EP0065512B1 - Allseitig scherungssteifer dreidimensionaler geschweisster Gitterkörper - Google Patents
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- EP0065512B1 EP0065512B1 EP82890075A EP82890075A EP0065512B1 EP 0065512 B1 EP0065512 B1 EP 0065512B1 EP 82890075 A EP82890075 A EP 82890075A EP 82890075 A EP82890075 A EP 82890075A EP 0065512 B1 EP0065512 B1 EP 0065512B1
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- 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 an all-round shear-resistant 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 of diagonally running between the lattice mats and keeping them at a predetermined mutual distance, with a wire each of the two wire mesh welded web wires.
- Lattice bodies of this type are known from DE-A No. 1659144.
- the webs are formed by continuous, wavy or zigzag-shaped wires in the direction of the longitudinal wires of the lattice mats, which run in pairs in alternately inclined planes such that four webs meet at each point and the edges one on each lattice mat Form pyramid.
- the webs are welded to one of the two grid mats with a wire crossing point.
- each bridge wire forms a thermal bridge, by means of which the insulating property of the composite body is reduced.
- the aim must be to keep the number of thermal bridges as small as possible, which contradicts the seamless stringing together of pyramid-shaped bridge wire groups in the known all-round shear-resistant lattice bodies.
- the inclined arrangement of the web wires serves the purpose of absorbing shear stresses occurring between the grid mats forming the belt surfaces of the grid body.
- shear stresses in the case of components loaded transversely to their plane in the support area, i.e. At the edges of the lattice body, the largest, but practically zero in the middle, not only material can be saved, but also the formation of thermal bridges can be reduced by the fact that inclined web wires are only in the support area, whereas in the middle area of the lattice body they run perpendicular to the lattice mats Bridge wires are arranged. Even such designs are not possible with the known shear-resistant lattice bodies on all sides.
- the invention is now concerned with the task of designing an all-round shear-resistant lattice body of the type specified in the introduction in such a way that it can be easily manufactured and in particular enables the web wires to be welded to the lattice wires with the aid of simple welding tongs.
- the designer enables the designer to better adapt the lattice body to different static or thermal conditions.
- This object is achieved in the lattice body according to the invention by the combination of the features that cut straight web wires obliquely to normal planes on the longitudinal wires and either other cut longitudinal wires or the same cut longitudinal wires additionally slant to normal planes on the transverse wires of the two grid mats, the two ends each of these web wires are welded to the two grid mats at a distance from the ends of the other web wires and from the points of intersection of the grid wires.
- DE-A No. 2657667 discloses a lattice body that is only shear-resistant in the longitudinal direction, the overall structure of which is essentially determined by its manufacturing process; after this will be Supports arranged vertically next to each other, each consisting of two belt wires and parallel web wires running diagonally to them, and produced by strip-shaped cutting of a diagonal grid, with the help of cross wires connecting the upper and lower belts, connected to form a grid body.
- the obliquely arranged web wires give a similar all-round shear stiffness as in the known lattice bodies with web wires running along the pyramid edges to a wire crossing point, but the combined use of straight straight wires and a displacement of all web wire welding points against one another and against the wire crossing points
- the mesh mats ensure that only two wires meet at each welding point, so that perfect welding can be achieved using simple welding tongs.
- 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 web 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 designing the web 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 in a conventional manner as a component, a layer of heat-insulating material then being 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 L11-L1 n and L21-L2n or Q11-Q1n and Q21-Q2n are at a predetermined distance from each other. 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. As can be seen particularly clearly in FIG.
- the ends of the bridge wires are at points P1 and P2 is welded to the longitudinal or transverse wires of the lattice mats G1 and G2, which are located at intervals from crossing points K of the lattice wires, so that these points are easily accessible for simple welding tongs.
- 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 both by approximately a longitudinal wire pitch and 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 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 their load-bearing capacity can be reduced of the structure can be increased.
- Such rust-like structures can be used for work platforms, covers, formwork beams, but also for prefabricated floor, wall and ceiling elements.
