DE8420684U1

DE8420684U1 - STEEL PROFILE CARRIER

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Publication number: DE8420684U1
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Original assignee: CLEEF FRIEDHELM W VON 4902 BAD SALZUFLEN DE
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Priority date: 1984-07-11
Filing date: 1984-07-11
Publication date: 1984-12-13

Description

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Friedhelm W* von CleefFriedhelm W * from Cleef Waldstraße 54Waldstrasse 54

4902 Bad Salzuflen 14902 Bad Salzuflen 1

Stahl profi1 trägerSteel profi1 beam

Die Neuerung betrifft einen Stahlprofilträger, insbesondere für überlange Spannweiten, mit einem Obergurt und· einem Untergurt sowie einem zwischen diesen angeordneten und mit diesen zumindest teilweise verbundenen Steg.The innovation relates to a steel profile support, in particular for overlong spans, with an upper chord and a lower chord and a web arranged between them and at least partially connected to them.

Im Stahlhochbau werden Träger benötigt, die die statischen Kräfte der Konstruktion aufnehmen und ableiten. Im allgemeinen dienen dazu Doppel-T-Träger mit einem Obergurt, einem Untergurt und einem rechtwinklig zu diesen beiden Gurten mittig zwischehihnen angeordneten Steg. Bei großen statischen Lasten und besonders bei langen Spannweiten müssen diese Träger um den statischenIn steel construction, beams are required that absorb and dissipate the static forces of the construction. In general serve in addition double T-beams with an upper chord, a lower chord and a right-angled to these two chords in the middle between them arranged web. With large static loads and especially with long spans, these girders must be around the static

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Erfordernissen zu genügen, entsprechend hohe Stege aufweisen, bei denen sich die Gefahr des Äusbeulens einstellt. Um dem Ausbeulen 2U begegnen, wird die Dicke des Steges vergrößert. Dies führt wiederum zu einer Vergrößerung der Masse des Trägers, die mit ihrem Gewicht in die Statik des Tragwerkes selbst belastend eingeht und daher die zulässige Zusatz-Last nur unterproportional ansteigen läßt.To meet requirements, have correspondingly high webs, where there is a risk of bulging. To the bulging 2U encounter, the thickness of the web is increased. this in turn leads to an increase in the mass of the girder, which with its weight puts a strain on the statics of the structure itself and therefore only allows the permissible additional load to rise disproportionately.

Daraus ergibt sich die der Neuerung zugrunde liegende Aufgabe, nach der ein gattungsgemäßer Stahlprofilträger angegeben werden soll, dessen Widerstandsmoment dem eines Doppel-T-Trägers entspricht, dessen Masse jedoch deutlich geringer ist. Darüber hinaus soll der Träger einfach und wirtschaftlich herstellbar und sicher einsetzbar sein.This results in the task on which the innovation is based, according to which a generic steel profile beam is specified should, whose section modulus corresponds to that of a I-beam, but whose mass is significantly lower. About that In addition, the carrier should be easy and economical to manufacture and safe to use.

Nach der Neuerung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Steg in regelmäßigen Abständen Sicken aufweist, wobei die Sikken von Obergurt zu Untergurt durchgehend ausgebildet sind und wobei die Sicken rechtwinklig zur Längserstreckung des Stahlprofi!trägers ausgerichtet sind. Durch diese Ausbildung wird ein Stahlprofilträger vorgeschlagen, mit einem Steg, der durch sein Sickung ein erhebliches Widerstandsmoment gegen Ausbeulung aufwsist. Die Dicke des Steges kann dadurch erheblich verringert werden, wodurch die Messe des Trägers wesentlich reduziert wird.According to the innovation, this object is achieved in that the web has corrugations at regular intervals, the corrugations are formed continuously from top chord to bottom chord and with the beads at right angles to the longitudinal extension of the steel profile girder are aligned. Through this training, a steel profile beam is proposed, with a web that goes through its beading upsist a considerable moment of resistance against bulging. This can significantly reduce the thickness of the web , whereby the mass of the wearer is significantly reduced.

