Verbindungselement für Stegprofile, insbesondere für im Stahlbau verwendbare Stegprofile, vorzugsweise I-Träger

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement für Stegprofile, insbesondere für im Stahlbau verwendbare Formstahl-Stegprofile, vorzugsweise I-Träger, die z.B., an den Knotenpunkten durch das Verbindungselement miteinander verbunden, Stützen und Riegel eines starren Tragrahmens eines aus mehreren hintereinander aufstellbaren und durch Pfetten miteinander verbundenen Tragrahmen bestehenden Hallenbauwerks bilden, das mit einer Wand- bzw. Dachhaut verkleidbar ist.
Erfindungsgemäss ist das Verbindungelement als Lasche ausgebildet, deren freie Enden jeweils mit den Stegen einander zugekehrter Enden der Stegprofile verbindbar sind.
Vorzugsweise werden an jedem Knotenpunkt zwei parallel zueinander angeordnete Laschen angeordnet, deren Enden die jeweils zugeordneten Stege der Stegprofile zwischen sich aufnehmen.
Fig. 1 verdeutlicht den Erfindungsgedanken mit an den Knotenpunkten angeordneten Verbindungselementen.

Beschreibung

[0001] . Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement für Stegprofile, insbesondere für im Stahlbau verwendbare Formstahl-Stegprofile, vorzugsweise I-Träger, die z.B., an den Knotenpunkten durch das Verbindungselement miteinander verbunden, Stützen und Riegel eines starren Tragrahmens eines aus mehreren hintereinander aufstellbaren und durch Ffetten miteinander verbundenen Tragrahmen bestehenden Hallenbauwerks bilden, das mit einer Wand- bzw. Dachhaut verkleidbar ist.

[0002] Hallenbauwerke aus starren Tragrahmen sind bekannt. Für Stützen und Riegel der Tragrahmen sowie für die Pfetten, welche die aufgestellten Tragrahmen verbinden, werden zugeschnittene Formstähle verwendet, die nach entsprechender Vorbereitung an Ort und Stelle zusammengebaut und auf ein Fundament gestellt werden.

[0003] Hallenbauwerke der vorbezeichneten Art werden hauptsächlich in der Landwirtschaft benutzt, bevorzugt für die Geflügelzucht. Die Bauweise mit starren Tragrahmen hat den Vorteil, daß je m² überbauter Grundfläche verhältnismäßig geringe Baukosten anfallen. Alle Bauteile lassen sich für die Endmontage vorbereiten und das gesamte Bauwerk zerlegt in Form eines Bauelementensatzes zum Aufstellungsort transportieren, wo es dann in vorteilhafter Weise auch durch nicht ausgebildete Arbeitskräfte ohne weiteres aufgestellt werden kann.

[0004] Da die Transportkosten erheblich auf die endgültigen Baukosten durchschlagen, wird angestrebt, Gewicht und Volumen eines Bauelementensatzes so gering wie möglich zu halten, um dadurch die Transportkosten zu senken.

[0005] Dabei ist jedoch unbedingt zu beachten, daß die Statik des zu errichtenden Bauwerks durch leichtere bzw. geringer dimensionierte Bauteile nicht nachteilig beeinträchtigt wird. Gefährdete Querschnitte innerhalb der starren Tragrahmen lassen sich zwar durch Anbringen von Knotenblechen, Verstrebungen usw. verstärken, jedoch erhöht sich durch die Montage dieser Teile wieder der Bauaufwand und das Transportvolumen. Da die starren Tragrahmen innen und außen mit einer Wand- bzw. Dachhaut verkleidet werden, zwischen die auch Isoliermaterial eingebracht werden kann, ist für solche Verkleidungen die Anordnung von vorstehenden Verstrebungen und Knotenblechen weiterhin nachteilig, da diese einmal die Anbringung der Verkleidung, z.B. Aluminiumbleche, erschweren, weil für die Vorsprünge entsprechende Ausschnitte vorzusehen sind, und außerdem bilden die Knotenbleche und Verstrebungen in nachteiliger Weise Kälte- bzw. Wärmebrücken zwischen einem umbauten Stallinnenraum und der Umgebung.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungselement für Stegprofile zu schaffen, welches bei ausreichender statischer Festigkeit der damit gebildeten Tragrahmen geringes Gewicht und Transportvolumen aller Bauteile sowie eine einfache Montage auf der Baustelle gewährleistet.

[0007] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Verbindungselement gelöst worden, das als Lasche ausgebildet ist, deren freie Enden jeweils mit den Stegen einander zugekehrter Enden der Stegprofile verbindbar sind.

