NO802065L

NO802065L - BALANCE AND PROCEDURE FOR MANUFACTURING THIS

Info

Publication number: NO802065L
Application number: NO802065A
Authority: NO
Inventors: Lars Ingvar Ingvarsson; Enver Oskar Martin Franked
Original assignee: Dobel Ab
Priority date: 1979-07-25
Filing date: 1980-07-09
Publication date: 1981-01-26
Also published as: SE440109B; DK151581B; SE7906353L; DK315280A; FI802301A; DK151581C

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en bjelke, f .eks. bjelker i bygninger der man ønsker at bjelken har stor høyde og lite varmegjennomgangstall samt også for formålet, tilstrekkelig bæreevne. Den er beregnet å inngå i Huskonstruksjoner, spesielt i yttertak, yttervegger og gulv der man krever et fordelaktig forhold mellom nyttelast og egenvekt, stor bæreevne og der hvor man vil. unngå kuldebroer. The present invention relates to a beam, e.g. beams in buildings where you want the beam to have a large height and a low heat transfer coefficient and, also for the purpose, sufficient load-bearing capacity. It is intended to be included in house constructions, especially in external roofs, external walls and floors where you require an advantageous ratio between payload and dead weight, great load capacity and wherever you want. avoid thermal bridges.

Den vanlige teknikk ved oppførelse av mindre bygninger for' blant annet boliger, er at man anvender bjelker i vegger, gulv og tak. Begge sider av denne bjelke forsynes deretter med en eller annen form for kledning. Hul-rommet mellom disse kledninger har ved behov blitt fylt The usual technique for the construction of smaller buildings for housing, among other things, is to use beams in walls, floors and ceilings. Both sides of this beam are then provided with some form of cladding. The hollow space between these claddings has been filled if necessary

med isolerende materiale. Isolersjiktets maksimale tykkelse er blitt bestemt av bjelkens tykkelse. Tidligere da krav-ene til isolering ikke var så store, blé det ofte anvendt trebjelker i vegger, med dimensjonene ca. 50 x 100 mm, noe større dimensjoner i tak og ennå større dimensjoner i gulv, avhengig av at disse belastes mer. Det var lett å feste kledningen ved hjelp av spiker i trebjelkene og dessuten har treet visse isolerende egenskaper slik at man ikke hadde noen uttalte problemer med kuldebroer. Trebjelker med større høyde enn 170 mm forekom av naturlige grunner, sjelden. with insulating material. The maximum thickness of the insulation layer has been determined by the thickness of the beam. In the past, when the requirements for insulation were not so great, wooden beams were often used in walls, with dimensions approx. 50 x 100 mm, somewhat larger dimensions in the ceiling and even larger dimensions in the floor, depending on whether these are loaded more. It was easy to attach the cladding using nails to the wooden beams and, moreover, the wood has certain insulating properties so that there were no pronounced problems with thermal bridges. Wooden beams with a height greater than 170 mm occurred for natural reasons, rarely.

En måte å øke hulrommets bredde og dermed isoleringslagets tykkelse, er å anordne bjelkekonstruksjon-er med kryssende bjelker. Dette fordyrer dog konstruksjon-en betydelig. En annen måte er å fremstille bjelker av. et annet materiale enn tre, f.eks. av metall og da spesielt av stål. Men stål leder varme alt for godt, og det oppstår vanskeligheter med kuldebroer. Dessuten er det ofte vanskelig å tilpasse isoleringen rundt stålbjelkene hvis disse er av f.eks. tynn plate, og derfor må ha avstivende kantbretter. En del forsøk er gjort med å fremstille bjelker med liv av finer eller lignende materiale og der flensene er limt til livet. Til tross for at man som i svensk patentansøkning 12440/67 har søkt å skape så store limflater som mulig, er faren for krypedeformasjon på grunn av limets viskoelastiske oppførsel, med tiden ganske One way to increase the width of the cavity and thus the thickness of the insulation layer is to arrange beam constructions with intersecting beams. However, this significantly increases the cost of construction. Another way is to produce beams from. a material other than wood, e.g. of metal and especially of steel. But steel conducts heat all too well, and difficulties arise with thermal bridges. In addition, it is often difficult to adapt the insulation around the steel beams if these are of e.g. thin plate, and therefore must have stiffening edge boards. A number of attempts have been made to produce beams with webs of veneer or similar material and where the flanges are glued to the web. Despite the fact that, as in Swedish patent application 12440/67, one has sought to create as large adhesive surfaces as possible, the danger of creep deformation due to the viscoelastic behavior of the adhesive is, with time, quite

stor..big..

