NL2005931A - Dakelement. - Google Patents

Description

Dakelement

De uitvinding betreft een dakelement, als geheel element te plaatsen tussen de draagconstructie dan wel draagmuren van het dak, van het type hangend, waarbij het dakelement onder andere omvat: - Langsprofielen, welke met open zijde zowel naar binnen als naar buiten gericht kan zijn ten opzichte van het dakelement zelf; - kopprofielen, welke omsluitend verbonden zijn aan de langsprofielen; - inhangprofielen, welke met de kopprofielen zijn verbonden zodanig dat de reactiekrachten ten gevolge van het eigen gewicht van het element inclusief de daarop werkende belastingen als trek- en afschuifbelasting aan elkaar overgedragen worden; - oplegprofielen; welke verbonden zijn aan de langsprofielen en kopprofielen - paneelvullende beplating, welke in de vorm van een trapeziumvormige staalplaat tussen de bovenflens en onderflens van de langsliggers dan wel kopliggers aangebracht is op de daarvoor bedoelde oplegprofielen; - koppelplaten, welke toegepast zijn op de langsprofielen van twee aaneensluitende dakelementen zodanig dat de stabiliteitskrachten tussen de dakelementen onderling overgedragen worden, waardoor voorzien wordt in de benodigde schijfwerking in verband met de benodigde stabiliteitsvoorziening van een bouwwerk; - isolatiemateriaal, welke verbonden is op de paneelvullende beplating door middel van een lijmverbinding of door mechanische bevestigingsmiddelen, waarbij tussen op elkaar aansluitende langsprofielen van dakelementen een afdichtingsstrook van flexibel materiaal is aangebracht.

De vinding gaat uit van de stand van techniek zoals geopenbaard door de Internationale octrooiaanvrage WO 85/03540 met de daarop verder ontwikkelde dakelement zoals geopenbaard door de Internationale octrooiaanvrage WO 98/28504. Laatst genoemde octrooiaanvrage is op het punt van de stand van techniek verbeterd en geregistreerd onder octrooiaanvrage NL 1020359. Het uit voornoemde octrooien bekende dakelement omvat een rechthoekig open raamwerk van aan elkaar gefixeerde, stalen langs- en dwarsprofielen. Dit raamwerk is aan bovenzijde afgedekt met een vlakke dekplaat en aan onderzijde overspant een onderplaat tussen de langs- en dwarsprofielen zodanig dat de langs- en dwarsprofielen onder de onderplaat uitsteken. Een isolatiedeken bevindt zich losliggend binnen het raamwerk en rust op de onderplaat met tussenkomst van een dampremmende laag, bijvoorbeeld een PVC-folie. Beide dwarsprofielen zijn C-vormig. Het langsprofiel is aan de ene zijde Z-vormig terwijl het aan de andere zijde uitgevoerd is als een omgekeerd L-vormig profiel. De flenzen aan de bovenzijde van zowel de dwars- als langsprofielen wijzen naar de raamwerkzijde. Evenwijdig aan de langsprofielen overspannen aan de bovenzijde van het raamwerk, met onderlinge afstand tussen de dwarsprofielen, verstijvingsribben die de dwarsprofielen extra stabiliteit geven. De onderplaat vormt tevens de plafondzijde en bestaat uit een los, op de naar de raamwerkzijde gerichte onderste flenzen van de dwarsprofielen, rustende stalen golfplaat. De dekplaat is een rechthoekige OSB-plaat met afmetingen die overeenkomen met die van het raamwerk en rust op de verstijvingsribben en bovenste flenzen van de langs- en dwarsprofielen en is rondom met schietnagels gefixeerd aan die flenzen. De dekplaat ligt iets verschoven ten opzichte van het raamwerk, zodat dit langs één dwarsprofiel en het omgekeerde L-vormige langsprofiel oversteekt en in ongeveer gelijke mate langs het andere dwarsprofiel en het Z-vormige langsprofiel terug ligt. Bovenop de dekplaat is dakbedekking toegepast.

