NO146107B

NO146107B - EXTRADED ALUMINUM Beam.

Info

Publication number: NO146107B
Application number: NO742190A
Authority: NO
Inventors: Peter J Avery
Original assignee: Aluma Systems
Priority date: 1974-01-18
Filing date: 1974-06-17
Publication date: 1982-04-19
Also published as: CA990481A; FR2258501A1; DK255374A; DE7919203U1; NO742190L; DE2462840C3; DE2462840B1; SE7405919L; HK88379A; NO146107C; GB1462924A; DE2419394B2; IT1011483B; ES431493A1; SE401853B; DE2419394A1; FR2258501B1; DE2419394C3; DE7924067U1

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en ekstrudert aluminiumbjelke i ett stykke med likeformet tverrsnitt, omfattende et nedre parti, et øvre parti og et steg mellom det øvre parti og det nedre parti, hvor bjelkens øvre parti i tverrsnitt stort sett har form som en omvendt flosshatt med en bunnvegg, to sidevegger som strekker seg oppad fra bunnveggens endekanter, og to flenser som strekker seg sideveis utad fra hver sin av sideveggenes øvre kant og er kortere enn flensene på det nedre parti, og hvor det nedre parti har en første vegg som er sentralt forbundet med steget og strekker seg hovedsakelig vinkelrett i forhold til dette, et par sidevegger som strekker seg hovedsakelig nedad fra den første vegg, et par flenser som strekker seg sideveis innad fra den nedre kant på hver sin av de nedadrettede sidevegger, slik at den første vegg og de nedadrettede sidevegger samt de innadrettede flenser avgrenser et sentralt, hovedsakelig T-formet, nedad åpent spor, og et par flenser på det nedre parti, hvilke strekker seg sideveis utad fra den nedre kant på hver sin av de nedadrettede sidevegger. The present invention relates to an extruded aluminum beam in one piece with a uniform cross-section, comprising a lower part, an upper part and a step between the upper part and the lower part, where the upper part of the beam in cross-section is largely shaped like an inverted floss hat with a bottom wall, two side walls which extend upwards from the end edges of the bottom wall, and two flanges which extend laterally outward from each of the side walls' upper edge and are shorter than the flanges on the lower part, and where the lower part has a first wall which is centrally connected with the step and extending substantially perpendicular to this, a pair of side walls extending substantially downwardly from the first wall, a pair of flanges extending laterally inwardly from the lower edge of each of the downwardly directed side walls, so that the first wall and the downward-directed side walls as well as the inward-directed flanges delimit a central, mainly T-shaped, downwardly open groove, and a pair of flanges on the lower part, which extend laterally outwards from the lower edge of each of the downwardly directed side walls.

En slik aluminiumbjelke er kjent fra DE-OS 2 255 610 og benyttes i stor utstrekning for flyttbare betongfor-skalingskonstruksjoner. Such an aluminum beam is known from DE-OS 2 255 610 and is used to a large extent for movable concrete formwork structures.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å for-bedre en slik ekstrudert aluminiumbjelke. Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at undersiden på det nedre partis utadrettede flenser er slik utformet at når bjelken stort sett ikke utsettes for noen påkjenning, er undersiden av bjelken som dannes av flensundersidene, konkav fra ende til ende. The purpose of the present invention is to improve such an extruded aluminum beam. This is achieved according to the invention by the underside of the lower part's outward facing flanges being designed in such a way that when the beam is largely not exposed to any stress, the underside of the beam formed by the flange undersides is concave from end to end.

Konkaviteten av undersiden av bjelkens nedre flens byr på en rekke fordeler. En av disse fordeler ser man kanskje lettest ved å tenke seg en bjelke hvis nedre flens ikke var konkav, men i stedet konveks. Denne bjelke ville da for det første bli liggende ustøtt og ville kunne rugge noe frem og tilbake. Dertil ville det lett oppstå punkt-belastning på flensens underside og dermed dårlig utnyt-telse av bjelkens styrke. The concavity of the underside of the beam's lower flange offers a number of advantages. One of these advantages is perhaps most easily seen by imagining a beam whose lower flange was not concave, but instead convex. This beam would then firstly be left unsupported and would be able to sway somewhat back and forth. In addition, point loading would easily occur on the underside of the flange and thus poor utilization of the beam's strength.

