NO145584B - Sammensatt veggstender. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en sammensatt vegg-

stender, spesielt for husbygging.

En meget vanlig konstruksjon av vegger i bygninger er den fagverkskonstruksjon som er sammensatt av et nedre horisontalt fundament, en ovre horisontal bjelke, det såkalte hammerbåndet, samt mellom disse anbrakte stående stendere. Slike fagverkskonstruksjoner anvendes ikke bare i mindre bygninger, men også

i temmelig store bygninger med flere etasjer, hvorved dog fagverkskonstruksjonen i de lavere bygningene vanligvis er anordnet gjennomgående over hele bygningens hoyde, men i bygninger med flere etasjer vanligvis anordnes separat mellom to over hverandre beliggende bjelkelag. Fagverkskonstruksjonen er som regel på begge sider, f.eks. hva angår en yttervegg såvel på utsiden som på innsiden, forsynt med et tettende sjikt av et hensiktsmessig materiale, og mellom de i fagverkskonstruksjonen inngående stenderne resp. de to tettende sjiktene anordnes isoleringsmateriale, dels for tilveiebringelse av varmeisolasjon, dels også for tilveiebringelse av lydisolasjon. Et isoleringsmateriale som ofte forekommer er mineralull i skiveform.

Utjevningen mellom faste konstruksjonskostnader for varmeisolasjon og bevegelige kostnader for oppvarming av faste eien-dommer har vært gjenstand for forandringer i tilknytning til de forhoyede kostnadene for brensel for oppvarmingsformål, og man har merket anstrengelser for hensiktsmessig å oke varme-isolas jonen for å oppnå den beste totale okonomi. Dette gjelder spesielt for yttervegger i bygninger.

Denne tendens har fort til tykkere konstruksjonsdimensjon på såvel stenderkonstruksjonen som den isolasjon som er anbrakt innenfor stenderkonstruksjonen. Som eksempel kan nevnes at man tidligere i trebygninger ofte anvendte en stenderdimensjon på

2" x 4" =8 kvadrattommer, men at man nå til dags i stor utstrekning er gått over til en stenderdimensjon på 1,5" x 5" = 7,5 kvadrattommer. Det er naturligvis ikke fra holdbarhetssynspunkt hensiktsmessig å minske seksjonsflaten på stenderne, og den ubetydelige minskningen av seksjonsflaten som representeres av de to ovenfor nevnte dimensjonene, blir ikke ansett for å være av betydning. Som regel må man dog så langt det er mulig opp-rettholde tverrseksjonsflaten på stenderne for at disse skal gi den nodvendige bærekraft. Dersom man nå skulle oke stendernes dimensjon ytterligere i retning av veggens tykkelse for derved å kunne skyte inn et enda tykkere og mer effektivt isolasjons-sjikt, skulle man derfor kunne velge mellom å gjore stenderne så spinkelt dimensjonert i retning parallelt med veggens plan at de ville bli utsatt for altfor stor risiko for knekking under påvirkning av trykk ovenfra, eller å avvike fra prinsippet om å holde tverrseksjonsflaten konstant. En slik spinklere stender i veggens plan ville dessuten volde ytterligere vanskeligheter på den måten at den ville bli altfor spinkelt dimensjonert til å tåle innvirkning av nodvendig spikring. Dersom man på den annen side opprettholder dimensjonen i horisontalretningen i veggens eget plan ved nevnte verdier av f.eks. 2" eller 1,5" samtidig som man oker stenderens dimensjon vinkelrett mot veggens plan, forekommer andre ulemper. I forste rekke ville stenderkonstruksjonen ved den okte mengde tre bli altfor dyr, og på den annen side ville tremassen i storre grad virke varmeledende enn hva som er tilfelle for isolasjonen, og man har herved motvirket hensikten med veggtykkelsesokningen, nemlig forbedret varmeisolasjon. Man har derfor hittil vært nodt til, ved valg av sten-derkonstruks jon og -dimensjon, å akseptere et mer eller mindre ugunstig kompromiss mellom kostnader for konstruksjonen og sokt forbedring i varmeokonomien.

