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Dokumentenidentifikation DE3880469T2 09.12.1993
EP-Veröffentlichungsnummer 0324206
Titel Lochwandstegträger.
Anmelder Wescol Structures Ltd., Wakefield, West Yorkshire, GB
Erfinder Walker, Peter Allan, Halifax HX3 7SD, GB
Vertreter Popp, E., Dipl.-Ing.Dipl.-Wirtsch.-Ing.Dr.rer.pol.; Sajda, W., Dipl.-Phys.; Reinländer, C., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Bohnenberger, J., Dipl.-Ing.Dr.phil.nat., 80538 München; Bolte, E., Dipl.-Ing.; Möller, F., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 28209 Bremen
DE-Aktenzeichen 3880469
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, ES, FR, GR, IT, LI, LU, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 20.12.1988
EP-Aktenzeichen 882029747
EP-Offenlegungsdatum 19.07.1989
EP date of grant 21.04.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.12.1993
IPC-Hauptklasse B21D 47/01
IPC-Nebenklasse E04C 3/08   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen an Bauträgern der Art mit einem zwischen zwei Flanschen befindlichen Steg, wobei der Steg nicht kontinuierlich ist, sondern gewöhnlich sechseckige Durchbrechungen darin aufweist. Solche Träger, die im weiteren als Träger mit durchbrochenem Steg bezeichnet werden, werden bei der Konstruktion von Gebäuden und ähnlichem benutzt und bestehen traditionell aus einem standardmässigen Universalträger mit einer Stegtiefe, die zwei Drittel der gewünschten Stegtiefe des fertigen Trägers mit durchbrochenem Steg beträgt. Der Steg wird dann, beispielsweise mit einem Gasschweissbrenner, in einer durchgehenden Linie geschnitten, die eine Reihe gleicher, auf alternierenden Seiten des Stegs in gleichen Abständen von diesem und parallel zu seiner Mittellinie liegender Linien definiert, wobei bei jedem benachbarten Paar gleicher Linien deren nächstes Ende durch eine weitere Linie verbunden wird, die die zweifache Länge einer gleichen Linie hat und die Mittellinie des Stegs kreuzt und gegen sie geneigt ist, wobei alternierende weitere Linien in gleichen und in entgegengesetzten Winkeln zur Mittellinie des Stegs liegen. Die beiden Hälften des Trägers werden dann getrennt und relativ zueinander um einen Abstand verschoben, der ausreicht, damit die gleichen Linien nebeneinander liegen, und danach werden die benachbarten gleichen Linienabschnitte des Stegs wieder zusammengeschweisst. Dadurch entsteht ein Träger mit der anderthalbfachen Tiefe des ursprünglichen Universalträgers, jedoch mit demselben Gewicht, da der Steg jetzt eine Reihe sechseckiger Löcher aufweist.

Bekannte Träger mit durchbrochenem Steg wurden nur mit sechseckigen oder viereckigen Durchbrüchen hergestellt. Ein Beispiel hierfür ist aus der französischen Patentbeschreibung 2116356 bekannt, die sich mit sechseckigen Durchbrüchen befasst und die den nächstliegenden Stand der Technik darstellt. Viereckige Formen werden vermieden, da ihre bauliche Leistung weniger gut ist als die von sechseckigen Durchbrüchen. Selbst die traditionellen Träger mit durchbrochenem Steg, deren Durchbrüche sechseckig sind, sind aufgrund der Anwesenheit der Ecken der sechseckigen Formen neben den oberen und unteren Flanschen strukturell schwächer, als sie es sein könnten.

Es ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Bauträgern mit anderen als den traditionellen sechseckigen Formen bereitzustellen, die bei weniger Materialgewicht im fertigen Träger ähnliche mechanische Eigenschaften aufweisen.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, um einen Bauträger mit Aussparungen, die sich im Steg befinden, herzustellen, welches umfasst, dass man einen Universalträger nimmt, einen Schnitt im wesentlichen in Längsrichtung entlang des Stegs macht, die geschnittenen Hälften des Stegs trennt, die Hälften relativ zueinander versetzt und die Hälften zusammenschweisst, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Schnitt entlang des Stegs gemacht wird, auf einer Bahn, die sich von der ersten Bahn des ersten Schnitts unterscheidet, wobei die zwei Bahnen derart ausgebildet sind, dass sie geradlinige Abschnitte, die sich auf alternativen Seiten der Längsmittellinie des Stegs befinden und zumindest teilweise krummlinige Abschnitte, die die nächsten Enden der benachbarten geradlinigen Abschnitte verbinden, definieren.