En annen fordel med den konkave underside er at når bjelken ligger løst, dvs. når den ennå ikke er boltet fast til underlaget eller i anvendelser hvor slik fastbolting ikke benyttes, vil det hovedsakelig være flensenes ende-partier som hviler mot underlaget, slik at bjelken blir liggende støtt selv på noe ujevne underlag. I og med at kantpartiene av flensene hviler mot underlaget, vil bjelken ha en tendens til å "bite seg fast" i underlaget og dermed ikke så lett gli sideveis. Another advantage of the concave underside is that when the beam lies loose, i.e. when it has not yet been bolted to the substrate or in applications where such bolting is not used, it will mainly be the end parts of the flanges that rest against the substrate, so that the beam remains stable even on somewhat uneven ground. As the edge parts of the flanges rest against the substrate, the beam will tend to "bite" into the substrate and thus not so easily slide sideways.

Den konkave flensform byr også på en betydelig ytterligere fordel når bjelken benyttes i en flyttbar forskaling. En slik forskaling må bl.a. av sikkerhetsmessige grunner boltes sammen på en meget forsvarlig måte, og på byggeplassen har man gjerne en egen sikkerhetsinspektør som må påse at forskalingen er riktig satt sammen før den tillates brukt. Den konkave form av bjelkens bunnflens gjør at sikkerhetsinspektøren lett kan forvisse seg om at bjelken er godt fastskrudd til underlaget uten å måtte kontrollere hver enkelt bolt. Når festebolten trekkes godt til, vil nemlig bunnflensen deformere elastisk og rette seg ut slik at det oppstår anlegg mellom flensen og underlaget. Denne elastiske deformasjon av flensen gjør også at man The concave flange shape also offers a significant further advantage when the beam is used in a movable formwork. Such formwork must, among other things, for safety reasons, they are bolted together in a very safe manner, and the construction site often has its own safety inspector who must ensure that the formwork is correctly assembled before it is allowed to be used. The concave shape of the beam's bottom flange means that the safety inspector can easily make sure that the beam is firmly screwed to the surface without having to check every single bolt. When the fastening bolt is tightened tightly, the bottom flange will deform elastically and straighten itself so that contact occurs between the flange and the substrate. This elastic deformation of the flange also means that one

får en viss forspenning i boltforbindelsen, noe som gjør at bolten ikke så lett vil løsne, og som gir god material-utnyttelse. Dersom bolten ikke er skikkelig tiltrukket, gets a certain pre-tension in the bolt connection, which means that the bolt will not loosen so easily, and which provides good material utilization. If the bolt is not properly tightened,

vil bunnflensen beholde noe av sin konkavitet, og sikker-hetsinspektøren vil se lys eller en glipe mellom undersiden av flensen og underlaget. the bottom flange will retain some of its concavity, and the safety inspector will see light or a gap between the underside of the flange and the substrate.

Ytterligere fordelaktige trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av de selvstendige krav og av følgende beskrivelse av det utførelseseksempel som er vist på vedføyede tegninger. Fig. 1 viser perspektivisk en del av en betongforskalingskonstruksjon som benytter bjelker ifølge oppfinnelsen . Fig. 2 viser et snitt gjennom en bjelke ifølge oppfinnelsen . Further advantageous features of the invention will be apparent from the independent claims and from the following description of the embodiment shown in the attached drawings. Fig. 1 shows a perspective view of part of a concrete formwork construction that uses beams according to the invention. Fig. 2 shows a section through a beam according to the invention.

Fig. 3 viser et snitt i likhet med nedre del av fig. Fig. 3 shows a section similar to the lower part of fig.

2, men med bjelken klemt på plass. 2, but with the beam clamped in place.

