DE4104234A1 - Stahlskelettbauprofil mit aussparungen in einem profilschenkel - Google Patents

Stahlskelettbauprofil mit aussparungen in einem profilschenkel

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DE4104234A1 DE19914104234 DE4104234A DE4104234A1 DE 4104234 A1 DE4104234 A1 DE 4104234A1 DE 19914104234 DE19914104234 DE 19914104234 DE 4104234 A DE4104234 A DE 4104234A DE 4104234 A1 DE4104234 A1 DE 4104234A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Stahlskelettbauprofil gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 nach Patent . . . . . . . (Patentanmeldung P 40 33 424.4).
Das nicht vorveröffentlichte Hauptpatent bezieht sich auf die Tafelbauweise, deren Tafeln aus Stahl­ profilen zusammengeschweißt sind, die die Lasten des Bauwerkes abtragen und Ausfachungen aus einem konstruktiven Beton aufweisen, welcher in der Regel jedoch nicht bewehrt ist, aber die die senkrechten Lasten abtragenden Profiltraversen gegen Ausknicken abstützen. Hierbei dienen die neuen Stahlprofile zusammen mit den senkrechten Rahmengliedern zum Ab­ tragen der senkrechten Lasten, welche von den hori­ zontalen Rahmengliedern aufgenommen werden. Die außen liegenden Rahmenglieder sind miteinander biegesteif verbunden und können ein von den Traver­ sen abweichendes Stahlblechprofil aufweisen, für das sich jedoch einseitig offene Kastenprofile empfehlen, die das Einschweißen der Traversenenden erleichtern. Auf diese Weise entstehen in den Tafelelementen rechteckige bis quadratische Felder, die mit dem härtenden Baustoff ausgefüllt werden.
Nach dem Hauptpatent empfiehlt sich hierfür ein härtender Baustoff, der als Leichtbeton zu bezeich­ nen ist und aus einem Beton mit stark wärmedämmen­ dem Zuschlag in Form von Schaumstoffpartikeln auf­ weisen, die aus Polystyrol bestehen. Solche Betone weisen infolge ihres Wassergehaltes ein mehr oder weniger großes Schwindmaß auf, welches zu Rissen in den Ausfachungen führen kann. Es ist zwar gelungen, auch solche Betone zu optimieren, so daß die Bil­ dung von Rissen unterbleibt, die Stützfunktion der Ausfachungen für die Traversen verlangt jedoch be­ sondere Maßnahmen, um diese zu gewährleisten.
Das Hauptpatent geht dabei davon aus, daß man zu diesem Zweck die Traversenprofile in den Traversen verdoppelt und Rücken an Rücken verschweißt hat, um dadurch an jeder Traversenseite Profilkammern zu bilden, die mit dem Beton der Ausfachungen ausge­ füllt werden, wenn die Tafeln liegend gefertigt und dabei die Rahmen mit dem Leichtbeton ausgegossen werden. Da sich jedoch an den Außenflächen der Tafeln über den Traversen infolge von deren gerin­ ger Baustoffüberdeckung Risse bilden, schlägt das Hauptpatent vor, für die Traversen einfache Profil­ abschnitte zu verwenden, welche in ihren Profil­ schenkeln Aussparungen aufweisen. Hierdurch wird einerseits das Einschweißen der Traversenenden in die Profilkammern der Rahmenglieder erleichtert, andererseits aber werden Verbindungen benachbarter Ausfachungen durch die Traversen geschaffen, welche im Ergebnis die Ausfachungen zusammenhalten und so für ein Anliegen des Ausfachungsbetons an den Tra­ versenprofilen zur Vermeidung des Ausknickens sor­ gen.
Nach dem Hauptpatent sind allerdings die Traversen Winkelprofile, die in beiden Profilschenkeln Aus­ sparungen tragen und so in die Profilkammern einge­ schweißt werden müssen, daß die Scheitellinie der beiden Winkelschenkel etwa in der Mitte der Tafel bzw. der Ausfachungen verläuft. Das macht in der Fertigung Schwierigkeiten, weil die Winkelprofile entsprechend in der Schalung gehalten werden müs­ sen, bis sie durch ihre Verschweißung in den Pro­ filkammern festliegen. Außerdem entstehen durch die Aussparungen Festigkeitsprobleme, die sich durch eine vergrößerte Blechstärke nicht vollständig be­ herrschen lassen, aber zu erhöhten Kosten führen.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, den Gegen­ stand des Hauptpatentes derart zu verbessern, daß die Traversen in der beschriebenen Herstellungs­ weise der Tafeln leichter zu verarbeiten sind und Festigkeitsprofile an den Traversen nicht mehr auf­ treten.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß der Erfindung wird durch die Anordnung der Aussparungen in einem Mittelschenkel des Profils dafür gesorgt, daß die Baustoffbrücken zwischen den Ausfachungen etwa in der Mittelebene der Tafel lie­ gen, wo sie am wirksamsten sind und daß die in parallelen Ebenen angeordneten Profilflansche unge­ schützt vorliegen, wodurch die Festigkeit verbes­ sert ist. Da diese Profilflansche bei in die Pro­ filkammern der Rahmenglieder eingefügten Traversen­ enden auf den Profilflanschen der meisten U-förmi­ gen Rahmenprofile abgestützt werden können, sind sie für das Verschweißen stabil festgelegt und las­ sen sich in diesen ohne Schwierigkeiten anpunkten.
