NO801928L - Tredimensjonal gitterbjelke. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en tredimensjonal gitterbjelke med en overgurt utformet som oppad åpen tynnplateskinne som har en bunn og sidevegger til mottagelse av betong, og på hvis sidevegger der fra yttersiden er påsveiset diagonaler som forbinder overgurten med hver sin undergurtstav.

En slik tredimensjonal gitterbjelke er beskrevet i

DE patentskrift 2 4 27 168. I lengderetningen av gitterbjelken er den renneformede tynnplateskinne utformet glatt.

I tverretningen er de frie kantpartier av tynnplateskinnens sidevegger først utvidet utover og deretter trukket innover. Sideveggene av tynnplateskinnen konvergerer oppover, slik at diagonalene spriker sett i enderiss av gitterbjelken.

For fremstilling av denne gitterbjelke blir der i tynnplateskinnen ført inn en sveiseelektrode som fullstendig ut-fyller skinnens frie tverrsnitt. Avstanden mellom overkantene av tynnplateskinnen ligger således her i størrelses-orden 1-2 cm. Dette innebærer imidlertid den ulempe at bare en betong med finkornet tilslag og forholdsvis stor vanntilsetning kan fylles inn i denne meget smale tynnplateskinne. En slik betong er imidlertid kjennetegnet ved en relativt stor krymping ved herdingen. Fordi tynnplateskinnens vegger er glatte i lengderetningen, foreligger der således fare for at den herdede betongstav ved bare små belastninger løsner fra sin forbindelse med tynnplateskinnen. Som følge av manglende forbindelse mellom tynnplateskinnen

og betongen og det lille betongtverrsnitt i overgurten blir spennvidden av denne gitterbjelke ved montering bare svakt økt som følge av betongfyllingen.

En lignende tredimensjonal gitterbjelke er beskrevet i

CH patentskrift 391 245. En diagonal er fastsveiset til bunnen av en tynnplateskinne. Denne gitterbjelke er således ikke tilstrekkelig avstivet i sideretningen, slik at der ikke kan oppnås noen større spennvidder ved belastninger i høyderetningen. Ved enkelte utførelsesformer oppviser innerflaten av tynnplateskinnen, som har hovedsakelig U-formet profil, bølger som skal tjene til økning av overflaten og. dermed økning av styrken av forbindelsen med et trykkfast materiale som er ført inn i tynnplateskinnen. Der anbefales her en profilering av tynnplateskinnen på en slik måte at sideflankene av tynnplateskinnen er bøyd tilbake omtrent i halvsirkelform inn i det indre av tynnplateskinnen. Som følge av dette foreligger der for innfyllingsoperasjonen med betong bare en liten avstand mellom kantene av tynnplateskinnen, slik at der også her på samme måte som ifølge det foran nevnte DE patentskrift 2 427 168 bare kan anvendes en betong med høyt vanninnhold og finkornet tilslag. Ved belastninger løsner således betongen fra tynnplateskinnen som følge av manglende forbindelseselementer i lengderetningen.

DE ålment tilgjengelig søknad 2 446 733 beskriver et sammensatt dekke bestående av en strekkgurt som består av stål og samtidig tjener som forskaling, og en trykkgurt som består av betong. Til bedring av forbindelsen mellom de pro-filerte stålplater og betongen er de flater av stålplatene som vender mot betongen, forsynt med nupper. Disse nupper tjener således til forbedring av forbindelsen i området for et strekkelement av et gjennomgående ribbedekke.

Med utgangspunkt i en tredimensjonal gitterbjelke av den innledningsvis nevnte art står man overfor den oppgave å videreutvikle denne gitterbjelke slik at montasjespenn-vidden økes vesentlig ved forbedring av forbindelsen mellom tynnplateskinnen og den i denne innførte og stivnede betong ved belastninger i alle retninger.

For løsning av denne oppgave er oppfinnelsenkarakterisert vedat tynnplateskinnen over sin lengde er forsynt med på innbyrdes avstand stående fremspring, og at avstanden mellom de øvre kanter av tynnplateskinnen er så stor at en betongmørtel inneholdende tilslag med vanlig kornstørrelse kan føres inn i tynnplateskinnen.

Sammenlignet med den innledningsvis nevnte tredimensjo-nale gitterbjelke ifølge DE patentskrift 2 427 168 blir på denne måte volumet av den i tynnplateskinnen innførte betong betraktelig økt i alle retninger. Der fås således en tredimensjonal gitterbjelke hvis stabilitet og trykkstyrke i overgurtområdet er betraktelig økt i alle retninger, nærmere bestemt ved hjelp av et billig materiale, nemlig betong. Forutsetningen for den økte stabilitet er en forbindelse mellom tynnplateskinne og betong som går ut over den rene adhesjon. Denne forutsetning tilveiebringes ved hjelp av fremspringene, som er fordelt over lengden av tynnplateskinnen og kontinuerlig opptar skyvkrefter mellom betongen og tynnplateskinnen. Derved er det mulig fullt ut å utnytte bære-kraften av det sammensatte legeme.