- a spatial lattice body according to the invention is suitable in a conventional manner for the production of prefabricated components, the webs Sa, Sb, Sc and Sd of which in the central region of the lattice body Wear core layer KS made of heat-insulating material, whereby the free-standing lattice 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 support the core layer and hold it firmly in the central region of the lattice body.
Description
- Die Erfindung betrifft einen allseitig scherungssteifen dreidimensionalen geschweissten Gitterkörper, bestehend aus zwei zueinander parallelen, ebenen Gittermatten aus einander kreuzenden und an den Kreuzungspunkten miteinander verschweissten Längs- und Querdrähten und aus schräg zwischen den Gittermatten verlaufenden und diese in einem vorgegebenen gegenseitigen Abstand haltenden, mit einem Draht jeder der beiden Gittermatten verschweissten Stegdrähten.
- Gitterkörper dieser Gattung sind aus der DE-A Nr. 1659144 bekannt. Bei den bekannten Gitterkörpern werden die Stege durch in Richtung der Längsdrähte der Gittermatten durchgehende, wellen- oder zickzackförmig gebogene Drähte gebildet, die derart paarweise in alternierend gegensinnig zueinander geneigten Ebenen verlaufen, dass an jeder Gittermatte jeweils vier Stege in einem Punkt zusammentreffen und die Kanten einer Pyramide bilden. Im Scheitelpunkt dieser Pyramiden sind die Stege mit einem Drahtkreuzungspunkt jeweils einer der beiden Gittermatten verschweisst.
- Eine ähnliche Scherungssteifigkeit ergibt sich bei in der FR-A Nr. 1354223 und in der US-A Nr. 3347007 beschriebenen räumlichen Gitterkörpern, bei welchen zwei parallele Gittermatten durch in Normalebenen zu den Längsdrähten verlaufende Scharen von durchgehenden, gewellten Stegdrähten und weitere, in Normalebenen zu den Querdrähten verlaufende Scharen von durchgehenden, gewellten Stegdrähten derart verbunden sind, dass jeweils vier Stegdrähte beider Drahtscharen an die Kanten von Pyramiden zu liegen kommen, wobei wieder die Scheitelpunkte dieser Pyramiden mit Drahtkreuzungspunkten der Gittermatten verschweisst sind.
- In allen diesen Fällen bereitet es Schwierigkeiten, in den Scheitelpunkten der Pyramiden zwei Wellenkuppen von durchgehenden, gewellten Stegdrähten mit einem Kreuzungspunkt von Gitterdrähten einwandfrei zu verschweissen, weil zwangläufig jeweils mehrere Schweisspunkte dicht nebeneinander zu liegen kommen. Überdies ist die Verwendung gewellter Stegdrähte, die jeweils gekrümmte Drahtabschnitte zwischen den Verschweissungspunkten mit den beiden Gittermatten anstatt gerade Stege bilden, auch insofern nachteilig, als die erwähnten Drahtabschnitte infolge ihrer Vorkrümmung einer stärkeren Knickbeanspruchung nicht standhalten können. In der DE-A Nr. 1659144 ist angegeben, dass anstelle durchgehender, wellen- oder zickzackförmig gebogener Stegdrähte auch abgelängte Stegdrähte verwendet werden können; solche Stegdrähte sind zwar, wenn sie geradlinig sind, weniger knickgefährdet, doch wird durch sie die Herstellung einer Schweissverbindung der längs Pyramidenkanten verlaufenden Stegdrähte mit einem Drahtkreuzungspunkt der Gittermatten noch weiterhin erschwert, weil dann vier mit ihren freien Enden zusammenstossende Stegdrähte mit einem solchen Kreuzungspunkt verschweisst werden müssen.
- Abgesehen von der bereits erwähnten, dicht nebeneinanderliegenden Anordnung mehrerer Schweisspunkte ergibt sich das zusätzliche Problem, dass beim Verschweissen der jeweils vier in einem Punkt zusammenlaufenden Stegdrähte mit dem bereits verschweissten Drahtkreuzungspunkt einer Matte dieser Kreuzungspunkt durch das Anschweissen der Stegdrähte so stark erhitzt werden kann, dass die bereits fertige Schweissung wieder aufgeht.