Et annet materiale for fremstilling av bjelker, ér konstruksjpnsplater, ofte benevnt "Masonit". En ut-førelse har omfattet anvendelse av trevirke i flensene. Mellom flensene er det plassert liv av plater som er limt fast til flensenes sider og dermed.er det oppnådd en kasse-formet bjelke med noe isoleringsmateriale plassert i det fremkommende hulrom. Disse bjelker har vist seg bra på mange måter. Varmegjennomgangen gjennom bjelkene kan holdes lav og bjelkens høyde har kunnet økes til dimensjoner som langt overstiger dem man oppnår med bjelker av trevirke. For å få ned fremstillingsomkostningene som er en vesentlig faktor, har man som ovenfor nevnt anvendt liming. Men ulempene med liming er antydet tidligere og dessuten er byggeplatenes motstand mot sjiktforskyvning lav og be-grenser derfor ofte bjelkens totale bæreevne hvis sammen-føyningen mellom trevirket og platene.ikke utformes på riktig måte. Another material for making beams is structural panels, often called "Masonite". One version has included the use of wood in the flanges. Between the flanges is placed webs of plates which are glued firmly to the sides of the flanges and thus a box-shaped beam is obtained with some insulating material placed in the resulting cavity. These beams have proven themselves well in many ways. The heat transfer through the beams can be kept low and the height of the beams can be increased to dimensions that far exceed those achieved with wooden beams. In order to reduce the production costs, which are a significant factor, as mentioned above, gluing has been used. But the disadvantages of gluing have been indicated earlier and, moreover, the building boards' resistance to layer displacement is low and therefore often limits the beam's total bearing capacity if the joint between the wood and the boards is not designed correctly.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører såvel en bjelke som en fremgangsmåte for fremstilling av denne. Bjelken er utført ifølge kasseprinsippet og med stort sett slette flater. Dette medfører dels en enkel tilpassing av isoleringssjiktet til bjelken, dels forenklede knutepunkter i bindingsverket. Den er spesielt beregnet for bindings-verk for hus, dels som bærende element, dels som avstands-element for å danne hulrom mellom kledningene i såvel vegger, tak som gulv. Bjelken består av to liv av bygnings-plate som er sammenholdt av metallplateflenser. Det derved dannede hulrom er fylt med et isolerende materiale, f.eks. mineralull. Metallplateflensene er utformet slik at disse omslutter byggeplatenes kanter. Inntrykninger ut-føres i metallplaten, hvilke trenger dypt inn i byggeplatene; dette for å oppnå en slik forankring mellom flenser og liv at sjiktforskyvning-i platene ikke nedsetter bjelkens bæreevne. The present invention relates to a beam as well as a method for its production. The beam is made according to the box principle and with mostly flat surfaces. This results partly in a simple adaptation of the insulation layer to the beam, partly in simplified junctions in the truss. It is especially intended for timberwork for houses, partly as a load-bearing element, partly as a spacing element to form cavities between the cladding in both walls, ceilings and floors. The beam consists of two webs of building plate which are held together by metal plate flanges. The resulting cavity is filled with an insulating material, e.g. mineral wool. The metal plate flanges are designed so that they enclose the edges of the building plates. Indentations are made in the metal plate, which penetrate deep into the building plates; this to achieve such an anchoring between the flanges and the web that layer displacement in the plates does not reduce the load-bearing capacity of the beam.

I den etterfølgende beskrivelse og tegninger vises et eksempel av oppfinnelsen, idet In the following description and drawings, an example of the invention is shown, ie

fig. 1 i perspektiv viser en utførelsesform av bjelken, fig. 1 in perspective shows an embodiment of the beam,

fig. 2 en bjelke under fremstilling og settfig. 2 a beam in the making and set

fra endeflaten med mothold og valser, beregnet til å frem-bringe inntrykninger i metallplateflensenes sider, og from the end surface with counterholds and rollers, designed to produce indentations in the sides of the sheet metal flanges, and

fig. 3 et annet utseende av flensen 3.fig. 3 another view of the flange 3.

Bjelken 1 består av en kassekonstruksjon derBeam 1 consists of a box structure there

