<Desc/Clms Page number 1>
Prefabpaneel.
Deze uitvinding heeft betrekking op een prefabpaneel.
In het bijzonder heeft zij betrekking op een prefabpaneel, ook wel sandwichpaneel genoemd, dat uit minstens twee hoofdzakelijk parallelle bladen bestaat die zich op een afstand van elkaar bevinden en die minstens via verankeringselementen met elkaar gekoppeld zijn.
Meer speciaal nog heeft zij betrekking op prefabpanelen die bedoeld zijn om als gevelelement te worden aangewend, waarbij de voornoemde bladen zijn samengesteld uit een uitgehard materiaal, zoals beton of dergelijke, waarbij de voornoemde bladen respectievelijk het zogenoemde binnenblad en buitenblad vormen. Het binnenblad grenst hierbij aan de binnenruimte van het gebouw en bestaat bijvoorbeeld eenvoudig uit beton, terwijl het buitenblad, dat in contact is met de buitenomgeving, bijvoorbeeld eveneens bestaat uit beton, doch bij voorkeur is voorzien van een sierlaag.
Dergelijke prefabpanelen zijn op zich ruim bekend en kunnen voor het opbouwen van allerlei wanden worden toegepast. Bij deze bekende prefabpanelen is doorgaans een isolatielaag aanwezig.
Het is eveneens bekend dat de verbinding tussen de twee bladen hoofdzakelijk volgens twee principes kan worden gerealiseerd.
<Desc/Clms Page number 2>
Volgens het eerste principe wordt gekozen voor een stijve verbinding tussen de bladen. Deze stijve verbinding kan worden gevormd door de isolatielaag, die dan van dergelijke aard moet zijn dat zij toelaat dat schuifkrachten tussen het binnenblad en het buitenblad kunnen worden overgedragen.
Volgens een variante kan hiertoe ook gebruik worden gemaakt van stijve ankers tussen de beide bladen, die bijvoorbeeld eenvoudigweg kunnen bestaan uit betonverbindingen tussen het binnenblad en het buitenblad.
Bij prefabpanelen waarvan de bladen volgens dit eerste principe met elkaar zijn verbonden, werken het binnenblad en het buitenblad constructief samen en wordt een zeer sterke en stijve constructie verkregen.
Volgens het tweede principe vormt het binnenblad de feitelijke constructieve laag en is het buitenblad als het ware eraan opgehangen. In zulk geval werken het binnenblad en het buitenblad niet constructief samen om een bepaalde stijfheid van het paneel als totaal te verkrijgen.
De huidige uitvinding beoogt een prefabpaneel met bladen die verbonden zijn volgens het voornoemde tweede principe.
Een probleem bij de bekende prefabpanelen die volgens het tweede principe zijn uitgevoerd en waarbij het binnenblad
<Desc/Clms Page number 3>
en het buitenblad aan elkaar verankerd zijn, bestaat erin dat tot op heden nog geen efficiënte verankering hierbij kon worden verwezenlijkt.
Volgens een eerste bekende mogelijkheid wordt een zeer groot aantal verankeringselementen toegepast, die op zich een bepaalde beweeglijkheid toelaten, doch door het groot aantal ankers gaan het binnenblad en buitenblad min of meer toch ongewild constructief samenwerken. Het nadeel van dit fenomeen is dat indien er een groot temperatuursverschil is tussen binnen en buiten, bijvoorbeeld in het geval dat de buitengevel door de zon wordt beschenen, het buitenblad niet vrij kan uitzetten en door de uitzetkracht een spanning ontstaat tengevolge waarvan het totale prefabpaneel kan gaan kromtrekken. Een dergelijke situatie kan ook ontstaan wanneer het binnenblad en buitenblad, bijvoorbeeld door verschillen in de betonsamenstelling, een verschillende krimpfactor hebben. Ook dan bestaat het gevaar van kromtrekken, hetgeen uiteraard een ongewenst effect is.
