EP0065512A1 - Allseitig scherungssteifer dreidimensionaler geschweisster Gitterkörper - Google Patents

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EP0065512A1
EP0065512A1 EP82890075A EP82890075A EP0065512A1 EP 0065512 A1 EP0065512 A1 EP 0065512A1 EP 82890075 A EP82890075 A EP 82890075A EP 82890075 A EP82890075 A EP 82890075A EP 0065512 A1 EP0065512 A1 EP 0065512A1
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Josef Dr. Dipl.-Ing. Ritter
Gerhard Dr. Dipl.-Ing. Ritter
Klaus Dipl.-Ing. Ritter
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    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/06—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings of high bending resistance, i.e. of essentially three-dimensional extent, e.g. lattice girders
    • E04C5/0636—Three-dimensional reinforcing mats composed of reinforcing elements laying in two or more parallel planes and connected by separate reinforcing parts
    • E04C5/064—Three-dimensional reinforcing mats composed of reinforcing elements laying in two or more parallel planes and connected by separate reinforcing parts the reinforcing elements in each plane being formed by, or forming a, mat of longitunal and transverse bars

Definitions

  • the invention relates to a three-dimensional welded lattice body, consisting of two parallel, flat lattice mats made of crossing and at the crossing points welded longitudinal and transverse wires and the lattice mats at a predetermined mutual distance, at each end with a wire one of the two lattice mats welded, cut straight web wires.
  • Lattice bodies of this type are known, for example, from DE-A2-2 314 002 and serve mainly as reinforcement for composite components, the web wires of the lattice body carrying a heat-insulating core layer and the lattice mats protruding on both sides of this layer forming tragnets and surface reinforcements for outer shells made of concrete.
  • all the web wires are arranged in an alternating opposite oblique position in planes running parallel to the longitudinal wires of the lattice mats and perpendicular to the mat surfaces.
  • This known design of a spatial lattice body offers for the use as reinforcement for components of the type described above the advantage that the heat-insulating core layer is easily inserted in strip form in two opposite sides of the lattice mats and on two further opposite sides of web wires limited longitudinal channels of the lattice body can, on the other hand, limit the possible uses of the lattice body to those cases in which rigidity against shear in the direction of the transverse wires is not required. Given such a shear stress on the known spatial lattice body, the initially rectangular cross sections of the longitudinal channels mentioned can easily deform into parallelogram cross sections due to the lack of stiffening of the lattice body in the transverse direction.
  • a spatial lattice body with two external lattice mats and intermediate webs in which the webs are formed by continuous, wavy wires in the direction of the longitudinal wires of the lattice mats, which are either perpendicular to the lattice mats Layers or in pairs in mutually inclined planes run so that four webs meet at one point and form the edges of a pyramid.
  • the corrugated land wires are arranged in longitudinal planes perpendicular to the lattice mats, similar conditions result as for spatial lattice bodies of the type specified at the outset.
  • a spatial reinforcement element which is formed from mutually parallel, ladder-like longitudinal elements which are connected vertically to one another by outer cross-wires forming grid meshes which are normal to their longitudinal extent, and by diagonal to these grid meshes running corrugated bridge wires are stiffened on all sides.
  • Such reinforcement elements are so expensive in terms of their complicated structure that, as far as is known, they have not been used in practice.
  • the invention is now concerned with the task of designing a lattice body of the type specified in the introduction in such a way that it is shear-resistant on all sides in such a way that it can be easily manufactured and in particular enables the web wire ends to be welded to the lattice wires using simple welding tongs.
  • the spatial grid body is oblique to the normal planes on the cross wires extending web wires in the transverse direction and stiffened in the longitudinal direction by the web wires running obliquely to the normal planes on the longitudinal wires, so that the lattice body is shear-resistant in all directions.
  • a particularly simple embodiment results if at least some of the web wires, but preferably all of them run obliquely to normal planes on the longitudinal wires and also obliquely to normal planes on the transverse wires of the two grid mats.
