WO2003046305A1 - Frontal butt connection between two roof slab elements of a flat roof and corresponding roof slab element - Google Patents

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WO2003046305A1
WO2003046305A1 PCT/DE2002/004209 DE0204209W WO03046305A1 WO 2003046305 A1 WO2003046305 A1 WO 2003046305A1 DE 0204209 W DE0204209 W DE 0204209W WO 03046305 A1 WO03046305 A1 WO 03046305A1
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roof panel
roof
undercuts
slab
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Harald Zahn
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Harald Zahn Gmbh
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    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D3/00—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
    • E04D3/36—Connecting; Fastening
    • E04D3/361—Connecting; Fastening by specially-profiled marginal portions of the slabs or sheets
    • E04D3/362—Connecting; Fastening by specially-profiled marginal portions of the slabs or sheets by locking the edge of one slab or sheet within the profiled marginal portion of the adjacent slab or sheet, e.g. using separate connecting elements
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    • E04D3/24—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets with special cross-section, e.g. with corrugations on both sides, with ribs, flanges, or the like
    • E04D3/30—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets with special cross-section, e.g. with corrugations on both sides, with ribs, flanges, or the like of metal
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    • E04D3/36—Connecting; Fastening
    • E04D3/365—Connecting; Fastening by simple overlapping of the marginal portions with use of separate connecting elements, e.g. hooks or bolts for corrugated sheets

Definitions

  • the invention relates to a butt joint between two roof panel elements of a flat roof and a roof panel element suitable for this purpose, which has undercuts, grooves or pockets molded into its profile walls and the roof panel elements to be butted have the same profile cross section with the same profile size.
  • Roof sheet elements are mostly so-called trapezoidal sheets with evenly alternating raised and lowered beads, which rest on the purlins of a flat roof and are usually covered with an insulating material and sealed with plastic or bitumen membranes. The insulation and sealing materials are attached mechanically. This is done using screws and large-area load distribution plates or using plastic screw combinations.
  • Plastic screw combinations each consist of a hollow shaft made of plastic, in which a screw is sunk. The screws have a drill tip that cuts into the roof panel element. With conventional roof panel elements, the screws penetrate the roof panel in the area of the top panel and are visible from the inside of the building, which can be disadvantageous not only visually but also in terms of susceptibility to corrosion.
  • the roof panel elements shaped in this way can no longer be laid overlapping in the end joint area, ie in the case of the so-called cross joint, since this is no longer permitted by the pockets and grooves formed in the sheet metal walls.
  • the butt joints are made, for example, with transition plates.
  • FR 1 491 552 describes a trapezoidal sheet which is used for
  • Bulges is provided in which fasteners can be anchored.
  • a receiving profile is provided at the end of the trapezoidal sheets, which is formed by deforming the relevant end so that the flat, slightly expanded sections lie exactly against the flat sections of the adjacent element.
  • the butt joint formed in this way is technically complex because the butt joint requires a deformation of the sheet metal parts and must be mechanically secured in itself. However, this removes the originally gained advantage of the screwless connection.
  • the specific run-out of the sheet metal elements does not allow any rotation of the elements, but must always be used in a certain direction. This in turn leads to a relatively high amount of waste and thus to an increased sheet metal requirement.
  • the present invention is based on the technical problem of creating a simple and secure butt connection for roof panel elements which have undercuts, grooves or pockets molded into their profile walls. Furthermore, the invention is intended to provide a roof panel element suitable for such a butt joint, the roof panel elements to be butted having the same profile cross section with the same profile size.
  • the invention proposes to overlap the roof sheet metal elements in the joint area and thereby to to leave out the undercuts, pockets or grooves in the overlap area of at least one of the roof panel elements.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the roof sheet metal elements lie flat on one another at least in the region of their lower chords.
  • the pockets are so recessed that they can no longer apply themselves, which would otherwise lead to gaps in the overlap.
  • a slot on both sides is selected to remove or leave out the pockets, the top flange with its adjacent surfaces also lie on top of one another.
  • the sheets can be pushed into one another or placed on top of one another without the pockets or grooves interfering with one another.
  • the slots are designed such that they approximately halve the pockets near the top flange, the remaining pockets encompass the pockets of the sheet metal underneath.
  • the upper plate is so elastic in the slot area that it clings largely into the upper flange of the lower plate.
  • the roof panel elements can be fastened to one another and / or to the purlin, for example in the area of the overlapping top chords or with their sheet metal surfaces resting on the purlin. It is preferably provided that the slots or the notch extend from the end edge in the longitudinal direction of the roof panel element.
  • the first sheet of the laying composite does not have to be changed.
  • Each further sheet requires the slots according to the invention only on one end face. The top chord located above the slot is then supported on the top chord of the sheet below.
  • roof panel element is notched in the area of its undercuts, pockets or grooves. Since the top chord of the roof panel is not exposed to any static loads, it can be completely disengaged or removed instead of the slits made.
  • the slits or notches can be made either at the factory or on site.
  • the invention provides a roof panel element for a butt joint according to claim 1, in particular with an almost trapezoidal profile cross section, undercuts, noses or pockets being formed in the profile wall sides thereof and wherein the roof panel elements to be butted have the same profile cross section with the same profile size, which are characterized by this that the roof panel element has slots or a notch on both sides in the area of the undercuts, noses or pockets, which cut out the undercuts, noses or pockets as far as possible and extend from the front edge in the longitudinal direction of the roof panel element parallel to the metal apex.
  • Figure 1 shows a cross section of the invention
  • Roof sheet element Figure 2 shows the butt joint according to the invention in a side view
  • Figure 3 is a perspective view of the invention
  • Roof sheet element Figure 4 is an end view of a test specimen
  • FIG. 5 shows a side view of the test body from FIG. 4
  • FIG. 6 shows a system sketch for an experimental setup
  • Figure 7 shows the storage of the test objects on the cut
  • Figure 14 is a schematic representation of the constructive
  • FIG. 15 is a side view in which the length of the slit is defined 16 shows a front view in which the height of the slit is defined.
