DE102019107433A1

DE102019107433A1 - Tragstruktur für ein Schalungspaneel

Info

Publication number: DE102019107433A1
Application number: DE102019107433.9A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Häberle
Original assignee: Peri GmbH
Current assignee: Peri SE
Priority date: 2019-03-22
Filing date: 2019-03-22
Publication date: 2020-09-24
Also published as: EP3715555B1; CN111719854A; EP3715555A1; US20200325693A1; CA3076350A1; US11519187B2; CN111719854B

Abstract

Tragstruktur für ein Schalungspaneel, das eine Tragstruktur und eine an der Vorderseite der Tragstruktur positionierte, an der Tragstruktur angebrachte Schalhaut aufweist,
wobei die Tragstruktur an mindestens einem Paar entgegengesetzter Ränder je einen Randträger und zwischen diesen zwei Randträgern mehrere Querträger aufweist, die quer zu diesen zwei Randträgern verlaufen,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Teilanzahl der Querträger als Profilträger ausgebildet ist, der an seinem der Tragstruktur-Vorderseite zugeordneten ersten Ende einen Flansch, an seiner von der Tragstruktur-Vorderseite entfernten zweiten Ende einen rohrartigen Hohlbereich, und dazwischen einen das erste Ende und das zweite Ende verbindenden, vorzugsweise wandartigen, Steg aufweist.