Das Schneiden erfolgt vorzugsweise mit Gasschweissbrennern, wie auch bei der traditionellen Herstellung von Trägern mit durchbrochenem Steg. Durch den Einsatz der Doppelschnittmethode gemäss der Erfindung können Formen hergestellt werden, die bisher unmöglich waren. Es können insbesondere Träger mit durchbrochenem Steg mit runden oder ovalen Löchern hergestellt werden. Dies ist aus ästhetischen Gründen von Bedeutung, da in vielen Gebäuden solche Träger nicht durch künstliche Decken verdeckt werden, sondern sichtbar bleiben.

Es ist anzumerken, dass runde Löcher in einem Universalträger einfach durch Ausschneiden derselben aus dem Trägersteg erzeugt werden können. Die Trägertiefe wäre in diesem Fall jedoch nicht grösser als die des ursprünglichen Universalträgers und der Träger würde durch den Materialverlust geschwächt. Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht die Herstellung solcher Löcher aus einem Universalträger, die zu einem Bauträger grösserer Tiefe und höherer Festigkeit im Vergleich zu dem ursprünglichen Universalträger führt.

Der zweite Schnitt kann kontinuierlich oder diskontinuierlich sein.

Wenn der zweite Schnitt kontinuierlich ist, dann umfasst der erste Schnitt vorzugsweise eine Mehrzahl geradliniger Abschnitte im wesentlichen gleicher Länge, die sich auf einer Seite der Mittellinie des Stegs befinden, und eine Mehrzahl ähnlicher krummliniger Abschnitte, wobei jeder die nächsten Enden der benachbarten geradlinigen Abschnitte verbindet und zweimal die Mittellinie des Stegs kreuzt, wobei die Mitten aller geradlinigen Abschnitte gleichmässig in gegebenen Abständen über die Länge des Universalträgers verteilt sind, und der zweite Schnitt ist ein Spiegelschnitt des ersten Schnitts relativ zur Mittellinie des Trägers, aber in Längsrichtung vom ersten Schnitt um einen Abstand, der der Hälfte des gegebenen Abstands entspricht, versetzt. Der krummlinige Abschnitt kann dann vorzugsweise ein Kreisbogen oder ein Ellipsenbogen sein.

Wenn der Schnitt diskontinuierlich ist, dann umfasst der erste Schnitt vorzugsweise eine Mehrzahl geradliniger Abschnitte im wesentlichen gleicher Länge, die auf alternativen Seiten der Mittellinie des Stegs liegen, und eine Mehrzahl krummliniger Abschnitte, wobei jeder die nächsten Enden der benachbarten geradlinigen Abschnitte verbindet und die Mittellinie des Stegs kreuzt, wobei die Mitten aller geradlinigen Abschnitte gleichmässig in gegebenen Abständen über die Länge des Universalträgers verteilt sind, und der zweite Schnitt ist eine diskontinuierliche Serie krummliniger Abschnitte, wobei jeder die nächsten Enden der geradlinigen Abschnitte verbindet und die Mittellinie des Stegs kreuzt.

Es ist wünschenswert, dass für ein jedes gegebene benachbarte Paar geradliniger Abschnitte der krummlinige Abschnitt des ersten Schnitts und der krummlinige Abschnitt des zweiten Schnitts, die diese geradlinigen Abschnitte verbinden, einander Spiegelbilder sind, um eine gerade Linie, die die Enden der geradlinigen Abschnitte verbindet. Jeder krummlinige Abschnitt kann vorzugsweise ein Kreis- oder Ellipsenbogen sein.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1A einen diagrammatischen Aufriss einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäss geformten Trägers;

Fig. 1B eine diagrammatische Darstellung des Doppelschnittmusters zur Erzielung des Trägers gemäss Fig. 1; und

Fig. 2A und 2B bis 5A und 5B Ansichten ähnlich denen von Fig. 1A und 1B anderer Ausgestaltungen des erfindungsgemäss geformten Trägers.

