FI93382C

FI93382C - A system formed by a composite beam and a composite plate

Info

Publication number: FI93382C
Application number: FI910374A
Authority: FI
Inventors: Pentti Wilhelm Vainionpaeae
Original assignee: Suomen Liittopalkki Oy
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1991-01-25
Publication date: 1995-03-27
Also published as: FI93382B; FI910374A0

Description

9338293382

Liittopalkin ja liittolevyn muodostama järjestelmäA system formed by a composite beam and a composite plate

Keksinnön kohteena on rakennusten katoissa, ala- tai välipohjissa käytettävä liittopalkin ja liittolevyn muodostama järjes-5 telmä, johon kuuluu liittopalkki, tämän kannattamat liittolevyt ja valukomponentti, ja jossa liittopalkki muodostuu yhdestä tai useammasta profiililevystä. Tässä liittolevyllä tarkoitetaan myös esijännitettyjen ontelolaattojen varaan valettua be-tonilaattaa.The invention relates to a system formed by a composite beam and a composite plate for use on roofs, subfloors or subfloors of buildings, comprising a composite beam, composite plates supported by it and a casting component, and in which the composite beam consists of one or more profile plates. As used herein, a composite slab also refers to a concrete slab cast on prestressed hollow core slabs.

1010

Liittolevyt ja -palkit sekä näiden järjestelmät on tunnettu mm suomalaisesta patenttihakemuksesta 863396, patentista 76401 ja amerikkalaisesta patentista 2,064,910. Lisäksi keksinnön alaan laajasti liittyy EP-hakemusjulkaisusta 240857 ja suomalaisesta 15 patentista 63465 tunnetut profiilimuottijärjestelmät. FI-patentista 76401 ehdotetaan järjestelmää, jossa liittopalkin muotin muodostaa kaksi toisiinsa alhaalta liitettyä sinkittyä teräsohutpeltiä. Liittolevyn ja liitopalkin muodostaman kokonaisuuden päälle suoritetaan valu, jolloin saadaan yhtenäinen 20 rakenne. Tässä liittopalkki joudutaan raudoittamaan erikseen huolimatta siitä, että liitopalkin alhaalla olevat saumakohdat muodostavat tartuntareunan. Raudoitusta tarvitaan sekä itse liittopalkissa, sen kiinnittämiseen liittolevyyn ja yläpinta-raudoituksena palkin kohdalla.Composite plates and beams and their systems are known from, among others, Finnish patent application 863396, patent 76401 and American patent 2,064,910. In addition, the profile mold systems known from EP application publication 240857 and Finnish patent 63465 are extensively related to the scope of the invention. FI patent 76401 proposes a system in which the mold of a composite beam is formed by two galvanized steel sheets connected to each other from below. Casting is performed on the assembly formed by the connecting plate and the connecting beam, whereby a uniform structure is obtained. Here, the joint beam has to be reinforced separately, despite the fact that the seam points at the bottom of the joint beam form the gripping edge. Reinforcement is needed both in the composite beam itself, to attach it to the composite plate and as top surface reinforcement at the beam.

2525

Suomalaisesta patenttihakemuksesta 875327 tunnetaan betonirun-kojärjestelmä, jossa alaspäin avoin palkkiosa on valettu etukäteen ja sen alaosaan muodostettujen laippaosien varaan tuetaan liittolevyt ja jossa liittolevyjen ja runkopalkin 30 muodostama kokonaisuus valetaan yhteen, jolloin rakenne on hyvin palosuojattu. Kuvioiden 8, 9 ja 10 mukaisissa rakenteissa sekä palkin sisäpuolinen tartunta että liittopalkin ja liitto-levyjen välinen tartunta eivät ole täydellisiä.Finnish patent application 875327 discloses a concrete frame system in which a downwardly open beam part is pre-cast and the composite plates are supported on the flange parts formed in its lower part and in which the assembly formed by the composite plates and the frame beam 30 is cast together. In the structures according to Figures 8, 9 and 10, both the adhesion inside the beam and the adhesion between the composite beam and the composite plates are not perfect.