  • FIG. 17 shows a table of the minimum support widths of the joint.
  • FIG. 18 shows a schematic illustration of the possible arrangement of additional connecting means
  • a steel trapezoidal sheet profile E 160 from Hoesch is used as roof sheet element 1. This trapezoidal steel sheet is subsequently cold worked on the top chord so that it is possible to attach locking elements to the trapezoidal sheet without screws.
  • the roof plate element designated by 1 consists of parallel trapezoidal raised and lowered beads 3 and 4. In FIG. 1, the next deep bead 4 adjoining the raised bead 3 is only indicated.
  • the roof panel elements 1 and 2 are butted in an overlapping manner in the region of the purlin denoted by 5.
  • the roof panel elements 1, 2 have subsequently molded pockets 8, 9 in their wall sides. Due to this special profile shape, it has so far not been possible to carry out a conventional transverse joint with a structural overlap in the clamping direction as far as possible in accordance with DIN 18807 Part 3, Paragraph 4.6.1.
  • the roof panel element 1 therefore has, according to the invention, a slot 11 in its two wall sides 6, 7, which extends from the front edge 12 in the longitudinal direction of the panel and which cuts the pockets 8, 9 approximately in half, so that they extend beyond the pockets 8 " below. 9 " can be put on.
  • the roof panel element 1 surrounds the roof panel element 2 underneath in the area of overlap, the two panels with their lower straps 13, 14 and upper straps 16, 17 lying tightly against one another.
  • load tests were carried out on the trapezoidal sheet metal sections of the butt construction, which are explained in connection with the following figures. For this purpose, 2.5 m long sections of the modified trapezoidal steel sheet metal sheets were used, in which, as shown in the schematic illustrations in FIGS.
  • the upper straps were cut out at a board end to a length of about 25 cm and a height of about 4 cm the notch is designated by reference numeral 15.
  • the tests were carried out in accordance with DIN 18807 as so-called end support tests under suction.
  • the test set-up required and implemented for this purpose is essentially reproduced in FIGS. 6 and 7.
  • This structure corresponds in all essential details to the requirements of the relevant standard.
  • a servo-hydraulically controlled 63 kN single test cylinder was used for loading.
  • the tests were run away regulated, control variable was the displacement speed of the test cylinder piston.
  • the constant displacement speed was 0.08 mm / sec.
  • the measured variables were the piston displacement (machine path S) and the resulting force F.
  • the electrical measurement signals were recorded using a PC, processed further and recorded directly as force-displacement curves.
  • FIG. 9 shows the results of the displacement measurements on the end support.
  • FIG. 10 shows the compilation of the statistical evaluation of the loads achieved.
  • Figures 11-13 contain the most important dimensions of the trapezoidal sheets tested.
  • the assessment of the invention in connection with the carried out Stress tests resulted in the result that an attempt aimed at failure only had to be ended when the screws were removed.
  • the tests also led to the finding that the guideline values for the constructive overlap length l ü in the clamping direction according to DIN 18807 are decisive. For trapezoidal profile lower shells with roof sealing on the top, guide values of 50 to 150 mm are given for the overlap length.
  • the length of the notch or slit l s should correspond to the guideline values of the overlap length with an additional extension by the amount of the possible assembly gap s (FIG. 14) from existing tolerance and installation deviations. From a static point of view, the length of the slit l s (FIG. 15) and thus also an alternatively possible notching, that is to say a complete removal of the upper chord, is not relevant.
  • the slit should, as shown in Figure 16, be limited to the area of the pockets.
  • the support widths b A of the elements according to the invention in the area of the transverse joint construction according to FIG. 14 correspond to the minimum support widths of end supports according to DIN 18807 part 3, paragraph 4.2.1, the entirety of which is referred to here.
  • the minimum support widths bA 2 from the end of the slitting or the end of the notching in the un weakened area must be observed due to the cross-sectional weakening.
  • the minimum support widths depend on the assembly process.
  • the unslotted or not-released trapezoidal sheet below is usually not attached to the support immediately after installation. With the slotted or notched trapezoidal sheet at the top, there is the possibility of immediate attachment after installation.
  • the minimum support widths recommended for the trapezoidal sheet according to the invention based on DIN 18807 are shown in the table in FIG. 17.

Abstract

The invention relates to a frontal butt connection between two roof slab elements of a flat roof and to a corresponding roof slab element (1) which comprises undercuts, grooves or pockets (8, 9) integrated into its profile walls (6, 7). In this area the pockets of at least one roof slab element are substantially recessed in the form of slots (11) or a jog (15), and the apex of the slab can be removed. The slabs can be nested into one another or stacked without the pockets or grooves mutually impeding one another. Especially when the slots or the jog is configured in such a way that they almost halve the pockets next to the upper chord, the remaining pockets enclose the pockets of the subjacent slab. The top slab, in the slot area, is elastic to such an extent that it almost engages into the upper chord of the lower slab. The roof slab elements can be fastened, for example, in the area of the overlapping upper chords or with their slab surfaces resting on the purlin either with one another and/or on the purlin. The invention allows a gap-free butt connection of the roof slab elements despite their projecting pockets.

Description

Stirnseitige Stoßverbindung zwischen zwei Dachblechelementen eines Flachdachs und hierzu geeignetes Dachblechelement Frontal butt joint between two roof panel elements of a flat roof and a suitable roof panel element
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung betrifft eine stirnseitige Stoßverbindung zwischen zwei Dachblechelementen eines Flachdachs und ein hierzu geeignetes Dachblechelement, das in seinen Profilwandungen eingeformte Hinterschneidungen, Nuten oder Taschen besitzt und wobei die zu stoßenden Dachblechelemente bei gleicher Profilgröße den gleichen Profilquerschnitt besitzen.The invention relates to a butt joint between two roof panel elements of a flat roof and a roof panel element suitable for this purpose, which has undercuts, grooves or pockets molded into its profile walls and the roof panel elements to be butted have the same profile cross section with the same profile size.
