SE508888C2 - Anordning vid byggnader - Google Patents

Description

508 888 “2' SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att anvisa utvägar att utforma takkonstruktionen hos byggnader på ett sådant sätt att det i takkonstruktionen ingående ytskiktet kommer att fungera väsentligt förstyvande på byggnaden vad gäller dess förmåga att upptaga horisontella belastningar, före- trädesvis vindbelastningar, så att beräkningsmässigt själva byggnadsstommen icke behöver uppfylla så höga hàllfasthets- krav som om ytskiktets förstyvande inverkan icke finge medräknas.

Detta syfte uppnås genom vad som närmast definieras i patentkravets l kännetecken. Genom att plåtpartierna bildande takkonstruktionens ytskikt är stabilt infästa vid den vid en ås hos takkonstruktionen anordnade, längsgående bjälken och denna är stelt fastgjord relativt de primära balkarna och dessutom plåtpartierna är medelst fästelement förankrade relativt de primära balkarna kommer ytskiktet i här aktuellt avseende att kunna beräkningsmässigt likstäl- las med en styv skiva. Denna uppstående skivverkan fungerar via bjälken och byggnadsstommens primära balkar stabilise- rande och gör således att hela byggnadsstommen kommer att uppstyvas mot horisontella belastningar. Det är således bl a bjälken som knyter samman de ytskiktet bildande plåtpar- tierna till denna skiva medan fästelementen, i vart fall fästelementen mellan byggnadens gavlar, primärt kommer att fungera lokaliserande för plåtpartierna vinkelrätt mot takplanet snarare än att förhindra tendenser till rörelse av plåtpartierna relativt byggnadsstommen vinkelrätt mot àsen. I denna riktning är sáledes fästelementen jämförelse- vis instabila; de förmår dock upptaga betydande belastning- ar vinkelrätt mot takplanet så att tendenser till lyftning av delar av plåtpartierna effektivt motverkas.

Därutöver föredrages att plàpartiernas skivverkan erhålls genom att förbindningselement vid takfoten knyter samman plåtpartierna så att dessa icke tenderar att dragas isär vid byggnadskonstruktionens läsida. "3" 508 888 Det föredrages att isoleringsmaterialet och ytskiktet är delar av prefabricerade takelement, som lämpligen är orienterade med sin längdriktning väsentligen tvärs àsen hos takkonstruktionen.

Speciellt fördelaktigt är att de ytskiktet bildande plåt- partierna är hopskarvade medelst falsning och att i fals- ningen ingår fästelementen, som lämpligen har karaktären av band.

Ytterligare fördelaktiga särdrag hos den uppfinningsenliga byggnadsanordningen definieras i de osjälvständiga patent- kraven.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Under hänvisning till efterföljande ritningar följer nodar en närmare beskrivning av ett sàsom exempel anfört utfozn:- de av uppfinningen.

På ritningarna är Fig 1 en schematisk, perspektivisk och delvis skuren/oful1- ständig vy av en byggnad, Fig 2 en tvärsektion tagen utmed linjen II-II i Fig 1, Fig 3 en tvärsektion tagen utmed linjen III-III i Fig 2, Fig 4 en tvärsektion tagen utmed linjen IV-IV i Fig 2, Fig 5 en förstorad vy illustrerande hurusom angränsande takelement är inbördes förbundna med varandra och förankra- de medelst fästelementen, Fig 6 en delvis skuren vy illustrerande en fas under montering av takkonstruktionen och 508 888 -4- Fig 7 en vy av den övre delen i Fig 6 och visande takele- ment anslutna till takkonstruktionens åsbjälke.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGET UTFÖRANDE Såsom framgår av översiktsvyn i Fig 1 uppvisar den här exemplifierade byggnaden en takkonstruktion innefattande primära balkar l, som är uppburna av pelare 2, väggar eller dylikt, ett åtminstone delvis ovanför dessa primära balkar l anordnat isoleringsmaterial 3 och ett ytskikt 4 av inbördes hopskarvade plåtpartier 5 ovanpå isoleringsmate- rialet 3. Såsom senare kommer att beskrivas mer i detalj är plåtpartierna 5 (se Fig 5) medelst fästelement 6 förankrade relativt de primära balkarna 1, eventuellt via sekundära balkar 7.