- Zusätzlich ist bei mit einer wärmeisolierenden Kernschicht kombinierten Gitterkörpern zu berücksichtigen, dass jeder Stegdraht eine Wärmebrücke bildet, durch welche die Isoliereigenschaft des Verbundkörpers gemindert wird. Es muss in diesem Falle daher das Bestreben sein, die Anzahl der Wärmebrücken so klein wie möglich zu halten, was der lückenlosen Aneinanderreihung von pyramidenförmigen Stegdrahtgruppen bei den bekannten allseitig scherungssteifen Gitterkörpern widerspricht.
- Schliesslich dient die Schräganordnung der Stegdrähte dem Zweck, zwischen den die Gurtflächen des Gitterkörpers bildenden Gittermatten auftretende Schubspannungen aufzunehmen. Da Schubspannungen bei quer zu ihrer Ebene belasteten Bauteilen bekanntermassen im Auflagerbereich, d.h. an den Rändern des Gitterkörpers, am grössten, in der Mitte jedoch praktisch Null sind, kann nicht nur Material gespart, sondern auch die Ausbildung von Wärmebrücken dadurch verringert werden, dass nur im Auflagerbereich schräge Stegdrähte, im Mittelbereich des Gitterkörpers hingegen senkrecht zu den Gittermatten verlaufende Stegdrähte angeordnet werden. Auch solche Ausführungen sind mit den bekannten allseitig scherungssteifen Gitterkörpern nicht möglich.
- Die Erfindung befasstsich nun mit der Aufgabe, einen allseitig scherungssteifen Gitterkörper der einleitend angegebenen Gattung auf solche Weise auszubilden, dass er leicht hergestellt werden kann und insbesondere ein Verschweissen der Stegdrähte mit den Gitterdrähten mit Hilfe von einfachen Schweisszangen ermöglicht. Überdies wird durch die Erfindung dem Konstrukteur eine bessere Anpassung der Gitterkörper an unterschiedliche statische bzw. wärmetechnische Gegebenheiten ermöglicht.
- Diese Aufgabe ist beim erfindungsgemässen Gitterkörper durch die Kombination der Merkmale gelöst, dass abgelängte, gerade Stegdrähte schräg zu Normalebenen auf die Längsdrähte und entweder andere abgelängte Längsdrähte oder die gleichen abgelängten Längsdrähte zusätzlich schräg zu Normalebenen auf die Querdrähte der beiden Gittermatten verlaufen, wobei die beiden Enden eines jeden dieser Stegdrähte mit Abstand von den Enden der jeweils anderen Stegdrähte und von den Kreuzungspunkten der Gitterdrähte an die beiden Gittermatten angeschweisst sind.
- Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass aus der DE-A Nr. 2657667 ein nur in Längsrichtung scherungssteifer Gitterkörper bekannt ist, dessen Gesamtaufbau im wesentlichen durch sein Herstellungsverfahren bestimmt ist; nach diesem werden hochkant nebeneinander angeordnete Träger, die aus je zwei Gurtdrähten und schräg zu diesen verlaufenden parallelen Stegdrähten bestehen und durch streifenförmiges Zuschneiden eines Diagonalgitters hergestellt werden, mit Hilfe von die oberen bzw. unteren Gurte verbindenden Quer-, drähten zu einem Gitterkörper verbunden. Bei dieser Herstellungsweise ergibt sich nicht das Problem, zwei fertige Gittermatten durch Stege miteinander zu verbinden, so dass aus dem Umstand, dass auch im fertigen bekannten Gitterkörper abgelängte Stegdrähte vorliegen und die die Gurte verbindenden Querdrähte mit Abstand von den Längsdrähten an die Gurtdrähte angeschweisst sind, nicht schlüssig eine Lehre für den Aufbau besonders einfach durch Verbindung von zwei Gittermatten mittels schubaufnehmender Stegdrähte herstellbarer, allseits scherungssteifer räumlicher Gitterkörper abgeleitet werden kann.
