NL9100374A - Paneel en uit deze panelen opgebouwde overkapping voor een bouwwerk. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Paneel en uit deze panelen opgebouwde overkapping voor een bouwwerk.

De uitvinding heeft betrekking op een paneel, alsmede een uit dergelijke panelen opgebouwde overkapping voor een bouwwerk.

Het is algemeen bekend, voor het verkrijgen van een in hoofdzaak twee- of driedimensionale constructie, panelen langs de randen daarvan met elkaar te verbinden. De gebruikelijke panelen zijn echter, in het bijzonder indien zij enige uitgestrektheid bezitten, te slap om grote krachten op te nemen, met name krachten welke een doorbuiging van het paneel tot gevolg hebben. Hierdoor is de toevoeging van een kosten- en gewichtsverhogende steunconstructie noodzakelijk om dergelijke krachten op te kunnen nemen. Het is ook mogelijk, de panelen zwaarder uit te voeren om de gewenste stijfheid te verkrijgen, maar een dergelijke maatregel heeft dezelfde bezwaren als hiervoor genoemd.

Een andere oplossing voor het aangeduide probleem kan gevonden worden door een speciale vormgeving van de met de panelen op te bouwen constructie, bijvoorbeeld een koepelvorm in het geval van een overkapping, waardoor de voornoemde krachten aanzienlijk afnemen, maar dit leidt in het algemeen tot onpractische vormen voor de panelen die daardoor minder gemakkelijk te vervaardigen zijn, en tevens leidt dit tot ongewenste beperkingen ten aanzien van de vormgeving van het bouwwerk.

De uitvinding beoogt in de eerste plaats een paneel te verschaffen dat stijf is, een laag gewicht heeft en eenvoudig en goedkoop te vervaardigen is. In de tweede plaats beoogt de uitvinding een uit voornoemde panelen opgebouwde overkapping te verschaffen, waarmee grote oppervlakken zonder speciale steunconstructie overspannen kunnen worden en een grote mate van vrijheid ten aanzien van de vormgeving van het bouwwerk bestaat.

Deze oogmerken worden volgens de uitvinding bereikt met een paneel dat wordt gekenmerkt door een samenstel van twee platen, welke langs twee tegenover elkaar liggende randgedeelten daarvan met elkaar gekoppeld zijn, waarbij tenminste één plaat zodanig gebogen is, dat daarin buig-spanningen heersen met drukspanningen aan de concave zijde van de plaat en trekspanningen aan de convexe zijde van de plaat. De op deze wijze in de panelen aanwezige "ingebouwde" materiaalspanningen hebben een hoge stijfheid tegen door-buiging tot gevolg. Voor de vervaardiging van een dergelijk paneel kan gekozen worden uit een groot aantal verschillende, relatief dunne en goedkope plaatmaterialen.

In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat een paneel een vlakke plaat en een in één richting gebogen plaat. De voor-spanning in de gebogen plaat in de vorm van een buigspanning brengt trekspanningen teweeg in de vlakke plaat.

Een eenvoudige en doelmatige uitvoering van een paneel volgens de uitvinding wordt verkregen wanneer de platen in hoofdzaak rechthoekig zijn. Zij kunnen op voordelige wijze aan twee tegenover elkaar liggende randgedeelten met elkaar gekoppeld zijn door middel van verbindingsbalken die zijn voorzien van twee onder een scherpe hoek ten opzichte van elkaar staande bevestigingsvlakken voor de randgedeelten van de eerste, respectievelijk tweede plaat.

Voor de vervaardiging van de panelen volgens de uitvinding kan, zoals gezegd, een groot aantal plaatmaterialen toegepast worden met onderling verschillende eigenschappen. Een bijzonder gunstige combinatie van eigenschappen, met name ten aanzien van beschikbaarheid, kosten en specifieke massa, wordt verkregen door de platen van de panelen te vervaardigen van hout. Bij voorkeur is een vlakke plaat daarbij zodanig geplaatst, dat de houtvezel- inrichting daarvan van een verbindingsrandgedeelte van de plaat naar het daartegenover liggende verbindingsrandgedeelte verloopt en een gebogen plaat zodanig is geplaatst, dat de houtvezelinrichting daarvan evenwijdig aan een verbindingsrandgedeelte van de plaat verloopt. De buiging van de gebogen plaat kan op deze wijze het gemakkelijkst tot stand gebracht worden, terwijl de vlakke plaat op deze wijze de grootste trekspanningen kan opnemen.

