NL2003247C2 - Betonnen sandwich leidingvloersysteem. - Google Patents

Description

Betonnen sandwich leidingvloersysteem

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een vloerdeel en op een werkwijze voor het fabriceren van een 5 dergelijk vloerdeel. Voorts heeft de uitvinding betrekking op een dragende constructie van een gebouw voorzien van een dergelijk vloerdeel. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op prefab vloerdelen.

Tijdens de bouw van de dragende constructie neemt de 10 plaatsing of vorming van vloeren aanzienlijk veel tijd in beslag. Verscheidene technieken zijn bekend waarmee het bouwproces versneld kan worden. Voorbeelden hiervan zijn breedplaatvloeren en kanaalplaatvloeren.

Een breedplaatvloerdeel, ook wel bekistingsplaatvoer 15 genoemd, bestaat uit een gewapende betonnen onderplaat waarin tralieliggers, ook wel supportliggers genoemd, zijn geplaatst. In het werk wordt op deze onderplaat beton gestort voor de vorming van de uiteindelijke vloer. Voorafgaand aan dit storten kunnen leidingen geplaatst 20 worden zodat deze na het storten weggewerkt zijn in de vloer.

Bij de breedplaatvloer moet de onderplaat gewapend zijn omdat deze plaat de trekkrachten bij belasting moet kunnen weerstaan. Anderzijds moet het gestorte beton sterk genoeg 25 zijn om duw- en trekkrachten bij belasting op te vangen.

Een kanaalplaatvloerdeel omvat een aantal holtes welke over de lengte van de vloer lopen. Een kanaalplaatvloerdeel is een prefab element. Verder kunnen tijdens de fabricage van de kanaalplaatvloer sleuven worden aangebracht. In deze 30 sleuven kunnen in een later stadium leidingen worden aangelegd.

Kanaalplaatvloeren zijn doorgaans voorzien van voorgespannen wapening. Voorts is het gebruikte beton van 2 een relatief hoge kwaliteit om genoeg sterkte te bieden voor de te verwachte belasting. Een voordeel van een kanaalplaatvloer is dat de holtes een gewichtsbesparing opleveren welke nauwelijks merkbaar is in de totale sterkte 5 van het vloerdeel. Er kan dus gewerkt worden met minder zware vloerdelen dan het geval zou zijn indien massieve betonnen vloerdelen gebruikt zouden worden.

Een nadeel van zowel breedplaatvloeren als kanaalplaatvloeren is de beperkte mogelijkheid om 10 leidingwerk in de vloer aan te brengen. Zo is het bij kanaalplaatvloeren alleen mogelijk leidingen aan te brengen in de eerdergenoemde sleuven. Verder is zowel bij breedplaatvloeren als bij kanaalplaatvloeren de totale hoogte die beschikbaar is voor het leidingwerk beperkt.

15 Indien deze hoogte vergroot wordt, zal het vloerdeel te zwaar worden en oneconomisch zijn. Zo kan het gebruik van hogere en dus zwaardere platen impliceren dat de laterale afmetingen van de plaat moeten worden gereduceerd. Dit kan problemen veroorzaken bij de vorming van een trapgat. Het 20 gebruik van meerdere platen resulteert ook in hogere transport, fabricage en assemblage kosten.

Een gevolg van de beperkte hoogte is dat leidingen niet tot beperkt kunnen kruisen. Dit probleem vormt een grote beperking tijdens het ontwerpstadium. Veelal zijn 25 omslachtige oplossingen noodzakelijk om de benodigde leidingenstructuur te realiseren, meestal met een onnodig verbruik aan leidingmateriaal tot gevolg.

Naast bovenstaand probleem van de beperkte mogelijkheid om leidingwerk aan te leggen, bestaat het probleem van de 30 arbeid die vereist is om de vloerdelen te plaatsen en of om het leidingwerk in het werk te plaatsen. In het geval van de breedplaatvloer dient het leidingwerk geplaatst te worden nadat de onderplaat is geplaatst. Vervolgens moet het beton 3 gestort worden en uitharden. Hierdoor neemt de plaatsing van een totale vloer meerdere dagen in beslag en zijn meerdere andere partijen hierbij betrokken zoals loodgieters en elektriciens. Bij kanaalplaatvloeren kan het leidingwerk 5 weliswaar in het vloerdeel worden opgenomen, maar dit voorkomt niet dat relatief veel werk nodig is om de leidingen aan te brengen en onderling te verbinden.

