EP4187036A1

EP4187036A1 - Tragelement sowie verfahren zur herstellung eines solchen

Info

Publication number: EP4187036A1
Application number: EP21211261.9A
Authority: EP
Inventors: Kamal Bouaouaja; Daniel Karim Bouaouaja
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-11-30
Filing date: 2021-11-30
Publication date: 2023-05-31
Anticipated expiration: 2041-11-30
Also published as: WO2023099145A1; EP4187036B1; EP4187036C0; PL4187036T3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Tragelement, aufweisend einen Obergurt (1), einen Untergurt (2) sowie ein den Obergurt (1) mit dem Untergurt (2) verbindendes Zwischenelement (3), wobei das Zwischenelement (3) durch ein Erhebungen (4) und Vertiefungen (5) aufweisendes Blech, insbesondere ein Trapezblech, gebildet ist. Um eine einfache und gleichzeitig prozesssichere Herstellung zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Zwischenelement (3) zumindest bereichsweise an Obergurt (1) und Untergurt (2) anliegt und das Blech mit Obergurt (1) und Untergurt (2) durch Schrauben verbunden ist, wobei Schraubenköpfe (6) der Schrauben außenseitig an Obergurt (1) oder Untergurt (2) angeordnet sind und die Schrauben in am Zwischenelement (3) angebrachten Einpressmuttern (7) eingeschraubt sind.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Tragelementes wobei ein Obergurt (1) und ein Untergurt (2) bereitgestellt werden, wonach ein Erhebungen (4) und Vertiefungen (5) aufweisendes Zwischenelement (3) durch Schrauben mit Obergurt (1) und Untergurt (2) verbunden wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Tragelement, aufweisend einen Obergurt, einen Untergurt sowie ein den Obergurt mit dem Untergurt verbindendes Zwischenelement, wobei das Zwischenelement durch ein Erhebungen und Vertiefungen aufweisendes Blech, insbesondere ein Trapezblech, gebildet ist.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Tragelementes, wobei ein Obergurt und ein Untergurt bereitgestellt werden, wonach ein Erhebungen und Vertiefungen aufweisendes Zwischenelement durch Schrauben mit Obergurt und Untergurt verbunden wird.
Aus dem Stand der Technik sind Tragelemente der eingangs genannten Art, insbesondere Träger, bekannt geworden, wobei ein Obergurt und ein Untergurt durch einen gewellten Grundkörper verbunden sind (beispielsweise aus dem Dokument DE 1 994 487 U ).
Mit einem derartigen Träger kann eine hohe Steifigkeit in unterschiedlichen Richtungen normal zu einer Längsachse von Obergurt bzw. Untergurt bei besonders einfacher Bauweise und geringem Gewicht erreicht werden.
Nachteilig dabei hat sich herausgestellt, dass eine Herstellung entsprechender Träger mit hohem Aufwand verbunden ist.
Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Tragelement der eingangs genannten Art anzugeben, welches besonders einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Weiter soll ein Verfahren zur einfachen und kostengünstigen Herstellung eines solchen Tragelementes angegeben werden.
Die erste Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Tragelement der eingangs genannten Art gelöst, bei welchem das Zwischenelement zumindest bereichsweise an Obergurt und Untergurt anliegt und das Blech mit Obergurt und Untergurt durch Schrauben verbunden ist, wobei Schraubenköpfe der Schrauben außenseitig an Obergurt oder Untergurt angeordnet sind und die Schrauben in am Zwischenelement angebrachten Einpressmuttern eingeschraubt sind.
Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass bei einer derartigen Ausbildung des Tragelementes eine einfache und kostengünstige Herstellbarkeit gegeben ist, zumal die Einpressmuttern vorab an für Schrauben vorgesehene Schraubenöffnungen des Zwischenelementes angeordnet werden können, sodass es für eine Montage des Tragelementes beispielsweise vor Ort auf einer Baustelle ausreichend ist, wenn Obergurt, Untergurt und Zwischenelement aneinander positioniert und durch Einschrauben der Schrauben miteinander verbunden werden. Insbesondere ist es nicht erforderlich, Muttern und gegebenenfalls Beilagscheiben oder dergleichen gesondert zu halten, während von einer anderen Seite, wie bei Konstruktionen des Standes der Technik üblich, eine Schraube eingeschraubt werden muss. Eine Montage kann somit auf einfache Weise mit minimalem Personaleinsatz beispielsweise mit einem Akkuschrauber oder einem Drehmomentenschlüssel erfolgen.
