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Kaltgewalzte Stahlpfetten und -gurte

Riegel und Pfetten aus dünnem kaltgeformtem Stahl

Müssen Sie kaltgewalzte Stahlträger oder Pfetten berechnen? [email protected]

Eine kaltgewalzte Sigma 200 Pfette

Bei gleicher Festigkeit kann durch die Verwendung von kaltgewalzten Stahlträgern oder Pfetten die Menge an Stahl in der Struktur eines Gebäudes zu reduzieren.

Aufgrund seines geringen Gewichts bietet das Kaltprofil beides:

Was ist eine Pfette?

Pfetten sind Strukturelemente, auf die das Dach eines Gebäudes gelegt werden.. Ihre Hauptaufgabe ist es, die Abdeckung zu stützen und die Kräfte auf die Rahmen zu übertragen, aber auch:

Pfetten können aus verschiedenen Materialien bestehen: Massivholz, Brettschichtholz, warmgewalzter Stahl IPE, oder kaltgeformte dünne Profile wie Sigma, ZED oder CE.

Was ist ein Gurt?

The girts are at the walls what the purlins are at the roof of a building. Die Träger sind Strukturelemente, an denen die Verkleidung und die Verbindungselemente eines Gebäudes befestigt sind, können aber auch als knickfeste Verstrebungen der Trägerstruktur dienen.

Platzierung von Pfetten und Gurten

They can be placed in front of the columns or above the rafters to realize continuity joints.

They can also be placed between the structural elements to limit their overflow.

The purlins located at the ridge at the rooftop are called «ridge purlins», purlins located near the gutter at the bottom of the cover are called «eave purlins».

The distance between purlins varies according to the type of cover (from about 1.38m for fiber cement to 4m for sandwich panels).

The span of discontinuous purlins can reach 10m, that of continuous purlins (sleeved) can exceed 15m.

Berechnung einer kaltgeformten Pfette

Um zu wissen, welcher Querschnitt und wie viele Pfetten für den Bau eines Gebäudes benötigt werden, müssen Sie eine Berechnung durchzuführen.

Beispiele für Pfettenanalyseberichte mit Lisa.blue

Allgemeiner Bericht des ZED-Profils 200
Zed-Profil 200 GZT-Bericht zu einem bestimmten Punkt und Kombination

Hier ist die Vorgehensweise:

1/ Bestimmen Sie die Lasten auf einer Dachpfette nach Eurocode 1.
Sehen Sie hier, wie Sie die Windaktionen, Schneelasten, Nutzlasten an einem Gebäude.

2/ The loads and the dimensions of the constructive assembly (the purlins, sleeves ...) are transmitted to the mechanical solver which determines the forces and deformations in each point of the pieces.

3/ Die Software "Lisa.blue" berücksichtigt die Biegedrillknicken von dünnen Pfettenprofilen durch die Abdeckung. When the cover and the purlin comply with certain conditions of geometric proportion and thickness, Eurocode 3 allows to take into account a restraint of the purlin in lateral bending and to lateral instabilities (buckling, torsional buckling of the maintained sole). Dies ist ein Vorteil, der die Anzahl der Pfetten reduzieren oder den Querschnitt begrenzen kann. Es ist daher wichtig, die richtige Abdeckung zu wählen. Da sie den Preis der Pfetten beeinflussen kann.

4/ Die Software ermittelt an jedem Punkt, ob der Widerstand der Pfette ("Grenzzustände der Tragfähigkeit") und ihre steifigkeit ("Service Limit States") in Bezug auf die Kriterien der EN 1993-1-3 ("Eurocode 3 - Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten - Teil 1-3: Allgemeine Regeln - Ergänzende Regeln für kaltgeformte Bauteile und Bleche").

