BE898653A

BE898653A - Verbindingsstuk voor sandwichpaneel en aldus bekomen sandwichpaneel

Info

Publication number: BE898653A
Application number: BE0/212189A
Authority: BE
Inventors: A Van Acker
Original assignee: Cbr Cementbedrijven Nv
Priority date: 1984-01-11
Filing date: 1984-01-11
Publication date: 1984-05-02

Abstract

Verbindingsstuk 4 voor het onderling met elkaar verenigen van twee betonnen platen 1 en 3 waartussen een isolatielaag 2 ingesloten is, welk verbindingsstuk 4 hoofdzakelijk bestaat uit een langwerpig element 5 met verankeringshaken 6 en 7 aan beide uiteinden 8 en 9, waarbij één van de uiteinden 8 een doorsteekeinde vormt dat zodanig uitgevoerd is dat het zonder te grote weerstand doorheen de isolatielaag 2 kan dringen.

Description

S. A. CIMENTERIES C. B. R. CEMENTBEDRIJVEN N. V. voor : "Verbindingsstuk voor sandwichpaneel en aldus bekomen sandwichpaneel".

Uitvinder : Arnold Van Acker

De uitvinding heeft betrekking op een verbindingsstuk voor het onderling met elkaar verenigen van twee betonnen platen waartussen een isolatielaag ingesloten is.

De uitvinding heeft hoofdzakelijk tot doel een dergelijk verbindingsstuk voor te stellen dat toelaat, enerzijds, een stevig samenhangend geheel te vormen tussen de betonnen platen, en, anderzijds, toe te laten dat deze laatste afzonderlijk kunnen uitzetten om aldus spanningen te voorkomen afkomstig van de differentiële thermische uitzetting tussen beide platen.

Tot dit doel bestaat het verbindingsstuk volgens de uitvinding hoofdzakelijk uit een langwerpig element met verankeringshaken aan beide uiteinden, waarbij één van de uiteinden een doorsteekeinde vormt dat zodanig uitgevoerd is dat het zonder te grote weerstand doorheen de isolatielaag kan dringen.

In een specifieke uitvoeringsvorm van de uitvinding is het langwerpig element plaatvormig en strekken de haken zich dwars ten opzichte van het vlak ervan uit.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is minstens in de nabijheid van het doorsteekuiteinde een haak voorzien die gevormd is door een gedeeltelijk uitgesneden, buiten het vlak van het plaatvormig element geplooide strook van dit laatste.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een sandwichpaneel uit twee betonnen platen waartussen een isolatielaag ingesloten is en gekenmerkt is door het feit dat deze twee platen onderling verbonden zijn door een reeks van verbindingsstukken zoals hierboven beschreven werd.

De uitvinding heeft tenslotte nog betrekking op een werkwijze voor het plaatsen van deze verbindingsstukken in sandwichpanelen met twee betonnen platen waartussen een isolatielaag ingesloten is.

Deze werkwijze bestaat erin- dat men een eerste betonlaag vormt, overeenstemmend met één van de betonnen platen, dat men, vóór het drogen van het beton, de isolatielaag

aanbrengt die aldus kleeft aan het beton, dat men vervolgens de verbindingsstukken op een bepaalde afstand van elkaar met hun doorsteekeinde doorheen de isolatielaag in het nog plastische beton drukt tot op de gewenste diepte en dat men tenslotte een tweede betonlaag giet over deze isolatielaag, tot het vormen van de tweede betonnen plaat.

Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hierna volgende beschrijving van enkele specifieke uitvoeringsvormen van verbindingsstukken, van een sandwichpaneel en van een werkwijze voor het plaatsen van deze verbindingsstukken in sandwichpanelen, volgens de uitvinding.

Deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding niet ; de hierna gebruikte verwijzingscijfers hebben betrekking op de hieraan toegevoegde figuren.

Figuur l is een langse dwarsdoorsnede van een gedeelte van een sandwichpaneel volgens de uitvinding.

Figuur 2 is een doorsnede volgens lijn Il-Il van figuur l.