[0008] Das als Lasche ausgebildete Verbindungselement verbindet z.B. Stütze und Riegel eines starren Tragrahmens im Bereich der Rahmenecke sowie die beiden Riegel im Firstbereich. Dies hat den Vorteil, daß Stegprofile, beispielsweise I-Träger, für Stützen und Riegel lediglich abzulängen sind, ansonsten jedoch unbearbeitet bleiben können. Die Verbindung der Laschen mit den Stegen der jeweiligen Stegprofile hat auch den Vorteil, daß beim starren Tragrahmen keine vorstehenden Bauteile auftreten, so daß sowohl innen als auch außen eine glatte verkleidende Wand- bzw. Dachhaut, z.B. aus Aluminium, problemlos anbringbar ist.

[0009] Vorzugsweise werden an jedem Knotenpunkt zwei parallel zueinander angeordnete Laschen vorgesehen, deren Enden die jeweils zugeordneten Stege der Stegprofile zwischen sich aufnehmen. Dadurch erhöht sich die statische Festigkeit des starren Tragrahmens, denn die Belastungen an Rahmenecke und First werden von jeweils zwei Laschen abgefangen. Die Laschen und zwischen ihnen aufgenommene Stege der Stegprofile sind mit durchgehenden Schrauben zusammengefügt. Die Verschraubung erleichtert die Montage, da solche Arbeiten auch von nicht ausgebildeten Hilfskräften vorgenommen werden können. Die Anordnung der für die Verschraubung notwendigen Bohrungen in den Stegen der miteinander zu verbindenden Stegprofile kann dabei vorab auch in einer Werkstatt vorgenommen werden. Es ist jedoch auch möglich, die bereits gebohrten Laschen als Bohrschablonen zu verwenden und die Bohrungen in den Stegen auf der Baustelle anzubringen.

[0010] Für die Verschraubungen werden vorzugsweise hochfeste Schrauben verwendet, die soweit angezogen werden können, daß zwischen den Stegen und den diese beidseitig abdeckenden Enden der jeweiligen Laschen eine hohe Haftreibung entsteht, die eine übermäßige Beanspruchung der Bohrungen und Schrauben verhindert, da diese allein möglicherweise auftretende Scherkräfte aufgrund der gegebenen Lochleibungsverhältnisse nicht aufnehmen können.

[0011] Bei leichteren Stahlbaukonstruktionen kann jede Lasche auch ein aus Blechzuschnitten gebildetes Bauteil sein, welches z.B. durch eingedrückte Verstärkungssicken oder dergleichen den Anforderungen bezüglich der statischen Festigkeit eines damit gebildeten Tragrahmens unter Umständen genügt.

[0012] Bei größeren Bauwerken mit entsprechender statischer Festigkeit, für die z.B. die Verwendung von I-Trägern für Stützen und Riegel notwendig ist, beispielsweise entsprechend der Form IPE 160, ist vorgesehen, daß jede Lasche ein dem jeweiligen Knotenpunkt, der Rahmenecke bzw. dem First bezüglich des Winkels, in dem die Stegprofile zueinander stehen, angepaßtes Gußteil-ist. hochwertige Gußteile sind in vorteilhafter Weise sehr biegesteif, so daß die an der Rahmenekke bzw. dem First auftretenden Belastungen ohne weiteres aufgenommen werden können und dennoch die Laschen dabei etwas geringer dimensioniert werden können als ein gleichwertiges Bauteil aus Stahl.

[0013] Für ein Hallenbauwerk wird eine Vielzahl von starren Tragrahmen hintereinander aufgestellt, wobei jeder Tragrahmen stets die gleichen Laschen aufweist. Somit kann ein wenige Bauteile aufweisender Bauelementensatz angeboten werden, der mit Vorteil aus gleichen Stegprofilen für Riegel und Stützen besteht und die entsprechende Anzahl von Laschen für die an den Rahmenecken unddem First einzusetzenden Verbindungselemente umfaßt. Die Dimensionierung der Gußteile ist dabei abhängig von der Bemessung der verwendeten Stegprofile; einem dünneren I-Träger genügen kleinere Laschen und umgekehrt.

[0014] Zur Erhöhung der statischen Festigkeit eines mit den erfindungsgemäßen Verbindungselementen gebildeten Hallenbauwerks ist vorgesehen, daß jede Lasche durch angeformte Verstärkungsrippen etwa U-förmig ausgebildet ist. Die Verstärkungsrippen haben in der Mitte der Lasche ihre größte Erhebung.

