DE4400682A1 - Schiene mit Feuerklassifizierung für Hängedecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schiene mit Feuerklassifizie­ rung für Hängedecken, mit einem Steg, der von zwei anein­ anderliegenden Wandabschnitten aus Metall gebildet wird, mit einem erweiterten Fortsatz an einem Stegende, der eine stegseitige Wand, mit der die beiden Wandabschnitte des Stegs verbunden sind, zwei im Abstand angeordnete Seitenwände und eine dem Steg gegenüberliegende Abschluß­ wand aufweist, mit zwei vom Steg an seinem anderen Ste­ gende im wesentlichen senkrecht abstehenden Flanschen zum Tragen der Hängedeckenplatten, von denen jeder mit dem zugeordneten Wandabschnitt des Stegs verbunden ist, und mit einer Einrichtung zum Kompensieren thermisch indu­ zierter Expansion.

Bekanntlich werden derartige Schienen mit T-förmigem Querschnitt an einer Rohdecke aufgehängt, wobei ihr erweiterter Fortsatz der Rohdecke zugewandt ist. Die Schienen bilden, abhängig von den Abmaßen der für die Hängedecke verwendeten Deckenplatten, Hauptschienensträn­ ge und dazu senkrecht verlaufende Querschienenstränge. Wenn ein solches Aufhängungsgitter extrem hohen Tempera­ turen, wie sie im Brandfall auftreten, ausgesetzt wird, wird die Beibehaltung dieser Konstruktion als Ganzes problematisch. Die Schienenstränge sind an ihren stirn­ seitigen Endpunkten in der Regel wandseitig festgelegt. Aufgrund der thermischen Ausdehnung beulen sich die Schienen aus, wodurch sich die von ihren Flanschen getra­ genen Deckenplatten verschieben und nach unten fallen, da sich durch die Ausbeulungen der Schienen vergrößerte Öffnungen im Traggitter bilden. Dadurch geht die Wirkung der Hängedecke als Feuersperre verloren, und die Tragkon­ struktion ist dem Feuer ausgesetzt.

Um einen solchen thermisch induzierten Druck in einer aus den Schienen zusammengesetzten Traggitterkonstruktion absorbieren zu können, hat man im Hauptschienenstrang mehrere, eine Expansion zulassende Verbindungsstellen vorgesehen. Dabei erweist sich im Brandfall eine relativ enge Anordnung solcher eine Expansion zulassender Ver­ bindungsstellen als günstig, da die T-förmigen Schienen an den Kreuzungsstellen ihre ursprünglichen Abstände nicht stark verändern und deshalb die Deckenplatten halten. Bei diesen bekannten Systemen sind die Schienen­ stränge jedoch an den Stellen der Expansionsfreigabe stark geschwächt, so daß sich bei ihrer Handhabung und Installierung häufig Beschädigungen ergeben. Aufgrund der Materialschwächung ist ihre Querbiegefestigkeit gering, so daß der Strang im Brandfall seine Ausrichtung ver­ liert.

Um dieses Problem zu vermeiden, hat man Hauptstränge ausgebildet, die nur einen Entspannungspunkt in der Nähe des Endes der Schiene haben (US-A-3 388 519). Dadurch kann zwar die Schadenshäufigkeit bei der Schieneninstal­ lierung reduziert werden, es geht jedoch auf Kosten einer Optimierung des Feuerwiderstands.

Man hat die bekannten Systeme schrittweise dadurch ver­ bessert, daß man in jeden Hauptschienenstrang mehrere Entspannungspunkte einsetzte, wodurch die vorstehend beschriebenen Probleme zwar etwas verringert, jedoch nicht beseitigt werden konnten. Die US-A-3 778 947, 3 965 631 und 4 606 166 zeigen Schienen, die sich ohne Beschä­ digung montieren lassen, wenn der Steg vertikal gehalten wird. Bei diesen bekannten Schienen ist der der Rohdecke zugewandte erweiterte Fortsatz vorgebrochen, was seine Montagefähigkeit insgesamt und vor allem dann, wenn ein Strang auf seiner Seite transportiert wird, begrenzt. Bei den aus den US-A-4 016 701 und 4 128 978 bekannten Schie­ nen ist an der der Rohdecke zugewandten Seite des erwei­ terten Fortsatzes, d. h. im Bereich der maximalen Biege­ beanspruchung, Metall entfernt, was die Belastungsfähig­ keit der Schiene stark verringert.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Schiene mit Feuerklassifizierung für Hängedecken der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie bei extrem hohen Temperaturen, wie sie im Brand­ fall auftreten, die Druckkräfte aufgrund der chemischen Ausdehnung nur vorgegebene Verformungen ergeben, die ein Halten der Deckenplatten an Ort und Stelle gewährleisten, wodurch die Hängedecke als Ganzes unter diesen Bedingun­ gen ihre Funktion als Feuersperre beibehalten kann.