Figuur 3 is een langse dwarsdoorsnede van een deel van een sandwichpaneel met een verbindingsstuk volgens een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding.

Figuur 4 is een langse dwarsdoorsnede van een deel van een sandwichpaneel met een verbindingsstuk volgens een derde uitvoeringsvorm van de uitvinding.

In deze verschillende figuren hebben dezelfde verwijzingscijfers betrekking op dezelfde of analoge elementen.

In figuur l wordt een sandwichpaneel voorgesteld dat bestaat uit drie onderscheiden lagen welke als volgt zijn : - Een buitenlaag l in gewapend of voorgespannen beton van 40 tot 80 mm dikte, die bij voorkeur uitgevoerd is in sierbeton, en dus een eerste betonnen plaat vormt ; - Een tussenlaag 2 uit een isolatie materiaal van 40 tot 120 mm dikte en dat bijvoorbeeld bestaat uit geëxpandeerd of geëxtrudeerd polystyreen, gebakeliseerde rotswol, polyurethane schuim of polyisocyanuraat schuim ;

- Een binnenlaag 3 uit gewapend of voorgespannen beton met een dikte van 40 tot 80 mm en desnoods in sierbeton uitgevoerd wordt, welke binnenlaag aldus de tweede betonnen plaat vormt.

Om het geheel samenhangend te maken worden deze drie lagen konstruktief met elkaar verbonden bij middel van verbindingsstukken 4.

Het in de figuren 1 en 2 voorgesteld verbindingsstuk bestaat uit een langwerpig element 5 met verankeringshaken 6 en 7 in de nabijheid van beide uiteinden 8 en 9 ervan.

Het uiteinde 8 vormt een doorsteekeinde dat zodanig uitgevoerd is dat het zonder te grote weerstand doorheen de isolatie 2 en de nog plastische betonlaag l kan dringen.

De haken 6, die aan genoemd uitsteekeinde 8 voorzien zijn, vormen een scherpe hoek a met de langsas van het element 5, die met zijn opening gericht is naar het tegenoverliggend uiteinde 9.

Deze hoek is meestal kleiner dan 60 en bij voorkeur van de orde van grootte van 30 à 450.

Verder is op het langwerpig element een steunorgaan 10 voorzien dat zich op een afstand van het doorsteekeinde 8 bevindt die nagenoeg gelijk is aan de gewenste indringingsdiepte van het element in de betonnen plaat 1 vermeerderd met de dikte van de isolatielaag 2.

Dit steunorgaan heeft als doel, enerzijds, de indringingsdiepte te controleren, en, anderzijds, ervoor te zorgen dat de isolatielaag 2 aangedrukt wordt tegen de betonnen onderlaag om aldus een goede aanhechting aan deze laatste te verzekeren.

In deze specifieke uitvoeringsvorm is aan de gewenste indringingsdiepte van het element in de betonnen plaat 1 vermeerderd met de dikte van de isolatielaag.

In deze specifieke uitvoeringsvorm is het steunorgaan 10 gevormd door een dwarse staaf die zich nagenoeg loodrecht ten opzichte van de langsas van het element 5 uitstrekt.

Hierbij is te noteren dat, in sommige gevallen, dit steunorgaan weggelaten kan worden en bijvoorbeeld vervangen kan worden door een merkteken, dat dus de indringingsdiepte aanduidt.

Dit geldt bijvoorbeeld wanneer gebruik gemaakt wordt van een relatief stijf isolatie materiaal zoals hard polyurethane schuim, dat nagenoeg volledig vlak is en dus goed aansluit tegen de betonnen onderlaag.

In de uitvoeringsvorm van de figuren l en 2 is het element 5 gevormd door een rechthoekig plaatje en strekken de haken 6 en 7 zich dwars ten opzichte van het vlak van dit plaatje uit.

Meer bepaald zijn de haken 6 aan het doorsteekeinde 8 gevormd uit gedeeltelijk uitgesneden rechthoekige strookjes in het element 5 die volgens de hoek a naar buiten geplooid zijn langs weerszijden van het element 5.