Volgens een tweede bekende mogelijkheid, waarbij ernaar gestreefd wordt het voornoemde effect te minimaliseren, worden de twee bladen ergens in de middenzone door middel van een bijzonder stevig verankeringselement, in de vorm van een bus die zich met haar langsas loodrecht op het vlak van het prefabpaneel uitstrekt, verankerd. Dit verankeringselement is hierbij met de respectievelijke bewapeningsnetten van het binnenblad en buitenblad verbonden. Zodoende wordt in de middenzone een degelijke constructieve verbinding gerealiseerd. Verdeeld over het
<Desc/Clms Page number 4>
oppervlak worden rond het centraal verankeringselement andere verankeringselementen toegepast, die gekenmerkt zijn door het gegeven dat zij wel het binnenblad en buitenblad op een afstand van elkaar houden, doch overigens buigslap zijn uitgevoerd.
Het gevolg is dat ter plaatse van deze laatstgenoemde verankeringselementen een uitzetting van bijvoorbeeld het buitenblad vrij kan plaatsvinden, zonder dat daarbij krachten worden overgedragen aan het binnenblad.
Een probleem bij een uitvoering volgens deze tweede mogelijkheid bestaat erin dat de verankeringselementen vaak een volumerijk complex vormen. In de productie levert dat onoverkomelijke problemen op met betrekking tot het aanbrengen van het isolatiemateriaal. Bovendien is het zo dat het isolatiemateriaal zich wel om het centraal anker bevindt, doch daarbij niet de daarin aanwezige holle ruimte opvult. Dit levert een zogenaamde koudebrug op, die als ongewenst wordt beschouwd en in de praktijk thermische en hygrische problemen kan veroorzaken. In veel gevallen wordt voor het storten van de tweede betonlaag het gat in de isolatielaag, dat door de aanwezigheid van het busvormig verankeringselement ontstaat, niet afgedekt of is dit ook niet of nauwelijks op een efficiënte wijze af te dekken.
In dat geval wordt de holle ruimte gevuld met beton, hetgeen met betrekking tot thermisch en hygrisch gedrag nog meer problemen kan veroorzaken.
De huidige uitvinding beoogt een prefabelement waarbij de verankering tussen de verschillende bladen verbeterd is
<Desc/Clms Page number 5>
ten opzichte van de bekende uitvoeringen en, althans volgens voorkeurdragende uitvoeringsvormen, bovendien aan de voornoemde nadelen van de bekende uitvoeringen wordt verholpen.
Hiertoe betreft de uitvinding een prefabpaneel dat uit minstens twee hoofdzakelijk parallelle bladen bestaat die zich op een afstand van elkaar bevinden en die minstens via verankeringselementen met elkaar gekoppeld zijn, daardoor gekenmerkt dat minstens een aantal van de verankeringselementen zich schuin onder hoek uitstrekken ten opzichte van het vlak bepaald door het prefabpaneel.
Een voordeel van het feit dat volgens de uitvinding de verankeringselementen schuin zijn opgesteld, is dat deze verankeringselementen zich met een grotere lengte in de voornoemde bladen bevinden ten opzichte van de bekende prefabpanelen waar de verankeringen loodrecht op het vlak van het prefabpaneel zijn aangebracht, waardoor deze schuine verankeringselementen volgens de uitvinding een betere en efficiëntere verankering waarborgen.
Een ander voordeel van het feit dat een betere verankering wordt gerealiseerd is dat ook minder verankeringen kunnen worden toegepast om hetzelfde resultaat te bekomen als bij de bekende prefabpanelen en is het bijgevolg ook eenvoudiger om tijdens de productie een continu doorlopende isolatielaag te realiseren zonder cavitaties.
