NL1003884C2

NL1003884C2 - Method for manufacturing a double-curved construction part and construction part from profile plates.

Info

Publication number: NL1003884C2
Application number: NL1003884A
Authority: NL
Inventors: Johannes Wilhelmus Marcus
Original assignee: Hoogovens Staal Bv
Priority date: 1996-08-27
Filing date: 1996-08-27
Publication date: 1998-03-03
Also published as: WO1998009032A1; AU4034297A

Description

WERKWIJZE VOOR HET UIT PROFIELPLATEN VERVAARDIGEN VAN EEN DUBBELGEKROMD CONSTRUCTIEDEEL EN CONSTRUCTIEDEELMETHOD FOR MANUFACTURING A DOUBLE-CURVED CONSTRUCTION PART AND CONSTRUCTION PART FROM PROFILE SHEETS

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een 5 dubbelgekromd constructiedeel van profielplaten alsmede op een dubbelgekromd, bijvoorbeeld hyperbolisch paraboloïdisch constructiedeel van profielplaten.The invention relates to a method for manufacturing a double-curved construction part of profile plates as well as to a double-curved, for example, hyperbolic paraboloidal construction part of profile plates.

Een hyperbolisch paraboloïdische constructie van zich in hoofdzaak in een vlak uitstrekkende vlakke platen of plaatdelen is bekend, zie bijvoorbeeld US-3,206,895, US-3.727,356, of US-3,186,128.A hyperbolic paraboloidal construction of planar plates or plate members extending substantially in a plane is known, see for example US-3,206,895, US-3,727,356, or US-3,186,128.

10 Volgens de uitvinding is een verbeterd dubbelgekromd constructiedeel mogelijk indien dit hoofdzakelijk uit profielplaten wordt samengebouwd.According to the invention, an improved double-curved construction part is possible if it is mainly assembled from profiled sheets.

Daartoe worden althans twee profielplaten met elk een in het neutrale vlak van de profielplaat gedachte as van grootste buigstijfheid, met hun respectievelijke assen van grootste buigstijfheid in hoofdzaak in één vlak onder een van 0° verschillende hoek α 15 met elkaar verbonden nadat deze over een as van kleinere buigstijfheid enigszins getordeerd zijn.To this end, at least two profile plates, each with an axis of greatest bending stiffness, which is in the neutral plane of the profile plate, are connected with their respective axes of greatest bending stiffness, substantially in one plane at an angle α 15 different from each other after they have passed over an axis of slightly smaller flexural stiffness.

In het kader van deze aanvraag moet onder een profielplaat worden verstaan een niet vlakke plaat die een profiel vertoont waarbij dalen en bergruggen met hun langs-kanten aan elkaar liggen, bijvoorbeeld zoals dat het geval is bij de alom bekende als 20 golfplaat aangeduid profielplaat. Het kan hier ook betreffen bijvoorbeeld een profielplaat met een trapeziumvormig profiel of een gekanteeld of een driehoekig, of zelfs een zwaluwstaartachtig profiel. Voorts dient hieronder te worden verstaan een profielplaat dat door zijn vorm of opbouw in twee richtingen in het vlak van het profielplaat een hoge respectievelijk een lage buigstijfheid bezit. Door dergelijke profielplaten aldus 25 samen te bouwen wordt een constructiedeel verkregen dat behoorlijk stijf is in alle richtingen, en is op te bouwen uit in principe slechts twee soorten elementen, namelijk profielplaten en verbindingselementen om deze met elkaar te verbinden. Voor het samenstellen van een constructiedeel, bijvoorbeeld een dak of een wand, behoeven de profielplaten geen bijzondere voorbewerking. Het constructiedeel of het dak of de wand 30 behoeft aan de randen ervan niet van stijve randbalken te worden voorzien. Verder is de aanleg van een regelwerk overbodig en kan een ondersteuning licht worden uitgevoerd. Voor een grote buigstijfheid in alle richtingen heeft het de voorkeur dat α tussen 45° en 90° ligt. Meer bij voorkeur is α ongeveer 90° en wordt een maximale stijfheid in alle 1003!'« 4 - 2 - richtingen behaald. Bij een constructiedeel van wat grotere omvang dat wordt opgebouwd uit een aantal strookvormige profielplaten heeft het de voorkeur dat de profielplaten meer dan twee maal langer dan breed zijn. Hiermede is als het ware een grotere continuïteit in het ontstane constructiedeel gebracht hetgeen de stijfheid en 5 sterkte ervan ten goede komt. Meer bij voorkeur staat in zo'n geval de lengterichting van de profielplaten loodrecht op de as van de grootste buigstijfheid. Uit modelsterkte-berekeningen is gebleken dat indien aan deze voorwaarden wordt voldaan een maximaal buigstijve constructie te verkrijgen is.In the context of this application, a profile plate is to be understood to mean a non-flat plate which has a profile in which valleys and ridges are joined with their longitudinal sides, for instance as is the case with the widely known profile plate referred to as corrugated sheet. This may also concern, for example, a profile plate with a trapezoidal profile or a tilted or a triangular, or even a dovetail-like profile. Furthermore, this is to be understood to mean a profile plate which, due to its shape or construction in two directions, has a high and low bending stiffness in the plane of the profile plate. By thus assembling such profile plates, a construction part is obtained which is quite rigid in all directions, and can be built up in principle from only two types of elements, namely profile plates and connecting elements for connecting them to one another. The profile plates do not require any special pre-treatment to assemble a construction part, for example a roof or a wall. The structural part or the roof or wall 30 need not be provided with rigid edge beams at its edges. Furthermore, the construction of a framework is unnecessary and support can be carried out lightly. For high bending stiffness in all directions, it is preferred that α be between 45 ° and 90 °. More preferably, α is about 90 ° and maximum stiffness is achieved in all 1003-4-2 directions. With a construction part of a somewhat larger size that is built up from a number of strip-shaped profile plates, it is preferred that the profile plates are more than twice as long as they are wide. In this way, as it were, a greater continuity is introduced into the resulting construction part, which benefits its stiffness and strength. More preferably, in such a case, the longitudinal direction of the profiled sheets is perpendicular to the axis of the greatest bending stiffness. Model strength calculations have shown that if these conditions are met, a maximum flexural rigid construction can be obtained.