Bei gegebener Spannweite wird so allein durch die Massenverringerung des Trägers eine größere Lastauflage zulässig. Darüber hinaus kann auch das statische Widerstandsmoment durch die Sikkung so vergrößert werden, daß die Zusatz-Lastaufnahme darüber hinaus gesteigert werden kann.For a given span, this is done solely by reducing the mass of the girder, a larger load bearing is permitted. In addition, the static section modulus can also be caused by the subsidence can be enlarged so that the additional load-bearing capacity can also be increased.

Weitere Ausbildungsformen beschreiben die Unteransprüche. Dabei werden die Sicken vorteilhaft als scharfkantige, trapezförmige Ausformungen wechsel ständig angeordnet, wobei es sich als vorteilhaft erwiesen hat, wenn die Schrägflächen der Trapeze einen Winkel von 45° bzw. 135° zur Längserstreckung des Trägers bilden.Further forms of training describe the subclaims. Included the beads are advantageous as sharp-edged, trapezoidal Formations alternately arranged, which is advantageous has proven when the sloping surfaces of the trapezoids have a Form an angle of 45 ° or 135 ° to the longitudinal extension of the carrier.

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Aus Symmetflegfüflden ist es vorteil haft, wenn die Längen der aufeinanderfolgenden Sickeii einander gleich und darüber hinaus die Lange der Sickengrundflächen und die Längen der zwischen zwei Sicken verbleibenden Stegflächen einander ebenfalls gleiGh sind.For reasons of symmetry, it is advantageous if the lengths of the successive Sickeii equal to each other and beyond the length of the bead base and the lengths of the between two ribs remaining web surfaces are also identical to each other are.

In einer bevorzugten Ausführungsform gehen die Schrägflächen zweier aufeinanderfolgender Sicken ineinander über und die aufeinanderfolgenden Sicken mit ihrem trapezförmigen Querschnitt öffnen sich abwechseln nach der einen bzw. der anderen Seite des Trägers. Dabei werden die zwischen zwei Sicken verbleibenden Stegflächen auf "Null" reduziert. Für die Stabilität des Trägers ist es durchaus hinreichend, wenn die Sickengrundf1ächen jeweils mit Obergurt bzw. Untergurt fest verbunden sind.In a preferred embodiment, the inclined surfaces go two successive beads into each other and the successive ones Corrugations with their trapezoidal cross-section open alternately to one or the other side of the wearer. The web areas remaining between two beads are reduced to "zero". For the stability of the It is quite sufficient for the carrier if the bead base surfaces are firmly connected to the upper and lower chords.

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Die Ausbildung von Obergurt und Untergurt kann in einfacher Weise so gewählt sein, daß jeder der Gurte aus zwei Winkel profilen besteht, die mit der Außenfläche eines ihrer Schenkel jeweils an den Außenseiten der Sickengrundflachen anliegen und deren rechtwinklig dazu stehenden anderen Schenkel die Flanschen von Obergurt bzw. Untergurt bilden. Hier zeigt sich die Bedeutung der nur teilweise Verbindung des gesickten Steges mit Obergurt und Untergurt: Die Verbindung erfolgt jeweils im anliegenden Bereich. Als Verbindungselemente kommen in Frage Nieten, Schrauben o. dgl.; auch Schweißverbindungen sind möglich.The formation of the upper chord and lower chord can be done in a simpler way Way to be chosen so that each of the straps are profiled from two angles exists, which rest with the outer surface of one of their legs on the outer sides of the bead base and the other legs of which are at right angles to it form the flanges of the upper and lower chords. This shows the importance the only partial connection of the corrugated web with the upper and lower chords: The connection is made in the adjacent Area. Rivets can be used as connecting elements, Screws or the like; Welded connections are also possible.

Eine andere Ausbildungsform von Obergurt und Untergurt ist die Verwendung eines Rechtackprofils, das über die gesamte Trägerbreite durchgeht. Auch hier ist es hinreichend, wenn die Feste 30 Verbindung zwischen Steg und Ober- bzw. Untergurt durch Ver- * schweißen von Sickengrundflache mit der entsprechenden InnenAnother form of training for the upper and lower chords is Use of a rectangular profile that extends over the entire width of the beam goes through. Here, too, it is sufficient if the fixed 30 connection between the web and the upper or lower chord is * Weld the base of the bead with the corresponding inside

seite der Gurte hergestellt wird. Zweckmäßigerweise wird dabei jeweils von der Außenseite geschweißt. Die Schweißnaht kannside of the straps is made. It is expedient to do this each welded from the outside. The weld seam can

} dabei auch bis in den Grund der angrenzenden Sicke geführt wer-} are also led to the bottom of the adjacent bead

·< 35 den, wobei die jeweilige Sickenschrägflache mit dem Ober-bzw.· <35 den, whereby the respective inclined bead surface with the upper or.