Diese Aufgabe wird ausgehend von der Schiene mit Feuer­ klassifizierung für Hängedecken der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst, die in den Unteransprüchen vorteilhaft weitergebildet sind.

Mit der erfindungsgemäßen ausgebildeten Schiene kann eine aufgrund extremer Hitze in Längsrichtung wirkende Druck­ kraft absorbiert werden, indem an vorgegebenen Bereichen eine gesteuerte Verformung zugelassen wird, so daß eine feuerwiderstandsfähige Hängedecke im Brandfall unbe­ schädigt als Ganzes erhalten bleibt. Die erfindungsgemäße Schiene hat zwar eine Vielzahl von Spannungsfreisetzungs­ stellen, wird jedoch dadurch hinsichtlich der Montagefä­ higkeit und Festigkeit nicht beeinträchtigt, so daß trotz der vergrößerten Expansionsfähigkeit die von den Decken­ platten gebildeten Belastung sowohl im Normalzustand als auch bei extremen Temperaturen aufgenommen werden kann. Zudem läßt sich die Herstellung der Schienen mit ein­ fachen Werkzeugen erreichen. Dabei werden in dem bandför­ migen Element aus Metall die Entspannungsstellen ausge­ bildet, wenn das Band in einer Ebene liegt. Anschließend wird dann aus dem Band die im Querschnitt T-förmige Schiene geformt mit dem erweiterten Ansatz, der der Rohdecke zugewandt montiert wird, mit dem doppelwandigen Steg und mit den auf gegenüberliegenden Seiten des Steges angeordneten Flanschen zum Tragen der Deckenplatten.

Die Expansionsbereiche sind so vorgesehen, daß auf jeder Seite des erweiterten Fortsatzes ein Einschnitt vorhanden ist, wobei aus dem Fortsatz kein Metall entfernt und der Fortsatz weder vorgekerbt oder in eine Form gebracht wird, welche eine Schwächung dieses Bereichs hinsichtlich eines seitlichen Biegens herbeiführen könnte. Das in den Dickenerstreckungen der beiden Stege ausgebildete Aus­ schnittmuster ist in den aneinanderliegenden Wandab­ schnitten zueinander versetzt, wodurch die erforderliche Festigkeit gegeben bleibt. Dadurch kann sich der Expan­ sionsentspannungsbereich aufgrund der bei hohen Tempera­ turen thermisch induzierten Druckbeanspruchung in kon­ trollierter Weise so ausbeulen, daß sich die Flansche nach unten ausfalten, sich der erweiterte Fortsatz nach oben bewegt und sich die Seitenwände des Fortsatzes und die Stegwände gerichtet von den Ausschnitt- und Ein­ schnittmustern seitlich aneinander vorbei verschieben. Nachdem durch diese vorher festgelegten Verformungen die Expansionskräfte kompensiert sind, ist der Kompensations­ abschnitt relativ steif.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 perspektivisch eine Schiene mit dem Bereich für die Expansionskompensierung, wobei nicht sicht­ bare Ausschnitte gestrichelt eingezeichnet sind,

Fig. 2 in einer Ansicht wie Fig. 1 die Schiene nach der Expansionskompensierung und

Fig. 3 die Ausgestaltung des zur Kompensierung der Ex­ pansion vorgesehenen Bereichs des bandförmigen Elements aus Metall, aus dem die Schiene in die Endform mit dem T-förmigen Querschnitt geformt wird.