Het is derhalve een doel van de uitvinding een oplossing te verschaffen waarmee het mogelijk wordt een 10 vloerdeel te plaatsen welke enerzijds een grotere flexibiliteit biedt voor de plaatsing van leidingwerk, waardoor de ontwerpinspanning verlaagd wordt, en anderzijds de hoeveelheid arbeid die nodig is op de bouwplaats vermindert.

15 Dit doel wordt bereikt door een werkwijze voor het fabriceren van een vloerdeel. Deze werkwijze omvat het verschaffen van een gewapende betonnen onderplaat in een bekisting, het op deze onderplaat storten van uithardbaar vulmateriaal voor de vorming van een tussenlaag, het ten 20 minste ten dele laten uitharden van het gestorte vulmateriaal, het op het ten minste ten dele uigeharde vulmateriaal storten van beton voor de vorming van een betonnen bovenplaat, en het laten uitharden van de betonnen bovenplaat. Hierbij is het soortelijk gewicht alsmede bij 25 voorkeur ook de kwaliteit van de betonnen onder- en bovenplaat aanzienlijk hoger dan het gemiddelde soortelijk gewicht en kwaliteit van het vulmateriaal.

De gebruikte onderplaat is gewapend zodat deze plaat de benodigde sterkte heeft tegen trekbelasting. De gestorte 30 bovenplaat moet resistent zijn tegen drukbelasting. Doordat beton beter bestand is tegen drukbelasting dan trekbelasting is het mogelijk de wapening van de bovenplaat te verminderen dan wel achterwege te laten. Aangezien de krachten 4 voornamelijk opgevangen worden door de boven- en onderplaat zijn de eisen voor het vulmateriaal minder zwaar. Als gevolg hiervan kan gewerkt worden met minder sterke, lichtere materialen. Dit heeft als voordeel dat de dikte van de 5 tussenlaag die gevormd wordt door dit vulmateriaal groter kan zijn zonder dat problemen optreden met het totale gewicht van het vloerdeel. Vergeleken met bestaande vloerdelen, kan dus gewerkt worden met een dikkere laag waarin het leidingwerk geplaatst kan worden. Hierdoor wordt 10 het mogelijk leidingen te laten kruisen. De leidingen kunnen gedurende de vorming van het vloerdeel geplaatst worden. De vorming van het vloerdeel vindt bijvoorkeur niet plaats in het werk maar in een fabrieksomgeving, waardoor een prefab vloerdeel ontstaat. Dit heeft als voordeel dat minder arbeid 15 nodig is op de bouwplaats en dat met grotere nauwkeurigheid kan worden gewerkt dan bijvoorbeeld het geval is met breedplaatvloeren.

Zoals reeds opgemerkt is het gemiddelde soortelijke gewicht van het vulmateriaal lager dan dat van de boven- en 20 onderplaat. Het vulmateriaal kan uit meerdere materialen bestaan en kan voorts zijn voorzien van holtes die hierin zijn aangebracht om het gewicht van de tussenlaag te verminderen. Een belangrijk voordeel van het verlagen van het gemiddelde gewicht van deze tussenlaag is dat gewerkt 25 kan worden met dikkere tussenlagen waardoor kruising van leidingen mogelijk wordt.

De gewapende betonnen plaat kan een geprefabriceerd element zijn. Een dergelijk element wordt dan in de bekisting geplaatst waarna het bovengenoemde proces kan 30 plaatsvinden. Het geniet echter de voorkeur ook deze component te vormen. Hiertoe omvat het verschaffen van een gewapende betonnen onderplaat in de bekisting het in een bekisting plaatsen van wapening, het storten van beton voor 5 de vorming van de betonnen onderplaat, en het ten minste ten dele laten uitharden van deze betonnen onderplaat.

Om de stevigheid van het vloerdeel te vergroten en mogelijke toekomstige dwarskrachten op te nemen biedt het 5 voordelen om gebruik te maken van één of meerdere tralieliggers. Deze steken vanuit de onderplaat in het vulmateriaal. Bij voorkeur steken zij vanuit de onderplaat door het vulmateriaal in de bovenplaat.