Een dakelement volgens de bekende techniek heeft diverse nadelen te weten: - de toepassing van een rustende stalen golfplaat met enkel en alleen de functie als plafondplaat en ondersteuning van het isolatiedeken; - de lijnvormige koudebrug van de langs- en dwarsprofielen door de afwezigheid van een isolatiemateriaal in deze zone; - de beperking van de draagcapaciteit van het gehele element door mogelijkheid van lokale plooi van de oplegprofielen op de draagstructuur; - de relatief hoge kosten voor het aanbrengen van verstijvingsribben, met de vele en kostbare eindbewerkingen en dekplaten; - de gevoeligheid voor capaciteitsafname van het element als schijfconstructie ten gevolge van vochtinwerking in de dekplaat door condensvorming bij inaccurate uitvoering van montagewerkzaamheden; - de benodigde steigerwerken bij montage om op veilige wijze te kunnen werken.

Met de uitvinding is beoogd tenminste bovengenoemde nadelen te verhelpen. Daartoe zijn trapeziumvormige staalplaten toegepast die functioneren als drager van de beloopbare isolatie, als kipsteun voor de hoofdliggers en als stabiliserende schijf ten behoeve van de stabiliteitsvoorziening van een deel of geheel van het bouwwerk. Door de constructieve toepassing van de trapeziumvormige staalplaten zijn verstijvingsribben en dekplaten overbodig geworden. Door de positionering van de stabiliserende schijf aan de onderzijde van het raamwerk, althans onder de isolerende laag, en de materiaalspecificaties van deze stabiliserende schijf, is er geen capaciteitsafname van de schijfconstructie mogelijk door vochtinwerking. Door de oplegprofielen, die in de vorm van hoekstalen aan de binnenzijde van het raamwerk zowel aan de langs- als de kopprofielen gemonteerd zijn, op een gewenste hoogte aan het profiel lijf te monteren, kan elke gewenste isolatiedikte worden toegepast op een dusdanige wijze dat de isolatie binnen het raamwerk van het dakelement tenminste een gestelde dikte boven de omringende langs- en kopprofielen uitsteekt. Door toevoeging (tijdens de montage van de dakelementen) van een smalle strook isolatie met de gestelde dikte op de langs- en kopprofielen, wordt een lijnvormige koudebrug voorkomen. Door toepassing van een L-vormig profiel, gekoppeld aan de kopliggers, is een ophanging van de dakelementen gecreëerd die ongevoelig is voor lijfplooien. Hierdoor kan de ophanging altijd, onafhankelijk van de hoofdliggers, verzwaard worden naar elke gewenste zwaarte. Door toepassing van de dakelementen tussen de draagconstructie dan wel draagmuren, is een werkhoogte gecreëerd die vrijwel gelijk is aan de stahoogte van de monteur. Door voorzieningen aan de dakelementen is het direct mogelijk een valbeveiliging te gebruiken waardoor overige steigers in of rondom het gebouw, ten aanzien van de montage van de dakelementen, overbodig zijn.

Het dakelement volgens onderhavige uitvinding heeft de eigenschap uitgevoerd te zijn met twee langsliggers met profielafmetingen die in overeenstemming zijn met de gewenste overspanning en belasting. De belasting op het dakelement wordt door de isolatie onmiddellijk afgedragen op de trapeziumvormige staalplaten, waardoor een gelijkmatigverdeelde lijnbelasting op de langsliggers werkzaam is. Door de wijze van verbinden van de trapeziumvormige staalplaten aan de hoofdliggers, worden de hoofdliggers zijdelings gestabiliseerd. Dit in tegenstelling tot een dakelement volgens de bekende techniek waarbij de twee hoofdliggers puntsgewijs belast worden door verstijvingsribben en de stalen golfplaat alleen een visuele functie heeft. Tevens wordt door de constructieve toepassing van de trapeziumvormige staalplaten een aanzienlijke reductie van materialen en arbeid gerealiseerd. Door toepassing van trapeziumvormige staalplaten, die aan vier zijden van het rechthoekige raamwerk gekoppeld zijn aan de langs- dan wel kopliggers, aan de onderzijde van het raamwerk (dat is onder de isolerende laag) wordt door de materiaalspecificaties (dat is verzinkte staalplaten) voorkomen dat er condensvorming tegen de beplating ontstaat en/of er verval van constructieve capaciteit van het dakelement dan wel onderdeel kan optreden. Door deze wijze van samenstellen en positioneren van het stabiliserende onderdeel, wordt een hogere mate van structurele integriteit behaald ten opzichte van het dakelement volgens bekende techniek. Met de toevoeging van een L-vormig profiel aan de kopprofielen wordt een inhangmogelijkheid gecreëerd waardoor de optredende dwarskrachten ter plaatse van de oplegging overgedragen worden door afschuifkrachten en niet door axiaalkrachten in de lijfplaten van de profielen zoals in de bekende techniek. Door deze wijze van belastingafdracht wordt een hogere capaciteit ten aanzien van afdracht van dwarskrachten gecreëerd, wordt een eenvoudigere wijze van montage gecreëerd en wordt een goede afdracht van de stabiliteitskrachten uit de schijfelementen naar de onderconstructie gecreëerd.

