DE20309548U1

DE20309548U1 - Steel frame reinforcement for pre-cast load-bearing concrete structure has a series of webs joined by a series of segments

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Publication number: DE20309548U1
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Priority date: 2002-06-17
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2003-09-11
Anticipated expiration: 2013-06-18
Also published as: DE10327938A1

Abstract

In a process to make a steel-reinforced concrete structure, the liquid concrete is cast around a steel wire welded frame with a series of webs esp. joined by a series of segments. The structure has a minimum of three webs per segment support.

Description

- 1-Beschreibung - 1- Description

SegmentträgerSegment carrier

Träger der bekannten Art (z.B. Gitterträger), die für die gleiche Einsatzart wie im Schutzanspruch unter 1 beschrieben vorgesehen sind, bestehen aus Betonstabstahlelementen. Die jeweils 2 Ober- und Untergurte werden in entsprechenden Lehren mit 2 Seitendiagonalen und einer horizontalen Diagonale verbunden (z.B. V-Gitterträger, Zulassungsnummer Z-15.1-21 des Deutschen Institutes für Bautechnik Berlin). Die Scheitelpunkte der Diagonalen werden dabei mit den Ober-/Untergurten an den Berührungspunkten, den sogenannten Knoten, verschweißt.Beams of the known type (e.g. lattice girders), which are intended for the same type of use as described in claim 1, consist of reinforcing steel rod elements. The 2 upper and lower chords are connected in corresponding jigs with 2 side diagonals and a horizontal diagonal (e.g. V-lattice girders, approval number Z-15.1-21 of the German Institute for Construction Technology Berlin). The vertices of the diagonals are welded to the upper/lower chords at the points of contact, the so-called nodes.

Technisch ist es hierbei nicht möglich, die wellenförmigen Diagonalen aus Betonrundstahl mit so hoher Genauigkeit in den Biegemaschinen herzustellen (Abweichungen der Diagonalhöhen, Abweichungen in axialer Herstellungsrichtung), daß eine relativ einfache und vor allen Dingen kostengünstige Mechanisierung/Automatisierung des o.g. Schweißvorganges mit Halb- bzw. Vollautomaten erreichbar wäre.
Aufgrund der Maßungenauigkeiten kann sich der jeweilige Knotenpunkt außerhalb des programmierten Schweißortes befinden, d.h. es ist nicht gesichert, daß derTechnically, it is not possible to produce the wave-shaped diagonals from reinforcing steel round bars with such high precision in the bending machines (deviations in the diagonal heights, deviations in the axial direction of production) that a relatively simple and, above all, cost-effective mechanization/automation of the above-mentioned welding process with semi- or fully automatic machines would be achievable.
Due to the dimensional inaccuracies, the respective node point may be outside the programmed welding location, ie it is not guaranteed that the

zeitgesteuerte Schweißautomat den Schweißvorgang an der &ldquor;richtigen" Stelle auslöst.time-controlled welding machine triggers the welding process at the "right" place.

Desweiteren erlaubt die in den Diagonalen durch den Herstellungsprozeß vorhandene Vorspannung nur eine schwierige Zuordnung der einzelnen Teile in der Schweißvorrichtung.Furthermore, the prestressing in the diagonals caused by the manufacturing process makes it difficult to assign the individual parts in the welding device.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Träger aus solchen Einzelbauteilen zu schaffen, mit denen aufgrund ihrer Maßhaltigkeit eine genaue Fixierung der Schweißstellen in der Schweißlehre möglich ist und damit die Grundvoraussetzungen für eine Mechanisierung/Automatisierung des Schweißvorganges gegeben sind.
Dieses Problem wird mit dem im Schutzanspruch 1 aufgeführten Konstruktionsmerkmalen des Segmentträgers gelöst.The invention specified in claim 1 is based on the problem of creating a carrier from such individual components with which, due to their dimensional accuracy, an exact fixation of the welding points in the welding jig is possible and thus the basic requirements for a mechanization/automation of the welding process are met.
This problem is solved with the design features of the segment carrier listed in claim 1.