De tralieliggers kunnen een onderdeel zijn van de 10 eerdergenoemde geprefabriceerde gewapende onderplaat. Het geniet echter de voorkeur om de tralieliggers in de bekisting te plaatsen voorafgaand aan het storten van beton voor de vorming van een betonnen onderplaat. Het is tevens mogelijk dat de wapening voor de onderplaat verbonden is of 15 wordt met de tralieliggers. Zo is het mogelijk dat de wapening en tralieliggers als één geheel in de bekisting wordt geplaatst.

Voor een verdere versteviging van het vloerdeel kan de bovenplaat worden voorzien van wapening. De wapening wordt 20 bijvoorkeur geplaatst voorafgaand aan het storten van het beton dat wordt gebruikt voor de vorming van de betonnen bovenplaat. In de praktijk zal de wapening op de tralieliggers geplaatst worden. Het is ook mogelijk de wapening op de deels uitgeharde tussenlaag te plaatsen.

25 Voorafgaand aan het storten kan de wapening met de tralieliggers worden verbonden. Het is in principe ook mogelijk het geheel aan wapening voor onder- en bovenplaat en tralieliggers als één geheel in de bekisting te plaatsen. Dit is vooral voordelig indien geen installatieleidingen in 30 het vloerdeel zijn voorzien.

Leidingwerk kan worden aangebracht voorafgaand aan het uitharden van het vulmateriaal. Bijvoorkeur wordt het leidingwerk aangebracht na het storten van het beton voor de 6 onderplaat en voorafgaand aan het storten van het vulmateriaal. Hierbij wordt het leidingwerk, wat doorgaans als componenten wordt aangeleverd, bovenop de deels uitgeharde onderplaat gelegd. Het verdient de voorkeur als 5 in dit geval de mogelijke tralieliggers reeds geplaatst zi jn.

Er kan gewerkt worden met meerdere hoogteafhankelijke niveaus van het leidingwerk welke opeenvolgend worden aangebracht. Indien bijvoorbeeld rioleringsbuizen onder warm 10 en koud water leidingen moeten liggen, worden deze als eerste geplaatst. Hierbij zijn de rioleringsbuizen veelal vast maar zijn alle andere leidingen flexibel.

De uitvinding verschaft tevens een vloerdeel en een dragende constructie van een gebouw voorzien van een 15 dergelijk vloerdeel. Het vloerdeel volgens de uitvinding omvat een gewapende betonnen onderplaat, een parallel en op afstand van de betonnen onderplaat opgestelde betonnen bovenplaat, en een tussen de betonnen onder- en bovenplaat opgenomen uitgehard vulmateriaal. Hierbij is het soortelijk 20 gewicht van de betonnen onder- en bovenplaat aanzienlijk hoger is dan het gemiddelde soortelijk gewicht van het vulmateriaal. Hierdoor worden de beoogde voordelen bereikt, zoals eerder besproken.

Het vloerdeel kan een tralieligger omvatten welke 25 vanuit de onderplaat in het vulmateriaal steekt. Bij voorkeur steken zij vanuit de onderplaat door het vulmateriaal in de bovenplaat. Voorts geniet het de voorkeur indien de betonnen bovenplaat gewapend is. Leidingwerk kan in het vloerdeel aanwezig zijn, bijvoorkeur in de 30 tussenlaag. Dit leidingwerk kan, zoals eerder besproken, voorzien zijn van meerdere hoogteafhankelijke niveaus.

Voorts kan de tussenlaag, of het materiaal dat deze laag vormt, voorzien zijn van hierin aangebrachte holtes voor het 7 verlagen van het gemiddelde soortelijke gewicht van de tussenlaag. Het vormen van deze holtes kan een integraal onderdeel zijn van de werkwijzen zoals eerder vermeld. Zoals eerder vermeld geniet het de voorkeur het vloerdeel in een 5 fabrieksmatige omgeving te fabriceren, en niet bijvoorbeeld op de bouwplaats, waardoor een prefab vloerdeel ontstaat met een grote nauwkeurigheid.

De tussenlaag omvat ten minste één materiaal uit de materiaalgroep bestaande uit lichtgewicht beton, 10 schuimbeton, polystyreen beton. Het soortelijk gewicht van het gebruikte beton is bij voorkeur minder dan 1100 kg/m3. Ten minste één van de onderplaat en bovenplaat omvat gewapend beton, zoals hoogwaardig C35/C45 beton met B500B wapening eventueel voorzien van bezande 15 koolstofwapeningstaven.