Een overkapping kan eenvoudig opgebouwd zijn uit de hiervoor beschreven panelen door de panelen langs de randen te voorzien van gaten, waarbij door de gaten van aan elkaar grenzende panelen band- of draadvormige verbindingselementen worden geregen.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van een overkapping die is opgebouwd uit de hiervoor beschreven panelen, omvatten de panelen een samenstel van een vlakke rechthoekige plaat en een in één richting gebogen rechthoekige plaat, welke platen onderling zijn verbonden door verbindingsbalken, waarbij de panelen met de gebogen plaat aan de buitenzijde van de overkapping in een richting evenwijdig aan de verbindingsbalken onder een stompe hoek ten opzichte van elkaar onderling zijn verbonden door een wigvormig verbindingsdeel met een in hoofdzaak T-vormige dwarsdoorsnede, omvattende een plaatvorm.ig steunelement met een rechte en een parabolisch verlopende rand en een parabolisch gebogen plaatvormig vul- en verbindingsdeel dat zich dwars op de parabolisch verlopende rand van het steunelement uitstrekt en naar beide einden taps toeloopt, waarbij de gebogen randen van twee gebogen platen van aan elkaar grenzende panelen zijn bevestigd aan de randen van het vul- en verbindingsdeel en de nabij gelegen randen van de twee vlakke platen van de aan elkaar grenzende panelen zijn bevestigd aan de rechte rand van een steunelement. De verbindingsdelen sluiten de openingen tussen de gebogen randen van twee gebogen platen van aangrenzende panelen op eenvoudige en doeltreffende wijze af en verschaffen daarbij een stevige verbinding tussen de panelen onderling.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een paneel en verscheidene uitvoeringsvormen van een uit dergelijke panelen opgebouwde overkapping worden getoond, waarbij:

Fig. 1 een perspectivisch aanzicht van een paneel volgens de uitvinding is;

Fig. 2 op vergrote schaal een dwarsdoorsnede volgens de lijn II-II in fig. 1 toont;

Fig. 3 de vervaardiging van het paneel volgens fig. 1 illustreert;

Fig. 4 een vooraanzicht toont van een eerste uitvoeringsvorm van een uit panelen volgens fig. 1 opgebouwde overkapping;

Fig. 5 een zijaanzicht toont van de overkapping volgens fig. 4;

Fig. 6 een dwarsdoorsnede vol-gens de lijn VI-VI in fig. 5 met een wigvormig verbindingsdeel toont;

Fig. 7 een perspectivisch aanzicht van het verbindingsdeel van fig. 6 toont;

Fig. 8 een dwarsdoorsnede volgens de lijn VIII-VIII in fig. 5 toont; en

Fig. 9 een perspectivisch aanzicht toont van een gedeelte van een tweede uitvoeringsvorm van een overkapping, opgebouwd uit panelen volgens fig. 1.

Fig. 1 en 2 tonen een als geheel met 2 aangeduid paneel, dat een vlakke rechthoekige plaat 4, een gebogen rechthoekige plaat 6 en twee verbindingsbalken 8 omvat.

Langs de randen van de vlakke plaat 4 en de gebogen plaat 6 zijn gaten 9 aangebracht voor de bevestiging van twee aan elkaar grenzende randgedeelten van elke plaat aan de verbindingsbalken 8, en ten behoeve van de onderlinge verbinding van aan elkaar grenzende panelen 2.

Op grond van kosten-, sterkte- en gewichtsover-wegingen zijn voor de vervaardiging van de getoonde panelen bij de getoonde toepassingen in overkappingen een vlakke plaat multiplex van 1,2 x 1,2 m met een dikte van ca. 12 mm en een gebogen plaat multiplex van 1,2 x 1,2 m met een dikte van ca. 9,5 mm bijzonder geschikt.

Zoals fig. 2 en 3 illustreren, wordt voor de vervaardiging van een paneel 2 allereerst langs twee randen van de vlakke plaat 4 een verbindingsbalk 8 met een bevesti-gingsvlak 13 bevestigd, in het getoonde geval met behulp van schroeven 10 vastgeschroefd. Vervolgens wordt een andere vooreerst vlakke plaat 6 langs één rand daarvan bevestigd, in het getoonde geval door middel van schroeven 12 vastgeschroefd, op een onder een scherpe hoek met plaat 4 staand bevestigings-vlak 14 van één van beide verbindingsbalken 8. Men plaatst dan tussen de beide verbindingsbalken 8 één of meer mallen 16 waarvan de van plaat 4 afgekeerde rand een in hoofdzaak parabolisch verloop heeft, buigt de plaat 6 over de mal(len) 16 en bevestigt de naar de plaat 4 toegebogen kant van de plaat 6 op een bevestigingsvlak 14 van de andere verbindingsbalk 8. Tenslotte verwijdert men de malden) 16, waarna een paneel is verkregen met een bijzonder hoge stijfheid bij een laag gewicht. Deze hoge stijfheid is het gevolg van de aan de concave zijde van de plaat permanent aanwezige drukspanningen en de aan de convexe zijde van de plaat permanent aanwezige trekspanningen, welke "ingebouwde" spanningen bij een geschikte keuze van de hoek tussen het bevestigingsvlak 14 op de verbindingsbalk 8 en de vlakke plaat 4 uitsluitend trekspanningen in de plaat 4 tot gevolg hebben. Voornoemde hoek kan eenvoudig bepaald worden uitgaande van een parabolisch verloop van de gebogen plaat 6, de lengte van de plaat langs de parabool en de onderlinge afstand tussen de bevestigingsvlakken 14 van de twee verbindingsbalken 8 van een paneel 2.