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Tragstruktur für ein Schalungspaneel, das eine Tragstruktur und eine an der Vorderseite der Tragstruktur positionierte, an der Tragstruktur angebrachte Schalhaut aufweist,
wobei die Tragstruktur an mindestens einem Paar entgegengesetzter Ränder je einen Randträger und zwischen diesen zwei Randträgern mehrere Querträger aufweist, die quer zu diesen zwei Randträgern verlaufen,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Teilanzahl der Querträger als Profilträger ausgebildet ist, der an seinem der Tragstruktur-Vorderseite zugeordneten ersten Ende einen Flansch, an seinem von der Tragstruktur-Vorderseite entfernten zweiten Ende einen rohrartigen Hohlbereich, und dazwischen einen das erste Ende und das zweite Ende verbindenden, vorzugsweise wandartigen, Steg aufweist.
Die zwei Randträger und/oder die Querträger können aus Metall sein.
Aus metallischen Trägern aufgebaute Tragstrukturen für Schalungspaneele sind in mannigfachen Ausbildungen bekannt. Die Querträger bestehen häufig aus Blech, das eine durch Abkanten des Blechs erzeugte Querschnittsform hat. Derartige Querträger sind vergleichsweise preisgünstig herstellbar, aber in statischer Hinsicht, d.h. Tragfähigkeit bezogen auf das Querträgergewicht, nicht optimal.
Bei der erfindungsgemäßen Tragstruktur ist hingegen mindestens eine Teilanzahl der Querträger als Profilträger mit den im ersten Absatz genannten Merkmalen ausgebildet. Derartige Querträger erfordern zwar einigen Herstellungsaufwand, aber die statische Leistungsfähigkeit, d.h. Tragfähigkeit bezogen auf das Querträgergewicht, ist sehr gut. Die Tragfähigkeit resultiert primär aus dem Flansch und dem rohrartigen Polbereich. Der wandartige Steg kann in relativ kleiner Materialdicke ausgeführt werden. Der rohrartige Hohlbereich führt zu guter Handhabbarkeit der Tragstruktur und des mit dieser Tragstruktur hergestellten Schalungspaneels.
Die Ausdrucksweise „mindestens eine Teilanzahl der Querträger“ bedeutet, dass entweder nur ein Querträger oder mehrere Querträger oder alle Querträger des Schalungspaneels in der im ersten Absatz genannten Art ausgebildet sind.
Die Querträger können jeweils an die beiden Randträger angeschweißt sein.
Die Erfindung sieht die Möglichkeit vor, dass der mindestens eine Profilträger ein Strangpressprofil aus Aluminium ist. „Aluminium“ steht in dieser Anmeldung für unlegiertes Aluminium oder für Aluminiumlegierung. Strangpressprofile aus Aluminium lassen sich vergleichsweise einfach und kostengünstig produzieren. Dabei besteht die Möglichkeit, dass die Materialdicke - im Querschnitt des Profilträgers gesehen - nicht überall gleich ist, sondern unter dem Gesichtspunkt der statischen Optimierung unterschiedlich gewählt werden kann.
Bei der erfindungsgemäßen Tragstruktur, wie sie im bisherigen Teil der Beschreibung offenbart worden ist, kann der mindestens eine Profilträger im Steg ein Griffloch oder über die Länge des Profilträgers mehrere Grifflöcher aufweisen. Aufgrund des Grifflochs bzw. der Grifflöcher lässt sich die Tragstruktur bzw. das mit der Tragstruktur hergestellte Schalungspaneel besonders gut mit den Händen greifen und handhaben. Um den Wert dieser Aussage richtig einzuordnen, muss man sich vor Augen halten, dass Tragstrukturen bzw. damit hergestellte Schalungspaneele - je nach Größe - durchaus ein beträchtliches Gewicht haben, das die Tragstrukturen bzw. die Schalungspaneele an der Baustelle für gewisse Strecken getragen werden müssen und dass die Schalungspaneele in vielen Fällen in eine Über-Kopf-Einsatzposition gebracht werden müssen. Bei all diesen Gesichtspunkten sind hohe Tragfähigkeit pro Tragstrukturgewicht bzw. Schalungspaneelgewicht, Aluminium-Bauweise und statische Optimierung der Querträger von Vorteil.
Es besteht die Möglichkeit, das genannte Griffloch, oder die genannten Grifflöcher jeweils, in Längserstreckungsrichtung des Profilträgers länglich auszubilden und es bzw. sie an der dem Hohlbereich benachbarten Seite für einen Großteil seiner (ihrer) Länge durch den Hohlbereich zu begrenzen. In anderen Worten, das betreffende Griffloch endet an der betreffenden Seite dort, wo der Hohlbereich des Querträger-Profils beginnt, oder kurz davor. Auf diese Weise geht gleichsam das betreffende Griffloch in den Außenumriss des Hohlbereichs über. Die arbeitende Person findet eine Griffsituation vor, bei der die Hand einen Griff-angenehmen Bereich der Tragstruktur bequem und sicher umgreifen kann.
Der im ersten Absatz angesprochene Flansch des betreffenden Profilträgers kann einseitig oder beidseitig des Stegs vorragen. Es ist möglich, dass der Flansch an seinem Vorrageende oder an seinen zwei Vorrageenden jeweils, einen die Flanschdicke vergrößernden Vorsprung hat, wobei der Vorsprung nach vorn in Richtung zur Tragstruktur-Vorderseite und/oder nach hinten in Richtung der Tragstruktur-Rückseite. Der Vorsprung bzw. die Vorsprünge bringen zusätzliches Material in den Flansch. Der Flansch kann demzufolge mit geringerer Breite ausgeführt werden. Es können mehr als ein Vorsprung pro Flanscharm vorgesehen sein.
Bei der erfindungsgemäßen Tragstruktur, wie sie im bisherigen Teil der Beschreibung offenbart worden ist, kann der Profilträger-Hohlbereich im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig sein. Auch genaue Kreisform ohne „im Wesentlichen“ ist möglich. Auch andere Hohlbereich-Querschnitte sind möglich, wobei hier konkret rechteckig oder quadratisch, jeweils mit abgerundeten Ecken, dreieckig mit abgerundeten Ecken, und oval mit zwei Achsen ungleicher Länge genannt werden sollen.
Es gbt Ausführungsformen der Erfindung, wie sie im bisherigen Teil der Beschreibung offenbart worden ist, bei denen das Querträger-Profil mit den nachfolgenden Dimensionierungen ausgeführt ist:

(a) der Steg hat eine Dicke im Bereich 0,8 bis 2,5 mm oder im Bereich 0,8 bis 2,0 mm, und/oder
(b) der Steg hat eine Höhe im Bereich 50 bis 110 mm, und/oder
(c) der Flansch hat eine Breite im Bereich 15 bis 40 mm, und/oder
(d) der Hohlbereich hat, gemessen außen und rechtwinklig zur Mittelebene des Stegs, eine Dicke im Bereich 15 bis 30 mm, und/oder
(e) die Wanddicke des Hohlbereichs beträgt das 0,9 bis 1,2-fache der Wanddicke des Stegs, und/oder
(f) die Dicke des Flanschs, ggf. abgesehen von dem mindestens einen Vorsprung, beträgt das 0,7 bis 1,2-fache der Wanddicke des Stegs.