I exemplet sträcker sig de primära balkarna 1 väsentligen vinkelrätt mot en ås 8 hos takkonstruktionen och på dessa primära balkar är anordnade sekundära balkar 7, som sträck- er sig :L vinkel mot de primära balkarna och väsentligen parallellt med åsen 8. Dessa sekundära balkar 7 kan exem- pelvis ha karaktären av tvärsnittsvis väsentligen Z-formade balkar, som är fastsatta ovanpå de primära balkarna l och som vid dessa kan vara uppstyvade medelst lämpliga förstyv- ningsstycken 9 (se Fig 4).

Isolermaterialet 3 är i exemplet anordnat så att det bildar ett skikt helt ovanför de sekundära balkarna '7 men inom uppfinningens ram ligger också ett utförande där balkarna 7 och eventuellt även balkarna 1 är åtminstone delvis mottag- na inom ett av materialet 3 bildat isolermaterialskikt.

Vid en ås hos takkonstruktionen är anordnad en längs åsen gående bjälke lO (Fig 1, 3, 4, 6 och 7), vilken är stelt fastgjord relativt de primära balkarna 1. och vid vilken plåtpartierna 5 är stabilt infästa. Bjälken 10 är lämpligen men icke nödvändigtvis en metallbjälke, särskilt en stål- bjälke och den kan exempelvis vara fastgjord vid de primära balkarna 1 via stödorgan ll, som exempelvis kan vara "s" 508 888 bildade av stående rörstycken 12 och på deras ovansida fastgjorda plattstycken 13. På detta plattstycke 13 är sedan bjälken 10 placerad och fixerad. Fixeringen av rörstycket 12 vid balkarna 1, plattstycket 13 vid rör- stycket 12 och bjälken 10 vid plattstycket 13 sker lämpli- gen medelst svetsning. Vid gavlarna kan stödorgan ll saknas och bjälken 10 i stället vara fäst direkt vid gavelbalkarna la.

Isoleringsmaterialet 3 och ytskiktet 4 utgör delar av prefabricerade takelement. Såsom exempelvis framgår av Fig 5 tänkes varje sådant takelement ha ett isolermaterialskikt 3, t ex av skumplast, och åtminstone på den för placering utåt belägna sidan av detta skikt ett plåtparti 5. I exemplet tänkes dessutom varje takelement 14 på sin för placering inåt avsedda sida ha ett plåtparti 15 så att alltså isolermaterialkärnan 3 är innesluten mellan plåtpar- tier.

Takelementen 14 är orienterade med sin längdriktning väsentligen tvärs åsen 8 hos takkonstruktionen såsom framgår av Fig 1. Vidare är takelementen 14 orienterade med sin längdriktning väsentligen längs de primära balkarna 1 och väsentligen tvärs de sekundära balkarna 7. Takelementen 14 är närmare bestämt lagda på de sekundära balkarna 7.

Såsom framgår av Fig 5 är de ytskiktet 4 bildande plåtpar- tierna 5 hos två angränsande takelement hopskarvade medelst falsning 15. I denna uppstående fals 15 ingår fästelementen 6, som lämpligen har karaktären av band. Såsom framgår av Fig 5 har takelementen 14 vid sina längsgående kanter överskjutande plåtpartier 16, som sammanfalsas till falsen 15, ställvis med inbegripande av ett övre parti 17 hos fästelementen i. denna fals. Den uppstàende falsen. 15 har karaktären av ståndfals (som kan vara enkel eller dubbel) så att alltså själva falsregionen kommer ett stycke upp från den mellan falsarna befintliga plåtpartiytan. 508 ess -6- Av Fig 5 framgår jämväl att angränsande takelement 14 uppvisar inbördes ingripande spont/notkonfiguration så att en på effektivt sätt tätande anliggning av två angränsande element uppstår. Fästelementen 6 kan vara krökta så att de passerar igenom skarven mellan två angränsande takelement, dvs krökningen kan vara i motsvarighet till spont/notkon- figurationen. I övrigt uppvisar fästelementen ES en undre fläns 18 medelst vilken fästelementet kan fixeras vid de sekundära balkarna 7 eller primärbalkarna 1, t ex medelst genom flänsen 18 skjutande spikar, skruvar eller dylikt.

Ett alternativ till det visade fästelementet 6 är att använda bandmaterial som icke har någon specifik förutbe- stämd eller på plats åstadkommen böjd form utan är så böjligt att det vid ena änden fästs vid stommen (balken 7) och vid andra änden ingår i falsen och mellan dessa ändar sträcker sig väsentligen rakt genom sponten hos ett av byggelementen.