Die Erhebungen und Vertiefungen des Zwischenelementes erstrecken sich üblicherweise zumindest teilweise in einer Ebene, welche normal zu einer direkten Verbindung zwischen Obergurt und Untergurt ist, also in der Regel quer zu einer Längsachse von Obergurt und Untergurt, sodass auch in einer Richtung quer zur Längsachse ein hohes Widerstandsmoment und damit eine hohe Steifigkeit erreicht werden.
Günstig ist es, wenn der Obergurt und/oder der Untergurt durch Hohlprofile, insbesondere Vierkantprofile, vorzugsweise Quadratrohre, gebildet sind, welche Laschenöffnungen aufweisen, in welchen Laschen des Zwischenelementes positioniert sind. Dies ermöglicht einerseits eine besonders einfache Montage. Andererseits gewährleistet ein derartiges Trageelement eine hohe Steifigkeit in unterschiedlichen Raumrichtungen. Die Laschenöffnungen weisen in der Regel mit Abmessungen der Laschen korrespondierende Abmessungen auf und sind bevorzugt an einer Oberseite der Hohlprofile, insbesondere jeweils an eine Seitenfläche angrenzend, angeordnet.
Das Zwischenelement weist somit bevorzugt Laschen auf, welche eine etwa mit einer Profilhöhe der Hohlprofile korrespondierende Laschenhöhe aufweisen. Bei Quadratrohren entspricht die Profilhöhe etwa einer Länge von Seitenflächen der Hohlprofile entspricht. Die Laschen können dann flächig innenseitig an den Seitenflächen der Hohlprofile anliegen, um eine gute reibschlüssige Verbindung zu gewährleisten.
Bevorzugt weisen die Laschen Bohrungen bzw. etwa kreisrunde Schraubenöffnungen auf, an welchen die Einpressmuttern angeordnet sind, um die innenseitig an den Hohlprofilen angeordneten Laschen durch Schrauben mit den Hohlprofilen bzw. Obergurt und Untergurt zu verbinden, welche Schrauben von außen durch die Seitenflächen von Obergurt bzw. Untergurt geführt und in die an den Laschen angeordneten Einpressmuttern eingeschraubt werden. Die Laschen befinden sich somit zwischen den Einpressmuttern einerseits und den Seitenflächen der Hohlprofile andererseits, wodurch eine besonders gute Anpressung der Laschen an die Innenseiten der Hohlprofile erreicht werden kann.
Eine besonders hohe Steifigkeit des Tragelementes wird erreicht, wenn die Laschen in den Hohlprofilen an Innenseiten der Hohlprofile anliegen, vorzugsweise an gegenüberliegenden Innenseiten. Somit können beispielsweise sowohl die Erhebungen als auch die Vertiefungen des Zwischenelementes mit Obergurt und Untergurt verbunden werden. Die Laschen des Zwischenelementes ragen somit bevorzugt durch Laschenöffnungen, welche an Oberseiten von Obergurt und Untergurt angeordnet sind, und liegen an Innenseiten von Seitenflächen von Obergurt und Untergurt, die üblicherweise durch Hohlprofile gebildet sind, an. Die Seitenflächen verbinden bei einer bevorzugten Ausführung der Hohlprofile als Vierkantprofile oder Quadratrohre Oberseiten der Hohlprofile mit Unterseiten.
Besonders bevorzugt ist somit vorgesehen, dass ein Abstand zwischen Erhebungen und Vertiefungen des Bleches bzw. bei Ausbildung des Zwischenelementes mit einem Trapezblech, eine Höhe des Trapezes, einem Seitenflächenabstand zwischen Seitenflächen der Hohlprofile entspricht, welche Obergurt und/oder Untergurt bilden. Dadurch ist eine flächige Anbindung des Zwischenelementes an die Hohlprofile an gegenüberliegenden Seitenflächen möglich, wobei die Anbindung bevorzugt innenseitig erfolgt, um eine besonders einfache Herstellbarkeit zu erreichen.
Wenn das Zwischenelement mit Laschen ausgebildet ist, entspricht ein Laschenabstand in Querrichtung üblicherweise einem Abstand zwischen Erhebungen und Vertiefungen bzw. bei Ausbildung des Zwischenelementes als Trapezblech einer Höhe des Trapezes.