  • each bridge wire has a stiffening effect in both the transverse and longitudinal directions.
  • the lattice body according to the invention is to be used as a walk-in supporting structure, it is also advisable to cut the web wires to length with the outer sides of the two lattice mats so that they do not protrude beyond the lattice mats.
  • the straight bridge wires used in the context of the invention already ensure a buckling stiffness which is desirable for rust-like structures, but this can be increased if necessary by forming the bridge wires with a larger diameter than the grid wires.
  • the accessibility of such structures can be further favored by the fact that the grid wires of at least one of the two grid mats have a profiled surface.
  • a spatial lattice body according to the invention can of course also be used as a component in a conventional manner Find use, then a layer of heat-insulating material is arranged in its central region, at a distance from the two lattice mats.
  • two lattice mats G1 and G2 with aligned longitudinal and transverse wires L1-1-L1n and L21-L2n or Q11-Q1n and Q21-Q2n are at a predetermined distance from one another. They are held at this distance by cut straight web wires Sa, Sb or Sc, Sd, of which the former alternately in opposite directions obliquely between aligned longitudinal wires L11, L21 or L13, L23 etc., i.e. obliquely to normal planes on the longitudinal wires, and the latter alternately run in opposite directions obliquely between cross wires Q11, Q21 or Q13, Q23 etc.
  • the lattice body is therefore stiffened both in the direction of the longitudinal wires of the lattice mats and in the direction of the transverse wires thereof and therefore shear-resistant on all sides.
  • the ends of the bridge wires are at points P1 and P2 Longitudinal or transverse wires of the lattice mats G1 and G2 are welded, which are at intervals from crossing points K of the lattice wires, so that these points are easily accessible for simple welding guns.
  • FIG. 2 shows another exemplary embodiment of the invention using the same designation as in FIG. 1, in which each web wire S runs from a point P2 lying within a longitudinal wire section of the lower lattice mat G2 to a point P1 on a longitudinal wire section of the upper lattice mat, which is offset approximately by a longitudinal wire pitch as well as approximately by a transverse wire pitch with respect to the point P1 on the grid mat G1.
  • each web wire S has a stiffening effect both in the longitudinal direction and in the transverse direction of the lattice body.
  • the welding points P1 and P2 of the ends of the web wires S with longitudinal wires of the grid mats G1 and G2 are again at a distance from the crossing points K of the grid wires.
  • the web wires in spatial lattice bodies which are to be used as rust-like supporting structures, should end flush with a lattice mat level, that is, they should not protrude above this.
  • the grid wires of a mat to be walked on can advantageously be profiled, for example ribbed, in order to increase the grip. By increasing the diameter of the bridge wires, their buckling stiffness and thus the load-bearing capacity of the structure can be increased.
  • Such rusty structures can be used for work platforms, covers, formwork beams, however can also be used for prefabricated floor, wall and ceiling elements.
  • a spatial lattice body according to the invention is suitable in a conventional manner for producing prefabricated components whose webs Sa, Sb, Sc and Sd have a core layer KS in the central region of the lattice body wear from heat-insulating material, whereby the freely protruding mesh mats G1 and G2 can be embedded in concrete and then form wall shells. It can be seen that the inclined webs running in different directions carry the core layer and hold it firmly in the central region of the lattice body.

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Abstract

Dreidimensionaler geschweisster Gitterkörper, bestehend aus zwei zueinander parallelen, ebenen Gittermatten (G1, G2) aus einander kreuzenden und an den Kreuzungspunkten miteinander verschweissten Längs- und Querdrähten (L11-L1n, L21-L2n; Q11-Q1n, Q21-Q2n) und aus die Gittermatten in einem vorgegebenen gegenseitigen Abstand haltenden, an jedem Ende mit einem Draht einer der beiden Gittermatten verschweissten, abgelängten geraden Stegdrähten (Sa, Sb, Sc, Sd).
