NO166964B - Profilmateriale, f.eks. for bjelke. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen gjelder et profilmateriale eller en bjelke av det slaget som er angitt i innledningen til patentkrav 1.

En bjelke i samsvar med oppfinnelsen framstilles fortrinnsvis av tynn stålplate ved bøyning, slik at den omfatter ei eller flere stegplater som strekker seg i bjelkens lengderetning, hovedsakelig med konstant innbyrdes avstand og vinkelrett eller skrått i forhold til bjelkens fastgjøringsplan. Disse stegdelene er forbundet med deler av samme platemateriale. På denne måten er altså bjelken fortrinnsvis tilvirket av et enkelt plateemne. For å feste den til sitt underlag omfatter den dessuten en eller flere festestrimler, som fortrinnsvis går i ett med stegdelene, slik at bjelken også festes til en overliggende, båret struktur. En slik struktur kan f.eks. være tilvirket av treverk, såsom planker, bord, kryssfinér, forskjellige former for fiberplater, gipsplater eller liknende, hvor inngrepsprofilene på i og for seg kjent måte føres inn under sammenføyningen, f.eks. ved hjelp av ei hensiktsmessig presse. Bjelken kan også brukes for å bære og forsterke en betongbjelke e.l-, idet den plasseres på toppen av et slikt betongelement under støpingen, før betongen herdes, slik at fliker eller tagger går inn i betongen. I et foretrukket tilfelle er taggene utformet slik at bladsida er forsynt med tversgående fortanning eller oppruing, som beskrevet i finsk patentskrift 65.643.

En ulempe med den kjente bjelketypen er imidlertid forholdsvis lav styrke under store påkjenninger, fordi platematerialet til en slik bjelke er tynt, med en platetykkelse fra 1-1,5 mm aom eksempel. Slikt tynt platemateriale kan lett revne på grunn av knekking. For å gibjelken større styrke, kan den naturligvis tilvirkes av et tykkere platemateriale. Det vil imidlertid gjøre tilvirkningen vanskeligere og øke kostnadene, både fordi råmaterialet er dyrere og arbeidet vanskeligere. Særlig vil framstillingen av inngrepstaggene bli vanskeligere med tykkere platemateriale.

Når en studerer spenningene i slike bjelker, vil en finne, særlig når det gjelder bøyning, at de største påkjenningene skjer i de øvre og nedre delene av bjelketverrsnittet, mens det i midtdelen, i det såkalte nøytralplanet, er minimale påkjenninger. Ved den øvre kanten av tverrsnittet, dvs. i festestrimlene, hersker det trykkpåkjenning, mens det ved underkanten er en tilsvarende strekkpåkjenning. Noen av påkjenningene i festestrimlene blir naturlig tatt opp av plata eller planken som bæres av bjelken, men dersom plata er svak, kan påkjenningene på strimlene bli for store, særlig fordi slike strimler er svekket på grunn av reduksjonen i mengden av basismaterialet på grunn av utstansingen av taggene.

Hovedformålet med oppfinnelsen er således å skape en løsning på disse problemene og forbedre styrken på en slik bjelke eller profilmateriale uten i betydelig grad å øke materialtykkelsen, og dermed gi en uønsket økning i vekt og tilvirkningskostnader.

I samsvar med oppfinnelsen kan dette oppnås ved hjelp av de trekkene som er angitt i patentkrav 1. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen går fram av de avhengige patentkravene.

Oppfinnelsen vil nedenfor bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningene, som illustrerer enkelte fordelaktige utførelsesformer, idet: fig. 1 viser et perspektivriss av en foretrukket utførelsesform sett på skrå ovenfra,

fig. 2-5 viser perspektivriss av utsnitt av en bjelke, som viser skjematisk forskjellige utførelsesformer for festestrimlene for en bjelke i samsvar med oppfinnelsen,

fig. 6 viser et ytterligere perspektivriss av en utførelsesform av oppfinnelsen, hvor forsterkningsstrimmelen omfatter en plan stålstrimmel,

fig. 7 viser et utsnitt av et perspektivriss av forsterkningsstrimmelen i eksemplet foran,

fig. 8 viser en modifikasjon av utførelsesformen i fig. 6,

fig. 9 viser en utførelsesform hvor

forsterkningsstrimlene omfatter tagger på samme måte som festestrimlene,

fig. 10 viser en modifikasjon av utførelsesformen i fig. 9,

fig. 11 viser en utførelsesform hvor

forsterkningsstrimmelen omfatter ei stålstang, mens

fig. 12 viser en ytterligere utførelsesform av bjelken.

