DK155129B - Panel, navnlig til selvbaerende tagkonstruktioner - Google Patents

Description

i

DK 155129 B

Opfindelsen angår et panel navnlig til selvbærende tagkonstruktioner, og af den art, der består af ekstruderede, hule, fortrinsvis gennemskinnelige profilelementer af plast med mindst to langsgående hoved-5 kanaler, der har udvendige og indvendige konvekse ydervægge og er adskilt ved en mellemliggende bikanal og med sammenkoblingsorganer, der muliggør sammensætning af profilelementerne side om side til en kontinuert flade, der kun kræver understøtning langs to modstående 10 ender.

Paneler til selvbærende tage og af den art, som den foreliggende opfindelse angår, er beskrevet i FR patentskrift nr. 2 317 434 og GB patentskrift nr. 1 511 189. Det første beskriver en i længeretningen krum kon-15 struktion, der kan have et antal langsgående kanaler med udvenige og indvendige konvekse ydervægge og indbyrdes adskilt ved bikanaler, i hvilke der kan indsættes forstærkninger såsom metalbånd. Det andet beskriver et panel med en enkelt hovedkanal opdelt i to kanaler 20 ved en mellemvæg parallel med ydervæggene og med koblingselementer, der sammen med tilsvarende koblingselementer på et nabopanel danner en låsekanal, i hvilken kan indsættes låseorganer, der virker som forstærkninger.

25 FR patentskrift nr. 1 584 387 beskriver et panel med en enkelt kanal. Væggene i den låsekanal, der dannes ved samling af nabopaneler, er udformet med mod hinanden vendende fremspring, der tjener som låsemid ler. Kanalerne kan fyldes med et passende materiale så-30 som brandsikkert materiale, cement og fibrøst eller granuleret materiale. Sådant materiale, der kan være varmeisolerende, ødelægger panelets gennemskinnelighed og forøger dets vægt.

US patentskrift nr. 3 886 705 beskriver et panel 35 med et antal hovedkanaler indbyrdes forbundet med skillevægge udformet som I-bjælker og forstærket på begge 2

DK 155129 B

sider med separate forstærkningsorganer. Sidevæggene har konkave yderflader.

Paneler med et antal hovedkanaler som i US patentskrift nr. 3 886 705 og FR patentskrift nr. 2 317 5 434 kræver færre samlingsoperationer til oprettelse af en flade med en given dimension, men har med hensyn til fabrikation og bæreevne mangler, som har forhindret dem i at vinde fremgang i praksis.

Paneler med en enkelt hovedkanal, se GB patent-10 skrift nr. 1 511 189 anvendes i stor udstrækning, men kræver et større antal samlingsoperationer til fremstilling af f. eks. et tag med et givet areal af samme størrelse som før nævnt. Den omstændighed, at dette kendte panelelement som følge af tilstedeværelsen af 15 mellemvæggen har særdeles gode egenskaber med hensyn til isolation over for varme, har medført, at man i praksis har affundet sig med, at det kun foreligger som et enkelt profilelement og ikke som et egentligt panel med flere side om side liggende kanaler.

20 I praksis har det således været nødvendigt at træffe et valg mellem paneler med flere hovedkanaler og paneler med en enkelt kanal afhængigt af den foreliggende opgave. Har hovedformålet været at reducere varmetabet, således som det er blevet stadigt vigtigere 25 under energikriserne, er valget faldet på panelet med en enkelt kanal med mellemvæg under accept af forøget tidsforbrug ved produktion og samling. I denne konstruktion kan forstærkning opnås ved anvendelse af et passende metallåseorgan i de låsekanaler, der dannes 30 ved samling af nabopaneler. Metal er imidlertid varme-ledende, og der er et låseorgan mellem hvert par nabohovedkanaler. Til undgåelse af varmetab gennem et stort antal låseorganer synes anvendelse af et flerkanalpanel at være løsningen, men som det fremgår af de ovenfor 35 nævnte publikationer har det alligevel været nødvendigt at indsætte forstærkningsorganer i bikanalerne eller

DK 155129 B

3 som i panelet omhandlet i US-patentskrift nr. 3 886 705 på begge sider af væggen mellem nabohovedkanaler. Begrundelsen er, at panelet under svære belastninger, f. eks. fra sne eller personer, der går på taget, har til-5 bøjelihed til at bryde sammen.