Günstig ist es, wenn an den Laschen Schraubenöffnungen angeordnet sind, an welchen die Einpressmuttern angeordnet sind, und zwar an einer einer Kontaktfläche des Zwischenelementes mit dem Obergurt oder dem Untergurt gegenüberliegenden Seite. Die Schraubenöffnungen, welche auch als Bohrungen ausgebildet sein können, sind üblicherweise als Durchgangslöcher ausgebildet, sodass die im Hohlprofil angeordneten Laschen durch Schrauben, welche von einer Außenseite der Hohlprofile durch korrespondierende Bohrungen bzw. Schraubenöffnungen in den Hohlprofilen und in den Laschen geführt und in die Einpressmuttern geschraubt werden, zwischen den Einpressmuttern und den Seitenflächen der Hohlprofile flächig geklemmt werden können. Durch eine entsprechende Klemmung wird eine gute Kraftübertragung ermöglicht.
Die Schraubenöffnungen werden bevorzugt durch Laserschneiden in das Blech eingebracht, welches das Zwischenelement bildet, sodass eine einfache und prozesssichere Herstellung gewährleistet ist.
Eine Dicke des Bleches des Zwischenelementes und/oder der Hohlprofile kann dabei beispielsweise 1 mm bis 30 mm, vorzugsweise 5 mm bis 15 mm, betragen. Es versteht sich, dass diese Dicke abhängig von einer zu erwartenden Belastung gewählt wird, welche bei einem Träger beispielsweise auch von einer Länge, einer Spannweite oder einer Auskragung bestimmt sein kann. Üblicherweise weist das Blech bzw. das Zwischenelement durchgängig etwa dieselbe Dicke auf, welche folglich auch in der Regel einer Laschenbreite entspricht.
Die Schrauben und Muttern werden in der Regel ebenfalls nach einer zu erwartenden Belastung dimensioniert und können mit einem Nennmaß M10, M14 oder M16 ausgebildet sein, um eine gute Anpressung der Laschen an die Hohlprofile zu erreichen.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Zwischenelement entlang einer Querrichtung beabstandete Laschen aufweist, welche mit gegenüberliegenden Seitenflächen des Hohlprofils verbunden sind, vorzugsweise flächig. Auf diese Weise wird eine besonders hohe Steifigkeit auch in einer Querrichtung erreicht. Üblicherweise sind die Laschen somit sowohl entlang einer Längsachse von Obergurt und Untergurt als auch entlang einer Querrichtung, welche normal zur Längsachse ist, beabstandet.
Eine besonders einfache und gleichzeitig hoch genaue Möglichkeit der Herstellung ergibt sich, wenn die Laschenöffnungen und/oder die Schraubenöffnungen durch Laserschneiden gebildet sind. Auf diese Weise können die Laschenöffnungen im Obergurt sowie im Untergurt auf besonders einfache Weise an Abmessungen der Laschen angepasst werden, um bei geringer Schwächung von Obergurt bzw. Untergurt gleichzeitig eine besonders genaue Anbindung der Laschen des Zwischenelementes an Obergurt und Untergurt zu erreichen.
Auch die Schraubenöffnungen, welche mit Abmessungen von Schrauben korrespondieren, durch welche Obergurt bzw. Untergurt mit dem Zwischenelement verbunden werden, werden bevorzugt durch Laserschneiden in Obergurt, Untergurt und/oder Zwischenelement eingebracht.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass sich die Laschenöffnungen bis zu einer Seitenfläche des Hohlprofils erstrecken und eine Öffnungsbreite aufweisen, welche zumindest einer Laschenbreite zuzüglich einer Höhe des aus dem Zwischenelement vorstehenden Teils der Einpressmutter entspricht, wobei die Breite vorzugsweise weniger als die Laschenbreite zuzüglich einem Doppelten einer Höhe des aus dem Zwischenelement vorstehenden Teils der Einpressmutter entspricht. Anders ausgedrückt sind die Laschenöffnungen bevorzugt gerade so groß ausgebildet, dass die Laschen samt den an diesen üblicherweise bereits angeordneten Einpressmuttern in die Laschenöffnungen eingeführt werden können, jedoch nicht viel größer, um eine Materialschwächung an Obergurt und Untergurt zu minimieren.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Öffnungslänge der Laschenöffnungen um weniger als 30 mm, vorzugsweise um weniger als 15 mm, insbesondere weniger als 5 mm, größer ist als die Laschenlänge der Laschen.