En bjelke som vist i fig. 1 omfatter et stålemne, f.eks. med tykkelse 1-2 mm, av galvanisert eller blank stålplate, som tilbøyes enten ved hjelp av ei presse eller ved valsing til ei list med form som en flatbunnet V, hvor sidene 1 tjener som stegdeler som er forbundet med en mellomstrimmel 2. Forbundet med endene eller kantene til sidene 1 er festestrimler 3 som er utformet på kjent måte ved festetagger eller tenner 4 for fastgjøring av bjelken til et plateemne eller et element som skal bæres eller forsterkes, f.eks. ved å presse det sammen med ei hensiktsmessig presse, slik at taggene 4 føres sammen med et plateemne. Taggene 4 er fortrinnsvis forsynt med tversgående oppruing eller tenner for at de skal festes sikrere enn glatte tagger. Bjelken kan også brukes for forsterkning av betongelementer, særlig forholdsvis tynne elementer, idet den blir plassert oppå et betongelement i ei støpeform under støpingen, slik at taggene fester seg fullstendig i betongen. Etter at betongen er herdet, er resultatet et fast og forholdsvis stivt, men fremdeles forholdsvis lett betongelement, som er egnet for tilvirkning av vegger eller golv. Betongen kan selvsagt forsterkes ytterligere, f.eks. med en stålnetting. I samsvar med oppfinnelsen er bjelken forsterket ved å forsyne de mest påkjente delene med forsterkningsstrimler 5,6,7, som strekker seg i bjelkens lengderetning, og som fortrinnsvis er tilvirket av samme materiale som bjelken selv. Den første forsterkningsstrimmelen 5 plasseres således ved mellomstrimmelen 2 utvendig og/eller innvendig slik at den strekker seg på tvers like over stegdelene. I tillegg er ytterligere forsterkningsstrimler 6, 7 plassert på festestrimlene 3, dvs. på motsatt side i forhold til taggene 4, og også disse strekker seg litt utenfor stegene. Forsterkningsstrimlene i denne utførelsesformen blir fortrinnsvis festet ved hjelp av f.eks. motstandssveising, såsom platesveising, idet sammenføyningen skjer i bjelkens retning.

Forsterkningen av festestrimlene 3 kan også oppnås ved å gjøre festestrimlene fra starten noe bredere og deretter, etter utstansing av taggene, ved å bøye den ekstra bredden, f.eks. til en rund fold, (fig. 2) en enkeltfold (fig. 3), en dobbeltfold (fig. 4) eller en åpen fold (fig. 5). Forsterkningen av festestrimlene hindrer dem i knekking under store påkjenninger, særlig dersom basismaterialet, dvs. bygningselementet som skal bæres, har lav styrke eller dersom det er tale om bordstrukturer med åpninger mellom de enkelte bordene.

Fig. 6 illustrerer en annen utførelsesform av oppfinnelsen, hvor tverrsnittet av bjelken, hvor tverrsnittet av bjelken har hovedsakelig form av en flatbunnet V, på tilsvarende måte som i fig. 1. Ved denne utførelsesformen dannes hovedforsterkningen av en plan forsterkningsstrimmel 5 som fortrinnsvis er festet i kontakt med den indre bjelkeflata, over mellomstrimmelen 2. Fastgjøringen kan gjøres enda mer effektiv på en av følgende måter. Forbindelsen mellom sidene 1 og mellomstrimmelen 2 til en profilert bjelke, kan avrundes, slik at de delvis omgir kanten til

forsterkningsstrimmelen 5. Bredden på forsterkningsstrimmelen 5 gjøres litt større enn den innvendige bredden hvor den skal plasseres. Dessuten kan sidekanten til en slik forsterkningsstrimmel forsynes med oppruing eller ribber 8 (fig. 7), som øker grepet mot veggene når den er ført på plass, f.eks. ved hjelp av et passende verktøy eller ved valsing.

