SE2250644A1

SE2250644A1 - Steel beam intended to form a beam layer together with concrete

Info

Publication number: SE2250644A1
Application number: SE2250644A
Authority: SE
Inventors: Nils-Gustav Svensson
Original assignee: Svensson Nils Gustav
Priority date: 2022-05-30
Filing date: 2022-05-30
Publication date: 2023-12-01

Abstract

Föreliggande uppfinning avser en balk av stål avsedd att tillsammans med betong forma ett bjälklag. Balken innefattar en underfläns (2) och en ihålig överdel (1) som är sammanfogad med underflänsen (2) så att ett utrymme (14) avsett att fyllas med betong bildas mellan överdelen (1) och underflänsen (2). Överdelen (1) innefattar en toppdel (1a) som sträcker sig parallellt med underflänsen (2), och två livdelar (lb) som sträcker sig mellan toppdelen (1a) och underflänsen (2). Överdelen (1a) är utformad i ett stycke och utgörs av en långsträckt bockad profil i stålplåt. Balken innefattar en långsträckt förstärkningsplatta (5) av stål anordnad längs med åtminstone en del av toppdelen (1a) i utrymmet (15) för att förstärka toppdelen (1a).The present invention relates to a steel beam intended to form a floor joist together with concrete. The beam comprises a lower flange (2) and a hollow upper part (1) which is joined to the lower flange (2) so that a space (14) intended to be filled with concrete is formed between the upper part (1) and the lower flange (2). The upper part (1) comprises a top part (1a) which extends parallel to the lower flange (2), and two waist parts (1b) which extend between the top part (1a) and the lower flange (2). The upper part (1a) is designed in one piece and consists of an elongated bent profile in sheet steel. The beam comprises an elongated reinforcing plate (5) of steel arranged along at least part of the top part (1a) in the space (15) to reinforce the top part (1a).

Description

Balk av stål avsedd att tillsammans med betong forma ett bjälklag Tekniskt område Föreliggande uppfinning avser en balk av stål avsedd att tillsammans med betong forma ett bjälklag, varvid balken innefattar en underfläns och en ihålig överdel som är sammanfogad med underflänsen så att ett utrymme avsett att fyllas med betong bildas mellan överdelen och underflänsen, varvid överdelen innefattar en toppdel som sträcker sig parallellt med underflänsen, och två livdelar som sträcker sig mellan toppdelen och underflänsen, och åtminstone den ena av livdelarna är försedd med öppningar för att ta emot betongen. Steel beam intended to form a floor layer together with concrete Technical area The present invention relates to a steel beam intended to form a floor layer together with concrete, the beam comprising a lower flange and a hollow upper part which is joined to the lower flange so that a space intended to be filled with concrete is formed between the upper portion and the lower flange, the upper portion comprising a top portion extending parallel to the lower flange, and two web portions extending between the top portion and the lower flange, and at least one of the web portions is provided with openings to receive the concrete.

Bakgrund En byggnad kan utföras i platsgjuten betong eller alternativt med en prefabricerad stomme av stål och betong. En platsgjuten betongstomme tar lång tid att bygga och klarar inte stora spännvidder och i många fall är det inte ekonomiskt att bygga en platsgjuten stomme. Betongstommar ger dock en stabil konstruktion som lätt kan anpassas till varierande krav på bjälklagens konstruktioner samt pelarkonstruktioner och som uppfyller gällande normer. Betongstommen har dessutom utomordentliga brandskyddsegenskaper. Mot bakgrund av att byggtider förkortats och krav på snabba byggtider samt en utveckling av nya byggnadsmaterial har det skett en förändring vad gäller val av stomsystem. I Sverige har vi av tradition byggt konstruktioner av betong i med utvecklingen av armerade betong och bra tillgång till ballast. För att få korta byggtider har därför platsgjutna stomkonstruktioner ersatts med prefabricerade stommar i både stål och betong. Även de platsgjuta bjälklagen har i övervägande fall ersatts av prefabricerade bjälklagselement som utgör ett färdigt bjälklag eller ett prefabricerat bjälklagselement med pågjutning av betong som i slutskedet utgör ett färdigt bjälklag. Det kan nämnas några typer av bjälklag, HDF bjälklag som tillverkas på fabrik, ett förspänt bjälklagselement som kan tillverkas så att länga spännvidder uppnås. Dessa bjälklag används i huvudsak när kontorsbyggnader uppförs och även på senare tid även bostäder. HDF bjälklaget är tillverkad så att ingen pågjutning behövs. Ofta används endast flytspackel som avjämning. Background A building can be made of cast-in-place concrete or alternatively with a prefabricated frame of steel and concrete. A cast-in-place concrete frame takes a long time to build and cannot handle large spans, and in many cases it is not economical to build a cast-in-place frame. Concrete frames, however, provide a stable construction that can easily be adapted to varying demands on the constructions of the joists and column constructions and that meets current standards. The concrete frame also has exceptional fire protection properties. Against the background of shortened construction times and demands for fast construction times as well as the development of new building materials, there has been a change in the choice of frame system. In Sweden, we have traditionally built constructions of concrete in with the development of reinforced concrete and good access to aggregate. In order to achieve short construction times, cast-in-place frame constructions have therefore been replaced with prefabricated frames in both steel and concrete. Even the cast-in-place joist layers have in the majority of cases been replaced by prefabricated joist elements that make up a finished joist or a prefabricated joist element with cast-in-concrete that in the final stage makes up a finished joist. A few types of joists can be mentioned, HDF joists that are manufactured in a factory, a prestressed joist element that can be manufactured so that long spans are achieved. These joists are mainly used when office buildings are erected and also more recently, also housing. The HDF joist is manufactured so that no casting is needed. Often only floating putty is used as leveling.

En annan typ av bjälklag som huvudsakligen används till bostäder är plattbärlag, ett prefabricerat bjälklagselement som också tillverkas på fabrik och som är form för platsgjutna bjälklag. Detta element har större bredd än HDF bjälklaget och används i huvudsak till bostäder och parkeringsdäck. Bjälklaget brukar ha en tjocklek av 5 cm med ingjutna armeringsstegar. Det monteras oftast på väggar av betong som upplag men även på balkar av stål och betong som upplag. Efter monteringen gjuts betong ovanpå till önskad tjocklek. Another type of joist that is mainly used for homes is flat girder, a prefabricated joist element that is also manufactured in a factory and which is the form for cast-in-place joists. This element is wider than the HDF joist and is mainly used for homes and parking decks. The joists usually have a thickness of 5 cm with cast-in reinforcement ladders. It is usually mounted on concrete walls as supports but also on steel and concrete beams as supports. After assembly, concrete is poured on top to the desired thickness.

Ytterligare ett bjälklag kan nämnas. En form av trapetsprofilerad plåt, TRP plåt, som används som form till ett platsgjutet bjälklag. TRP plåten kan vara utformad för att passa den pågjutna betongen, i tjocklek och spännvidd. Another floor plan can be mentioned. A form of trapezoidal profiled sheet, TRP sheet, which is used as a form for a cast-in-place joist. The TRP plate can be designed to match the poured concrete, in thickness and span.