Av Fig 6 framgår tydligt hurusom bjälken 10 uppvisar partier 19 avsedda att fungera såsom stöd för de vid takåsen 8 belägna ändarna av takelementen. Det föredrages att dessa stödpartier 19 har en. övre konvex yta. Denna konvexa yta gör att takelementen kan anligga väl på stöd- partierna 19 trots varierande taklutning. Således kan taklutningstoleranser väl upptagas eller till och med en och samma bjälkkonstruktion 10 användas inom ett betydande taklutningsintervall.

Stödpartierna 19 på bjälken 10 utgör lämpligen de övre ytorna av en undre fläns hos bjälken. Till mittomràdet av denna fläns ansluter sig ett liv 20, som upptill är förbun- det med ett utvidgat huvudparti 21.

Såsom likaledes framgår av fig 6 och 7 uppvisar takelemen- ten 14 vid sina vid åsen E3 belägna ändar' överskjutande plåtdelar 22, bestämt dennas huvudparti 21. lar 22 avses närmare bestämt bli lagda ovanpå bjälken såsom som avses bli infästa vid bjälken 10, närmare Nämnda överskjutande plåtde- '7" 508 888 antydes i Fig 6 och på varandra. Infästningen av plåtdelar- na 22 sker lämpligen genom spikar, skruvar eller dylikt 23 (Fig 7) som genomskjuter plàtdelarna 22 och tränger in i bjälkens 10 huvudparti 21. Det senare kan ha en övre, uppåt konvex yta, mot vilken de överskjutande plåtdelarna 22 kan slås ned så att den i Fig 7 framgående, rundade toppytan erhålls vid åsen ovanför bjälken 10.

Det föredrages att plåtdelarna 22 väsentligt skjuter förbi takelementens isolermaterial så att plåtdelarnas 22 längd räcker till även vid tämligen kraftiga taklutningar.

Av ritningsfigurerna framgår hurusom de sekundära balkarna 7 mellan gavlarna är belägna ovanpå de primära balkarna 1 men vid gavlarna har sina övre ytor liggande i nivå med de övre ytorna av de vid gavlarna anordnade primärbalkarna la (se särskilt Fig 2 och 3). De sekundära balkarna 7 är därvid fastgjorda vid de primära balkarna la med hjälp av särskilda fäststycken 24 på inom tekniken välkänt sätt. Vid byggnadens gavlar anordnade fästelement 6a är därvid infästa icke i de sekundära balkarna 7 utan i de vid gavlarna anordnade primärbalkarna la. Fästelementens 6a fläns 18 tänkes därvid vara medelst spikning, skruvning eller dylikt fixerad vid de primära gavelbalkarnas la övre fläns. Fästelementen 6a vid gavlarna kan därvid ha längre utsträckning längs takelementen 14 än fästelementen mellan gavlarna. Ändamålet härmed är att fästelementen 6a vid gavlarna skall fungera sidkraftsöverförande från det av plåtpartierna 5 bildade ytskiktet 4 till de vid byggnadens gavlar anordnade, primära balkarna la, från. vilka sedan sidokrafterna förs in i. byggnadskonstruktionen i. övrigt.

Denna kraftöverföring förutsätter viss minimilängd hos fästelementen 6a så att deras falsningsingrepp relativt angränsande, inåt i byggnaden närmast liggande plåtparti hos ett takelement blir i tillräcklig grad kraftöverförande från detta plåtparti till den aktuella primära balken la.

Teoretiskt skulle fästelementet 6a vid gavlarna kunna ha en lika stor längd som takelementen 14 men i praktiken räcker väsentligt mindre längder. 508 888 '8- Såsom framgår av Fig 2 är ytterst vid byggnadens gavlar anbragta smalare gaveltakelement 25 som förankras med hjälp av de vid gavlarna anbragta fästelementen 6a.

På konventionellt sätt uppvisar byggnaden i sina gavlar sidkraftsstabiliserande konstruktioner, t ex korslagda strävor 26. Sådana stabiliseringskonstruktioner eller strävor 27 är lämpligen även anordnade i byggnadens längs- gående väggar. Givetvis kan här andra sidkraftsstabilise- rande utformningar än krysskonstruktioner komma i fråga.