Fig. 8 beskriver en utførelsesform som tilsvarer fig. 6, hvor festingen av en forsterkningsstrimmel 5 er forbedret med en profilert strimmel som er utformet slik at dens sidedeler spenner fast rundt kantene til mellomstrimmelen 2 og på denne måten låser forsterkningsstrimmelen 5 på plass. Den profilerte strimmelen 9 er dimensjonert slik at avstanden mellom dens sidedeler er litt mindre enn bredden på mellomstrimmelen 2, slik at ved fastspenning vil det oppstå en spenning på grunn av utbøyning, som holder forsterkningsstrimmelen 5 sikkert på plass. Den profilerte strimmelen 9 kan også være forsynt med tagger for å feste to bord til en bjelke.

I samsvar med en utførelsesform av oppfinnelsen (fig. 8) kan forsterkningen av bjelken også utformes slik at festestrimlene 3 omfatter en basisstrimmel 3', som er glatt, dvs. uten tagger 4 og forene den med sider 1, såvel som forsterkningsstrimler 6, 7 forsynt med tagger 4. Forsterkningsstrimlene 6 og 7 er festet til hovedstrimlene 3' f.eks. ved hjelp av falser 6', 7', ved pressing eller valsing av falsene som lukkes etter at forsterkningsstrimlene 6,7 er skjøvet på plass over basisstrimlene 3'. For å kunne gjennomføre denne er overkanten til sidene 1 og forbindelsen med basisstrimlene 3' hensiktsmessig utformet, slik at det dannes et spor 1' for fastgjøring av forsterkningsstrimmelens f als.

Ved utførelsesformen i fig. 9 er festestrimlene 3 forsynt med tagger 4. I tillegg til dette er også

forsterkningsstrimlene 6,7 forsynt med tagger 4', hvis avstander er idet minste omtrent de samme som for de første taggene. Slike forsterkningsstrimler er beregnet for å festes sammen etter at bjelken er festet til et element som skal forsterkes, idet forsterkningsstrimlene da presses på plass slik at taggene 4' går igjennom tagghullene i festestrimmelen 3.

Ved utførelsesformen i fig. 9 er forsterkningsstimmelen i realiteten et armeringsjern, altså ei rund stålstang. Den nedre delen av bjelkens tverrsnitt er derfor utformet som et rør 10 for innsetting av ei slik stang 11. Deretter blir stanga 11 gjort ytterligere fast ved å forme røret 10, f.eks. ved sideveis pressing, slik at det tilsvarer formen på stanga.

Det er også mulig å ha flere rørformete deler 10 såvel som ribbebærende stålstenger 11 som forsterkningselementer. Røret 10 kan være tilvirket av siden 1 eller kan være framstilt adskilt og festet til stegplata.

En utførelsesform som er vist i fig. 10 kombinerer utførelsesformene i fig. 8 og 9. Her består festestrimlene 3 av glatte deler 3" forenet med siden 1 og forsynt med hull 13, samt forsterkningsstrimler eller lister 6,7 som er forsynt med tagger 4', på samme måte som i utførelsesformen i fig. 9. Disse taggene har samme innbyrdes avstand som hullene 13. Når den skal festes blir bjelken først presset mot elementet som skal bæres slik at strimlene 3" danner anlegg mot dette, hvoretter den egentlige fastgjøringen skjer ved å presse forsterkningslistene 6,7 på plass, på den måten at taggene 4' trenger inn i elementet gjennom hullene 13 i strimlene 3".

Ved en meget enkel utførelsesform i fig. 11 omfatter bjelken i samsvar med oppfinnelsen ei enkel side 1 og en enkel taggbærende festestrimmel 3, som danner en vinkel på omtrent 90° i forhold til ei stegplate. Underkanten til stegplata er forsynt med et rørformet organ 10, som opptar og holder fast ei ribbebærende stålstang 11 som tjener som forsterkningsorgan på tilsvarende måte som ovenfor. Sida 1 kan være korrugert i lengderetning, for å øke stivheten.