Die Erfindung erleichtert aber auf diese Weise nicht nur die Verarbeitung der Traversenprofile und verbessert deren Festigkeit, sie sorgt durch die Anwendung der beiderseitigen Profilflanschen auch für eine verbesserte Formsteifigkeit der Traversen, was sich günstig auf die durch die Betonbrücken zwischen den Ausfachungen bewirkte Sicherheit der Traversenprofile gegen Ausknicken auswirkt. Die Traversen lassen sich auf diese Weise aus dünnen Blechstreifen herstellen, die vorzugsweise verzinkt und dadurch gegen Korrosion geschützt sind. In der fertigen Tafel reicht die Überdeckung der Pro­ filflansche aus, um die Rißbildung zu verhindern.
Vorzugsweise und mit den Merkmalen des Anspruches 2 werden die erfindungsgemäßen Stahlskelettbauprofile derart ausgestaltet, daß sie einfach herzustellen sind. Da die Aussparungen in der Mittelachse des Profils ausgefluchtet, deckungsgleich und an einer einheitlichen Teilung eingebracht sind, lassen sie sich aus dem Profilschenkel mit Hilfe einfacher Werkzeuge ausstanzen. Hierbei tragen die unregel­ mäßigen Begrenzungen der durch die Ausstanzungen hergestellten Aussparungen dazu bei, in den Beton­ brücken die Profile zusätzlich festzulegen.
In der einfachsten Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Profils, die im Anspruch 3 wiedergegeben ist, sind alle Profilflansche und der Profilschen­ kel eben ausgebildet, so daß sich ein Z-Profil er­ gibt. Ein solches Profil läßt sich einfach herstel­ len, weil es aus einem Stahlblechstreifen abgekan­ tet werden kann, was Gegenstand des Anspruches 4 ist.
Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf der­ art einfache Profilformen, sondern läßt sich mit Profilen verwirklichen, die eine relativ größere Formsteifigkeit aufweist. Das hierfür erfindungsge­ mäß vorgesehene Grundprofil ist im Anspruch 5 wie­ dergegeben. Hierbei ist der Profilschenkel durch die Bildung der divergierenden Profilleisten in seiner Formsteifigkeit verbessert, ohne daß er seine ebene Form verliert, die für die Aussparungen günstig ist, welche sich bei dieser Ausführungsform in der Mittelleiste befinden.
Dieses Grundprofil wird mit den Merkmalen des An­ spruches 6 weitergebildet. Hierdurch wird auch die Formsteifigkeit der Profilleisten des Profilschen­ kels verbessert.
Mit den Merkmalen des Anspruches 7 ergibt sich ein kastenartiges, einseitig offenes Traversenprofil, dessen Profilflansche zusätzlich in ihrer Formstei­ figkeit durch die trapezförmigen Sicken verbessert sind. Diese Sicken verringern infolge ihrer nach innen eingezogenen Anordnung außerdem die Breiten der parallel zu den Außenseiten der Tafeln verlau­ fenden Blechstreifen, wodurch zusätzlich der Rißbildung über den Traversen entgegengewirkt wird.
Mit den Merkmalen der Ansprüche 8 und 9 wird die offene Seite der Profilkammer der Traversen einge­ schränkt, wodurch der eingeschlossene Beton zusätz­ lich festgehalten und dadurch in seiner Funktion verstärkt wird, das Traversenprofil gegen Aus­ knicken zu schützen.
Dieses so optimierte Traversenprofil läßt sich nicht mehr abkanten, aber durch Walzen herstellen, was Gegenstand des Anspruches 10 ist.
Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vor­ teile der Erfindung ergeben sich aus der nachfol­ genden Beschreibung einer einfachen und einer opti­ mierten Ausführungsform der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung wiedergegeben ist; es zeigen
Fig. 1 ein Stahlskelettbauprofil gemäß der Erfin­ dung in einer ersten Ausführungsform unter Wiedergabe der Profillinie,
Fig. 2 eine Ansicht des Gegenstandes der Fig. 1,
Fig. 3 den Profilschenkel des Gegenstandes der Fig. 1 und 2 in Draufsicht,
Fig. 4 in perspektivischer Darstellung ein opti­ miertes Profil gemäß der Erfindung und
Fig. 5 die Profillinie des Gegenstandes der Fig. 4 und
Fig. 6 in der Fig. 5 entsprechender Darstellung eine andere Ausführungsform der Erfindung.
Das allgemein in Fig. 1 mit (1) bezeichnete Stahlskelettbauprofil weist in seinem Schenkel (2) Aussparungen (4) auf, die gemäß einer regelmäßigen Teilung (5) in einer mittleren Achse des Profils (1) ausgefluchtet und deckungsgleich ausgebildet sind. Die Aussparungen weisen demnach einen allge­ mein rechteckigen Umriß auf, dessen längere Seiten (5, 6) parallel zur Mittellinie (7) verlaufen, wäh­ rend die kürzeren Seiten (8, 9) des Rechteckgrund­ risses quer zur Mittellinie angeordnet sind. Der die Aussparungen aufweisende Profilschenkel (2) en­ det an je einer Biegelinie (10, 11), an die sich je ein Profilflansch (12, 14) anschließt. An der Bie­ gelinien gehen die beschriebenen Teile über einen engen Radius von z. B. 20 mm ineinander über. Die Profilflansche sind in parallelen Ebenen angeordnet und schließen mit den Profilschenkeln einen spitzen Winkel ein, der mit α bzw. β bezeichnet ist. Wie sich aus der Darstellung der Fig. 1 ergibt, sind diese Winkel Wechselwinkel, die die Profilflansche (12, 14) mit dem Profilschenkel (2) einschließen, welcher die Aussparungen (4) trägt.
Die Flanschenden (15, 16) sind jeweils nach innen abgewinkelt und schließen ihrerseits mit den Fla­ schen spitze Winkel ein.
In dem Ausführungsbeispiel, das in den Fig. 1 bis 3 wiedergegeben ist, weist einer der Profilflanschen, nämlich der Profilflansch (14) seinerseits Aus­ sparungen (17) auf, die ebenso wie die Aussparungen (4) im Schenkel (2) geformt und angeordnet sind. Auch hierbei ist eine regelmäßige Teilung (18) ein­ gehalten. Die Aussparungen (17) sind längs der Mit­ telachse (19) des Flansches (14) ausgefluchtet und deckungsgleich. Sie sind rechteckig, wobei die län­ geren Rechteckseiten (20, 21) parallel zur Mittel­ achse (19) und die kürzeren Rechteckseiten (22, 23) senkrecht zur Mittelachse (19) verlaufen.
Das dargestellte Profil läßt sich aus einem Stahl­ blechstreifen abkanten. Der Stahlblechstreifen ist vorzugsweise verzinkt. Die beschriebene Herstel­ lungsweise ist vergleichsweise einfach.
Demgegenüber weist das Stahlskelettprofil nach den Fig. 4 und 5, welches allgemein mit (24) bezeichnet ist, einen Profilschenkel (25) auf, der ebenso wie der Profilschenkel (2) eben ausgebildet ist und rechteckige Aussparungen (26) aufweist, die in der Mittelachse des Schenkels ausgefluchtet, deckungs­ gleich und in einheitlicher Teilung aus dem Schen­ kel (25) ausgestanzt sind. Beiderseits der Ausspa­ rungen (25) verlaufen Biegelinien (27, 28), an die sich nach einer Seite, nämlich nach außen divergie­ rende Profilleisten (29 und 30) anschließen. Die Profilleisten (29 und 30) bilden zusammen mit der ebenen Mittelleiste (31), in der die Aussparungen (26) angeordnet sind, den Profilschenkel (25), an dessen Biegelinien (31′, 32), die den Biegelinien (10, 11) des Proifls nach den Fig. 1 bis 3 entspre­ chen, die Profilflansche (33, 34) anschließen. Diese sind wiederum in parallelen, d. h. senkrechten Ebenen angeordnet und schließen infolge der Anord­ nung der Leisten (29, 30) mit dem Profilschenkel (25) einen spitzen Winkel ein.
Dieses in den Fig. 4 und 5 wiedergegebene opti­ mierte Stahlskelettbauprofil (24) weist in seinen an die Mittelleiste (31) anschließenden beiden Pro­ filleisten (29, 30) nach außen abgewinkelte Enden (35, 36) auf, die an den Biegelinien (31, 32) der Flansche (33, 34) enden.