Bij vervaardiging van het paneel 2 uit houten platen wordt ervoor gezorgd, dat de houtvezelrichting van de vlakke plaat 4 verloopt zoals door een dubbele pijl 15 is aangeduid, en de houtvezelrichting van de gebogen plaat 6 zoals door een dubbele pijl 17 is aangeduid.

De overkapping volgens fig. 4 en 5 in de vorm van een nissenhut is opgebouwd uit veertig langs de randen met elkaar verbonden panelen 2, die met de convexe zijde van de panelen 2 naar de buitenzijde van de overkapping gekeerd zijn.

Deze overkapping vormt bij benadering een gedeelte van een cylindermantelvormig oppervlak, waarbij in tangentiële richting steeds acht panelen 2 onder een stompe hoek met elkaar onderling zijn verbonden, terwijl in axiale richting steeds vijf panelen op één lijn met elkaar zijn verbonden.

In tangentiële richting zijn de vlakke platen 4 van de panelen 2 met elkaar verbonden. Gezien het feit dat de gebogen platen 6 rechthoekig zijn en de buigingsas daarvan eveneens in tangentiële richting verloopt, sluiten de gebogen platen 6 in deze situatie onderling in tangentiële richting niet aan. De uitvinding voorziet daartoe in wigvormige verbindingdelen 18 voor de onderlinge verbinding van de gebogen platen 6 van de onder een stompe hoek met elkaar staande panelen 2.

Zoals fig. 6 en 7 meer gedetailleerd tonen omvat het in dwarsdoorsnede T-vormige wigvormige verbindingsdeel 18 een zich in radiale richting uitstrekkend steunelement 20 met een rechte en een parabolisch verlopende rand, en een parabolisch gebogen naar de beide einden taps toelopend vul-en verbindingsdeel 22, dat zich loodrecht op het steunelement 20 uitstrekt. Langs de van het vul- en verbindingsdeel 22 afgekeerde rechte rand van het steunelement 20 is een balk 24 aangebracht waarvan de van het steunelement 20 afgekeerde zijde is voorzien van een langsgroef met een V-vormige dwarsdoorsnede ter vorming van twee bevestigingsvlakken 28.

Het vul- en verbindingsdeel 22 is langs beide randen voorzien van bevestigingsvlakken 26. In de in fig. 6 getoonde dwarsdoorsnede lopen de bevestigingsvlakken 26 evenwijdig aan de aan dezelfde zijde van het steunelement 20 liggende bevestigingsvlakken 28 van de langsgroef in de balk 24. Op de bevestigingsvlakken 28 van de balk 24 kunnen, bijvoorbeeld zoals getoond door middel van schroeven 30, de randen van twee vlakke platen 4 van aangrenzende panelen bevestigd worden, en op de bevestigingsvlakken 26 van het vul- en verbindingsdeel 22 kunnen, bijvoorbeeld zoals getoond door middel van schroeven 32, de randen van twee gebogen platen 6 van aangrenzende panelen bevestigd worden. Daarbij komt de hoek tussen de bevestigingsvlakken 28 van de balk 24 respectievelijk de hoek tussen de bevestigingsvlakken 26 van het vul- en verbindingsdeel 22 overeen met de in fig. 4 getoonde hoek tussen twee panelen 2.

In de ruimte tussen de vlakke platen 4, de gebogen platen 6 en de wigvormige verbindingsdelen 18 kan een isolerend materiaal 34 aangebracht zijn.