En flyttbar form som er hensiktsmessig som betongforskalingskonstruksjon for bygging av gulv, som omtalt ovenfor, er vist på fig. 1 og i sin helhet betegnet med 10. Denne betongforskalingskonstruksjon er en flyttbar form og omfatter et antall fagverk 12, et antall bjelker 14 ifølge oppfinnelsen og et øvre dekk 16. Hvert fagverk omfatter øvre og nedre gurtstaver 18 og 20, vertikale og diagonale fagverksbærere 22 og 24 og tverrstag 26. Den flyttbare form 10 har gripepunkter antydet ved 28 i åpninger eller porter 30 og er tilpasset slik at den kan gripes av en sal med kabler 32 som henger fra kroken 34. Hver ende av et fagverk 12 kan ha et diagonalt organ 24, som vist i høyre ende av et fagverk på fig. 1, eller et vertikalt organ 22, som vist i venstre ende av samme konstruksjon, avhengig av fagverkets lengde og andre utformningshensyn. Det vil i alle tilfelle fremgå at den flyttbare form 10 er en integrert konstruksjon som i dette tilfelle omfatter to i det vesentlige parallelle fagverk 12 med bjelker 14 anordnet tvers over de øvre ender av fagverkene på øvre gurtstaver 18 og med et øvre dekk 16 festet til overkantene av bjelkene 14. A movable form suitable as a concrete formwork structure for the construction of floors, as discussed above, is shown in fig. 1 and designated in its entirety by 10. This concrete formwork construction is a movable form and comprises a number of trusses 12, a number of beams 14 according to the invention and an upper deck 16. Each truss comprises upper and lower girder bars 18 and 20, vertical and diagonal truss carriers 22 and 24 and cross brace 26. The movable form 10 has gripping points indicated at 28 in openings or gates 30 and is adapted so that it can be gripped by a saddle with cables 32 hanging from the hook 34. Each end of a truss 12 can have a diagonal body 24, as shown at the right end of a truss in fig. 1, or a vertical member 22, as shown at the left end of the same construction, depending on the length of the truss and other design considerations. In any case, it will be clear that the movable form 10 is an integrated construction which in this case comprises two essentially parallel trusses 12 with beams 14 arranged across the upper ends of the trusses on upper girder bars 18 and with an upper deck 16 attached to the upper edges of the beams 14.

Som det fremgår av fig. 2, er det øvre parti av bjelken 14 utformet som en omvendt flosshatt som er åpen oppad. Dette er generelt antydet ved 52. Partiet omfatter en horisontal bunn 51 og et par i det vesentlige parallelle sidevegger 53 som forløper vertikalt oppad fra bunnen 51. Bjelkens 14 steg 15 forløper mellom øvre parti 52 og basis-partiet 47 langs hele bjelkens 14 lengde, slik at enhver belastning på bjelkens øvre parti 52 overføres til basis-partiet 47 av steget 15 langs hele bjelkens 14 lengde. Steget befinner seg under øvre parti 52. As can be seen from fig. 2, the upper part of the beam 14 is designed as an inverted fluted hat which is open upwards. This is generally indicated at 52. The part comprises a horizontal bottom 51 and a pair of substantially parallel side walls 53 which extend vertically upwards from the bottom 51. The step 15 of the beam 14 extends between the upper part 52 and the base part 47 along the entire length of the beam 14, so that any load on the upper part 52 of the beam is transferred to the base part 47 of the step 15 along the entire length of the beam 14. The step is located under upper part 52.

En bjelke 14 ifølge oppfinnelsen har, som nevnt, et øvre parti 52 i form av en omvendt flosshatt som er åpen oppad. Et par flenser 55 forløper horisontalt utad på toppen av hver sidevegg 53. Vanligvis er flensenes 55 tykkelse større enn vedkommende sideveggs 53, iallfall i overgangen til veggen, som antydet ved 57. A beam 14 according to the invention has, as mentioned, an upper part 52 in the form of an inverted fluted hat which is open upwards. A pair of flanges 55 extend horizontally outwards on top of each side wall 53. Usually the thickness of the flanges 55 is greater than that of the relevant side wall 53, at least in the transition to the wall, as indicated at 57.

En tretilfarer 50 er vist anordnet i bjelkens 14 øvre parti 52. En passende plate, f.eks. en finérplate, kan festes til tretilfareren 50 ved hjelp av spiker eller skruer. Platen kan danne dekket 16 for en flyttbar form, som nevnt tidligere, eller fasaden for andre betongfor-skalingskonstruks joner . A wood accessor 50 is shown arranged in the upper part 52 of the beam 14. A suitable plate, e.g. a veneer sheet, can be attached to the wood accessor 50 by means of nails or screws. The plate can form the cover 16 for a movable form, as mentioned earlier, or the facade for other concrete formwork constructions.