Der Segmentträger wird als Biege-, Zug-, Schub- und Verbundbewehrung zur Herstellung von Balken-, Rippen- und Plattenbalkendecken sowie Fenster- und Türstürzen verwendet. Zwischen den Gurten sind eine Vielzahl von aus Metallblech gefertigt Segmenten hintereinander angeordnet und mit mindestens 3 Gurten zu dem Segmentträger stoffschlüssig, vorzugsweise durch eine Schweißverbindung, verbunden. Dabei sind die Segmente in gleichen oder unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet und homogen über die Gesamtlänge des Trägers verteilt. Um eine stabile Verbindung zwischen den Gurten und Segmenten zuThe segment beam is used as bending, tension, shear and composite reinforcement for the production of beam, rib and plate beam ceilings as well as window and door lintels. Between the belts, a large number of segments made of sheet metal are arranged one behind the other and connected to the segment beam with at least 3 belts in a material-locking manner, preferably by a welded connection. The segments are arranged at the same or different distances from each other and are distributed homogeneously over the entire length of the beam. In order to ensure a stable connection between the belts and segments,

erreichen, können die Segmente an den Kontaktstellen zum Gurt Ausnehmungen aufweisen, welche die Gurte im Bereich der Segmente zumindest teilweise aufnehmen. Diese Ausnehmungen der Segmente sind z.B. halbkreisförmig oder kreisförmig ausgebildet um somit eine größere Verbindungsfläche zu erhalten. Ist das Profil der Segmente T - oder Doppel - T - förmig ausgebildet, werden die Bleche jeweils an den Kontaktstellen zum Gurt in eine Richtung oder auch in entgegengesetzter Richtung abgewinkelt. Die Segmente werden entlang der Gurte so positioniert, dass diese bevorzugt in gleichen Abständen zueinander verteilt angeordnet sind und dabei eine Achse des Segments im rechten Winkel zur Symmetrie - Achse des Gurtes und eine Achse des Segments parallel zu einer Achse des benachbarten Segments steht. Die Segmente weisen mindestens eine Symmetrieachse, d.h. einen symmetrischen Aufbau auf.
Bevorzugt sind die Elemente rechtwinklig (vertikal) zu den sich längs erstreckenden (horizontalen) Gurten ausgerichtet. Es ist jedoch auch möglich, die Segmente mit einer Neigung ungleich 90° zur Symmetrieachse der Gurte, d.h. in Schräglage, zu befestigen.To achieve this, the segments can have recesses at the contact points with the belt, which at least partially accommodate the belts in the area of the segments. These recesses in the segments are, for example, semicircular or circular in order to obtain a larger connection surface. If the profile of the segments is T-shaped or double T-shaped, the sheets are angled in one direction or in the opposite direction at the contact points with the belt. The segments are positioned along the belts in such a way that they are preferably arranged at equal distances from one another, with one axis of the segment at a right angle to the symmetry axis of the belt and one axis of the segment parallel to an axis of the adjacent segment. The segments have at least one axis of symmetry, i.e. a symmetrical structure.
Preferably, the elements are aligned at right angles (vertically) to the longitudinally extending (horizontal) belts. However, it is also possible to attach the segments at an inclination other than 90° to the axis of symmetry of the belts, ie in an inclined position.

Mit der Erfindung wird erreicht, daß die mit hoher Maßgenauigkeit herstellbaren Segmente (z.B. St 37 o.a.) in konstruktiv wesentlich einfacheren Schweißlehren (Bahnen) gemeinsam mit den Gurten (gerader Betonstabstahl) so in den Schweißstellen fixierbar sind (millimetergenau), daßThe invention achieves that the segments (e.g. St 37 or others) that can be manufactured with high dimensional accuracy can be fixed in the welding points (with millimetre precision) in structurally much simpler welding jigs (tracks) together with the belts (straight reinforcing steel bars) so that

zeitgesteuerte Schweißwagen einsetzbar sind. Es ist ohne weiteres möglich, daß mehrere Segmentträger parallel geschweißt werden können (erhebliche Produktivitätserhöhung) .time-controlled welding carriages can be used. It is easily possible for several segment carriers to be welded in parallel (significant increase in productivity).

Die Erfindung werden anhand folgender Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1: Segmentträger mit schräg angeordnetenThe invention is explained in more detail using the following embodiments.
Show it:
Fig. 1: Segment carrier with diagonally arranged

Segmenten,segments,

Fig. 2 Segmentträger gem. Fig. 1 in Seitenansicht,
Fig. 3: Segmentträger gem. Fig. 1 in Draufsicht,Fig. 2 Segment carrier according to Fig. 1 in side view,
Fig. 3: Segment carrier according to Fig. 1 in plan view,

Fig. 4: Segmentträger mit vertikal ur Symmetrieachse des Gurtes angeordneten Segmenten,
Fig. 5: Segmentträger gem. Fig. 4 in Seitenansicht,Fig. 4: Segment carrier with segments arranged vertically on the symmetry axis of the belt,
Fig. 5: Segment carrier according to Fig. 4 in side view,

Fig. 6: Segmentträger gem. Fig. 4 in Draufsicht,Fig. 6: Segment carrier according to Fig. 4 in plan view,

