EP0475168A1

EP0475168A1 - Stahlskelettbau-Profil

Info

Publication number: EP0475168A1
Application number: EP91114211A
Authority: EP
Inventors: Lorenz Kesting
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-08-25
Filing date: 1991-08-24
Publication date: 1992-03-18
Also published as: PL294574A1; WO1992003624A1; CZ261691A3

Abstract

Für ein Stahlskelettbau-Profil schlägt die Erfindung vor, daß sein Steg ein Winkelprofil (38, 39) mit Aussparungen (46, 47) in den Profilschenkeln (44, 45) ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Stahlskelettbau-Profil gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Das Stahlskelettbau, für den das neue Profil vorgesehen ist, bedient sich leichter Metall-, insbesondere kalt verformter Blechprofile, welche die Lasten abtragen und Ausfachungen der Räume zwischen den Profilen stützen. Das Tragwerk hat in der Regel keine eigene Tragfunktion. Das erfindungsgemäße Profil ist regelmäßig für das Abtragen senkrechter Lasten vorgesehen und daher vor allem für die Stützen von aufgehenden Wänden geeignet.
Beispielsweise bezieht sich die Erfindung auf den Stahlskelettbau mit Großtafeln, welche als Fertigteile hergestellt und vor allem im Hochbau montiert werden. Soweit die Erfindung die Raumzellenbauweise betrifft, bilden derartige Großtafeln die aufgehenden Wände und gegebenenfalls die Bodenscheiben der Raumzelle. Die Ausfachungen bestehen dann allgemein aus Schaumstoffbeton. Solche Raumzellen sind auch bei erheblichen Abmessungen noch als Ganzes transportabel. Beispielsweise sind sie für Großcontainer geeignet, die unterschiedlichen gewerblichen und privaten Zwecken, insbesondeere Wohnzwecken dienen. Solche Großcontainer sind raumhohe Bauwerke in Längen von ca. 10 bis 12 m.
Schaumstoffbetone, für die das erfindungsgemäße Stahlskelettbauprofil insbesondere vorgesehen ist, sind Betone, welche ihrer Dichte und Festigkeit nach den Hartschaumleichtbetonen entsprechen. Sie enthalten als Zuschlagstoff in erheblicher Menge z.B. Polystyrolschaumstoffteilchen in Form eines treibmittelhaltigen Styrolpolymerisates, das zur Gruppe der Thermoplaste gehört. Hierbei wird über Benzol und Äthylen als Zwischenstufe Monostyrol gewonnen und mit einem Treibmittel und Wasser versetzt. Bei der anschließenden Aushärtungspolymerisation fällt der Zuschlag in rundlichen, glasigen Perlen an. Wird dieses Material durch Erhitzen erweicht, so blähen sich die Rohstoffteilchen auf, wobei man vorzugsweise Wasserdampf als Wärmeträger und als zusätzliches Treibmittel einsetzt. Die aufgeschäumten Perlen, die den Zuschlag bilden, sind kugelig und haben eine Zellenstruktur in Form einer Vielzahl von abgeschlossenen Kammern. Die Rohdichten und die davon abhängigen Endfestigkeiten sind durch die Zusammensetzung des Betons so gewählt, daß sie einem konstruktiven Beton entsprechen. Eine typische Zusammensetzung eines derartigen, beispielsweise in den erfindungsgemäßen Großtafeln verwendeten Schaumstoffbetons ist die folgende:
350 bis 430 kg/cbm Zement
20 bis 70 kg/cbm Rheinsand
800 bis 500 l/cbm Schaumstoffpartikel
140 bis 170 l/cbm Wasser.
Bei derartigen Zusammensetzungen ergibt sich ein nennenswertes Schwindmaß, das zu Rissen in den Ausfachungen führen kann. Um das Schwindmaß möglichst gering zu halten, welches ohne stützendes Kerngerüst bei zementsteinreicher Zusammensetzung des Betons ein Maximum erreicht und um andererseits ein Maximum des Schaumstoffzuschlages im Beton unterbringen zu können, dabei aber der Rißbildung vorzubeugen, kann der in den neuen Großtafeln benutzte Schaumstoffbeton eine Bewehrung in Form von textilen, alkalischen Fasern, vorzugsweise von Polypropylenstapelfasern erhalten.
Im allgemeinen bilden die erfindungsgemäßen Stahlskelettbau-Profile zusammen mit den beschriebenen Traversen einen Rahmen, in dem die Profile winkelsteif miteinander verbundene Rahmenglieder bilden. Dieser übernimmt die statische Funktion, die der Schaumstoffbeton nicht übernehmen kann. Die neuen Profile bestehen vorzugsweise aus abgekanteten Blechstreifen, welche zweckmäßig mit einem Rostschutz, z.B. einer Verzinkung versehen sind. Die erfindungsgemäßen Stahlskelettbau-Profile bilden Rahmenaussteifungen, die zwischen den kürzeren äußeren Rahmengliedern meistens zu mehreren angeordnet sind. Solche Rahmenaussteifungen und gegebenenfalls auch die Rahmenglieder sollen leicht sein. Deshalb bestehen die neuen Profile insbesondere aus abgekanteten Blechstreifen. Die Enden der hieraus abgelängten Profilabschnitte liegen in den Profilkammern der längeren Rahmenglieder, die in der Regel einen entsprechenden Querschnitt aufweisen, so daß die Kammern von den Profilschenkeln und den Profilstegen an drei Seiten begrenzt und mindestens an einer Seite nach innen offen sind. Zur Sicherung des Verbundes sind die Aussteifungsprofile in den Profilkammern der Rahmenglieder festgelegt, beispielsweise verschweißt.