Die in Fig. 1 und 2 gezeigte für eine Feuerklassifizie­ rung geeignete Schiene, wie sie bei Hängedecken Verwen­ dung findet, hat im Querschnitt die Form eines auf dem Kopf stehenden T mit einem zentralen Steg 1, einem erwei­ terten Fortsatz 2 an einem Ende des Stegs und einem Paar von gegenüberliegend angeordneten Flanschen 3 am anderen Stegende, die vom Steg 1 im wesentlichen senkrecht ab­ stehen und zum Abstützen von Deckenplatten dienen. Die Schiene hat einen doppelwandigen Steg 1, der von einem wandförmigen Element aus Metallblech gebildet wird, das zwischen seinen Längsrändern so gebogen wird, daß es den erweiterten Fortsatz 2 bildet, wobei der Randabschnitt auf gegenüberliegenden Seiten des Fortsatzes 2 in eine parallele Beziehung zur Bildung des Stegs 1 gebracht wird und die Randabschnitte rechtwinklig dazu abgebogen wer­ den, um die auf gegenüberliegenden Seiten vorgesehenen Flansche 3 zu bilden bei dem gezeigten Ausführungsbei­ spiel sind die beiden Flansche 3 von einer gesonderten dekorativen Abdeckung 4 sichtseitig abgedeckt, die von einem Bandmaterial gebildet wird, dessen Längsränder um die angrenzender Ränder der zugeordneten Flansche 3 herum gefaltet sind.

Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, werden die Bereiche für die Kompensierung der Expansion der Schiene von einem Muster von Ausschnitten und Einschnitten gebildet. Um Verwindungen des erweiterten Fortsatzes 2 auszuschließen und um die Herstellung und Bearbeitung zu vereinfachen, wird das Muster von Ausschnitten und Einschnitten in das bandförmige Elemente aus Metall gestanzt, bevor es in die Form der Schiene mit T-förmigem Querschnitt gebracht wird. Diese An- und Zuordnung von Ausschnitten und Ein­ schnitten, die nachstehend erläutert werden, trägt zur Erzielung der gesteuerten Expansion der fertigen Schiene im Brandfall bei, die dann die in Fig. 2 gezeigte Form erhält.

Wie insbesondere aus Fig. 1 und 3 zu ersehen ist, ist an den beiden gegenüberliegenden Seiten des erweiterten Fortsatzes 2 ein langgestreckter Einschnitt 5, 5′ vor­ gesehen. Wenn eine sehr starke Zugkraft in Längsrichtung auf den Fortsatz 2 wirkt, beult sich die Oberseite des Fortsatzes 2 angrenzend an die beiden Einschnitte 5, 5′ nach oben aus. Von den Einschnitten 5 und 5′ erstrecken sich senkrechte Einschnitte 6, 7 und 8 bzw. 6′, 7′ und 8′ sehr nahe an der oberen Ebene des erweiterten Fortsatzes 2, dessen Seitenwände einander direkt gegenüberliegen. Beim Ausbeulen ergibt sich eine kontrollierte Biegung längs der Einschnitte 6, 6′; 7, 7′ und 8, 8′. Die Ein­ schnitte 8 und 8′ können V-förmig ausgebildet sein, wobei die Spitze des V an der Abschlußwand des erweiterten Fortsatzes 2 liegt.

Wie weiterhin aus Fig. 1 und 3 zu ersehen ist, sind in der Nähe der stegseitigen Wand des erweiterten Fortsatzes 2 Ausschnitte 9 bzw. 9′ vorgesehen, bei denen Material aus der zugehörigen stegseitigen Wand des erweiterten Fortsatzes 2 und dem zugeordneten Wandabschnitt des Stegs 1 entfernt ist. Der Ausschnitt 9 und der Einschnitt 5 ermöglichen es, daß das Metall der angrenzenden Seiten­ wand des erweiterten Fortsatzes 2 seitlich ausbeult. Der Ausschnitt 9′ ist zum Ausschnitt 9 gegenüberliegend, jedoch in Längsrichtung der Schiene versetzt dazu an­ geordnet. Der Ausschnitt 9′ und der Einschnitt 5′ er­ möglichen es dem Metall der angrenzenden Seitenwand des erweiterten Fortsatzes 3, ebenfalls seitlich auszubeulen. Die Ausschnitte 9 und 9′ können rechteckig oder oval sein, können aus drei runden nebeneinander befindlichen Löchern bestehen oder andere Formen haben. Die Ausschnit­ te 9 und 9′ können sich in die Seitenwand des erweiterten Fortsatzes 2 erstrecken.

Um die beschriebene Ausbeulung aufgrund starker Expansion zu ermöglichen, muß eine gleiche Freigabe bzw. Kompensa­ tion der Längsexpansion in dem Steg und in dem Flansch der Schiene gewährleistet sein. Dies wird dadurch er­ reicht, daß in den beiden Wandabschnitten des Stegs 1 sich über deren Dicke erstreckende Ausschnitte 11 und 11′ vorgesehen werden. Dabei sind zusätzliche vertikale Scharnier- bzw. Faltlinien bei 12, 13 und 14 bzw. 12′, 13′ und 14′ vorhanden. Angrenzend an diese Linien faltet sich das Blech des Stegs 1 in einer gesteuerten Beulung seitlich nach außen.