De haak 7 aan het uiteinde 9 van het element 5 is gevormd door een omgebogen deel ervan.

De dikte van het plaatvormig element 5 is bij voorkeur begrepen tussen l en 5 mm terwijl de breedte ervan bij voorkeur begrepen is tussen 10 en 20 mm.

Aldus vertoont het element 5 in een richting loodrecht op zijn vlak een bepaalde buigzaamheid zodanig dat het een relatieve uitzetting van de betonnen panelen kan opvangen zonder dat de aldus ontstane spanningen een vooropgestelde grens zouden overschrijden.

Ten einde corrosie problemen te vermijden, zijn deze verbindingsstukken bij voorkeur gevormd uit roestvrij staal.

In figuur 3 wordt een tweede uitvoeringsvorm van een verbindingsstuk volgens de uitvinding voorgesteld.

Dit verbindingsstuk onderscheidt zich van dit volgens de figuren 1 en 2 door de vorm van de haak 7 die op dezelfde manier gevormd is als de haken 6, t. t. z. door het gedeeltelijk uitsnijden van een rechthoekig strookje uit het plaatvormig element 5. Deze haak 7 kan zowel naar boven als naar onder gericht worden, terwijl de hoek 6 die hij met het element 5 vormt eventueel groter kan zijn dan de hoek a.

Het spreekt vanzelf dat eveneens twee dergelijke haken 7, langs weerszijden van het element 5 voorzien kunnen worden. Deze haken kunnen zich trouwens eventueel, nagenoeg op hetzelfde niveau, naast elkaar bevinden. Dit geldt natuurlijk ook voor de haken 6.

Aan het einde 8 kan men zich eveneens beperken tot één enkele haak 6 die dan eventueel langer zou kunnen zijn.

Tenslotte wordt in figuur 4 een derde uitvoeringsvorm van een verbindingsstuk volgens de uitvinding voorgesteld.

Dit verbindingsstuk is gevormd uit een cilindervormige staaf, waarvan een uiteinde over een hoek van nagenoeg 900 omgebogen is en aldus de haak 7 vormt, terwijl op het uiteinde 8, dat het doorsteekeinde vormt, een staafstuk gelast is volgens een hoek a tot het vormen van een haak 6.

Het verbindingsstuk 4 volgens deze derde uitvoeringsvorm vertoont enigszins minder goede buigingseigenschappen en is dan ook vooral geschikt voor het onderling verbinden van relatief korte betonnen platen 1 en 3.

Zoals uit de figuren 1 tot 3 afgeleid kan worden, worden de verbindingsstukken in de sandwichpanelen zodanig geplaatst dat het vlak van het element 5 zich nagenoeg loodrecht uitstrekt ten opzichte van de langsrichting van de betonnen platen, ten einde deze aldus toe te laten een relatieve verschuiving ten opzichte van elkaar te ondergaan, bijvoorbeeld in gevolge verschillende thermische uitzetting van deze platen.

De werkwijze voor het vervaardigen van deze sandwichpanelen, meer bepaald voor het plaatsen van de verbindingsstukken 4 in deze laatste kan als volgt beschreven worden.

In een niet voorgestelde mal vormt men een eerste betonlaag overeenstemmend met de betonnen plaat 1. Voor het drogen van dit beton, bij voorkeur onmiddellijk na het gieten ervan, brengt men de isolatielaag 2 aan die aldus kleeft aan het

aan het beton van de plaat 1. Vervolgens drukt men de verbindingsstukken 4 op een bepaalde afstand van elkaar met hun doorsteekeinde 8 doorheen de isolatielaag 2 tot in het nog plastische beton van de plaat l, tot op de gewenste diepte, en tenslotte giet men een tweede betonlaag over deze isolatielaag 2 tot het vormen van de tweede betonnen plaat 3.

Door de kleefkracht van de isolatiekern 2 aan beide betonlagen alsmede door de aanwezigheid van de verbindingsstukken 4 zal het sandwichpaneel zich gedragen als een composiet element, waardoor de doorsnede een belangrijk grotere stijfheid bekomt dan deze van de beide afzonderlijke betonnen platen 1 en 3 afzonderlijk.