Bei der Verwendung solcher aus Blech bestehender Stahlskelettbau-Profile wird ein Schaumstoffbeton entsprechender Rohdichte verwendet, der in den Ausfachungen die Durchbiegung bzw. Knickung der Profile verhindert. Das setzt eine Verankerung der Ausfachung durch einen Verbund zwischen Profil und Ausfachung voraus.
Die Herstellung solcher Tafeln geschieht vorzugsweise in offenen Schalungen. Hierbei werden die fertigen Rahmen auf Abstandshaltern abgelegt und der Schaumstoffbeton von oben mit einer Schicht eingebracht, die die Profile an ihrer in der Schalung oben liegenden Seite mit einer vergleichsweise dünnen Schicht Schaumstoffbeton überdeckt, so daß die Rahmenprofile völlig in dem erhärteten Schaumstoffbeton verschwinden. Diese Arbeitsweise stellt bestimmte Anforderungen an die Verarbeitbarkeit des Schaumstoffbetons, welche sicherstellt, daß der Beton die Profilkammern ausfüllt, auf der Abstandshalterseite eine schalungsglatte Fläche bildet und auf der gegenüberliegenden Seite durch Abziehen geglättet werden kann. Diese Verarbeitbarkeit läßt sich in einem noch nicht zum Stande der Technik gehörigen Vorschlag bei den erfindungsgemäßen Rahmen und Großtafeln durch Betonzusätze, insbesondere durch ein Protein-Schaumbildner-Konzentrat herbeiführen, aus dem ein Luftschaum auf der Basis von Protein-Hydrolysat hergestellt und als Schaum dem Schaumstoffbeton in einer Menge zugesetzt wird, die die anfangs krümelige Masse in ein sämiges Produkt umwandelt, das in die Schalung fließt und dabei die Formräume und Zwischenräume ausfüllt.
Die hier beschriebene Rahmenkonstruktion und die daran anschließend erörterte Herstellung von Großtafeln aus diesen Rahmen gehören nicht zum vorveröffentlichten Stand der Technik (EPA 90 11 37 56.2). Hierbei bestehen die die Aussteifungen der Rahmen bildenden Stahlskelettbau-Profile allgemein aus Paaren von C-förmigen Profilabschnitten, die zur Steigerung ihrer Formsteifigkeit einen mit einer oder mehreren Sicken versehenen Profilsteg aufweisen. Die Flansche des C-Profils sind nach innen abgewinkelt und dadurch im Beton der Ausfachungen verankert. Die Profilabschnittspaare sind mit ihren Stegen aneinanderliegend an der Flanschwurzel miteinander punktverschweißt. Die Befestigung dieser Rahmenaussteifungen erfolgt ebenfalls durch Punktverschweißung an den Kanten der Rahmenglieder, nämlich auf den aus den Profilkammeern austretenden Außenseiten der Profilflansche.
Es hat sich jedoch herausgestellt, daß durch das Schwinden des Schaumstoffbetons beim Härten auf den Profilen der Aussteifungen, insbesondere an der in der Schalung oben liegenden, vergleichsweise geringen Überdeckungsschicht leicht Risse auftreten. Auch ist die Befestigung der Aussteifungsprofile an den Flanschen der Rahmenglieder häufig schwierig und manchmal nicht ausreichend, weil die Profilenden der Aussteifungsprofile nur außen mit den Profilkanten der Rahmenglieder verschweißbar sind und infolge der Enge in den Profilkammern das Schweißen dort in der Regel mit einem untragbaren Zeit- und Arbeitsaufwnad verbunden wäre. Deshalb können zusätzliche Schweißpunkte oder gar Schweißraupen nicht angebracht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Auftreten von Rissen in den Aussteifungen, insbesondere an den beschriebenen Stellen zu verhindern und die Befestigung der Aussteifungsprofile zu erleichtern.
Eine erste Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung in den Merkmalen des Anspruches 1. Weitere Merkmale dieser Lösung sind Gegenstand der hierauf bezogenen Unteransprüche.
Gegenüber den herkömmlichen Profilformen vereinfacht die Erfindung die Aussteifungen durch die Verwendung von Winkelprofilen. Diese liegen mit den Außenkanten der Winkelscheitel in der Tiefe des Betons der Ausfachungen. Ihre Verankerung mit dem Schaumstoffbeton in den Ausfachungen erfolgt durch die in den Profilschenkeln vorgesehenen Aussparungen, die von dem Schaumstoffbeton bei der Verarbeitung durchquert werden, wodurch Verbindungen aus Beton bestehen, die die Profile durchsetzen und in benachbarten Ausfachungen enden. Da die Außenkanten der Winkelscheitel in den Profilkammern liegen und festgelegt sind, laufen die Profilschenkel in die Tiefe der Ausfachungen. Dadurch wird insbesondere an der besonders gefährdeten Tafelseite, ebenso wie an der gegenüberliegenden Seite eine keilförmig an den Schenkelkanten der Profile auslaufende Schaumstoffbetonfüllung erreicht, die das Entstehen von Rissen verhindert bzw. der Rißbildung entgegenwirkt. Die damit außerdem erreichte Vereinfachung der Profilform hat den Vorzug, daß die Winkelschenkelkanten in den Profilkammern zugänglich werden und dort mit Schweißraupen oder Schweißpunkten festgelegt werden können.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß sie neben einer Verminderung der Rißbildung und eines verbesserten Verbundes der Rahmenglieder mit den Aussteifungen eine Vereinfachung der Profilherstellung für die Aussteifungen ermöglicht. Insbesondere ist es möglich, die Aussparungen zusammen mit den Abkantungen, mit denen die Winkelprofile aus Blechstreifen gewonnen werden, herzustellen.