Bij voorkeur is in deze uitvoeringsvorm een meervoudige koppeling tussen twee dakelementen in de langsrichting aan bovenzijde van de langsprofielen (dat is buitenzijde van het dakelement) aangebracht, zodanig dat een volledig stabiliteitselement over het gehele dakvlak ontstaat. Dit in tegenstelling tot de bekende techniek waarbij de dekplaten dienen voor de overdracht van de horizontale krachten waardoor een arbeidintensieve koppeling van elementen ontstaat die in het werk gerealiseerd dient te worden en er slechts beperkte stelruimte mogelijk is. Daarnaast is in deze uitvoeringsvorm bij voorkeur een geïntegreerde hijsvoorziening opgenomen die tevens fungeert als aanhaakpunt voor eventuele valbeveiliging. Door toevoeging van voornoemde voorzieningen kan eenvoudig, snel en veilig gewerkt worden, zonder verdere vereisten ten aanzien van steigerwerken. Tevens is in deze uitvoeringsvorm bij voorkeur gebruik gemaakt van een lijmverbinding tussen de isolatie en de trapeziumvormige staalplaten, in die gevallen waarbij geen dampremmende laag noodzakelijk is, en een klinknagelverbinding dan wel verbinding met zelfborende schroeven, tussen de, gewoonlijk verzinkte, stalen onderdelen.

In het hiernavolgende wordt de uitvinding nader toegelicht aan de hand van in de tekeningen getoonde voorbeelden. Hierbij toont: - Fig. 1 een perspectivisch aanzicht van een uiteengenomen dakelement volgens de onderhavige uitvinding; - Fig. 2 een detail van het aanzicht volgens de in fig. 1 met pijl A aangeduide kijkrichting in gemonteerde toestand in geval van een draagmuur; - Fig. 3 een detail van het aanzicht volgens de in fig. 1 met pijl A aangeduide kijkrichting in gemonteerde toestand in geval van een stalen draagconstructie; - Fig. 4 een detail van het aanzicht volgens de in fig. 1 met pijl B aangeduide kijkrichting in gemonteerde toestand in geval van aansluiting van twee naast elkaar gelegen dakelementen, waarbij de langsprofielen met open zijde naar het dakelement toe gericht zijn; - Fig. 5 een detail van het aanzicht volgens de in fig. 1 met pijl B aangeduide kijkrichting in gemonteerde toestand in geval van aansluiting van twee naast elkaar gelegen dakelementen, waarbij de langsprofielen met open zijde van het dakelement af gericht zijn.

In de figuren wordt met een zelfde referentienummer gerefereerd aan een zelfde onderdeel.

Het in fig. 1 weergegeven dakelement volgens onderhavige uitvinding omvat: als C-profiel (1) vormgegeven langsprofielen; als U-profiel (2) vormgegeven kopliggers; als L-profiel (3) vormgegeven inhangprofielen ten behoeve van ophanging aan draagconstructie (19) of draagmuur (18); als L-profiel (4) vormgegeven oplegprofiel ten behoeve van de oplegging en verbinding van de trapeziumvormige staalplaten (5); als plaat (6) vormgegeven vormvast isolatiemateriaal in combinatie met vormbare isolatiestroken (8) in de langs- en kopprofielen; als plaat (7) vormgegeven vormvast isolatiemateriaal op de langs- en kopprofielen; als vierkant of rechthoekig vormgegeven koppelplaten (10); als gatvullend of zelfborend vormgegeven verbindingsmiddel (11); als oog of lus vormgegeven hijsvoorziening (12) welke tevens fungeert als valbeveiliging; als strook vormgegeven afdichtingsstrook (13); als zelfborend vormgegeven verbindingsmiddel (14); als plaat vormgegeven klemplaat (15) ten behoeve van de koppeling aan een opwaaianker (17) in combinatie met schietnagels (16); als afdichting vormgegeven dakbedekking (9) in combinatie met stroken dakbedekking ten behoeve van de afdichting van de aansluitende dakelementen (20).