Het constructiedeel volgens de uitvinding kan men opgebouwd denken door in de vier 10 zijvlakken van een denkbeeldig rechthoekig prisma op elkaar aansluitende diagonalen te trekken welke diagonalen als het ware een buitenste begrenzing van het schaaldak vormen en vervolgens tussen tegenover elkaar liggende diagonalen volgens de uitvinding bijvoorbeeld golfplaatachtig geprofileerde enigszins getordeerde stroken kruisend aan te brengen.The construction part according to the invention can be conceived as built-up by drawing diagonals connecting to each other in the four side faces of an imaginary rectangular prism, which diagonals form, as it were, an outer boundary of the shell roof and then, for example, corrugated sheet-like between opposite diagonals according to the invention. to apply profiled slightly twisted strips crosswise.

15 De uitvinding is aldus ook belichaamd in een dubbelgekromd schaalvormig constructiedeel hoofdzakelijk bestaande uit althans twee kruisend met elkaar verbonden getordeerde profielplaten. Het heeft daarbij de voorkeur dat de profielplaten een golfplaatachtige profilering vertonen met bijvoorbeeld een trapeziumvormige golf.The invention is thus also embodied in a double-curved shell-shaped construction part mainly consisting of at least two twisted profiled sheets connected to one another. It is preferred that the profiled sheets have a corrugated sheet-like profiling with, for example, a trapezoidal wave.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de tekening waarin 20 Fig, 1 een gedeelte van constructiedeel volgens de uitvinding toont,The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, in which Fig. 1 shows a part of the construction part according to the invention,

Fig. 2 schematisch de constructie van een schaaldak volgens de uitvinding toont.Fig. 2 schematically shows the construction of a shell roof according to the invention.

In Fig. 1 is 1 een eerste profielplaat met een trapeziumvormige golfplaatachtige profilering en 2 een zelfde tweede profielplaat dat in een oriëntatie loodrecht, dus met α = 90°, met het eerste plaatstuk 1 is verbonden met behulp van niet getoonde 25 verbindingselementen.In FIG. 1 is 1 a first profile plate with a trapezoidal corrugated sheet-like profiling and 2 the same second profile plate which is connected to the first plate piece 1 in an orientation perpendicular, i.e. with α = 90 °, by means of connecting elements not shown.

In Fig. 2 is een rechthoekig prisma getoond. Indien men nu in de zijvlakken van het prisma op elkaar aansluitende diagonalen aanbrengt en tussen tegenoverelkaar liggende diagonalen profielplaten kruisend over elkaar legt en met elkaar verbindt volgens de uitvinding, verkrijgt men een buitengewoon stevig dak of dakdeel. Het zal duidelijk zijn 30 dat het mogelijk is om op de basisvorm te variëren, bijvoorbeeld de hoogten, dan wel de lengten van de zijden van het grondvlak van het prisma. Dergelijke wanden, daken of delen daarvan kunnen goed worden uitgevoerd in staal of aluminium waarbij de 1003884 - 3 - profielplaten bijvoorbeeld met een blindverbindingstechniek aan elkaar worden verbonden.In FIG. 2, a rectangular prism is shown. If, in the side faces of the prism, mutually adjoining diagonals are applied and profile plates are placed crosswise between each other and opposite diagonals and joined together according to the invention, an extremely sturdy roof or roof part is obtained. It will be clear that it is possible to vary on the basic shape, for example the heights or the lengths of the sides of the base of the prism. Such walls, roofs or parts thereof can well be made of steel or aluminum, whereby the 1003884 - 3 profile plates are joined together, for example, using a blind connection technique.

10038841003884

Claims

Method for manufacturing a double-curved shell-shaped construction part, for instance a so-called hypar-shell roof, by at least two profile plates, each with an axis of greatest bending stiffness, which is in the neutral plane of the profile plate, with their respective axes of greatest bending stiffness substantially in one plane to be connected at an angle of 0 ° different from each other after they have been slightly twisted over an axis of less bending stiffness. io

The method of claim 1, wherein 45 ° <α <90.

The method of claim 1 or 2, wherein α is about 90 °.

Method according to any one of the preceding claims, wherein the profile plates 15 are chosen to be elongated which are more than twice longer than wide.

A method according to claim 4, wherein profile plates are selected with a longitudinal direction perpendicular to the axis of greatest bending stiffness.

6. Double-curved shell-shaped construction part mainly consisting of at least two twisted profiled plates connected to each other.

Structural part according to claim 6, in which the profiled sheets have undulating profiling. 25

Construction part according to claim 7, wherein the profiling is trapezoidal. 1003884