SE442756B - Berlag - Google Patents

Description

sooszvs-3 2 10 15 20 25 30 35 40 Att bocka balkar av tunnplåt har vunnit mer och mer terräng inom framför allt de områden där belastningarna är begränsade. Enligt Statens Stålbyggnads- kommittës "Normer för tunnplåtkonstruktioner 79", StBK-5, avses med tunnplåt stål- och aluminiumplåt med en tjocklek mindre än 4 mm.

Tunnplåtkonstruktionens lastupptagande förmåga begränsas oftast i mindre grad av materialets hållfasthetsegenskaper utan fast mera av tendensen till buckling av delytor. En konventionell Z- eller U-formad tunnplåtbalk löper exempelvis stor risk för buckling både i liv och tryckt fläns långt innan mate- rialets sträckgräns överskrids. Aven vridning av balkarna förekommer. Även andra s k lättbalkar kan komma till användning i bärlag där materia- let ej helt utgörs av plåt i liv. Som exempel kan nämnas board. Även dessa är utsatta för buckling både i board och plåt.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN: Det har nu överraskande visat sig att man praktiskt taget kan eliminera risken för buckling i bärlag eller bärlagselement genom att som material runt balkarna i bärlaget använda sig av porbetong. Därmed kan belastningen på bär- laget ökas betydligt samtidigt som man erhåller bärande ytor, viss värme- och ljudisolering m m. Använder man skumbetong, d v s porbetong med slutna porer, erhålls dessutom tillräcklig fuktspärr. Uppfinningen kommer närmare att be- skrivas i efterföljande mer utförliga beskrivning, exempel, patentkrav samt i bifogade 4 figurer, varav figur 1 visar i genomskärning ett bärlag bestående av ytarmerad porbetong och Z-balkar av tunnplåt och figur 2 en genomskärning av ett bärlagselement bestående av skumbetong och balkar enligt svenska patent- ansökan 7906353-3, figur 3 och 4 "nakna" tunnplåtbalkar respektive ett bärlags- element uppbyggt av två tunnplåtbalkar och porbetong under provbelastning.

UTFURLIGARE BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN: Det är ett känt faktum att vid lättbalkar, 2, där liven, 5, eller flänsar- na, 6, utgörsav tunnplåt, board eller dylika material, en utbuckling av dessa sker innan den teoretiska materialbrottspänningen för materialet ifråga upp- nås. Det är också känt att det behövs relativt små krafter för att förhindra utbucklingen. Enligt uppfinningen hindras utbucklingen i livet, 5, och flänsar- na, 6, genom att man runt balken, 2, gjuter porbetong, 3. Porbetongen, 3, får dessutom helt fylla området mellan balkarna, 2, i bärlaget, 1, eller bärlags- elementet, 16. Huruvida man skall konstruera bjälklaget i element eller ej beror på omständigheterna och den sorts porbetong man använder. Skall porbe- I tongen, 3, tillverkas genom jäsning, såsom högtrycksånghärdad gasbetong, är givetvis enda möjligheten att sammanfoga bjälklaget av bärlagselement, 16, som tillverkas i fabrik i avsedda längder och sedan monteras på plats.

Ett annat sätt att tillverka porbetong, 3, är att använda ett luftporbil- dande tillsatsmedel i cement-vattenblandningen och sedan piska in luft i denna .--.-_ 10 15 20 25 30 35 40 a 8008275-3 blandning till lämplig mängd. Vill man ha en hållfastare porbetong, 3, mins- kas luftinblandningen och vice versa. Densiteten kan vid lämpliga tillsatser och med lämplig maskin nedbringas till 200 kg/m3 men kan också fås att stiga till 900 kg/m3. Det säger sig självt att om man vill åstadkomma så lågt värme- genomgångstal som möjligt skall man hålla nere densiteten, men då på bekostnad av hållfastheten. Porbetong, 3, framställd genom luftinblåsning i cement-vatten- blandning med luftbildande tillsatsmedel, brukar benämnas skumbetong. Skumbe- tongen, i motsats till den värmeexpanderande porbetongen, har helt slutna porer.

Detta kan vara till fördel då denna inte släpper igenom fukt, och eventuell be- handling av bjälklaget för att åstadkomma en fuktspärr blir därför onödig.

Bärlag, 1, av skumbetong kan sammansättas av bärlagselement, 16, eller gjutas hela på plats. Formsättningen blir p g a bärlagets, 1, lätthet enkel, och till- verkningen av skumbetong är lätt och fordrar inga mer komplicerade hanterings- anordningar. För att motverka ytsprickor brukar porbetongen, 3, ytarmeras, 4.