Avstanden mellom de øvre kanter av tynnplateskinnen skal ligge på minst ca. 8 cm, slik at der kan anvendes en betong inneholdende tilslag med vanlige kornstørrelser.

Videre foretrekkes det at sideveggene av tynnplateskinnen på kjent måte skråner mot det indre av skinnen, og at deres overkanter er knekket innover. Også på denne måte blir forbindelsen mellom betongen og skinnen ved påkjenning i loddrett retning forbedret. For at den skyvefaste forbindelse som oppnås ved hjelp av de angitte forholdsregler, også skal oppnås ved større belastninger, må tynnplateskinnen ha en bestemt knekkstyrke. For å sikre den nødvendige verdi for knekkstyrken, også ved små platetykkelser, er det hensiktsmessig om bunnen av tynnplateskinnen har en i lengderetningen gjennomgående sikk. Det at plateskinnen er knekket, tjener også det samme formål.

Fremspringene kan være utformet på flere måter, f.eks. som tunger eller nupper. Det foretrekkes å utforme fremspringene som nupper som vender innover i tynnplateskinnen, slik det er i og for seg kjent, fordi der på denne måte fås høye skjærflater på nuppene.

Det foretrekkes videre at sideveggene av tynnplate-strimmelen i det minste i området for sveiseforbindelses-stedene med diagonalene har utadvendende utbuktninger. Uten disse utbuktninger ville en del av sveiseenergien gå tapt ved fremstilling av den nye gitterbjelke, idet der ellers ville fås en kortslutning mellom diagonalene på begge sider av tynnplateskinnen via bunnen av skinnen. Dessuten blir på denne måte det egentlige sveiseområde forminsket, hvorved kvaliteten av sveiseforbindelsen forbedres.

Den nye gitterbjelke er meget godt egnet til fremstilling av et på forhånd fremstilt plateelement som på sin side tjener til fremstilling av et dekke. Til dette formål er undergurtstavene av gittebjelken innleiret i en armert betongplate.

Gitterbjelken kan strekke seg inntil ca. 2,5 cm under overkanten av dekket. I dette tilfelle blir hele gitterbjelken fullstendig dekket av betong som støpes på stedet. Véd større spennvidder er det nødvendig at bjelken strekker seg over hele tykkelsen av dekket. Denne utførelse er ubeten-kelig når der ikke foreligger fare for korrosjon..

Hvis man imidlertid på oversiden av dekket må regne med korrosjonsfremmende påvirkninger, kan disse motvirkes ved at betongfyllingen i skinnen rager opp over denne. Dette kan oppnås ved at der på sideveggene av tynnplateskinnen er påsatt karmer, støpekasser eller lignende som danner side-begrensningen av det øvre parti av betongfyllingen. Ved gjen-nomløpende dekker er det hensiktsmessig å anordne det opp-ragehde parti av betongfyllingen bare på midtpartiet av bjelkelengden for at der i den plasstøpte betong skal kunne legges inn en øvre armering.

Den gjennom hele dekketykkelsen forløpende gitterbjelke har ved fremstilling av betongdekket den fordel at man kan benytte overkantene av plateskinnen resp. av de påsatte karmer eller den oppragende stivnede betongfylling som mal eller kant

. for avretting av den innførte plassbetong.

Karmene skal bestå av ikke-korroderende materiale, fordi deres overkanter vanligvis ikke blir dekket med betong. For disse karmer foretrekker man derfor plastmateriale, som også lett kan formes på egnet måte.

Hvis karmene har V-profil, behøver de bare å settes ned på sideveggene av tynnplateskinnen, idet de innadvendende flenser av tynnplateskinnen understøtter fastholdelsen av karmene på skinnens sidevegger.

Hvis karmene utgjør sideveggene av en påsatt støpekasse, kan betongen meget enkelt fylles inn ovenfra i skinnen til ønsket overhøyde svarende til overhøyden av karmene. Etter herding av betongen tas kassen bort og kan anvendes på ny.

I denne utførelsesform forblir altså karmene ikke i plate-elementet. Hvis sideveggene av gitterbjelken konvergerer oppover, blir påsetningen og avtagningen av kassen lettet.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli nærmere beskrevet under henvisning til utførelseseksempler som også belyser ytterligere viktige trekk. Fig. 1 er et enderiss av en tredimensjonal gitterbjelke med betong fylt i tynnplateskinnen.

