HULDÆK

Udvekslingsbjælker

Til udførelse af store udsparinger, ovenlys, installationsskakte og lignende kan anvendes udvekslingsbjælker i stål. Eksempler er vist nedenfor.

Løsning med udveksling placeret oven på dækket er særlig velegnet til rækkeovenlys i tagdæk ved f. eks. 4-huls dæk.

Ovennævnte udvekslingsbjælker indgår ikke i BETONELEMENTs leverance, og der skal ved projekteringen tages hensyn til ”Desingnanvisning for huldæks forskydningsbæreevne under brand, juni 2005” udgivet af Betonelement-Foreningen.

Bygningsfysik

Lyd

Huldæks lydisolationsevne over for luftlyd og trinlyd afhænger primært af huldækkets vægt pr. m² i kombination med f. eks et trægulv på strøer med passende brikker til opklodsning og fuld udstøbning af fuger og understopning, samt af de tilstødende konstruktioners egenskaber over for lydisolering.

Et 220 mm huldæk med trægulv på strøer kan opfylde BR 10s krav til lydklasse C som etageadskillelse i ”Boliger og lignende bygninger benyttet til overnatning”, såfremt ovennævnte er overholdt.

Det vil med en dækvægt på mindst 350 kg/m² være muligt at opfylde kl. B krav ved valg af et passende gulv. Der henvises til SBI anvisninger 237 og Betonelement-Foreningens Bulletin 1, ”Lydisolation for tungt byggeri af beton- og letbetonelementer”.

Varmeledning og varmekapacitet

Projektering og beregning

Huldæk projekteres under hensyntagen til samlinger og geometri angivet i hhv. afsnit om samlinger og geometri. Huldækkenes dimensionering inkl. forudsætninger baseres på bæreevnetabeller og detaljeoplysninger i dette afsnit.

Forudsætninger

Generelt
Bæreevner af huldæk er baseret på DS/EN 1992-1-1 og de produktspecifikke dimensioneringsregler i EN 1168.

Huldæk produceres iht. produktstandarden DS/EN 1168 og er CE mærket i henhold til denne. Download gældende udgave her.

Betonstyrker
Huldæk beton er styrke f_ck 55 MPa.

Armering
Som standard anvendes forspændt armering med brudstyrke f_ck 1860 MPa, der standard placeres i dækkets underside. Standard placering fremgår af tværsnitstegninger under geometri.

Liner i oversiden er ikke standard men kan anvendes i særlige tilfælde.

I huldæk anvendes:

L9,3: As  = 52 mm²
L12,5: As  = 93 mm²

Miljøklasse
Huldæk er standard udført i passiv miljøklasse.

Huldæk kan udføres i henhold til moderat miljøklasse efter aftale, dog vil lineender stå frie og ubehandlede. Beton til løft er i passiv miljøpåvirkning.

Overflader
Dækelementernes overside er ”glat” i henhold til bips A24, ikke synligt.

Dækundersiden overholder kravene i bips A24, BO-28. Læs mere om overflader her.

Tolerancer
Elementerne overholder gældende tolerancer, der kan ses her.

Sikkerhed/ Kontrolklasse
Huldæk produceres som standard i skærpet kontrolklasse, hvilket betyder, at der er regnet med γ5 = 0,95. Så de resulterende partialkoefficieneter er:

γs * g5  =  1,14 for stål
γc * g5  =  1,33 for beton

Brudgrænsetilstand

Generelt

Hvert dækelement beregnes normalt for sin egen aktuelle regningsmæssige last. Længdefuger benyttes både til skivekræfter, forankring af fugearmering og sikring af ens deformationer i nabodæk, hvilket sikres med en god udstøbning af fugen i en beton C25/30.

Bæreevnetabeller 

Af bæretabeller fremgår bæreevner, elementvægt, egenfrekvens og anvendte linemønstre.