Diese Dimensionierungen sind unter den Gesichtspunkten guter Herstellbarkeit, guter Materialausnutzung und guter Formhaltung des betreffenden Querträgers, insbesondere aus Aluminium, beim Abkühlen des Querträgers nach dem Extrudieren mit erhöhter Temperatur ermittelt worden. Diese Dimensionierungen machen besonders Sinn, wenn der betreffende Profilträger aus Aluminium stranggepresst bzw. extrudiert wird.
Die im ersten Absatz genannten Randträger können Längs-Randträger der Tragstruktur sein, wobei die Tragstruktur in Längsrichtung dieser Randträger länger ist als in der Querrichtung quer dazu. Die erfindungsgemäße Tragstruktur kann an einem zweiten Paar entgegengesetzter Ränder je einen, vorzugsweise metallischen, Randträger (der ein Quer-Randträger sein kann) aufweisen, der sich quer zu den zwei Randträgern des im ersten Absatz genannten, ersten Paars erstreckt. Wenn die Tragstruktur Quer-Randträger aufweist, soll der im ersten Absatz genannte Begriff „Querträger“ nicht auch die Quer-Randträger umfassen, sondern nur die Quer-Zwischenträger. Schalungspaneele, die eine Tragstruktur mit zwei Längs-Randträgern und zwei Quer-Randträgern besitzen, werden normalerweise Rahmenschalungspaneele genannt.
Die Randträger der Tragstruktur können aus Aluminium sein. Die Randträger der Tragstruktur können Strangpressprofile sein.
Die erfindungsgemäße Tragstruktur kann für Schalungspaneele für das Gießen von Beton eingesetzt werden, insbesondere Deckenschalungspaneele. Sie kann aber auch für andere Schalungen eingesetzt werden, z.B. für das Abfangen der seitlichen Last einer Erdböschung oder für das temporäre Unterfangen einer Deckenkonstruktion bei Reparaturarbeiten.
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Schalungspaneel, das eine erfindungsgemäße Tragstruktur, wie sie im bisherigen Teil der Beschreibung offenbart worden ist, und an der Tragstruktur-Vorderseite eine an der Tragstruktur angebrachte Schalhaut aufweist. Das Schalungspaneel kann ein Rahmenschalungspaneel sein. Das Schalungspaneel kann ein Deckenschalungspaneel sein.
Die Erfindung und konkretere Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. Es zeigt:

1 eine Tragstruktur für ein Schalungspaneel, in perspektivischer Darstellung und in Blickrichtung schräg auf ihre Rückseite;
2 einen der Querträger der Tragstruktur von 1, in perspektivischer Darstellung schräg auf seine Vorderseite;
3 den Querträger von 2, im Querschnitt bzw. Stirnansicht und in größerem Maßstab;
4 einen abgeänderten Querträger-Querschnitt.