Bij voorkeur bezit het prefabpaneel minstens één
<Desc/Clms Page number 6>
combinatie van minstens twee verankeringselementen, meer speciaal minstens twee afzonderlijke elementen, waarvan minstens één, zoals voornoemd, zich schuin uitstrekt, en waarbij deze twee verankeringselementen onderling zodanig zijn opgesteld dat zij in de zone van het prefabpaneel waar zij zich bevinden in een stijfheid in minstens één richting voorzien.
Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm bestaan de twee voornoemde verankeringselementen uit elementen die zich op zichzelf in twee richtingen slap gedragen, doch in de voornoemde combinatie tenminste in één richting een stijf geheel vormen, bij voorkeur doordat deze twee verankeringselementen in tegengestelde richting schuin ten opzichte van elkaar zijn opgesteld.
Een voordeel van dergelijke combinatie van twee verankeringselementen die volgens de uitvinding een bepaalde stijfheid in één richting vertonen en een bepaalde beweeglijkheid in de andere richting toelaten, is dat plaatselijk het buitenblad minstens in één richting vrij kan uitzetten ten opzichte van het binnenblad, waardoor kan voorkomen worden dat het prefabpaneel zou kunnen kromtrekken ten gevolge van een verschillende uitzetting van het binnenblad en van het buitenblad, bijvoorbeeld ten gevolge van een groot temperatuursverschil tussen buiten en binnen of als gevolg van een andere materiaalkeuze met een andere krimpfactor voor het buitenblad en voor het binnenblad.
Volgens de meest voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een
<Desc/Clms Page number 7>
prefabpaneel volgens de uitvinding bestaan de verankeringselementen die zich schuin onder hoek uitstrekken uit draadankers, wat het voordeel biedt dat zij relatief eenvoudig te vervaardigen zijn.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven van een prefabpaneel volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin:
Figuur 1 schematisch en in perspectief een gebouw weergeeft waarvan de gevel is opgetrokken met prefabpanelen volgens de uitvinding; figuur 2 een prefabpaneel weergeeft dat in figuur 1 door F2 is aangeduid; figuur 3 op grotere schaal een doorsnede weergeeft volgens lijn III-III in figuur 2; figuur 4 op grotere schaal een doorsnede weergeeft volgens lijn IV-IV in figuur 2; figuur 5 op grotere schaal een doorsnede weergeeft volgens lijn V-V in figuur 2; figuur 6 een aanzicht weergeeft volgens pijl F6 in figuur 3;
figuur 7 in perspectief het gedeelte weergeeft dat in figuur 2 door F7 is aangeduid, met gedeeltelijke weglating ; figuren 8 en 9 twee mogelijke uitvoeringsvarianten weergeven van een prefabpaneel volgens de uitvinding ;
<Desc/Clms Page number 8>
figuur 10 een doorsnede weergeeft volgens lijn X-X in figuur 8.
In figuur 1 is een gebouw 1 weergegeven waarvan de gevel is opgebouwd met prefabpanelen 2 volgens de uitvinding.
In de figuren 2 tot 7 is meer in detail een prefabpaneel 2 volgens de uitvinding weergegeven, waarbij dit prefabpaneel 2 is samengesteld uit twee hoofdzakelijk parallelle bladen, respectievelijk een dragend binnenblad 3 en een buitenblad 4, die zich op een afstand van elkaar bevinden en waartussen een isolatielaag 5 is aangebracht.
De bladen 4-5 zijn bijvoorbeeld vervaardigd uit een uitgehard materiaal zoals beton, of dergelijke, waarbij in deze beide bladen 4-5 op bekende wijze een wapeningsnet is toegepast, bijvoorbeeld met horizontale wapeningsstaven 6 en verticale wapeningsstaven 7, die zich loodrecht op elkaar bevinden.