Dit heeft als gevolg dat het sandwichelement, voor een bepaalde totale dikte, in grotere lengten gemaakt kan worden dan voor éénzelfde dikte zonder deze composiet wisselwerking mogelijk zou zijn.

Het is nochtans van groot belang dat deze onderlinge verbinding tussen de platen zodanig opgevat wordt dat de beide betonnen platen 1 en 3 afzonderlijk kunnen uitzetten.

De onderlinge verbinding van de betonnen platen 1 en 3 is gebaseerd op volgende principes : - De overdracht van de vertikale belasting van de buitenplaat i op de binnenplaat 3 geschiedt via de aanhechting van beide platen aan de isolatiekern 2. De aldus ontstane schuifspanningen op het isolatie materiaal kunnen gemakkelijk door dit laatste opgenomen worden gezien de aard van dit laatste.

- De overdracht van de horizontale belasting op de buitenplaat l ingevolge zuigkracht van de wind, scheefstand van het paneel, thermische en hygrometrische vervormingen wordt dan door de verbindingsstukken opgevangen dankzij hun mogelijkheid tot buiging in minstens één richting.

Te noteren valt nog dat het verbindingsstuk niet verbonden is met de normale wapening van de betonnen platen 1 en 3.

Het spreekt vanzelf dat het ook mogelijk is eerst de betonnen binnenplaat te gieten en vervolgens, na het plaatsen van de isolatie, de buitenplaat.

Bij het ontkisten van de sandwichpanelen, na het harden van het beton, bieden de verbindingsstukken eveneens het voordeel dat ze toelaten de panelen via de bovenste plaat uit de mal te tillen, zonder gevaar van afscheiding van de onderste plaat.

Deze sandwichpanelen kunnen als gevelelement uitgevoerd worden of als element van een scheidingswand.

De mogelijkheid bestaat natuurlijk sandwichpanelen te vervaardigen die bestaan uit meer dan twee betonnen platen.

Voor sommige toepassingen kan immers overwogen worden een sandwichpaneel op punt te stellen met een bijkomende isolatielaag gevolgd door een bijkomende betonnen plaat waarbij dan bijvoorbeeld het verbindingsstuk, verankerd is in de drie betonnen platen doorheen de twee isolatielagen, ofwel de uitwendige betonnen platen bij middel van afzonderlijke verbindingsstukken verbonden worden met de centraal gelegen betonnen plaat.

Aldus is de uitvinding niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen en kunnen meerdere veranderingen overwogen worden, ondermeer wat betreft de vorm, afmeting, aantal haken van het verbindingsstuk.

Bovendien dient de werkwijze niet nood- zakelijk beperkt te worden tot het gebruik van de verbindingsstukken, volgens de uitvinding, maar kan in principe gebruik gemaakt worden van gelijk welk type verbindingsstuk dat voor de toepassing van deze werkwijze in aanmerking kan komen.

Claims

CONCLUSIES.

1. Verbindingsstuk 4 voor het onderling met elkaar verenigen van twee betonnen platen 1 en 3 waartussen een isolatielaag 2 ingesloten is, welk verbindingsstuk 4 hoofdzakelijk bestaat uit een langwerpig element 5 met verankeringshaken 6 en 7 aan beide uiteinden 8 en 9, waarbij één van de uiteinden 8 een doorsteekeinde vormt dat zodanig uitgevoerd is dat het zonder te grote weerstand doorheen de isolatielaag 2 kan dringen.

2. Verbindingsstuk volgens conclusie l, met het kenmerk dat de haak, aan het genoemd doorsteekeinde dat doorheen de isolatielaag dient te dringen, een scherpe hoek vormt met de langsas van het element, die met zijn opening gericht is naar het tegenoverliggende uiteinde van het element.

3. Verbindingsstuk volgens conclusie 2, met het kenmerk dat genoemde de scherpe hoek kleiner is dan 60 en bij voorkeur van de orde van grootte van 30 à 450 is.