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Unterqurt verbunder, wird.Unterqurt verbunder, is.

Vorteilhafte Dimensionierungen sind dadurch qeaeben, daß die Dicke des Steges, der vorteilhaft aus Grobblechstreifen hergestellt wird, etwa 1/5 - 1/4 der Dicke des Obergurtes bzw. des Untergurtes ist.Advantageous dimensions are qeaeben that the thickness of the web, which is advantageously made from strips of heavy plate is about 1/5 - 1/4 of the thickness of the upper chord or the lower chord.

In einer Weiterbildung sind mindestens zwei den Querschnitt des Trägers ausfüllende Schottbleche vorgesehen, die mit Obergurt, Untergurt und Steg fest verbunden, vorzugsweise verschweißt sind und die symmetrisch zur Mitte des Trägers über dessen Länge verteilt quer zu ihm angeordnet sind. Abgesehen davon, daß diese Schottbleche die Widerstandsmomente des Trägers günstig beeinflussen, ist es durch diese Ausbildung möglich gesickte Stegblechstreifen begrenzter Länge bei der Trägerhers bei lung zu verwenden, damit wird die Herstellung beliebig langer Träger in einfacher Weise wirtschaftlich möglich.In a further development, at least two bulkheads filling the cross-section of the girder are provided, which are connected to the top chord, Lower chord and web are firmly connected, preferably welded, and distributed symmetrically to the center of the beam over its length are arranged across it. Apart from the fact that these bulkheads have a favorable effect on the moment of resistance of the girder, it is possible through this training beaded web sheet metal strips of limited length to be used in the case of carrier manufacture, so that the production of carriers of any length becomes easier Way economically possible.

In Belastungsversuchen konnte ermittelt werden, daß Stahlprofilträger mit einem Trapezsteg zwischen Ober- und Untergurt bei gleicher statischer Tragfähigkeit mit bis über 50% weniqer Masse hergestellt werden konnten, wobei die erhebliche Verringerung der Träger-Masse auf die Verwendung dünneren Stegmaterials zurückzuführen ist. Diese wesentlich dünnere Ausbildung des Steges als im ebenen Fall wird dadurch erreicht, weil seine trapezförmige Gestaltung das Beulen vor Erreichen der Streckgrenze im Gegensatz zum ebenen Steg verhindert. Durch die Verrinaerung der Trägermasse verringert sich die Eigen -Auflägekraft des Trägers entsprechend und die gesamte Konstruktion kann bei gleicher statischer Tragfähigkeit höhere Zusatzlasten aufnehmen, was besonders bei Fabrikhallen im Dachbereich bedeutsam sein kann, oder die Konstruktion kann entsprechend der größeren statischen Tragfähigkeit schwächer ausgebildet werden, was wiederum zu einer Senkung der Kosten im Stah'i-Hochbau führt. Diese Kostensenkung ist wiederum überproportional, da die Kosten des so ausgebildeten TrägersIn load tests it could be determined that steel profile girders with a trapezoidal web between the upper and lower chords with the same static load-bearing capacity with up to 50% less mass could be produced, whereby the considerable reduction in the carrier mass can be attributed to the use of thinner web material is. This significantly thinner design of the web than in the flat case is achieved because its trapezoidal shape Design prevents bulging before the yield point is reached, in contrast to a flat bar. By reducing the carrier mass the self-supporting force of the girder is reduced accordingly and the entire construction can with the same static Carrying capacity to accommodate higher additional loads, which can be particularly important in factory halls in the roof area, or the construction can be made weaker according to the greater static load-bearing capacity, which in turn leads to a reduction in the Stah'i building construction costs. This cost reduction is in turn disproportionately high, as the costs of the carrier trained in this way

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wegen der wesentlich verringerten Stegdicke trotz der Schweißarbeiten immer noch unter den Kosten warmgewalzter I-Profi Ie liegen. Der entsprechend ausgeformte und daher im Stegbereich beulungssteife Träger kann das klassische I-Profil in allen wesentlichen Fällen wirtschaftlich ersetzen.because of the significantly reduced web thickness despite the welding work are still below the cost of hot-rolled I-Profiles. The correspondingly shaped and therefore buckling-resistant beam in the web area can use the classic I-profile in all essentials Replace cases economically.