Weiter ist es günstig, wenn die Öffnungsbreite der Öffnungen um weniger als 30 mm, insbesondere weniger als 15 mm, vorzugsweise weniger als 5 mm, größer ist als die Laschenbreite zuzüglich der Höhe der aus der Lasche vorstehenden Einpressmutter.
In der Regel entspricht die Laschenbreite einer Blechdicke des Bleches, aus welchem das Zwischenelement gebildet ist.
Wenn die Laschenöffnungen durch Laserschneiden in die Hohlprofile eingebracht werden, kann eine entsprechende Abmessung auf besonders einfache, prozesssichere und präzise Weise erreicht werden.
Die Laschenöffnungen können somit beispielsweise eine Öffnungsbreite von 15 mm bis 30 mm aufweisen. Eine Öffnungslänge der Laschenöffnungen entspricht üblicherweise etwa einer Laschenlänge der Laschen und kann beispielsweise 20 mm bis 200 mm betragen.
Besonders günstig ist es, wenn das Zwischenelement zwischen den Laschen, welche im Obergurt oder im Untergurt positioniert sind, zumindest bereichsweise an einer Außenseite des Obergurtes oder des Untergurtes anliegt. Es ist somit eine Kraftübertragung nicht nur an den Laschen möglich, sondern auch entlang eines Bereiches zwischen den Laschen, wobei ein Kontakt üblicherweise über eine Stirnseite des Zwischenelementes zu einer Oberseite von Obergurt bzw. Untergurt erfolgt.
Das Zwischenelement kann grundsätzlich auf verschiedenste Weisen gebildet sein, beispielsweise durch eine Schweißkonstruktion mit Erhebungen und Vertiefungen. Eine besonders einfache Art der Herstellung wird erreicht, wenn das Zwischenelement durch ein gebogenes Blech gebildet ist. Beispielsweise kann das Zwischenelement ein zu einem Trapezblech gebogenes Blech aufweisen oder durch ein solches Blech gebildet sein. Das Zwischenelement wird üblicherweise durch in das Zwischenelement eingepresste Einpressmuttern und Schrauben, die durch Obergurt bzw. Untergurt und Schraubenöffnungen im Zwischenelement ragen, mit Obergurt bzw. Untergurt verbunden.
Ein erfindungsgemäßes Tragelement ist einfach herstellbar und weist gleichzeitig eine hohe Steifigkeit und Festigkeit in unterschiedlichen Raumrichtungen auf. Entsprechend kann das Tragelement für unterschiedlichste Zwecke eingesetzt werden. Besonders günstig ist es, wenn ein Bauwerk, insbesondere ein Carport oder ein Gebäude, welches einen Träger aufweist, einen durch ein erfindungsgemäßes Tragelement gebildeten Träger enthält. Dadurch kann das Bauwerk einfach und kostengünstig hergestellt werden, wobei gleichzeitig eine hohe Steifigkeit und Festigkeit erreicht werden.
Die weitere Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei welchem die Schrauben durch Seitenflächen von Obergurt oder Untergurt geführt und in am Zwischenelement angeordnete Einpressmuttern eingeschraubt werden, um das Zwischenelement bereichsweise an Obergurt oder Untergurt zu pressen.
Dies ermöglicht eine besonders einfache und gleichzeitig prozesssichere Herstellung eines Tragelementes mit hoher Steifigkeit in mehreren Raumrichtungen. So kann das Zwischenelement mit den an diesem angeordneten Einpressmuttern vorab gefertigt werden, sodass eine Montage auf einer Baustelle sehr einfach erfolgen kann.
Günstig ist es, wenn eine Kontur des Zwischenelementes zumindest teilweise, vorzugsweise gänzlich, durch Laserschneiden gebildet wird. Die Herstellung einer Kontur des Zwischenelementes kann beispielsweise durch Ausschneiden eines im Wesentlichen rechteckförmigen Bleches mit gegebenenfalls an Oberseite und Unterseite angeordneten Laschen durch Laserschneiden erfolgen, wobei die Laschen dazu vorgesehen sind, in entsprechende Laschenöffnungen in Obergurt oder Untergurt eingeführt und mit Obergurt oder Untergurt, welche vorzugsweise als Hohlprofile ausgebildet sind, verschraubt zu werden. Als Kontur wird somit insbesondere eine Kontur in einer Seitenansicht, also bei einer Projektionsrichtung entlang der Querrichtung, verstanden.