Het buitenblad 4 kan desgewenst op bekende wijze voorzien zijn van een niet in de figuren weergegeven buitenste sierlaag, waarbij dit buitenblad 4 aan het binnenblad 3 is opgehangen door middel van verankeringselementen 8 die zich volgens de uitvinding schuin onder een hoek A uitstrekken ten opzichte van het vlak bepaald door het prefabpaneel 2 en die gedeeltelijk in het buitenblad 4 en gedeeltelijk in het binnenblad 3 zijn ingegoten.
De verankeringselementen 8 zijn in dit geval gevormd door U-vormige draadankers waarvan de vrije uiteinden van de
<Desc/Clms Page number 9>
benen 9-10 bij voorkeur voorzien zijn van vervormingen 11, bijvoorbeeld in de vorm van kartelingen, verbuigingen in zigzagvorm, of dergelijke, waarbij deze uiteinden zich tot in het binnenblad 3 uitstrekken en waarbij deze verankeringselementen 8 met hun rug 12 achter een wapeningsijzer 6-7 passeren in het buitenblad 4.
Het is niet uitgesloten dat geen van beide of slechts één van de voornoemde vrije uiteinden van de verankeringselementen 8 zijn voorzien van zulke vervormingen 11.
Het is evenmin uitgesloten dat de verankeringselementen 8 omgekeerd zijn aangebracht ten opzichte van hun positie in de figuren, namelijk met hun vrije uiteinden in het buitenblad 4 en met hun rug 12 in het binnenblad 3 ingegoten.
Nabij het midden van het prefabpaneel 2 is een combinatie 13 voorzien van twee verankeringselementen 8 die geschrankt ten opzichte van elkaar en in tegengestelde richting schuin ten opzichte van elkaar zijn opgesteld, waarbij deze twee verankeringselementen 8 bij voorkeur onderling een hoek B maken van 90 of ongeveer 90 .
In deze combinatie 13 is de rug 12 van beide verankeringselementen 8 verticaal georiënteerd.
Nabij elk uiteinde van het prefabpaneel 2 is een gelijkaardige combinatie 14 voorzien van twee
<Desc/Clms Page number 10>
verankeringselementen 8, waarbij in dit geval de rug 12 van beide verankeringselementen 8 horizontaal is gelegen.
Het werkingsprincipe van de voornoemde schuin opgestelde verankeringselementen 8 in een prefabpaneel 2 volgens de uitvinding is eenvoudig en als volgt.
Elk schuin geplaatst U-vormig verankeringselement 8, afzonderlijk beschouwd, laat een bepaalde buiging toe in een richting evenwijdig met de rug 12 van het betreffende verankeringselement 8 en in een richting in het vlak van het prefabpaneel 2 en loodrecht op de voornoemde richting van de rug 12 van dit verankeringselement 8.
Dit betekent dat bij toepassing van één enkel dergelijk verankeringselement 8, het buitenblad 4 zich lokaal zowel in verticale richting als in horizontale richting binnen bepaalde grenzen vrij kan bewegen ten opzichte van het binnenblad 3.
Door twee dergelijke verankeringselementen 8 in tegengestelde richting met elkaar te combineren, zoals in de combinaties 13 of 14, wordt de buiging in de richting loodrecht op de voornoemde rug 12 van de betreffende verankeringselementen 8 verhinderd en vertoont dergelijke combinatie 13 of 14 een stijfheid in de richting loodrecht op de voornoemde richting.
Dit betekent concreet dat in het geval van een combinatie 13 nabij het midden van het prefabpaneel 2, het buitenblad 4 zich in de middenzone van het prefabpaneel
<Desc/Clms Page number 11>
niet in horizontale zijdelingse richting kan bewegen ten opzichte van het binnenblad 3, doch dat het buitenblad 4 in verticale richting een beperkte bewegingsvrijheid geniet ten opzichte van het binnenblad 3.
Op analoge manier zal met een combinatie 14 van verankeringselement 8 in de nabijheid van de uiteinden van het prefabpaneel 2, hoofdzakelijk een stijfheid in verticale richting worden geboden en een beperkte beweeglijkheid in horizontale richting.