4. Verbindingsstuk volgens één van de vorige conclusies, met het kenmerk dat op het langwerpig element een steunorgaan voorzien is dat zich op een afstand van het doorsteekeinde bevindt die nagenoeg gelijk is aan de gewenste indringingsdiepte van het element in één van de betonnen platen vermeerderd met de dikte van de isolatielaag.

5. Verbindingsstuk volgens conclusie 4, met het kenmerk dat het steunorgaan gevormd is door een dwarsstuk dat zich nagenoeg loodrecht ten opzichte van de langsas van het genoemd element uitstrekt.

6. Verbindingsstuk volgens één van de vorige conclusies, met het kenmerk dat het langwerpig element plaatvormig is, waarbij de haken zich dwars ten opzichte van het vlak ervan uitstrekken.

7. Verbindingsstuk volgens conclusie 6, met het kenmerk dat minstens in de nabijheid van het doorsteekeinde een haak voorzien is die gevormd is door een gedeeltelijk uitgesneden, buiten het vlak van het plaatvormige element geplooide strook van dit laatste. <Desc/Clms Page number 10>

8. Verbindingsstuk volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk dat minstens in de nabijheid van een uiteinde van het plaatvormig element een haak aan beide zijden ervan voorzien is.

9. Verbindingsstuk volgens één van de vorige conclusies, met het kenmerk dat de haak aan het uiteinde van het element dat gelegen is tegenover het doorsteekeinde gevormd is door een omgebogen deel van het element.

10. Verbindingsstuk volgens één van de conclusies 6 tot 9, met het kenmerk dat het plaatvormig element een dikte heeft die begrepen is tussen 1 en 5 mm. en een breedte die begrepen is tussen 10 en 20 mm.

11. Verbindingsstuk volgens één van de vorige conclusies, met het kenmerk dat het element minstens in één richting loodrecht op zijn langsas een bepaalde buigzaamheid vertoont zodanig dat het een relatieve uitzetting van de betonnen panelen kan opvangen zonder dat de aldus ontstane spanningen een vooropgestelde grens zouden overschrijden.

12. Verbindingsstuk volgens één van de vorige conclusies, met het kenmerk dat het gevormd is uit roestvrij staal.

13. Verbindingsstuk voor het onderling verenigen van twee betonnen panelen, waartussen een isolatielaag voorzien is, zoals hiervoor beschreven of in bijgevoegde tekeningen voorgesteld werd.

14. Sandwichpaneel uit twee betonnen platen, waartussen een isolatielaag ingesloten is, met het kenmerk dat deze twee platen onderling verbonden zijn door een reeks verbindingsstukken volgens één van de conclusies 1 tot 12, die zich op een zekere afstand van elkaar bevinden.

15. Sandwichpaneel volgens conclusie 14, met het kenmerk dat de verbindingsstukken zodanig ten opzichte van de langsrichting van het paneel geplaatst zijn dat ze een buiging kunnen ondergaan volgens deze langsrichting om aldus de eventuele relatieve verplaatsing van de betonnen platen in deze richting te kunnen opvangen.

16. Sandwichpaneel zoals hiervoor beschreven of in bijgevoegde tekeningen voorgesteld werd. <Desc/Clms Page number 11>

17. Werkwijze voor het plaatsen van verbindingsstukken in sandwichpanelen met twee betonnen platen waartussen een isolatielaag ingesloten is, meer bepaald de hierboven beschreven en in de figuren voorgestelde verbindingsstukken, met het kenmerk dat men een eerste betonlaag vormt, overeenstemmend met één van de betonnen platen, die men, voor het drogen van het beton, de isolatielaag aanbrengt die aldus kleeft aan het beton, dat men vervolgens de verbindingsstukken op een bepaalde afstand van elkaar met hun doorsteekeinde doorheen de isolatielaag in het nog plastische beton drukt tot op de gewenste diepte en dat men tenslotte een tweede betonlaag giet over deze isolatielaag, tot het vormen van de tweede betonnen plaat.

18. Werkwijze voor het plaatsen van de verbindingsstukken in sandwichpanelen zoals hiervoor beschreven werd.