NO141522B - Sammenfoeyning av plater. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en sammenføyning for plater og bærere, fortrinngsvis av metall eller plast, hvor to platedeler legges på hverandre og klemmes sammen ved hjelp av skruer eller nagler, idet det i skruenes eller naglenes område er anordnet hverandre tilordnede, likeartede, tett i hverandre passende, prefabrikerte forankringer i form av forhøyninger/fordypninger i de to plater, hvilke forhøyninger/ fordypninger opptar de krefter som overføres fra den ene plate til den andre i plateplanet i form av skyvkrefter.

I folgende forklaring av oppfinnelsen blir platene og bærerene kun omtalt som plater, og klemmidlene, f.eks. mutterskruer eller nagler, blir kun kalt skruer.

Ved reising av industrielt forfabrikerte haller på element-byggevis blir bæreskjelettet eller bærekonstruksjonen levert i enkelte deler, d.v.s. enkeltelementer, og bygget sammen på det sted hvor hallen skal reises. Slike element-oppbyggede haller kan i uoppsatt tilstand uten vanskeligheter bringes til byggestedet med konvensjonelle transportmidler.

Til forbindelsen mellom hallbueelementene i skjelettet stilles det meget store krav til styrke og kraftoverføring, nøyaktig-het i bueakseføring, spesielt med hensyn til aksepermanens, såvel som til enkelhet og sikkerhet under monteringsarbeidet,

slik at forbindelser av den innledningsvis nevnte type fremstår som fordelaktige.

De kjente forbindelser oppviser på hver plate på forbindelses-stedet parallelt forløpende likeartede riller som presses inn i hverandre. I norsk patent nr. 35400 står rillerekker lodd-rett på hverandre. Imidlertid kan hver rillerekke kun over-føre skyvkrefter i en retning, nemlig på tvers av rillenes forløp. I lengderetningen overfører rillenes flanker ingen krefter. Forbindelsen overfører sterke skyvkrefter i to på hverandre loddrette retninger, mens i mellomretningene er kraftoverføringen mindre, noe som gjør forbindelsen uegnet for universell anvendelse og som gir spenninger i konstruk-sjonen som helhet.

Oppfinnelsen har til oppgave å avhjelpe disse mangler og tilveiebringe en plate- og bærersammenføyning av den innledningsvis nevnte type som er enkel i utformning, kan oppta skyvekrefter likt i forskjellige retninger og dertil er i stand til å overføre store krefter uten problemer for således å være spesielt egnet for sammenføyning av hallbueelementer.

Oppfinnelsen løser denne oppgave ved at forhøyningene/fordypningene hver har form av en avkortet kjegle og i det minste tre forhøyninger/fordypninger er jevnt fordelt anordnet på en sirkel som ligger konsentrisk om aksen av skruen eller naglen.

Anordningen av forhøyninger/fordypninger rundt skruen eller naglen muliggjør jevnt opptak av skyvkrefter i alle retninger, og fordi de i hverandre gripende forhøyninger/fordypninger ligger nær skruen eller naglen blir disse sterkt presset inn i hverandre, slik at de ikke kan fjernes fra hverandre, hvor-ved skyvkraften i sin helhet overføres av kantene av for-høyningene/fordypningene .

På tegningen er det fremstilt et utforelseseksempel på oppfinnelsesgjenstanden. Fig."1 viser et oppriss av et forbindelsessted mellom to plater,

Fig. 2 viser et snitt langs linjen II - II på fig. 1,

Fig. 3 viser i storre målestokk et snitt gjennom et enkelt forankringselement, og Fig. 4 viser et snitt langs linjen IV - IV på fig. 1 gjennom en kjent skrueforbindelse.

De to plater 1, 2 er forbundet med hverandre ved hjelp av

fem skruer, idet det i en ring rundt fire av de fem skruene 3 eller naglene er anordnet seks forhbyninger 6 i en plate 2 som griper inn i seks likeartede fordypninger 5 i den andre plate 1 og danner forankringer 4. På grunn av skruens klem-virkning får man en dyp inntregning av de prefabrikerte forhøyninger 6 i den ene plate fordypningene 5 i den andre plate. Ved disse forankringer oppstår en absolutt klarings-fri forbindelse'mellom de to platene 1, 2, hvilken forbindelse tillater overforing av store skyvkrefter i plateplanet fordi denne danner en normal skruforbindelse.

Denne forbindelsesevne til å overfore storre skyvkrefter enn den normale skruforbindelse med samme diameter og samme skruestyrke, skyldes fSigende egenskaper ved forbindelsen: a) summen av hullagerflåtene av de enkelte forhbyninger/ fordypninger rundt en skrue er storre enn hullagerflaten til

skruen alene.

b) summen av tverrsnittene av de enkelte forhoyninger/fordypninger ]aigs linjen S - S på fig. 3 er storre enn

skjærtverrsnittet av skruen alene. Av spesiell betydning

er her den omstendighet at forhoyningene/fordypningene utfores med kun halve tykkelsen av platene 1, 2 som skal forbindes. Herved holdes hele skyvtverrsnittet av enkelte forhøyelsene med diameter D langs linjen S - S på fig. 3. Dersom forhoyelsene/fordypningene ble utfort med samme hoyde/ dybde som tykkelsen av platene som skal forbindes, ville man få et skyvtverrsnitt langs linjen S - S på fig. 3 med storrelse på F er lik (D -f- d ) x ^ for kraftover-føringen.

c) anvendelse av såkalte HV-skruer (High Strenght Friction Bolt) tillater likeledes overforing av storre krefter enn

en normal skrueforbindelse med samme diameter. Ved forbindelse av relativt tynne plater ved hjelp av HV-skruer må det på grunn av den relativt ringe stivhet av slike tynne plater alltid tas et tap overforbar kraft med i betraktning.