Zur Ermöglichung einer leichten Herstellung des allseitig scherungssteifen Gitterkörpers verlaufen zumindest einige der abgelängten geraden Stegdrähte (Sa, Sb) schräg zu Normalebenen auf die Längsdrähte (L11-L1n, L21-L2n) und zumindest einige dieser Stegdrähte (Sc, Sd) schräg zu Normalebenen auf die Querdrähte (Q11-Q1n), Q21-Q2n) der beiden Gittermatten (G1, G2).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen dreidimensionalen geschweißten Gitterkörper, bestehend aus zwei zueinander parallelen, ebenen Gittermatten aus einander kreuzenden und an den Kreuzungspunkten miteinander verschweißten Längs- und Querdrähten und aus die Gittermatten in einem vorgegebenen gegenseitigen Abstand haltenden, an jedem Ende mit einem Draht einer der beiden Gittermatten verschweißten, abgelängten geraden Stegdrähten.
  • Gitterkörper dieser Gattung sind beispielsweise aus der DE-A2-2 314 002 bekannt und dienen hauptsächlich als Bewehrung für Verbund-Bauelemente, wobei die Stegdrähte des Gitterkörpers eine wärmeisolierende Kernschicht tragen und die beidseits dieser Schicht vorstehenden Gittermatten Tragnetze und Flächenbewehrungen für Außenschalen aus Beton bilden. Bei dem aus der genannten DE-A2 bekannten Gitterkörper sind alle Stegdrähte in alternierend gegensinniger Schräglage in parallel zu den Längsdrähten der Gittermatten und senkrecht zu den Mattenflächen verlaufenden Ebenen angeordnet. Diese bekannte Ausbildung eines räumlichen Gitterkörpers bietet für den Verwendungszweck als Bewehrung für Bauelemente der vorstehend geschilderten Art den Vorteil, daß die wärmeisolierende Kernschicht leicht in Streifenform in jeweils an zwei gegenüberliegenden Seiten von den Gittermatten und an zwei weiteren gegenüberliegenden Seiten von Stegdrähten begrenzte Längskanäle des Gitterkörpers eingeschoben werden kann, beschränkt aber anderseits die Verwendungsmöglichkeiten des Gitterkörpers auf solche Fälle, in welchen eine Steifigkeit gegen Scherung in Richtung der Querdrähte nicht erforderlich ist. Bei einer solchen Scherbeanspruchung des bekannten räumlichen Gitterkörpers können sich nämlich die zunächst rechteckigen Querschnitte der erwähnten Längskanäle mangels Versteifung des Gitterkörpers in Querrichtung leicht in Parallelogrammquerschnitte verformen. Anderseits ist aus der DE-A1-2 440 578 ein räumlicher Gitterkörper mit zwei außenliegenden Gittermatten und dazwischenliegenden Stegen bekannt, bei dem die Stege durch in Richtung der Längsdrähte der Gittermatten durchgehende, wellenförmig gebogene Drähte gebildet werden, die entweder in senkrecht auf den Gittermatten stehenden Ebenen oder derart paarweise in zueinander geneigten Ebenen verlaufen, daß jeweils vier Stege in einem Punkt zusammentreffen und die Kanten einer Pyramide bilden. Bei Anordnung der gewellten Stegdrähte in senkrecht auf den Gittermatten stehenden Längsebenen ergeben sich ähnliche Verhältnisse wie bei räumlichen Gitterkörpern der einleitend angegebenen Gattung. Bei Anordnung der gewellten Stegdrähte in zueinander geneigten Ebenen ergibt sich hingegen infolge einer gegensinnigen Schräglage von Stegdrahtabschnitten bezüglich Längs- und Querebenen, die senkrecht auf den Gittermatten stehen, ein allseitig scherungssteifer Gitterkörper.
  • Ähnliche Verhältnisse liegen bei in der FR-A-1 354 223 und in der US-A-3 347 007 beschriebenen räumlichen Gitterkörpern vor, bei welchen zwei parallele Gittermatten durch in Normalebenen zu den Längsdrähten verlaufende Scharen von gewellten Stegdrähten und weitere, in Normalebenen zu den Querdrähten verlaufende Scharen von gewellten Stegdrähten derart verbunden sind, daß jeweils vier Stegdrähte beider Drahtscharen an den Kanten von Pyramiden zu liegen kommen.
