NL195065C - Bouwsysteem. - Google Patents

Description

1 195065

Bouwsysteem

Bouwsysteem voor een zelfdragende constructie, welk systeem een combinatie omvat van holle uit plaatmetaal vervaardigde panelen, waarvan de holte geheel of gedeeltelijk is opgevuld met een bouw- of 5 isolatiemateriaal, met ten minste een uit metaal gevormde drager welke door middel van hoekprofielen aan het paneel is bevestigd.

Een dërgelijk systeem is bekend uit het Franse octrooischrift 2418415. Dit octrooischrift betreft in hoofdzaak twee door hoekprofielen aan elkaar bevestigde-gegolfde panelen waarbij in de panelen een bouwmateriaal is aangebracht. Door deze samenstelling is een relatief zware draagconstructie verkregen 10 welke bijvoorbeeld niet geschikt is om toegepast te worden als grote overkapping. Uit het Franse octrooi* schrift 2048158 is een bouwsysteem bekend waarvan het vakwerk uit dezelfde aan elkaar gekoppelde op schuine afstand van elkaar aangebrachte hoekprofielen bestaat waaraan zig-zag vormige staven zijn bevestigd. Een nadeel van dit bekende systeem is evénwel dat bij toepassing over betrekkelijk grote afstand c.q. als grote overkapping, verticale krachten niet goed kunnen worden opgenomen en verwerkt waardoor 15 tussen de staven en profielen relatief grote buigbelastingen ontstaan zodat daardoor de daaraan bevestigde plafonds-ook-gemakkelijk ten opzichte van elkaar kunnen bewegen en uiteindelijk breken.

De uitvinding daarentegen introduceert een bouwsysteem dat de hiervoor aangegeven nadelen geheel ondervangt waarbij ten opzichte van de bekende systemen een belangrijke verbetering daarin is gelegen dat enerzijds relatief lichte bevestigingselementen, anderzijds specifiek gevormde panelen zoals in het 20 Nederlands octrooischrift 93 01558 is gedefinieerd, worden toegepast. Daartoe is volgens de uitvinding aan een paneel een relatief slank U-vormig profiel aangebracht waaraan einden van zig-zag verlopende staafvormige elementen bevestigd zijn welke elementen zich in een vlak bevinden dat loodrecht staat ten opzichte van het paneel en daarbij de andere einden van de elementen aan een tweede profiel zijn bevestigd. Door deze maatregel is mede het opnemen en verwerken van verticale krachten sterk verbeterd. 25 Voorkeur verdient de uitvoeringsvorm volgens de uitvinding welke daardoor is gekenmerkt dat aan een profiel en op afstand daarvan aan het andere profiel bevestigd paneel schuin gerichte staven zijn aangebracht welke in een vlak liggen dat loodrecht staat op het vlak respectievelijk vakwerk dat gevormd wordt door de profielen en staafvormige elementen. Door deze constructie wordt vooral de stabiliteit van het gehele bouwsysteem vergroot.

30

De uitvinding zal hierna aan de hand van de figuren nader worden toegelicht, waarbij kenmerken en andere voordelen naar voren zullen treden.

Figuren 1 en 2 tonen onderdelen, in het bijzonder panelen uit het bouwsysteem waar de uitvinding van uitgaat; 35 figuur 3 toont een bouwsysteem volgens de uitvinding waarbij een paneel volgens de figuren 1 en 2 is toegepast; figuur 4 toont het systeem waarbij twee panelen zijn toegepast; figuur 5 toont een vakwerk van het bouwsysteem volgens Figuur 3; figuur 6 toont een andere gunstige uitvoeringsvorm van het bouwsysteem; 40 figuur 7 toont een bijzondere uitvoeringsvorm van twee panelen; figuur 8 toont een bijzondere uitvoeringsvorm van een vlak paneel; figuren 9a-9c tonen verschillende gevel- en dakconstructies waarin het bouwsysteem volgens de uitvinding is toegepast. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Volgens de uitvinding is in het bouwsysteem volgens figuur 3 het principe toegepast waarbij het paneel 1 2 wordt verstijfd en tot een dragend element gemaakt eveneens door toepassing van (relatief) slanke profielen 3 10,11 en 12 welke door het paneel 1 zelf worden gestabiliseerd tegen knik.