Het is duidelijk dat dank zij de toepassing van de combinatie 13 in het midden van het prefabpaneel 2, het buitenblad 4 steeds in horizontale richting gecenterd blijft ten opzichte van het binnenblad 3, terwijl aan de uiteinden van het prefabpaneel 2 het buitenblad 4 in zijdelingse richting binnen bepaalde limieten vrij kan uitzetten wanneer bijvoorbeeld de temperatuur buiten hoger is dan binnen, waardoor uiteindelijk bereikt wordt dat het prefabpaneel in deze omstandigheden niet zal kromtrekken.
In figuur 8 is een variante weergegeven van een prefabpaneel 2 volgens de uitvinding, waarbij in dit geval nabij het midden van het prefabpaneel 2 een combinatie 13 is toegepast en aan weerszijden van deze combinatie 13 een combinatie 14 is toegepast, en waarbij bijkomende L-vormige verbindingsankers 15, zoals weergegeven in figuur 10, zijn toegepast, die zich met één been 16 loodrecht op het vlak van het betreffende
<Desc/Clms Page number 12>
prefabpaneel 2 bevinden en die met het andere been 17 over een wapeningsstaaf 6-7 zijn aangebracht.
In figuur 9 is nog een variante weergegeven van een, in dit geval, L-vormig prefabpaneel 2 volgens de uitvinding waarbij, zowel in het horizontaal gedeelte als in het verticaal gedeelte van het paneel 2 een combinatie 14 is toegepast die lokaal in dit gedeelte een horizontale beweging toelaat, terwijl in het centraal gedeelte een combinatie 13 is toegepast, waardoor in dit centraal gedeelte het buitenblad 4 in horizontale richting nagenoeg geen bewegingsvrijheid bezit ten opzichte van het binnenblad 3.
Zoals blijkt uit de voorgaande voorbeelden kan, afhankelijk van de gewenste toepassing, door een geschikte keuze van hetzij een combinatie 13 alleen, hetzij een combinatie 14 alleen, hetzij een combinatie van beide naast elkaar, lokaal in het paneel 2 een stijfheid in horizontale richting bekomen worden, of in verticale richting of in beide richtingen tegelijk.
Een prefabpaneel 2 volgens de uitvinding kan op zeer eenvoudige manier gerealiseerd worden op de volgende manier.
Eerst wordt de wapening 6-7 van het binnenblad 3 in een gepaste gietvorm aangebracht en wordt het gietmateriaal, bijvoorbeeld beton, voor het binnenblad 3 in de gietvorm gegoten, waarna de isolatielaag 5 op eender welke wijze op het nog natte beton wordt aangebracht, bijvoorbeeld in
<Desc/Clms Page number 13>
plaatvorm of door spuiten, en wordt vervolgens de wapening van het buitenblad 4 aangebracht en het gietmateriaal, bijvoorbeeld beton, voor buitenblad 4 in de gietvorm gegoten.
Wanneer het beton nog niet is uitgehard, worden vervolgens de verankeringselementen 8 volgens de uitvinding en desgevallend de ankers 15 onder een geschikte hoek in het beton gestoken en doorheen de isolatielaag 5 geprikt, zodat deze verankeringselementen 8 en ankers 15 na het uitharden van het gietmateriaal een hechte verbinding vormen tussen het buitenblad 4 en het binnenblad 3 die nochtans plaatselijk, naargelang de combinatie van verankeringselementen 8, in beperkte mate ten opzichte van elkaar kunnen bewegen.
Het is duidelijk dat door deze werkwijze geen ongewenste cavitaties in de isolatie kunnen ontstaan, zodat in de prefabpanelen 2 ook koudebruggen aanwezig zijn tussen het buitenblad 4 en het binnenblad 3 en er ook geen hygrische problemen kunnen ontstaan.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch een prefabpaneel volgens de uitvinding kan in allerlei vormen en afmetingen worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.