Als besonders günstig hat sich erwiesen, wenn die Schar­ nier- bzw. Faltlinien um einen kleinen Betrag in der Richtung, in der sie wirken sollen, gesickt sind.

Bei der beschriebenen Expansion des erweiterten Fort­ satzes und des Stegs 1 beulen die Flansche 3 nach unten. Der untere Rand der Ausschnitte 11 und 11′ sowie die Ein­ schnitte 16 und 16′ geben den jeweiligen Flansch 3 von dem Steg 1 im Bereich der Kompensation der Expansion frei. Eine V-förmige Einkerbung 17 bzw. 17′ im Steg 1, die sich in unmittelbarer Nähe des zugehörigen Flansches 3 befindet, ermöglicht das Ausbeulen des Flansches 3. Die gesteuerte Flanschausbeulung wird weiterhin durch Ein­ schnitte 18 und 19 begünstigt, die ebenfalls nahe an dem Flansch 3 ausgebildet sind. Um den Flansch 3 für ein Ausbeulen nach unten und nicht nach oben auszurichten, muß die Einkerbung 17 sich näher am Flansch 3 als die Einschnitte 18 und 19 befinden. Die Einkerbung 17 und die Einschnitte 18 und 19 werden alle zusammen als Einschnit­ te bezeichnet.

Wenn eine Schiene mit dem gezeigten Querschnitt in Form eines auf dem Kopf stehenden T belastet wird, muß die der Rohdecke zugewandte Abschlußwand des erweiterten Fort­ satzes 2 eine Längsspannung aufnehmen, die größer ist als in irgendeinem anderen Bereich des gleichen Querschnitts. Eine Materialentfernung an der Abschlußwand des Fort­ satzes 3 oder ein Einschnitt senkrecht zur Längserstrec­ kung der Schiene würde den Belastungswiderstand in diesem kritischen Bereich soweit verringern, daß die Tragfähig­ keit erheblich beeinträchtigt wäre. Aus diesem Grund verlaufen die langgestreckten Einschnitte 5, 5′ in Schie­ nenlängsrichtung an den Seitenwänden des erweiterten Fortsatzes 2 in der Nähe seiner Abschlußwand. Der Fort­ satz 2 behält seine Festigkeit auch dadurch bei, daß er keine Vorkerbungen aufweist, um eine Expansionsentspan­ nung auszurichten.

Dadurch, daß die Ausschnitte und Einschnitte in den beiden aneinanderliegenden Wandabschnitten des Stegs 1 versetzt sind und daß sich nur ein kleiner durch beide Wandabschnitte hindurchgehender Ausschnittsbereich 20 ergibt, der weniger als 50% der Fläche des Ausschnitts 11 bzw. 11′ ist, wird ein hoher Verdrehungswiderstand beibe­ halten und die Montagefähigkeit und Handhabbarkeit werden nicht beeinträchtigt. Dort, wo der eine Wandabschnitt des Stegs 1 für eine Expansionsentspannung geschwächt ist, ist der angrenzende andere Wandabschnitt unverändert und kann einer Verwindung widerstehen. Dies ermöglicht im Falle einer extremen thermischen Expansion die Beibehal­ tung einer hohen Tragfähigkeit.

Die Schiene ist aus Metallblech hergestellt und hat einen Querschnitt in Form eines auf dem Kopf stehenden T mit einem erweiterten Fortsatz 2 auf der Oberseite, mit einem doppelwandigen zentralen Steg 1 und mit auf gegenüber­ liegenden Seiten angeordneten Flanschen 3 an der Steg­ unterseite. Für eine gesteuerte Expansion sind auf den gegenüberliegenden Seiten des Fortsatzes 2 in der Nähe seiner Oberseite zwei parallele längs verlaufende Ein­ schnitte 5, 5′ ausgebildet, wobei in diesem Bereich maximaler Biegebeanspruchung kein Metall entfernt wird. In den beiden den Steg 1 bildenden Wandabschnitten sind zueinander versetzte Ausschnitte 9, 9′; 11, 11′ vorgese­ hen. Durch das Versetzen der Ausschnittsbereiche in den aneinanderliegenden Wandabschnitten bleibt die Gesamt­ festigkeit des Stegs 1 erhalten. Die Ausschnitte 9, 9′; 11, 11′ im Steg 1 und die Einschnitte 5, 5′ an der Ober­ seite des Fortsatzes 2 wirken bei thermischer Expansion so zusammen, daß sich die unteren Flansche 3 nach unten beulen, während sich der Steg 1 und die Seiten des Fort­ satzes 2 seitlich abtrennen und auf falten und sich die Oberseite des Fortsatzes 2 nach oben beult. Die so durch das versetzte Ausschnittsmuster gefaltete Stegform behält ihre Längssteifigkeit bei.

