Prelaq Skolan MARS 2000 7BREV NR 7 Årskurs 2 Trapetsprofilerad plåt Att vara störst och i många fall bäst innebär inte alltid att man får den största uppmärksamheten. Detta gäller i hög grad den trapetsprofilerade plåten. Trapetsprofilerad plåt är den färgbelagda plåtens största användningsområde och trapetsprofilerad plåt är idag det naturliga valet på tak och fasader för industribyggnader och hallar. Men det har inte alltid varit så. Om det vet Erik Gustafsson, affärsutvecklare på Plannja, att berätta. Erik har varit delaktig i en stor och viktig del av utvecklingen av den trapetsprofilerade plåten och kommer här i brev 7 att berätta om hur trapetsprofilerad plåt kommit att få den mycket starka ställning som den har idag. Plannja är ett systerföretag till SSAB Tunnplåt, och ingår i SSAB koncernen. De tillverkar allt från bandlackerad plåt, profilerad plåt till en mängd olika produkter som avvattningssystem, takpannor i plåt och sandwichelement (se Prelaq Skolan 2, brev 1). Lars Gustavsson, SSAB Tunnplåt
BREV NR 7 ÅRSKURS 2/TRAPETSPROFILERAD PLÅT Historien om den trapetsprofilerade plåten Erik Gustafsson, Plannja Trapetsprofilerad plåt är idag en så etablerad och vanlig produkt, att man sällan ägnar den så många tankar. Ändå är det en produkt som haft en fascinerande och snabb utveckling, parallellt med den färgbelagda plåten. Och de svenska stålverken och profilörerna har haft en dominerande och drivande roll i utvecklingen av trapetsprofilerad plåt för den europeiska marknaden. Men innan vi fördjupar oss i utvecklingen, låt oss börja med att definiera vad vi menar med en trapetsprofilerad plåt. Bärande och täckande Trapetsprofilerad plåt kan delas in i bärande plåt respektive täckande plåt. Den bärande plåten har en konstruktiv betydelse och måste dimensioneras enligt normer. Den används främst i takkonstruktioner där man har en bärande trapetsprofilerad plåt, ovanpå det isolering och ett tätskikt, ofta trapetsprofilerad eller bandtäckt plåt. Normalt har de bärande profilerna en livhöjd över 45 mm och en tjocklek från 0,65 upp till 1,2 mm. Den täckande trapetsprofilerade plåten används utomhus på tak och fasader och inomhus på väggar. Den täckande plåten har främst en estetisk och skyddande funktion. Livhöjden är normalt upp till 45 mm och tjockleken från 0,4 till 0,7 mm. En balk i plåten Man profilerar plåten för att öka dess bärförmåga. Varför profileringen ökar plåtens bärförmåga kan förklaras med balkverkan. För belastning vinkelrätt mot plåtytan fungerar profilerad plåt som ett antal balkar bredvid va-randra. Plåtens över- respektive underyta bildar flänsar och de sneda partierna fungerar som liv (se fig). Förutom balkverkan i plåten kan plåtens styvhet i det egna planet utnyttjas till så kallad skivverkan. Genom skivverkan i takplåten kan exempelvis vindlast mot en gavel föras ned till byggnadens långsidor. För varje profil försöker man optimera utformning så att man får lägsta möjliga mängd plåt per kvadratmeter. De parametrar man normalt varierar är plåttjocklek och livhöjd. Därutöver kan man också variera stålets sträckgräns. Det började med flygplan Den första profileringen av plåt gjordes förmodligen på de första flygplanen under 1930-talet. Med en sinusprofilerad korrungering gjorde man flygplanskroppens plåtytor styvare. Men den egentliga utvecklingen av trapetsprofilerad plåt sattes igång av stålverken i början av 1960- talet. Domnarvet och NJA hade då utvecklat valsningstekniken och man sökte nya användningsområden för den plåt man producerade. Man arbetade intensivt med att utveckla profilernas utformning så att de skulle ge största möjliga bärförmåga med minsta möjliga materialåtgång och vikt. Från början hade trapetsprofilerna helt plana plåtytor i liv och fläns. När ett tunt och brett plåtfält utsätts för tryckkrafter, bildas bulor i plåtytan. En rilla i plåten För att motverka att det bildas bulor lade man in en v-formad fördjupning en rilla i den plana flänsytan. Då får man plötsligt en liten balk i plåtfältet, som styvar upp plåten. Rillan var 6 7 mm djup och tack vare den kunde man ta ut upp till 50 procent mer bärförmåga ur samma profilerade plåt, utan att öka livhöjden. Plannja var först i Sverige med att lansera en trapetsprofilerad plåt med rillor i topp- och bottenfläns. I nästa steg ville man motverka buckling i livet. Därför lade man in en rilla i livet och fick ett betydligt styvare liv. Det blev ett viktigt utvecklingssteg för höga bärande profiler. Mikromönster Bärförmågan kunde sedan ökas ytterligare genom att man använde sig av plåt med ännu högre hållfasthet. Exempel på detta är stål med en undre sträckgräns från 350 till 500 MPa. Liv Liv Genom att forma plåten så styr man kraften till att gå i plåtens plan. 2