Stand der TechnikState of the art
Dachblechelemente sind meist s.g. Trapezbleche mit gleichmäßig sich abwechselnden Hoch- und Tiefsicken, die auf den Dachpfetten eines Flachdachs aufliegen und üblicherweise mit einem Dämmmaterial belegt und mit Kunststoff- oder Bitumenbahnen abgedichtet werden. Die Dämm- und Dichtungsmaterialien werden mechanisch befestigt. Dies erfolgt mittels Schrauben und großflächigen Lastverteilteller oder mittels Kunststoffschraubkombinationen. Kunststoffschraubkombinationen bestehen jeweils aus einem aus Kunststoff beschaffenem Hohlschaft, in dem eine Schraube versenkt aufgenommen ist. Die Schrauben besitzen eine Bohrspitze, die sich in das Dachblechelement einschneidet. Bei konventionellen Dachblechelementen durchdringen die Schrauben das Dachblech im Bereich des Blechobergurtes und sind von der Gebäudeinnenseite her sichtbar, was nicht nur optisch sondern auch hinsichtlich der Korrosionsanfälligkeit nachteilig sein kann. Um diese Nachteile zu beheben ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE 199 43 661 A1 ein Befestigungssystem beschrieben, bei dem das Dachblechelement in seinen Wandseiten eingeformte Taschen oder Nuten besitzt. Die Taschen oder Nuten zwei parallel benachbarter Wandseiten bilden ein Hinterschneidungspaar, das als Rückhaltemittel für in der Tiefsicke des Dachblechelements eingesetzten Klemmlaschen dienen. Die Klemmlaschen bilden eine durchbohrbare Angriffsfläche für die Befestigungsschrauben. Die die Klemmlaschen durchschneidenden Bohrspitzen ragen in die Tiefsicken der Dachblechelemente und sind von der Gebäudeinnenseite her nicht mehr sichtbar. Die so ausgeformten Dachblechelemente können im stirnseitigen Stoßbereich, d.h. beim s.g. Querstoß, nicht mehr überlappend verlegt werden, da dies die in den Blechwänden eingeformten Taschen und Nuten nicht mehr zulassen. Die Stoßverbindungen werden beispielsweise mit Übergangsblechen hergestellt.Roof sheet elements are mostly so-called trapezoidal sheets with evenly alternating raised and lowered beads, which rest on the purlins of a flat roof and are usually covered with an insulating material and sealed with plastic or bitumen membranes. The insulation and sealing materials are attached mechanically. This is done using screws and large-area load distribution plates or using plastic screw combinations. Plastic screw combinations each consist of a hollow shaft made of plastic, in which a screw is sunk. The screws have a drill tip that cuts into the roof panel element. With conventional roof panel elements, the screws penetrate the roof panel in the area of the top panel and are visible from the inside of the building, which can be disadvantageous not only visually but also in terms of susceptibility to corrosion. In order to remedy these disadvantages, a fastening system is described in German published patent application DE 199 43 661 A1, in which the roof panel element has pockets or grooves molded into its wall sides. The pockets or grooves of two parallel adjacent wall sides form an undercut pair, which serve as retention means for clamping tabs used in the deep bead of the roof panel element. The clamping tabs form a pierceable contact surface for the fastening screws. The drill tips cutting through the clamping tabs protrude into the deep beads of the roof panel elements and are no longer visible from the inside of the building. The roof panel elements shaped in this way can no longer be laid overlapping in the end joint area, ie in the case of the so-called cross joint, since this is no longer permitted by the pockets and grooves formed in the sheet metal walls. The butt joints are made, for example, with transition plates.
In der FR 1 491 552 ist ein Trapezblech beschrieben, das zurFR 1 491 552 describes a trapezoidal sheet which is used for
Vermeidung der Anbringung von Bohrlöchern bei der Montage mitAvoidance of drilling holes when installing with
Ausbuchtungen versehen ist, in denen Befestigungsmittel verankert werden können. Um einen Zusammenbau der Elemente in Längsrichtung zu ermöglichen, ist ein am Ende der Trapezbleche angeordnetes Aufnahmeprofil vorgesehen, das durch Verformung des betreffenden Endes so ausgebildet ist, dass die ebenen, leicht aufgeweiteten Abschnitte genau an den ebenen Abschnitten des angrenzenden Elementes anliegen. Die so ausgebildete Stoßverbindung ist technisch aufwendig weil die Stoßverbindung eine Verformung der Blechteile erfordert und in sich mechanisch gesichert werden muss. Dies hebt jedoch den ursprünglich gewonnenen Vorteil der schraublosen Verbindung wieder auf. Außerdem lässt der spezifische Auslauf der Blechelemente kein beliebiges Drehen der Elemente zu, sondern müssen immer in einer bestimmten Laufrichtung verwendet werden. Dies wiederum führt zu einem relativ hohem Verschnitt und damit zu einem vermehrten Blechbedarf.Bulges is provided in which fasteners can be anchored. To assemble the elements in To enable longitudinal direction, a receiving profile is provided at the end of the trapezoidal sheets, which is formed by deforming the relevant end so that the flat, slightly expanded sections lie exactly against the flat sections of the adjacent element. The butt joint formed in this way is technically complex because the butt joint requires a deformation of the sheet metal parts and must be mechanically secured in itself. However, this removes the originally gained advantage of the screwless connection. In addition, the specific run-out of the sheet metal elements does not allow any rotation of the elements, but must always be used in a certain direction. This in turn leads to a relatively high amount of waste and thus to an increased sheet metal requirement.
Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zu Grunde, eine einfache und sichere Stoßverbindung für Dachblechelemente zu schaffen, die in ihren Profilwandungen eingeformte Hinterschneidungen, Nuten oder Taschen besitzen. Ferner soll mit der Erfindung ein für eine solche Stoßverbindung geeignetes Dachblechelement geschaffen werden, wobei die zu stoßenden Dachblechelemente bei gleicher Profilgröße den gleichen Profilquerschnitt besitzen.The present invention is based on the technical problem of creating a simple and secure butt connection for roof panel elements which have undercuts, grooves or pockets molded into their profile walls. Furthermore, the invention is intended to provide a roof panel element suitable for such a butt joint, the roof panel elements to be butted having the same profile cross section with the same profile size.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Zur Lösung dieses technischen Problems schlägt die Erfindung vor die Dachblechelemente im Stoßbereich zu überlappen und dabei an mindestens einem der Dachblechelemente die Hinterschneidungen, Taschen oder Nuten im Überlappungsbereich auszusparen.To solve this technical problem, the invention proposes to overlap the roof sheet metal elements in the joint area and thereby to to leave out the undercuts, pockets or grooves in the overlap area of at least one of the roof panel elements.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Dachblechelemente im Stoßbereich in konventioneller Weise überlappt werden können. Dies bringt nicht nur einen statischen Nutzen sondern ist auch für die Verlegetechnik ein Vorteil. Die Bleche können sowohl ineinander geschoben und verschoben werden als auch einfach aufeinander aufgelegt werden, um den Stoßbereich zu bilden. Trotz des eigentümlichen Profilquerschnitts, muss im Querstoßbereich keine Sonderkonstruktion verwendet werden. Es kann damit ein Querstoß mit konstruktiver Überdeckung in Spannrichtung in bewährter Art und Weise hergestellt werden, der den Vorgaben nach DIN 18807 entspricht, wobei durch die Erfindung erstmals für solch modifizierte Bleche mit Taschen ein Überlappungsstoß möglich ist.The advantages achieved by the invention are, in particular, that the roof panel elements can be overlapped in a conventional manner in the joint area. This not only brings a static benefit but is also an advantage for the laying technology. The sheets can be pushed and pushed into each other or simply placed on top of each other to form the joint area. Despite the peculiar profile cross-section, no special construction has to be used in the cross joint area. A cross joint with constructive overlap in the tensioning direction can thus be produced in a proven manner, which corresponds to the specifications according to DIN 18807, whereby for the first time an overlap joint is possible for such modified sheets with pockets.
Der Querstoß soll statisch nur zur Übertragung von Quer- b.z.w. Auflagerkräften dienen. Eine Übertragung von Biegemomenten ist nicht beabsichtigt. Die besondere erfindungsgemäße Durchbildung stellt sicher, dass das Dachblech der Querstoßkonstruktion wie ein Endauflager eines herkömmlichen ungeschlitzten oder nicht ausgeklinkten Blechs ausgebildet und bemessen werden kann. Durch die Befestigung auf der Dachpfette sind die erfindungsgemäßen Dachbleche zusätzlich im Stoßbereich gegen Windsogkräfte geschützt.The cross joint should only be used statically for the transmission of cross or Serve support forces. A transfer of bending moments is not intended. The special design according to the invention ensures that the roof plate of the transverse joint construction can be designed and dimensioned like an end support of a conventional unslotted or not notched plate. The roof sheets according to the invention are additionally protected against wind suction forces in the joint area by the fastening on the roof purlin.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Dachblechelemente zumindest im Bereich ihrer Untergurte plan aufeinander liegen. Die Taschen sind dabei so ausgespart, dass diese selbst nicht mehr auftragen können, was ansonsten zu Spalten bei der Überlappung führen würde. Wenn anstelle einer Ausklinkung, bei der auch der Obergurt des Blechs entfernt ist, eine beidseitige Schlitzung gewählt ist um die Taschen zu entfernen oder auszusparen, so liegen auch die Obergurte mit ihren benachbarten Flächen aufeinander auf. Die Bleche können ineinander eingeschoben oder aufeinander aufgelegt werden, ohne dass sich die Taschen oder Nuten gegenseitig behindern. Insbesondere dann, wenn z.B. die Schlitze so ausgeführt sind, dass diese die Taschen nahe des Obergurtes annähernd halbieren, umgreifen die restlich verbleibenden Taschen die Taschen des darunter liegenden Blechs. Das obere Blech ist dabei im Schlitzbereich soweit elastisch, dass dieses weitestgehend in den Obergurt des unteren Bleches einklippst. Die Dachblechelemente können z.B. im Bereich der sich überlappenden Obergurte oder mit ihren auf der Pfette aufliegenden Blechflächen entweder miteinander und / oder auf der Pfette befestigt werden. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass sich die Schlitze oder die Ausklinkung von der Stirnkante ab in Längsrichtung des Dachblechelements erstrecken. Bei dieser Ausgestaltung muss das jeweils erste Blech des Verlegeverbundes nicht verändert werden. Jedes weitere Blech benötigt nur an einer Stirnseite die z.B. erfindungsgemäßen Schlitze. Der über dem Schlitz befindliche Obergurt stützt sich dann auf dem Obergurt des darunter liegenden Blechs ab.An advantageous embodiment of the invention provides that the roof sheet metal elements lie flat on one another at least in the region of their lower chords. The pockets are so recessed that they can no longer apply themselves, which would otherwise lead to gaps in the overlap. If instead of a notch at which even if the top flange of the sheet is removed, a slot on both sides is selected to remove or leave out the pockets, the top flange with its adjacent surfaces also lie on top of one another. The sheets can be pushed into one another or placed on top of one another without the pockets or grooves interfering with one another. In particular, if, for example, the slots are designed such that they approximately halve the pockets near the top flange, the remaining pockets encompass the pockets of the sheet metal underneath. The upper plate is so elastic in the slot area that it clings largely into the upper flange of the lower plate. The roof panel elements can be fastened to one another and / or to the purlin, for example in the area of the overlapping top chords or with their sheet metal surfaces resting on the purlin. It is preferably provided that the slots or the notch extend from the end edge in the longitudinal direction of the roof panel element. In this embodiment, the first sheet of the laying composite does not have to be changed. Each further sheet requires the slots according to the invention only on one end face. The top chord located above the slot is then supported on the top chord of the sheet below.