DK152552B - Daek eller daekelement_til bygningskonstruktioner. - Google Patents

Description

Den foreliggende opfindelse angår et dask eller dæk-element til· bygningskonstruktioner og opbygget af parallelle, lette bjælker placeret i afstand fra hinanden, hvilke bjælker er fremstillet af metalplade, hvis godstykkelse ikke overstiger 4 mm og hvor bjælkerne er indstøbt i et overflade- og volumendannende middel.

At bukke bjælker til brug som bjælkelag i dæk af tynd plade har vundet mere og mere terræn, navnlig inden for de områder, hvor belastningerne er begrænsede. Ifølge den svenske stats stålbygningskomités "Normer for tunnplåtkon-struktioner 79", StBK-5, menes der med tynde plade stålog aluminiumsplade med en tykkelse på mindre end 4 mm.

Tyndpladekonstruktionernes belastningsoptagende evne begrænses ofte i mindre grad af materialets styrkeegenskaber, men i højere grad af tendensen til buling af deloverflader.

En konventionel Z- eller U-formet tyndpladebjælke løber eksempelvis en stor risiko for buledannelse både i krop og trykflange længe inden materialets strækgrænse overskrides. Også vridning af bjælkerne forekommer.

Også andre såkaldte lette bjælker kan komme til anvendelse i dæk, hvor bjælkematerialet ikke fuldstændigt udgøres af stålplade. Som eksempel på materialer, der kan supplere stålplade, kan nævnes træfiberplade. Også disse bjælker er udsat for foldedannelse i både træfiberpladen og stålpladen.

Fra beskrivelsen til dansk patent nr. 111.462 kendes en etageadskillelse, hvor der som overflade- og volumendannende middel anvendes skumplast. Dette materiale har ikke vist sig at have tilstrækkelig styrke og stivhed til at forhindre den ovenfor omtalte foldning af tyndpladeprofilerne, af hvilken grund man forbandt pladeprofilerne med tværgående tråde. Sådanne tråde kan imidlertid forhindre en foldning af profilernes kroppe og plastmaterialet har heller ikke tilstrækkelig stivhed til at stabilisere tyndpladen. Man har derfor også med den kendte konstruktion måttet kalkulere med en lav belastning af tyndpladematerialet.

Opfindelsens formål er at tilvejebringe et dæk eller dækelement af den indledningsvis nævnte art, ved hvilket risikoen for foldning af tyndpladeprofilerne er væsentligt reduceret, således at tyndpladeprofilernes styrkeegenskaber bedre kan udnyttes, samtidig med, at konstruktionen bibeholder sin lethed og isoleringsevne.

Det har nu overraskende vist sig, at man praktisk taget kan eliminere risikoen for foldedannelse i dæk eller dækelement ved ifølge opfindelsen at dækket udformes som angivet i den kendetegnende del af krav 1. Gas- eller cellebetonen har ikke tilstrækkelig trækstyrke til direkte at deltage i kraftoptagelsen fra belastningen, men virker indirekte på grund af sin hårdhed til at stabilisere de lette bjælker mod foldning og vridning. De lette bjælker kan dermed fremstilles i det væsentlige uden den overdimensionering, som normalt bruges for at opnå den fornødne stabilitet mod foldning og vridning. Dermed kan belastningen på dækket forøges betydeligt, samtidig med, at man opnår bærende overflader og en vis varme- og lydisolering. Benytter man cellebeton, dvs. gasbeton med lukkede porer, opnås desuden en tilstrækkelig fugtspærre.

Opfindelsen skal beskrives nærmere i den efterfølgende, mere udførlige beskrivelse, under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 i gennemskæring viser et dæk ifølge opfindelsen bestående af overfladearmeret gasbeton og Z-bjælker af tynd plade, fig. 2 viser en gennemskæring af et dækelement ifølge en anden udførelsesform for opfindelsen, og fig. 3 og 4 viser henholdsvis uindstøbte tyndplade-bjælker og et dækelement ifølge opfindelsen opbygget af to tyndpladebjælker og gasbeton under prøvebelastning.

Det er et kendt faktum, at ved letbjælker 2, hvor kroppen 5 eller flangerne 6 udgøres af tynd metalplade, sker der en foldning af disse, inden man når op på den teoretiske ma-terialebrudspænding for det pågældende materiale. Det er også kendt, at der behøves forholdsvis små kræfter for at forhindre udbulingen. Udbulingen i kroppen og flangerne 6 forhindres ved, at man omkring bjælken 2 ifølge opfindelsen støber gasbeton 3. Gasbetonen 3 skal desuden helt udfylde områ det mellem bjælkerne 2 i dækket 1 eller dækelementet 16. Hvorvidt man skal konstruere bjælkelaget i form af præfabrikerede elementer eller støbe det på brugsstedet, beror på omstændighederne og den type gasbeton, som anvendes. Skal gasbetonen 3 fremstilles ved gæring, såsom højtryksdamphærdet gasbeton, er det givetvis den eneste mulighed at sammenføje bjælkelaget af dækelementer 16, som fremstilles på fabrik i passende længder og derefter monteres på plads.

En anden måde at fremstille gasbeton 3 på er at anvende et luftindblandingsstof i cement-vand-blandingen og derefter indpiske luft i denne blanding til en passende mængde.