I takt med att stomsystemen har övergått mer och mer till att bli prefabricerade har också önskemål ställts att spännvidderna på bjälklagen ska öka för större fria ytor utan störande pelare. För att uppnå dessa önskemål tillverkades redan på sexttiotalet i Sverige en svetsad balk, en så kallad "hattbalk", som benämns HSQ balk, av stål bestående av en underfläns med två vertikala livplåtar med ett visst avstånd från varandra och en överfläns. Livplåtarna svetsas mot underflänsen och i överkant mellan livplåtarna svetsas en överfläns. Med en HSQ balk går det att uppnå stora spännvidder. As the frame systems have transitioned more and more to being prefabricated, requests have also been made for the spans of the joists to increase for larger free surfaces without disturbing columns. In order to achieve these wishes, a welded beam, a so-called "hat beam", which is called HSQ beam, was manufactured in Sweden already in the sixties, made of steel consisting of a lower flange with two vertical life plates with a certain distance from each other and an upper flange. The life plates are welded to the lower flange and an upper flange is welded at the top between the life plates. With an HSQ beam it is possible to achieve large spans.

Bjälklagselementen företrädesvis HDF bjälklagen monteras på HSQ balkens underfläns varvid själva "hatten" byggs in mellan bjälklagselementen och därmed fick man ett bjälklag utan underliggande balkar. Några nackdelar med en hattbalk av stål kan dock nämnas. Den kräver omfattande brandskyddsmålning av underflänsen vilket är dyrt. Även egensvängningar och svikt kan uppstå i bjälklaget vid större spännvidder vilket kan kännas obehagligt och störande och även ljudtransmission kan uppstå. The joist elements, preferably the HDF joists, are mounted on the lower flange of the HSQ beam, whereby the "hat" itself is built in between the joist elements, and thus a joist without underlying beams was obtained. However, some disadvantages of a steel hat beam can be mentioned. It requires extensive fire protection painting of the lower flange, which is expensive. Self-oscillations and failure can also occur in the joists at larger spans, which can feel unpleasant and disturbing, and sound transmission can also occur.

För att förbättra nämnda nackdelar har under de senaste decennierna en så kallad samverkansbalk utvecklats av stål och betong. Den kombinerar stålets egenskaper och betongens egenskaper. En sådan balk påminner mycket om en svetsad hattbalk och vissa av dessa hattbalkar har utstansade hål i livplåtarna eller i överflänsen. Samverkansbalkarna har samma funktion som hattbalken av stål, dvs. utgöra en bärande balkkonstruktion för både prefabricerade bjälklag och platsgjutna bjälklag men har förbättrat brandmotstånd och mindre ljudtransmison. In order to improve the aforementioned disadvantages, a so-called cooperation beam has been developed from steel and concrete in recent decades. It combines the properties of steel and the properties of concrete. Such a girder is very similar to a welded girder and some of these girder have punched holes in the life plates or in the top flange. The joint beams have the same function as the steel hat beam, i.e. constitute a load-bearing beam construction for both prefabricated beams and cast-in-place beams but have improved fire resistance and less sound transmission.

Efter att balkar och bjälklag monterats fylls betong runt samverkansbalken och i balken i samband med gjutningen av bjälklaget. Betong tränger in i balken genom de stansade hålen i liven eller de stansade hålen i överflänsen. Stålbalken och betongen samverkar därmed med vilket brandskydd, ljudtransmission samt även deformationer och sviktproblem. varandra, förbättrar balkens minskar egensvängningar och Nackdelarna vid tillverkning av ovan nämnda samverkansbalk är att en omfattande verkstadsindustri krävs med en stor och mångsidig maskinpark. Balkarna består av en underfläns, två vertikala livplåtar och en överfläns av stål. Dessa gas- eller plasmaskärs ur större plåtar till önskade mått. Efter att plåtarna har erhållit sin form stansas hål i livplåtarna eller i överflänsen med hjälp av stora stationära stansmaskiner alternativt att hålen skärs upp med gas eller plasmamaskiner. Därefter svetsas de vertikala livplåtarna mot underflänsen och överflänsen svetsas mellan livplåtarna med hjälp av stora stationära svetsmaskiner. Stora mängder av plåtar i varierande storlekar och tjocklekar behövs lagerläggas för att klara efterfrågan och behov. After the beams and joists have been assembled, concrete is filled around the joint beam and in the beam in connection with the casting of the joists. Concrete enters the beam through the punched holes in the web or the punched holes in the top flange. The steel beam and the concrete thus interact with which fire protection, sound transmission and also deformations and failure problems. each other, improves the beam's natural oscillations and The disadvantages of manufacturing the above-mentioned cooperative beam are that an extensive engineering industry is required with a large and versatile machine park. The beams consist of a lower flange, two vertical life plates and a steel upper flange. These are gas or plasma cut from larger sheets to the desired dimensions. After the plates have obtained their shape, holes are punched in the life plates or in the top flange using large stationary punching machines, alternatively the holes are cut with gas or plasma machines. The vertical life plates are then welded to the lower flange and the upper flange is welded between the life plates using large stationary welding machines. Large quantities of plates in varying sizes and thicknesses need to be stored in order to meet demand and needs.

Arbetet med att tillverka dessa balkar är både dyrt samt mycket arbetsintensivt. Dessutom krävs det stor efterbearbetning. Vid svetsningen uppstår det hög värme i balken och det uppstår dragkrafter i underflänsen och balken får en överhöjning automatiskt. Detta är i flertal av fallen inte önskvärt vilket kräver uppvärmning av balken och riktning för att få balken rak. En överhöjd balk kan vara svår att få plats i ett bjälklag. Balkens överfläns kan i vissa fall sticka upp över överkanten på bjälklaget vilket inte är önskvärt. I\/|an har vid några tillfällen då monterat vinschar under bjälklaget och försökt att vinscha ner balken i bjälklaget. The work of manufacturing these beams is both expensive and very labour-intensive. In addition, extensive post-processing is required. During the welding, high heat is generated in the beam and traction forces arise in the lower flange, and the beam is raised automatically. This is not desirable in the majority of cases, which requires heating the beam and direction to get the beam straight. An over-height beam can be difficult to fit into a joist. The top flange of the beam can in some cases stick up above the top edge of the joist, which is not desirable. I\/|an has on a few occasions mounted winches under the joist and tried to winch the beam down into the joist.

Dimensioneringen av samverkansbalkarna är oftast komplex och kräver i många fall att dimensioneringsprinciperna verifieras med hjälp av ett flertal fullskaleprov oftast utförda vid en högskola och noggrant dokumenterad eftersom samverkansbalkar måste dimensioneras enligt Eurokod. The dimensioning of the interaction beams is usually complex and in many cases requires that the dimensioning principles be verified with the help of several full-scale tests usually carried out at a university and carefully documented because interaction beams must be dimensioned according to Eurocode.

EP1507938B1 visar en samverkansbalk benämnd Delta balken. Deltabalken består av en underfläns, dubbla vertikala inåtlutande livplåtar och en överfläns. Stålliven har utmed balkens hela längd stansade runda hål mitt i liven med ett visst avstånd från varandra utmed hela balken och därmed uppnås delvis samverkan när betongbjälklagen gjuts och när balken fyllts med betong. De stansad hålen kommer mitt i balken och är på fel nivå för en effektiv samverkan med betongbjälklaget och armeringsjärnen som monteras genom balken. I patentet EP1507938B1 visas hur balken skall tillverkas för att få balken "överhöjd". Detta har visat sig vara stora problem när balken används tillsammans med betonggjutna bjälklag. Tyngden av betongen är inte tillräcklig för att få balken horisontellt rak när bjälklaget är gjutet, vilket är tanken. I stället har balken "stuckit" upp i överkanten av betongbjälklaget vilket skapat stora problem. Försök har gjorts för att räta balken. Balken är för styv för att helt rätas ut. EP1507938B1 shows a cooperation beam called the Delta beam. The delta beam consists of a lower flange, double vertical inward-sloping life plates and an upper flange. The steel web has along the entire length of the beam punched round holes in the middle of the web with a certain distance from each other along the entire beam and thus partial cooperation is achieved when the concrete joists are cast and when the beam is filled with concrete. The punched holes come in the middle of the beam and are at the wrong level for an effective interaction with the concrete floor and the rebar that is mounted through the beam. In the patent EP1507938B1, it is shown how the beam should be manufactured in order to get the beam "above the height". This has proven to be a major problem when the beam is used in conjunction with cast-in-place concrete joists. The weight of the concrete is not sufficient to make the beam horizontally straight when the joist is cast, which is the idea. Instead, the beam has "stuck" up into the upper edge of the concrete floor, which has created major problems. Attempts have been made to straighten the beam. The beam is too stiff to fully straighten.