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Dachblechelement im Bereich seiner Hinterschneidungen, Taschen oder Nuten ausgeklinkt ist. Da der Obergurt des Dachblechs keinerlei statische Belastungen ausgesetzt ist, kann dieser anstelle der vorgenommenen Schlitzung ganz ausgeklinkt bzw. entfernt werden. Die Schlitzungen oder Ausklinkungen können wahlweise sowohl werks- als auch bauseitig vorgenommen werden. Ferner stellt die Erfindung ein Dachblechelement für eine Stoßverbindung nach Anspruch 1 bereit, insbesondere mit einem nahezu trapezförmigen Profilquerschnitt, wobei in dessen Profilwandseiten Hinterschneidungen, Nasen oder Taschen eingeformt sind und wobei die zu stoßenden Dachblechelemente bei gleicher Profilgröße den gleichen Profilquerschnitt besitzen, die dadurch gekennzeichnet sind, dass das Dachblechelement beidseits im Bereich der Hinterschneidungen, Nasen oder Taschen Schlitze oder eine Ausklinkung besitzt, die die Hinterschneidungen, Nasen oder Taschen weitestgehend ausschneiden und sich von der Stirnkante aus in Längsrichtung des Dachblechelements parallel zum Blechscheitel erstrecken.An advantageous embodiment of the invention provides that the roof panel element is notched in the area of its undercuts, pockets or grooves. Since the top chord of the roof panel is not exposed to any static loads, it can be completely disengaged or removed instead of the slits made. The slits or notches can be made either at the factory or on site. Furthermore, the invention provides a roof panel element for a butt joint according to claim 1, in particular with an almost trapezoidal profile cross section, undercuts, noses or pockets being formed in the profile wall sides thereof and wherein the roof panel elements to be butted have the same profile cross section with the same profile size, which are characterized by this that the roof panel element has slots or a notch on both sides in the area of the undercuts, noses or pockets, which cut out the undercuts, noses or pockets as far as possible and extend from the front edge in the longitudinal direction of the roof panel element parallel to the metal apex.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Dachblechelement im Bereich der Hinterschneidungen, Nasen oder Taschen mit samt dem Blechscheitel ausgeklinkt ist, so dass die Hinterschneidungen, Nasen oder Taschen weitestgehend ausgeschnitten sind und sich die Ausklinkung von der Stirnkante aus in Längsrichtung des Dachblechelements parallel zum ursprünglichen Blechscheitel erstrecken. Gerade diese Ausgestaltungen mit verbleibendem oder enferntem Blechscheitel ermöglicht eine völlig flexible Handhabung der Bleche in der Praxis. Die zu stoßenden Bleche können aufeinander gepresst oder ineinander eingeschoben werden, so das eine gegebenenfalls benötigte Längenanpassung möglich ist.An advantageous embodiment of the invention provides that the roof panel element in the area of the undercuts, noses or pockets with the sheet metal parting is notched, so that the undercuts, noses or pockets are largely cut out and the notch is parallel from the end edge in the longitudinal direction of the roof panel element extend to the original metal crown. It is precisely these configurations with the sheet metal crown remaining or removed that enables the sheet metal to be handled in a completely flexible manner in practice. The sheets to be butted can be pressed onto one another or pushed into one another, so that any length adjustment that may be required is possible.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar. Kurzbeschreibung der ZeichnungFurther advantages and advantageous embodiments of the invention can be found in the following description, the drawing and the claims. Brief description of the drawing
Die Zeichnungen ergeben eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wieder. Dabei zeigen:The drawings show a particularly preferred embodiment of the invention. Show:
Figur 1 einen Querschnitt des erfindungsgemäßenFigure 1 shows a cross section of the invention
Dachblechelements Figur 2 die erfindungsgemäße Stoßverbindung in einer SeitenansichtRoof sheet element Figure 2 shows the butt joint according to the invention in a side view
Figur 3 ein perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßenFigure 3 is a perspective view of the invention
Dachblechelements Figur 4 eine Stirnansicht eines VersuchskörpersRoof sheet element Figure 4 is an end view of a test specimen
Figur 5 eine Seitenansicht des Versuchskörpers aus Figur 4 Figur 6 eine Systemskizze zu einem Versuchsaufbau5 shows a side view of the test body from FIG. 4 FIG. 6 shows a system sketch for an experimental setup
Figur 7 die Lagerung der Versuchsobjekte am ausgeschnittenenFigure 7 shows the storage of the test objects on the cut
Ende Figur 8 Kraft- Verschiebungsdiagramme der untersuchtenEnd of Figure 8 force-displacement diagrams of the examined
Trapezblechabschnitte (Maschinenweg s) Figur 9 Kraft- Verschiebungsdiagramme der untersuchtenTrapezoidal sheet metal sections (machine path s) Figure 9 Force-displacement diagrams of the examined
Trapezblechabschnitte (Endauflager-Verschiebung w) Figur 10 eine Zusammenstellung der statistischen Auswertung der erreichten Traglasten Figur 11-13 gibt die wichtigsten Abmessungen der geprüften Trapezbleche wiederTrapezoidal sheet metal sections (end support displacement w) Figure 10 shows a compilation of the statistical evaluation of the payloads achieved Figure 11-13 shows the most important dimensions of the trapezoidal sheets tested
Figur 14 eine schematische Darstellung der konstruktivenFigure 14 is a schematic representation of the constructive
Überdeckungslänge in Spannrichtung Figur 15 eine Seitenansicht in der die Länge der Schlitzung definiert ist Figur 16 eine Stirnansicht in der die Höhe der Schlitzung definiert ist Figur 17 eine Tabelle über die Mindestauflagerbreiten des Stoßes Figur 18 eine schematische Darstellung zur möglichen Anordnung zusätzlicher VerbindungsmittelCover length in the tensioning direction Figure 15 is a side view in which the length of the slit is defined 16 shows a front view in which the height of the slit is defined. FIG. 17 shows a table of the minimum support widths of the joint. FIG. 18 shows a schematic illustration of the possible arrangement of additional connecting means
Ausführungsbeispiel der ErfindungEmbodiment of the invention
Verwendet als Dachblechelement 1 ist ein Stahltrapezblechprofil E 160 der Firma Hoesch. Dieses Stahltrapezblech wird nachträglich am Obergurt so kaltverformt, dass die Möglichkeit besteht, schraubenlos Verriegelungselemente am Trapezblech anbringen zu können.A steel trapezoidal sheet profile E 160 from Hoesch is used as roof sheet element 1. This trapezoidal steel sheet is subsequently cold worked on the top chord so that it is possible to attach locking elements to the trapezoidal sheet without screws.