Det yttre plåtskiktet 4 hos byggnaden kommer att fungera, ur hållfasthetssynpunkt, såsom en styv skiva eftersom plåtskiktet 4 vid byggnadens ås är stelt infäst vid den längs åsen gående bjälken 10, som i sin tur är styvt förbunden med de primära balkarna 1 i byggnadsstommen och eftersom skiktet 4 genom fästelementen 6 hålls i ett väsentligen plant tillstànd, dvs ej kan vika undan vinkel- rätt mot takplanet. Vidare erhålls skivverkan lämpligen genom att de plåtskiktet 4 bildande partierna 5 vid takfo- ten knyts samman medelst minst ett förbindningselement 28 (Pig 4). Detta element sträcker sig längs takfoten och är fixerat vid plåtpartierna medelst fixeringsorgan 29, såsom skruvar eller nitar. Elementet 28 är dessutom fixerat vid byggelementens undre plåtpartier medelst organ 30. Horison- tella sidokrafter på byggnaden kommer således att från stommen införas i plåtytskiktet 4 via bjälken 10 och upptagas av ytskiktet 4 till följd av dess skivverkan.

Nämnda skivverkan blir speciellt av intresse för belast- ningar riktade horisontellt vinkelrätt mot takåsen, och därvid kommer bjälken 10 att föra dessa belastningar mellan stommen och den "styva skivan". Bidragande vad gäller belastningsöverföring är härvid de vid gavlarna belägna, vid de primära balkarna la fastgjorda fästelementen 6a till följd av deras belastningsöverförande falsningsingrepp med angränsande, närmast inåt i byggnaden belägna takelement 14.

"Q" 508 sas Det är givet att den beskrivna anordningen kan modifieras pà ett flertal sätt inom ramen för uppfinningstanken.

Exempelvis kan givetvis två bjälkar 10 anordnas sida vid sida om så önskas.

Claims (11)

sus sas -10- Patentkrav

1. Anordning vid byggnader av det slag som uppvisar en takkonstruktion innefattande primära balkar (1), som är uppburna av pelare, väggar eller dylikt (2), ett åtminstone delvis ovanför dessa primära balkar anordnat isolerings- material (3) och ett ytskikt (4) av inbördes hopskarvade plåtpartier (5) ovanpå isoleringsmaterialet, vilka plåt- partier (5) är medelst fästelement (6) förankrade relativt de primära balkarna (1), eventuellt via sekundära balkar (7), k ä rx n e t e c:l< n a d därav, att vid en ås (8) hos takkonstruktionen är anordnad minst en längsgående bjälke (10), vilken är stelt fastgjord relativt de primära balkar- na (1) och vid vilken plåtpartierna (5) är stabilt infästa.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att isoleringsmaterialot (3) och ytskiktet (4) är delar av prefabricerade takelemnn~ (14).

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att takelementen (14) az orienterade med sin längdriktning väsentligen tvärs åsen (8) hos takkonstruktionen.

4. Anordning enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att takelementen (14) är orienterade med sin längdriktning väsentligen längs de primära balkarna (1) och väsentligen tvärs de sekundära balkarna (7).

5. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n ru e t e c k ru a d därav, att de ytskiktet (4) bildande plåtpartierna (5) är hopskarvade medelst falsning och att i falsningen ingår fästelementen (6), som lämpligen har karaktären av band. /w "ll" 508 ass

6. Anordning enligt något föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att plàtpartierna (5) är fixerade vid bjälken (10) genom spikar, skruvar eller dylikt.

7. Anordning enligt något av kraven 2 - 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att takelementen (14) vid sina ändar uppvisar överskjutande plátdelar (22), som är infästa vid bjälken.

8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att plàtdelarna (22) är lagda på bjälken (10).

9. Anordning enligt något föregående krav, k ä n n e t e c k n a d därav, att fästelementen (6a) vid byggnadens gavlar är fastgjorda vid de primära balkarna (la) och mellan gavlarna vid de sekundära balkarna (7).

10. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d därav, att fästelementen (6a) vid gavlarna har längre utsträckning längs takelementen (14) än fästelementen (6) mellan gavlarna.

11. ll. Anordning enligt nagot föregående krav, k ä raxi e t e c k n a d därav, att plàtpartierna (5) medelst förbindningselement (29) är inbördes förbundna i området av takfoten.