[0015] Da die Laschen symmetrische Bauteile sind, werden zwei gleiche Laschen, z.B. für eine Rahmenekke, so aneinandergesetzt, daß sie mit den glatten einander zugekehrten Unterseiten jeweils die Stege der miteinander zu verbindenden Stegprofile zwischen sich einschließen, wobei durch die angeformten, dann nach außen vorstehenden Verstärkungsrippen die fest mit den Stegprofilen verschraubten Laschen statisch gesehen wieder ein etwa I-förmiges Profil bilden, das die hohen Belastungen in der Rahmerecke bzw. im First aufnehmen kann.

[0016] Zusätzlich zu den an den Rändern der Laschen längsverlaufenden Verstärkungsrippen können weitere Querrippen vorgesehen werden, um die aus hochwertigem Grauguß oder Stahlguß gefertigte Lasche weiter zu verstärken.

[0017] Der Einsatz der erfindungsgemäßen Verbindungselemente ermöglicht die Verwendung geringer dimensionierter Stegprofile, da die Enden der Laschen einen verhältnismäßig langen Bereich der Stege der Stegprofile abdecken und verstärken. Bestehen Stütze und Riegel z.B. aus einem Formstahl der Reihe IPE 160, überdecken die Enden der Laschen in der Rahmenecke jeweils einen Abschnitt von ca. 280mm Länge des Stegs der Stütze als auch des Stegs des Riegels, wodurch z.B. der gefährdete Querschnitt der Stütze eben um diese 280 mm zum Fußpunkt der Stütze hin versetzt ist und somit die in diesem versetzten Bereich aus der Biegemomentlinie der Stütze abgegriffene geringere Belastung auch eine geringere Dimensionierung der Profile ermöglicht, nämlich, bei der genannten Ausführung einen IPE 160, obwohl nach dem auftretenden Maximum in der Biegemomentlinie eigentlich ein IPE 200 notwendig wäre. Das eigentliche Maximum der Biegemomentlinie fängt dabei das in der Rahmenecke befindliche erfindungsgemäße Verbindungselement ab.

[0018] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung

. Es zeigen:

Fig 1. eine schematische Seitenansicht eines starren Tragrahmens eines Hallenbauwerks,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig: 1 durch das am First des Tragrahmens die beiden Riegel verbindende Verbindungselemente,

Fig. 3 den Firstbereich des Tragrahmens gem. Fig. 1 in vergrößerter Darstellung und

Fig. 4 die linke Rahmenecke des Tragrahmens gem. Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.

[0019] In Fig. 1 ist ein Tragrahmen für ein Hallenbauwerk in der Seitenansicht dargestellt. Mehrere solcher Tragrahmen werden hintereinander aufgestellt.

[0020] Jeder Tragrahmen besteht aus linker Stütze 1 und rechter Stütze 2 sowie linkem Riegel 3 und rechtem Riegel 4.

[0021] Stützen 1, 2 und Riegel 3, 4 sind auf Länge geschnittene Formstähle, beispielsweise I-Träger der Reihe IPE 160. Die Stützen 1, 2 und Riegel 3, 4 sind im Bereich der Rahmenecken 5 bzw. 6 durch als Laschen 7 bzw. 8 ausgebildete Verbindungselemente miteinander verbunden, indem die in einem vorbestimmten Winkel zueinander stehenden Enden 9 und 10 bzw. 11 und 12 der Laschen mit den Stegen der I-Träger von Stützen und Riegel verschraubt sind.

[0022] Jedes Ende jeder Lasche ist mit vier Schrauben mit dem zugeordneten Steg verschraubt.

[0023] Im Firstbereich 13 sind die beiden Riegel 3 und 4 durch ein aus entsprechend ausgeformten Laschen 14 gebildetes Verbindungselement auf gleichartige Weise ebenfalls durch jeweils vier Schrauben miteinander verbunden.

[0024] Mit 15 sind Z-profilförmige Pfetten bezeichnet, welche hintereinander aufgestellte Tragrahmen miteinander verbinden. Außen- und Innenseite der Tragrahmen werden mit nicht weiter dargestellter Wand- bzw. Dachhaut durchgehend verkleidet.

[0025] In Fig. 2 ist ein Schnitt durch den Firstbereich 13 des Tragrahmens entlang der Linie II-II in Fig. 1 vergrößert dargestellt. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, daß ein Verbindungselement aus zwei einander gegenüberstehenden Laschen 14 und 17 besteht, die zwischen sich den Steg 18 des I-Trägers des Riegels 4 und den Steg 19 des I-Trägers für den Riegel 3 einklemmen und daß die Laschen 14 und 17 mittels der Durchgangsschrauben 20 zusammengezogen werden.