In het hiernavolgende zal de uitvinding in meer detail worden besproken onder verwijzing naar de bijgevoegde figuren, waarbij:

Figuur 1 een dwarsdoorsnede toont van twee gekoppelde 20 uitvoeringsvormen van vloerdelen volgens de onderhavige uitvinding;

Figuur 2 een bovenaanzicht van een uitvoeringsvorm van een vloerdeel volgens de uitvinding toont waarin een trapgat is opgenomen; 25 Figuren 3A-3C een uitvoeringsvorm tonen van een koppeling tussen naastgelegen vloerdelen; en

Figuren 4A-4C een uitvoeringsvorm van een vloerdeel volgens de uitvinding tonen waarin een gedeelte van een trapgat is opgenomen.

30 Figuur 1 toont een dwarsdoorsnede van twee gekoppelde uitvoeringsvormen van vloerdelen volgens de onderhavige uitvinding. Het vloerdeel omvat een sandwich constructie van een onderplaat 1, een tussenlaag 2, en een bovenplaat 3.

8

Onderplaat 1 en bovenplaat 3 zijn voorzien van respectievelijk wapening 4 en wapening 5. In tussenlaag 2 is een tralieligger 6 opgenomen welke doorgaans is verbonden met wapening 4 en 5. Het is ook mogelijk dat het geheel van 5 wapening 4, 5 en tralieligger 6 een integrale component vormt.

Tussenlaag 2 heeft een laag soortelijk gewicht waardoor de hoogte van deze laag groot kan zijn zonder dat het gewicht van het vloerdeel te hoog wordt. Hierdoor kunnen 10 leidingen op verschillende hoogteniveaus in de tussenlaag worden opgenomen. Het kruisen van leidingen is met een vloerdeel volgens de onderhavige uitvinding dus mogelijk.

Verder toont figuur 1 de koppeling tussen twee vloerdelen door middel van een kelkvoeg 7 van mortel.

15 Figuur 2 toont een bovenaanzicht van een uitvoeringsvorm van een vloerdeel volgens de uitvinding waarin een trapgat 8 is opgenomen. Het in figuur 2 getoonde vloerdeel loopt door tot aan de buitengevel, welke zich dicht bij trapgat 8 bevindt. In het vloerdeel is een 20 rioleringnetwerk 9 opgenomen, alsmede een aanvoerleiding 10 en afvoerleiding 11 voor mechanische ventilatie. Deze leidingen kruisen elkaar in het vloerdeel.

Figuren 3A-3C tonen een uitvoeringsvorm van een koppeling tussen naastgelegen vloerdelen in verschillende 25 aanzichten. Een dergelijke koppeling zou kunnen worden gebruikt voor het koppelen van leidingen 10, 11 uit figuur 2 aan de zijkanten van het vloerdeel. Het zijaanzicht van figuur 3A laat zien dat leidingen 10, 11 in de tussenlaag 2 lopen. Het bijbehorende bovenaanzicht (figuur 3B) en 30 doorsnede aanzicht (figuur 3C) laten zien dat het vloerdeel aan het uiteinde is voorzien van een uitsparing waardoor leidingen 10, 11 na plaatsing van twee naastgelegen vloerdelen bereikbaar zijn. Er kan gebruikt worden gemaakt 9 van bekende koppelingstechnieken, zoals koppelstukjes, om de leidingen in de twee vloerdelen met elkaar te verbinden. Vervolgens kan de uitsparing afgewerkt worden met mortel eventueel gelijktijdig met het storten van kelkvoeg 7.

5 Echter, voor het continueren van de bouw van de dragende constructie van een gebouw vormt dit geen belemmering. Met andere woorden, met vloerdelen volgens de onderhavige uitvinding, en zeker indien het vloerdeel geprefabriceerd wordt (een zogenaamd prefab vloerdeel) is het mogelijk 10 sneller en efficiënter te bouwen dan met de reeds bestaande technieken. Voorts is het proces minder arbeidsintensief en wordt er minder afval geproduceerd vanwege het achterwege kunnen laten van het storten van beton op de werkplaats.

Figuren 4A-4C toont een uitvoeringsvorm van een 15 vloerdeel volgens de uitvinding waarin een gedeelte van een trapgat is opgenomen. Het gehele trapgat wordt nu gevormd door middel van twee afzonderlijke vloerdelen 12, 13. Deze vloerdelen rusten op een onderliggende draagconstructie 14. De koppeling tussen vloerdelen 12, 13 en draagconstructie 14 20 is getoond in figuur 4B en 4C, welke een doorsnede aanzicht tonen volgens respectievelijk lijn I en II in figuur 4A.