Fig. 7-11: Segmente mit doppel T - förmigen Profilen, die an den Verbindungsstellen zum Gurt in gleicher und/oder entgegengesetzter Richtung abgewinkelt sind,Fig. 7-11: Segments with double T-shaped profiles, which are angled in the same and/or opposite direction at the connection points to the belt,

Fig. 12: Segment mit V-förmigem Profil,Fig. 12: Segment with V-shaped profile,

Fig. 13 - 15: Segmente mit T - förmigenFig. 13 - 15: Segments with T - shaped

Profilen, die an den Verbindungsstellen zum
Gurt in gleicher und/oder entgegengesetzter Richtung abgewinkelt sind,Profiles that are used at the connection points to
Belt are angled in the same and/or opposite direction,

Fig. 16 - 39: Verschiedene Ausführungen der Segmente mit Ausnehmungen für die Gurte.Fig. 16 - 39: Different designs of the segments with recesses for the straps.

Ein Segmentträger beginnt und endet jeweils mit einem Segment 5. Dadurch wird die Kräfteaufnahme an den Endpunkten des Trägers gesichert. Zwischen beiden endseitigen Segmenten sind, entsprechend der Länge des Trägers, in gleichmäßigem Abstand weitere Segmente 5 angeordnet. Die Segmente 5 sind über 2 Obergurte 1,2 und 2 Untergurte 3,4 verbunden. Dabei sind die Abstände der Schweißstellen in axialer Richtung in den Ober- 1,2 und Untergurten 3,4 gleich groß.A segment beam begins and ends with a segment 5. This ensures that the forces are absorbed at the end points of the beam. Between the two end segments, further segments 5 are arranged at equal distances, depending on the length of the beam. The segments 5 are connected via 2 upper chords 1,2 and 2 lower chords 3,4. The distances between the welds in the axial direction in the upper chords 1,2 and lower chords 3,4 are the same.

Die Ober- 1,2 und Untergurte 3,4 werden an den Schweißstellen 6,7,8,9 jeweils mit einem Segment 5 in Schweißvorrichtungen (Bahnen) durch Schweißen formschlüssig zu einem Fachwerk verbunden. Der einfache konstruktive Aufbau des Segmentträgers ermöglicht relativ einfache (kostengünstige) Mechanisierungs-VTeilautomatisierungs-Verfahren zu seiner Herstellung bei erheblicher Steigerung der Quantität und Qualität gegenüber herkömmlichen Gitterträgern. Durch seine kompaktere Ausführung gegenüber bekannten Trägern kann der Segmentträger bei gleichem Belastungsfall geringer dimensioniert werden(Material- und Gewichtseinsparung, Verringerung Trägerhöhe).
In Fig. 1 bis 3 ist ein Segmentträger mit Segmenten 5, welche aufnehmende Ausnehmungen besitzen und in Fig. 4 bis 6 ist ein Segmentträger mit abgewinkelten Verbundstellen in verschiedenen Ansichten dargestellt. Fig. 7 bis 11 zeigen Segmentträgerabschnitte mit Segmenten 5 aus Blechprofilen und Variationen der Abwinkelung an denThe upper chords 1,2 and lower chords 3,4 are each connected to a segment 5 in welding devices (tracks) at the welding points 6,7,8,9 by welding to form a framework. The simple structural design of the segment girder enables relatively simple (inexpensive) mechanization/partial automation processes for its manufacture, with a significant increase in quantity and quality compared to conventional lattice girders. Due to its more compact design compared to known girders, the segment girder can be dimensioned smaller for the same load case (material and weight savings, reduction in girder height).
In Fig. 1 to 3 a segment carrier with segments 5, which have receiving recesses, and in Fig. 4 to 6 a segment carrier with angled connection points is shown in different views. Fig. 7 to 11 show segment carrier sections with segments 5 made of sheet metal profiles and variations in the angle at the

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Verbundstellen zum Gurt 1,2,3,4, wobei in Fig. 7 bis 11 die Segmente aus Doppel - T - Profilen und in Fig. 12 bis 15 aus T - Profilen bestehen. In Fig. 13 bis 15 sind außerdem Varianten mit nur 3 Gurten (einem Ober - 1,2 und zwei Untergurten 3,4 dargestellt, wobei Fig. 12 ein V-förmiges Profil aufweistDurch die Variation der Abstände der Gurte zueinander, ergeben sich verschiedene Querschnitte vom Segmentträger. Zum Beispiel trapezförmig (Fig. 1 bis 11), quadratisch oder rechteckig (nicht dargestellt). Gemäß Fig. 12 bis 15, ergibt sich bei Verwendung von drei Gurten ein dreieckiger Querschnitt.Connection points to the belt 1,2,3,4, whereby in Fig. 7 to 11 the segments consist of double T-profiles and in Fig. 12 to 15 of T-profiles. In Fig. 13 to 15 variants with only 3 belts (one upper 1,2 and two lower belts 3,4) are shown, whereby Fig. 12 has a V-shaped profile. By varying the distances between the belts, different cross-sections of the segment carrier result. For example, trapezoidal (Fig. 1 to 11), square or rectangular (not shown). According to Fig. 12 to 15, using three belts results in a triangular cross-section.