« 35 Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada aikaisempaa tehokkaampi 1 liittopalkin ja liittolevyjen muodostama kokonaisuus, jossa erityisesti rakennekorkeus voi olla aikaisempaa pienempi. Keksinnön pääasialliset tunnusmerkit on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa. Keksinnönmukaisessa järjestelmässä 40 poikittaiset palkin lävistävät tangot tai pultit sitovat 2 93382 palkkirakenteen ja laatat niin hyvin, että laattaosat kantavat suurelta leveydeltä palkinsuuntaista puristusvoimaa. Tällöin neutraaliakseli siirtyy huomattavasti ylöspäin, jolloin veto-puolen korkeus kasvaa suhteellisesti. Keksintöä voidaan sovel-5 taa myös silloin, kun järjestelmään tulee pulttirakenteita, joilla sidotaan eri osia yhteen. Jos poikittainen raudoitus tehdään riittävän pitkäksi, se voi toimia myös yläpintaraudoi-tuksena. Edullisimmin se tehdään kuitenkin erikseen.The object of the invention is to provide a more efficient assembly of composite beams and composite plates than before, in which in particular the construction height can be lower than before. The main features of the invention are set out in the appended claims. In the system 40 according to the invention, the transverse beams or bolts piercing the beam bind the 2,93382 beam structure and the slabs so well that the slab parts carry a beam-like compressive force over a large width. In this case, the neutral axis moves substantially up to the drive-side height increases proportionally. The invention can also be applied when bolted structures are introduced into the system, with which different parts are connected together. If the transverse reinforcement is made long enough, it can also act as top surface reinforcement. Most preferably, however, it is done separately.

10 Seuraavassa keksintöä havainnollistetaan oheisten kuvien avulla, jotka esittävät keksinnön eräitä sovellutusmuotoja.In the following, the invention will be illustrated by the accompanying figures, which show some embodiments of the invention.

Kuva 1 esittää järjestelmää alaspäin aukiolevan liittopalkin yhteydessä 15 Kuva 2 esittää parhaaksi katsottua sovellutusmuotoa Kuva 3 esittää poikkileikkausta kuvasta 2 Kuva 4 esittää järjestelmää ontelolaattojen yhteydessä Järjestelmään kuuluu liittopalkkiprofiili 2 ja liittolevyt 1, 20 jotka on kannatettu palkkiprofiilin reunaulokkeesta 3. Liitto-palkkiprofiilin 2 valu on suoritettu aikaisemmin ja siihen kuuluu valukomponentti 11. Siinä vaiheessa on myös liittopalk-kiprofiiliin 2 asennettu poikittaisia terästankoja 8. Nämä jäävät valukomponentin 9 sisään ja toimivat jatkuvan laatan 25 yläpintaraudoituksena tuen kohdalla. Poikittaisterästangot 8 : on asennettu liittopalkkiprofiilin 2 yläpinnan 4 lähelle tehtyjen reikien 5 läpi. Liittopalkkiin kuuluu tässä esijänni-tyselementit 6, 7 ja 10.Figure 1 shows the system in connection with a downwardly open composite beam 15 Figure 2 shows a preferred embodiment Figure 3 shows a cross-section in Figure 2 Figure 4 shows a system in connection with hollow core slabs The system comprises a composite beam profile 2 and previously and comprises a casting component 11. At that stage, transverse steel bars 8 are also mounted on the composite beam profile 2. These remain inside the casting component 9 and act as the upper surface reinforcement of the continuous slab 25 at the support. Transverse steel bars 8: are mounted through holes 5 made near the upper surface 4 of the composite beam profile 2. The connecting beam here includes prestressing elements 6, 7 and 10.

30 Tässä poikittaisilla rautatangoilla 8 on kolme toiminnallista tehtävää. Sen lisäksi että ne toimivat jatkuvan laatan yläpintaraudoituksena tuen kohdalla, ne liittävät laatan liittopalkkiin ja kolmanneksi ne toimivat liittopalkin sisäisen valumassan 11 tartuntana liittopalkkiprofiiliin 2.30 Here, the transverse iron bars 8 have three functional functions. In addition to acting as the top surface reinforcement of the continuous slab at the support, they connect the slab to the composite beam and thirdly they act as an adhesion of the internal casting mass 11 of the composite beam to the composite beam profile 2.