Claims (3)

1. Schiene mit Feuerklassifizierung für Hängedecken

• - mit einem Steg (1), der von zwei aneinanderliegenden Wandabschnitten aus Metall gebildet wird,
• - mit einem erweiterten Fortsatz (2) an einem Stegen­ de, der eine stegseitige Wand, mit der die beiden Wandabschnitte des Stegs (1) verbunden sind, zwei im Abstand angeordnete Seitenwände und eine dem Steg (1) gegenüberliegende Abschlußwand aufweist,
• - mit zwei vom Steg (1) an seinem anderen Stegende im wesentlichen senkrecht abstehenden Flanschen (3) zum Tragen der Hängedeckenplatten, von denen jeder mit dem zugeordneten Wandabschnitt des Stegs (1) ver­ bunden ist, und
• - mit einer Einrichtung zum Kompensieren thermisch induzierter Expansion,
  dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Kom­ pensieren thermisch induzierter Expansion
• - zwischen den stirnseitigen Enden der Schiene an­ geordnet ist,
• - einen ohne Entfernen von Metall ausgeführten Ein­ schnitt (5, 5′) in jeder Seitenwand des erweiterten Fortsatzes (3),
• - einen Ausschnitt (9) in einem Wandabschnitt des Stegs (1) angrenzend an die stegseitige Wand des erweiterten Fortsatzes und in der stegseitigen Wand des Fortsatzes (2) in der Nähe von und unter einem Ende des Einschnittes (5) in der einen Seitenwand sowie einen entsprechenden Ausschnitt (9′), der in gleicher Weise im anderen Wandabschnitt des Stegs (1) der stegseitigen Wand des Fortsatzes (2) nahe von und unter dem unteren Ende des anderen Ein­ schnitts (5′) in der anderen Seitenwand,
• - wobei die stegseitigen Wände des Fortsatzes (2) an ihren an den Steg (1) angrenzenden Rändern nicht miteinander verbunden sind, und
• - drei in gleichem Abstand voneinander angeordnete Einschnitte (18, 17, 19; 18′, 17′, 19′) in dem Steg (1) in der Nähe der Flansche (3) aufweist, wobei der mittlere Einschnitt (17, 17′) an seinem unteren Ende V-förmig ist und die Spitze des V sich nahe am Flansch (3) zur Bildung einer Einkerbung befindet, der mittige Einschnitt (17) durch beide Wandab­ schnitte des Stegs (1) geschnitten ist, der Ein­ schnitt (18, 19) auf jeder Seite der mittleren Einkerbung durch nur einen Wandabschnitt des Stegs (1) geschnitten ist und sich der Einschnitt unter dem Ausschnitt (9) des Stegs (1) in seinem gleichen Wandabschnitt liegt, während der Einschnitt (18′, 19′) auf jeder Seite der mittleren Einkerbung (17′) durch den anderen Wandabschnitt des Stegs (1) ge­ schnitten und genauso angeordnet ist, wie der Ein­ schnitt in dem einen Wandabschnitt,
• - wobei die oberen Enden der drei Einschnitte (18, 17, 19; 18′, 17′, 19′) durch eine Abtrennung (11, 11′; 16, 16′) des Metalls über den Einschnitten verbunden sind.

2. Schiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung des Metalls über den Einschnitten (18, 17, 19; 18′, 17′, 19′) ein Entfernen (11, 11′) von Metall über dem Einschnitt (17, 18, 17′, 18′) durch den Wandabschnitt und einen Schlitzeinschnitt (16, 16′) angrenzend an den Einschnitt (19, 19′) auf der anderen Seite aufweist.

3. Schiene nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß sich der Ausschnitt (9, 9′) in einem Wand­ abschnitt des Stegs (1) an der Oberseite des Stegs (1) in die stegseitige Wand des erweiterten Fortsatzes (2) erstreckt.