Das Wesen der Neuerunq wird anhand der Fig. 1 - 5 beispielhaft dargestellt. Im einzelnen zeigenThe essence of the innovation is illustrated in FIGS. 1-5 shown. Show in detail

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Trägerabschnitts, 1 shows a perspective illustration of a carrier section,

Fig. 2 einen Querschnitt einer Ausführungsforrn,2 shows a cross section of an embodiment,

Fig. 3 einen Querschnitt einer anderen Ausführungsform,3 shows a cross section of another embodiment,

Fici. 4 eine Einzelheit eines Träqers mit Gurt qebildet ausFici. 4 shows a detail of a beam with belt

beidseits angesetzten Profilen,profiles on both sides,

Fig. 5 eine seitliche Ansicht eines Trägers mit Schottflächen.5 shows a side view of a carrier with bulkhead surfaces.

Die Fig. 1 zeigt einen Teil des Trägers 1 in perspektivischer Darstellung mit dem Obergurt 2 und dem Untergurt 3 sowie dem sich rechtwinke^g zu Obergurt und Untergurt zwischen ihnen erstreckenden Steg 4. Der Steg 4 besteht aus einem verformten Blechstreifen, der symmetrisch nach beiden Seiten trapezförmige Ausformungen 5 aufweist, wobei zwischen den trapezförmigen Ausformungen 5 im ursprünglichen Stegverlauf verbleibende Steqreste 7 mittiq auf Obergurt und Untergurt aufstoßend vorhanden sind. Die trapezförmigen Ausformungen bestehen aus den schräg verlaufenden Seiten 6.1 sowie dar parallel zur ursprünglichen Stegrichtung verlaufenden Strapez-Schmalseite 6.2, wobei die Kanten 8 der trapezförmigen Ausformung 5 scharfkantig ausgebildet sind. Im Bereich der Stegreste 7 ist der Steg mit Untergurt und Obergurt, durch Schweißnähte 9.2 fest verbunden. Die trapezförmiqen Ausformungen sind in der Fig. 2 deutlich zu erkennen.Fig. 1 shows part of the carrier 1 in perspective with the upper chord 2 and the lower chord 3 as well as the perpendicular to the upper chord and the lower chord extending between them Web 4. The web 4 consists of a deformed sheet metal strip, the has trapezoidal formations 5 symmetrically on both sides, wherein between the trapezoidal formations 5 in the original web course remaining Steqreste 7 mittiq on The upper and lower chords are in abutment. The trapezoidal formations consist of the sloping sides 6.1 and the strapez narrow side running parallel to the original web direction 6.2, the edges 8 of the trapezoidal shape 5 are sharp-edged. In the area of the web remnants 7, the web with the lower chord and upper chord is fixed by weld seams 9.2 tied together. The trapezoidal formations are shown in FIG. 2 clearly visible.

Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform bei der die nach beiden Seiten gerichteten trapezförmigen Ausformungen 5 so aneinander anschließen, daß die Seitenwände 6.1 beider Trapeze ineinander übergehen. Dabei verschwinden notwendigerweise die ursprünglichen Stegteile 7. Auch hier sind die Trapeze so ausgeformt, daß die Kanten 8 scharfkantig sind. Der so ausgebildete Steg ist im Bereich der dem Untergurt 3 - und auch dem Obergurt - zugewandten äußeren Kante der Trapez-Schmalseiten durch eine Schweißnaht 9.3 fest verbunden. Diese Schweißnaht 9.3 kann auch über die Kante 8 hinaus ir« den Bereich der unteren Kante der Schrägflächen 6.1 übergehen. Dabei wird zweckmäßigerweise jeweils nur von einer Seite geschweißt. Fig. 3 shows an embodiment in which the after both Side-facing trapezoidal formations 5 connect to one another in such a way that the side walls 6.1 of the two trapezoids merge into one another. In doing so, the original ones necessarily disappear Web parts 7. Here, too, the trapezoids are shaped so that the edges 8 are sharp-edged. The bridge formed in this way is in the area the outer edge of the narrow trapezoidal sides facing the lower chord 3 - and also the upper chord - firmly connected by a welded seam 9.3. This weld seam 9.3 can also pass over the edge 8 into the area of the lower edge of the inclined surfaces 6.1. It is expedient to weld only from one side in each case.