35 3 93382 Käytännön kokeiden perusteella keksintöä sovelletaan parhaiten kuvan 2 mukaisesti. Tässä liittopalkki on profiloitu suorakulmaiseksi hattuprofiiliksi, jonka alaosaan kuuluu laippaosat, joiden päälle liittolevyprofiilit voidaan asettaa. Kokonaiskor-5 keudeltaan 280 mm olevan palkin lävistää 420 mm pituiset ja p 16 mm vahvuiset terästangot. Palkkiprofiili 12 valetaan etukäteen ja poikittaiset terästangot sitovat betonin lujasti profiiliin. Valmis liittopalkki asetetaan paikalleen ja liittolevyt 1 asetetaan laippojen 15 päälle. Tämän jälkeen 10 suoritetaan valu, jolloin valukomponentti 9 muodostaa yhtenäisen rakenteen liittolevyjen 1 ja liittopalkin päälle. Pinta-raudoituksena 13 käytetään edullisimmin teräsverkkoa, joka ulottuu noin neljänneksen verran jännevälistä kummallekin puolelle palkkia. Laatasta saadaan siirrettyä puristuspintaa 15 palkin hyväksi n. 0,3 x jännevälin leveydeltä, kun tartunta palkin ja laatan välillä on täydellinen. Kuvassa 3 nähdään periaatteellisesti puristuksen ja vedon jakauma keksinnön mukaisessa runkorakenteessa. Puristuspinta-ala leviää voimakkaasti laattaosille, jolloin vetopuolella itse liittopalkki 20 toimii tehokkaammin.35 3 93382 Based on practical experiments, the invention is best applied according to Figure 2. Here, the composite beam is profiled into a rectangular hat profile, the lower part of which includes flange parts on which the composite plate profiles can be placed. A beam with a total height of 280 mm is pierced by steel bars 420 mm long and 16 mm thick. The beam profile 12 is pre-cast and the transverse steel bars firmly bind the concrete to the profile. The finished joint beam is placed in place and the joint plates 1 are placed on the flanges 15. Thereafter, casting 10 is performed, whereby the casting component 9 forms a uniform structure on the joint plates 1 and the joint beam. As the surface reinforcement 13, a steel mesh is preferably used, which extends about a quarter of the span on each side of the beam. It is possible to move the pressing surface from the slab in favor of 15 beams from a width of about 0.3 x the span when the adhesion between the beam and the slab is complete. Figure 3 shows in principle the distribution of compression and tension in the frame structure according to the invention. The pressing surface spreads strongly on the slab parts, whereby on the traction side the joint beam 20 itself operates more efficiently.

Liittolevyprofiilit voidaan korvata eräässä tapauksessa myös ontelolaatoilla 17, kuva 4. Nämä asetetaan vastaavalla tavalla liittopalkin laipan 15 päälle, mutta niiden päissä ontelot on aukaistu 50 - 100 cm:n matkalta. Pitkittäiset tangot 18 25 työnnetään tästä aukosta sisään. Näitä joudutaan tällöin taivuttamaan alaspäin, mikä ei tartunnan kannalta ole optimaalista vaan tämän rakenteen vaatima kompromissi. Valun yhteydessä ontelolaattojen onteloiden päät täytetään betonilla, jolloin ne kestävät palkinsuuntaista puristusta.In one case, the composite plate profiles can also be replaced by cavity plates 17, Fig. 4. These are similarly placed on the flange 15 of the composite beam, but at their ends the cavities are opened at a distance of 50 to 100 cm. The longitudinal bars 18 25 are pushed in from this opening. These then have to be bent downwards, which is not optimal for infection but a compromise required by this structure. In connection with casting, the ends of the cavities of the hollow core slabs are filled with concrete, so that they can withstand beam-directed compression.

3030

Erikoisesti on huomattava, että liittopalkkiprofiilit voidaan koota myös kahdesta tai useammasta osasta, jolloin niiden kokoamisessa käytetyt pultit voivat toimia sanottuina poikit-täisinä rautatankoina, joilla saadaan suoritettua yksi tai 35 useampi sanotuista tehtävistä. Toisaalta kukin poikittainen tanko tai pultti voi työntyä vain palkin toiselle sivulle, kun peräkkäiset tangot vuorottelevat tässä suhteessa aikaansaaden molemmin puolisen raudoituksen.In particular, it should be noted that the composite beam profiles can also be assembled from two or more parts, whereby the bolts used to assemble them can act as said transverse iron bars, which can perform one or more of said tasks. On the other hand, each transverse bar or bolt can protrude only to the other side of the beam when successive bars alternate in this respect, providing reinforcement on both sides.

Claims

4,93382

A system consisting of a composite beam (2,12) and a composite plate (1) for use on the roofs, subfloors or subfloors of buildings, 5 comprising a composite beam (2), supported composite plates (1) and a casting component (9), and wherein the composite beam (2) 12) consists of one or more profile plates, characterized in that the composite beam (2,12) and its internal casting mass extend close to the upper surface of the casting component (9) and that the upper part (4) of the composite beam (2,12) and its internal casting mass are penetrated by several transverse elongate bars (8) and / or bolts extending from the top of the composite beam (2,12) to the side so as to provide complete adhesion between the composite plate and the composite beam. 15

System according to Claim 1, characterized in that the transverse bars (8) extend 20 to 100 cm outwards from the connecting beam (2.12) on both sides.

System according to Claim 1 or 2, characterized in that the transverse bars (8) extend 10 to 20 cm outwards on both sides of the connecting beam (2,12), and that a separate surface reinforcement (15) is provided on the connecting beam, which acts as a continuous slab. as surface reinforcement for the support. 25. . System according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the transverse bars (8) are wholly or partly screw bars, at the same time the partial profile plates of the connecting beam and / or other structures of the system are connected to one another. 30

System according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that cavity plates (17) are used as part of the composite plates, the ends of which are opened at the cavities, from which the transverse bars (18) are bent inwards and the ends of the cavities are cast. 5,93382