DE19758420A1 - Tragprofil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Tragprofil, insbesondere ein geboge­ nes Tragprofil, bestehend aus mindestens einer Deckschicht mit senkrecht dazu angeordneten Verstärkungselementen in Form von Struktur- oder Wellplatten, wobei die Strukturen oder Wellen in Längsrichtung des Tragprofils verlaufen und in Querrichtung offene Strukturen mit einer fachwerk- oder lamellenartigen Querschnittsform aufweisen.

Bekannt sind hierzu Stahlträger, die entweder aufwendig be­ schichtet oder durch teure Legierungsverfahren korrosionsfest gemacht werden. Neben der teuren Herstellungsweise besteht hier auch der Nachteil, daß die Gesamtkonstruktion aus beschichteten Stahlträgern sehr schwer ist und daher bei der Montage und auch bei Reparaturarbeiten nur durch spezielle Hebezeuge zu handhaben ist.

Stahlträger der genannten Art werden beispielsweise für Brücken­ überbauten gemäß DE 28 54 074 verwendet, die aus in Brückenquer­ richtung nebeneinander angeordneten, selbsttragenden Elementen zusammengesetzt sind. Die Elemente tragen jeweils eine obere und untere Gurtplatte mit dazwischen in Brückenlängsrichtung hinter­ einander angeordneten, als Versteifungselemente dienende Well­ platten. Die Wellplatten weisen dabei im wesentlichen die glei­ che Breite wie die Gurtplatten auf. Auf diese Weise entstehen Module, die mit Streben oder versteift und in Querrichtung eine gleichförmige Querabstützung ergeben, so daß die obere Gurt­ platte in ihrer gesamten Breite als Fahrbahn benutzt werden kann (Seite 15, 2. Absatz der DE-OS 28 54 074).

Ferner sind sog. "Sandwich-Bauelemente" bekannt, die für höher beanspruchte Leichtbau-Konstruktionen verwendet und ggf. aus Aluminium in Verbindung mit anderen korrosionsfesteren Werk­ stoffen ausgeführt werden. Hierbei werden Leichtkernsysteme verwendet, die entweder mit relativ dünnen Aluminium-Deckblechen verklebt oder auch durch thermische Verbindungsverfahren, wie Schweißen, Löten oder dergleichen verbunden werden. Die Schutz­ kerne können aus Waben, Schaumstoffen oder anderen Leichtstoffen bestehen und verhindern das Ausbeulen und Ausknicken der tragen­ den Blechen bei senkrechter Krafteinwirkung zur Plattenebene.

Auch die bekannten Sandwich-Elemente, z. B. die sog. HOBE-Blöcke, sind relativ teuer und müssen für die aus einer bestimmten Richtung angreifenden Traglast optimiert werden (Aluminium-Ta­ schenbuch, 14. Auflage, Seite 312). Ferner ist das Korrosions­ verhalten unter aggressiven Bedingungen nicht so günstig, daß eine mehrjährige, problemlose Benutzungsdauer garantiert werden kann.

Aus der Zeitschrift "Reinforced Plastics", November 1996, Volume 40 Seite 28-30 sind Tragprofile mit H-Querschnitt bekannt, wobei die Ober- und Untergurte mit Glasfaser- oder Kohlefaser­ einlagen verstärkt wurden. Diese als "Hybrid-Beam" bezeichneten Tragprofile weisen zwar eine im Vergleich zu anderen Verbundkon­ struktionen höhere Festigkeit auf, es besteht jedoch im Brand­ fall die Gefahr der Freisetzung giftiger Zersetzungsprodukte. Der Hybrid-Beam hat daher noch nicht die allgemeine Zulassung als Tragprofil erhalten.

Ausgangspunkt der neuen Entwicklung sind daher aus herkömmlichen Werkstoffen aufgebaute Tragprofile, insbesondere ein gebogenes Tragprofil, für die Abstützung flächiger Bauelemente, die zur Abdeckung von mit korrosiven Medien gefüllten Behältern dienen und flammfest ausgestattet werden können.