Für den Grenzzustand der Tragfähigkeit kontrolliert die Software verschiedene Punkte, die in der Norm Eurocode EN 1993-1-3 angegeben sind, insbesondere:


Für die Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit kontrolliert die Software verschiedene Punkte, die in der Norm Eurocode EN 1993-1-3 §7 angegebenen sind, indem sie den Steifigkeitsverlust durch lokales Knicken und die Verformung des Querschnitts integriert (wirksamer Querschnitt), insbesondere :

Die Grenzkriterien hängen von Nutzungsart (nicht begehbare/begehbare Überdachung) oder Vorhandensein von Solaranlage Decken usw., für die die Verformungskriterien ihrer Stützen von zusätzlichen Dokumenten abhängen können.

Wie wählt man ein kaltgewalztes Profil aus?

Sigma-Profil Σ

They can be placed in continuity with sleeves. Their web provided with profiled stiffeners allows section profiling of important heights. To make frames, the profiles are usually assembled back to back by bolting, this allows to refocus the gravity center and torsion center of the section thus composed.

ZED-Profil Z

They can be placed in continuity by interlocking by extending their extremities. The Z section is generally less prone to twisting because the shear center is at the web level, except in the case of a strong asymmetry of the flanges.

Ce Profil C

Wird häufiger für Pfetten mittlerer Höhe verwendet, die den Rahmen eines Hauses oder die Montage von Stahlbindern bilden.

Omega-Profil Ω

Das Omega- Profil wird meist als Sekundärrahmen verwendet, kann aber auch als Pfette oder Riegel verwendet werden.

Hersteller von kaltgeformten Pfetten

Zubehör für kaltgeformte Pfetten

Eine blau hervorgehobene Nebenrippe in Lisa.blue

Pfetten Nebenrippen

When the purlins are inclined in the plane of the roof, they bend perpendicularly to the web according to their low inertia. Es ist möglich, dieses Phänomen zu reduzieren, indem Sie Nebenrippen (runde/rechteckige Rohre, Kabel, Winkel oder Flacheisen) senkrecht zu den Pfetten anbringen. Diese Nebenrippen fungieren als zwischengeschaltete seitliche Stützen und übertragen die Kräfte in Hangrichtung (Zug oder Druck) auf die Streben.

A tension wire highlighted in blue in Lisa.blue

Tension wires or braces

Die Spanndrähte (Kabel, Winkel oder Flacheisen) werden in Verbindung mit den Nebenrippen angebracht. They transmit the efforts of the liernes towards the frames and are strained because their slenderness does not allow compression work. Die Spanndrähte werden in der Regel am oberen Ende des Hangs angebracht, so dass die Nebenrippen am meisten belastet werden. Wenn Spannseile am unteren Ende des Hangs angebracht werden, werden die Nebenrippen zusammengedrückt und müssen daher auf Knickung geprüft werden (die Kabel können dann nicht mehr als Knickschutz verwendet werden).

A sleeve highlighted in blue in Lisa.blue

Lasche

The sleeves act as a continuity of purlins that reduces the effects in spans. They are sheet thicker than the purlins because the moment acting on support is then maximum. The holes made for their bolting include an assembly space, it must be taken into account in the calculations by a decrease in the moment on support and an increase in the moment and the deflection on span compared to an ideally continuous beam. ZED-Pfetten benötigen keine Muffen, um ihre Kontinuität zu gewährleisten, sie sind ineinander verschachtelt (einer der beiden (einer der beiden Flansche ist kleiner als der andere, so dass er zu jeder Spannweite umgekehrt ist). The bolts must be checked in simple shear and more particularly in diametric pressure on the side of the purlin which is thinner.

A cleat highlighted in blue in Lisa.blue

Cleats

The cleats are used to attach the purlins to the frames. They can transmit efforts on 3 axes:
  • vertically perpendicular to the rafter due to the loads on the roof
  • vertically along to the axis of the rafter due to the loads on the roof
  • horizontal senkrecht zum Sparren aufgrund von Windkräften an Giebeln oder seismischen Kräften
They are made from folded sheets that can be reinforced by stiffeners in the case of heavy loads causing bending in the bolted web to the purlin or the bolted flange on the rafter.

Wie werden kaltgeformte ZED- oder Sigma-Profile hergestellt?

To manufacture cold-rolled sections, high yield strength galvanized steel strip coils are required (for example: S350GD + Z275) and a roll forming line composed of:

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