Die in 1 gezeichnete Tragstruktur weist zwei Längs-Randträger 4, zwei Quer-Randträger 6 und sieben über die Länge der Tragstruktur 2 verteilte Querträger 8 (die also bei Berücksichtigung der Quer-Randträger 6 „Quer-Zwischenträger“ sind) auf. Die Querträger 8 erstrecken sich von dem einen Längs-Randträger 4 zu dem anderen Längs-Randträger 4 in zu den Längs-Randträgern rechtwinkliger Ausrichtung. Die Querträger 8 sind jeweils mit den beiden Längs-Randträgern 4 verschweißt. Die Quer-Randträger 6 gehen ebenfalls von dem einen Längs-Randträger 4 zu dem anderen Längs-Randträger 4, und zwar in zu den Längs-Randträgern 4 rechtwinkliger Ausrichtung, und sind an den vier Ecken der Tragstruktur 2 mit den Längs-Randträgern 4 verschweißt.
Alle genannten Träger 4, 6, 8 sind aus Aluminium.
Wenn man auf die gezeichnete Tragstruktur 2 an deren Vorderseite (das ist die von dem Betrachter der 1 entferntere Seite) eine Schalhautauflegt und an der Tragstruktur 2 befestigt, hat man ein Rahmenschalungspaneel vor sich. Die Zeichnung der 1 sieht dann unverändert aus, weil die Randträger 4 und 6 jeweils einen äußeren, nach vorn vorgezogenen Rand haben, so dass diese vier Ränder die vier Randkanten der plattenförmigen Schalhaut abdecken.
Die sieben Querträger 8 sind alle gleich ausgebildet, und zwar so, wie in 2 gezeichnet. Der in 2 gezeichnete Querträger 8 ist ein Profilträger, der vorderseitig einen Flansch 10, rückseitig einen rohrartigen Hohlbereich 12 und dazwischen einen wandartigen Steg 14 aufweist. Der Flansch 10 ragt beidseitig des Stegs 14 vor und ist symmetrisch zur Mittelebene des Stegs 14. In den beiden Längs-Endbereichen des Profilträgers 8 sind der Flansch 10 und der vorderseitige Rand des Stegs 14 ein Stück weit weggenommen, damit der Profilträger 8 dort gut in die Profilierung der Längs-Randträger 4 hineinpasst.
In 3 sieht man den Querschnitt des Profilträgers 8 in größerem Maßstab. Der Profilträger 8 ist symmetrisch zu seiner Längsmittelebene 16, die in der Mitte des Stegs 14 vom Flansch 10 zum Hohlbereich 12 verläuft. Der Profilträger 8 ist ein Strangpressteil bzw. Extrusionsteil aus Aluminium. Das Gleiche gilt für die Längs-Randträger 4 und die Quer-Randträger 6. Der Hohlbereich 12 ist im Querschnitt außen kreisförmig (mit Ausnahme des Übergangs in den Steg 14) und innen kreisförmig. Der Steg 14 ist im Querschnitt ein schmales Rechteck. Der Flansch 16 ist im Querschnitt ein schmales Rechteck (welches rechtwinklig zu dem Steg 14 liegt) mit jeweils einem Vorsprung 18 am in 3 linken Vorrageende des Flanschs 10 und am in 3 rechten Vorrageende des Flanschs 10. Die Vorsprünge 18 vergrößern dort die Flanschdicke. In 3 springen die Vorsprünge nach unten, d.h. nach hinten bezogen auf die Gesamt-Tragstruktur bzw. zur Rückseite der Tragstruktur 2 hin gerichtet vor. Bei der Abwandlung des Profilträgers 8, wie sie in 4 gezeichnet ist, springen die zwei Vorsprünge 18 stattdessen nach vorn vor.
Der Profilträger 8 hat bei der gezeichneten Ausführungsform die folgenden Dimensionierungen:

- Dicke des Stegs 14: 1,6 mm;
- Höhe des Stegs 14 von Hohlbereich 12 zu Flansch 10: 73 mm;
- Breite des Flanschs 10 in 3: 25 mm;
- Außenbreite des Hohlbereichs 12 in 3: 20 mm;
- Wanddicke des Hohlbereichs 12: 1,7 mm.

