt Die unverJormt größeren Halbbogen 3 der Profilplatte Ϊ passen sich gut den verformten kleineren Halbbogen 3i des Hoblprofils an und können ggf. ohne weitere Anpassungsarbeiten sofort mit einer Schweißnaht 9 verbunden werden. Auf diese Weise können sehr schnell mit relativ geringem Aufwand an Arbeitskraft und Arbeitsgerät hochbelastbare Decken bzw. Tragwerke, wie auch Brücken, hergestellt werden, die leicht, außerordentlich verwindungssteif und stabil sind.

Die F i g. 4 zeigt ein U-förmiges Profil, welches ebenfalls aus einer Profilplatte 1 entsprechend der F i g. 1 gebogen ist Hiermit lassen sich auch kastenförmige Tragwerke oder auch Kombinationen mit den V-förmigen Hohlprofilen, z. B. nach F i g. 3, herstellen.

Ein Bauelement aus U-förmig abgebogenen Profilen ist als Stütze oder Stützwand in F i g. 5 dargestellt. Hier sind die Schenkel 10 der U-förmigen Profile jeweils mit dem benachbarten Profil durch die ineinanderfassenden Halbbogen 3 und 3i miteinander verbunden und an der Längsnaht 17 verschweißt. Die zusammengehakten und dann verschweißten Halbbogen 3, 3i ergeben eine einwandfreie, günstige Verbindung der Profile. Außerdem lassen sich die Halbbogen 3 wegen der guten Führbarkeit des Schweißbrenners entlang der Halbbogen 3 sehr gut und einfach automatisch verschweißen.

Aber auch vieleckige Pfähle lassen sich einfach und schnell herstellen. In F i g. 6 ist ein sechseckiger Pfahl 11 dargestellt, der aus zwei Profilblechen 1 entsprechend der F i g. 1 zusammengesetzt ist. Solche vieleckigen Pfähle sind besonders knickfest. Die gewölbten Flächen 2 liegen geschützt nach innen, so daß ein gewaltsames seitliches Einbeulen eines solchen Pfahles 11 und damit eine Einleitung einer Knickung besonders erschwert wird. Pfähle und andere Konstruktionen dieser Art sind besonders gut für den rauhen Betrieb in Hafenanlagen geeignet und für den Einsatz in der Offshoretechnik zu verwenden.

Diese wenigen Ausführungsbeispiele zeigen die vielseitige Einsatzfähigkeit und die hohe Konibinationseigenschaft mit nur einer einzigen Profilplatte 1 gemäß F i g. 1 zur Bildung von individuellen Tragwerken und zur Lösung vieler konstruktiver Aufgaben. Selbstverständlich sind z. B. auch zweiteilige Profilplatten — d. h. mit zwei gewölbten Flächen 2 — mit drei- oder einteiligen Profilplatten noch vielseitiger zu kombinieren. Allerdings können — bei Lagerung nur einer z. B. dreiteiligen Profilplatte nach F i g. 1 — durch Abtrennen eines gewölbten Teils 2 auch ein- und zweiteilige Profilplatten hergestellt werden, sofern es für irgendeine Konstruktion erforderlich ist. Abgetrennte Profilstücke dieser Art lassen sich stets wieder für andere Konstruktionen verwenden.

Zur Herstellung extrem leichter Tragwerke, in der Art von Fachwerkträgern, können eine oder mehrere der gewölbten Flächen 2 mit Aussparungen (nicht dargestellt) versehen werden. Die gewölbten Flächen 2 sind auch dafür geeignet, diese durch eine Schnittführung 18 in der bekannten Weise zur Herstellung von sogenannten Wabenträgern zu trennen und sie durch Längsversetzung eines Teils zur Bildung von Aussparungen miteinander im Verlauf der Wölbung gemäß dem Radius 15 zu verschweißen.

Die gewölbten Flächen können bei Stahlprofilplatten durch Warmwalzen oder durch ICaltprofilierung erzeugt werden. Ferner ist die Herstellung einer solchen Profilplatte auch aus anderen metallischen Werkstoffen, wie aus Leichtmetallen, z. B. für mobile Konstruktionen, möglich oder für besondere Verwendungen aus Kunststoff.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Gewölbte Profilplatte, insbesondere Walzprofilblech, für die Herstellung von Profilträgern, das quer zur Längs- bzw. Walzrichtung sich erstreckende gewölbte Flächen größeren Halbmessers aufweist, wobei seitlich und zwischen den benachbarten gewölbten Flächen eine Verbindungsfläche jeweils kleineren Halbmessers angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsflächen radiale Halbbogen (3) sind, die leichter verformbar ausgebildet sind, als die gewölbten Flächen (2), wobei die Halbbogen (3) zusammenfügbar sind.

2. Gewölbtes Profilblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Halbbogen (3) in entgegengesetzter Richtung (14) zu den großen Radien (15) der gewölbten Flächen (2) erstrecken.

3. Gewölbtes Profilblech nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbbogen (3) eine geringere Materialdicke (5) aufweisen a's die gewölbten Flächen (2).

4. Gewölbtes Profilblech nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leichtere Verformbarkeit der Halbbogen (3) durch gesonderte bzw. zusätzliche thermische Behandlung erzielt ist

5. Gewölbtes Profilblech nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenradius (4) des Halbbogens (3) so groß ist, daß die gewölbten Flächen (2) durch die Verformung des Halbbogens (3) um mindestens 120° abbiegbar sind.