En liknande samverkansbalk med benämningen SWT balken är också uppbyggd som en svetsad hattbalk av stål, liksom Deltabalken, men har i stället stansade hål i överflänsen. Även denna balk fylls med betong i samband med gjutning av bjälklagen. Armeringsjärn är monterade på översidan tvärs överflänsen på balken och in i bjälklagets övre del och får endast en obetydlig samverkan med balken och bjälklaget. Samverkan sker mellan balkens yttre liv och betongen huvudsakligen med hjälp av vidhäftning vilket inte är vedertaget och möjligt och godkänt att beräkningsmässigt utföra vilket ger en ofullständig samverkan. A similar cooperation beam with the name SWT beam is also constructed as a welded steel hat beam, like the Delta beam, but instead has punched holes in the top flange. This beam is also filled with concrete in connection with the casting of the joists. Rebars are mounted on the upper side across the top flange of the beam and into the upper part of the joist and have only an insignificant interaction with the beam and the joist. The interaction takes place between the outer life of the beam and the concrete mainly by means of adhesion, which is not accepted and possible and approved to carry out in terms of calculation, which gives an incomplete interaction.

Allmänt kan sägas när det gäller svetsade samverkansbalkar, att de i princip har samma uppbyggnad och att de liknar varandra. Efter att samverkansbalkarna är monterade på sina upplag, och när betongbjälklaget gjuts är det svårt att få till stånd en samverkan mellan betongbjälklaget och samverkansbalkarna eftersom balkarnas livplåtar mestadels är släta. Därmed är det svårt att förankra betongen i de omkringgjutna bjälklagen mot balken vilket gör det svårt att få samverkansbalken att samverka med betongbjälklagen. Överflänsen på balkarna är också nästan i nivå med betongens övre det på betongbjälklaget vilket också är ett problem för samverkan mellan balk och betong. In general, it can be said that when it comes to welded joint beams, they basically have the same structure and that they are similar. After the interaction beams are mounted on their supports, and when the concrete floor is cast, it is difficult to achieve an interaction between the concrete floor and the interaction beams because the web plates of the beams are mostly smooth. As a result, it is difficult to anchor the concrete in the cast-in-place beam layers against the beam, which makes it difficult to get the interaction beam to interact with the concrete beam layers. The top flange of the beams is also almost level with the top of the concrete on the concrete floor, which is also a problem for the interaction between beam and concrete.

Beräkningsmodellen för ett flertal samverkansbalkar är baserade på fullskaleprover. Balkarna är dimensionerade som en stålbalk liknade HSQ balken, en stålbalk som inte samverkar med betong. De flesta samverkansbalkar utnyttjar endast betongen som gjuts i balken för att minska svikt och deformation och delvis nedböjning. Delvis samverkar balkarna med bjälklagen men har ringa inverkan för dimensionering av samverkan mellan balk och bjälklag. The calculation model for several joint beams is based on full-scale samples. The beams are dimensioned as a steel beam similar to the HSQ beam, a steel beam that does not interact with concrete. Most interlocking beams utilize only the concrete cast into the beam to reduce failure and deformation and partial deflection. The beams partially interact with the joists, but have little influence on the dimensioning of the interaction between the beams and the joists.

En traditionell samverkansbalk svetsas av flera dimensioner på plåtarna. Underflänsen, livplåtarna och överflänsen har alltid olika dimensioner och tjocklekar på plåten beroende på spännvidder och belastning på balkarna. Plåtarnas tjocklek på underflänsen och överflänsen och liven kan variera mellan 5 och 25 mm, med flera mellanliggande dimensioner. Det innebär att företagen som tillverkar balkarna behöver stora och varierande lager av plåtar. En samverkansbalk kan variera i vikt mellan 70 och 100 kg/meter. Balkarna behöver också helsvetsas på fyra ställen, mellan liven och underflänsen och mellan liven och överflänsen. A traditional joint beam is welded of several dimensions on the plates. The lower flange, the life plates and the upper flange always have different dimensions and thicknesses of the plate depending on the spans and load on the beams. The thickness of the plates on the lower flange and the upper flange and the web can vary between 5 and 25 mm, with several intermediate dimensions. This means that the companies that manufacture the beams need large and varied stocks of plates. A joint beam can vary in weight between 70 and 100 kg/metre. The beams also need to be fully welded in four places, between the web and the lower flange and between the web and the upper flange.

EP1507939B1 visar ett annat exempel på en stålbalk som är avsedd att tillsammans med betong forma ett bjälklag. Balken innefattar en underfläns och en ihålig överdel som är sammanfogad med underflänsen så att ett utrymme avsett att fyllas med betong bildas mellan överdelen och underflänsen. Överdelen innefattar en toppdel som sträcker sig parallellt med underflänsen, och två livdelar som sträcker sig mellan toppdelen och underflänsen. EP1507939B1 shows another example of a steel beam which is intended together with concrete to form a beam. The beam includes a lower flange and a hollow upper part which is joined to the lower flange so that a space intended to be filled with concrete is formed between the upper part and the lower flange. The upper part includes a top part that extends parallel to the lower flange, and two waist parts that extend between the top part and the lower flange.

Sammanfattning av uppfinningen Ändamålet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en förbättrad balk avsedd att tillsammans med betong forma ett bjälklag som löser delar av de tidigare nämnda problemen med kända balkar. Summary of the invention The purpose of the present invention is to provide an improved beam intended to form, together with concrete, a beam that solves parts of the previously mentioned problems with known beams.

Detta ändamål uppnås med en balk enligt kravet Balken innefattar en underfläns och en ihålig överdel som är sammanfogad med underflänsen så att ett utrymme avsett att fyllas med betong bildas mellan överdelen och underflänsen, varvid överdelen innefattar en toppdel som sträcker sig parallellt med underflänsen, och två livdelar som sträcker sig mellan toppdelen och underflänsen. Enligt uppfinningen är överdelen utformad i ett stycke och utgörs av en långsträckt bockad profil i stålplåt. Balken innefattar en långsträckt förstärkningsplatta av stål anordnad längs med åtminstone en del av toppdelen i utrymmet och så att förstärkningsplattan förstärker toppdelen. This object is achieved with a beam according to the claim The beam comprises a lower flange and a hollow upper part which is joined to the lower flange so that a space intended to be filled with concrete is formed between the upper part and the lower flange, the upper part comprising a top part extending parallel to the lower flange, and two waist parts extending between the top part and the bottom flange. According to the invention, the upper part is designed in one piece and consists of an elongated bent profile in sheet steel. The beam comprises an elongated reinforcement plate of steel arranged along at least part of the top part in the space and so that the reinforcement plate reinforces the top part.

Enligt uppfinningen innefattar balken en förstärkningsplatta som fästs på undersidan av den toppdel av den bockade profilen. Toppdelen och förstärkningsplattan samverkar med varandra och bildar tillsammans en överfläns hos balken. Förstärkningsplattan ger en förstärkning av toppdelen, vilket förbättrar det negativa momentet över ett stöd eller pelare på vilken balken vilar. According to the invention, the beam comprises a reinforcement plate which is attached to the underside of the top part of the bent profile. The top part and the reinforcement plate cooperate with each other and together form an upper flange of the beam. The reinforcement plate provides a reinforcement of the top part, which improves the negative moment over a support or column on which the beam rests.