Üblicherweise wird die Kontur des Zwischenelementes durch Laserschneiden gebildet, bevor das Zwischenelement gebogen wird. Während des Laserschneidens ist das Zwischenelement somit üblicherweise noch als ebenes Blech ausgebildet.
Die Erhebungen und Vertiefungen des Zwischenelementes können auf unterschiedlichste Weisen gebildet werden, beispielsweise durch Verschweißen einzelner Bleche. Eine besonders einfache Herstellbarkeit ist gegeben, wenn die Erhebungen und Vertiefungen des Zwischenelementes zumindest teilweise durch Umformen, insbesondere Biegen, in ein ebenes Blech eingebracht werden, bevorzugt nachdem das Blech geschnitten wurde.
Das Blech ist üblicherweise aus einem Stahl, insbesondere einem Baustahl, gebildet.
Zur Vermeidung einer Korrosion, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Blech des Zwischenelementes verzinkt wird, bevorzugt nachdem das Blech gebogen wurde.
Um eine besonders einfach Herstellbarkeit zu erreichen, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Einpressmuttern in das Zwischenelement eingepresst werden, nachdem das Blech verzinkt wurde.
Nach Fertigstellung des Zwischenelementes werden üblicherweise Obergurt, Untergurt und Zwischenelement verbunden und miteinander verschraubt. Hierzu werden bevorzugt zunächst Laschen des Zwischenelementes in Laschenöffnungen an Oberseiten von Obergurt bzw. Untergurt geführt und Schrauben von außen durch Schraubenöffnungen an Obergurt bzw. Untergurt und dem Zwischenelement geführt und in innenseitig am Zwischenelement an die Schraubenöffnungen angrenzend angeordnete Einpressmuttern eingeschraubt.
Das Zwischenelement wird somit üblicherweise gebildet, indem das Blech zunächst durch Laserschneiden geschnitten wird, wobei das Blech üblicherweise noch eben ist, wonach das Blech gebogen wird, vorzugsweise zu einem Trapezblech, wonach das Blech verzinkt wird, wonach die Muttern im Bereich von Schraubenöffnungen bzw. Bohrungen, die im Zuge des Schneidens üblicherweise ebenfalls durch Laserschneiden in das Blech eingebracht wurden, eingepresst werden, wonach das Zwischenelement mit Obergurt und Untergurt verschraubt wird.
Ein entsprechender Träger kann somit auf besonders einfache Weise auf einer Baustelle montiert werden. Eine Herstellung von Obergurt und Untergurt sowie des Zwischenelementes erfolgen üblicherweise in einer Fertigung, vorzugsweise mit einer automatisierten Laserschneidvorrichtung, mit welcher Laschenöffnungen in Obergurt und Untergurt sowie Schraubenöffnungen in das Zwischenelement, den Obergurt und den Untergurt eingebracht werden und mit welcher eine Kontur des Zwischenelementes aus einem ebenen Blech geschnitten wird.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiele. In den Zeichnungen, auf welche dabei Bezug genommen wird, zeigen:

Fig. 1 bis 3 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Tragelementes;
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Tragelementes;
Fig. 5 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Tragelementes.

Fig. 1 zeigt Obergurt 1, Untergurt 2 und Zwischenelement 3 eines erfindungsgemäßen Tragelementes in einem nur teilweise montierten Zustand. Obergurt 1 und Untergurt 2 sind dabei jeweils durch ein Vierkantrohr gebildet und weisen durch Laserschneiden eingebrachte Laschenöffnungen 8 auf, in welche Laschen 9 des Zwischenelementes 3 eingeführt werden können.
In dem in Fig. 1 dargestellten Zustand sind die Laschen 9 bereits in die Laschenöffnungen 8 des Untergurtes 2 eingeführt und liegt der Obergurt 1 im noch nicht montierten Zustand neben Untergurt 2 und Zwischenelement 3, sodass die Laschenöffnungen 8 des Obergurtes 1 und die Laschen 9 gut ersichtlich sind.
Wie ersichtlich ist das Zwischenelement 3 durch ein zu einem Erhebungen 4 und Vertiefungen 5 aufweisenden Trapezblech gebogenen Blech gebildet, welches Laschen 9 aufweist, die in die Laschenöffnungen 8 an Obergurt 1 und Untergurt 2 eingeführt werden können. Die Laschen 9 weisen dabei jeweils eine Laschenhöhe 23 auf, die etwa einer Profilhöhe 24 von Obergurt 1 und Untergurt 2, also einer Länge von Seitenflächen 14 von Obergurt 1 und Untergurt 2, die hier durch Quadratrohre gebildet sind. Damit ist eine besonders gute Kraftübertragung zwischen den Laschen 9 und Obergurt 1 bzw. Untergurt 2 gewährleistet.