Ved den foreliggende opfindelse tilsigtes tilvejebragt et panel, der ikke er behæftet med ulemperne som optræder ved de kendte konstruktioner.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at hovedka-10 nalerne hver er opdelt i to ved hjælp af en hovedsagelig plan mellemvæg beliggende omtrent midt imellem profilelementets udvendige og indvendige konvekse ydervægge og at hver bikanal har en skillevæg beliggende i samme plan som mellemvæggene i hovedkanalerne.

15 I modsætning til den tidligere filosofi, ifølge hvilken bikanalerne i den art paneler, som den foreliggende opfindelse angår, skulle holdes fri for obstruktioner med henblik på modtagelse af forstærkningsorganer, er der indsat en skillevæg, som overraskende redu-20 cerer panelets tilbøjelighed til at klappe sammen under tryk vinkelret på ydervæggen.

Skillevæggen giver en væsentlig og betydningsfuld forstærkning, idet den forhindrer bikanalens lodrette vægge i at bevæge sig bort fra hinanden som føl-25 ge af trykbelastning på panelets yderside. Panelet kan derfor benyttes som tag i geografiske områder, hvor der kan forekomme betydelige snebelastninger. En særlig fordel i sådanne områder er panelets gode varmeisolerende egenskaber.

30 Den ydre form og udseendet af bikanalen svarer til den ydre form af den kanal, samlingskanalen, der dannes, når to paneler sammensættes side om side. Dette er en fordel i arkitektonisk henseende.

Bikanalens mellemvægge ligger hensigtsmæssigt i 35 nærheden af ydervæggenes plan, således at der dannes et par mindre, hovedsagelig rektangulære subkanaler langs 4

DK 155129 B

ydersiden og indersiden adskilt ved en større aflang rektangulær subkanal. Ved denne udformning undgås det, at bikanalen kommer til at virke som en kuldebro, og samtidig opnås en yderligere forstærkning, idet de kas-5 seformede profiler giver endnu større sikkerhed mod, at bikanalens vægge klapper sammen som følge af trykbelastning på f. eks. en tagflades yderside.

Når panelet skal anvendes i en selvbærende tagkonstruktion, udformes det med en krumning i længderet-10 ningen og uderstøttes alene ved de to ender. Til forøgelse af modstandsdygtigheden mod trykbelastninger i sådanne selvbærende konstruktioner kan der, som det i og for sig er kendt, være indlagt metalbånd som forstærkning i samlingskanalerne i steder for de sædvanli-15 ge låsekiler. I den ny panelkonstruktion kan tilsvarende forstærkninger undværes i bikanalerne, fordi de i sig selv er tilstrækkelig stive.

Det har imidlertid vist sig, at selvbærende tagkonstruktioner kan blive udsat for en opdrift som følge 20 af vindbelastninger på undersiden, hvilket har medført, at man af sikkerhedsmæssige grunde har måttet give afkald på anvendelsen af panelerne i visse fritstående tagkonstruktioner. Med heblik på at undgå denne begrænsning i anvendelsen udformes ifølge opfindelsen i 25 det mindst en af subkanalerne med sådanne dimensioner, at den kan optage en forankringsstang, der på sin side kan optage de kræfter, der hidrører fra opad rettede vindtryk. Forankringsstængerne er ved enderne indrettede til fastgørelse til understøtninger fortrinsvis så-30 ledes, at der kan tilvejebringes trækspændinger i forankringsstængerne .

I en udførelsesform ifølge opfindelsen er bikanalen således opdelt i fire subkanaler ved hjælp af tre skillevægge, hvoraf den ene ligger i samme plan som 35 mellemvæggen i hovedkanalerne, medens de to andre hver ligger i en sådan afstand fra bikanalens nærmeste yder-

DK 155129 B

5 væg, at der dannes en subkanal med et tværsnitsareal af tilstrækkelig størrelse, til at der i kanalen kan indføres en forankringsstang. Anbringelsen af en tredje mellemvæg i plan med mellemvæggen i hovedkanalerne med-5 fører i denne konstruktion ikke nogen væsentlig nedsættelse af varmetab som følge af en temperaturforskel mellem yderside og inderside af panelet, fordi der allerede findes to andre mellemvægge. Den midterste mellemvæg, der selv ved skæve belastninger kun udsættes 10 for trækspændinger, og derfor kan gøres tyndere end de øvrige vægge, medfører en væsentlig forstærkningsvirkning, idet deformation af bikanalens sidevægge som følge af trykbelastning på panelets yderside reduceres betydeligt.