Toppdelen är enkel att tillverka genom att bocka en plåt av stål på två ställen. Bockning är en bearbetningsmetod som innebär att materialet formas genom böjande momentkrafter.Kantbockningmed hjälp av kantpress är en av de vanligaste bockningsmetoderna för plåt. Kantbockning kallas även kantpressning. The top part is easy to manufacture by bending a sheet of steel in two places. Bending is a processing method which means that the material is shaped by bending moment forces. Edge bending using an edge press is one of the most common bending methods for sheet metal. Edge bending is also called edge pressing.

Balken har en förenklad och förbättra tillverkning jämfört med befintliga samverkansbalkar. Framför allt minskar materialåtgång och svetsarbetet. Balken får också en bättre samverkan mellan balken och det omgivande bjälklaget av betong. The beam has a simplified and improved manufacturing compared to existing cooperation beams. Above all, material consumption and welding work are reduced. The beam also gets a better interaction between the beam and the surrounding concrete joist layer.

Förstärkningsplattan gör det möjligt att ändra balkens dimensioner för ändrade laster och spännvidder, nedböjningar och svikt utan att ändra på den bockade profilens tjocklek. Det räcker att ändra dimensionerna på förstärkningsplattan. Därmed är det möjligt att ha samma tjocklek på den bockade profilen även om spännvidderna och lasterna förändras. Om höjden och bredden på balken behöver ändras räcker det att ändra höjd och bredd på den bockade profilen, vilket är en enkel ändring eftersom profilen företrädesvis tillverkas med kantbockning. The reinforcement plate makes it possible to change the dimensions of the beam for changing loads and spans, deflections and failure without changing the thickness of the bent profile. It is enough to change the dimensions of the reinforcement plate. Thus, it is possible to have the same thickness of the bent profile even if the spans and loads change. If the height and width of the beam need to be changed, it is enough to change the height and width of the bent profile, which is a simple change because the profile is preferably manufactured with edge bending.

Företrädesvis fästs förstärkningsplattan där balken stöder mot ett upplag till exempel en mellanvägg eller en pelare och där ett negativt moment uppstår. The reinforcement plate is preferably attached where the beam supports against a support such as a partition wall or a pillar and where a negative moment occurs.

Balken åstadkommer också en bättre samverkan mellan balken och betongen i bjälklaget. The beam also creates a better interaction between the beam and the concrete in the joist layer.

Enligt en utföringsform av uppfinningen har stålplåten har en tjocklek mellan 5 och 12 mm. According to one embodiment of the invention, the steel plate has a thickness between 5 and 12 mm.

Enligt en utföringsform av uppfinningen har förstärkningsplattan en tjocklek mellan 8 och 15 mm. According to one embodiment of the invention, the reinforcement plate has a thickness between 8 and 15 mm.

Konstruktionen och formen på balken är avgörande för hur den samverkar med omkringliggande bjälklaget. För att erhålla samverkan mellan balk och bjälklag måste det finnas en tillräcklig stor betongarea och volym i balken som kan förankras och samverka med betongen i bjälklaget. The construction and shape of the beam is decisive for how it interacts with the surrounding joists. In order to achieve cooperation between beam and joist, there must be a sufficiently large concrete area and volume in the beam that can be anchored and interact with the concrete in the joist.

Företrädesvis är åtminstone den ena av livdelarna är försedd med öppningar för att ta emot betongen. Preferably, at least one of the web parts is provided with openings to receive the concrete.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är öppningarna i livdelen trapetsformade eller triangulära. Formen på plåten som ska bockas bildar stora trapetsformade/triangulära öppningar som gör det möjlighet för betongen att enkelt passera in i balken och få en stor volym som förankras tillsammans med bjälklagets betong genom att göra det möjligt att armeringsjärn kan placeras strax över balkens underfläns och förankras i betongbjälklagets underkantsarmering och därmed klara moment från last på bjälklaget och balken Enligt en utföringsform av uppfinningen är en eller båda livdelarna försedda med urtagningar i nederkant vilka tillsammans med underflänsen definierar öppningar för att ta emot betongen. Detta gör det enkelt att tillverka öppningarna i balken. Urtagningarna kan skäras ut i stålplåten under tillverkningen av profilen. According to one embodiment of the invention, the openings in the waist part are trapezoidal or triangular. The shape of the plate to be bent forms large trapezoidal/triangular openings which allow the concrete to easily pass into the beam and gain a large volume which is anchored together with the concrete of the joist by allowing rebar to be placed just above the bottom flange of the beam and anchored in the bottom edge reinforcement of the concrete floor and thereby clear moments from loads on the floor and the beam. According to one embodiment of the invention, one or both of the web parts are provided with recesses at the bottom which, together with the bottom flange, define openings to receive the concrete. This makes it easy to make the openings in the beam. The recesses can be cut out in the steel plate during the manufacture of the profile.

Företrädesvis är urtagningarna trapetsformade eller triangulära med basen vänd mot underflänsen. Den kantbockade profilen är försedd med trapetsformade/triangulära urtagningar längs åtminstone en av långsidorna, och urtagningarna definierar tillsammans med underflänsen öppningar för att ta emot betongen. Preferably, the recesses are trapezoidal or triangular with the base facing the lower flange. The bent profile is provided with trapezoidal/triangular recesses along at least one of the long sides, and the recesses together with the lower flange define openings to receive the concrete.

Enligt en utföringsform av uppfinningen uppvisar balken ett trapetsformat tvärsnitt med två parallella sidor och två icke parallella sidor. En sådan form underlättar tillverkning och gör det möjligt att tillverka överdelen medelst kantbockning. According to one embodiment of the invention, the beam has a trapezoidal cross-section with two parallel sides and two non-parallel sides. Such a shape facilitates manufacturing and makes it possible to manufacture the upper part by means of edge bending.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är förstärkningsplattan försedd med ett flertal urtagningar utmed båda långsidorna. Urtagen i förstärkningsplattan medför att samverkan kan ske mellan betongen och balken. Dessa urtagningar "griper" tag i betongen och ger därmed en mycket bra (samverkan med betongen. Förstärkningsplattan ger ett tillskott av stålarea till toppdelen och kan därmed medverka till att förbättra den negativa momentkapaciteten över stödet vilket samtidigt förbättrar det nedböjande momentet i balkens mitt mellan stöden. Urtagen i förstärkningsplattan kan skärs ut i samband med tillverkningen av förstärkningsplattan Enligt en utföringsform av uppfinningen är urtagningarna placerade vid förstärkningsplattans ändor och avtar mot mitten av förstärkningsplattan. Vid en belastning av balken och då ett negativt moment uppstår blir det stora spänningar mellan toppdelen och förstärkningsplattan. Dessa spänningar ökar mot förstärkningsplattan ändar. Därför är det viktigast att placera urtagningarna i första hand mot förstärkningsplattans ändar. According to one embodiment of the invention, the reinforcement plate is provided with a number of recesses along both long sides. The recesses in the reinforcement plate mean that cooperation can take place between the concrete and the beam. These recesses "grab" the concrete and thus provide a very good (interaction with the concrete. The reinforcement plate provides an addition of steel area to the top part and can thus contribute to improving the negative moment capacity over the support which at the same time improves the bending moment in the middle of the beam between the supports . The recesses in the reinforcement plate can be cut out in connection with the manufacture of the reinforcement plate. According to one embodiment of the invention, the recesses are located at the ends of the reinforcement plate and decrease towards the center of the reinforcement plate. When the beam is loaded and when a negative moment occurs, there are large tensions between the top part and the reinforcement plate .These stresses increase towards the ends of the reinforcement plate, so it is most important to place the recesses primarily towards the ends of the reinforcement plate.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är urtagningarna i förstärkningsplattan U-formade. Den mjuka rundningen förhindrar att betongen skärs sönder vid belastning. According to one embodiment of the invention, the recesses in the reinforcement plate are U-shaped. The soft rounding prevents the concrete from cutting into pieces under load.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är förstärkningsplattan försedd med åtminstone fyra urtagningar utmed var och en av långsidorna, och företrädesvis åtminstone sex urtagningar utmed var och en av långsidorna. Ju fler urtagningar desto bättre samverkan mellan balken och betongen. According to one embodiment of the invention, the reinforcement plate is provided with at least four recesses along each of the long sides, and preferably at least six recesses along each of the long sides. The more cutouts, the better the interaction between the beam and the concrete.