Hos vissa bjälklag önskar man att värmegenomsläppligheten skall vara så låg som möjligt. Detta gäller till exempel vid källar- eller vindbjälklag i villor. För att undvika köldbryggor använder man sig av tunnplåtbalkar, 2, med genombrutna liv, såsom exempelvis balk enligt svenska patentansökan 7700181-8 eller 7601416-1. Porbetongens, 3, tjocklek får också avstämmas mot dess densitet och lagrets bärighet och krav på värmeisolation. En annan lätt- balkskonstruktion med mycket liten köldbryggeeffekt omnämns i svenska patentan- sökan 7906353-3.Denna är uppbyggd såsom ett rektangulärt rör, 7, med de två li- ven, 5, av board och flänsarna, 6, av tunnplâtprofiler. För att öka denna balks, 1, bärighet genom att eliminera bucklingsrisken fylls här håligheten i röret, 7, också med porbetong.

EXEMPEL: För att jämföra hur mycket ett bärlagselement, 16, med 2 i porbetong, 3, ingjutna balkar, 2, tål i förhållande till 2 balkar, 2, som ej var ingjutna gjordes följande försök, figur 3 och 4. 4 st Z-formade lättbalkar, 2, tillverkades av 2 mm stâlplât. balkarna, 2, var 200 mm och längden 5000 mm.

I första, figur 3, försöket lades 2 balkar, 2, upp symmetriskt och hori- sontellt på 2 stöd, 8, av fyrkantrör vinkelrätt mot stödens, 8, parallella längdriktning. Avståndet mellan stöden, 8, var 4700 mm och mellan balkarna, 2, 600 mm. Mitt på balkarna, 2, med ett inbördes avstånd av 2250 mm och paral- lellt med stöden, 8, lades först två lastreglar, 9, och ovanpå dessa i balkar- nas, 2, riktning och mitt emellan dessa en I-balk, 10. I-balken, 10, belasta- des mitt emellan lastreglarna, 9, successivt med vikter, 11, samtidigt som maxi- mala nedböjningen av balkarna, 2, uppmättes. Nedböjningen växte i stort sett rätlinjigt med lasten, 11, från 0 till 40 mm vid 34,0 kN. Vid 38,0 kN kollap- sade balkarna, 2, genom utbuckling.

Höjden på 8008275-3 10 I andra försöket, figur 4, ingöts balkarna symmetriskt i porbetong, 3, till ett element, 12, med bredden 1200 mm och höjden 250 mm. Porbetongen, 3, hade en volymvikt av 516 kg/m3 och var framställd genom att i en blandning av vatten, cement och skumbildare inblåsts luftbubblor med hjälp av en för ända- målet speciellt utformad maskin. Såväl vid över-, 13, som underytan, 14, av elementet, 16, ingöts armeringsnät, 15, ca 5 mm under ytan, 13, 14. Provbe- lastningen utfördes på samma sätt som vid nakna balkar, 2, enligt ovan. Påpekas bör att såväl stöd, 8, som lastreglar, 9, var 1200 mm långa och således räckte över hela elementets, 16, bredd. Även här växte nedböjningen i stort sett rät- linjigt med lasten från 0 till 17 mm vid 34,0 kN och 27 mm vid 49 kN last.

Skjuvbrott uppstod vid stöden, 8, vid 64,0 kN.

Exemplet visar att balkar, 2, ingjutna i porbetong, 3, tål en last som är nära dubbelt så stor son nakna balkar, 2, vid en nedböjning som är ungefär hälf- ten så stor. Lättbalkarnas, 2, teoretiska sträckgränslast vid oreducerat tvär- snitt har framräknats till 72,6 kN. Porbetongen, 3, förstyvar således lättbal- ken, 2, så att stålets sträckgränsområde i deflß fall utnyttjades till 88 % mot 52 % vid nakna balkar, 2, där utbucklingen ej förhindrades på något sätt.

Claims (4)

5 8008275-3 Paténtkrav

1. l. Bärlag (1) eller bärlagselement (16), uppbyggd av parallella lättbalkar (2) på avstånd frán varandra och tillverkade av tunnplåt, vars godstjocklek ej överstiger 4 mm k ä n n e t e c k n a t av att som yt- och volymbildande medel mellan lättbalkarna (2) användes porbetong (3) med en densitet mellan 200 cch 900 kg/m3 och där lättbalkarna (2) i bucklings- och vridningsförebyggande syfte är inneslutna i porbetongen (3).

2. Bärlag (1) eller bärlagselement (16) enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att porbetongen (3) utgörs av skumbetong, d v s porbetong (3) med slutna porer.

3. Bärlag (1) eller bärlagselement (16) enligt krav 1 eller 2 k ä n n e t e c k n a t av att de av tunnplåt tillverkade lättbalkarnas (2) liv (5) är genombrutna i avsikt att minska köldbryggeverkan hos balkarna (2).

4. Bärlag (1) eller bärlagselement (16) enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att skumbetongens densitet är högst soo kg/m3.