Das mit 1 bezeichnete Dachblechelement besteht aus parallelen trapezförmigen Hoch- und Tiefsicken 3 und 4. In Figur 1 ist die nächste sich an die Hochsicke 3 anschließende Tiefsicke 4 nur angedeutet. Die Dachblechelemente 1 und 2 werden im Bereich der mit 5 bezeichneten Pfette überlappend gestoßen. Die Dachblechelemente 1,2 besitzen in ihren Wandseiten 6,7 nachträglich eingeformte Taschen 8,9. Aufgrund dieser besonderen Profilform ist es bisher nicht möglich gewesen einen üblichen Querstoß mit konstruktiver Überdeckung in Spannrichtung weitestgehend nach DIN 18807 Teil 3, Abs. 4.6.1 auszuführen. Das Dachblechelement 1 besitzt daher erfindungsgemäß in seinen beiden Wandseiten 6,7 jeweils einen Schlitz 11 , der sich von der Stirnkante 12 aus in Blechlängsrichtung erstreckt und der die Taschen 8,9 in etwa halbiert, so dass diese über die darunter liegenden Taschen 8", 9" übergestülpt werden können. Das Dachblechelement 1 umgibt im Überlappungsbereich das darunter liegende Dachblechelement 2, wobei beide Bleche mit ihren Untergurten 13,14 bzw. Obergurten 16,17 dicht aneinander anliegen. Um die Funktionstauglichkeit der Erfindung nachzuweisen wurden an den Trapezblechabschnitten der Stoßkonstruktion Belastungsversuche durchgeführt, die im Zusammenhang mit den nachfolgenden Figuren erläutert werden. Hierzu wurden 2,5 m lange Abschnitte der moifizierten Stahltrapezprofilblechtafeln verwendet, bei denen, wie in den schematischen Abbildungen Figur 4 und 5 dargestellt ist, an einem Tafelende die Obergurte auf einer Länge von etwa 25 cm und einer Höhe von etwa 4 cm ausgeschnitten waren, wobei die Ausklinkung mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet ist. Die Versuche wurden unter Beachtung der DIN 18807 als s.g. Endauflagerversuche unter Sogbelastung durchgeführt. Der hierzu erforderliche und dabei realisierte Versuchsaufbau ist im wesentlichen in den Figuren 6 und 7 wiedergegeben. Dieser Aufbau entspricht in allen wesentlichen Einzelheiten den Vorgaben der hier maßgeblichen Norm. Zur Belastung diente ein servo-hydraulisch gesteuerter 63 kN Einzelprüfzylinder. Die Versuche wurden weggeregelt gefahren, Steuergröße war die Verschiebungsgeschwindigkeit des Prüfzylinderkolbens. Die konstante Verschiebungsgeschwindigkeit betrug 0,08 mm/sec. Messgrößen waren die Kolbenverschiebung (Maschinenweg S) und die resultierende Kraft F. Die elektrischen Messsignale wurden mittels PC erfasst, weiterverarbeitet und direkt als Kraft-Verschiebungskurven aufgezeichnet.The roof plate element designated by 1 consists of parallel trapezoidal raised and lowered beads 3 and 4. In FIG. 1, the next deep bead 4 adjoining the raised bead 3 is only indicated. The roof panel elements 1 and 2 are butted in an overlapping manner in the region of the purlin denoted by 5. The roof panel elements 1, 2 have subsequently molded pockets 8, 9 in their wall sides. Due to this special profile shape, it has so far not been possible to carry out a conventional transverse joint with a structural overlap in the clamping direction as far as possible in accordance with DIN 18807 Part 3, Paragraph 4.6.1. The roof panel element 1 therefore has, according to the invention, a slot 11 in its two wall sides 6, 7, which extends from the front edge 12 in the longitudinal direction of the panel and which cuts the pockets 8, 9 approximately in half, so that they extend beyond the pockets 8 " below. 9 " can be put on. The roof panel element 1 surrounds the roof panel element 2 underneath in the area of overlap, the two panels with their lower straps 13, 14 and upper straps 16, 17 lying tightly against one another. In order to demonstrate the functionality of the invention, load tests were carried out on the trapezoidal sheet metal sections of the butt construction, which are explained in connection with the following figures. For this purpose, 2.5 m long sections of the modified trapezoidal steel sheet metal sheets were used, in which, as shown in the schematic illustrations in FIGS. 4 and 5, the upper straps were cut out at a board end to a length of about 25 cm and a height of about 4 cm the notch is designated by reference numeral 15. The tests were carried out in accordance with DIN 18807 as so-called end support tests under suction. The test set-up required and implemented for this purpose is essentially reproduced in FIGS. 6 and 7. This structure corresponds in all essential details to the requirements of the relevant standard. A servo-hydraulically controlled 63 kN single test cylinder was used for loading. The tests were run away regulated, control variable was the displacement speed of the test cylinder piston. The constant displacement speed was 0.08 mm / sec. The measured variables were the piston displacement (machine path S) and the resulting force F. The electrical measurement signals were recorded using a PC, processed further and recorded directly as force-displacement curves.