Undersiden 63 av flensene 62 for bjelken 14 er noe konkav når bjelken ikke er utsatt for påkjenninger. Således vil punktene 65 ved kantene av nedre parti av slissen 48 være høyere enn noen av punktene 67 ved flensens 62 ytterende. Men når mutteren 58 trekkes til på boltskaftet The underside 63 of the flanges 62 for the beam 14 is somewhat concave when the beam is not exposed to stress. Thus, the points 65 at the edges of the lower part of the slot 48 will be higher than some of the points 67 at the outer end of the flange 62. But when the nut 58 is tightened on the bolt shaft

46 for at» bjelken 14 skal trekkes ned mot øvre flate av organet 4 5 - som kan være et beslag eller et annet konstruksjonsorgan - som bjelken festes til, bringes punktene 65 46 in order for" the beam 14 to be pulled down towards the upper surface of the member 4 5 - which may be a fitting or another structural member - to which the beam is attached, the points 65 are brought

og hele underflaten 63 av flensen 62 i kontakt med flaten 69, og det sikres derved en meget god forbindelse mellom bjelken og det andre konstruksjonsorgan. Dessuten sikres fullstendig belastningsoverføring over hele kontaktflaten, uten fare for*lokale påkjenninger ut over flytegrensen av materialet i bjelken eller i de øvrige konstruksjonsorganer den er festet til. and the entire lower surface 63 of the flange 62 in contact with the surface 69, thereby ensuring a very good connection between the beam and the other structural member. In addition, complete load transfer is ensured over the entire contact surface, without the risk of local stresses beyond the yield point of the material in the beam or in the other structural members to which it is attached.

Det skal også bemerkes at man ved et langt horisontalt spenn av et element som en vanlig I-bjelke, en tømmertil-farer eller en annen kjent bjelketype for en betongforskalingskonstruksjon må ta hensyn til bjelkenes bærestyrke med henblikk på et modifisert slankhetsforhold, dvs. for-holdet mellom bjelkens lengde og treghetsradius i Y-aksen. Ved en bjelke 14 ifølge oppfinnelsen, hvor den uavhengige, avstivende tilfarer er festet i bjelkens øvre parti og bjelken brukes i en betongforskalingskonstruksjon hvor dekket eller fasaden er festet til den avstivende tilfarer, kan man imidlertid se bort fra det modifiserte slankhetsforhold og gå ut fra full styrke av bjelkematerialet. Det er m.a.o. mulig å utforme en betongforskalingskonstruksjon ved bruk av en bjelke ifølge oppfinnelsen, idet man går ut fra bjelkematerialets flytegrense - vanligvis flytegrensen hos ekstrudert aluminium - uten modifisering eller reduksjon av den antatte flytegrense på grunn av et ugunstig slankhetsforhold. It should also be noted that in the case of a long horizontal span of an element such as a regular I-beam, a timber riser or another known type of beam for a concrete formwork construction, the load-bearing strength of the beams must be taken into account with a view to a modified slenderness ratio, i.e. the relationship between the length of the beam and the radius of inertia in the Y axis. In the case of a beam 14 according to the invention, where the independent, stiffening device is fixed in the upper part of the beam and the beam is used in a concrete formwork construction where the deck or facade is attached to the stiffening device, one can however ignore the modified slenderness ratio and proceed from full strength of the beam material. It is m.a.o. possible to design a concrete formwork construction using a beam according to the invention, starting from the yield point of the beam material - usually the yield point of extruded aluminum - without modifying or reducing the assumed yield point due to an unfavorable slenderness ratio.

