Geschweißter räumlicher Fachwerkträger Die Erfindung betrifft einen
geschweißten räumlichen Fachwerkträger aus Stahl unter Verwendung von leichten Blechprofilen,
der im Querschnitt etwa dreieckförmig aus einem breiten Obergurt, einem schmalen
Untergurt und zwei Fachwerkscheiben gebildet ist. Infolge seines geringen Gewichtes,
seiner Sicherheit gegen Instabilitätserscheinungen und der wirtschaftlichen Ausnutzung
des Werkstoffes kann er vielseitig angewendet werden. Bei Trägern mit dreieckförmigem
Querschnitt hat man schon zwei Seitenwände als Fachwerk ausgebildet, während die
dritte Seitenwand, der Obergurt, aus abgerundeten oder flachen Blechen oder zwei
Einzelprofilen bestehen kann. Letztere erfordern aber einen horizontalen Verband
zur Sicherung gegen Verschieben der Einzelprofile. Auch die bekannten geschweißten
Dreieckträger, wie sie z. B. zum Tragen von Verschalungen verwendet werden, haben
nur ein flaches Blech als Obergurt. Im Gegensatz hierzu bestehen nach der Erfindung
sämtliche Fachwerkstäbe aus einteiligen, im Querschnitt vorzugsweise mehrfach abgewinkelten,
kaltverfestigten Blechprofilen, deren Form so gewählt ist, daß die Kaltverfestigung
in allen Teilen der Fachwerkstäbe etwa gleich wirksam ist, d. h. daß sich der Kaltverfestigungsprozeß
über die Querschnittsfläche der einzelnen Stäbe auswirkt. Diese dünnwandigen Sonderprofile
erfahren bei ihrer Herstellung auf kaltem Wege eine wesentliche Erhöhung der Streckgrenze,
wodurch die Möglichkeit gegeben ist, die sonst üblicherweise zulässigen Spannungen
nach Maßgabe der Streckgrenzenerhöhung
ebenfalls zu erhöhen. Damit
ist eine bessere Ausnutzung des Werkstoffes und eine erhebliche Gewichtsersparnis
verbunden.Welded Spatial Truss The invention relates to a
welded spatial truss made of steel using light sheet metal profiles,
which is roughly triangular in cross-section and consists of a wide upper belt, a narrow one
Lower chord and two truss discs is formed. Due to its low weight,
its security against instability and economic exploitation
of the material it can be used in many ways. For straps with a triangular
Cross-section, two side walls have already been designed as a framework, while the
third side wall, the top flange, made of rounded or flat sheets or two
Individual profiles can exist. The latter, however, require a horizontal association
to secure against shifting of the individual profiles. Even the well-known welded ones
Triangular girders as they are, for. B. used to support cladding have
just a flat sheet metal as the top belt. In contrast, exist according to the invention
all truss rods made of one-piece, preferably multiple angled in cross-section,
work-hardened sheet metal profiles, the shape of which is chosen so that the work-hardening
is approximately equally effective in all parts of the truss, d. H. that the work hardening process
affects the cross-sectional area of the individual rods. These thin-walled special profiles
experience a significant increase in the yield point during their cold production,
whereby the possibility is given of the otherwise usually permissible tensions
in accordance with the increase in the yield strength
also to increase. In order to
is a better utilization of the material and a considerable saving in weight
tied together.
Die Dünnwandigkeit der Einzelprofile geht hierbei so weit, daß zu
ihrer Bemessung die Ergebnisse der Plattenbeul- und Biegedrillknicktheorie herangezogen
werden müssen. Bei einfachen I-Profilen u. dgl. ist es zwar bekannt, durch Kaltverfestigung
eine Verringerung des Werkstoffaufwandes zu erreichen, aber die höhere Festigkeit
ist nicht voll nutzbar, weil bereits weit unterhalb der Streckgrenze Instabilitätserscheinungen
auftreten. Erst zusammen mit der erfindungsgemäßen Querschnittsgestaltung ist es
möglich, die hohe Streckgrenze der dünnen Blechprofile auszunutzen.The thin walls of the individual profiles goes so far that to
The results of the plate buckling and lateral torsional buckling theory are used for their design
Need to become. In the case of simple I-profiles and the like, it is known to work by strain hardening
to achieve a reduction in the cost of materials, but the higher strength
is not fully usable because instability phenomena are already far below the yield point
appear. It is only together with the cross-sectional configuration according to the invention
possible to take advantage of the high yield strength of the thin sheet metal profiles.
