Unity Check van geintegreerde vloerbalken

Innovatief vloersysteem dat bestaat uit speciale balken en prefab beton platen. Dit spaart geld en tijd:

Floor system consisting of special beams and prefabricated concrete plates

 

Geintegreerde vloerbalken bestaan uit een speciaal type stalen profielen die speciaal ontworpen zijn voor dit vloer systeem. De vorm van het profiel is ontworpen om de prefab plaat te ondersteunen bij de onderste flens. Het profiel van een dergelijke balk kan gecombineerd worden uit een warm gewalst profiel met aangelaste plaat. De twee meest gebruikte vormen worden hieronder getoond.

Integrated floor beam section        Integrated floor beam section

 

In het programma kunnen deze profielen toegepast worden in de constructie uit profielboom IFB:

Cross sections definition

 

De belangrijkste interne krachten in deze staven zijn buigende momenten en dwarskrachten. Afwijkend van de normale doorsnee controle moet er ook een controle plaatsvinden voor buiging bij plaatreactie. Kip weerstand van deze balken is gegarandeerd bij brede onderflens. 

 

Unity checks van geintegreerde vloerbalken zijn gebaseerd op het artikel: VLOEREN VAN KANAALPLATEN MET GEÏNTEGREERDE STALEN LIGGERS, Technisch Dossier 2, Bouwen met Staal
Geintegreerde vloerbalken worden niet gecontroleerd op normaalkracht of op de combinatie van normaalkracht en buiging. Wanneer men geintegreerde balken niet op de juiste manier gebruikt zoals in het programma kolommen of balk kolommen, geeft het programma geen toets resultaten.

 

Het programma kan alleen de profielen berekenen met de bijbehorende profielgegevens. In het algemeen geldt dit alleen voor profielen in profielboom. Het is niet mogelijk om  een I-vormig profiel met verschillende flenzen te berekenen met parametrische invoer. Het is mogelijk om een Geintegreerde vloerbalk te ontwerpen met behulp van het Productentabel programma. Voor een vlekkeloze staalcontrole moeten alle eigenschappen voor het standaard IFB profiel aanwezig zijn, met name in het tabblad MatrixFrame® Staal:

Product Table sections

 

Doorgaans ligt een ondersteunende balk onder de vloerconstructie. Dit veroorzaakt een verlies aan effectieve hoogte. Een geintegreerde Vloer- Balk (IFB) ligt op gelijk niveau met de vloer die het ondersteunt:

Integrated Floor Beam (IFB) position

 

In de software van MatrixFrame® worden er 5 typen geintegreerde Vloer-Balken ondersteund:

5 types of Integrated Floor Beam

 

  • IFB type A: Geintegreerde Vloer-Balk met orginele balk boven. Doorgaans bestaat de balk uit een half I-vormig profiel met een gelaste plaat.
  • IFB type B: Geintegreerde Vloer-Balk met orginele balk beneden.
  • THQ: Top-Hoed dwars balk. Lijkt op een doorsnede van een hoed.
  • SFB: Is een  massieve Vloer-Balk, een I vormig profiel met erop een gelaste plaat.

 

Het voordeel van deze balk is duidelijk – spaart  25 tot 30 cm constructiehoogte per vloer.

 

Constructie nadeel: Een gedeelte van de capaciteit van de balk gaat verloren omdat de buiging op de onder flens binnen plaats vindt:

Structural disadvantage

 

Het blauwe gedeelte van de doorsnede van de bovenstaande afbeelding wordt gebruikt voor de distributie van dwarskrachten en het paarse deel is voor de distributie van de buiging, die nodig is om de krachten naar het profiel af te voeren.

 

In de 3D afbeelding geven de rode zones druk aan en de groene zones geven trek in de balk flenzen aan:

Tension and compression in beam flanges

 

  • De buiging  in onderflens om de X-as veroorzaakt trekspanning op de bovenkant van de onderflens en druk op de onderkant van de onderflens.
  • De buiging van de balk rond de Y-as veroorzaakt druk in de bovenflens en trek in de onderflens. Dit betekent dat op de bovenkant van de onderflens het spanningspatroon werkt als dubbele trek in twee richtingen zoals te zien is in de afbeelding met de pijltjes ernaast. In dat gebied worden de spanningen in twee richtingen met hetzelfde teken afgebeeld. In dit geval is het niet nodig de capaciteit te verminderen voor dit gebied omdat de werking in de ene richting de capaciteit in de andere richting niet aantast.

 

In het algemeen moet, indien er verschillende krachten werken in de dwarsdoorsnede, de reductie van doorsnede mbt de invloed van een specifieke krachts nader beschouwd worden: