Wat zijn de voordelen van voorboogvorming?
Controleer de afbuiging van de straal: Voorboogvorming kan een deel van de doorbuiging veroorzaakt door de belasting compenseren, zodat de balk tijdens gebruik een relatief rechte vorm behoudt.
Verbeter de esthetiek: verminder de zichtbare vervorming door verzakking, behoud de vlakheid van de vloer of het dak en verbeter het visuele effect van het gebouw.
Materialen besparen: Voorboogvorming kan gebruik maken van balken met kleinere doorsneden om aan dezelfde doorbuigingseisen te voldoen, waardoor staalverbruik wordt bespaard; het consistent maken van de dikte van de vloerplaat en het verminderen van het volume van het gestorte beton als gevolg van de doorbuiging van de stalen balken.Zonder voorboogvorming kan het volume van het vloerplaatbeton met 10-15% toenemen.
Hoeveel doorbuiging moet de voorboog compenseren?
Globaal kan het ontwerp worden onderverdeeld in de volgende drie situaties:
1. De doorbuiging onder een bepaald percentage eigen last.
2. Doorbuiging onder totale eigen belasting.
3. Doorbuiging onder invloed van de totale eigen belasting en een bepaald percentage van de belasting.
De hierboven genoemde waarde "1/500" heeft betrekking op dakspanten en spanten.Voor massieve stalen balken wordt geen specifieke waarde gegeven en het is niet duidelijk of deze als referentie kan worden gebruikt.
“Afhankelijk van de werkelijke behoeften” is ook een zeer algemene uitspraak. Welke specifieke praktijksituaties komen we tegen?
Als de voorboogvorming niet voldoende is, kan het verwachte effect niet worden bereikt. Als de voorboog te groot is, kan de vloerdikte onvoldoende zijn, kunnen de noppen blootliggen of is de beschermlaag mogelijk onvoldoende; of de vloerdikte is voldoende, maar de bovenzijde van de vloer overschrijdt de limiet.
De algemene ervaringswaarde gegeven in "Ontwerpoverwegingen voor Camber"bedraagt 80% van de eigen last. Als de dikte van de vloerplaat aanzienlijk verandert, moet de verhouding alsnog worden aangepast.
De praktijk van het compenseren van 80% van het verwachte eigen gewicht, hier de 80%-regel genoemd, is toegepast op een breed spectrum aan projecten en lijkt in de meeste gevallen te resulteren in typische binnenbalken die goed presteren voor een "gemiddeld" projecten.
Wat te doen met de hogere kosten veroorzaakt door pre-arching?
Kleine staalfabrieken zijn kleinschalig en hebben doorgaans minder onderhandelingsmacht. Voor het proces van het voorbuigen van stalen balken is de situatie ingewikkelder: fabrikanten met professionele apparatuur gebruiken koudbuigen, maar dit verhoogt de transportkosten; degenen die geen apparatuur hebben, gebruiken warmbuigen, wat de tijd- en arbeidskosten verhoogt. Er kunnen ook aanvullende kwaliteitscontrole- en meetprocedures nodig zijn.
Als gevolg hiervande eenheidsprijs van de staalconstructie blijft ongewijzigd, terwijl de verwerkingskosten stijgen.Hoe je deze extra kosten kunt absorberen en de winstgevendheid kunt behouden, is inderdaad een moeilijk probleem! Volgens de berekeningen van de fabriekhet voorbogen van de stalen balk verhoogt de verwerkingskosten met ongeveer 5-10%.
Pre-cambering kan ook resulteren inkostenbesparingen :
De kosten van extra beton als gevolg van doorbuiging van de balk worden verlaagd.
Het gebruik van zwaardere stalen liggerprofielen wordt vermeden.
Deze stijging en daling kunnen uiteindelijk het project ten goede komen, maar de eenzijdige productiekosten van de staalconstructie zullen zeker stijgen.
Zullen staalfabrieken, om de hogere kosten op te vangen en normale winsten te garanderen, ervoor kiezen om op andere aspecten te "optimaliseren"? We zullen hier later over praten, enkele verschijnselen van "verkeerd denken".
Wat als het ontwerp geen rekening houdt met pre-boogvorming?
Het buigen van een staalconstructie is ingewikkelder, in tegenstelling tot beton, wat net zo eenvoudig is als het aanpassen van de houten bekisting. Als de ontwerptekeningen niet duidelijk zijn en er geen rekening wordt gehouden met de verdieping, wordt dit probleem ter verwerking naar de locatie overgebracht. Wat moet de constructie doen?
Overweeg in dit geval om met de ontwerper te communiceren om te bevestigen of pre-welving vereist is. Vraag de ontwerper indien nodig om specifieke boogwaarden en vereisten. Als de hoeveelheid klein is, kunnen we een manier vinden om het ter plaatse op te lossen.
Als voorboogvorming echt noodzakelijk is, maar de omstandigheden ter plaatse dit niet toelaten, tijdelijke ondersteuningkan worden overwogen om de stalen balk te ondersteunen tijdens het storten en uitharden van beton om de initiële vervorming te verminderen.
Als de grotere hoeveelheid betonstorten acceptabel is,direct de vloerplaat met variabele dikte gietenof vergroot de doorsnede van de stalen balk.
In welke situaties is voorboogvorming niet nodig?
- Balken die minder dan 20 mm voorwelving vereisen: verlies van welving kan ze ineffectief maken.
- Balken met een totale lengte van minder dan 7 meter.
- De baandikte is kleiner dan of gelijk aan 6 mm.
- Balken verbonden met buitenmuren: Buitenmuursysteemverbindingen zijn moeilijk te coördineren.
- Balken in stijve frames: Voor verbindingen die zowel stijf moeten zijn als een hoek van 90 graden moeten behouden, ontstaan er problemen met de montage van knooppunten.
- Balken onderworpen aan aanzienlijke asymmetrische belastingen: Het pre-boogontwerp wordt voornamelijk gebruikt om uniforme belastingen tegen te gaan.