De C-profielen (1) worden dusdanig verbonden (11) aan de U-profielen (2), dat deze tezamen met de trapeziumvormige staalplaten (5), welke opgelegd en verbonden worden met zelfborende verbindingsmiddelen (14) aan de aan vier zijden toegepaste oplegprofielen (4), een stabiel, sterk en stijf dakelement vormt, welke een overspanning van tenminste 15 meter kan behalen en eventueel tezamen met de overige dakelementen, de stabiliteitsvoorziening in betreffende vlak voorziet. Door de constructieve toepassing van de trapeziumvormige staalplaten, wordt een steungeving aan de langsprofielen (1) gecreëerd die kipinstabiliteit voorkomt. Dit in tegenstelling tot de bekende techniek waar de stalen golfplaten geen constructieve functie hebben. Gegeven trapeziumvormige staalplaten (5) hebben in onderhavige uitvinding de functie van belastingafdracht op de langsprofielen (1) als mede de functie van plafondplaat. De kopprofielen (2) in de vorm van U-profielen zijn van dusdanige afmeting dat deze de C-profielen omsluiten waardoor een eenvoudige verbinding (11) tussen de profielen mogelijk is. Door de juiste positionering van de gaten, kunnen de verbindingmiddelen (11) in de kopprofielen (2) gebruikt worden voor zowel de koppeling van het inhangprofiel (3) als het oplegprofiel (4). Hierdoor wordt arbeid en materiaal bespaard.

De isolatieplaten (6) komen in onderhavige uitvinding te rusten op de trapeziumvormige staalplaten. Hierdoor wordt een gelijkmatig verdeelde belasting uitgeoefend op de langsliggers (1). De isolatieplaten kunnen met elke willekeurig dikte worden toegepast, afhankelijk van de gewenste isolatie-eigenschappen. De isolatieplaten dienen binnen het raamwerk van de langs- (1) en kopprofielen (2) tenminste een gestelde dikte boven de langs-en kopprofielen uit te steken, zodanig dat de randisolatie (7), die in het werk aangebracht wordt, met de bovenzijde op gelijk niveau komt te liggen als de isolatieplaten (6) binnen het raamwerk. Door de toepassing van de isolatieplaten (6) als buitenste materiaal, wordt inwendige condensatie voorkomen en wordt de structurele integriteit van de draag- en stabiliteitsconstructie gewaarborgd. Door toepassing van randisolatie (7) in combinatie met vulisolatie (8) wordt een doorlopende koudebrug voorkomen. Dit in tegenstelling tot de bekende techniek waarbij de stalenprofielen niet bedekt zijn met een isolerend materiaal, waardoor de toepassing van een goede luchtdichting tussen twee aan een sluitende dakpanelen essentieel is en als zodanig een gevoelig punt van uitvoering geeft. Bij voorkeur worden de isolatieplaten (6) uitgevoerd in een vormvaste versie om eventuele beloopbaarheid van het dak te kunnen garanderen. Tevens worden de isolatieplaten bij voorkeur uitgevoerd met een hogere lambdawaarde zodanig dat een dikker isolatiepakket verkregen wordt, waardoor de trapeziumvormige staalplaten zo dicht mogelijk bij de onderflens van de langsliggers (1) verbonden wordt aan het lijf van de profielen om op deze wijze als optimale kipsteun te fungeren. Genoemde isolatieplaten dienen bij voorkeur verlijmd te worden op de trapeziumvormige staalplaten en bij voorkeur aan de lijfplaten van de langsprofielen indien gebruik gemaakt wordt van de uitvoeringswijze volgens tig. 5. Indien gebruik gemaakt moet worden van een dampremmende laag tussen de isolatie en de trapeziumvormige staalplaten, zijn mechanische bevestigingsmiddelen noodzakelijk. Door toepassing van de vulisolatie (8) wordt voorkomen dat de isolatieplaten (6) in de langs- (1) en kopprofielen (2) geschoven, dan wel verjongd moet worden (bij de uitvoeringswijze volgens tig. 4), hetgeen uitvoeringstechnisch niet eenvoudig en/of onmogelijk is. Indien de langsprofielen gepositioneerd worden met open zijde van het dakelement af gericht (uitvoeringswijze volgens fig. 5), kan de vulisolatie (8) met een dusdanige breedte uitgevoerd worden dat deze tenminste de halve stelruimte tussen twee aangrenzende dakelementen buiten de langsprofielen uitsteekt zodat bij monteren van de dakelementen een volledige afsluiting, optioneel in combinatie met een compriband, van de stelruimte gecreëerd wordt (uitvoeringswijze volgens fig. 5).