Fig. 8 toont de wijze waarop twee aan elkaar grenzende panelen 2 aan de rand langs de verbindingsbalken 8 met elkaar verbonden kunnen worden. In de eerste plaats worden de panelen 2 met behulp van band- of draadvormige verbindingselementen 36, welke door langs de verbindingsranden aangebrachte gaten worden geregen, met elkaar verbonden. De uiteinden van band- of draadvormige verbindingselementen worden daarbij in elkaar getwist zoals getoond. Additioneel kan een langwerpig verbindingselement 38 tussen de verbindingsbalken 8 aangebracht, bijvoorbeeld zoals getoond met behulp van schroeven 40 vastgeschroefd zijn. Het zal duidelijk zijn dat al naar gelang de eisen welke in mechanisch opzicht aan de verbinding tussen panelen worden gesteld, gekozen kan worden voor het aanbrengen van verbindingselementen 36, verbindingselementen 38 of beide.

Indien de overkapping bestemd is voor gebruik in de open lucht, wordt de buitenzijde daarvan bij voorkeur op de plaats van verbinding tussen twee panelen 2 voorzien van een isolerende laag 42, waarna op de gehele buitenzijde van de overkapping een bedekking wordt aangebracht die bestand is tegen de voorkomende atmosferische invloeden, bijvoorbeeld een bedekking 43 van een elastomeer.

Fig. 9 toont een vlakke overkapping, opgebouwd met behulp van houten panelen 2 volgens de uitvinding. De panelen 2 worden aan beide einden ondersteund met behulp van liggers 44, aangebracht op een I-profiel 45 of een muur 47, welke liggers zijn voorzien van een parabolisch verlopende uitsparing. De aan de weersomstandigheden blootgestelde vlakke zijde van de panelen 2 kan bij de vlakke overkapping eenvoudig bedekt worden met stroken 46 beschermend materiaal.

Claims (8)

1. Paneel, in het bijzonder bestemd voor een overkapping van een bouwwerk, gekenmerkt door een samenstel van twee platen (4, 6), welke langs twee tegenover elkaar liggende randgedeelten daarvan met elkaar gekoppeld zijn, waarbij tenminste één plaat (6) zodanig gebogen is, dat daarin buigspanningen heersen met drukspanningen aan de concave zijde van de plaat en trekspanningen aan de convexe zijde van de plaat.

2. Paneel volgens conclusie 1, gekenmerkt door een samenstel van een vlakke plaat (4) en een in één richting gebogen plaat (6).

3. Paneel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de platen (4, 6) in hoofdzaak rechthoekig zijn.

4. Paneel volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de platen (4, 6) aan de twee tegenover elkaar liggende randgedeelten met elkaar zijn gekoppeld door middel van verbindingsbalken (8) die zijn voorzien van twee onder een scherpe hoek ten opzichte van elkaar staande bevestigingsvlakken (13, 14) voor de randgedeelten van de eerste, respectievelijk tweede plaat.

5. Paneel volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de platen (4, 6) bestaan uit hout.

6. Paneel volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat een vlakke plaat (4) zodanig is geplaatst, dat de houtvezel inrichting (15) daarvan van een verbindingsrand-gedeelte van de plaat naar het daartegenover liggende verbindingsrandgedeelte verloopt en een gebogen plaat (6) zodanig is geplaatst, dat de houtvezelrichting (17) daarvan evenwijdig aan een verbindingsrandgedeelte van de plaat verloopt.

7. Overkapping, opgebouwd uit panelen volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de panelen (2) langs de randen zijn voorzien van gaten (9), waarbij door de gaten van aan elkaar grenzende panelen band- of draadvormige verbindingselementen (36) zijn geregen.

8. Overkapping, opgebouwd uit panelen volgens een van de conclusies 4-6, met het kenmerk, dat de panelen (2) een samenstel van een vlakke rechthoekige plaat (4) en een in één richting gebogen rechthoekige plaat (6) omvatten, welke platen onderling zijn verbonden door verbindingsbalken (8), waarbij de panelen met de gebogen plaat aan de buitenzijde van de overkapping in een richting evenwijdig aan de verbindingsbalken (8) onder een stompe hoek ten opzichte van elkaar onderling zijn verbonden door een wigvormig verbindingsdeel (18) met een in hoofdzaak T-vormige dwarsdoorsnede, omvattende een plaatvormig steunelement (20) met een rechte en een parabolisch verlopende rand en een parabolisch gebogen plaatvormig vul- en verbindingsdeel (22) dat zich dwars op de parabolisch verlopende rand van het steunelement (20) uitstrekt en naar beide einden taps toeloopt, waarbij de gebogen randen van twee gebogen platen (6) van aan elkaar grenzende panelen (2) zijn bevestigd aan de randen van het vul- en verbindingsdeel (22) en de nabij gelegen randen van de twee vlakke platen (4) van de aan elkaar grenzende panelen zijn bevestigd aan de rechte rand van een steunelement (20).