Es wird betont, dass die Vorderflächen 20 aller Flansche 10 aller Querträger 8 sich in der gleichen Ebene wie die Auflageflächen der Längs-Randträger 4 und der Quer-Randträger 6 befinden, so dass eine auf der Tragstruktur 2 angebrachte Schalhaut von allen genannten Trägern 4, 6, 8 gleichmäßig abgestützt wird.
Die Schalhaut kann z.B. mittels Nieten, die durch die Schalhaut und durch die Bereiche der Flansche 10, die sich jeweils zwischen den zwei Vorsprüngen 18 befinden, an der Tragstruktur 2 befestigt werden. Die in 4 gezeichnete Art der Ausbildung der Vorsprünge 18 schafft eine breite Rinne 22 in der Vorderseite des Flanschs 10. Dort kann man z.B. eine Kleberschicht hineingeben, um die Schalhaut mit den Querträgern 8 zu verkleben.
In den 1 und 2 sieht man, dass jeder Profilträger 8 zwei Grifflöcher 24 besitzt, die in Längsrichtung des Profilträgers 8 länglich sind und beide gleich ausgebildet sind. Die Umfangslinie des betreffenden Grifflochs 24 ist rückseitig nahezu für die gesamte Griffloch-Länge geradlinig und eng benachbart der Linie, wo der Außenumfang des Hohlbereichs 12 von dem Steg 14 wegführt. Die Vorderseite der Umfangslinie 26 verläuft mit großem Radius geschwungen, so dass das jeweilige Griffloch 24 in der Mitte höher ist als im Abstand von der Mitte. An den Enden des betreffenden Grifflochs 24 gehen der rückseitige, geradlinige Teil und der vorderseitige, gewölbte Teil der Umrisslinie 26 mit im Wesentlichen kreisbogenförmigen Abschnitten ineinander über. Insgesamt ist das betreffende Griffloch 24 so groß, dass eine die Tragstruktur 2 bzw. das damit hergestellte Schalungspaneel handhabende Person mit einer Hand bequem durch das Griffloch 24 greifen und den Hohlbereich 12 mit dem Daumen und den Fingern umgreifen kann. Die Mitte jedes Grifflochs 24 liegt etwa 20% der Länge des Profilträgers 8 von dem benachbarten Stirnende des Profilträgers 8 entfernt.
Man sieht in 1, dass auch die Längs-Randträger 4 und die Quer-Randträger 6 jeweils diverse Löcher 26 haben. Ein Teil der Löcher 26 sind Grifflöcher. Andere Löcher 26 sind für andere Zwecke vorgesehen. Die Längs-Randträger 4 und die Quer-Randträger 6 haben alle die gleiche Querschnittsform, die sich aber von der Querschnittsform der Querträger 8 unterscheidet.

Claims

Tragstruktur für ein Schalungspaneel, das eine Tragstruktur und eine an der Vorderseite der Tragstruktur positionierte, an der Tragstruktur angebrachte Schalhaut aufweist, wobei die Tragstruktur an mindestens einem Paar entgegengesetzter Ränder je einen Randträger und zwischen diesen zwei Randträgern mehrere Querträger aufweist, die quer zu diesen zwei Randträgern verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Teilanzahl der Querträger als Profilträger ausgebildet ist, der an seinem der Tragstruktur-Vorderseite zugeordneten ersten Ende einen Flansch, an seinem von der Tragstruktur-Vorderseite entfernten zweiten Ende einen rohrartigen Hohlbereich, und dazwischen einen das erste Ende und das zweite Ende verbindenden, vorzugsweisewandartigen, Steg aufweist.
Tragstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Profilträger ein Strangpressprofil aus Aluminium ist.
Tragstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Profilträger im Steg ein Griffloch oder über die Länge des Profilträgers mehrere Grifflöcher aufweist.
Tragstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Griffloch, oder die Grifflöcher jeweils, in Längserstreckungsrichtung des Profilträgers länglich ist bzw. sind und an der dem Hohlbereich benachbarten Seite für einen Großteil seiner (ihrer) Länge durch den Hohlbereich begrenzt ist bzw. sind.
Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Profilträger einen beidseitig des Stegs vorragenden Flansch aufweist.
Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch an seinem Vorrageende, oder seinen Vorrageenden jeweils, einen die Flanschdicke vergrößernden Vorsprung hat, wobei der Vorsprung nach vorn in Richtung zur Tragstruktur-Vorderseite und/oder nach hinten in Richtung zur Tragstruktur-Rückseite vorspringt.
Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlbereich im Querschnitt im wesentlichen kreisförmig ist.
Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg eine Dicke im Bereich 0,8 bis 2,5 mm oder im Bereich 0,8 bis 2,0 mm hat.
Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg eine Höhe im Bereich 50 bis110 mm hat.
Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch eine Breite im Bereich 15 bis 40 mm hat.
Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlbereich, gemessen außen und rechtwinklig zur Mittelebene des Stegs, eine Dicke im Bereich 15 bis 30 mm hat.
Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanddicke des Hohlbereichs das 0,95 bis 1,2-fache der Wanddicke des Stegs beträgt.
Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Flanschs, ggf. abgesehen von dem mindestens einen Vorsprung, das 0,7 bis 1,2-fache der Wanddicke des Stegs beträgt.
Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie an einem zweiten Paar entgegengesetzter Ränder je einen Randträger aufweist, der sich quer zu den zwei Randträgern des ersten Paars erstreckt.
Schalungspaneel, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Tragstruktur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 und an der Tragstruktur-Vorderseite eine an der Tragstruktur angebrachte Schalhaut aufweist.