de to liv 2 består av bygningsplater med lengde lik bjelkens høyde. Byggeplatenes tykkelse kan varieres avhengig av de belastninger bjelken 1 antas, å bli utsatt for, men de bruker vanligvis å ligge mellom 2 og 10 mm. Bjelken 1 høyde kan også varieres etter behov og kan i ekstreme til-feller gå opp til 500 mm. Bjelken 1 flenser 3 består av metallplateprofiler der metallplatetykkelsen vanligvis ligger mellom 0,3 og 4 mm. I motsetning til trevirket, forekommer det ingen volumforandringer på grunn av varierende fuktig-het i metallplaten. Det oppstår heller ikke skjevhet eller bøyning på bjelken 1, på grunn av det samme. Med metall-plate i flensene 3 oppnår man en meget stabil og kraftig bjelke 1. Flensen 3 er utformet med en midtdel 9 som ut-gjør kortsiden i den rektangulære bjelkeseksjon mellom livene 2. Langs begge langsider 5 er metallflensplaten bøyd 1 rett vinkel i retning inn mot bjelkens 1 midte.. Denne innbretting 8 fortsetter i en U-formet del 6 som ligger an mot og griper rundt livenes 2 kanter. I den U-formede dels 6 ytre ben 7 frembringes en eller flere rekker innpressingér som på det ytre bens innside danner vorter 10 hvilke trenger et godt stykke inn i byggeplatene. Dermed oppnås en meget sterk skyveforbindelse mellom flensen 3 og livet 2 og som dessuten motvirker sjiktfprskyvning i bygningsplatene, samtidig som man unngår limets negative egenskaper i form av krypetilbøyelighet. Det av livene 2 og flensene 3 dannede rørformede hulrom fylles med et hensiktsmessig isoleringsmateriale 4, f.eks. mineralull. the two lives 2 consist of building plates with a length equal to the height of the beam. The thickness of the building plates can be varied depending on the loads the beam 1 is assumed to be exposed to, but they usually lie between 2 and 10 mm. The height of the beam 1 can also be varied as required and in extreme cases can go up to 500 mm. The beam 1 flanges 3 consist of sheet metal profiles where the sheet metal thickness is usually between 0.3 and 4 mm. In contrast to wood, there are no changes in volume due to varying humidity in the metal sheet. There is also no warping or bending of the beam 1, due to the same. With a metal plate in the flanges 3, a very stable and strong beam 1 is obtained. The flange 3 is designed with a central part 9 which forms the short side in the rectangular beam section between the webs 2. Along both long sides 5, the metal flange plate is bent 1 right angle in the direction towards the center of the beam 1. This folding 8 continues in a U-shaped part 6 which rests against and grips around the 2 edges of the web. In the outer leg 7 of the U-shaped part 6, one or more rows of indentations are produced which on the inside of the outer leg form warts 10 which penetrate a good distance into the building plates. In this way, a very strong sliding connection is achieved between the flange 3 and the web 2 and which also counteracts layer displacement in the building boards, while at the same time avoiding the adhesive's negative properties in the form of a tendency to creep. The tubular cavity formed by the webs 2 and the flanges 3 is filled with a suitable insulating material 4, e.g. mineral wool.

Fremstillingen av den ovenfor beskrevne bjelkeThe manufacture of the beam described above

1 foregår hensiktsmessig slik at det av bygningsplater med for formålet hensiktsmessig tykkelse, sages ut liv 2 hvis lengde og bredde tilsvarer den ferdige bjelkes lengde og høyde. Metallplateprofiler som skal utgjøre flenser 3, fremstilles. Derved påses at profilens midtdel 9 blir like bred som avstanden mellom de to parallelle liv 2 i den ferdige bjelke 1. Innbrettingen 8 og den U-formede del 6 utføres i samsvar med den tidligere beskrivelse. Med unntak av at vinkelen 12 mellom midtdelen 9 og innbrettingen 8 økes fra 90° med mellom 20° og 50°, og vinkelen 13 mellom innbrettingen 8 og innerbenet 11 til den U-formede del 6 økes fra 0 med tilsvarende gradtall. Et hensiktsmessig mothold for preging av vortene 10 fremkommer der motholdet ligger an mot utsiden av den fremstilte profil, dels langsmed midtdelen 9, dels langsmed innbrettingen 8 og inner-kanten 11 på den U-formede del 6. Motholdet kan enten ha. plane flater ellér utgjøres av en valse 14 med aksel parallelt med bjelkens flensside og vinkelrett på bjelkens 1 lengderetning. Etter at livenes 2 kanter er plassert i flensenes 3 U-formede deler 6, føres motholdet langsmed flensens 3 utside samtidig som valser 15 med utragende tapper 16 og med akslene parallelle med de ytre ben 7 og vinkelrette på bjelkens 1 lengderetning, på hver side presser mot de ytre ben 7 slik at vorter dannes i de ytre bens 7 innsider, hvilke strekker seg inn i bygningsplatene. Etter dette presses bjelken 1 sammen på hensiktsmessig vis slik at innbrettingen 8 blir nærmest parallell med den U-formede dels 6 ben 7 og 11 og vinkelrett på midtdelen 9. Isoleringsmaterialet anbringes hensiktsmessig i bjelken før den endelige sammenføyning av liv 2 og ben 3 under mon-tering av disse, eller etterpå. 1 takes place in an appropriate way so that a web 2 whose length and width corresponds to the length and height of the finished beam is sawn out of building boards with a thickness suitable for the purpose. Metal sheet profiles that will form flanges 3 are produced. This ensures that the middle part 9 of the profile is as wide as the distance between the two parallel webs 2 in the finished beam 1. The folding 8 and the U-shaped part 6 are carried out in accordance with the previous description. With the exception that the angle 12 between the middle part 9 and the fold-in 8 is increased from 90° by between 20° and 50°, and the angle 13 between the fold-in 8 and the inner leg 11 of the U-shaped part 6 is increased from 0 by a corresponding number of degrees. A suitable counter-hold for embossing the warts 10 appears where the counter rests against the outside of the produced profile, partly along the middle part 9, partly along the fold-in 8 and the inner edge 11 of the U-shaped part 6. The rest can have either. flat surfaces are otherwise made up of a roller 14 with an axis parallel to the flange side of the beam and perpendicular to the longitudinal direction of the beam 1. After the edges of the webs 2 have been placed in the U-shaped parts 6 of the flanges 3, the support is moved along the outside of the flange 3 at the same time that rollers 15 with protruding pins 16 and with the axes parallel to the outer legs 7 and perpendicular to the longitudinal direction of the beam 1, on each side press against the outer legs 7 so that warts are formed on the inside of the outer legs 7, which extend into the building plates. After this, the beam 1 is pressed together in an appropriate manner so that the fold-in 8 is almost parallel to the U-shaped part 6 legs 7 and 11 and perpendicular to the middle part 9. The insulating material is appropriately placed in the beam before the final joining of web 2 and leg 3 under mon -tering of these, or afterwards.