Die Fig. 4 zeigt eine andere Gurt-Ausbildung ties Trägers, wobei der Obergurt aus seitlich an den trapezförmig ausgebildeten Steg 4 angesetzte Winkelprofile 2.1 besteht. Es vsrsteht sich von selbst, daß eine entsprechende Ausbildung auch für den Untergurt vorgesehen werden kan.i. Die Winkelprofile 2.1 sind mit Befestiqunqsmi tteln 9.1 mit den jeweils nach außen qerichteten Schmalseiten der trapezförmigen Ausformungen 5 verbunden, wobei als Verbindungsmittel Nieten, Schrauben oder auch Schweißen vorgesehen werden können.Fig. 4 shows another belt design ties the wearer, wherein the top chord from the side of the trapezoidal web 4 applied angle profiles 2.1 consists. It goes without saying that appropriate training can also be provided for the lower chord. The angle profiles 2.1 are tteln 9.1 with fasteners with the narrow sides of the trapezoidal ones facing outwards Formations 5 connected, rivets, screws or welding can be provided as connecting means.

Schließlich zeigt die Fig. 5 einen neuerungsgemäßen Träger, bei dem Querschotten 10 bzw. 11 vorgesehen sind, die den Querschnitt des Trägers zwischen dem Obergurt 2 und dem Untergurt 3 ausfüllen. Diese Querschotten, die vorteilhaft symetrisch zur Strich-Punkt-Strich eingezeichneten Mittellinie des Trägers angeordnet werden, wobei die Anordnung in der Mitte gemäß der Schottfläche 11 auch diese Bedingung erfüllt, führt zu einer Versteifung des Trägers 1; endständige Schottflächen 10 erleichtern darüber hinaus die Verbindung mit anderen Konstruktionsteilen. Die Verbindung der Schottfläche mit dem verformten Steg erfolgt dabei durch Schweißnähte 9.4, die auch wie bei der mittig angeordneten Schottfläche 11 dargestellt wechselseitig angeordnet sein können. Sind die Trapezausformungen 5 (Fig. 1) des Trapezbleches voneinander durch Steg-Finally, FIG. 5 shows a carrier according to the innovation, in which transverse bulkheads 10 and 11 are provided, which form the cross section of the girder between the upper chord 2 and the lower chord 3. These transverse bulkheads, which are advantageously symmetrical to the dash-dot-dash drawn center line of the carrier are arranged, the arrangement in the middle according to the bulkhead 11 also If this condition is met, the girder 1 is stiffened; terminal bulkhead surfaces 10 also facilitate the connection with other construction parts. The connection of the bulkhead area with the deformed web occurs through welds 9.4, which are also shown as in the case of the centrally arranged bulkhead 11 can be arranged alternately. Are the trapezoidal formations 5 (Fig. 1) of the trapezoidal sheet from each other by web

