DE3933362A1 - Aus mindestens einem steg und zwei gurten bestehender traeger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen aus mindestens einem Steg und zwei Gurten bestehenden Träger, bei dem der Steg von einer ebenen Grundform abweichende Formelemente mit senkrecht zur Hauptrichtung des Steges verlaufenden Komponenten aufweist.

Aus der DE-Z. "Stahlbau" 57(1988)8, S. 246-249 und 250-252 ist ein gattungsgemäßer I-Träger aus Stahl mit bandförmigen Gurten und vertikal gefaltetem, trapezförmig profiliertem Steg bekannt. Dabei erstrecken sich die Falten über die ganze Höhe des Steges durchgehend vom Obergurt bis zum Untergurt. Die Blechdicke des Stegbleches reicht bei der Verwendung bei Hallendächern von etwa 1 bis 2,5 mm. Das Verhältnis von Steghöhe zu Blechdicke H/t kann bis über 1000 betragen.

Derartige Träger mit vertikalen Faltenstegen weisen durch ihre erhöhte Beulsteifigkeit in den Stegen zwar eine erheblich größere Querschnittsfestigkeit als vergleichbare I-Träger mit ebenen Stegen auf. Zur Integration eines solchen Trägers mit gefaltetem Steg in eine kastenförmige Konstruktion muß aber jeweils ein weiteres Wandelement, z. B. ein Flacheisen, an der Außenfläche der Gurte des fertigen Trägers zur Überbrückung zum Gurt der kastenförmigen Konstruktion befestigt, vorzugsweise angeschweißt werden. Außer der aufwendigen Herstellung des fertigen Trägers mit gefaltetem Steg als Element der kastenförmigen Konstruktion kommt somit noch weiterer Fertigungsaufwand, insbesondere Schweißarbeiten, hinzu. Es muß weiterhin als Nachteil angesehen werden, daß man bei den bekannten Trägern mit gefaltetem Steg bei örtlicher Krafteinleitung (Querkraft für Schubfeld) nur punktförmige Kraftabnahmen (an den Schnittpunkten zwischen der Schubkraftebene und der dem gefalteten Steg entsprechenden Verbindungslinie) zwischen dem Gurt und dem Steg erhält.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und einen Träger der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem auch im Falle von örtlichen Krafteinleitungen in die Stegwand mit einfachen Maßnahmen eine günstigere Materialbeanspruchung bzw. -ausnutzung in der Verbindungszone zwischen Gurt und Steg erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Formelemente in ihrer Längserstreckung kleiner sind als die Höhe des Steges und daß der Steg an seinen an die Gurte angrenzenden Randbereichen in der ebenen Grundform verläuft und die Verbindung zwischen dem Steg und den Gurten entsprechend geradlinig ausgebildet ist. Ein derartig ausgebildeter Träger weist eine eindeutige Beanspruchungsebene zur Einleitung von Querkräften und somit zur Weiterleitung von Schubkräften auf, bei dem die gesamte, geradlinig ausgebildete Verbindung zwischen dem Steg und den Gurten genutzt werden kann, und weist durch seine neue Form eine besonders große Beulsteifigkeit auf.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. So verläuft die Verbindung zwischen dem Steg und den Gurten vorzugsweise in der ebenen Grundform des Steges. Dadurch entstehen keine außermittigen Krafteinwirkungen und somit keine Zusatzmomente.

Um den Träger möglichst gleichmäßig zu belasten, weichen die zur Versteifung vorgesehenen Formelemente vorzugsweise abwechselnd zu beiden Seiten der ebenen Grundform des Steges ab. Dadurch, daß die Formelemente abwechselnd, d. h. zu je gleichen Teilen zu beiden Seiten ausgebildet sind, ergibt sich gegenüber einem Träger mit einem Steg, bei dem die Formelemente nur zu einer Seite der ebenen Grundform des Steges angeordnet sind, eine überproportional große Beulsteifigkeit.

Bei einem kastenförmigen Träger mit zwei seitlichen Stegen können die Gurte vorteilhafterweise jeweils aus zwei Hälften bestehen, wobei die Hälften jeder Seite zusammen mit dem Steg derselben Seite aus einem Stück gefertigt sind. Bei dieser Lösung kommt man mit lediglich zwei Verbindungsnähten bei einem solchen Träger aus.