Bæreevnetabel PE 180 – download her >>

Bæreevnetabel DB 220 – download her >>

Bæreevnetabel DE 220 – download her >>

Bæreevnetabel DX 220 – download her >>

Bæreevnetabel JB 270 – download her >>

Bæreevnetabel JE 270 – download her >>

Bæreevnetabel QE320 – download her >>

Bæreevnetabel ZE 400 – download her >>

Beregningsmæssig momentundersøgelse

Den regningsmæssige momentkapacitet MRd beregnes efter DS / EN 1992-1-1. Der anvendes ikke lineære materiale værdier, idet den regningsmæssige linespænding findes på linernes arbejdslinie.

Bæreevnerne er baseret på en forspænding i liner på σmek =1150 MPA for linemønstre med op til 10 liner (20 liner for 2400 mm dæk). Herefter er forspændingen reduceret til 1050 MPa af hensyn til lokalspændinger i forankringszone.

De regningsmæssige momentkapaciteter for dæk i fuld bredde – for forskellige linemønstre – findes i ovenstående bæreevnetabeller.

Huldæk udføres ikke med andre linemønster end angivet i bæreevnetabellerne. Såfremt der er behov for oversideliner, skal elementerne dimensioneres specifikt, idet der kan tilføjes op til 4 liner i oversiden (8 liner i 2400 mm dæk).

De regningsmæssige forskydningsstyrker VRd er bestemt ved beregning og eftervist ved forsøg. Forskydningskapaciteterne er  angivet i ovenstående bæreevnetabeller.

Overslagsmæssigt kan der regnes en forholdsmæssig forskydningskapacitet på pasplader ved en proportionering på antallet af ribber. For QE og ZE huldæk vil kantribbernes bidrag i forhold til de indre ribber falde fra samme størrelse for dæk med 5 liner til halvdelen for dæk med 14 liner.

Vandret forskydning:
Når elementdækket anvendes som skive, skal længdefugen beregnes for forskydning. Forskydningsbæreevnen af længdefugen kan vurderes iht. DS/EN 1168, anneks D. I beregningen skal regnes med, at huldæksiderne opfylder kravet til DS/EN 1168, anneks B, figur B.1, type b uden profilering.

Lodret forskydning:
Den lodrette forskydningsstyrke af fugen bestemmes iht. DS / EN 1168, afsnit 4.3.3.2.3 Denne forskydningsstyrke bevirker, at der kan overføres lodrette laster mellem naboelementer. Derved bliver bevægelige enkeltkræfter fordelt på et større antal plader og nedbøjningerne reduceret tilsvarende.

Lastfordeling mellem huldæk er nærmere beskrevet i DS/ EN 1168, anneks C.

Brand

Brandkapaciteterne er bestemt iht. DS/EN 1992-1-1 for moment kapacitet og efter DS/EN 1168, ann. G for forskydningskapacitet. I henhold til DS/EN 1168, ann. G kan dækkenes forskydningskapacitet bestemmes for brandklasserne REI 30 til REI 240.

For at opnå de i bæreevnetabellen angivne forskydningskapaciteter skal der placeres armering ind i stringer enten i fuger eller alternativt i åbne kanaler, der min. andrager 188 mm²/ m dækende.

I bæreevnetabeller er angivet kapaciteten for både REI 60 og REI 120 med 2K12 placeret i fuger siddende 80 mm oppe i fugen.

Punktlaster

Designvejledningens regler sætter grænser for huldækkenes bæreevne i brandsituationen og dermed for punktlasternes størrelse og for vridningskapaciteten. Er der derfor krav om f.eks. en REI 60 (BS 60) konstruktion skal vejledningsreglerne, ”Designanvisning for huldæks forskydningsbæreevne under brand juni 2005” udgivet af Betonelement-Foreningen følges.

For enkeltlaster fordelt over 100 x 100 mm for dæktykkelsen t ≤ 270 mm og 150 x 150 mm for dæktykkelsen t > 270 mm har forsøg (se rapport ”Gennemlokning af huldækelementer” ABK Serie nr. 182 1984) vist, at huldæk har en væsentlig lokal bæreevne / gennemlokningsstyrke.

Gennemlokningsstyrken er afhængig af kraftens afstand til randene.

En kraftplacering nær eller på randen giver væsentlig mindre bæreevne end en kraft inde på et pladefelt. Fugen mellem sammenstøbte elementer skal ikke betragtes som en rand.