Vorzugsweise und entsprechend den Möglichkeiten der Erfindung lassen sich zusätzliche Verankerungen der Aussteifungsprofile in den Schaumstoffbetonausfachungen durch die Aussparungen gewinnen. Diese Ausführungsform der Erfindung ist Gegenstand des Anspruches 2. Dabei vermeidet man jeden Blechabfall bei der Herstellung der Aussteifungsprofile, weil die für die Aussparung erforderlichen Ausschnitte an den Profilen verbleiben. Sie dienen als Anker in der Schaumstoffbetonausfachung.
Zweckmäßig ist es, diese Anker in den Profilkammern vorzusehen, was mit den Merkmalen des Anspruches 3 erreicht wird. Im allgemeinen genügt es, die Zungen als Anker zu verwenden. In diesem Fall entspricht die Ausführungsform der nach Anspruch 4. Es ist jedoch möglich, durch eine besondere Formgebung eine zusätzliche Verankerungswirkung zu erreichen. Das gelingt mit den Merkmalen des Anspruches 5.
Gemäß einer weiteren Lösung der gestellten Aufgabe, die Gegenstand des Anspruches 8 ist, wird ebenfalls ein Winkelprofil anstelle des bekannten C-Profiles der neuen Profilform zugrundegelegt. Hierbei ist jedoch wenigstens einer der Winkelschenkel mit einem Flansch versehen. Dadurch bildet sich eine offene Profilkammer, in die der Beton zuverlässig eindringt und diese ausfüllt. Andererseits wird eine Verbesserung der Formsteifigkeit des Winkelprofils erreicht, so daß das Rücken- an Rücken-Schweißen von Profilabschnittspaaren mit der unangenehmen Folge von Rissen in der zu dünnen Betonüberdeckung entfällt.
Der parallel zur Ebene des tafelförmigen Bauelementes orientierte Winkelschenkel läßt sich als Befestigungsmittel für eine Bauplatte verwenden, die beispielsweise mit einer selbstbohrenden Schraube mit diesem Flansch verschraubt wird und aus Gipskarton oder einer einseitig mit einem Kunststoffnetz bewehrten Mörtel bzw. Betonscheibe besteht. Dieser Aufbau der Tafel bedeutet für die aufgehenden Wände einen erheblichen Rationalisierungsfortschritt, weil es in dem fertigen Gebäude die Putzarbeiten einspart, die sonst wegen der natürlichen Rauhigkeit der abgezogenen Schaumstoffoberseite im Inneren des Gebäudes erforderlich sind.
Mit den Merkmalen des Anspruches 9 wird die Form dieses erfindungsgemäßen Winkelprofiles weiter optimiert. Die Verwirklichung der Merkmale des Anspruches 10 macht aus der nur an einer Seite vollständig geschlossenen Profilkammer an der dem Winkel gegenüberliegenden Seite eine durch den nach innen gerichteten Winkel am Ende des Profilflansches weiter geschlossene Kammer. Dies führt zu einer besseren Verankerung im Beton, welche weitere Verankerungsmaßnahmen überflüssig erscheinen läßt. Außerdem läßt sich der betreffende Profilflansch länger ausführen, weil er durch den Winkelschenkel formsteifer wird. Ein längerer Profilflansch entschärft u.a. das Problem der Befestigung der Bauplatte, weil es leichter ist, ihn mit der Schraube und der Fugenanordnung der Bauplattenabdeckung zu treffen.
Wenn man zwei Profilflansche vorsieht, was Gegenstand des Anspruches 11 ist, wird der kurze Flansch nach außen, d.h. in der Schalung des Profilelementes nach unten orientiert. Auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung läßt sich ein Winkel vorsehen, der die Profilkammer weiter schließt und dadurch die Verzahnung mit der Ausfachung verstärkt.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gehen davon aus, daß man die Traversenprofile in den Traversen verdoppelt und Rücken an Rücken verschweißt, um dadurch an jeder Traversenseite Profilkammern zu bilden, die mit dem Beton der Ausfachungen ausgefüllt werden, wenn die Tafeln liegend gefertigt und dabei die Rahmen mit dem Leichtbeton ausgegossen werden. Soweit die Traversen Winkelprofile sind, die in beiden Profilschenkeln Aussparungen tragen und so in die Profilkammern eingeschweißt werden müssen, verläuft die Scheitellinie der beiden Winkelschenkel etwa in der Mitte der Tafel bzw. der Ausfachungen. Das macht in der Fertigung Schwierigkeiten, weil die Winkelprofile entsprechend in der Schalung gehalten werden müssen, bis sie durch ihre Verschweißung in den Profilkammern festliegen. Außerdem entstehen durch die Aussparungen Festigkeitsprobleme, die sich durch eine vergrößerte Blechstärke nicht vollständig beherrschen lassen, aber zu erhöhten Kosten führen.
Die Erfindung löst aber auch dieses spezielle Problem auf einfache Weise, nämlich u.a. mit den Merkmalen des Anspruches 15.
Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung wird durch die Anordnung der Aussparungen in einem Mittelschenkel des Profils dafür gesorgt, daß die Baustoffbrücke zwischen den Ausfachungen etwa in der Mittelebene der Tafel liegen, wo sie am wirksamsten sind und daß die in parallelen Ebenen angeordneten Profilflansche ungeschützt vorliegen, wodurch die Festigkeit verbessert ist. Da diese Profilflansche bei in die Profilkammern der Rahmenglieder eingefügten Traversenenden auf den Profilflanschen der meisten U-förmigen Rahmenprofile abgestützt werden können, sind sie für das Verschweißen stabil festgelegt und lassen sich in diesen ohne Schwierigkeiten anpunkten.
Die Erfindung erleichtert aber auf diese Weise nicht nur die Verarbeitung der Traversenprrofile 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 Profilflansche aus, um die Rißbildung zu verhindern.
Vorzugsweise und mit den Merkmalen des Anspruches 16 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 unreglemäßigen Begrenzungen der durch die Ausstanzungen hergestellten Aussparungen dazu bei, in den Betonbrücken die Profile zusätzlich festzulegen.
In der einfachsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Profils, die im Anspruch 17 wiedergegeben ist, sind alle Profilflansche und der Profilschenkel eben ausgebildet, so daß sich ein Z-Profil ergibt. Ein solches Profil läßt sich einfach herstellen, weil es aus einem Stahlblechstreifen abgekantet werden kann, was Gegegenstand des Anspruches 18 ist.
Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf derart einfache Profilformen, sondern läßt sich mit Profilen verwirklichen, die eine relativ größere Formsteifigkeit aufweist. Das hierfür erfindungsgemäß vorgesehene Grundprofil ist im Anspruch 19 wiedergegeben. 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 Anspruches 20 weitergebildet. Hierdurch wird auch die Formsteifigkeit der Profilleisten des Profilschenkels verbessert.
Mit den Merkmalen des Anspruches 21 ergibt sich ein kastenartiges, einseitig offenes Traversenprofil, dessen Profilflansche zusätzlich in ihrer Formsteifigkeit 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 verlaufenden Blechstreifen, wodurch zusätzlich der Rißbildung über den Traversen entgegengewirkt wird.
Mit den Merkmalen der Ansprüche 22 und 23 wird die offene Seite der Profilkammer der Traversen eingeschränkt, wodurch der eingeschlossene Beton zusätzlich festgehalten und dadurch in seiner Funktion verstärkt wird, das Traversenprofil gegen Ausknicken zu schützen.
Dieses so optimierte Traversenprofil läßt sich nicht mehr abkanten, aber durch Walzen herstellen, was Gegenstand des Anspruches 24 ist.
Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Figuren in der Zeichnung; es zeigen

Fig. 1: einen erfindinngsgemäßen Rahmen in Draufsicht und in unterbrochener Darstellung,
Fig. 2: eine Wandtafel gemäß der Erfindung in Seitenansicht, unterbrochener Darstellung und unter Wiedergabe der Anschlußstelle an die Bodenplatte einer Raumzelle,
Fig. 3: in perspektivischer Darstellung eines der Aussteifungsprofile,
Fig. 4: eine perspektivische unterbrochene Darstellung an der Stelle IV der Fig. 1,
Fig. 5: die Darstellung eines abgeänderten Stahlskelettbau-Profils gemäß der Erfindung,
Fig. 6: eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 5,
Fig. 7: einen horizontalen, abgebrochenen Schnitt durch eine Großtafel gemäß der Erfindung unter Verwendung des Profils nach Fig. 5,
Fig. 8: eine senkrechte, vereinfachte Darstellung einer Ecke eines Gebäudes, dessen Großtafeln mit dem erfindinngsgemäßen Profil versehen sind,
Fig. 9: in der Fig. 7 entsprechender Darstellung eine demgegenüber abgeänderte Ausführungsform,
Fig. 10: ein Stahlskelettbauprofil gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform unter Wiedergabe der Profillinie,
Fig. 11: eine Ansicht des Gegenstandes der Fig. 10,
Fig. 12: den Profilschenkel des Gegenstandes der Fig. 10 und 11 in Draufsicht,
Fig. 13: in perspektivischer Darstellung ein optimiertes Profil gemäß der Erfindung,
Fig. 14: die Profillinie des Gegenstandes der Fig. 13 und
Fig. 15: in der Fig. 14 entsprechender Darstellung eine andere Ausführungsform der Erfindung.

Der allgemein mit (1) bezeichnete Rahmen dient zur Herstellung einer Großtafel (2) aus Schaumstoffbeton, der bei (3) in Fig. 2 wiedergegeben ist. Der Rahmen besteht aus profilierten und zueinander parallelen Längsrahmengliedern (4, 5), welche mit den kürzeren und ebenfalls zueinander parallelen Rahmengliedern (6 bzw. 7) winkelsteif verbunden sind. Die Längsrahmenglieder (4 bzw. 5) haben ein alglemein U-förmiges Profil mit einem ebenen Steg (8 bzw. 9) und zueinander parallelen Profilschenkeln (10 bzw. 11 und 12 bzw. 13). Sie sind so orientiert, daß sie jeweils eine zum Rahmeninneren offene Profilkammer bilden, die in der Darstellung der Fig. 4 mit (14) bezeichnet ist.