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reste 7 getrennt, wird die Lage der S.chottf 1 ächen 11 zweckmäßiqerweise so gelegt, daß die Schottfläche wie bei Schottfläche 11 recht winkelig zum Steg und mittig zum Stegrest 7 angeordnet ist. 3ei der trapezförmigen Ausformung des Steges mit ineinander übergehenden Trapezen 5 ist eine Schottflächen-Position entsprechend der Position der Schottfläche 10 vorteilhaft, wobei die Schräqfläche 6.1 des Trapezes von der Schottfläche 10 in der Trägermitte durchsetzt wird. Es versteht sich von selbst, daß dabei die Schottflächen sowohl als durchgehende rechteckige Blechstücke ausgebildet sein können, an die der geteilte Steg angesetzt wird oder daß bei durch!auferstem Steg die Schottbleche zweihälftiq ausgebildet und an den Steq anqesetzt werden.remnants 7 are separated, the position of the S.chottf 1 surfaces 11 is expediently placed so that the bulkhead area is right as in bulkhead area 11 is arranged at an angle to the web and centrally to the web rest 7. 3ei the trapezoidal shape of the web with merging into one another Trapezen 5 is a bulkhead position corresponding to Position of the bulkhead surface 10 advantageous, with the inclined surface 6.1 of the trapezoid from the bulkhead surface 10 in the middle of the carrier is enforced. It goes without saying that the bulkhead surfaces are designed as continuous rectangular sheet metal pieces can be, to which the divided web is attached or that the bulkhead plates are formed in two halves when the web is through! and attached to the Steq.

Claims

1 Stähl profi! Girders, especially for extra-long spans, with an upper chord and a lower chord, as well as one arranged between these and with an upper chord and lower chord at least partially connected web, characterized in that the Steg \ 4) has socks (5) at regular intervals, with the corrugations from the upper chord (2) to the lower chord (3) are continuously formed and the corrugations (5) are at right angles aligned with the longitudinal extension of the steel profile girder (1) are.

2. Steel profile girder according to claim 1, characterized in that that the beads (5) limited as having sharp edges (8) trapezoidal formations with sloping surfaces (6.1) and sink base (6.2) are designed and arranged alternately.

3. Steel profile support according to one of claims 1 or 2, characterized characterized in that the inclined surfaces (6.1) of the beads (5) alternately form an angle of 45 ° or 135 ° with the direction of the longitudinal extension of the web (4).

4. Steel profile support according to claim 3, characterized in that the lengths of the beads (5) are equal to each other.

5. Steel profile support according to claim 4, characterized in that the length of the Sickengrundf1 ache (6.2) and the length of the

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web surfaces (7) remaining between two beads (δ) are equal to one another.

I.

6. Steel profile beam according to claim 3, characterized in that

f 5 that the inclined surfaces (6.1) of two consecutive

I beads (5) merge into one another and the successive ones Corrugations (5) with a trapezoidal cross-section alternating on one or the other side of the support (1) ge-J are open.

J

7. Steel profile carrier according to one of claims 3 to 6, characterized

I marked that the upper chord (2) and the lower chord (3)

I are designed as angle profile pairs, with the angle -

J profiles of each pair at a distance corresponding to that of the bead

15 height corresponding web width arranged and in the area of the

; bead base lying on the legs of the angle profiles

% surfaces (6.2) fixed with these are connected.

8. Steel profile beam according to claim 7, characterized in that 20 that the fixed connection by means of connecting elements, such as

Screws, rivets or the like. Is formed.

9. Steel profile beam according to claim 7, characterized in that that the fixed connection is designed as a welded connection

25 is.

10. Steel profile support according to one of claims 1 to 6, characterized in that the upper flange (2) and the lower flange (3) are designed as rectangular profiles, the longitudinal sides 30 of the rectangles being aligned transversely to the longitudinal extension of the web (4) and the edges of the web at least 1 m area of the remaining land areas between the beads (7) and / or the bead base surfaces (Z ', fei, t with these connectedness ■ i are the.

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11. Steel profile support according to claim 1Ö, characterized in that that the fixed connection is a welded connection * with the welds (9,2) in an alternating sequence of are placed outside.

12. Steel profile beam according to claim 11, characterized in that that each of the welds (9.2) also includes the edge of an adjacent inclined surface (6.1).

13. Steel profile! Beam according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the web (4) is approximately 1/5 to 1/4 of the thickness of the upper chord (2) or the lower chord (3).

14. Stahlprofi! Girder according to one of the preceding claims, characterized in that the width of the upper flange (2) and the lower flange (3) is about 1/3 to 1/2 greater than the width of the web (5) provided with beads ( 4).

15. Steel profile support according to one of the preceding claims, characterized in that; that at least two bulkhead plates (10;) l) filling the cross-section of the carrier (1) are provided, which are firmly connected, preferably welded, to the upper flange (2), lower flange (3) and web (4) and which are symmetrical to the center of the carrier about its

Length distributed across it are arranged.