Uit figuur 4B blijkt dat vloerdeel 12 aan de onderzijde is teruggenomen waardoor deze aansluit op een profiel van draagconstructie 14. Verder is een metalen plaat 15 25 aangebracht voor verdere versteviging van de koppeling tussen vloerdeel 12 en draagconstructie 14. Eventueel kan een schachtsparing 16 in vloerdeel 13 zijn voorzien.

In het bovenstaande is de uitvinding besproken onder meer met behulp van een uitvoeringsvorm daarvan. Het moge de 30 vakman duidelijk zijn dat verscheidene wijzigingen mogelijk zijn zonder hierbij af te wijken van de beschermingsomvang welke wordt bepaald door bijgevoegde conclusies.

Claims (16)

1. Werkwijze voor het fabriceren van een vloerdeel, omvattende: 5 het verschaffen van een gewapende betonnen onderplaat in een bekisting; het op deze onderplaat storten van uithardbaar vulmateriaal voor de vorming van een tussenlaag; het ten minste ten dele laten uitharden van het 10 gestorte vulmateriaal; het op het ten minste ten dele uigeharde vulmateriaal storten van beton voor de vorming van een betonnen bovenplaat; en het laten uitharden van de betonnen bovenplaat; 15 waarbij het soortelijk gewicht van de betonnen onder- en bovenplaat aanzienlijk hoger is dan het gemiddelde soortelijk gewicht van het vulmateriaal.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het verschaffen 20 van een gewapende betonnen onderplaat in een bekisting omvat: het in een bekisting plaatsen van wapening; het storten van beton voor de vorming van een betonnen onderplaat; en 25 het ten minste ten dele laten uitharden van de betonnen onderplaat.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de betonnen onderplaat is voorzien van een tralieligger welke vanuit de 30 onderplaat in het vulmateriaal steekt.

4. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de werkwijze verder omvat het in de bekisting plaatsen van een tralieligger voorafgaand aan het storten van beton voor de vorming van een betonnen onderplaat.

5. Werkwijze volgens een van de voorafgaande conclusies, 5 verder omvattende het plaatsen van wapening voorafgaand aan het storten van beton voor de vorming van de betonnen bovenplaat voor het wapenen van de betonnen bovenplaat.

6. Werkwijze volgens een van de voorafgaande conclusies, 10 verder omvattende het aanbrengen van leidingwerk voorafgaand aan het uitharden van vulmateriaal.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij het leidingwerk meerdere hoogteafhankelijke niveaus omvat welke opeenvolgend 15 worden aangebracht.

8. Vloerdeel omvattende: een gewapende betonnen onderplaat; een parallel en op afstand van de betonnen onderplaat 20 opgestelde betonnen bovenplaat; en een tussen de betonnen onder- en bovenplaat opgenomen uitgehard vulmateriaal; waarbij het soortelijk gewicht van de betonnen onder- en bovenplaat aanzienlijk hoger is dan het gemiddelde 25 soortelijk gewicht van het vulmateriaal.

9. Vloerdeel volgens conclusie 8, verder omvattende een tralieligger welke vanuit de onderplaat in het vulmateriaal steekt. 30

10. Vloerdeel volgens conclusie 9, waarbij de betonnen bovenplaat gewapend is.

11. Vloerdeel volgens conclusie 10, waarbij het vloerdeel leidingwerk omvat.

12. Vloerdeel volgens conclusie 11, waarbij het leidingwerk 5 meerdere hoogteafhankelijke niveaus heeft.

13. Vloerdeel volgens een van de conclusies 8-12, waarbij de tussenlaag aangebrachte holtes omvat voor het verlagen van het gemiddelde soortelijke gewicht van de tussenlaag. 10

14. Vloerdeel volgens een van de conclusies 8-13, waarbij de tussenlaag ten minste één materiaal omvat uit de materiaalgroep bestaande uit lichtgewicht beton, schuimbeton, polystyreen beton en waarbij ten minste één van 15 de onderplaat en bovenplaat gewapend beton omvat.

15. Vloerdeel volgens een van de conclusies 8-14, waarbij het vloerdeel een geprefabriceerd vloerdeel is.

16. Dragende constructie van een gebouw omvattende een vloerdeel volgens een van de conclusies 8-15.