Zur Erhöhung der Schubtragfähigkeit (Querkraft) bzw. der Beulsteifigkeit eines einfachen Trägers kann der Steg mit rohrförmigen Gurten aus Rund- oder Rechteckrohr versehen sein. Daneben können die Gurte aber auch aus quadratischem oder rechteckförmigem Vollmaterial bestehen. Zwei derartige Träger können durch Verbindungsstreben oder weitere erfindungsgemäße Stege zu einer größeren Einheit, insbesondere einem kastenförmigen Träger mit rechteckigem, dreieckförmigem oder trapezförmigem Querschnitt, verbunden werden.

Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seite eines kastenförmigen Trägers in einer auszugsweisen perspektiven Darstellung,

Fig. 2 einen parallel zu den Gurten des Trägers nach Fig. 1 gelegten Schnitt,

Fig. 3 einen kastenförmigen Träger mit an seinen Kanten abgewinkeltem, an die Gurte angeschraubtem Steg,

Fig. 4 einen kastenförmigen Träger mit Gurten mit seitlich gebogenen Kanten in einem auszugsweisen Querschnitt,

Fig. 5 einen kastenförmigen Träger mit an seinen Seiten abgewinkelten Gurten in einem auszugsweisen Querschnitt,

Fig. 6 einen kastenförmigen Träger, bei dem jeweils ein halber Ober- und Untergurt und ein Steg aus einem Stück gefertigt sind, in einer auszugsweisen perspektivischen Darstellung,

Fig. 7 einen Träger mit rohrförmig ausgebildetem Gurt im Querschnitt,

Fig. 8 einen in seiner Mittelzone trapezförmig ausgebildeten Steg in einem parallel zu den Gurten gelegten Längsschnitt,

Fig. 9 einen in seiner Mittelzone wellenförmig ausgebildeten Steg in einem parallel zu den Gurten gelegten Längsschnitt,

Fig. 10 einen in seiner Mittelzone sägezahnförmig ausgebildeten Steg in einem parallel zu den Gurten gelegten Längsschnitt und

Fig. 11 einen in seiner Mittelzone trapezförmig ausgebildeten Steg mit ausschließlich in einer Richtung von der ebenen Grundform wegweisenden Formelementen in einem parallel zu den Gurten gelegten Längsschnitt.

Der Träger 10 gemäß Fig. 1 stellt einen Kastenträger mit je einem ebenen, bandförmigen Ober- und Untergurt 11 bzw. 12 und zwei seitlichen Stegen 13 dar. Die Stege 13 weisen eine ebene Grundstruktur mit abwechselnd erhabenen und vertieften Sicken oder Formelementen 15a bzw. 15b auf. Die Sicken 15a, 15b erstrecken sich mit ihrer Hauptrichtung quer zur Hauptrichtung der Stege 13 bzw. des ganzen Trägers 10.

In einer parallel zu den Gurten 11, 12 gedachten Mittelebene ergibt sich für jede Sicke 15a, 15b ein Querschnitt eines an der Basisseite offenen, gleichschenkligen Trapezes. Die durch die Seiten des Trapezes bestimmten Flächenteile 16 der Sicken 15a, 15b bilden zusammen mit der ebenen Grundfläche des Steges 13 Kanten 17, die senkrecht zur Hauptrichtung des Steges 13 verlaufen. In ihrem Zentrum werden die Sicken 15a, 15b durch ein parallel zur ebenen Grundfläche verlaufendes Flächenstück 18 gebildet.

Außerhalb der Sicken 15a, 15b, d. h. zwischen denselben und oberhalb und unterhalb derselben weist der Steg 13 seine ebene Grundform auf. Die Verbindung 19 zwischen dem Steg 13 und den Gurten 11, 12 ist geradlinig gestaltet und ist durch Schweißen hergestellt. Daneben kann die Verbindung aber auch geklebt sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist der Steg 23 mit angewinkelten Profilanschlüssen ausgebildet und an der mit 29 bezeichneten Stelle an die Gurte 21, 22 angeschraubt bzw. genietet. Alternativ können die Profilanschlüsse an die Gurte auch angeschweißt sein.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 4 und 5 sind die Gurte 31, 32 bzw. 41, 42 seitlich zu den Stegen 33, 43 hin umgebogen und zwar einmal mit einer Rundung in Form eines viertel Zylindermantels 34 und im anderen Fall mit abgeknickten Kanten 44, 45.