Gemäss Fig. 1A der Zeichnungen weist ein Bauträger 10 der vorliegenden Erfindung Flansche 12 und 14 auf, zwischen denen ein Steg 16 verläuft. Der Träger 10 ist aus einem Universalträger (Fig. 1B) mit einer Tiefe DS gefertigt, dessen Tiefe zwei Drittel der Tiefe des in Fig. 1 gezeigten Trägers 10 beträgt. Der Steg 16 des Universalträgers ist entlang zweier kontinuierlicher Schnittlinien 18, 20 geschnitten und das Material 22, 23 zwischen den Schnittlinien 18, 20 ist entfernt. Aus Fig. 1B ist ersichtlich, dass der erste Schnitt 18 (als durchgehende Linie dargestellt) eine Mehrzahl geradliniger Abschnitte 24 mit im wesentlichen gleicher Länge aufweist, die alle auf einer Seite der Mittellinie des Stegs liegen, und eine Mehrzahl ähnlicher halbrunder Abschnitte 25, die jeweils die nächsten Enden der beiden benachbarten geradlinigen Abschnitte 24 verbinden. Die Mitten aller geradlinigen Abschnitte 24 haben im wesentlichen den gleichen Abstand entlang der Länge des Trägers. Der zweite Schnitt 20 (gestrichelt dargestellt) ist ein Spiegelbild des ersten Schnitts 18 in bezug auf die Mittellinie des Trägers, ist jedoch in Längsrichtung um einen Abstand von dem ersten Schnitt versetzt, der der Hälfte des Abstands zwischen den Mitten benachbarter geradliniger Abschnitte entspricht. Somit definiert der zweite Schnitt geradlinige Abschnitte 26, die durch halbrunde Abschnitte 27 verbunden sind.

Nachdem die beiden Schnitte durchgeführt wurden, werden die beiden Hälften des Trägers getrennt und eine wird in Längsrichtung relativ zu der anderen verschoben, so dass sie neben den geradlinigen Abschnitten 24, 26 zu liegen kommt. Diese Abschnitte werden dann bei 28 zusammengeschweisst, so dass der in Fig. 1A dargestellte Träger 10 erzeugt wird.

In der dargestellten Ausgestaltung hat der fertige Träger 10 die anderthalbfache Tiefe DS des ursprünglichen Universalträgers. Die Mitten der runden ausgeschnittenen Teile sind 1,25 DS voneinander entfernt und der Abstand zwischen den runden ausgeschnittenen Teilen 28 und dem jeweiligen Flansch 12, 14 beträgt 0,25 DS. Der Durchmesser jedes ausgeschnittenen Teils beträgt DS. Es ist ersichtlich, dass die minimale Stegdicke an dem Punkt, an dem der Ausschnitt seinem jeweiligen Flansch 12, 14 am nächsten liegt, 0,25 DS beträgt. Dies ist dieselbe Stegrestdicke wie bei einem standardmässigen sechseckigen Träger mit durchbrochenem Steg. Aufgrund der runden Formen der Ausschnitte erhöht sich jedoch die Dicke von beiden Seiten des dünnsten Punkts, während der standardmässige Träger mit durchbrochenem Steg die gleiche Mindestdicke für die Länge auf einer Seite des sechseckigen Ausschnittes aufweist. Tests haben gezeigt, dass die bauliche Leistung eines Trägers gemäss Fig. 1A ähnlich der eines standardmässigen sechseckigen Trägers mit durchbrochenem Steg aus einem identischen Universalträger ist. Es wird besonders darauf hingewiesen, dass der erfindungsgemässe Bauträger aufgrund der Entfernung des Materials 22, 23 leichter ist als der konventionelle sechseckige Träger mit durchbrochenem Steg.

Die oben dargestellten Abmessungen wurden deshalb gewählt, weil sie den am häufigsten für sechseckige Träger mit durchbrochenem Steg gewählten Abmessungen ähnlich sind. Es versteht sich von selbst, dass auch andere Abmessungen gewählt werden können.