Plannja kallbearbetade också plåten för att öka dess hållfasthet. Genom att dra plåten i tvärriktningen ökade hållfastheten i plåtens längdriktning, och plåtens bärförmåga ökade. Dessutom fick plåten en liten profilering som innebär att den är full av små, små rillor, som även de bidrar till den ökade bärförmågan. Tvärprofilerad plåt I takt med att profilernas bärförmåga utvecklades kunde man bygga hallar med allt längre spännvidder mellan pelarna, vilket minskade kostnaderna för byggnaden. Men ökad bärförmåga har tidigare inneburit ökad livhöjd. Eftersom den plana utgångsplåtens bredd är konstant, 1200 mm, så innebär en högre profilhöjd att den färdiga profilen blir smalare och att det krävs fler profiler för att göra ett tak. För att öka bärförmågan skapades en ny profil som är profilerad i två riktningar. Dels på längden med kraftiga åsar och dels på tvären, så kallad tvärembossering. Den kan användas vid spännvidder upp till 11 meter. För att kunna profilera på tvären så måste plåten först kallvalsas. Observera att plåten kallvalsas i färgbelagd skick, vilket visar den höga kvaliteten på dagens färgsystem. Sverige drivande Sverige har hela tiden legat främst och varit drivande i utvecklingen av trapetsprofilerad plåt. I samband med att utvecklingen av färgbelagd plåt tog fart under andra hälften av 60-talet, arbetade de svenska stålverken intensivt med att forska och utveckla lämpliga profiler. Det skedde i nära samarbete med KTH, Chalmers och Stålbyggnadsinstitutet. I mitten av 1970-talet gav Stålbyggnadsinstitutet i samarbete med tillverkarna ut boken Tunnplåtskonstruktioner. Arbetet fortsatte med att prova olika lösningar och ta fram beräkningsmetoder. 1979 kom så Tunnplåtsnormen, skriven av Torsten Höglund, professor vid KTH. Det är ett klassiskt arbete som står sig än idag och på det arbetet baseras de europastandarder som är på väg att etableras. 3
Sammanfattning Idag står den trapetsprofilerade plåten i särklass när det gäller att bära last i förhållande till materialkostnad och vikt. Produkterna är mycket väl definierade vad gäller form, materialhållfasthet, beräkningsmodeller och bärförmåga. Tillverkarna ger ut lasttabeller för sina produkter, vilket gör att plåten är lätt att föreskriva vid projektering. Optimeringsmöjligheterna är stora företag som tillverkar profiler optimerar profilen för olika lastförutsättningar. Helhetssyn Men för att trapetsprofilerad plåt ska få sin rättmätiga plats på marknaden, räckte det inte med att man löst alla frågor runt hållfasthet. Lika viktigt var nästa steg, där Stålbyggnadsinstitutet i samarbete med tillverkarna beskrev hur den färgbelagda plåten i övrigt fungerar tillsammans med huset; hur man använder färgbelagd plåt, hur man bygger, hur man fäster in den. Man testade och beskrev den färgbelagda plåtens funktion när det gällde brand, akustik, ljudisolering, fukt m m. Den trapetsprofilerade plåten säljs idag som en del i ett system, där allt från dimensionering, ritningar, specifikationer till komplett material med kompletta monteringssatser ingår. Allt detta utvecklingsarbete på många händer, har gett som resultat att den färgbelagda trapetsprofilerade plåten idag är det dominerande materialet på tak och fasader för hallar och industribyggnader. Flera varianter av profilerad plåt. 4