Den regningsmæssige punktlast må ikke overstige værdierne nedenfor, når lasten er placeret i pladefeltet og kan vejledende reduceres til 1/3 af værdierne iflg. rapport, når den er placeret ved rand eller et vederlag, hvor den kan påvirke til forskydning.

Værdierne gælder for kold tilstand.

Vridning

Designvejledningens regler sætter grænser for huldækkenes bæreevne i brandsituationen og dermed for punktlasternes størrelse og for vridningskapaciteten. Er der derfor krav om f.eks. en BS 60 konstruktion skal vejledningsreglerne, ”Designanvisning for huldæks forskydningsbæreevne under brand juni 2005” udgivet af Betonelement-Foreningen følges.

Laster på elementkant påvirker til vridning. Det tilladelige regningsmæssige vridningsmoment TEd er angivet nedenfor:

Værdierne gælder for kold tilstand.

Ved undersøgelse for vridning skal kombination med almindelig forskydning tages i regning. Uligheden nedenfor kan som en konservativ vejledning anvendes.

Anvendelsesgrænsetilstand

Generelt

Beregning i anvendelsesgrænsetilstanden udføres efter DS / EN 1992-1-1, idet der benyttes elasticitetsteori og karakteristiske værdier for laster, snitkræfter og materialeegenskaber.

For nedbøjningsberegningerne gælder, at fugerne mellem dækkene fordeler lasten til nabodæk. Da huldæk er meget vridningsstabile vil påvirkningen af et huldæk forplante sig til naboelementer og langsgående understøtninger. Derfor er beregnede nedbøjninger typisk større end de aktuelt forkomne.

Denne lastfordelende evne er nærmere beskrevet i produktstandarten DS/EN 1168.

Karakteristisk revnemoment

Revnemomentet er kapaciteten, hvor spændinger i undersiden overstiger betonens karakteristiske trækstyrke. Kapaciteterne er bestemt på grundlag af en elastisk beregning i henhold til DS/EN 1992-1-1. Værdierne fremgår af bæreevnetabellerne.

Karakteristisk balancemoment

Balancemomentet M_bal er momentet, hvor tværsnittet på bjælkemidten har jævnt tryk over hele tværsnittet og dermed minimale langtidsdeformationer. Som følge af forskellen i momentkurven for forspænding og belastning kan det opnåede M_bal ved normal last overskrides med ca. 50%, før der opstår større deformationer i bjælken.

Svind og krybning under lagerperioden giver en mindre forøgelse af pilhøjden. Dette udgør ca. 10%, hvorfor der kan tillades en samlet overskridelse af balancemomentet på ca. 60%.

Derfor anbefales det, at momentet fra den kvasi permanente last ikke overskrider M_bal multipliceret med 1,6.

Nedbøjninger – pilhøjder

Nedbøjninger og pilhøjder for et huldæk beregnes  med de sædvanlige elasticitetsteoretiske formler. Der regnes med inertimomenterne for urevnet tværsnit som angivet under tværsnitskonstanter. Det skal sikres, at karakteristiske revnelast ikke er overskredet, ellers vil nedbøjninger blive væsentlig større end beregnet.

De beregnede nedbøjninger gælder derfor for en sammenhængende ens belastet flade, hvorfor aktuelt forekomne nedbøjninger typisk vil være mindre end de beregnede.

Pilhøjde-beregningerne er vejledende, baseret på ca. 14 dages lagring. De endelige pilhøjder vil variere som følge af lagringsbetingelser, modenhed mm. Som hovedregel +/- 50 %, min +/- 10 mm, i forhold til angivne værdier.

Breddevarianter og dæk med udsparinger kan afvige herudover.

Vejledende kurver for pilhøjde og deformation, som angiver den teoretiske elastiske deformation for korttidslasten 1 kN /m², er vist på efterfølgende grafer.

For anvendelse i evt. grundigere undersøgelser er angivet dækkenes tværsnitsværdier i tabel efter deformationskurver.

Tværsnitskonstanter for pladebredden 1200 mm