- Bei einem erfindungsgemässen Gitterkörper wird mittels der schräg angeordneten Stegdrähte eine ähnliche allseitige Scherungssteifigkeit erhalten wie bei den bekannten Gitterkörpern mit längs Pyramidenkanten zu einem Drahtkreuzungspunkt verlaufenden Stegdrähten, doch wird durch die kombinierte Verwendung abgelängter gerader Drähte und einer Versetzung aller Stegdraht-Schweisspunkte gegeneinander und gegen die Drahtkreuzungspunkte der Gittermatten gesichert, dass in jedem Schweisspunkt nur zwei Drähte zusammentreffen, so dass mit Hilfe einfacher Schweisszangen eine einwandfreie Schweissung erzielbar ist.
- Hinsichtlich der Verteilung und Anordnung der Stegdrähte besteht im Rahmen der Lehre der Erfindung erhebliche Freizügigkeit, so dass diese vom Konstrukteur nach den jeweiligen praktischen Erfordernissen variiert werden kann.
- 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
- Fig. 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 sind;
- Fig. 2 in ähnlicher Schrägansicht einen Gitter rost, bei dem die schräg verlaufenden Stegdrähte eine gleichzeitige Versteifung sowohl in Längsals auch in Querrichtung bewirken, und
- Fig. 3 schematisch einen Teil eines erfindungsgemässen räumlichen Gitterkörpers mit einer von dessen Stegdrähten getragenen wärmeisolierenden Schicht.
- Beim Gitterkörper nach Fig, liegen zwei Gittermatten G1 und G2 miteingefluchteten Längs- und Querdrähten L11-L1 n 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 Fig. 1 besonders deutlich für die zwischen den Längsdrähten L1 n und L2n bzw. für die zwischen den Querdrähten 011 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 Fig. 2 ist unter Anwendung der gleichen Bezeichnungsweisewie in Fig. 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 G2liegen wieder in Abständen von. den Kreuzungspunkten K der Gitterdrähte.:
- Wie schon erwähnt, sollen die Stegdrähte bei räumlichen Gitterkörpern, die als rostartige Trag- werke 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 Fig. 3 für die Ausführungsform nach Fig. 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 Kernschichttragen und unverschiebbar im Mittelbereich des Gitterkörpers festhalten.
Claims (5)
1. Allseitigscherungssteiferdreidimensionaler 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 schräg zwischen den Gittermatten verlaufenden und diese in einem vorgegebenen gegenseitigen Abstand haltenden, mit einem Draht jeder der beiden Gittermatten verschweissten Stegdrähten (Sa, Sb, Sc, Sd; S), gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale, dass abgelängte, gerade Stegdrähte (Sa, Sb; S) schräg zu Normalebenen auf die Längsdrähte (L11-L1n,L21-L2n) und entweder andere abgelängte Längsdrähte (Sc, Sd) oder die gleichen abgelängten Längsdrähte (S) zusätzlich schräg zu Normalebenen auf die Querdrähte (Q11-Q1n, Q21 -Q2n) der beiden Gittermatten (G1, G2) verlaufen, wobei die beiden Enden eines jeden dieser Stegdrähte (Sa, Sb, Sc, Sd; S) mit Abstand von den Enden der jeweils anderen Stegdrähte und von den Kreuzungspunkten (K) der Gitterdrähte an die beiden Gittermatten (G1, G2) angeschweisst sind.
2. Gitterkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stegdrähte (Sa, Sb, Sc, Sd; S) bündig mit den Aussenseiten der beiden Gittermatten (G1, G2) abgelängt sind.
3. Gitterkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stegdrähte (Sa, Sb, Sc, Sd; S) grösseren Durchmesser als die Gitterdrähte (L11, L21, 011, Q21 usw.) haben.
4. Gitterkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterdrähte (L11-L1 n, Q11-Q1 n) zumindest einer der beiden Gittermatten (G1, G2) eine profilierte Oberfläche aufweisen.
5. Gitterkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 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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