  • In allen diesen Fällen bereitet es Schwierigkeiten, die Wellenkuppen der Stegdrähte mit den Gitterdrähten einwandfrei zu verschweißen, weil zwangläufig jeweils mehrere Schweißpunkte dicht nebeneinander zu liegen kommen. Ferner ergeben sich weitere Schwierigkeiten beim Verschweißen der gewellten Stegdrähte mit den Gitterdrähten, wenn zusätzlich gefordert wird, daß die Wellenkuppen der Stegdrähte nicht über die Ebenen der Gittermatten vorstehen sollen, wie dies beispielsweise bei Verwendung solcher Gitterkörper als begehbare rostartige Tragwerke der Fall ist. In diesem Anwendungsfall sind überdies gewellte Stegdrähte, die jeweils gekrümmte Drahtabschnitte zwischen den Verschweißungspunkten mit den beiden Gittermatten anstatt gerade Stege bilden, insofern nachteilig, als die erwähnten Drahtabschnitte infolge ihrer Vorkrümmung einer stärkeren Knickbeanspruchung nicht standhalten können.
  • Schließlich ist aus der US-A-2 670 819 ein räumliches Bewehrungselement bekannt, das aus zueinander parallelen, leiterartigen Längselementen gebildet ist, die hochkant stehend durch normal zu ihrer Längserstreckung verlaufende, Gittermaschen bildende äußere Querdrähte miteinander verbund.en und durch diagonal zu diesen Gittermaschen verlaufende gewellte Stegdrähte allseitig versteift sind. Solche Bewehrungselemente kommen aber im Hinblick auf ihren komplizierten Aufbau so teuer, daß sie, soweit bekannt, in die Praxis keinen Eingang gefunden haben.
  • Die Erfindung befaßt sich nun mit der Aufgabe, einen Gitterkörper der einleitend angegebenen Gattung auf solche Weise allseitig scherungssteif auszubilden, daß er leicht hergestellt werden kann und insbesondere ein Verschweißen der Stegdrahtenden mit den Gitterdrähten mit Hilfe von einfachen Schweißzangen ermöglicht.
  • Diese Aufgabe ist beim erfindungsgemäßen Gitterkörper dadurch gelöst, daß zumindest einige der geraden Stegdrähte schräg zu Normalebenen auf die Längsdrähte und zumindest einige der geraden Stegdrähte schräg zu Normalebenen auf die Querdrähte verlaufen.
  • Bei dieser Bauweise wird der räumliche Gitterkörper durch die schräg zu den Normalebenen auf die Querdrähte verlaufenden Stegdrähte in Querrichtung und durch die schräg zu den Normalebenen auf die Längsdrähte verlaufenden Stegdrähte in Längsrichtung versteift, so daß der Gitterkörper in allen Richtungen scherungssteif ist.
  • Eine besonders einfache Ausführungsform ergibt sich, wenn zumindest einige der Stegdrähte, vorzugsweise aber alle sowohl schräg zu Normalebenen auf die Längsdrähte als auch schräg zu Normalebenen auf die Querdrähte der beiden Gittermatten verlaufen. In diesem Fall wirkt jeder Stegdraht sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung versteifend.
  • Um eine leichte Zugänglichkeit zu den Verschweißungspunkten der Stegdrähte mit den Gitterdrähten zu sichern, empfiehlt es sich, die beiden Enden der Stegdrähte mit Abstand von den Kreuzungspunkten der Gitterdrähte an die Drähte der beiden Gittermatten anzuschweißen.
  • Insbesondere für den Fall, daß der erfindungsgemäße Gitterkörper als begehbares Tragwerk Verwendung finden soll, empfiehlt es sich ferner, die Stegdrähte bündig mit den Außenseiten der beiden Gittermatten abzulängen, so daß sie nicht über die Gittermatten vorstehen.