Photographed by Peter Hyatt, courtesy of BHP. Sydney International Equestrian Centre Ridtävlingarna kommer att hållas i Sydney International Equestrian Centre i Horsley Park, som ligger 42 km utanför Sydney och är världens modernaste ridsportanläggning. Här kommer 340 hästar med ryttare, tränare och hästskötare att göra upp om de olympiska medaljerna. Den inbyggda träningshallen har permanenta sittplatser. Den kombinerade dressyr- och banhoppningsarenan ligger omgärdad av grässlänter och runt Horsley Park har mer än 13 km banor preparerats för träning och fälttävlan. Byggnaderna är uppförda av stålstommar och de mjukt böjda taken är tillverkade av färgbelagd profilerad plåt. Byggnaderna är designade för att dra maximal nytta av det naturliga ljuset och för att utnyttja den naturliga ventilationen. Ridsport Modern ridsport består av tre tävlingsformer: banhoppning, dressyr och fälttävlan. Banhoppning är den populäraste tävlingsformen och banan består av ungefär 15 hinder som är numrerade i den ordning de ska hoppas. Vinner gör det ekipage som har minst rivningar på kortaste tid. Dressyr fordrar ett mycket gott samförstånd mellan häst och ryttare. Under 12,5 minuter ska häst och ryttare genomföra cirka 40 olika rörelser i en bestämd ordning. Varje rörelse poängsätts och de fem domarnas poäng summeras. Sydney International Equestrian Centre Fälttävlan består av tre moment och tävlingen pågår i tre dagar med ett moment per dag. De tre momenten är dressyr, uthållighetsprov (distansritt, steeplechase och terrängritt) och banhoppning. Varje moment ger ett visst antal poäng och de tävlande kan få straffpoäng i varje moment. Vinner gör den med lägsta antalet straffpoäng. Ridsport är den enda sporten i OS där män och kvinnor tävlar mot varandra på samma villkor. Ridsport introducerades som OS-gren i Paris år 1900. Vinn en resa till Sydney! För att motivera dig att öka dina kunskaper om färgbelagd plåt och miljö kan du delta i Prelaq Skolans egen tävling. Högsta vinsten är två studieresor till Sydney i Australien och 50 tröstpriser med äkta OSprylar till dem som inte får resa. Så här går tävlingen till: I varje brev i Prelaq Skolan hittar du fyra frågor om brevets innehåll som du måste besvara rätt. I det sista brevet får du ett särskilt tävlingsformulär. I det fyller du i de rätta svaren och löser vår särskilda uppgift. För att ha möjlighet att vinna en resa måste du ha alla rätt på frågorna och vara en av de två som löst vår särskilda uppgift på bästa sätt. Juryns beslut kan inte överklagas. Vinnarna av resorna betalar själva eventuell vinstskatt. Anställda på SSAB Tunnplåt får inte delta i tävlingen. 5
FYRA FRÅGOR BREV 7 1. Den första profilerade plåten användes på tak? 2. En rilla är en v-formad fördjupning som gör plåten styvare? 3. Skivverkan innebär att krafterna och kraftflödena kommer vinkelrätt mot plåtens plan? 4. Profilhöjden, tjockleken och hållfastheten på plåten bestämmer hur hög belastning den färdiga konstruktionen tål? Läs mer om trapetsprofilerad plåt på nätet Bra länkar På www.plannja.se hittar du mycket nyttig kunskap om byggprodukter i färgbelagd plåt. Om du först klickar på Produkter Byggföretag och sedan Stålprofiler får du veta mer om Plannjas trapetsprofilerade profiler. På Stålbyggnadsinstitutets fullmatade hemsida med adressen www.sbi.se hittar du också mycket information om trapetsprofilerad plåt. www.prelaq.com Vill du läsa alla tidigare brev i Prelaq Skolan och kanske skriva ut dem, eller vill du hitta nyttiga länkar om färgbelagd plåt? Då ska du besöka Prelaq Skolan på internet, www.prelaq.com är adressen. Du kan också delta i månadens Web-fråga som har anknytning till det aktuella brevet. Ju fler som svarar på frågan, desto bättre bild får vi gemensamt av vad byggindustrin tycker och tror om en aktuell fråga. På www.prelaq.com kan du också se hur svaren fördelat sig på de tidigare web-frågorna. Läs, fundera och kommentera gärna. Månadens web-fråga Många tycker att trapetsprofilerad plåt är en estetiskt ointressant produkt. Men med små enkla medel, till exempel genom att bryta av med nya kulörer eller byta riktning på profilerna, kan man åstadkomma spännande lösningar. Web-frågan lyder därför: Tycker du att det är viktigt att bry sig mer om design när man använder trapetsprofilerad plåt på tak och fasader? Använd gärna Prelaq Skolans diskussionsforum och berätta vad du tycker om den trapetsprofilerade plåten och varför du tycker så. Nästa brev Nästa brev i Prelaq Skolan kommer att handla om det aktuella ämnet Miljö. Brev 8 får du med posten om cirka en månad. SSAB Tunnplåt AB, 781 84 Borlänge. Telefon 0243-700 00. Fax 0243-720 00. www.prelaq.com