Der Rahmen (1) weist eine Vielzahl von Rahmenaussteifungen (15-25) auf (Fig. 1). Zwischen ihnen sind Ausfachungen (26-37) eingebracht, die aus dem Schaumstoffbeton bestehen. Jede Rahmenaussteifung besteht jeweils aus einem Profilabschnitt (38, 39) (Fig. 4), die in einer Rahmendimension parallel zu den Rahmengliedern (6 und 7) angeordnet sind. Die Profilrücken (40) der Profilabschnitte (38, 39) liegen später in der Tiefe des Ausfachungsbetons. Die Enden der Profilabschnitte (38, 39) sind mit (41 und 42) in Fig. 4 bezeichnet. Sie liegen in den Profilkammern (14) der längeren Rahmenglieder (4, 5), welche die andere Rahmendimension begrenzen.
Die Profilabschnitte (38, 39) sind Winkelprofile. Sie weisen rechtwinklig zueinander orientierte Winkelschenkel (44, 45) (Fig. 3) auf. In den Winkelschenkeln befinden sich in regelmäßigem Abstand Aussparungen (46, 47) (Fig. 4). Sie dienen zur Versperrung der Profilabschnitte (38, 39) mit dem Schaumstoffbeton der Ausfachungen (26-37), wobei die benachbarten Ausfachungen jeweils durch die Aussparungen (46 und 47) miteinander verbunden sind. In den Zeichnungen sind der Klarheit halber die Aussparungen und Ausschnitte wesentlich größer als in der Praxis gezeichnet.
Entgegen der Darstellung der Fig. 4 lassen sich die Aussteifungen verstärken, wenn die Winkelprofilabschnitte (38, 39) paarweise jeweils mit einander zugekehrten Außenkanten (48) der Winkelscheitel (49) einander angelegt und verschweißt werden, so daß sich eine X-Form der Profilpaare (38, 39) ergibt.
Die Enden (41, 42) sind an einer ihrer Winkelschenkelkanten, wie am Beispiel der Winkelschenkelkante (50) in Fig. 4 dargestellt, in den Profilkammern (14) verschweißt. Dazu dient eine Schweißraupe (51), die den Schenkel (45) mit dem Flansch (10) des U-Profiles des oberen Rahmengliedes (4) verschweißt. Eine entsprechende Schweißraupenanordnung ist an der gegenüberliegenden Winkelprofilkante (43) und an dem Flansch (11) vorgesehen. Auch lassen sich die Profilstirnkanten verschweißen.
Die Ausschnitte (47) aus den Profilschenkeln (44, 45) können vollständig entfernt werden, was im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 der Fall ist. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind die Ausschnitte jedoch jeweils nur an drei Kanten (52-54) ausgestanzt und längs der vierten Kante (55), die parallel zur Ausschnittkante (54) verläuft, in dem einen Schenkel (44) nach innen und in dem anderen Schenkel (45) nach außen als Zungen (57) umgebogen. Sie dienen als Anker in den benachbarten Ausfachungen (26-37), wo sie in den Schaumstoffbeton reichen.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind die Ausschnitte viereckig, so daß die Seiten (52-55) senkrecht aufeinander stehen. Die dadurch geschaffene rechteckige Zungenform läßt sich abändern. Diese Abänderung ist nicht dargestellt. Insbesondere aber läßt sich die Zungenspitze (57) verbreitern, wodurch sich eine Verbesserung der Verankerungswirkung ergibt.
Die dargestellten Profile (38, 39) werden aus ebenen Blechstreifen abgekantet. Die Aussparungen (46) entstehen vorzugsweise im gleichen Arbeitsgang durch Ausstanzen. Falls Zungen (57) mit den Ausschnitten gebildet werden sollen, kann das Ausbiegen ebenfalls im gleichen Arbeitsgang erfolgen.
Bei der Herstellung der Großtafel (2) wird der Rahmen zunächst wie beschrieben zusammengeschweißt und liegt auf dem Boden einer oben offenen Schalung. Nicht dargestellte Abstandshalter gewährleisten die bei (58) dargestellte Überdeckung der Flansche (10 und 12) der Rahmenglieder (4, 5). Diese Flansche sind in der Schalung unten angeordnet. Danach wird der Schaumstoffbeton eingebracht, der dann die Aussteifungsprofile (38, 39) vollständig überdeckt, was mit einer Schichtdicke (59) erfolgt. Dabei werden auch die äußeren Profilkammern (60, 62) ausgefüllt, wodurch sich im Bereich der Profile (38 und 39) eine vergleichsweise dicke Schaumstoffausfüllung ergibt.
Das untere Rahmenprofil (5) wird ausgespart und kann deshalb später mit einer Bohrschraube (63), die ein entsprechend gestaltetes Rahmenprofil (64) einer Bodenplatte (65), sowie den Profilschenkel (13) und den anschließenden Schaumstoffbeton durchdringt, befestigt werden.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist eine Gipskartonplatte (66) vorgesehen, welche die Oberfläche der Schaumstoffausfachungen (26-37) abdeckt.
Auch die in den Fig. 5 und 6 allgemein mit (70 und 71) bezeichneten Stahlskelettbau-Profile werden für die Winkelprofile der Profilabschnitte (38, 39) aus verzinkten Stahlblechstreifen abgekantet, die beispielsweise von der Abkantmaschine laufend von einem Coil abgezogen und hinter der Abkantmaschine abgelängt werden können. Während die Profilabschnitte (38, 39) Rücken an Rücken geschweißt werden können, ist das für die Profile (70, 71) in der Regel nicht vorgesehen, so daß diese Profile jeweils für sich eine Rahmenaussteifung und gegebenenfalls die aufgehenden Rahmenglieder bilden. Die Profile (70 und 71) sind auch nicht mit Aussparungen oder anderen Maßnahmen zur Verankerung im Schaumstoffbeton der Ausfachungen versehen.