  • Die im Rahmen der Erfindung verwendeten geraden Stegdrähte gewährleisten an sich schon eine für rostartige Tragwerke erstrebenswerte Knicksteifigkeit, doch kann diese erforderlichenfalls noch erhöht werden, indem die Stegdrähte mit größerem Durchmesser als die Gitterdrähte ausgebildet werden. Die Begehbarkeit solcher Tragwerke kann noch weiter dadurch begünstigt werden, daß die Gitterdrähte zumindest einer der beiden Gittermatten eine profilierte Oberfläche aufweisen.
  • Ein erfindungsgemäßer räumlicher Gitterkörper kann aber natürlich auch in herkömmlicher Weise als Bauelement Verwendung finden, wobei dann in seinem mittleren Bereich, mit Abstand von den beiden Gittermatten, eine Schicht aus wärmeisolierendem Material angeordnet wird.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt
    • Figur 1 in Schrägansicht einen Gitterkörper, bei dem eine Versteifung in Richtung der Gitterlängsdrähte und eine Versteifung in Richtung der Gitterquerdrähte durch je eine Schar von geraden, abgelängten Stegdrähten erzielt ist;
    • Figur 2 in ähnlicher Schrägansicht einen Gitterrost, bei dem die schräg verlaufend.en Stegdrähte eine gleichzeitige Versteifung sowohl in Längs- als auch in Querrichtung bewirken,und
    • Figur 3 schematisch einen Teil eines erfindungsgemäßen räumlichen Gitterkörpers mit einer von dessen Stegdrähten getragenen wärmeisolierenden Schicht.
  • Beim Gitterkörper nach Figur 1 liegen zwei Gittermatten G1 und G2 mit eingefluchteten Längs- und Querdrähten L1-1-L1n und L21-L2n bzw. Q11-Q1n und Q21-Q2n in einem vorgegebenen Abstand voneinander. Sie werden in diesem Abstand von abgelängten geraden Stegdrähten Sa, Sb bzw. Sc, Sd gehalten, von denen die ersteren alternierend gegensinnig schräg zwischen aufeinander eingefluchteten Längsdrähten L11, L21 bzw. L13, L23 usw., also schräg zu Normalebenen auf die Längsdrähte, und die letzteren alternierend gegensinnig schräg zwischen aufeinander eingefluchteten Querdrähten Q11, Q21 bzw. Q13, Q23 usw., also schräg zu Normalebenen auf die Querdrähte, verlaufen. Der Gitterkörper ist daher sowohl in Richtung der Längsdrähte der Gittermatten als auch in Richtung der Querdrähte derselben versteift und daher allseitig scherungssteif.
  • Wie in Figur 1 besonders deutlich für die zwischen den Längsdrähten L1n und L2n bzw. für die zwischen den Querdrähten Q11 und Q21 verlaufenden Stegdrähte Sa, Sb bzw. Sc, Sd erkennbar ist, sind die Enden der Stegdrähte in den Punkten P1 bzw. P2 an Längs- bzw. Querdrähte der Gittermatten G1 bzw. G2 angeschweißt, die in Abständen von Kreuzungspunkten K der Gitterdrähte liegen, so daß diese Punkte für einfache Schweißzangen leicht zugänglich sind.
  • In Figur 2 ist unter Anwendung der gleichen Bezeichnungsweise wie in Figur 1 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem jeder Stegdraht S von einem innerhalb eines Längsdrahtabschnittes der unteren Gittermatte G2 liegenden Punkt P2 zu einem Punkt P1 auf einem Längsdrahtabschnitt der oberen Gittermatte verläuft, der sowohl etwa um eine Längsdrahtteilung als auch etwa um eine Querdrahtteilung gegenüber dem Punkt P1 auf der Gittermatte G1 versetzt ist. Auf diese Weise wirkt jeder Stegdraht S sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung des Gitterkörpers versteifend.