Fig. 2 viser gitterbjelken på fig. 1 i perspektiv.

Fig. 3 er et snitt svarende til fig. 1 gjennom en annen utførelsesform uten betong i tynnplateskinnen. Fig. 4 er et tverrsnitt gjennom et på forhånd fremstilt plateelement med en gitterbjelke i henhold til fig. 1 eller 3 og med en ytterligere betongplate med armering i undergurt-området av gitterbjelken, samt med karmer som er satt ned på sideveggene av tynnplateskinnen. Fig. 5 er et snitt svarende til fig. 4, idet en støpe-kasse er satt ned på tynnplateskinnen istedenfor karmene på fig. 4. Fig. 6 er et tverrsnitt gjennom et ferdig dekke uten overhøyde. Fig. 7 er et snitt gjennom et ferdig dekke som vist på fig. 6, men med overhøyde, idet snittet er tatt etter linjen VII-VII på fig. 9. Fig. 8 er et snitt etter linjen VIII-VIII på fig. 9. Fig. 9 er et lengdesnitt gjennom på vegger hvilende prefabrikerte plateelementer i henhold til oppfinnelsen.

Den prinsipielle oppbygning av gitterbjelken ifølge oppfinnelsen vil først bli forklart under henvisning til fig.

1 og 2.

En overgurt 1 består av en trauformet tynnplateskinne med en bunn 2 og sidevegger 3. På yttersidene av sideveggene 3 er der fastsveiset diagonaler 4. Disse er i det viste ut-førelseseksempel bølgeformede, slik det best er vist på fig. 2. I området for de nedre ender av diagonalene er der til disse fastsveiset undergurtstaver 5.

Bunnen 2 og sideveggene 3 av overgurten har nupper 6 som er anordnet på avstand fra hverandre og peker innover i det indre av tynnplateskinnen.

Den frie avstand 7 mellom overkantene 8 av sideveggene 3 av overgurten ligger i en størrelsesorden på minst 8 cm.

En betong 9 inneholdende tilslag med vanlig kornstør-relse er fylt i tynnplateskinnen.

Til videre avstivning kan skinnen ha knekkede flenser 10 ved de øvre kanter av sideveggene 3, en i lengderetningen gjennomgående sikk 11 i bunnen 2 eller andre vanlige avstiv-ninger i lengde- og/eller tverretningen. Fig. 3 viser den foretrukne utførelsesform av gitterbjelken som er hovedsakelig lik utførelsesformen på fig. 1 og 2. Forskjellen ligger bare i at sideveggene 3 bare har en eneste rad av nupper 6, og at sideveggene dessuten oppviser utadvendende gjennomgående utbuktninger 12 som diagonalene 4 er fastsveiset til. Fig. 4 viser et prefabrikert plateelement fremstilt fra en slik gitterbjelke. Det prefabrikerte plateelement på fig. 4 til fremstilling av et dekke inneholder dessuten en betongplate 14 som har en stor overflate og tjener som blivende forskaling, og som inneholder i det minste en del av dekkearmeringen. Dekkearmeringen består i det foreliggende tilfelle av en betongstålmatte 13 og av undergurtstavene 5 i flere med innbyrdes mellomrom anordnede gitterbjeiker, hvorav bare én er vist på fig. 4.

Fig. 4 viser dessuten at der på sideveggene 3 av overgurten 1 er påsatt plastkarmer 15 med V-profil. ' Derved blir høyden av den betong 9 som er ført inn i skinnen, økt opp til overkanten av karmene 15. Karmene tjener samtidig som anlegg for en avrettingslist for betongen.

På fig. 5 er sideveggene 16 av en påsatt støpekasse 17 satt inn på sideveggene 3 av tynnplateskinnen istedenfor karmene 15. Sideveggene 16 er innbyrdes forbundet ved bøyler 18 som står på stor innbyrdes avstand fra hverandre.

Verdien for overhøyden av betongfyllingen tilsvarer fortrinnsvis den nødvendige overdekningstykkelse av plassbetongen over tynnplateskinnen. På denne måte vil overkanten av betongfyllingen 9 alltid stemme overens med den senere overside av plassbetongen, hvorved avrettingen av den våte betong og dermed oppnåelse av dekketykkelsen blir mulig på enkel måte. Fortrinnsvis strekker det område hvor betongfyllingen 9 rager opp over skinnen, seg ikke over hele lengden av skinnen, men bare over dennes midtparti 21 (se fig. 9), hvor de maksimale bøyningsmomenter opptrer ved en montasje-spennvidde som omtrent svarer til platelengden.