Es war daher eine spezielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Tragprofile der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß sie in aggressiver und explosionsgefährdeter Umgebung, insbeson­ dere unter Säuredämpfen mit einem pH-Wert < 2,5 ausreichend korrosionsfest sind und eine Einsatzdauer von mehr als 10 Jahren ohne zwischenzeitliche Wartung überstehen, dabei von geringem Gewicht und leicht herstellbar sind.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausge­ hend von dem bekannten Wellplatten-Trägersystem neue plattenför­ miger Bauelemente zu entwickeln, die um mindestens eine Achse vor dem Zusammenbau plastisch formbar sind und nach dem Zusam­ menbau eine hohe Steifigkeit und geringe Durchbiegung aufweisen und die in aggressiver Umgebung, insbesondere unter Säuredämpfen mit einem pH-Wert < 2,5 auch unter schwingender Belastung, wie z. B. bei Rührwerken, Belebtschlammbecken etc. ausreichend korro­ sionsfest sind.

Diese Aufgabe wird durch ein säure- und ein alkaliresistentes Tragprofil gelöst mit vorzugsweise rechteckförmigem Querschnitt, bestehend aus mindestens einer Deckschicht, mit senkrecht dazu angeordneten Verstärkungselementen in Form von Struktur- oder Wellplatten 4, 5, 6, wobei die Strukturen oder Wellen in Längs­ richtung des Tragprofils verlaufen und die Wellplatten in Quer­ richtung offene Hohlraumstrukturen mit einer fachwerk- oder lamellenartigen Querschnittsform aufweisen. Die Deckschicht ist an den offenen Seiten 10 der Hohlraumstrukturen der Struktur- oder Wellplatten 4, 5, 6 form- oder kraftschlüssig verbunden. Die Erhebungen bzw. Wellenberge und Wellentäler der Struktur oder Wellplatten 4, 5, 6 stoßen gegeneinander und sind punktuell miteinander verbunden, wobei vorzugsweise zur Verbindung der Struktur- oder Wellplatten an den Erhebungen bzw. Wellenbergen und -tälern Befestigungselemente 7 mit punktförmiger Fixierung an den Erhebungen oder Täler der Struktur- oder Wellplatten 4, 5, 6 angeordnet sind. Die Breite der Struktur- oder Wellplatten soll dabei weniger als 10% der Plattenlänge des Bauelementes betragen.

Es können auch zwischen mindestens zwei ebenen Kunststoffplatten parallel verlaufende, streifenförmig geschnittene Abstandshalter angeordnet sind sein, die aus strukturierten Platten, wie z. B. Wellplatten, Trapezprofilen oder Wabenplatten ausgeschnitten sind, wobei die Schnittkanten quer zur Struktur der Platten verlaufen und im rechten Winkel zu den ebenen Platten form­ schlüssig eingebettet sind.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Trag­ profils sind die Abstandshalter aus einzelnen Wellplatten­ abschnitten gebildet, wobei sich die benachbarten Plattenab­ schnitte an den jeweiligen Wellenbergen oder den Wellentälern miteinander berühren und in den Berührungspunkten flexibel mit­ einander verbunden sind.

Bei einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemäßen Tragprofils sind mehrere Schichten der Wellplattenabschnitte vor dem Auf­ bringen der ebenen Deckschichten zu einem bogenförmigen Trag­ profil verformt und in dieser Position verklebt worden.

Eine besondere Variante des erfindungsgemäßen Tragprofils ergibt sich dadurch, daß die einzelnen Plattenabschnitte der Abstands­ halter vor dem Aufbringen der ebenen Kunststoffplatten an den Kontaktstellen fixiert sind und nur die jeweils außenliegenden Stirnseiten mit den ebenen Kunststoffplatten verbunden sind.

Überraschend ist insbesondere die hohe Tragfestigkeit bei der gebogenen Ausführung des erfindungsgemäßen Tragprofils, wobei die Biegung quer zur Wellenrichtung durch das Aufeinandergleiten der einzelnen Wellplattenabschnitte ermöglicht wird. Hierzu kann im Kontaktbereich ein elastischer Verbund durch Schrauben, Nie­ ten oder dergleichen hergestellt werden, so daß das Aufeinander­ gleiten der einzelnen Abstandshalter-Lamellen nicht behindert wird.

Die Hohlraumstruktur ist im Querschnitt gesehen lamellenartig aufgebaut, wobei jeweils zwei Lamellen im Kontaktbereich einen gemeinsamen Drehpunkt aufweisen.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Tragprofil, bestehend aus Obergurt 1 und Untergurt 2 und dazwischen angeordneten Verstei­ fungselementen dargestellt.

Die Versteifungselemente bestehen aus in Tragprofillängsrichtung verlaufenden Wellplatten 4, 5, 6, die mit ihren offenen Stirn­ seiten eine fachwerkartig oder lamellenartige Struktur bilden. Es ist vorteilhaft, daß am Ober- oder Untergurt Befestigungs- bzw. Anschlußteile einlaminiert sind.

Fig. 2 zeigt diese fachwerk- oder lamellenartige Struktur in Draufsicht, wobei erkennbar ist, daß immer die Wellenberge bzw. die Wellentäler der benachbarten Wellplatten miteinander in Kontakt stehen. Diese können, wie an den Verbindungsstellen 7 zu erkennen ist, über Schrauben, Nieten oder dergleichen mitein­ ander befestigt werden, wobei vorzugsweise punktuell wirkende Mittel verwendet werden. Damit können die einzelnen Wellplatten in der Radiusebene der Welle eine Relativbewegung zueinander ausführen.

Die Relativbewegung der sich abstützenden Wellenberge beim Verbiegen der Wellplatten untereinander kann vorteilhaft genutzt werden für die Herstellung von gekrümmten Tragprofilen. In Fig. 3 ist ein Beispiel für die Ausführung eines gekrümmten Trag­ profils gegeben. Man erkennt die zwischen den Ober- und Unter­ gurten 1, 2 angeordneten Versteifungselemente, die auch als Abstandshalter wirken und die eine gleichmäßige Krümmung vom Auflagepunkt A bis zum Auflagepunkt B aufweisen.

Claims (8)

1. Tragprofil, insbesondere ein gebogenes Tragprofil, beste­ hend aus mindestens einer Deckschicht mit senkrecht dazu angeordneten Verstärkungselementen in Form von Struktur- oder Wellplatten (4, 5, 6), wobei die Strukturen oder Wel­ len in Längsrichtung des Tragprofils verlaufen und die Wellplatten in Querrichtung offene Hohlraumstrukturen mit einer fachwerk- oder lamellenartigen Querschnittsform auf­ weisen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckschicht an den offenen Seiten (10) der Hohl­ raumstrukturen der Struktur- oder Wellplatten (4, 5, 6) form- oder kraftschlüssig verbunden sind,
daß die Erhebungen bzw. Wellenberge und Wellentäler der Struktur oder Wellplatten (4, 5, 6) gegeneinander stoßen und punktuell miteinander verbunden sind.

2. Tragprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung der Struktur- oder Wellplatten an den Erhebungen bzw. Wellenbergen und -tälern Befestigungs­ elemente (7) mit punktförmiger Fixierung an den Erhebungen oder Täler der Struktur- oder Wellplatten (4, 5, 6) an­ geordnet sind und daß die Breite der Struktur- oder Well­ platten weniger als 10% der Plattenlänge des Bauelementes beträgt.

3. Tragprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragprofil in T- oder Doppel-T-Form ausgebildet ist.

4. Tragprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Trägers eine Kastenform aufweist.

5. Tragprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Ober- oder Untergurt Befestigungs- bzw. Anschluß­ teile (11) einlaminiert sind.

6. Tragprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur- oder Wellplatten aus glasfaserverstärkten Kunststoff bestehen.

7. Tragprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht.

8. Tragprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die offenen Strukturen der Struktur- oder Wellplatten mit flammgeschütztem PU-Schaum ausgeschäumt sind.