[0026] In gleichartiger Weise sind auch an den Rahmenecken 5 und 6 zwischen den Riegeln 3, 4 und den Stützen 1, 2 in Fig. 1 jeweils zwei Laschen als Verbindungselement in jeder Rahmenecke angeordnet.

[0027] In Fig. 3 ist der Firstbereich 13 mit der die beiden Riegel 3 und 4 verbindenden Lasche 14 in vergrößerter Seitenansicht dargestellt. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, daß die Lasche an ihrem oberen und unteren Rand längsverlaufende Verstärkungsrippen 21 und 22 aufweist, wodurch ein aus zwei Laschen zusammengesetzes Verbindungselement in etwa die Form eines zusammengesetzten I-Profils aufweist.

[0028] Die Verstärkungsrippen sind derart angeordnet, daß sie, von den Enden der Lasche 14 aus ansteigend, in der Mitte der Lasche im eigentlichen Firstbereich zwischen den beiden Riegeln 3 und 4 das Maximum ihrer Erhebung aufweisen, wie es bei der durch gestrichelte Linien angedeuteten Schnittprofilirung angegeben ist.

[0029] In Fig. 4 ist die linke Rahmenecke 5 in vergrößerter Ansicht dargestellt. Die Lasche 7 sowie eine hinter der Zeichnungsebene angeordnete gleichartige nicht sichtbare Lasche ist mit den Enden 9 und 10 mit den Stegen der I-Träger für Stütze 1 und Riegel 3 derart verschraubt, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.

[0030] Auch die Lasche 7 ist ein aus hochwertigem Grauguß oder Stahlguß hergestelltes Bauteil und zwei die Stege der Stütze 1 und des Riegels 3 zwischen sich einschließende Laschen bilden ein Verbindungselement.

[0031] Ebenso wie die Lasche 14 gem. Fig. 3 weisen auch die Laschen 7 und 8 der Rahmenecken am Längsrand angeformte Verstärkungsrippen 23, 24 auf, deren Erhebung ebenfalls von den freien Enden 9 und 10 aus ansteigend zur Mitte hin verläuft. In diesem im Abknickbereich der Lasche befindlichen mittigem Bereich, in dem auch die höchste Belastung der Verbindungselemente auftritt, ist ein querverlaufender rippenartiger Steg 25 angeordnet.

Ansprüche

1. Verbindungselement für Stegprofile, insbesondere für im Stahlbau verwendbare Formstahl-Stegprofile, vorzugsweise I-Träger, die z.B.,an den Knotenpunkten durch das Verbindungselement miteinander verbunden, Stützen und Riegel eines starren Tragrahmens eines aus mehreren hintereinander aufstellbaren und durch Pfetten miteinander verbundenen Tragrahmen bestehenden Hallenbauwerks bilden, das mit einer Wand- bzw. Dachhaut verkleidbar ist,
dadurch gekennzeichnet ,
daß es als Lasche (7, 8, 14, 17) ausgebildet ist, deren freie Enden (9, 10, 11, 12) jeweils mit den Stegen einander zugekehrter Enden der Stegprofile verbindbar sind.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Knotenpunkt zwei parallel zueinander angeordnete Laschen (7, 8, 14, 17) vorgesehen sind, deren Enden (9, 10, 11, 12) die jeweils zugeordneten Stege der Stegprofile zwischen sich aufnehmen.

3. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Laschen (7, 8, 14, 17) und zwischen ihnen aufgenommene Stege der Stegprofile mit durchgehenden Schrauben (20) zusammengezogen sind.

4. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lasche (7, 8, 14, 17) ein dem jeweiligen Knotenpunkt (Rahmenecke 5 bzw. Firstbereich 13) bezüglich des Winkels, in dem die Stegprofile zueinander stehen, angepaßtes Gußteil ist.

5. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lasche (7, 8, 14, 17) durch angeformte Verstärkungsrippen (21, 22, 23, 24) ähnlich einer etwa U-förmigen Schale ausgebildet ist.

6. Verbindungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verstärkungsrippe (21, 22, 23, 24) bezüglich ihrer Erhebung von der Lasche (7, 8, 14, 17) von den Enden her zur Mitte der Lasche hin ansteigend ausgeformt ist.

7. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lasche (7, 8, 14, 17) zwischen den an ihren Rändern längsverlaufenden Verstärkungsrippen (21, 22, 23, 24) weitere Querrippen (25) aufweist.

Zeichnung