For å øke pressforbindelsens styrke mellom livet 2 og flensene 3, kan endog den U-formede dels 6 To increase the strength of the press connection between the web 2 and the flanges 3, even the U-shaped part 6

indre ben 11 forsynes med vorter 10. Dette forutsetter da et mer komplisert og plasskrevende mothold. Det er dog ikke et krav at flensens 3. midtdel 9 er utformet slik at den når helt frem til livet 2, idet en videre form for innbretting 8 mellom flensens sentrale del og den U-formede del 6 kan forekomme endog etter klargjøring av bjelken. inner leg 11 is provided with warts 10. This then requires a more complicated and space-consuming counter-hold. However, it is not a requirement that the flange's 3rd middle part 9 is designed so that it reaches all the way to the web 2, since a further form of folding 8 between the flange's central part and the U-shaped part 6 can occur even after preparation of the beam.

Claims

1. Beam (1) in the form of a tube with a largely rectangular cross-section, which is filled with an insulating material (4), characterized in that the webs (2) consist of building plates and that the flanges (3) consist of a sheet metal profile designed so that both of its outer edges consist of a U-shaped part (6) which grips the edges of the building plate and that the outer leg (7) of the U-shaped part is provided with inwardly directed warts (10) which penetrate into the outer sides of the building plate to at least 1/ 4. of the thickness of the plate.

2. Beam (1) according to claim 1, characterized in that the material thickness in the metal plate flange (3) is 0.3 - 4 mm.

3. Beam (1) according to claim 1, characterized in that the inner leg (11) of the U-shaped part (6) is also provided with warts, which penetrate into the building plate.

4. Beam (1) according to claims 1-3, characterized in that the thickness of the building plate at the waist (2) is 2-10 mm.

5. Method for producing a beam (1) according to claim 1, characterized in that in order to form the beam's (1) web (2), building boards are cut with a width corresponding to the height of the finished beam (1); that in order to form the flanges (3) of the beam (1), sheet metal profiles are bent whose long sides (5) are U-shaped (6) with the legs (7) and. (11) perpendicular to the essentially flat middle part (9) and bottom as wide as the thickness of the web (2) and in the same plane as the middle part (9) and with folds (8) on both sides of the middle part (9), which connect this with the inner legs (11) of the U-shaped parts (6) and thereby also form an opening between these parts; that the edges of the webs (2) are fed into the openings in the U-shaped parts (6); that a counter-support (14) in the form of a roller with the axis parallel to the flange (3) of the beam (1) and perpendicular to the longitudinal direction of the beam (1) and with the periphery designed so that it abuts against the inside of the long side (5) of the sheet metal profile (3) leg (11) between the webs (2), is guided along the sheet metal profile (3) at the same time as a roller (15) with the axis parallel to the webs (2) and perpendicular to the longitudinal direction of the beam (1) and whose periphery is provided with pins that are pressed against each of the outer legs (7) thereby forming warts (10) on their insides which penetrate the building plates; that the opening between the middle part (5) and the inner legs (11) is possibly closed by bending the flange plate.