Ved utførelsesformen ovenfor er det antatt at bjelken i samsvar med oppfinnelsen har lik høyde over hele lengden. Det ligger imidlertid innenfor ramma av oppfinnelsen å tilvirke en bjelke som konvergerer mot begge ender, slik at profilhøyden avtar mot endene. Flg. 12 viser en slik bjelke skjematisk i sideriss. Endene til sida 1 kan dessuten være forsynt med midler 12 for å låse endene til stålstenger 11. Det er således mulig å gi de forsterkende stengene forspenning, for å øke styrken på bjelken. Bjelken vist i fig. 12 kan f.eks. ha V-formet tverrsnitt.

En bjelke som vist i fig. 12 kan fortrinnsvis tilvirkes ved dyptrekking, slik at tverrsnittet på bjelken blir hovedsakelig det samme som på den flatbunnete V-en i fig. 7. Forsterkningselementene kan være plane stålstrimler 5 som er festet i stilling på kjent måte. Utformingen i fig. 12 gir den mulighet at selv gavlkantene til bjelken er forsynt med festetagger, slik at bjelken ikke løsner når den utsettes for skiftende belastninger over et lengre tidsrom.

Eksemplene som er beskrevet ovenfor er bare noen av de som er mulig innenfor rammen av oppfinnelsen. Det skulle være klart at enkelte deler av disse eksemplene kan kombineres vilkårlig med hverandre, slik at det dannes ytterligere utførelsesformer. 1 visse tilfeller kan bjelken ha flere sider 1 og festestrimler 3, såvel som mellomstrimler 2, slik at bjelken får tverrsnitt som en W. Bjelken kan tilvirkes av enten galvanisert eller blank stålplate. I det siste tilfellet kan en ferdig, forsterket bjelke utsettes for varmgalvanisering på kjent måte. I visse tilfeller kan dette forbedre festingen av ei forsterkningslist, idet galvaniseringen har samme virkning som lodding. Bjelkens tverrsnittsform kan ha ei rekke alternativer. En og samme bjelke kan være forsynt med en eller flere forsterkningslister 5 eller 11.

Claims (16)

1. Profilmateriale eller bjelke tilvirket av forholdsvis tynt platemetall ved bøyning eller tilsvarende tilvirkning, med minst ei side (1) og en festestrimmel (3) forenet med kanten av sida og orientert i rett eller skrå vinkel i forhold til sida og med en mellomstrimmel (2) som er forenet med den andre kanten til festestrimmelen (3) og i noen tilfeller med den andre kanten til sida (1) og er forsynt med festeorgan, såsom tagger (4) eller liknende med forholdsvis tett innbyrdes avstand i bjelkens lengderetning, og fortrinnsvis tilvirket på kjent måte idet bjelken er beregnet til å inngå som støtte for en integrert struktur, som omfatter en treverksdel eller tilsvarende bygningselement, såsom bord, treplate, fiberplate, gipsplate eller et betongelement, ved innpressing i dette, slik at taggene (4) eller liknende trenger inn i elementet og bjelken holdes på plass eller ved at bjelken plasseres over uherdet betong under støping av et betongelement, slik at taggene eller liknende festeorgan, såsom ribber, blir forankret i den herdete betongen, karakterisert ved at mellomstrimmelen (2) og/eller festestrimmelen (3) er forsynt med forsterkningslister (5,6,7,9,11) som strekker seg i bjelkens lengderetning for å øke dens bøyestyrke.

2. Bjelke i samsvar med krav 1, karakterisert ved at forsterkningslistene (5,6,7) er plassert og holdes på plass ved at de første forsterkningslistene (5,) er festet til mellomstrimmelen (2) utvendig og/eller innvendig og strekker seg sideveis litt oppetter sidene (1) og at ytterligere forsterkningslister (6,7) ved skjøten mellom festestrimlene (3) og sidene (1) strekker seg i sideretning litt utenfor begge, idet sammenføyningen blir gjennomført på kjent måte, f.eks. ved motstandssveising eller på annen kjent måte.