In Figur 8 sind die in den Belastungsversuchen ermittelten Kraft- Verschiebungsdiagramme von vier durchgeführten Belastungsversuchen grafisch dargestellt. Figur 9 zeigt die Ergebnisse der Verschiebungsmessungen am Endauflager. Die Tabelle der Figur 10 gibt die Zusammenstellung der statistischen Auswertung der erreichten Traglasten wieder. Die Figuren 11-13 enthalten die wichtigsten Abmessungen der geprüften Trapezbleche. Die Begutachtung der Erfindung im Zusammenhang mit den durchgeführten Belastungsversuchen führten im Ergebnis dazu, dass ein auf das Versagen ausgerichteter Versuch erst beim Ausknöpfen der Schrauben beendet werden musste. Die Versuche führten ferner zu der Erkenntnis, dass die Richtwerte für die in Figur 14 angegebene konstruktive Überdeckungslänge lü in Spannrichtung nach DIN 18807 maßgebend sind. Für Trapezprofilunterschalen mit oberseitiger Dachabdichtung sind für die Überdeckungslänge Richtwerte von 50 bis 150 mm gegeben. Die Länge der Ausklinkung bzw. Schlitzung ls (Figur 15) sollte den Richtwerten der Überdeckungslänge mit einer zusätzlichen Verlängerung um das Maß des möglichen Montagespalts s (Figur 14) aus vorhandenen Toleranz- und Verlegeabweichungen entsprechen. Aus statischer Sicht ist die Länge der Schlitzung ls (Figur 15) und somit auch einer alternativ möglichen Ausklinkung, also einer völligen Wegnahme des Obergurts, nicht relevant. Die Schlitzung sollte sich, wie in Figur 16 dargestellt ist, auf den Bereich der Taschen beschränken. Die Auflagerbreiten bA der erfindungsgemäßen Elemente im Bereich der Querstoßkonstruktion nach Figur 14 entsprechen den Mindestauflagerbreiten von Endauflagern nach DIN 18807 Teil 3, Abs. 4.2.1 , auf deren Gesamtheit hier Bezug genommen wird. Beim geschlitzten bzw. ausgeklinkten Trapezblech sind aufgrund der Querschnittsschwächung die Mindestauflagerbreiten bA2 ab Ende der Schlitzung bzw. Ende der Ausklinkung im ungeschwächten Bereich einzuhalten. Die Mindestauflagerbreiten sind vom Montageablauf abhängig. Das unten liegende ungeschlitzte oder nicht ausgeklinkte Trapezblech wird im Regelfall nicht unmittelbar nach dem Verlegen auf dem Auflager befestigt. Beim oben liegenden geschlitzten oder ausgeklinkten Trapezblech besteht die Möglichkeit einer unmittelbaren Befestigung nach dem Verlegen. Die in Anlehnung an DIN 18807 empfohlenen Mindestauflagerbreiten für das erfindungsgemäße Trapezblech sind in der Tabelle der Figur 17 wiedergegeben. Für die Verbindungsmittel gelten die maßgebenden Normen oder bauaufsichtlichen Zulassungen des deutschen Instituts für Bautechnik, wobei die Regelungen nach DIN 18807 Teil 3 einzuhalten sind. Der minimale Randabstand der Verbindungsmittel zum Querrand von Stahltrapezblechen beträgt nach DIN 18807 Teil 3 : e > 20mm, e > 2 x d mit d = Lochdurchmesser Die Verbindung zwischen dem geschlitzten bzw. ausgeklinkten Trapezblech und der Unterkonstruktion sollte aufgrund der Querschnittsschwächung bei hohen Sogbelastungen möglichst nahe am Ende der Schlitzung bzw. Ausklinkung erfolgen. Experimentelle Untersuchungen wurden mit folgendem Abstand der Verbindungsmittel zum Ende der Schlitzung durchgeführt: e + s < 60 mm Falls die Einhaltung dieses Abstandes aus konstruktiven Gründen nicht möglich ist, sollte die Anordnung eines zusätzlichen Verbindungsmittels im ungeschwächten Bereich des geschlitzten bzw. ausgeklinkten Trapezblechs erfolgen, wie dies in Figur 18 dargestellt ist. Die Anordnung weiterer Verbindungsmittel ist aus statischer Sicht nicht erforderlich. Konstruktive Zusatzbefestigungen, wie z.B. die Befestigung des restlichen Obergurts im Bereich der Schlitzung am darunter liegenden Trapezblech können jedoch angebracht werden.The force-displacement diagrams of four load tests carried out in the load tests are shown graphically in FIG. Figure 9 shows the results of the displacement measurements on the end support. The table in FIG. 10 shows the compilation of the statistical evaluation of the loads achieved. Figures 11-13 contain the most important dimensions of the trapezoidal sheets tested. The assessment of the invention in connection with the carried out Stress tests resulted in the result that an attempt aimed at failure only had to be ended when the screws were removed. The tests also led to the finding that the guideline values for the constructive overlap length l ü in the clamping direction according to DIN 18807 are decisive. For trapezoidal profile lower shells with roof sealing on the top, guide values of 50 to 150 mm are given for the overlap length. The length of the notch or slit l s (FIG. 15) should correspond to the guideline values of the overlap length with an additional extension by the amount of the possible assembly gap s (FIG. 14) from existing tolerance and installation deviations. From a static point of view, the length of the slit l s (FIG. 15) and thus also an alternatively possible notching, that is to say a complete removal of the upper chord, is not relevant. The slit should, as shown in Figure 16, be limited to the area of the pockets. The support widths b A of the elements according to the invention in the area of the transverse joint construction according to FIG. 14 correspond to the minimum support widths of end supports according to DIN 18807 part 3, paragraph 4.2.1, the entirety of which is referred to here. In the case of slotted or notched trapezoidal sheets, the minimum support widths bA 2 from the end of the slitting or the end of the notching in the un weakened area must be observed due to the cross-sectional weakening. The minimum support widths depend on the assembly process. The unslotted or not-released trapezoidal sheet below is usually not attached to the support immediately after installation. With the slotted or notched trapezoidal sheet at the top, there is the possibility of immediate attachment after installation. The minimum support widths recommended for the trapezoidal sheet according to the invention based on DIN 18807 are shown in the table in FIG. 17. For the Lanyards are subject to the relevant standards or building inspectorate approvals from the German Institute for Building Technology, whereby the regulations according to DIN 18807 Part 3 must be observed. The minimum edge distance of the connecting means to the transverse edge of trapezoidal steel sheets is according to DIN 18807 part 3: e> 20mm, e> 2 xd with d = hole diameter End of slitting or notching. Experimental investigations were carried out with the following distance of the connecting means to the end of the slotting: e + s <60 mm If this distance is not possible for design reasons, an additional connecting means should be arranged in the unimpaired area of the slotted or notched trapezoidal sheet, as this is shown in Figure 18. From a static point of view, the arrangement of further connecting means is not necessary. Additional structural fastenings, such as the fastening of the remaining top chord in the area of the slot on the trapezoidal sheet below, can, however, be attached.