Andere Formen, wie z.B. Ellipsen, Ovale usw., sind durch geeignete Modifikationen der Schnittlinien 18 und 20 möglich. Die Figuren 2A und 3A zeigen Beispiele für einen solchen Träger 32 bzw. 34. Fig. 2B zeigt die Schnittlinien 36 (durchgezogen) und 38 (gestrichelt), die für die Bildung des Trägers gemäss Fig. 2A erforderlich sind, und Fig. 3B zeigt die Schnittlinien 40 (durchgezogen) und 42 (gestrichelt), die für die Bildung des Trägers gemäss Fig. 3A erforderlich sind.

Es sind auch 'hybride' Formen möglich, z.B. solche, bei denen die beiden Schnittlinien auf Teilen ihres Wegs zusammenfallen. In solchen Fällen kann die erste Schnittlinie als kontinuierliche Linie und die zweite Schnittlinie als diskontinuierliche Schnittlinie betrachtet werden. Ein Beispiel ist in den Figuren 4A und 4B dargestellt. Somit umfasst, mit Bezug auf Fig. 4B, der erste Schnitt 44 (durchgezogen) eine Mehrzahl von geradlinigen Abschnitten 46, 48 im wesentlichen gleicher Länge, die auf alternierenden Seiten der Mittellinie des Stegs liegen, und eine Mehrzahl von krummlinigen Abschnitten 50, 52, die jeweils die nächstliegenden Enden der beiden benachbarten geradlinigen Abschnitte verbinden. Die Mitten aller geradlinigen Abschnitte haben wiederum im wesentlichen den gleichen Abstand entlang der Länge des Trägers. Der zweite Schnitt ist eine diskontinuierliche Serie an krummlinigen Abschnitten 54, 56, die jeweils die nächsten Enden der beiden benachbarten geradlinigen Abschnitte verbinden und die Mittellinie des Stegs schneiden. Jeder der Abschnitte 50, 52, 54, 56 ist ein Kreisbogen, und die Bögen, die zwischen jedem gegebenen benachbarten Paar geradliniger Abschnitte verlaufen, sind Spiegelbilder des anderen um eine gerade Linie, die die Enden dieser geradlinigen Abschnitte verbinden. Somit sind die Bögen 50 und 54 Spiegelbilder und die Bögen 52 und 56 sind Spiegelbilder.

Nach dem Durchführen der Schnitte werden die beiden Trägerhälften getrennt und in Längsrichtung relativ zueinander versetzt, bis die geradlinigen Abschnitte der beiden Hälften nebeneinander liegen. Die Träger werden dann in den nebeneinanderliegenden Regionen wie zuvor zusammengeschweisst. In diesem Fall haben die Durchbrüche, wie in Fig. 4A dargestellt, die Form von Kreisen mit abgeflachten oberen und unteren Regionen.

Die Figuren 5A und 5B zeigen eine Ausgestaltung eines konischen Bauträgers gemäss der vorliegenden Erfindung, die durch Durchführen der Schnitte über Wege realisiert werden, die in bezug auf eine der Mittellinie des Stegs des Universalträgers geneigte Linie symmetrisch sind. Nach dem Beenden der Schnitte werden die Enden der einen Hälfte des geschnittenen Trägers in bezug auf die Enden der anderen Hälfte umgedreht und werden auch in Längsrichtung relativ zu der anderen Hälfte versetzt, um neben den geradlinigen Abschnitten zu liegen. Diese werden dann zusammengeschweisst und ergeben den in Fig. 5A gezeigten konischen Träger.

Es versteht sich von selbst, dass auch andere asymmetrische Trägerformen möglich sind, z.B. Träger mit Durchbrüchen, die entlang einer parallel dazu verlaufenden Linie symmetrisch, aber von der Mittellinie des fertigen Bauträgers versetzt sind. Ebenso versteht es sich von selbst, dass die Durchbrüche selbst nicht symmetrisch zu sein brauchen und dass eine grosse Palette verschiedener Formen durch eine entsprechende Wahl von Schnittlinien erzeugt werden kann.

Die Erfindung bietet somit ein einfaches Verfahren zur Herstellung von Bauträgern mit anderen als den derzeit verwendeten standardmässigen sechseckigen Formen.