Hvis der ønskes en stærkere gasbeton 3 formindskes luftindblandingen og vice versa. Vægtfylden kan ved hensigtsmæssige til- 3 sætninger og med passende maskinel nedbringes til 200 kg/m , 3 men kan også fås til at stige til 900 kg/m . Det siger sig selv, at hvis man vil tilvejebringe et så lavt varmegennemgangstal som muligt, skal man holde vægtfylden nede, men da på bekostning af styrken. Gasbeton 3 fremstillet ved luftindblæsning i cement-vand-blandingen med et luftdannende tilsætningsmiddel, betegnes normalt skumbeton. Skumbetonen har i modsætning, til den varmeekspanderede gasbeton helt lukkede porer. Dette kan være en fordel, da denne ikke slipper fugtighed igennem, og en eventuel behandling af bjælkelaget for at tilvejebringe en fugtspærre bliver derfor unødvendig. Et dæk 1 af skumbeton kan sammensættes af dækelementer 16 eller støbes helt på plads. Formanbringelsen bliver på grund af dækkets 1 lethed enkel og fremstillingen af skumbeton er let o g kræver ingen særlig komplicerede håndteringsindretninger. For at modvirke overfladesprækker plejer.man at overfladearmere 4 gasbetonen 3.

Hos visse bjælkelag ønsker man at varmegennemtrængnings-evnen skal være så lav som muligt. Dette gælder fx ved kældereller vindbjælkelag i villaer. For at undgå kuldebroer anvender man tyndpladebjælker 2 med gennembrudte kroppe. Gasbetonens tykkelse må også afstemmes efter dens vægtfylde og lagets bæreevne og krav til varmeisolation. En anden konstruktion med lette bjælker med meget lille kuldebroseffekt er opbygget som et rektangulært rør 7 med de to kroppe 5 af træfi- berplade og flangerne 6 af tyndpladeprofiler. For at forøge denne bjælkes 2 bæreevne ved at eliminere risikoen for buledannelse, opfyldes her også hulheden i røret 7 med gasbeton.

Eksempel

Til at sammenligne hvor meget et dækelement 16 med to i gasbeton 3 indstøbte bjælker 2 tåler i forhold til to bjælker 2, som ikke var indstøbte, gennemførtes følgende forsøg under henvisning til fig. 3 og 4.

Der fremstilledes fire stk. Z-formede letbjælker 2 af 2 mm stålplade. Bjælkernes højde var 200 mm og længden 5000 mm.

I det første forsøg, som vises på fig. 3, blev der lagt to bjælker 2 symmetrisk og vandret på to støtter 8 af firkantede rør vinkelret på støtternes 8 parallelle længderetning. Afstanden mellem støtterne 8 var 4700 mm og mellem bj-ælkerne 600 mm. Midt på bjælkerne med en indbyrdes afstand af 2250 mm og parallelt med støtterne -8, blev der først lagt to belastnings- bomme 9 og ovenpå disse i bjælkernes 2 retning og midt mellem disse en I-bjælke 10. I-bjælken 10 belastedes midt mellem lastbommene successivt med belastninger 11, samtidigt med at den maksimale nedbøjning af bjælkerne 2 måltes. Nedbøjningen voksede stort set retliniet med belastningen 11 fra 0 til 40 mm ved 34,0 kN. Ved 38,0 kN brød bjælkerne 2 sammen ved udbuling.

I det andet forsøg, som vises på fig. 4, indstøbtes bjælkerne symmetrisk i gasbeton 3 til et element 12 med bredden 1200 mm og højden 250 mm. Porebetonen 3 havde en rumfangs- 3 vægt på 516 kg/m og var fremstillet ved i en blanding af vand, cement og skumdanner at indblæse luftbobler ved hjælp af en til formålet specielt udformet maskine. Både ved oversiden 13 og ved undersiden 14 af elementet 16 blev der indstøbt armeringsnet 15, ca. 5 mm under overfladen 13,14. Prøvebelastningen udførtes på samme måde som ved de nøgne bjælker 2 som beskrevet ovenfor. Det bør påpeges, at såvel støtten 8 som lastbommene 9 var 1200 mm lange og således strakte sig over hele elementets 16 bredde. Også her voksede nedbøjningen stort set retliniet med belastningen fra 0 til 17 mm ved 34,0 kN og 27 mm ved en belastning på 49 kN. Der opstod forskydningsbrud ved støtterne 8 ved 64,0 kN.

Eksemplet viser, at bjælker 2 indstøbt i gasbeton 3 tåler en belastning, som er næsten dobbelt så stor som nøgne bjælker 2 ved en nedbøjning, som er ca. halvt så stor. Letbjælkernes 2 teoretiske strækgrænsebelastning ved ureduceret tværsnit er beregnet til 72,6 kN. Gasbetonen 3 afstiver således den lette bjælke 2, således at stålets strækgrænseområde i dette tilfælde udnyttes: med 88% mod 52% ved uindstøbte bjælker 2, hvor udbulingen ikke forhindres på nogen måde.

Claims (3)

1. Dæk (1) eller dækelement (16) til bygningskonstruktioner og opbygget af parallelle, lette bjælker (2) placeret i afstand fra hinanden, hvilke bjælker er fremstillet af metalplade, hvis godstykkelse ikke overstiger 4 mm og hvor bjælkerne er indstøbt i et overflade- og volumendannende middel, kendetegnet ved, at der som overflade- og volumendannende middel er anvendt en gas- eller celle- 3 beton (3) med en vægtfylde mellem 200 og 900 kg/m , idet de lette bjælker er indesluttet i betonen.

2. Dæk eller dækelement ifølge krav 1, kendetegne t ved, at gas- eller cellebetonen har lukkede porer.

3. Dæk eller dækelement ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at de lette bjælkers (2) kroppe (5) er gennembrudt på en sådan måde, at kuldebrovirkningen gennem bjælkerne formindskes.