Enligt en utföringsform av uppfinningen sträcker sig förstärkningsplattan utmed åtminstone 20 % av toppdelens längd. Företrädesvis sträcker sig förstärkningsplattan utmed åtminstone 40 % av toppdelens längd. According to one embodiment of the invention, the reinforcement plate extends along at least 20% of the length of the top part. Preferably, the reinforcement plate extends along at least 40% of the length of the top part.

Det räcker att förstärkningsplattan sträcker sig utmed den del av toppdelen som behöver förstärkas, till exempel över ett stöd eller en pelare som bär upp balken. Det viktigaste är att förstärkningsplattan sträcker under det ställe där balken stöder mot ett upplag t.ex. en mellanvägg eller en pelare och där ett negativt moment uppstår. It is enough that the reinforcement plate extends along the part of the top part that needs to be reinforced, for example over a support or a pillar that supports the beam. The most important thing is that the reinforcement plate extends under the place where the beam supports against a support, e.g. a partition or a column and where a negative moment occurs.

Enligt en utföringsform av uppfinningen sträcker sig förstärkningsplattan utmed åtminstone 50 % av toppdelens längd. According to one embodiment of the invention, the reinforcement plate extends along at least 50% of the length of the top part.

Enligt en utföringsform av uppfinningen slutar förstärkningsplattan på avstånd från toppdelens ändar. According to one embodiment of the invention, the reinforcement plate ends at a distance from the ends of the top part.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är förstärkningsplattan intermittent svetsad mot topplattan. I\/Ied intermittent svetsad avses att svetsen inte sträcker sig längs toppdelens hela längd, utan att den bara finns på vissa ställen längs toppdelen och att den saknas däremellan. According to one embodiment of the invention, the reinforcement plate is intermittently welded to the top plate. I\/Ied intermittently welded means that the weld does not extend along the entire length of the top part, but that it is only present in certain places along the top part and that it is absent in between.

Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen ska nu förklaras närmare genom beskrivning av olika utföringsformer av uppfinningen och med hänvisning till de bifogade ritningarna. Brief description of the drawings The invention will now be explained in more detail by describing various embodiments of the invention and with reference to the attached drawings.

Figur 1 visar ett exempel på en balk enligt uppfinningen i perspektiv sett snett uppifrån. Figure 1 shows an example of a beam according to the invention in perspective seen obliquely from above.

Figur 2 visar ett exempel på hur plåtarna för de bockade profilerna skärs ut från en plåt som har samma längd som den färdiga balken. Figure 2 shows an example of how the plates for the bent profiles are cut from a plate that has the same length as the finished beam.

Figur 3 visar ett exempel på en förstärkningsplatta sedd från sidan och sedd ovan ifrån, samt illustrerar de spänningar som uppstår mellan toppdelen av överdelen och förstärkningsplattan. Figure 3 shows an example of a reinforcement plate seen from the side and seen from above, and illustrates the stresses that occur between the top part of the upper part and the reinforcement plate.

Figur 4 visar balken i ett tvärsnitt A-A i balkens längdriktning. Figure 4 shows the beam in a cross section A-A in the longitudinal direction of the beam.

Figur 5 visar ett exempel på balken ingjuten i betong i ett tvärsnitt vinkelrätt mot balkens längdriktning. Figure 5 shows an example of the beam embedded in concrete in a cross-section perpendicular to the longitudinal direction of the beam.

Detal'|erad beskrivning Figur 1 visar ett exempel på en balk enligt uppfinningen i perspektiv sett snett uppifrån. Balken innefattar en ihålig överdel 1 av stål och en underfläns 2 av stål som är sammanfogade så att ett utrymme 14 avsett att fyllas med betong bildas mellan överdelen 1 och underflänsen 2. Överdelen 1 innefattar en toppdel 1a som sträcker sig parallellt med underflänsen 2 i balkens längdriktning, och två livdelar 1b som sträcker sig mellan toppdelen 1a och underflänsen 2. I detta exempel uppvisar balken ett trapetsformat tvärsnitt med två parallella sidor och två icke parallella sidor. Underflänsen 2 och toppdelen 1a definierar de två parallella sidorna och livdelar 1b definierar de två icke parallella sidorna. I detta exempel är livdelarna 1b är anordnade vinklade relativt underflänsen 2 och toppdelen 1a så att de konvergerar i riktning mot toppdelen 1a och divergerar i riktning mot underflänsen 2. I en alternativ utföringsform kan en av sidorna vara vertikal. Om båda sidorna är vertikala kan det försvåra tillverkning medelst kantpressning. Ãtminstone den ena av livdelarna 1b är försedd med öppningar 15 för att ta emot betongen. Företrädesvis är båda livdelarna 1b är försedda med öppningar 15. Överdelen 1 är utformad i ett stycke och utgörs av en bockad profil i stålplåt, dvs. en plåt tillverkad av stål som är bockad på två ställen. Företrädesvis har stålplåten 1 en tjocklek mellan 5 och 12 mm. I det illustrerade exemplet är den bockade profilen försedd med trapetsformade urtagningar 16 i nederkant längs en eller båda långsidorna. De trapetsformade urtagningarna 16 definierar tillsammans med underflänsen 2 öppningarna 15. Urtagningarna 16 kan även ha andra former, till exempel vara triangulära eller rektangulära. Överdelen innefattar en bockad profil som är tillverkad av stålplåt i tjocklekar företrädesvis mellan 5 och 12 mm. Den bockade profilen 1 svetsas intermittent 3 mot underflänsen 2. Tjockleken på underflänsen 2 kan företrädesvis variera mellan 8 och 15 mm. Den bockade profilen 1 tillverkas genom att plåt i en bestämd bredd och tjocklek skärs med hjälp av till exempel en plasmamaskin. Den skurna plåten skärs från en större plåt. Därefter bockas profilen 1 i en kantbockningsmaskin i längder upp till 14 meter. Underflänsen 2 skärs med samma metod med hjälp av en plasmamaskin. Dimensionerna på plåtarna för profilen 1 och flänsen 2 bestäms av hur stor last balken utsätts för, både nedböjningsmoment och negativa moment liksom vilka tvärkrafter som behövs tas upp i den bockade profilens livdelar 1b. Detailed description Figure 1 shows an example of a beam according to the invention in perspective seen obliquely from above. The beam comprises a hollow upper part 1 of steel and a lower flange 2 of steel which are joined together so that a space 14 intended to be filled with concrete is formed between the upper part 1 and the lower flange 2. The upper part 1 comprises a top part 1a which extends parallel to the lower flange 2 of the beam longitudinal direction, and two web parts 1b extending between the top part 1a and the bottom flange 2. In this example, the beam has a trapezoidal cross-section with two parallel sides and two non-parallel sides. The bottom flange 2 and top part 1a define the two parallel sides and waist parts 1b define the two non-parallel sides. In this example, the waist parts 1b are arranged at an angle relative to the lower flange 2 and the top part 1a so that they converge in the direction of the top part 1a and diverge in the direction of the lower flange 2. In an alternative embodiment, one of the sides can be vertical. If both sides are vertical, it can make manufacturing by crimping difficult. At least one of the body parts 1b is provided with openings 15 to receive the concrete. Preferably, both waist parts 1b are provided with openings 15. The upper part 1 is designed in one piece and consists of a bent profile in sheet steel, i.e. a plate made of steel that is bent in two places. Preferably, the steel plate 1 has a thickness between 5 and 12 mm. In the illustrated example, the bent profile is provided with trapezoidal recesses 16 at the bottom along one or both long sides. The trapezoidal recesses 16 together with the lower flange 2 define the openings 15. The recesses 16 can also have other shapes, for example being triangular or rectangular. The upper part comprises a bent profile which is made of sheet steel in thicknesses preferably between 5 and 12 mm. The bent profile 1 is intermittently welded 3 to the lower flange 2. The thickness of the lower flange 2 can preferably vary between 8 and 15 mm. The bent profile 1 is produced by cutting sheet metal in a determined width and thickness using, for example, a plasma machine. The cut plate is cut from a larger plate. Profile 1 is then bent in an edge bending machine in lengths of up to 14 metres. The lower flange 2 is cut with the same method using a plasma machine. The dimensions of the plates for the profile 1 and the flange 2 are determined by how much load the beam is exposed to, both bending moments and negative moments as well as which transverse forces need to be taken up in the web parts 1b of the bent profile.