15 Det kan synes naturligt at udforme hver af bika nalens fire subkanaler, der i retning vinkelret på panelets yderægge ligger i serie, såldes at de i tværsnit er rektangulære. Det kan imiderid være en fordel, at kun de to yderste subkanaler i tværsnit er hovedsagelig 20 rektangulære, medens to to mellemliggende i tværsnit er trapezformede og har én fælles side, der ligger i plan med mellemvæggen i hvedkanalen, og hver har en dermed parallel side fælles med de to yderste subkanaler, medens de to øvrige modstående sider danne er spids vin-25 kel med hinanden. Herved kan opnås større modstands-dygtighed mod vridninger og skæve belastninger.

Anvendt som tagkonstruktion frembyder panelet en række fordele, som gør det egnet til mange forskellige formål. Konstruktionen er let, solid og varmeisolerende 30 og kræver mindre arbejde såvel ved transport til byggepladsen som ved samlingen af panelerne. Allerede ved paneler med to hovedkanaler og en mellemliggende bikanal opnås en forenkling, og samlingsarbejdet reduceres naturligvis jo flere hovedkanaler, panelet bringes til 35 at omfatte. Selv om det er muligt at anvende paneler med flere hovedkanaler, foretrækkes dog et panel med 6

DK 155129 B

tre, fordi det i praksis er lettere at håndtere, når der er tale om de sædvanlig anvendte dimensioner, hvor hver hovedkanal er ca. 8 x 5 cm.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere 5 under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 i perspektiv viser en del af en udførelsesform for et panel ifølge opfindelsen med tre hovedkanaler, fig. 2 viser en ændret udførelsesform for et 10 panel ifølge opfindelsen set fra enden, fig. 3 en del af et panel ifølge opfindelsen set fra siden og med monteringsorganer til fastgørelse til en understøtning, og fig. 4 en del af et panel ifølge opfindelsen 15 set fra siden med forankringsstænger til optagelse af vindtryk på en tagflades underside.

Det i fig. 1 viste panel ifølge opfindelsen er fremstillet i ét stykke ved ekstrusion og består af plast fortrinsvis polycarbonat. Det termoplastiske ma-20 teriale kan være gennemskinneligt. Panelet kan anvendes til vægge, men er navnlig dimensioneret til tagflader, som skal være selvbærende, således at panelet kun behøver at understøttes ved enderne.

Panelet er hult og kan have to eller flere ho-25 vedkanaler, der generelt betegnes 1, 2 og 3, men som i fig. 1 er betegnet la, lb; 2a, 2b og 3a, 3b, idet hovedkanalerne hver er opdelt i to kanaler ved hjælp af en mellemvæg henholdsvis 4, 5 og 6. Hver af hovedkanalerne 1, 2 og 3 er begrænset af ydervægge hen-30 holdsvis 7, 8 og 9 samt indervægge henholdsvis 10,11 og 12 og sidevægge henholdsvis 13, 14; 15, 16 og 17, 18. Sidevæggen 13 har for oven og for neden modsvarende sammenkoblingsorganer 19 og 20 af i og for sig kendt art. Sidevæggen 18 har tilsvarende sammen-35 koblingsdele 21 og 22. Ved sammenkoblingen af to nabopaneler vil en del 21 på det ene panel gribe om en

DK 155129 B

7 modsvarende del 19 på det andet panel, medens en del 20 vil gribe om en modsvarende del 22, således at der dannes en samling, der kan betegnes en samlingskanal, og som er egnet til optagelse af kiler eller 5 bånd 38, hvorved panelerne låses stabilt sammen til dannelse af en flade, f.eks. en tagflade.

Sidevæggene 14 og 15 danner ligesom sidevæggene 16 og 17 vægge i en bikanal, der danner adskillelse mellem hovedkanalerne henholdsvis 1,2 og 2,3. Hver 10 af bikanalerne er opdelt i fire i tværsnit hovedsagelig rektangulære subkanaler henholdsvis 23, 24, 25 og 26.