An den Laschen 9 sind jeweils kreisrunde Bohrungen bzw. Schraubenöffnungen 10 angeordnet, an welchen an einer Innenseite Einpressmuttern 7 positioniert sind. Wie ersichtlich sind die Einpressmuttern 7 an einer Seite der Laschen 9 angeordnet, welcher einer Kontaktfläche 11 der Laschen 9 gegenüberliegt. Als Kontaktfläche 11 wird dabei jene Fläche verstanden, an welcher die Laschen 9 im montierten Zustand innenseitig an Seitenflächen 14 von Obergurt 1 bzw. Untergurt 2 anliegen.
Weiter ist in Fig. 1 ersichtlich, dass sowohl an Erhebungen 4 als auch an Vertiefungen 5 des Zwischenelementes 3 Laschen 9 angeordnet sind, welche somit in Querrichtung 13 beabstandet sind. Ein Laschenabstand 25 der Laschen 9 in Querrichtung 13 entspricht etwa einem Seitenflächenabstand 26 der Seitenflächen 14 des Hohlprofils, sodass die Laschen 9 flächig abwechselnd mit den gegenüberliegenden Seitenflächen 14 verbunden werden können. Auf diese Weise wird eine besonders hohe Steifigkeit auch in Querrichtung 13 erreicht.
Obergurt 1 bzw. Untergurt 2 können somit durch nicht dargestellte Schrauben einfach mit den Laschen 9 des Zwischenelementes 3, welche durch die Laschenöffnungen 8 in ein Inneres von Obergurt 1 bzw. Untergurt 2 ragen, verbunden werden, indem die Schrauben durch korrespondierende kreisrunde Schraubenöffnungen 10 bzw. Bohrungen an Seitenflächen 14 von Obergurt 1 bzw. Untergurt 2 und den Laschen 9 gesteckt werden, wonach die Schrauben in die innenseitig angeordneten Einpressmuttern 7 eingeschraubt werden. Dadurch wird eine flächige reibschlüssige Verbindung zwischen den Laschen 9 des Zwischenelementes 3 und Innenseiten der durch Hohlprofile gebildeten Obergurte 1 bzw. Untergurte 2 erreicht.
Fig. 2 zeigt einen Verfahrensschritt bei Montage des Tragelementes, wobei Laschen 9 des Zwischenelementes 3 in die Laschenöffnungen 8 des Obergurtes 1 eingeführt werden. Hier ist besonders gut ersichtlich, dass Bohrungen bzw. kreisrunde Schraubenöffnungen 10 in den Laschen 9 mit Bohrungen bzw. kreisrunden Schraubenöffnungen 10 in Seitenflächen 14 des Obergurtes 1 korrespondieren, sodass Schrauben von außen durch diese Schraubenöffnungen 10 gesteckt und in die innenseitig angeordneten Einpressmuttern 7 eingeschraubt werden können.
Sowohl die kreisrunden Schraubenöffnungen 10 zum Einführen von Schrauben, als auch die etwa rechteckförmigen Laschenöffnungen 8 zur Aufnahme der Laschen 9 an Obergurt 1 und Untergurt 2 werden dabei üblicherweise ebenso wie eine Kontur des Zwischenelementes 3 und die kreisrunden Schraubenöffnungen 10 am Zwischenelement 3 durch Laserschneiden gebildet.
Fig. 3 zeigt im Detail einen Verfahrensschritt, in welchem die Laschen 9 des Zwischenelementes 3 in die Laschenöffnungen 8 an einer Oberseite 21 des Obergurtes 1 eingeführt werden. Wie ersichtlich ragen die Laschenöffnungen 8 an der Oberseite 21 des Obergurtes 1 dabei bis zu Seitenflächen 14 des Obergurtes 1 und sind etwa rechteckförmig ausgebildet, wobei eine Öffnungsbreite 15 der Laschenöffnungen 8 geringfügig größer als eine Laschenbreite 16 bzw. eine Dicke des Bleches des Zwischenelementes 3 zuzüglich einer Höhe 20 des aus dem Blech vorstehenden Teils der Einpressmutter 7 ist. Eine Öffnungslänge 17 der Laschenöffnungen 8 ist dabei ebenfalls nur wenige Millimeter größer als eine entsprechende Laschenlänge 18 der Lasche 9, sodass die Lasche 9 zwar einfach in die Laschenöffnung 8 eingeführt werden kann, jedoch gleichzeitig durch Einbringung der Laschenöffnung 8 eine nur geringe Materialschwächung von Obergurt 1 und Untergurt 2 verursacht wird.