Bei dem kastenförmigen Träger 50 gemäß Fig. 6 sind die Gurte 51, 52 in ihrer halben Breite und die zwischen diesen liegenden Stege 53 jeweils durch Abwinkeln aus einem Stück hergestellt. Das Mittelfeld des Steges 53 entspricht dabei dem Mittelfeld des Steges 13 gemäß dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2. Die vollständigen Gurte 51, 52 des Trägers 50 werden in ihrer Mitte durch Fügen ihrer jeweils halben Gurtteile miteinander verbunden.

Bei dem Träger 60 gemäß Fig. 7 ist an der Ober- und Unterkante des profilierten Steges 63 jeweils ein rohrförmiger Gurt 61, 62 befestigt. Statt des kreisförmigen Rohrquerschnitts kann für den Gurt auch ein anderer, z. B. ein dreieckförmiger oder vierkantiger Hohlquerschnitt gewählt werden. Zwei derartige Träger 60 können durch mit strichpunktierten Linien angedeutete obere und untere Verbindungsstreben 64, 65 oder entsprechende Stege zu einer größeren, ggf. kastenförmigen Einheit mit rechteckigem, dreieckigem oder trapezförmigem Querschnitt verbunden werden.

Statt mit einem anhand der Fig. 2 beschriebenen Quer- bzw. Längsschnitt kann der Steg 13.1, 13.2, 13.3 in seiner Mitte auch mit einem rein trapezförmigen, wellenförmigen oder sägezahnförmigen Längsschnitt ausgebildet sein, wie er sich aus den Fig. 8 bis 10 ergibt. Bei dem nach Fig. 11 ausgebildeten Steg 13.4 sind die trapezförmig ausgebildeten Formelemente alle zu einer Seite von der ebenen Grundform des Steges aus ausgerichtet.

Die in den Fig. 1 und 6 dargestellten Ausführungen von kastenförmigen Trägern bieten sich u. a. ideal für Brückenträger, Masten, Ausleger von Fahrzeugkranen und Fachwerkausführungen jeglicher Art (z. B. Gittermastkrane bzw. -spitzen) an.

Claims (7)

1. Aus mindestens einem Steg und zwei Gurten bestehender Trager, bei dem der Steg von einer ebenen Grundform abweichende Formelemente mit senkrecht zur Hauptrichtung des Steges verlaufenden Komponenten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Formelemente (15a, 15b) in ihrer Längserstreckung kleiner sind als die Höhe des Steges (13) und daß der Steg (13) an seinen an die Gurte (11, 12) angrenzenden Randbereichen in der ebenen Grundform verläuft und die Verbindung zwischen dem Steg (13) und den Gurten (11, 12) entsprechend geradlinig ausgebildet ist.

2. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (19) zwischen dem Steg (13) und den Gurten (11, 12) in der ebenen Grundform des Steges (13) verläuft.

3. Träger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formelemente (15a, 15b) abwechselnd zu beiden Seiten von der ebenen Grundform des Steges (13) abweichen.

4. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formelemente (15a, 15b) in der Hauptrichtung des Steges (13) einen Abstand voneinander aufweisen und der Teil des Steges (13) zwischen den Formelementen (15a, 15b) in der ebenen Grundform liegt.

5. Träger mit zwei Stegen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gurte (51, 52) jeweils aus zwei durch Fügen miteinander verbundenen Hälften bestehen, wobei die Hälften jeder Seite zusammen mit dem Steg (53) dieser Seite aus einem Stück bestehen.

6. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (63) mit rohrförmigen Gurten (61, 62) verbunden ist.

7. Träger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er mit anderen gleichartigen Trägern zu einer kastenartigen Konstruktion ergänzt ist, wobei zwei jeweils benachbarte Träger jeweils einen gemeinsamen rohrförmigen Gurt (61, 62) aufweisen.