Gemäß der Darstellung der Fig. 5 ist dafür eine teilweise geschlossene Profilkammer (72) vorgesehen. Sie entsteht durch an das den Steg (73) des Profiles bildende Winkelprofil mit den Schenkeln (74, 75) anschließende weitere Profilteile, die mit dem Steg (73) eine Baueinheit bilden. Dazu gehört je ein Profilflansch (76, 77). Der Profilflansch (76) schließt mit dem ihm zugeordneten Winkelprofilschenkel (74) einen stumpfen Winkel von 135° ein. Der ihm gegenüberliegende Profilflansch (77) schließt mit dem ihm zugeordneten Winkelprofilschenkel (75) einen rechten Winkel ein, wobei auch die Winkelschenkel (74 und 75) einen rechten Winkel einschließen. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist außerdem ein abgewinkelter Schenkel (77) an das Ende des Flansches (76) angesetzt. Dieser schließt mit dem Flansch (76) seinerseits einen rechten Winkel ein.
Bei der Fertigung einer Großtafel (79) und bei Verwendung des Profiles (70) zur Bildung von Aussteifungen, deren Aussteifungen (38 und 39) entsprechen, wird das Profil so orientiert, daß einer seiner Schenkel, nämlich der Schenkel (76) parallel zur Hauptebene der Tafel, d.h. ihrer Mittelebene orientiert ist. Die Formsteifigkeit des Profiles (70) ermöglicht im Gegensatz zu den die Längsrahmenglieder bildenden U-Profilen nach den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 bis 4 die Verwendung von Winkelprofilen (80 und 81) an jedem Ende der Aussteifungen, wobei diese Winkelprofile (80 und 81) mit den Profilen (70) wegen der freiliegenden Prrofilkanten leicht zu verschweißen sind. Dabei liegt das Profil (81) in der Schalung unten, so daß sich eine Überdeckung bei (82) und eine aus dem Schaumstoffbeton bestehende Außenseite des Tafelelementes ergibt. Die in der Schalung oben liegende Betonüberdeckung (83) wird abgezogen und zur Einsparung von Putzarbeiten im Gebäude mit einer Bauplatte (84) belegt. Der Schenkel (76) dient dann zur Befestigung der Bauplatte (84) mit Hilfe einer Bohrschraube, die bei (85) eingedreht wird und die Bauplatte (84), sowie den Schenkel (76) durchdringt.
Das in Fig. 6 dargestellte Profil (71) unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 durch die Anordnung des Flansches (77) am Winkelschenkel (75), mit dem es einen Winkel von 135° statt wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 vorgesehen, einen Winkel von 90° einschließt. Der horizontale Schenkel (77) wird auf den horizontal in der Schalung orientierten Schenkel (86) des Winkelprofils (81) aufgelegt und am Ende der jeweiligen Aussteifung verschweißt. Durch die horizontale Anordnung des Flansches (77) ergibt sich eine Erleichterung bei der Ausführung dieser Arbeiten.
In beiden Ausführungen, die in den Fig. 5 und 6 wiedergegeben sind, ist der parallel zur Ebene des Bauelementes (79) orientierte Profilflansch (76) über die Länge der senkrechten Projektion des Schenkels (77) in der Anordnung nach Fig. 5 oder nach Fig. 6 hinaus verlängert. Der Schenkel (78) an der Außenkante (76a) des Flansches (76) ist jeweils in Richtung auf die Profilkammer (72) abgewinkelt. Die Fig. 8 zeigt, daß der Schenkel (76) in der Ecke (79) eines Gebäudes zur Verbindung der aufgehenden Wände (80 und 81) vorteilhaft eingesetzt werden kann. Dazu sind die kürzeren Rahmenglieder (6, 7), welche mit den längeren Rahmengliedern (4, 5) biegesteif verschweißt sind, aus Abschnitten des Profils (70) ausgeführt. Hierbei sind die Profilschenkel (76) nach außen orientiert. Der Winkelschenkel (78) der Rahmenglieder (6, 7) liegt jeweils in einer Aussparung (82 bzw. 83) an der Innenseite (84 bzw. 85) der aufgehenden Wände (80 und 81). Dadurch lassen sich die Kanten (76a) der Rahmenglieder (6, 7) verschweißen und dadurch eine sichere Verbindung der aufgehenden Wände (80 und 81) beginnen.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 9 ist wiederum das Profil (70) nach Fig. 5 eingesetzt. Das Tafelelement (86) unterscheidet sich im Aufbau von dem Tafelelement (79). Denn zwischen der Bauplatte (84) und der Oberseite (87) der Schaumstoffbetonüberdeckung (83) befindet sich ein Abstandshalter (88). Dieser wird von Leisten (89) gebildet, die von der Bohrschraube (85) durchdrungen werden, mit der die Bauplatte (84) mit dem Profilflansch (76) verbunden ist. Beispielsweise bestehen die Leisten (89) aus Holz. Sie werden im Abstand voneinander zusammen mit der Bauplatte (84) angeordnet und verschraubt. Die zwischen den Leisten gebildeten Hohlräume dienen zur Verlegung von Leitungen und Rohren, so daß fertig installierte Tafeln (86) die aufgehenden Wände (80 und 81) bilden können.