Fig. 4 zeigt einen Träger 22, welcher beispielsweise für ein Carport eingesetzt werden kann, der durch ein erfindungsgemäßes Tragelement gebildet ist. Hier sind Obergurt 1 und Untergurt 2 jeweils mit ebenfalls durch Trapezbleche gebildeten Zwischenelementen 3 verschraubt. Schraubenköpfe 6 von Schrauben, durch welche Obergurt 1 und Untergurt 2 mit dem Zwischenelement 3 verbunden werden, sind dabei außenseitig angeordnet. Eine Verschraubung erfolgt also von außen, weswegen eine Montage einfach ist.
Durch die Konstruktion mit einem Trapezblech zwischen Obergurt 1 und Untergurt 2 wird eine hohe Steifigkeit in allen Richtungen normal zur Längsrichtung 12 erreicht. Gleichzeitig ist das Tragelement einfach zu montieren, zumal Obergurt 1 und Untergurt 2 bereits mit passenden Abmessungen und entsprechenden Laschenöffnungen 8 und Schraubenöffnungen 10 sowie das Zwischenelement 3 fertig geschnitten, gebogen und mit Schraubenöffnungen 10 und Einpressmuttern 7 versehen zu einer Baustelle geliefert werden können, an welcher diese Elemente lediglich noch aneinander zu positionieren und zu verschrauben sind.
Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Tragelementes.
Gemäß diesem Verfahren wird in einem ersten Verfahrensschritt Z1 ein Blech bereitgestellt, wonach das Blech in einem zweiten Verfahrensschritt Z2 durch Laserschneiden zugeschnitten wird, wobei auch Laschen 9 gebildet und Schraubenöffnungen 10 in Laschen 9 eingebracht werden.
In einem nächsten, dritten Verfahrensschritt Z3 wird das Blech gebogen, wobei Erhebungen 4 und Vertiefungen 5 in das bis dahin ebene Blech eingebracht werden. Dabei kann beispielsweise ein Trapezblech wie in Fig. 1 bis 4 dargestellt gebildet werden.
In einem weiteren, vierten Verfahrensschritt kann das Blech verzinkt werden, wonach in einem fünften Verfahrensschritt die Einpressmuttern 7 im Bereich der Schraubenöffnungen 10 eingepresst werden, sodass durch die Schraubenöffnungen 10 ragende Schrauben in die Einpressmuttern 7 eingeschraubt werden können.
Die Verfahrensschritte eins bis fünf sind somit ausreichend, um das Zwischenelement 3 zu bilden.
Parallel dazu werden in einem weiteren Verfahrensschritt G Obergurt 1 und Untergurt 2 gebildet, welche beispielsweise als Hohlprofile ausgebildet sein können. Hierzu werden entsprechende Profilrohre geschnitten und vorzugsweise ebenfalls durch Laserschweißen mit Laschenöffnungen 8 an Oberseiten 21 und Schraubenöffnungen 10 an Seitenflächen 14 versehen.
Es versteht sich, dass auch Obergurt 1 und Untergurt 2 verzinkt ausgebildet sein können.
Anschließend werden Obergurt 1 und Untergurt 2 durch das Zwischenelement 3 in einem Montageverfahrensschritt M verbunden. Hierzu werden Schrauben durch korrespondierende Schraubenöffnungen 10 an Seitenflächen 14 von Obergurt 1 und Untergurt 2 sowie den Laschen 9 des Zwischenelementes 3 geführt und in die Einpressmuttern 7 geschraubt, um die Laschen 9 an die Seitenflächen 14 von Obergurt 1 und Untergurt 2 zu pressen. Vor Ort auf einer Baustelle ist somit nach einer Anlieferung der vorgefertigten Elemente Obergurt 1, Untergurt 2 und Zwischenelement 3 lediglich die Montage durch Einführen der Laschen 9 in die Laschenöffnungen 8 und Verschrauben erforderlich, sodass eine Montage einfach, prozesssicher und mit geringem Personaleinsatz erfolgen kann.