4

Het dak- en/of muurelement volgens figuur 5 is aldus als volgt samengesteld: 5

Een paneel 1 is voorzien van een slank profiel 10 dat geplaatst is op zijn deklaag 1a en daarmee op 6 meerdere plaatsen bevestigd. Een tweede profiel 11 is (in relatie tot het dekvlak 1a van het profiel 1) boven 7 het profiel 10 op enige afstand en parallel daaraan gerangschikt. Beide profielen 10 en 11 zijn met elkaar 8 verbonden door zig-zaggewijs aangebrachte profielen 12. Door de uiteinden 11a en 11b, zie figuur 5, van 9 het profiel 11 te buigen naar het op de deklaag 1a geplaatste profiel 10, knooppunt A, ontstaat een gunstige 10 combinatie paneel-vakwerkligger. De krachten die optreden bij buiging van deze combinatie manifesteren 11 zich in hoofdzaak als inwendige krachten in de vakwerkconstructie. De bevestiging tussen vakwerk 10,11, 12 en het paneel 1 wordt zwakker belast door de buigvorming.

Het mag duidelijk zijn dat de knooppunten A bij buiging van de constructie grote krachten moeten 195065 2 overbrengen van profiel 10 naar profiel 11 als gevolg van de met de buiging verbonden relatieve lengte-veranderingen tussen deze profielen. In feite is hier het krachtenniveau het hoogst. De schuin geplaatste profielen 12 zijn relatief licht belast, zodat hiervoor nog lichtere profielen kunnen worden toegepast

Voor een normale commerciële breedte van het paneel 1 en voor overspanningen tot ongeveer 30 m, 5 kunnen bijvoorbeeld de volgende profielen worden toegepast:

Profiel 10 : U-profiei 35/45/35*2 Profiel 11 : buis rond 38*1.5 Profiel 12 : buis rond 27*1.5

Deze relatief dunne profielen kunnen uitstekend de krachten opnemen zonder dat de toelaatbare 10 materiaalspanningen worden overschreden. Echter om te voorkomen dat een dergelijk vakwerk in isolatie opgesteld ver voor het bereiken van de toelaatbare spanningen reeds door het overschrijden van de stabiliteitsgrens door knik van de profielen niet in staat zou zijn om de gewenste draagkracht en stijfheid te leveren, wordt volgens een gunstige maatregel de gewenste stabiliteit bereikt doordat vanuit het buitenste profiel 11 staven 13 met het paneel 1 zijn verbonden. Daarbij is een voorkeursuitvoering gekenmerkt 15 doordat de staven 13 in een vlak liggen dat loodrecht staat op het vakwerk gevormd door de profielen 10-12.

Met betrekking tot de stabilisatie van de uitvoeringsvorm volgens figuur 3 (en 4) kan nog het volgende worden opgemerkt:

Het U-profiel 10 wordt door bevestiging op het dekvlak van het paneel 1 in dit vlak gestabiliseerd door 20 het dekvlak zelf. Loodrecht op dit vlak wordt de stabilisatie bewerkstelligd deels door het (sandwich) paneel I en deels door de schuine profielen of staven 12. Door aldus het aantal schuine profielen 12 en het aantal verbindingen of staven 13 met het dekvlak van het paneel 1 voldoende groot uit te voeren, is voor de vereiste functie in twee onderling loodrechte vlakken voldoende stabiliteit te verkrijgen. Het buis-profiel 11 verkrijgt stabiliteit, in de richting loodrecht op het dekvlak, door de schuine profielen 12. Daar deze profielen 25 met het paneel 1 verbonden zijn, direct of door middel van het profiel 10, wordt de uiteindelijke stabiliteit in deze richting door het paneel 1 opgebracht. In de richting evenwijdig aan het dekvlak is voor profiel 11 de stabiliteit mogelijk niet geheel voldoende om de constructie als zodanig toe te passen. Door van profiel 11 naar het paneel f'en buiten het vlak van het vakwerk 12 ook staven 13 schuin te plaatsen, wordt het profiel II tegen het paneel afgesteund. De component van deze afsteuning evenwijdig aan het dekvlak zorgt voor 30 stabiliteit in deze richting.