Fig. 6-8 viser deler av snitt gjennom dekker som er fremstilt med prefabrikerte plateelementer ifølge oppfinnelsen. I dekket på fig. 6 er anvendt et plateelement 1 svarende til det på fig. 4, men uten karmer 15, idet plassbetong 19 er påfylt til nivået for de knekkede overkanter av sideveggene 3 av skinnen. På denne måte kan overkanten av betongfyllingen 9 anvendes som avrettingskant for plassbetongen 19. De nuppe-lignende fremspring 6 sikrer forbindelsen mellom tynnplateskinnen og betongfyllingen 9, samt med plassbetongen 19.

Fig. 7 viser et snitt gjennom et dekke som er fremstilt med et prefabrikert plateelement som vist på fig. 5. Her ligger overkantene av tynnplateskinnens sidevegger minst så langt under overkanten av plassbetongen 19 som svarende til den nødvendige betongoverdekning 20. Også i dette tilfelle tjener overkanten av betongfyllingen 20 som avrettingskant for plassbetongen.

I det dekke som er vist i snitt på fig. 8, forekommer prefabrikerte plateelementer hvor tynnplateskinnen bare er fylt med betong til sin overkant. Overkanten av overgurten 1 tjener herunder som avstandsholder for en øvre armering 22. Oversiden av plassbetongen 19 ligger så meget over den øvre armering 22 som svarende til den nødvendige betongdekning.

Fig. 9 viser- anvendelsen av prefabrikerte plateelementer

i henhold til fig. 2 i et gjennomløpende system. Plateelementer 23 med stor overflate overspenner hver avstanden mellom vegger 24 som plateelementene ligger an mot med sine kanter. Overhøyden av betongfyllingen 9 over kantene av de U-formede tynnplateskinner av gitterbjelken strekker seg

ikke over hele lengden av skinnen, men bare over disses midt-partier 21. Ved begge endepartier svarer høyden av betongfyllingen til høyden av overkantene av skinnene som vist på fig.. 1. Overhøydeområdet 21 av betongf yllingen ligger i området midt mellom veggene 24.

Ved endepartiene av tynnplateskinnen er der skaffet et anleggsplan for den øvre armering 22.

Etter innføring av plassbetongen svarer de på fig. 9 inntegnede snitt VII-VII og VIII-VIII til de på fig. 7 og 8 viste snitt. Overkantene av betongoverhøyden svarer herunder til oversiden av det ferdige dekke, slik at man i det på fig. 9 viste system etter anbringelse av plateelementene 25, anbringelse av den øvre armering 22 og ifylling av våt betong bare behøver å stryke denne av under anvendelse av den oppragende betongfylling 20 som avrettningskant.

Claims (11)

1. Tredimensjonal gitterbjelke med en overgurt utformet som oppad åpen tynnplateskinne (1) som har en bunn (2) og sidevegger (3) til mottagelse av betong (9), og på hvis sidevegger der fra yttersiden er påsveiset diagonaler (4) som forbinder overgurten med hver sin undergurtstav (5), karakterisert ved at tynnplateskinnen (1) over sin lengde er forsynt med på innbyrdes avstand stående fremspring (6), og at avstanden (7) mellom de øvre kanter (8) av tynnplateskinnen er så stor at en betongmørtel inneholdende tilslag med vanlig kornstørrelse kan føres inn i tynnplateskinnen.

2. Gitterbjelke som angitt i krav 1, karakterisert ved at fremspringene er utformet som nupper (6) som vender innover i tynnplateskinnen.

3. Gitterbjelke som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at sideveggene (3) av tynnplateskinnen skråner mot det indre av skinnen, og at dens overkanter (10) er knekket innover.

4. Gitterbjelke som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at bunnen (2) av tynnplateskinnen har en i lengderetningen gjennomgående sikk (11).

5. Gitterbjelke som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at sideveggene (3) av tynnplateskinnen i det minste i området for sveiseforbindel-sesstedene med diagonalene (4) har utadvendende utbuktninger (12) .

6. Gitterbjelke som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at undergurtstavene (5) er innleiret i en betongplate (14).

7. Gitterbjelke som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at betongfyllingen (9) i tynnplateskinnen (1) rager opp over denne.

8. Gitterbjelke som angitt i krav 7, karakterisert ved at der på sideveggene (3) av tynnplateskinnen er påsatt karmer (15).

9. Gitterbjelke som angitt i krav 8, karakterisert ved at karmene (15) bare er anordnet i gitter-bjelkens midtparti.

10. Gitterbjelke som angtt i krav 8 eller 9, karakterisert ved at karmene (15) består av et ikke-korroderende materiale og har V-profil.

11. Gitterbjelke som angitt i et av kravene 8 - 10, karakterisert ved at karmene (15) utgjør sideveggene (16) av en påsatt stø pekasse.