Ved bruk av flenser 55 på bjelkene 14 oppnås en meget større flate for overføring av reaksjonskrefter fra dekket eller fasaden for en betongforskalingskonstruksjon til bjelken, sammenlignet med hva som er tilfellet ved en bjelke uten flenser. Dertil kommer at det avstøttede plate-spenn mellom bjelkene blir noe redusert. Når flensen 55 har større tykkelse enn bjelkens sidevegg 53, som tilfellet er ved bjelkene 14 ifølge oppfinnelsen, realiseres også et større treghetsmoment fordi det foreligger en større masse ekstrudert aluminium i størst mulig avstand fra bjelkens nøytrale akse. En bjelke med tykkere flenser kan således ha i det vesentlige samme treghetsmoment som en høyere bjelke hvis flenser ikke er tykkere enn sideveggene av øvre bjelkeparti. By using flanges 55 on the beams 14, a much larger surface is obtained for the transfer of reaction forces from the deck or the facade of a concrete formwork construction to the beam, compared to what is the case with a beam without flanges. In addition, the supported plate span between the beams is somewhat reduced. When the flange 55 has a greater thickness than the beam's side wall 53, as is the case with the beams 14 according to the invention, a larger moment of inertia is also realized because there is a larger mass of extruded aluminum at the greatest possible distance from the neutral axis of the beam. A beam with thicker flanges can thus have substantially the same moment of inertia as a taller beam whose flanges are not thicker than the side walls of the upper beam section.

Det er nevnt at tre er det materiale som brukes som uavhengig avstivende tilfarer 50. Det er et viktig trekk ved oppfinnelsen at den avstivende tilfarer 50 har egenskaper som gjør at den kan holde spiker eller skruer (eller andre inndrivbare festeorganer) på plass, liksom tilstrekkelig strekkraft og en tilstrekkelig høy flytegrense, slik at den motstår bjelkenedbøyning og gjør det mulig å skifte forskalingsplater som nevnt ovenfor. Plast-teknologien kan imidlertid føre til utvikling av andre materialer enn tre med i det vesentlige samme egenskaper med henblikk på de nevnte formål. Slike materialer kan omfatte støpbare materialer, som en glass- eller fiber-forsterket epoksy og andre fyllstoffer eller plastomere på harpiksbasis, liksom meget tett uretanskum som skummes opp på plass, eller ekstrudert uretan eller vinyl. It has been mentioned that wood is the material used as independent stiffening device 50. It is an important feature of the invention that the stiffening device 50 has properties that enable it to hold nails or screws (or other drive-in fasteners) in place, as if sufficiently tensile strength and a sufficiently high yield strength, so that it resists beam deflection and makes it possible to change formwork plates as mentioned above. Plastic technology can, however, lead to the development of materials other than wood with essentially the same properties for the purposes mentioned. Such materials may include castable materials, such as a glass or fiber-reinforced epoxy and other resin-based fillers or plastomers, such as very dense urethane foam that is foamed in place, or extruded urethane or vinyl.

Claims

1. Extruded aluminum beam in one piece with uniform cross-section, comprising a lower part (47), et upper part (52) and a step (15) between the upper part and the lower part, where the beam's upper part (52) in cross-section has the shape of an inverted floppy hat with a bottom wall (51), two side walls (53) which extends upwards from the end edges of the bottom wall, and two flanges (55) which extend laterally outward from each of the side walls (53) upper edge and are shorter than the flanges (62) on the lower part, and where the lower part (47) has a first wall that is centrally connected to the step (15) and extends substantially perpendicular to it, a pair of side walls that extend substantially downwards from the first wall, a pair of flanges (65) that extend laterally inward from the lower edge on each of the downwardly directed side walls, so that the first wall and the downwardly directed side walls as well as the inwardly directed flanges (65) define a central, mainly T-shaped, downwardly open groove (48), and a pair of flanges (62) on the lower part, which extend laterally outward from the lower edge of each one of the downward-directed side walls, characterized in that the underside of the lower part's outward-facing flanges (62) is designed in such a way that when the beam is mostly not exposed to any stress, the underside of the beam formed by the flange undersides is concave from end to end (67, 67) .

2. Beam according to claim 1, characterized in that the outward facing flanges (55) of the upper part (52) have a greater thickness than the side walls (53).

3. Beam according to claim 1 or 2, characterized in that a stiffening member (50) is fixed in the channel which is limited by the upper part (52).

4. Beam according to claim 3, characterized in that the stiffening member (50) consists of a wooden strip which complements the channel.