Alle in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen angegebenen Merkmale können sowohl für sich alleine, als auch zusammen mit anderen Merkmalen erfindungswesentlich sein. All of the features specified in the claims, the description and the drawings can be essential to the invention both on their own and together with other features.

Claims

Stirnseitige Stoßverbindung zwischen zwei Dachblechelementen eines Flachdachs und hierzu geeignetes DachblechelementANSPRUCHE Frontal butt joint between two roof panel elements of a flat roof and a suitable roof panel element
1. Stoßverbindung zwischen zwei Dachblechelementen (1 ,2) die in ihren Profilwandungen (6,7) eingeformte Hinterschneidungen, Nasen oder Taschen (8,9) besitzen und wobei die zu stoßenden Dachblechelemente bei gleicher Profilgröße den gleichen Profilquerschnitt besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Dachblechelemente (1,2) im Stoßbereich überlappen und wobei die Hinterschneidungen, Nasen oder Taschen (8,9) mindestens eines der Dachblechelemente (1) im Überlappungsbereich zumindest teilweise entfernt oder ausgespart sind.1. Butt joint between two roof panel elements (1, 2) which have undercuts, noses or pockets (8,9) formed in their profile walls (6, 7) and the roof panel elements to be butted have the same profile cross section with the same profile size, characterized in that the roof panel elements (1, 2) overlap in the joint area and the undercuts, noses or pockets (8, 9) of at least one of the roof panel elements (1) are at least partially removed or recessed in the overlap area.
2. Stoßverbindung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dachblechelemente (1 ,2) zumindest im Bereich ihrer Untergurte (13,14) plan aufeinander liegen.2. Butt joint according to claim 1, characterized in that the roof panel elements (1, 2) lie flat on one another at least in the region of their lower chords (13, 14).
3. Stoßverbindung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterschneidungen, Nasen oder Taschen (8,9) durch in deren Bereich beidseitig angeordnete Schlitze (11) zumindest teilweise entfernt sind. 3. Butt joint according to at least one of the preceding claims, characterized in that the undercuts, lugs or pockets (8, 9) are at least partially removed by slots (11) arranged on both sides in the region thereof.
4. Stoßverbindung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterschneidungen, Nasen oder Taschen (8,9) durch eine Profilausklinkung (15) zumindest teilweise entfernt sind.4. Butt joint according to at least one of the preceding claims, characterized in that the undercuts, noses or pockets (8,9) are at least partially removed by a profile notch (15).
5. Dachblechelement (1) für eine Stoßverbindung nach Anspruch 1 , insbesondere mit einem nahezu trapezförmigen Profilquerschnitt, wobei in dessen Profilwandseiten (6,7) Hinterschneidungen, Nasen oder Taschen (8,9) eingeformt sind und wobei die zu stoßenden Dachblechelemente bei gleicher Profilgröße den gleichen Profilquerschnitt besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachblechelement (1) beidseits im Bereich der Hinterschneidungen, Nasen oder Taschen (8,9) Schlitze (11) oder eine Ausklinkung (15) besitzt, die die Hinterschneidungen, Nasen oder Taschen (8,9) weitestgehend ausschneiden und sich von der Stirnkante (12) aus in Längsrichtung des Dachblechelements (1) parallel zum Blechscheitel erstrecken.5. roof panel element (1) for a butt joint according to claim 1, in particular with an almost trapezoidal profile cross-section, undercuts, noses or pockets (8,9) are formed in the profile wall sides (6,7) and wherein the roof panel elements to be butted with the same profile size have the same profile cross-section, characterized in that the roof panel element (1) has slots (11) on both sides in the area of the undercuts, noses or pockets (8, 9) or a notch (15) which the undercuts, noses or pockets (8, 9) cut out as far as possible and extend from the front edge (12) in the longitudinal direction of the roof panel element (1) parallel to the top of the panel.
6. Dachblechelement (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachblechelement (1) im Bereich der Hinterschneidungen,6. roof panel element (1) according to claim 5, characterized in that the roof panel element (1) in the region of the undercuts,
Nasen oder Taschen (8,9) mit samt dem Blechscheitel ausgeklinkt ist, so dass die Hinterschneidungen, Nasen oder Taschen (8,9) weitestgehend ausgeschnitten sind und sich die Ausklinkung (15) von der Stirnkante (12) aus in Längsrichtung des Dachblechelements (1) parallel zum ursprünglichen Blechscheitel erstrecken. Noses or pockets (8, 9) with the sheet metal parting are notched, so that the undercuts, noses or pockets (8, 9) are largely cut out and the notch (15) extends from the front edge (12) in the longitudinal direction of the roof panel element ( 1) Extend parallel to the original top of the sheet metal.
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