De uitvoeringsvorm volgens figuur 4 is wat de slanke profielen-opbouw betreft gelijk aan die volgens figuur 3; echter hierbij is het gunstig dat het ronde profiel 11 is vervangen door het U-profiel 10 waaraan een paneel 1 is bevestigd. Hierdoor blijkt dat op voordelige wijze het draagvermogen van het dan verkregen vakwerk aanzienlijk, factor 6-8, te zijn vermeerderd.

35 Tenslotte; met het stabiliseren van het profiel 11 (respectievelijk 10 in figuur 3) is tevens het vakwerk voldoende gestabiliseerd omdat de profielen/staven 12 en 13 voldoende kort van lengte zijn om zonder extra voorzieningen de belastingen op te nemen zonder uit te knikken.

Een gunstige variant van de uitvoeringsvorm van het bouwsysteem volgens figuur 3 is in figuur 6 weergegeven en is nu daardoor gekenmerkt dat aan één of meer panelen 1 slanke profielen 8 zijn 40 aangebracht die aan slechts één op afstand gelegen slank profiel 11 door middel van zig-zag vormig schuin geplaatste staven 14 zijn verbonden. Hierbij zijn de functies van de profielen/staven 12 en 13 in één staaf ondergebracht. In de getoonde uitvoeringsvorm zijn twee panelen 1 zijdelings met elkaar verbonden door daartoe geëigende middelen 15. Beide panelen worden voorzien van een slank profiel 8 en wordt nu slechts één (rond) profiel 11 evenwijdig aan de profielen 8 boven de panelen geplaatst. De profielen 8 worden 45 vervolgens met het profiel 11 verbonden door schuin geplaatste staven 14 in zig-zag vormig patroon.

Verder is het van belang dat de twee panelen goed met elkaar verbonden zijn opdat de bij buiging optredende spankrachten de twee panelen niet uit elkaar drijven.

Hiervoor kunnen voorzieningen worden aangebracht in de vorm van koppelelementen 15 tussen de profielen 1. Door deze koppelelementen 15 ook zig-zag vormig aan te brengen wordt de gehele constructie 50 extra torsie-stijf, waardoor zeer grote overspanningen zijn te realiseren zonder dat extra elementen toegepast dienen te worden om de hal-secties onderling te koppelen. Dit kan van belang zijn bijvoorbeeld bij de bouw van hangars voor grote vliegtuigen, waardoor de bouw lichter kan worden uitgevoerd.

Indien panelen met geschikte afmetingen worden toegepast is het ook mogelijk slechts één paneel te voorzien van twee profielen 8 en hierop het zig-zag vormig patroon van de staven 14 te bevestigen. In deze 55 uitvoering worden de optredende spankrachten in hoofdzaak door de deklaag van het paneel 1 opgenomen.

Een andere voordelige uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is getoond in figuur 7.

Hierbij is een paneel 1 onder een geschikte hoek α omgezet en aan de zijkanten voorzien van eveneens

Claims (4)

1. Bouwsysteem voor een zelfdragende constructie, welk systeem een combinatie omvat van holle uit plaatmetaal vervaardigde panelen, waarvan de holte geheel of gedeeltelijk is opgevuld met een bouw- of isolatiemateriaal, met ten minste een uit metaal gevormde drager welke door middel van hoekprofielen aan het paneel is bevestigd, met het kenmerk, dat aan een paneel (1) een relatief slank U-vormig profiel (10) is 50 aangebracht waaraan einden van zig-zag verlopende staafvormige elementen (12) zijn bevestigd welke elementen zich in een vlak bevinden dat loodrecht staat ten opzichte van het paneel (1) en daarbij de andere einden van de elementen (12) aan een tweede profiel (10) zijn bevestigd.

2. Bouwsysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat aan een profiel (10,11) en op afstand daarvan aan het andere profiel bevestigd paneel (1) schuin gerichte staven (13) zijn aangebracht welke in een vlak 55 liggen dat loodrecht staat op het vlak respectievelijk vakwerk dat gevormd wordt door de profielen (10,11) en staafvormige elementen (12).