De koppelplaten (10) zijn in onderhavige uitvinding gemonteerd op de bovenflenzen van de langsprofielen (1), zodanig dat op een eenvoudige wijze vanaf bovenzijde van het dakelement de verbindingsmiddelen (16) geplaatst kunnen worden. Betreffende verbindingsmiddelen zijn bij voorkeur schietnagels, zodat een hoge montagesnelheid behaald kan worden. Dit in tegenstelling tot de bekende techniek waar, bij de koppeling van de elementen, vele verbindingsmiddelen in de dekplaten nodig zijn. Door toepassing van de juiste combinatie van koppelplaten, verbindingsmiddel en hun juiste aantal, wordt een vrijwel geheel vervormingsvrije koppeling tussen twee aangrenzende dakelementen gecreëerd. Door het gebruik van koppelplaten (10) is het mogelijk een stelruimte tussen dakelementen te creëren die in het werk geheel of gedeeltelijk verdisconterend kan, dan wel moet, worden met de eventuele maatafwijkingen van de draagstructuur. De overblijvende stelruimte tussen de elementen wordt automatisch gedicht door de optioneel naar buitenstekende vulisolatie (8) (bij een uitvoeringswijze volgens fig. 5) in combinatie met een zelfklevend dan wel verlijmd dichtingsmateriaal (13), bijvoorbeeld in de vorm van compriband.

De dakelementen volgens onderhavige uitvinding kunnen worden toegepast op een draagconstructie of een draagmuur. In beide gevallen worden de elementen dusdanig verankerd aan de onderliggende draagstructuur, dat de trekbelastingen ten gevolge van windzuiging en de afschuifbelastingen ten gevolge van de horizontale belastingen, opgenomen kunnen worden. Daartoe wordt bij de toepassing van de dakelementen op een draagconstructie gebruik gemaakt van schietnagels (16), dan wel zelfborende schroeven in de onderliggende draagconstructie. Bij de toepassing van dakelementen op een draagmuur wordt gebruikgemaakt van een klemplaat (15), in combinatie met een opwaaianker (17), welke bij de voorbereidende werkzaamheden reeds opgenomen is in de draagmuur.

Tijdens de montage van de dakelementen uit onderhavige uitvinding kan in principe elke willekeurig legrichting aangehouden worden. Dit in tegenstelling tot de bekende techniek waarbij een verplichte legrichting aangehouden moet worden in verband met overstekende delen die tevens gevoelig zijn voor beschadiging tijdens transport en montage. Deze flexibiliteit in legrichting heeft voordelen met betrekking tot de logistieke aspecten naar en op de bouwplaats. Door de toepassing van de geïntegreerde hijsvoorzieningen (12), die naar behoefte ook eenvoudig verwijderbaar is, is het mogelijk met valbeveiliging te werken. Op deze wijze wordt veilig gewerkt zonder directe noodzaak van aanvullende steigerwerken. Tijdens of na het leggen van de dakelementen worden de koppelplaten (10), opwaaiverankering (15, 17) en randisolatie (7) aangebracht, waarna de laatste strook dakbedekking (20) (welke tevens uit rubber of kunststof kan bestaan) aangebracht wordt. Bij voorkeur wordt de dakbedekking (9) bij prefabricage reeds aangebracht op de isolatie (6), inclusief de overlappende lengten van de dakbedekking (20), waardoor bij opslag in de openlucht tevens inwatering van dakelementen voorkomen wordt.