Figur 2 visar ett exempel på hur plåtarna 4 till de bockade profilerna skärs ut från en plåt som har samma längd som den färdiga balken. Plåtarnas 4 tjocklek bestäms av vilken spännvidd den färdiga balken har, och vilka krafter som påverkar balken. Formen på plåtarna 4 medger att det går att utnyttja stålmaterialet bättre. Dessutom blir det färre skärmoment av plåtar och balken blir ca 20 % lättare än för traditionella balkar. Figure 2 shows an example of how the sheets 4 for the bent profiles are cut out from a sheet that has the same length as the finished beam. The thickness of the plates 4 is determined by the span of the finished beam, and which forces affect the beam. The shape of the plates 4 allows the steel material to be used better. In addition, there will be fewer cutting moments of plates and the beam will be approx. 20% lighter than for traditional beams.

Balken innefattar en långsträckt förstärkningsplatta 5 av stål anordnad längs med åtminstone en del av toppdelen 1a i balkens längdriktning i utrymmet 14 så att förstärkningsplattan 5 tillsammans med toppdelen 1a bildar en överfläns hos balken, såsom visas i figurerna 4 och 5. Förstärkningsplattan 5 anligger mot undersidan av toppdelen 1a. Förstärkningsplattan 5 är fäst mot undersidan av toppdelen 1a. The beam comprises an elongated reinforcement plate 5 of steel arranged along at least part of the top part 1a in the longitudinal direction of the beam in the space 14 so that the reinforcement plate 5 together with the top part 1a forms an upper flange of the beam, as shown in Figures 4 and 5. The reinforcement plate 5 abuts the underside of the top part 1a. The reinforcement plate 5 is attached to the underside of the top part 1a.

Figur 3 visar ett exempel på en förstärkningsplatta. I den vänstra delen av figuren visas förstärkningsplatta 5 sedd från sidan. I den mellersta delen av figuren visas förstärkningsplattan 5 sedd ovan ifrån. I den högra delen av figuren visas ett spänningsdiagram 7 som illustrerar de spänningar som kan uppstå mellan toppdelen 1a och förstärkningsplattan Förstärkningsplattan 5 har en tjocklek som företrädesvis kan variera mellan 8 och 15 mm. Företrädesvis är förstärkningsplattan 5 försedd med ett flertal urtagningar 6 anordnade utmed båda långsidorna av förstärkningsplattan 5, såsom visas i figur 3. Det visade exemplet har förstärkningsplattan 5 ett flertal urtagningar anordnade i vardera kortändan av förstärkningsplattan, och ett parti i mitten av förstärkningsplattan saknar urtagningar. Formen på urtagningarna 6 kan vara olika i olika utföringsformer. Exempelvis är urtagningar 6 U-formade, såsom visas i figur 3. Alternativt kan urtagningar 6 vara rektangulära. I det visade exemplet är förstärkningsplattan försett med fem urtagningar på var sida i varje ände av förstärkningsplattan. Antalet urtagningar på varje sida kan emellertid variera och vara både färre och fler än in det visade exemplet. Figure 3 shows an example of a reinforcement plate. In the left part of the figure, reinforcement plate 5 is shown seen from the side. In the middle part of the figure, the reinforcement plate 5 is shown seen from above. In the right part of the figure, a stress diagram 7 is shown which illustrates the stresses that can occur between the top part 1a and the reinforcement plate. The reinforcement plate 5 has a thickness which can preferably vary between 8 and 15 mm. Preferably, the reinforcement plate 5 is provided with a plurality of recesses 6 arranged along both long sides of the reinforcement plate 5, as shown in Figure 3. The example shown, the reinforcement plate 5 has a plurality of recesses arranged at each short end of the reinforcement plate, and a part in the middle of the reinforcement plate lacks recesses. The shape of the recesses 6 can be different in different embodiments. For example, recesses 6 are U-shaped, as shown in Figure 3. Alternatively, recesses 6 can be rectangular. In the example shown, the reinforcement plate is provided with five recesses on each side at each end of the reinforcement plate. However, the number of recesses on each side can vary and be both fewer and more than in the example shown.

Förstärkningsplattan 5 kan exempelvis svetsas med intermittenta fogar 11 på undersidan av den kantbockade profilens 1 toppdel 1a. Förstärkningsplattan 5 är avgörande för att möjliggöra dimensionering av balken utan att behöva ändra dimensionerna på överdelen 1 och underflänsen 2. Förstärkningsplattan 5 dimensioneras för att klara ett negativt moment över ett stöd/pelare 17, och förbättrar det nedböjande momentet i balkens mitt. Längden på förstärkningsplattan 5 är beroende av balkens spännvidd. Förstärkningsplattan 5 har en längd som sträcker sig över stödet/pelaren 17 mellan balkarnas momentnollpunkter. När balken fylls med betong 8 kommer den att pressa förstärkningsplattan 5 mot undersidan av den bockade profilen. Fördelen med detta är att förstärkningsplattan 5 endast behöver svetsas med intermittenta fogar När förstärkningsplattan 5 skärs ut från en större plåt skärs samtidigt urtagen 6 i förstärkningsplattan 5. Dessa urtag 6 förankrar och samverkar med den ingjutna betongen 8 i balken. Urtagen 6 kan vara placerade vid flänsens 5 ändar och avtar mot mitten av förstärkningsplattan 5. Vid en belastning av balken och då ett negativt moment uppstår blir det stora spänningar mellan toppdelen 1a och förstärkningsplattan 5. Dessa spänningar ökar succesivt mot flänsens 5 ändar. The reinforcement plate 5 can, for example, be welded with intermittent joints 11 on the underside of the top part 1a of the bent profile 1. The reinforcement plate 5 is essential to enable dimensioning of the beam without having to change the dimensions of the upper part 1 and the lower flange 2. The reinforcement plate 5 is dimensioned to withstand a negative moment over a support/column 17, and improves the bending moment in the center of the beam. The length of the reinforcement plate 5 is dependent on the span of the beam. The reinforcement plate 5 has a length that extends over the support/pillar 17 between the moment zero points of the beams. When the beam is filled with concrete 8, it will press the reinforcement plate 5 against the underside of the bent profile. The advantage of this is that the reinforcement plate 5 only needs to be welded with intermittent joints. When the reinforcement plate 5 is cut out from a larger plate, the recesses 6 in the reinforcement plate 5 are cut at the same time. These recesses 6 anchor and interact with the poured concrete 8 in the beam. The recesses 6 can be located at the ends of the flange 5 and decrease towards the middle of the reinforcement plate 5. When the beam is loaded and when a negative moment occurs, there are large stresses between the top part 1a and the reinforcement plate 5. These stresses increase successively towards the ends of the flange 5.