Comparison of segmental girders and V-lattice girders

V-GitterträgerV-lattice girder SegmentträgerSegment carrier -Mechanisierungs--Mechanization- schlechtebad sehr gutevery good /Automatisierungsmög/Automation options Voraussetzungenrequirements lich-keit desity of the durch zu große Maßdue to too large dimensions HerstellungsManufacturing toleranzen dertolerances of vorgangesprocess Diagonalen (evtl.Diagonals (possibly nur möglich mitonly possible with geschätzte Kosten:estimated costs: kompl. Schweißcomplete welding ca. 3OT Euroapprox. 3OT Euro ollautomaten)vending machines) geschätzte Kosten:estimated costs: ca. 500T-800T Euroapprox. 500T-800T Euro -aktuelle-current manuelles Schweißenmanual welding -- ProduktionsweiseProduction method -Heft- und-Booklet and KomplettlehreComplete apprenticeship notwendignecessary -z.T. hoher-partly high körperlicher Aufwandphysical effort beim Einlegen derwhen inserting the Diagonalen in dieDiagonals in the HeftlehreStaple gauge -Leistung:-Perfomance: ca. lim Träger /approx. lim carrier / AK.Std.AK.Std.

Segment t rage rprodukt
ionSegment carrier product
ion mechanisiertes/teil-
automatisches
Verschweißen in
Lehren (Bahnen)
-beim Einlegen kein
hoher körperl.
Aufwand
-Leistung:
ca. 55 m Träger /
AK.Std.mechanized/partial
automatic
Welding in
Gauges (tracks)
-when inserting no
high physical.
Expense
-Perfomance:
approx. 55 m carrier /
AK.Std. -Dimensionierung-Dimensioning durch kompaktere
Bauweise geringere
Dimensionierung
(Materialeinsparung,
Verringerung Gewicht
und Trägerhöhe)through more compact
Construction lower
Dimensioning
(material savings,
Reduction weight
and carrier height) -Qualität der
Schweißverbindungen-Quality of
Welded joints durch zeitgleiches
Verschweißen an den
Schweißstellen keine
Verspannungen
(Verformungen) des
Segmentträgersby simultaneous
Welding to the
Welds no
Tensions
(deformations) of the
Segment carrier

Claims

1. Segmental beam as bending, tension, shear and composite reinforcement for the production of beam, rib and slab beam ceilings as well as window and door lintels using belts extending in the longitudinal direction of the segmental beam, characterized in that a large number of segments are arranged one behind the other between the belts and are connected to the segmental beam with at least 3 belts.

2. Segment carrier according to claim 1, characterized in that the segments are arranged at equal or different distances from one another.

3. Segment carrier according to claim 1 or 2, characterized in that the segments are distributed homogeneously over the entire length of the carrier.

4. Segment carrier according to one of claims 1 to 3, characterized in that the segments have recesses at the contact points with the belt, which at least partially accommodate the belt over its circumference.

5. Segment carrier according to one of claims 1 to 4, characterized in that the segments are made of sheet metal and are angled by 90° at the contact points with the belt.

6. Segment carrier according to claim 5, characterized in that the metal sheet is angled in opposite directions at the contact points with the belt.

7. Segment carrier according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one axis of the segment is at right angles to the axis of symmetry of the belt and at least one axis of the segment is parallel to an axis of the adjacent segment.

8. Segment carrier according to one of claims 1 to 7, characterized in that the segments are T-shaped or double-T-shaped.

9. Segment carrier according to one of claims 1 to 8, characterized in that one or more side edges between the contact points of segment and belts are concave.

10. Segment carrier according to one of claims 1 to 9, characterized in that the segments are integrally connected to the belts.

11. Segment carrier according to claim 10, characterized in that the segments are welded to the belts.

12. Segment carrier according to claim 10, characterized in that the segments are soldered to the belts.

13. Segment carrier according to one of claims 1 to 12, characterized in that the segments have at least one axis of symmetry.

14. Segment carrier according to one of claims 1 to 12, characterized in that the cross section of the segment carrier is designed in the manner of a polygon, the number of corners of the polygon corresponding to the number of belts used.

15. Segment carrier according to claim 14, characterized in that the cross section of the segment carrier is triangular when using three belts.

16. Segment carrier according to one of claims 14, characterized in that the cross section of the segment carrier is square, rectangular or trapezoidal when using four belts.