Ook andere uitvoeringen van de uitvinding zijn denkbaar, bijvoorbeeld het gebruik van ander (metaal) materiaal, zoals aluminium, of andere vormgeving, zoals Sigmavormige profielen in plaats van C-vormige profielen. De open zijde van de langsprofielen kan zowel naar de binnenzijde van het dakelement gericht zijn als naar de buitenzijde van het dakelement. In plaats van schietnagels, klinknagels en zelfborende schroeven kan een ander hecht- of verbindingsmiddel zijn gebruikt, van mechanisch type, zoals bouten, moeren en krammen, maar ook lijm. Ook combinaties van verschillende dergelijke middelen is denkbaar. De trapeziumvormige staalplaten kunnen zijn vervangen door andere plaatsystemen, bijvoorbeeld sandwichpanelen, of op een andere wijze worden verbonden aan de langsprofielen, bijvoorbeeld uitgeslagen lippen uit de langsprofielen. Het dakelement kan anders uitgevoerd zijn dan rechthoekig, bijvoorbeeld veelhoekig. Het inhangprofiel kan vervangen zijn door een andere profielvorm, bij voorbeeld een Z-vormig profiel. Bij voorkeur dient het dakelement vormvast te zijn en voldoende gefixeerd te zijn op de ondergrond om de op het dakelement werkende krachten over te kunnen dragen naar de onderconstructie.

Claims (8)

1. Dakelement met langsprofielen (1) en kopprofielen (2) met het kenmerk dat zich op een wenselijke hoogte ten opzichte van de onderflens van de langsprofielen zich een plaatsysteem (5) bevindt, welke dusdanig verbonden is aan de langs- en kopprofielen (1, 2, 4), waarbij de oriëntatie van de open zijde van de langsprofielen zowel naar binnen als naar buiten gericht kan zijn ten opzichte van het dakelement zelf, dat deze in combinatie met koppelingen (10) aan naastgelegen dakelement(en) en verbinding (15, 16, 17) aan een draagstructuur een wezenlijk gedeelte van de stabiliteitsvoorziening voor het bouwwerk verschaft; het dakelement is bij voorkeur, althans in hoofdzaak, vlak.

2. Dakelement volgens conclusie 1 met het kenmerk dat het dakelement hangt aan de ondergelegen draagstructuur met behulp van een als inhangprofiel (3) gedetailleerd profiel, welke ook uitgevoerd kan zijn als kopprofiel (2) met de geïntegreerd functie van een inhangprofiel (3), en is verbonden aan deze ondergelegen draagstructuur door middel van bevestigingsmiddelen (15, 16, 17).

3. Dakelement volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk dat het dakelement bij voorkeur, althans in hoofdzaak, voorzien is van een vormvast isolatiemateriaal welke, eventueel met tussenkomst van een dampremmende laag, verbonden is aan het onderliggende plaatsysteem, hetzij door een lijmverbinding, hetzij door een mechanische verbinding; het dakelement is bij voorkeur voorzien van vormbare isolatie in de langs- en kopprofielen; het dakelement is bij voorkeur voorzien van vormvaste isolatie boven de langs- en kopprofielen.

4. Dakelement volgens een der bovenstaande conclusies met het kenmerk dat het dakelement bij voorkeur is voorzien van geïntegreerde hijsvoorzieningen die bij voorkeur fungeren als valbeveiliging; het dakelement bij voorkeur in geprefabriceerde fase is voorzien van een dakbedekking, rubber of kunststof welke bij voorkeur is uitgevoerd met overlengte ten behoeve van de afdichting tussen twee aangrenzende dakelementen en tevens inwatering tijdens opslag in de open lucht voorkomt.

5. Dakelement volgens een der bovenstaande conclusies met het kenmerk dat de bevestigingsmiddelen (11, 14, 16) gatvullend, zelfborend of bouten in combinatie met bijbehorende moeren en ringen omvatten.

6. Dakelement volgens een der bovenstaande conclusies met het kenmerk dat de afdichtingsstrook van flexibel materiaal omvat.

7. Dakelement volgens een der bovenstaande conclusies met het kenmerk dat het dakelement koudgewalste dan wel gezette profielen omvat.

8. Dakelement met althans één maatregel volgens de voorgaande beschrijvingen en/of tekeningen.