Figur 4 visar balken i en elevation A-A i balkens längdriktning. Figuren visar ett exempel på hur överdelen 1 fastsatt mot underflänsen 2 med intermittent svetsade fogar 3. Vid ett val av plåttjocklek i överdelen 1 är flera parametrar viktiga. Skjuvkrafterna följer livdelarna 1b hos överdelen 1 liksom en fackverkskonstruktion diagonalt utmed de trapetsformade öppningarna 15 i den skurna plåten 4. Balken utnyttjar därför livdelarna mer effektivt och behöver därför endast svetsas med intermittenta fogar 3, vilket minskar stålförbrukningen och balken får en lägre vikt vilket gör den billigare att tillverka. Figuren visar också förstärkningsplattan 5 som är en förstärkning mot överflänsen 1b i överdelen 1 vilket förbättrar det negativa momentet över stödet 17. Figur 4 visar också exempel på hur förstärkningsplattan 5 är intermittent svetsad mot toppdelens undersida med intermittenta svetsfogar Förstärkningsplattan 5 behöver inte vara lika lång som toppdelen 1a. Det räcker att förstärkningsplattan 5 sträcker sig utmed den del av toppdelen som behöver förstärkas, t ex över ett stöd 17 eller en pelare som bär upp balken. Förstärkningsplattan sträcker sig utmed åtminstone 20 % av balkens längd, och företrädesvis utmed åtminstone 40 % av balkens längd. Förstärkningsplattan kan exempelvis sträcka sig mellan 20 och 10 % utmed balkens längd. Företrädesvis sträcker sig förstärkningsplattan utmed minst 10% av balken på var sida om stödet 17. I den visade utföringsformen slutar förstärkningsplattan 5 på avstånd från toppdelens 1a ändar. Figure 4 shows the beam in an elevation A-A in the longitudinal direction of the beam. The figure shows an example of how the upper part 1 is attached to the lower flange 2 with intermittently welded joints 3. When choosing the plate thickness in the upper part 1, several parameters are important. The shear forces follow the web parts 1b of the upper part 1 as well as a truss construction diagonally along the trapezoidal openings 15 in the cut plate 4. The beam therefore utilizes the web parts more efficiently and therefore only needs to be welded with intermittent joints 3, which reduces steel consumption and the beam has a lower weight, making it cheaper to manufacture. The figure also shows the reinforcement plate 5 which is a reinforcement against the upper flange 1b in the upper part 1 which improves the negative moment over the support 17. Figure 4 also shows examples of how the reinforcement plate 5 is intermittently welded to the underside of the top part with intermittent welding joints The reinforcement plate 5 does not have to be as long as top part 1a. It is sufficient that the reinforcement plate 5 extends along the part of the top part that needs to be reinforced, for example over a support 17 or a pillar that supports the beam. The reinforcement plate extends along at least 20% of the length of the beam, and preferably along at least 40% of the length of the beam. The reinforcement plate can, for example, extend between 20 and 10% along the length of the beam. Preferably, the reinforcement plate extends along at least 10% of the beam on each side of the support 17. In the embodiment shown, the reinforcement plate 5 ends at a distance from the ends of the top part 1a.

Figur 5 visar balken ingjuten i betong 8 i ett tvärsnitt B-B vinkelrätt mot balkens längdriktning. Figuren visar en korsningspunkt över en pelare 7 som utgör en stödpunkt för både balken och bjälklaget. Denna punkt är mycket känslig för deformationer eftersom negativa moment uppstår både längs med balken och också i bjälklaget tvärs balken. Figure 5 shows the beam embedded in concrete 8 in a cross-section B-B perpendicular to the longitudinal direction of the beam. The figure shows a crossing point over a pillar 7 which forms a support point for both the beam and the joist. This point is very sensitive to deformations because negative moments occur both along the beam and also in the beam layer across the beam.

För att överföra samverkande krafter mellan balken och bjälklagen 12 och betongen 8 monteras armeringsjärn genom balken före gjutning av bjälklag och balk. Dessa armeringsjärn monteras genom balken i de triangulära/trapetsformade hålen 15 tvärs balken i bestämda längder och avstånd utmed hela balkens längd. Armeringsjärnen 9 ska monteras över balkens underfläns och in över bjälklaget på samma nivå som underkantsarmeringen i bjälklaget. Underkantsarmeringen i bjälklaget ska förankras i balkens armering 9 för att ge en kontinuerlig armering i underkant över hela bjälklaget genom balken. Balken och bjälklaget får då en fullständig samverkan med varandra, både längs med bjälklagen och längs med balken. När balken och bjälklaget är gjutet får konstruktionen låg nedböjning, liten svikt och små deformationer. In order to transfer cooperative forces between the beam and the joist layer 12 and the concrete 8, rebar is mounted through the beam before casting the joist and beam. These rebars are mounted through the beam in the triangular/trapezoidal holes 15 across the beam in determined lengths and distances along the entire length of the beam. The reinforcing bars 9 must be mounted over the lower flange of the beam and over the joist at the same level as the bottom edge reinforcement in the joist. The bottom edge reinforcement in the joist must be anchored in the beam's reinforcement 9 to provide a continuous bottom edge reinforcement over the entire joist through the beam. The beam and the joist then get a complete cooperation with each other, both along the joist and along the beam. When the beam and joist are cast, the structure has low deflection, little failure and small deformations.

Figur 5 visar exempel på hur placeringen av armering 10 kan vara placerade och hur förstärkningsplattan 5 kan vara intermittent svetsad med svetsfogar 11. Armeringen 9 är placerad över underflänsen 2 i balken och in i betongen 8 i bjälklaget. Bjälklagets armering 12 och balkens armering 9 ska vara på samma nivå. Därmed blir det en kontinuerlig underkantsarmering av bjälklaget och balkens armering 9. Längs med balken tas det negativa momentet upp av toppdelen 1a tillsammans med den förstärkningsplattan 5 som är svetsad intermittent 11 mot överdelens 1 undersida. Förstärkningsplattan 5 dimensioneras för det negativa momentet över stödet 7. För att förhindra att det sker en sprickbildning längs med bjälklaget är armeringsjärn 10 monterade i balken innan gjutningen sker av betongen Profilen till överdelen 1 tillverkas företrädesvis genom kantbokning av en plåt. Tekniken att kantbocka plåt är en beprövad metod och innebär att det går snabbt att byta profilens utseende, bredd och höjd. Dimensionerna på de kantbockade profilernas och underflänsarnas tjocklek kan därför begränsas för normala laster. För ca 80 % av balkar som dimensioneras för normala laster behövs det endast tre dimensioner på plåtarnas tjocklek, 6 mm, 8 mm och 10 mm. Det innebär ca 75 % färre utskurna plåtar vilket blir en avsevärd minskning av material och tillverkningskostnad. Dessutom blir det ca 90 % mindre svetslängd när den bockade profilen svetsas samman med underflänsen, eftersom det kan skeintermittent mellan profilen och underflänsen. Detta ger en betydande minskning av tillverkningskostnaden. Figure 5 shows examples of how the placement of reinforcement 10 can be positioned and how the reinforcement plate 5 can be intermittently welded with welding joints 11. The reinforcement 9 is placed over the lower flange 2 in the beam and into the concrete 8 in the beam layer. The beam reinforcement 12 and the beam reinforcement 9 must be at the same level. Thereby there is a continuous bottom edge reinforcement of the joist and beam reinforcement 9. Along the beam, the negative moment is taken up by the top part 1a together with the reinforcement plate 5 which is welded intermittently 11 to the underside of the upper part 1. The reinforcement plate 5 is dimensioned for the negative moment over the support 7. To prevent cracking along the joist, rebars 10 are mounted in the beam before the concrete is poured. The technique of edge bending sheet metal is a proven method and means that it is possible to quickly change the appearance, width and height of the profile. The dimensions of the bent profiles and the thickness of the lower flanges can therefore be limited for normal loads. For approx. 80% of beams that are dimensioned for normal loads, only three dimensions are needed for the thickness of the plates, 6 mm, 8 mm and 10 mm. This means approx. 75% fewer cut-out sheets, which is a considerable reduction in material and manufacturing costs. In addition, there is approx. 90% less welding length when the bent profile is welded together with the bottom flange, because it can happen intermittently between the profile and the bottom flange. This provides a significant reduction in manufacturing cost.