Subkanalerne 23 og 26 er udadtil begrænsede af vægge, der har samme form som sammenkoblingsorganerne 20 og 21. Denne udformning er hovedsagelig valgt af 15 arkitektoniske grunde og kan derfor fraviges i tilfælde, hvor det måtte være hensigtsmæssigt. Subkanalerne 23 og 26 er endvidere afgrænsede af mellemvægge henholdsvis 27 og 28. Disse subkanaler har, som det vil ses af figuren, hovedsagelig rektangulært tværsnit, dog 20 med en udvidelse tilstrækkelig stor til, at der kan indlægges en forankringsstang 29 af tilstrækkelige dimensioner, til at den kan optage de kræfter, der kan opstå som følge af en vindpåvirkning på undersiden af en selvbærende tagflade. Antallet af nødvendige forank-25 ringsstænger afhænger af vindbelastningen i den konkrete konstruktion. Fig. 4 viser, hvorledes forankringsstangen 29 ved hjælp af en møtrik 30, der ligger an mod et vinkelprofil 31, kan sættes under trækspæn ding. Vinkelprofilet 31 er fastgjort til en under-30 støtning 32, og mellem vinkelprofilet og panelerne, der danner tagfladen, er indlagt en profileret tætningsliste 33. Den yderste, underste del af panelet er bortskåret, således at der fremkommer en udragende del 34, som forhindrer tagvand i at trænge ind til 35 vinkelprofilet.

Panelet er i fig. 4 vist plant, men vil, når det anvendes i en selvbærende konstruktion, være krumt, så 8

DK 155129 B

ledes at det kun behøver at understøttes ved hver ende, f.eks. som vist i fig. 4.

Den egentlige forankring af den af panelerne sammensatte tagflade fremgår af fig. 3, der viser den 5 højre ende af en tagflade, hvis venstre ende er vist i fig. 4. I fig. 3 betegner 35 et vinkelprofil svarende til vinkelprofilet 31 i fig. 4. Et forankringsorgan 36, der hovedsagelig har form som et lukket U, er forbundet med vinkelprofilet ved hjælp af en bolt 36a, 10 som indskrues i et gevindhul i forankringsorganet 36.

Langs vinkelprofilet 35 findes et passende antal forankringsorganer 36, og gennem dem alle er ført et rør 37 fortrinsvis af aluminium, som passerer igennem huller i panelets sidevægge. I det tilfælde, at der som 15 vist i fig. 1 findes et kombineret forstærknings- og låseorgan 38, er det også forsynet med huller 40 i begge ender for rør 37. Panelets underside hviler på vinkelprofilets til understøtningen fastgjorte vinkelben. Da tagfladen er selvbærende og kun understøttet 20 ved hver ende, behøves der ikke særlige foranstaltninger til at imødegå udvidelser og sammentrækninger som følge af temperaturvariationer.

I udførelsesformen i fig. 1 er bikanalernes sidevægge parallelle. Der kan imidlertid med fordel væl-25 ges andre former, hvoraf en er vist i fig. 2. Her danner to dele 14a og 14b af sidevæggen 14 en lille vinkel med de øvrige dele af sidevæggen 14. Sidevæggen 17 er udformet med lignende dele 17a og 17b.

Sidevæggene 15 og 16 kan udformes på samme eller lig-3 0 nende måde.

En konstruktion af denne art er egnet til at optage vridningskræfter, der optræder som følge af uensartet belastning, der kan forekomme, hvis sne samler sig i bunker på forskellige steder af en tagflade.

35 Bikanalernes opbygning af kasseprofiler giver stor trykstyrke, og mellemvæggen, der ligger ud for

DK 155129 B

9 mellemvæggene 4, 5 og 6 i hovedkanalerne forhindrer udbøjning af bikanalernes lodrette sidevægge. Afstanden mellem bikanalerne vælges således, at det vil være naturligt kun at træde på de opstående, mindre eftergi-5 vende bikanalvægge ved færdsel på taget. Vægtykkelsen vil normalt være ens overalt i profilet og valgt under hensyn til materialets art og den ønskede styrke af produktet. Dog kan den gennemgående mellemvæg 4, 5 og 6, der strækker sig gennem hovedkanalerne og bikana-10 lerne gøres væsentligt tyndere, f.eks. under halvdelen af vægtykkelsen i den øvrige del af panelet. Herved spares en ikke uvæsentlig mængde materiale. Den gennemgående mellemvæg ligger i de viste udførelsesformer i midten af panelet, hvilket medfører, at der ikke er no-15 gen forskel i panelets egenskaber, hvad enten det udsættes for trykbelastninger på den ene eller den anden af de to ydervægge. I plan tilstand er det derfor ligegyldigt, om panelet vendes den ene eller den anden vej.

Panelet konstrueres hensigtsmæssigt således, at 20 den ene sidevæg i hver bikanal er plan og lodret, når panelet er monteret som en del af en tagflade, således at navnlig disse sidevægge optager de lodrette trykkræfter, medens de modstående ikke plane sidevægge, som holdes på plads af mellemvæggene, er særlig aktive, når 25 der optræder skæve belastninger og vridningskræfter.