3. Bjelke i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at det for forsterkning av festestrimlene (3) blir foretatt en overdimensjonering i bredden av disse, idet den ekstra bredden etter tilvirkning av festeorganene, såsom utstansing av taggene, blir bøyd til to eller flere lag under strimlene (3) eller som ei rund sløyfe, ei enkel sløyfe eller ei dobbel sløyfe eller en åpen fold (fig. 2-5).

4. Bjelke i samsvar med krav 1 og 2, med tverrsnitt som en flatbunnet V, karakterisert ved at den første forsterkningslista (5) fortrinnsvis er plassert i forbindelse med bjelkens innside på mellomstrimmelen (2) idet forbindelsen mellom sidene (1) og mellomstrimmelen (2) til bjelken er avrundet slik at de omslutter idet minste kantene på forsterkningslista (5).

5. Bjelke i samsvar med krav 4, karakterisert ved at kantene til forsterkningslista (5) er forsynt med oppruing eller ribber (8) for å forbedre inngrepet, samtidig som bredden på forsterkningslista (5) er gjort større enn på mellomstrimmelen (2) slik at det dannes en tett sammenføyning etter montering.

6. Bjelke i samsvar med krav 4 og 5, karakterisert ved at fastgjøringen av den første forsterkningslista (5) låses ved hjelp av ei profillist (9) som er plassert utvendig på bjelken og hvis bøyde sidekanter er beregnet for å presse mot bjelkesidene (1) fra utsida, slik at forsterkningslista presses på plass.

7. Bjelke i samsvar med patentkrav 6, karakterisert ved at profillista (9) er forsynt med festeorganer, såsom rekker av tagger.

8. Bjelke i samsvar med patentkrav 1 og 2, karakterisert ved at festestrimlene (3) består av en hovedstrimmel (3') som er uten festeorgan, samt av separate ytterligere forsterkningslister (6,7), som holdes på plass og er forsynt med festeorgan (4) og er festet til de første strimlene (3') f.eks. ved hjelp av integrerte falser (6',7') ved pressing eller valsing slik at falsene lukkes etter at forsterkningslistene er plassert over strimlene.

9. Bjelke i samsvar med krav 1 og 2, karakterisert ved at forsterkningen for festestrimlene (3) omfatter ei adskilt, taggbærende forsterkningslist (6,7) som har idet minste omtrent samme taggavstander som festestrimmelen (3), idet den andre forsterkningslista presses på plass etter at bjelken er blitt festet til et element som skal forsterkes, idet taggene (4') i forsterkningslistene går gjennom tagghullene i festestrimmelen (3).

10. Bjelke i samsar med patentkrav 1 og 2, karakterisert ved at festestrimlene (3) består av dekkstrimler (3") uten tagger, men med hull (13), samt separate, taggbærende (4'), forsterkningslister (6,7) som er festet til de første og hvis tagger har samme innbyrdes avstand som hullene i dekkstrimmelen, idet forsterkningsstrimmelen (6,7) er presset på plass etter at bjelken er ført mot det elementet som skal forsterkes, slik at taggene (4') i forsterkningslista går gjennom hullene (13) i dekkstrimmelen (3").

11. Bjelke i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at minst ei forsterkninglist omfatter ei ribbebærende stålstang (11) som bjelken er tilpasset eller forsynt med en rørformet del (10) for innsetting og sammenpressing og eventuelt lodding/sveising av den innsatte stanga.

12. Bjelke i samsvar med et av kravene 1-11, karakterisert ved at den konvergerer ved endene, med avtagende profilhøyde mot endene.

13. Bjelke i samsvar med et av kravene 1-12, karakterisert ved at endene til bjelken er forsynt med midler (12) for å låse endene til forsterkningslistene slik at det oppstår forspenning.

14. Bjelke i samsvar med et av patentkravene 1-13, karakterisert ved at den er blitt tilvirket ved dyptrekking, idet endene til bjelken, som har lavere profilhøyde og festeorganer, såsom tagger (4) er utformet også ved gavlkantene.

15. Bjelke i samsvar med et av kravene 1-14, karakterisert ved at den blir varmgalvanisert etter de øvrige tilvirkningstrinnene.

16. Bjelke i samsvar med et av kravene 1-15, karakterisert ved at festeorganene omfatter tagger som er forsynt med tversgående fortanning eller oppruing.