Till skillnad mot tillverkning av traditionella samverkansbalkar, som tillverkas på mindre verkstäder, tillverkas plåtdelarna till balken på ett Steel servicecenter. Det är en mycket stor anläggning som specialiserar sig att på att tillverka önskade plåtdelar, såsom skurna plåtar och kantbockade profiler. De har ett stort lager av plåtar i varierande tjocklekar bredder och längder och i olika stålkvaliteter. De har en anpassad tillverkningsutrustning för att gas- eller plasma skära plåtar till bestämda format och stora kantpressar som kan pressa plåtar med en längd upp till 14 meter till önskad profilgeometri. Dessutom har de möjlighet att blästra och måla plåtarna. In contrast to the production of traditional cooperation beams, which are manufactured in smaller workshops, the sheet metal parts for the beam are manufactured at a Steel service center. It is a very large facility that specializes in manufacturing desired sheet metal parts, such as cut sheets and bent profiles. They have a large stock of plates in varying thicknesses, widths and lengths and in different steel qualities. They have adapted manufacturing equipment to gas or plasma cut sheets to specific formats and large press brakes that can press sheets up to 14 meters in length to the desired profile geometry. In addition, they have the option of blasting and painting the plates.

Efter att plåtdelarna är färdiga skickas dessa, blästrade och målade till ett utvalt smidesföretag. Smidesföretaget svetsar endast samman den kantbockade profilen och underflänsen till en färdig balk. Det behövs endast en enkel svetsutrustning och inga komplicerade maskiner och ett litet eget lager av kompletterande plåtar. After the sheet metal parts are finished, they are sent, blasted and painted to a selected forging company. The forging company only welds the bent profile and the lower flange together into a finished beam. All that is needed is simple welding equipment and no complicated machines and a small own stock of complementary plates.

Konstruktionen och dess form på balken är avgörande för hur den samverkar med omkringliggande bjälklaget. För att erhålla samverkan mellan balk och bjälklag måste det finnas en tillräcklig stor betongarea och volym i balken som kan förankras och samverka med bildar triangulära/trapetsformade öppningar 15 tätt intill varandra som gör det möjlighet för betongen i bjälklaget. Formen på plåten, som kantpressas, stora betongen att enkelt passera in i balken och få en stor volym som förankras tillsammans med bjälklagets betong. The construction and its shape on the beam is decisive for how it interacts with the surrounding joists. In order to achieve interaction between beam and joist, there must be a sufficiently large concrete area and volume in the beam that can be anchored and interact with forming triangular/trapezoidal openings 15 close to each other that make it possible for the concrete in the joist. The shape of the plate, which is edge pressed, allows the concrete to easily pass into the beam and get a large volume that is anchored together with the concrete of the joist.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de visade utföringsformerna utan kan varieras och modifieras inom ramen för de efterföljande kraven. Exempelvis kan formen på öppningarna 15 variera. I de visade figurerna är öppningarna 15 trapetsformade så att livdelen 15 triangelformade eller rektangulära. Urtagningarna 6 i förstärkningsplattan 5 kan variera i liknar ett korrugerat tvärsnitt. Alternativt, kan öppningarna 15 vara antal och placering. Längden på förstärkningsplattan i förhållande till toppdelen kan också variera beroende på behov av förstärkning.Referenslista 1 Överdel 2 underfläns 3 svetsfog 4 plåtar till profilen förstärkningsplatta 6 urtagningar i förstärkningsplattan 7 spänningsdiagram 8 betong/bjälklag 9, 10 armeringsjärn 11 svetsfog 12 armering i betongen 14 utrymme öppning 16 urtagningar i överdelen 17 Pelare/stödThe present invention is not limited to the embodiments shown, but can be varied and modified within the scope of the subsequent requirements. For example, the shape of the openings 15 can vary. In the figures shown, the openings 15 are trapezoidal so that the waist part 15 is triangular or rectangular. The recesses 6 in the reinforcement plate 5 may vary in resembling a corrugated cross-section. Alternatively, the openings 15 may be number and location. The length of the reinforcement plate in relation to the top part can also vary depending on the need for reinforcement. Reference list 1 Upper part 2 lower flange 3 welding joint 4 plates for the profile reinforcement plate 6 recesses in the reinforcement plate 7 stress diagram 8 concrete/floor 9, 10 rebar 11 welding joint 12 reinforcement in the concrete 14 space opening 16 recesses in the upper part 17 Column/support

Claims

Requirement

1.l. Steel beam intended to form a floor layer together with concrete, the beam comprising a lower flange (2) and a hollow upper part (l) which is joined to the lower flange (2) so that a space (14) intended to be filled with concrete is formed between the upper part (l) and the lower flange (2), wherein the upper part (l) comprises a top part (la) which extends parallel to the lower flange (2), and two waist parts (lb) which extend between the top part (la) and the lower flange (2), characterized in that the upper part (la) is formed in one piece and consists of an elongated bent profile in sheet steel, and the beam includes an elongated reinforcement plate (5) of steel arranged along at least part of the top part (la) in said space (l5) to reinforce the top part (la).

2. The beam according to claim 1, wherein the steel plate in the upper part (l) has a thickness between 5 and 12 mm.

3. The beam according to one of the preceding claims, wherein at least one of the web parts (1b) is provided with recesses (l6) arranged so that together with the lower flange (2) they define openings (l5) to receive the concrete.

4. The beam according to claim 3, wherein the openings (15) are trapezoidal or triangular.

5. The beam according to one of the preceding claims, wherein the reinforcement plate (5) has a thickness between 8 and 15 mm.

6. The beam according to one of the preceding claims, whereby the reinforcement plate (5) is provided with a plurality of recesses (6) along both of its long sides.

7. The beam according to claim 6, wherein the recesses (6) in the reinforcement plate (5) are located at the ends of the reinforcement plate (5) and decrease towards the center of the reinforcement plate.

8. The beam according to claim 6 or 7, wherein the recesses (6) in the reinforcement plate (5) are U-shaped.

9. The beam according to one of claims 6 - 8, wherein the reinforcement plate (5) is provided with at least four recesses (6) along each of the long sides, and preferably at least six recesses (6) along each of the long sides. 10. The beam according to one of the preceding claims, wherein the reinforcement plate (5) extends along at least 20% of the length of the top part, and preferably along at least 40% of the length of the top part.