Ein erfindungsgemäßes Tragelement kann somit auf einfache, prozesssichere und kostengünstige Weise hergestellt werden und weist in mehreren Raumrichtungen hohe Steifigkeiten und Festigkeiten auf.

Claims

Tragelement, aufweisend einen Obergurt (1), einen Untergurt (2) sowie ein den Obergurt (1) mit dem Untergurt (2) verbindendes Zwischenelement (3), wobei das Zwischenelement (3) durch ein Erhebungen (4) und Vertiefungen (5) aufweisendes Blech, insbesondere ein Trapezblech, gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (3) zumindest bereichsweise an Obergurt (1) und Untergurt (2) anliegt und das Blech mit Obergurt (1) und Untergurt (2) durch Schrauben verbunden ist, wobei Schraubenköpfe (6) der Schrauben außenseitig an Obergurt (1) oder Untergurt (2) angeordnet sind und die Schrauben in am Zwischenelement (3) angebrachten Einpressmuttern (7) eingeschraubt sind.
Tragelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Obergurt (1) und/oder der Untergurt (2) durch Hohlprofile, insbesondere Vierkantprofile, vorzugsweise Quadratrohre, gebildet sind, welche Laschenöffnungen (8) aufweisen, in welchen Laschen (9) des Zwischenelementes (3) positioniert sind.
Tragelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (9) in den Hohlprofilen an Innenseiten der Hohlprofile anliegen, vorzugsweise an gegenüberliegenden Innenseiten.
Tragelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Laschen (9) Schraubenöffnungen (10) angeordnet sind, an welchen die Einpressmuttern (7) angeordnet sind, und zwar an einer einer Kontaktfläche (11) des Zwischenelementes (3) mit dem Obergurt (1) oder dem Untergurt (2) gegenüberliegenden Seite.
Tragelement nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (3) entlang einer Querrichtung (13) beabstandete Laschen (9) aufweist, welche mit gegenüberliegenden Seitenflächen (14) des Hohlprofils verbunden sind, vorzugsweise flächig.
Tragelement nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschenöffnungen (8) und/oder die Schraubenöffnungen durch Laserschneiden gebildet sind.
Tragelement nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Laschenöffnungen (8) bis zu einer Seitenfläche (14) des Hohlprofils erstrecken und eine Öffnungsbreite (15) aufweisen, welche zumindest einer Laschenbreite (16) zuzüglich einer Höhe (20) des aus dem Zwischenelement vorstehenden Teils der Einpressmutter (7) entspricht, wobei die Breite vorzugsweise weniger als die Laschenbreite (16) zuzüglich einem Doppelten einer Höhe (20) des aus dem Zwischenelement vorstehenden Teils der Einpressmutter (7) entspricht.
Tragelement nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (3) zwischen den Laschen (9), welche im Obergurt (1) oder im Untergurt (2) positioniert sind, zumindest bereichsweise an einer Außenseite des Obergurtes (1) oder des Untergurtes (2) anliegt.
Tragelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (3) durch ein gebogenes Blech gebildet ist.
Bauwerk, insbesondere Carport oder Gebäude, aufweisend einen Träger (22), dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (22) durch ein Tragelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9 gebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Tragelementes, insbesondere eines Tragelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Obergurt (1) und ein Untergurt (2) bereitgestellt werden, wonach ein Erhebungen (4) und Vertiefungen (5) aufweisendes Zwischenelement (3) durch Schrauben mit Obergurt (1) und Untergurt (2) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben durch Seitenflächen (14) von Obergurt (1) oder Untergurt (2) geführt und in am Zwischenelement (3) angeordnete Einpressmuttern (7) eingeschraubt werden, um das Zwischenelement (3) bereichsweise an Obergurt (1) oder Untergurt (2) zu pressen.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontur des Zwischenelementes (3) zumindest teilweise, vorzugsweise gänzlich, durch Laserschneiden gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (4) und Vertiefungen (5) des Zwischenelementes (3) zumindest teilweise durch Umformen, insbesondere Biegen, in ein ebenes Blech eingebracht werden, bevorzugt nachdem das Blech geschnitten wurde.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech des Zwischenelementes (3) verzinkt wird, bevorzugt nachdem das Blech gebogen wurde.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einpressmuttern (7) in das Zwischenelement eingepresst werden, nachdem das Blech verzinkt wurde.