Anspruch[de]

1. Ein Verfahren, um einen Bauträger mit Aussparungen, die sich im Steg befinden, herzustellen, welches umfasst, dass man einen Universalträger (10) nimmt, einen Schnitt im wesentlichen in Längsrichtung entlang des Stegs (16) macht, die geschnittenen Hälften des Stegs trennt, die Hälften relativ zueinander versetzt und die Hälften zusammenschweisst, dadurch gekennzeichnet dass:

ein zweiter Schnitt entlang des Stegs gemacht wird, auf einer Bahn (20), die sich von der ersten Bahn (18) des ersten Schnitts unterscheidet, wobei die zwei Bahnen (18, 20) derart ausgebildet sind, dass sie geradlinige Abschnitte (24, 26), die sich auf alternativen Seiten der Längsmittellinie des Stegs (16) befinden und zumindest teilweise krummlinige Abschnitte (25, 27), die die nächsten Enden der benachbarten geradlinigen Abschnitte verbinden, definieren.

2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der zweite Schnitt (20) kontinuierlich ist.

3. Ein Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem der erste Schnitt (18) eine Mehrzahl geradliniger Abschnitte (24) im wesentlichen gleicher Länge, die sich auf einer Seite der Mittellinie des Stegs befinden und eine Mehrzahl ähnlicher krummliniger Abschnitte (25) umfasst, wobei jeder die nächsten Enden der benachbarten geradlinigen Abschnitte verbindet und zweimal die Mittellinie des Stegs kreuzt, die Mitten aller geradlinigen Abschnitte sind gleichmässig in gegebenen Abständen über die Länge des Universalträgers verteilt sind, und der zweite Schnitt ist ein Spiegelbild des ersten Schnitts relativ zur Mittellinie des Trägers aber in Längsrichtung vom ersten Schnitt um einen Abstand, der der Hälfte des gegebenen Abstands entspricht, versetzt.

4. Ein Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem jeder krummlinige Abschnitt (25, 29) ein Halbkreis ist.

5. Ein Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem jeder krummlinige Abschnitt (25, 27) eine Halbellipse ist.

6. Ein Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der zweite Schnitt (20) diskontinuierlich ist.

7. Ein Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem der erste Schnitt (18) eine Mehrzahl geradliniger Abschnitte (24) im wesentlichen gleicher Länge, die auf alternativen Seiten der Mittellinie des Stegs liegen und eine Mehrzahl krummliniger Abschnitte (25) umfasst, wobei jeder die nächsten Enden der benachbarten geradlinigen Abschnitte verbindet und die Mittellinie des Stegs kreuzt, die Mitten aller geradlinigen Abschnitte sind gleichmässig in gegebenen Abständen über die Länge des Universalträgers verteilt, und der zweite Schnitt (20) ist eine diskontinuierliche Serie krummliniger Abschnitte, wobei jeder die nächsten Enden der benachbarten geradlinigen Abschnitte verbindet und die Mittellinie des Stegs kreuzt.

8. Ein Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem für ein jedes gegebene benachbarte Paar geradliniger Abschnitte der krummlinige Abschnitt des ersten Schnitts und der krummlinige Abschnitt des zweiten Schnitts, die diese geradlinigen Abschnitte verbinden, sich um eine die Enden der geradlinigen Abschnitte verbindenden Linie spiegeln.

9. Ein Verfahren nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, bei dem jeder krummlinige Abschnitt (25, 27) ein Kreisbogen ist.

10. Ein Verfahren nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, bei dem jeder krummlinige Abschnitt (25, 27) ein Ellipsenbogen ist.

11. Ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die geradlinigen Abschnitte (24, 26) alle im wesentlichen gleicher Länge sind und die Mitten aller geradlinigen Abschnitte im wesentlichen gleichmässig über die Länge des Universalträgers verteilt sind.

12. Ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die geradlinigen Abschnitte (24, 26) alle parallel zur Längsmittellinie des Stegs sind.

13. Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welchem die geradlinigen Abschnitte (24, 26) in gleichen Winkeln gegen die Längsmittellinie des Stegs geneigt sind, und eine geschnittene Hälfte des Universalträgers umgekehrt wird, bevor die geradlinigen Abschnitte nebeneinandergelegt und verschweisst werden.







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