  • Die Verschweißungspunkte P1 und P2 der Enden der Stegdrähte S mit Längsdrähten der Gittermatten G1 und G2 liegen wieder in Abständen von den Kreuzungspunkten K der Gitterdrähte.
  • Wie schon erwähnt, sollen die Stegdrähte bei räumlichen Gitterkörpern, die als rostartige Tragwerke Verwendung finden sollen, bündig mit einer Gittermattenebene enden, also nicht über diese vorstehen. Die Gitterdrähte einer zu begehenden Matte können mit Vorteil profiliert, z.B. gerippt sein, um die Griffigkeit zu erhöhen. Durch Vergrößerung des Durchmessers der Stegdrähte kann deren Knicksteifigkeit und damit die Tragfähigkeit des Tragwerkes erhöht werden. Solche rostartigen Tragwerke können für Arbeitsbühnen, Abdeckungen, Schalungsträger, aber auch für vorgefertigte Boden-, Wand- und Deckenelemente Verwendung finden.
  • Ebenso eignet sich ein erfindungsgemäßer räumlicher Gitterkörper, wie in einer Teilansicht in Figur 3 für die Ausführungsform nach Figur 1 angedeutet worden ist, in herkömmlicher Weise zur Herstellung vorfabrizierter Bauelemente, deren Stege Sa, Sb, Sc und Sd im mittleren Bereich des Gitterkörpers eine Kernschicht KS aus wärmeisolierendem Material tragen, wobei die frei vorstehenden Gittermatten G1 und G2 in Beton eingebettet werden können und sodann Wandschalen bilden. Es ist ersichtlich, daß die nach verschiedenen Richtungen verlaufenden schrägen Stege die Kernschicht tragen und unverschiebbar im Mittelbereich des Gitterkörpers festhalten.

Claims (7)

1.Dreidimensionaler geschweißter Gitterkörper, bestehend aus zwei zueinander parallelen, ebenen Gittermatten (G1, G2) aus einander kreuzenden und an den Kreuzungspunkten miteinander verschweißten Längs- und Querdrähten (L11-L1n, L21-L2n; Q11-Q1n, Q21-Q2n) und aus die Gittermatten in einem vorgegebenen gegenseitigen Abstand haltenden, an jedem Ende mit einem Draht einer der beiden Gittermatten verschweißten, abgelängten geraden Stegdrähten (Sa, Sb, Sc, Sd; S), dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der abgelängten geraden Stegdrähte (Sa, Sb; S) schräg zu Normalebenen auf die Längsdrähte (L11-L1n, L21-L2n) und zumindest einige dieser Stegdrähte (Sc, Sd; S) schräg zu Normalebenen auf die Querdrähte (Q11-Q1n, Q21-Q2n) der beiden Gittermatten (G1, G2) verlaufen.
2.Gitterkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige Stegdrähte (S) sowohl schräg zu Normalebenen auf die Längsdrähte (L11-L1n, L21-L2n) als auch schräg zu Normalebenen auf die Querdrähte (Q11-Q1n, Q21-Q2n) der beiden Gittermatten (G1, G2) verlaufen.
3.Gitterkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden der Stegdrähte (Sa, Sb, Sc, Sd; S) mit Abstand von den Kreuzungspunkten (K) der Gitterdrähte an die beiden Gittermatten (G1, G2) angeschweißt sind.
4.Gitterkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegdrähte (Sa, Sb, Sc, Sd; S) bündig mit den Außenseiten der beiden Gittermatten (G1, G2) abgelängt sind.
5. Gittenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegdrähte (Sa, Sb, Sc, Sd: S) größeren Durchmesser als die Gitterdrähte (L11, L21, Q11, Q21 usw.) haben.
6.Gitterkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterdrähte L11-L1n, Q11-Q1n) zumindest einer der beiden Gittermatten (G1, G2) eine profilierte Oberfläche aufweisen.
7.Gitterkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in seinem mittleren Bereich, mit Abstand von den beiden Gittermatten (G1, G2) eine Kernschicht (KS) aus wärmeisolierendem Material angeordnet ist.
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