Das allgemein in Fig. 10 mit (101) bezeichnete Stahlskelettbauprofil weist in seinem Schenkel (102) Aussparungen (104) auf, die gemäß einer regelmäßigen Teilung (105) in einer mittleren Achse des Profils (101) ausgefluchtet und deckungsgleich ausgebildet sind. Die Aussparungen weisen demnach einen allgemein rechteckigen Umriß auf, dessen längere Seiten (105, 106) parallel zur Mittellinie (107) verlaufen, während die kürzeren Seiten (108, 109) des Rechteckgrundrisses quer zur Mittellinie angeordnet sind. Der die Aussparungen aufweisende Profilschenkel (102) endet an je einer Biegelinie (110, 111), an die sich je ein Profilflansch (112, 114) anschließt. An der Biegelinie 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. 10 ergibt, sind diese Winkel Wechselwinkel, die die Profilflansche (112, 114) mit dem Profilschenkel (102) einschließen, welcher die Aussparungen (104) trägt.
Die Flanschenden (115, 116) sind jeweils nach innen abgewinkelt und schließen ihrerseits mit den Flanschen spitze Winkel ein.
In den Ausführungsbeispiel., das in den Fig. 10 bis 12 wiedergegeben ist, weist einer der Profilflanschen, nämlich der Profilflansch (114) seinerseits Aussparungen (117) auf, die ebenso wie die Aussparungen (104) im Schenkel (102) geformt und angeordnet sind. Auch hierbei ist eine regelmäßige Teilung (118) eingehalten. Die Aussparungen (117) sind längs der Mittelachse (119) des Flansches (114) ausgefluchtet und deckungsgleich. Sie sind rechteckig, wobei die längeren Rechteckseiten (120, 121) parallel zur Mittelachse (119) und die kürzeren Rechteckseiten (122, 123) senkrecht zur Mittelachse (119) verlaufen.
Das dargestellte Profil läßt sich aus einem Stahlblechstreifen abkanten. Der Stahlblechstreifen ist vorzugsweise verzinkt. Die beschriebene Herstellungsweise ist vergleichsweise einfach.
Demgegneüber weist das Stahlskelettprofil nach den Fig. 13 und 14, welches allgemein mit (124) bezeichnet ist, einen Profilschenkel (125) auf, der ebenso wie der Profilschenkel (102) eben ausgebildet ist und rechteckige Aussparungen (126) aufweist, die in der Mittelachse des Schenkels ausgefluchtet, deckungsgleich und in einheitlicher Teilung aus dem Schenkel (125) ausgestanzt sind. Beiderseits der Aussparungen (125) verlaufen Biegelinien (127, 128), an die sich nach einer Seite, nämlich nach außen divergierende Profilleisten (129 und 130) anschließen. Die Profilleisten (129 und 130) bilden zusammen mit der ebenen Mittelleiste (131), in der die Aussparungen (126) angeordnet sind, den Profilschenkel (125), an dessen Biegelinien (131, 132), die den Biegelinien (110, 111) des Profils nach den Fig. 10 bis 12 entsprechen, die Profilflansche (133, 134 anschließen. Diese sind wiederum in parallelen, d.h. senkrechten Ebenen angeordnet und schließen infolge der Anordnung der Leisten (129, 130) mit dem Profilschenkel (125) einen spitzen Winkel ein.
Dieses in den Fig. 13 und 14 wiedergegebene optimierte Stahlskelettbauprofil (124) weist in seinen an die Mittelleiste (131) anschließenden beiden Profilleisten (129, 130) nach außen abgewinkelte Enden (135, 136) auf, die an den Biegelinien (131, 132) der Flansche (133, 134) enden.
Die Profilflansche weisen nach innen eingezogene, symmetrisch angeordnete und trapezförmig konvergierende Sicken (137, 138) auf, welche die Profilflansche versteifen. Die Profilflanschenden (139, 140) sind nach innen abgewinkelt und schließen mit den Flanschen (133, 134) gleiche aber spitze Winkel τ ein. Diese Flanschenden (139 und 140) weisen nach oben abgewinkelte Ränder (141, 142) auf, was ihre Formsteifigkeit verbessert und außerdem eine zusätzliche Teilkammer bildet, die mit dem Baustoff ausgefüllt wird.
Das in Fig. 14 wiedergegebene, optimierte Profil (124) 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 Aussparungen, wodurch eine zusätzliche Verkrallung der Betonbrücken erzielt wird, die sich durch die Aussparungen hindurch zwischen benachbarten Ausfachungen ausbilden.
Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 15 ist vorgesehen, daß die Flansche (143, 144) ein Winkelprofil (145) einschließen, dessen beide Schenkel (146, 147) die Aussparungen (148a) aufweisen, wobei die Scheitellinie (148) des Winkelprofils (145) in der Profilmitte verläuft.

Claims

Stahlskelettbau-Profil, gekennzeichnet durch ein Winkelprofil mit Aussparungen (46, 47) in den Profilschenkeln (44, 45).
Stahlskelettbau-Profil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ausschnitte (47a) die Aussparungen (47) bilden und längs einer Kante (55) als Zungen ausgebogen sind.
Stahlskelettbau-Profil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Ausschnitten (47a) gebildeten Zungen des einen Winkels (44) nach innen in die Profilkammer (56) und die Zungen des anderen Winkelschenkels nach außen umgebogen sind.
Stahlskelettbau-Profil nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der Aussparungen (46, 47) und die Kanten (52-54) der Ausschnitte (47a) senkrecht zueinander verlaufen.