Von besonderer Bedeutung ist die Ausbildung des Untergurtprofils als
torsionssteifer Kasten. In Verbindung mit den in zwei Ebenen angeordneten Diagonalen
ist er in der Lage, das seitliche Ausweichen des auf Druck beanspruchten Obergurtes
in seiner ganzen Länge wirksam zu verhindern.Of particular importance is the formation of the lower chord profile as
torsionally rigid box. In connection with the diagonals arranged on two levels
he is able to give way to the side of the top chord under pressure
to prevent effectively in its entire length.
Dieses Ausknicken aus der Symmetrieebene des durch die Diagonalen
an einzelnen Punkten elastisch gestützen Druckgurtes wird in der Fachliteratur bekanntlich
als Trogbrückenp.roblem bezeichnet. Die große Seiten- und Torsionssteifigkeit des
räumlichen Fachwerkträgers erlaubt es, bei seiner Verwendung als Hallenbinder selbst
bei größeren Spannweiten auf die Anordnung von Pfetten zu verzichten und die Dachhaut
direkt auf die Binder aufzulegen.This buckling out of the plane of symmetry by the diagonals
Pressure belts that are elastically supported at individual points are known in the specialist literature
referred to as the trough bridge problem. The great lateral and torsional stiffness of the
spatial truss allows it to be used as a hall truss itself
to dispense with the arrangement of purlins for larger spans and the roof cladding
to be placed directly on the binder.
Bei Anwendung des räumlichen Fachwerkträgers auf Rahmenbinder, Durchlaufträger
und ähnliche Konstruktionen erhält der Untergurt auch Druckkräfte. Zur Erzielung
einer höheren Knickfestigkeit ist es daher zweckmäßig, den Untergurt im Druckbereich
mit Beton zu füllen. Durch diese Verbundwirkung zwischen Stahl und Beton wird neben.
einer größeren Tragfähigkeit gleichzeitig auch ein ausreichender Korrosionsschutz
erzielt.When using the spatial lattice girder on frame trusses, continuous girders
and similar constructions, the lower chord also receives compressive forces. To achieve
a higher buckling strength, it is therefore advisable to place the lower chord in the pressure area
to fill with concrete. This bond between steel and concrete is next to.
a greater load-bearing capacity at the same time also an adequate corrosion protection
achieved.
Die Verbindung der einzelnen Bauelemente erfolgt direkt mit Punkt-
oder Lichtbogenschweißung und vermeidet die sonst bei mehr als einem Stabanschluß
erforderlichen Knotenbleche.The connection of the individual components is made directly with point
or arc welding and otherwise avoids this with more than one rod connection
required gusset plates.
Die Abbildungen zeigen Ausführungsbeipiele, und zwar Fig. i eine Gesamtansicht
des Fachwerkträgers, Fig. 2, 3 und 4 drei verschiedene Profile des Obergurtes, Fig.
5 ein Profil des Untergurtes und Fig. 6 und 7 Profile der Diagonalen.The figures show exemplary embodiments, namely Fig. I an overall view
of the truss, Fig. 2, 3 and 4 three different profiles of the top flange, Fig.
5 a profile of the lower chord and FIGS. 6 and 7 profiles of the diagonals.
Nach Fig. i besteht der Fachwerkträger aus dünnwandigen Sonderprofilen,
die bei ihrer Formung kaltverfestigt sind, und zwar aus dem Obergurt a, dem Untergurt
b und den Diagonalen c. Der Obergurt kann verschiedene Profile haben, wie z. B.
die Fig. 2, 3 und 4 zeigen. Ebenso zeigen die Fig. 6 und 7 verschiedene Profile
der Diagonalen. Für den Untergurt wird ein kastenförmiges Profil vorgezogen, das
mit Beton ausgefüllt ist und z. B. entsprechend Fig. 5 geformt sein kann.According to Fig. I, the lattice girder consists of thin-walled special profiles,
which are work-hardened during their formation, namely from the upper chord a, the lower chord
b and the diagonals c. The top chord can have different profiles, such as: B.
Figures 2, 3 and 4 show. FIGS. 6 and 7 also show different profiles
the diagonals. A box-shaped profile is preferred for the lower chord, the
is filled with concrete and z. B. can be shaped according to FIG.