3. Bouwsysteem volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het een profiel (11) hol is. 195065 4

3 195065 relatief slanke profielen 16 die aan elkaar koppelbaar zijn, zodanig dat ook dit systeem voldoet aan de eis ' voor het veilig samenstellen van zig-zag vormige wanden en/of daken. De mate waarin de panelen 1 de aangebrachte profielen 16 stabiliseren tegen knik hangt in hoofdzaak af van de hoek α waarmee het paneel 1 gezet is. Deze hoek bepaalt dan tevens, uitgaande van een bepaalde 5 belasting en langsafmeting van het paneel 1, de minimale slankheid van de in de zijkanten aangebrachte profielen 16. Deze slankheid is van belang omdat bij plaatsing van het profiel 16 binnen de deklagen 1a van het paneel 1, een slank profiel een geringere onderbreking van de paneelmateriaal (isolatie) geeft dan een dikker profiel. In het grensgeval reduceert het profiel 16 dan tot een massieve staaf of strip, wat economisch 10 gezien de beste oplossing biedt. Door de panelen 1a volgens het systeem uit figuur 7 te voorzien van de gebruikelijke man-vrouw koppelingen 16 aangepast aan de hoek α tussen de panelen 1, kunnen deze panelen aldus eveneens tot wanden en daken gevormd worden. De ter plaatse van deze koppelingen aanwezige profielen zijn in principe beschikbaar om er de bevestigingselementen in aan te brengen 1 waarmee de panelen 1a onderling verbonden kunnen worden.

15 Figuur 9 toont een andere gunstige uitvoeringsvorm waarbij nu een zijkant 17 van het (vlakke) paneel 1b onder een hoëk Θ is omgezet en de tegenover gelegen zijkant voorzien is van het slanke profiel 16. Zoals hiervoor reeds is gesteld hangt de mate waarin de profielen tegen knik worden gestabiliseerd af van de hoek α of β waaronder de panelen 1a of 1b met elkaar worden verbonden. Door de uitvoering volgens figuur 8 wordt nu ook de optimale hoogte van het vakwerk verkregen.

20 Om met de panelen 1a of 1b volgens het systeem uit figuur 7 of 8 complete gebouwen te vervaardigen moeten de uiteinden van enige van de samenstellende panelen op bekende wijze afgeschuind worden door knippen of zagen, daar anders de elementen van wanden en daken niet zonder kieren (isolatie-eis) op elkaar aangesloten kunnen worden. Een toepassingsvoorbeeld van een bouwsysteem zoals bijvoorbeeld is getoond in figuur 3 is weergege-25 ven in de figuren 9a-9c. De bouwsystemen opgesteld en onderling verbonden vormen een sectie van een hal. Voor een hal met een plat dak, figuur 9b, zijn 3 bouwsystemen het minimum; voor een hal met een zadeldak, figuur 9a, zijn minimaal 4 bouwsystemen vereist. Daarbij zijn toegepast delen 17 die als koppelstaven de profielen 11 van de systemen onderling verbinden. Door dwarsgeplaatste hoekprofielen 18 en strippen 19 aan te brengen ontstaan moment overdragende koppelingen wanneer de onderdelen 18 en 30 19 zowel met de beide aanliggende (sandwich) panelen 1 als met de beide aanliggende profielen 10 worden verbonden. Een dergelijke halsectie met een overspanning van ongeveer 20 m en een paneel-breedte van 1,15 m heeft per halsectie een stijfheid overeenkomend met die van een IPE 270 profiel, wat neerkomt op een equivalente halconstructie van per 1,15 m een portaalspant vervaardigd uit IPE 270 profielen.

35 Het zal verder duidelijk zijn dat bij alle toepassingen van de bouwsystemen volgens de uitvinding een bouwwerk (wanden, zadeldaken, zaagtanddaken etcetera) wordt verkregen dat beduidend minder materiaal verbruikt; een factor die gezien de omvang van de bouwsector van groot economisch belang is. Tenslotte wordt gesteld dat het hiervoor aangegeven paneel 1 een bouwelement in de meest ruime zin is en aldus niet is beperkt tot een sandwich-paneel. Zo kunnen met voordeel panelen worden toegepast die 40 door hun samenstelling bepaalde eigenschappen bezitten bijvoorbeeld van lichtdooriatende delen zijn voorzien. 45

4. Bouwsysteem volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat aan elk met elkaar verbonden panelen (1) hoekprofielen (8) zijn aangebracht welke door middel van zig-zag vormig daaraan bevestigde staven (14) verbonden zijn met een op afstand van de panelen gelegen tweede hol profiel (11). Hierbij 4 bladen tekening