Stahlskelettbau-Profil nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Ausschnitten (47a) gebildeten Zungen verbreiterte Zungenspitzen aufweisen.
Stahlskelettbau-Profil nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebenen der Ausschnitte (47a) senkrecht zu den Ebenen der Winkelschenkel (44, 45) verlaufen.
Stahlskelettbau-Profil nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelprofile (38, 39) aus Blechstreifen abgekantet und hierbei die Aussparungen (46, 47), sowie die Ausbiegungen der Ausschnitte (47a) hergestellt sind.
Stahlskelettbau-Profil, dadurch gekennzeichnet, daß sein Steg (73) als Winkelprofil (74, 75) ausgebildet ist und die Profilschenkel (74, 75) Flansche (76, 77) aufweisen, die mit den Winkelprofilschenkeln (74, 75) einen spitzen bis stumpfen Winkel einschließen, wobei wenigstens einer der Profilflansche (76) parallel zur Ebene des Stahlskelettbau-Elementes (79) orientiert ist.
Stahlskelettbau-Profil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (74, 75) des Winkelprofils (73) einen rechten Winkel einschließen und mit dem parallel zur Ebene des Stahlskelettbau-Elementes (79) orientierten Profilflansch (76) einen Winkel von 135° einschließen.
Stahlskelettbau-Profil nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Profilflansche (76, 77) mit einem Winkelprofilschenkel (75) einen rechten Winkel einschließt.
Stahlskelettbau-Profil nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß einer der parallel zur Ebene des Stahlskelettbau-Elementes (79) orientierten Profilflansche (76) über die Länge der senkrechten Projektion des anderen Profilflansches (77) verlängert und an seiner Außenkante (76a) mit einem in Richtung auf die Profilkammer (72) abgewinkelten Schenkel (78) versehen ist.
Stahlskelettbau-Profil nach Anspruch 11, dadurch ekennzeichnet, daß der an der Außenkante (76a) angeordnete Schenkel (78) mit dem Profilfansch (76) einen rechten Winkel einschließt.
Verwendung der außen angeordneten Profilflansche (76) an Stahlskelettbau-Profilen nach den Ansprüchen 8 bis 11, die als kürzere Rahmenglieder (6, 7) mit längeren Rahmengliedern (4, 5) winkelsteif verbunden sind, zur Schweißbefestigung von aufgehende Wände (80, 81) bildenden Stahlskelettbau-Elementen in der Ecke (79) eines Gebäudes.
Verwendung der längeren Flansche (76) von Aussteifungen (38, 39) in Rahmen von Stahlskelettbau-Elementen bildenden Stahlskelettbau-Profilen nach den Ansprüchen 8 bis 11 zur Befestigung von Abstandshaltern (88) von inneren Bauplatten (84) zur Bildung von Installationskanälen.
Stahlskelettbau-Profil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß einer der die Aussparungen (104, 126) aufweisende Profilschenkel (102, 125) an je einer Biegelinie (110, 111; 131, 132) endet und an den Biegelinien (110, 111; 131, 132) Profilflansche (112, 114; 133, 134) anschließen, die in parallelen Ebenen angeordnet sind, welche mit dem Profilschenkel (125) einen spitzen Winkel (α, β) einschließen.
Stahlskelettbau-Profil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (104, 126) längs einer Achse (107) des Profils (101, 124) ausgefluchtet, deckungsgleich und in einer einheitlichen Teilung (104a, 118) angeordnet sind.
Stahlskelettbau-Profil nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilflansche (112, 114) mit dem Profilschenkel (102) spitze Winkel (α, β) einschließen.
Stahlskelettbau-Profil nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Stahlblechstreifen abgekantet ist, wobei die Aussparung (104) des Profilschenkels (102) und Aussparungen (117) eines Profilflansches (114) ausgestanzt sind.
Stahlskelettbau-Profil nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilschenkel (125) beiderseits seiner Aussparungen (126) Biegelinien (127, 128) aufweist und sich längs der Biegelinien (127, 128) nach einer Seite divergierende Profilleisten (129, 130) anschließen, die zusammen mit der ebenen Mittelleiste (131), in der die Aussparungen (126) angeordnet sind, den Profilschenkel (125) bilden und an den Biegelinien (131, 132) der Profilflansche (133, 134) enden.
Stahlskelettbau-Profil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Mittelleiste (131) anschließenden Profilleisten (129, 130) nach außen abgewinkelte Enden (135, 136) aufweisen, die an den Biegelinien (131, 132) der Flansche (133, 134) enden.
Stahlskelettbau-Profil nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilflansche (133, 134) nach innen eingezogene, trapezförmig nach außen konvergierende Sicken (137, 139) aufweisen, die spiegelsymmetrisch in den Flanschen (133, 134) verlaufen.
Stahlskelettbau-Profil nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschenden (115, 116; 139, 140) nach innen abgewinkelt sind und mit den Flanschen (133, 134) spitze Winkel (τ) einschließen.
Stahlskelettbau-Profil nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschenden (139, 140) nach oben abgewinkelte Ränder (141, 142) aufweisen.
Stahlskelettbau-Profil nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Stahlblechstreifen gewalzt ist, wobei die Aussparungen (126) ausgestanzt sind.
Stahlskelettbau-Profil nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (143, 144) ein Winkelprofil (145) einschließen, dessen beide Schenkel (146, 147) die Aussparungen (148) aufweisen, wobei die Scheitellinie (148) des Winkelprofils (145) in der Profilmitte verläuft.