Forbindelsen beskrevet i det foregående avhjelper denne mangel og tillater full utnyttelse av HV-skrueforbindelsens storste tillatelige overfbringskrefter også ved relativt tynnveggede plater.

På fig. 1 er det pr. skrue 3 anordnet seks forankringer 4 i form av forhoyninger/fordypninger, hvilke er fordelt med lik innbyrdes avstand langs en sirkel som er konsentrisk med aksen av den tilordnede skrue. AndEe fordelinger er også mulig. Forhdyningene/fordypningene bor imidlertid fortrinnsvis anordnes i. geometrisk form rundt skruen.

Antallet av skrueforbindelser kan tilpasses de aktuelle

krav og behov.

På tegningen oppviser forankringen 4 med forhoyninger/fordypninger hver form av en avkortet kjegle. Halve ellipsoider, halvkuler eller kulekalotter gir alt etter platematerialet likeledes gode egenskaper. Det er viktig at forhøyningene og fordypningene har likeartede tverrsnittsformer slik at de griper godt inn i hverandre og danner god kontakt såvel mellom sideveggene som mellom bunn- eller hodeveggene av forankringen.

På fig. 4 er det fremstilt en forbindelse mellom to plater som i teknikken er kjent som "tallerkensete" og som består av en skrue 30 og en forhøyning/fordypning 40. Den på

fig. 1 til 3 anskueliggjorte nye forbindelse skiller seg på fordelaktig vis fra det kjente "tallerkensete" på følgende vesentlige punkter: a) Fremstilling av fordypningen 40 av tallerkensetet fordrer deformasjon av en relativt stor, i og for seg lukket flate

på de plater 1, 2 som skal forbindes. Dette betinger bruk av en svært sterk presse. Nøyaktigheten av det nære inn-grep mellom fordypningene blir sterkt begrenset av den til-bakefjæring som mange materialer oppviser ved forming. Herved blir også størrelsen, spesielt med hensyn til diameter, av de fordypninger som lar seg fremstille ved konvensjonell formeteknikk sterkt begrenset for visse materialer. Ved forming av relativt store, i og for seg lukkede deler av de plater som skal forbindes, oppstår sterke spenninger som på grunn av den lukkede form forløper på svært uheldig måte i de tilgrensende områder av platen og som derfor reduseres i begrenset grad. Dette reduserer de spenningsverdier som står til rådighet for kraftoverføring. I den beskrevene oppfinnelsesgjenstand er dette relativt store tallerkensete (fig. 4) oppdelt i flere mindre enkeltseter (fig. 2). Dermed reduseres deformeringskreftane i betydelig grad, noe som tillater bruk av mindre stanse- eller trekkpresse. De spenninger som deformasjonene resulterer i er likeledes mye mindre enn ved tallerkensetet og kan forløpe mye bedre i de tilgrensende områder av plateplanet.

b) Den virksomme hullagerflate ved tallerkensetet (fig. 4) blir ved som ytterdiameter for forbindelsen overtruffet av summen av de virksomme hullagerflater for de enkelte for-høyninger/fordypninger ved oppfinnelsesgjenstanden (fig. 2).

c) Forholdet mellom tillatt overføringskraft fra skjær-flatene multiplisert med de tilhørende tillate skyvspenninger

på den ene side, og de tillatte overforingskrefter fra de tillatte hullagertrykk multiplisert med de tilhørende hull-lagerflater er mye bedre utlignet enn ved det konvensjonelle tallerkensete i relativt tynne plater. Herved blir forbindelsen mere økonomisk.

Forbindelsen ifølge oppfinnelsen egner seg spesielt godt

for montering av bærekonstruksjoner i byggverk, som for eksempel hallbyggverk, som består av industrielt prefabrikerte, seriemessige fremstilte enkeltelementer og som på byggestedet sammenføyes til felles-bæreverk, enkelt-bæreverk eller skjelett for hallbygninger. Slike elementer kan lett fremstilles industrielt i serie og lar seg uten særlig hjelpemidler sammenbygge av ulærte arbeidere med en stor

grad av sikkerhet under bibeholdelse av størst mulig, tvangs-messig nøyaktighet.

Spesielt er forbindelsen velegnet for buebærere sammén-montert av enkeltsegmenter hvor de enkelte segmenter sammen-føyes til hele buer ved hjelp av enkle skrueforbindelser ifølge oppfinnelsen.

Claims (3)

1. Sammenføyning for plater og bærere, fortrinnsvis av metall eller plast, hvor to platedeler legges på hverandre og klemmes sammen véd hjelp av skruer eller nagler, idet det i skruenes eller naglenes område er anordnet hverandre tilordnede, likeartede, tett i hverandre passende, prefabrikerte forankringer i form av forhøyninger/fordypninger i de to plater, hvilke forhøyninger/fordypninger opptar de krefter

som overføres fra den ene plate til den andre i plateplanet i form av skyvkrefter, karakterisert ved at forhøyningene/fordypningene (4) hver har form av en avkortet kegle og i det minste tre forhøyninger/fordypninger er (4) jevnt fordelt anordnet på en sirkel som ligger konsentrisk om aksen av skruen eller naglen (3).

2. Sammenføyning ifølge krav 1, karakterisert ved at de hverandre tilordnede, som avkortet kegle utformede forhøyninger/fordypninger (4) i de to plater (1, 2) er likeartede og at hver forhøyning/fordypning er ut-formet som forhøyning (6) på en plateside og som fordypning (5) på den andre plateside.

3. Sammenføyning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at forhøyningene/fordypningene (4) oppviser en maksimal deformasjon i forhold til platen (1, 2) tilnærmet lik halve tykkelsen av platen.