Som det ses af fig. 2, ligger mellemvæggen 27 nærmere profilets horisontale midterplan, der går gennem mellemvæggene 4, 5 og 6, end ydervæggene 7 og 8.

Dette medfører, at bikanalens skrå sidevæg 14a opta-30 ger en større del af det træk, der opstår i mellemvæggen 4, når ydervæggen 7 udsættes for et nedadret-tet tryk.

Bikanalernes konstruktion medfører, at der ikke behøves forstærkningsstænger i disse kanaler således, 35 at der spares såvel materiale som arbejde med at indlægge sådanne stænger. Bygningskonstruktioner, der ud-

Claims (7)

15 Fig. 3 illustrerer forankringen af panelerne ved den ene ende ved hjælp af forankringsorganerne 35, 36, 36a og 37. Der findes en tilsvarende forankring til optagelse af trykkræfter ved den anden ende. Ligeledes viser fig. 4 den ene ende af den særlige forankring 20 29, 30, der skal optage opadgående kræfter, der optræ der som trækkræfter. Forankringsstangen 29 er fastgjort på tilsvarende måde ved den anden ende. 25

1. Panel, navnlig til selvbærende tagkonstruktioner, og af den art, der består af ekstruderede, hule, fortrinsvis gennemskinnelige profilelementer af plast med mindst to langsgående hovedkanaler (1, 2, 3), 30 der har udvendige og indvendige konvekse ydervægge (7, 10; 8, 11; 9, 12) og er adskilt ved en mellemliggende bikanal (23, 24, 25, 26), og med sammenkoblingsorganer (19, 20, 21, 22), der muliggør sammensætning af profilelementerne side om side til en kontinuert flade, der 35 kun kræver understøtning langs to modstående ender, kendetegnet ved, at hovedkanalerne (1, 2, 3) DK 155129 B hver er opdelt i to (la, lb; 2a, 2b; 3a, 3b),ved hjælp af en hovedsagelig plan mellemvæg (4, 5 og 6) beliggende omtrent midt imellem profilelementets udvendige og indvendige konvekse ydervægge (7, 10; 8, 11; 9, 12), 5 og at hver bikanal har en skillevæg beliggende i samme plan som mellemvægene (4, 5, 6) i hovedkanalerne (1, 2, 3).

2. Panel som angivet i krav 1, kendetegnet ved, at bikanalen er opdelt i fire subkanaler 10 (23, 24, 25, 26) ved hjælp af tre skillevægge, hvoraf den ene ligger i samme plan som mellemvæggen (4, 5, 6) i hovedkanalerne, medens de to andre (27, 28) hver ligger i en sådan afstand fra bikanalens nærmeste ydervæg, at der dannes en subkanal (23, 26) med et til optagelse 15 af en forankringsstang (29) passende tværsnitsareal.

3. Panel som angivet i krav 1 eller 2, hvor bikanalen er opdelt i fire subkanaler, der i retning vinkelret på panelets ydervægge ligger i serie, kendetegnet ved, at de to yderste subkanaler (23, 20 26) i tværsnit er hovedsagelig rektangulære, medens de to mellemliggende subkanaler (24, 25) i tværsnit er trapezformede og har én fælles side, der ligger i plan med mellemvæggen (4, 5, 6), og har en dermed parallel side (27, 28) fælles med de to rektangler (23, 26), me- 25 dens de to øvrige, modstående sider (14a, 15 og 14b, 15. danner en spids vinkel med hinanden.

4. Panel som angivet i krav 3, kendetegnet ved , at den ene (15) af de to modstående sider, der danner en spids vinkel med hinanden, tilnærmelses- 30 vis står vinkelret på mellemvæggen (4, 5, 6).

5. Panel som angivet i krav 3, hvor profilele mentet omfatter tre side om side liggende hovedkanaler (1, 2, 3) og to mellemliggende bikanaler (23, 26), kendetegnet ved, at de i midterelementet 35 indgående sideflader (15, 16) er hovedsagelig plane.

6. Panel som angivet i et eller flere af kravene 2-5, kendetegnet ved, at tykkelsen af mel- i DK 155129 B lemvæggen (4, 5, 6) i hovedkanalen og den tilsvarende væg i bikanalen er væsentlig mindre end tykkelsen af de øvrige vægge i panelet.

7. Panel som angiet i et af kravene 1-6, k e n -5 detegnet ved, at det er krumt i længderetningen.