Die Profilflansche weisen nach innen eingezogene, symmetrisch angeordnete und trapezförmig konvergie­ rende Sicken (37, 38) auf, welche die Profilflan­ sche versteifen. Die Profilflanschenden (39, 40) sind nach innen abgewinkelt und schließen mit den Flanschen (33, 34) gleiche aber spitze Winkel τ ein. Diese Flanschenden (39 und 40) weisen nach oben abgewinkelte Ränder (41, 42) auf, was ihre Formsteifigkeit verbessert und außerdem eine zu­ sätzliche Teilkammer bildet, die mit dem Baustoff ausgefüllt wird.
Das in Fig. 5 wiedergegebene, optimierte Profil (24) wird aus Stahlblech gewalzt. Seine Form ist so gewählt, daß die Aussparungen in der Profilkammer aus der Mittelleiste ausgestanzt werden können. Das Ausstanzen schafft unregelmäßige Ränder der Ausspa­ rungen, wodurch eine zusätzliche Verkrallung der Betonbrücken erzielt wird, die sich durch die Aus­ sparungen hindurch zwischen benachbarten Ausfachun­ gen ausbilden.
Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 6 ist vorgese­ hen, daß die Flansche (43, 44) ein Winkelprofil (45) einschließen, dessen beide Schenkel (46, 47) die Aussparungen (48a) aufweisen, wobei die Schei­ tellinie (48) des Winkelprofils (45) in der Pro­ filmitte verläuft.

Claims (11)

1. Stahlskelettbauprofil, welches Aussparungen auf­ weist und Traversen in einem Rahmen bildet, des­ sen Rahmenglieder aus biegesteif verschweißten Stahlprofilabschnitten bestehen, von denen in die horizontalen Rahmenglieder die Enden der Traversen eingeschweißt sind, welche den Rahmen in Felder unterteilen, die mit härtendem Bau­ stoff ausgefacht sind, nach Patent . . . . . . . (Patentanmeldung P 40 33 424.4), dadurch gekenn­ zeichnet, daß einer der die Aussparungen (4, 26) aufweisende Profilschenkel (2, 25) an je einer Biegelinie (10, 11; 31, 32) endet und an den Biegelinien (10, 11; 31, 32) Profilflansche (12, 14; 33, 34) anschließen, die in parallelen Ebe­ nen angeordnet sind, welche mit dem Profil­ schenkel (25) einen spitzen Winkel (α, β) ein­ schließen.
2. Stahlskelettbauprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (4, 26) längs einer Achse (7) des Profils (1, 24) ausge­ fluchtet, deckungsgleich und in einer ein­ heitlichen Teilung (4a, 18) angeordnet sind.
3. Stahlskelettbauprofil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pro­ filflansche (12, 14) mit dem Profilschenkel (2) spitze Winkel (α, β) einschließen.
4. Stahlskelettbauprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Stahlblechstreifen abgekantet ist, wobei die Aussparung (4) des Profilschenkels (2) und Aus­ sparungen (17) eines Profilflansches (14) ausge­ stanzt sind.
5. Stahlskelettbauprofil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Profil­ schenkel (25) beiderseits seiner Aussparungen (26) Biegelinien (27, 28) aufweist und sich längs der Biegelinien (27, 28) nach einer Seite divergierende Proiflleisten (29, 30) an­ schließen, die zusammen mit der ebenen Mittel­ leiste (31), in der die Aussparungen (26) ange­ ordnet sind, den Profilschenkel (25) bilden und an den Biegelinien (31, 32) der Profilflansche (33, 34) enden.
6. Stahlskelettbauprofil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Mittelleiste (31) anschließenden Profilleisten (29, 30) nach außen abgewinkelte Enden (35, 36) aufweisen, die an den Biegelinien (31′, 32) der Flansche (33, 34) enden.
7. Stahlskelettbauprofil nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pro­ filflansche (33, 34) nach innen eingezogene, trapezförmig nach außen konvergierende Sicken (37, 38) aufweisen, die spiegelsymmetrisch in den Flanschen (33, 34) verlaufen.
8. Stahlskelettbauprofil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansch­ enden (15, 16; 39, 40) nach innen abgewinkelt sind und mit den Flanschen (33, 34) spitze Win­ kel (τ) einschließen.
9. Stahlskelettbauprofil nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansch­ enden (39, 40) nach oben abgewinkelte Ränder (41, 42) aufweisen.
10. Stahlskelettbauprofil nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Stahlblechstreifen gewalzt ist, wobei die Aus­ sparungen (26) ausgestanzt sind.
11. Stahlskelettbauprofil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (43, 44) ein Winkelprofil (45) einschließen, dessen beide Schenkel (46, 47) die Aussparungen (48) aufweisen, wobei die Scheitellinie (48a) des Winkelprofils (45) in der Profilmitte verläuft.
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