Dette innebærer en ulempe som man har forsokt å unngå på forskjellige måter. En måte å unngå denne ulempe på har vært at man har utfort stenderkonstruksjonen av profiljern, men denne losning på problemet er av flere grunner ikke tilfredsstillende. Dels er jernets varmeledningsevne enda bedre enn treets, dels forekommer konstruktive vanskeligheter ved sammenfoyningen av tredeler og jerndeler, dels blir sluttligen en jernstenderkon-struksjon dyrere enn en trestenderkonstruksjon såvel når det gjelder materialkostnader som kostnader for reising av konstruksjonen. En annen foreslått losning på problemet har vært å ut-fore stenderkonstruksjonen i to eller flere side ved side lig-gende etapper, hvorved den ene har kunnet være dimensjonert på tradisjonell måte og virker bærende, mens den andre fortrinnsvis ytre stenderkonstruksjonen har kunnet være utfort av spinklere materiale uten egen bærende evne.

Det sistnevnte forslaget forer imidlertid til en betydelig kom-plikasjon i bygningsarbeidet og innebærer at man må omstille bygningsprosessen, hvilket likeledes i mange tilfeller er van-skelig eller til og med ikke lar seg gjennomfore, især som det i stendere har vist seg nodvendig å tilpasse den spinklere sten-' derkonstruksjonen for fag av annen dimensjon enn faget i den bærende stenderkonstruksjonen.

Foreliggende oppfinnelse vedrorer en losning på det ovenfor nevnte problem, hvilken losning ved praktiske forsok har vist seg å være fri for alle de ovenfor nevnte ulemper.

Oppfinnelsen vedrører således en sammensatt ve^gsfeender, spesielt for husbygging.

Ifolge oppfinnelsen består stender©» av to stive overflatesjikt med samme bredde og i det minste hovedsakelig samme lengde som stenderen. De to overflatesjiktene er forbundet med hverandre

ved hjelp av listeformede distansestykker som loper parallelt med stenderens lengderetning. I mellomrommet mellom distansestykkene resp. overflatesjiktene er legemer av isoleringsmateriale anordnet.

Oppfinnelsen skal i det folgende beskrives nærmere i tilknytning til de utforelseseksempler som er vist på tegningene, men det er underforstått at oppfinnelsen ikke er begrenset til disse spesielle utforelseseksempler, men at alle slags ulike modifi-kasjoner kan forekomme innenfor oppfinnelsens ramme.

På tegningene viser fig. 1 og 2 et par ulike utforelsesformer av de ifolge oppfinnelsen benyttede stenderne i perspektivisk fremstilling og med en del av det ene overflatesjiktet fjernet for tydeliggjorelse av '. sfenderens indre. Fig. 3 og 4 viser en seksjon parallell med langsiden resp. kortsiden av en tverrseksjon gjennom stenderen ifolge fig. 1 for å klargjore hvordan dens endeparti kan være innrettet. Disse to figurer viser stenderen i såkalt adskilt projeksjon. Fig. 5 og 6 viser samme stender, dog ikke i adskilt projeksjon, men for ovrig på samme måte som fig. 3 og 4. Fig. 7 viser sluttligen nedre ende av stenderen ifolge fig. 3-6.

Ved stenderen ifolge fig. 1 foreligger således to dekksjikt 10 og 11, hvorved en del av dekksjiktet 10 er fjernet for tydeliggjorelse av fremstillingen. Mellom de to dekksjiktene 10 og 11 er to distansestykker i form av trelister 12 og 13 anordnet, slik at de ligger ved langsidene på stenderen. Kanalen mellom på den ene side dekksjiktene 10 og 11 og på den andre side listene 12 og 13 er fyllt med et isolasjonslegeme 14, hvilket i dette tilfelle antas å være utfort av mineralull, f.eks. glassull, stenull eller slaggull.

Dersom isolasjonsmaterialet utgjores av spunnet mineralull,

bor man være spesielt oppmerksom på fiberplanretningen ved denne mineralull. Man må huske på at ved spinning av mineralull slippes denne vanligvis ned fra spinneapparatet på et vandrende bånd, men båndet beveger seg herved med betydelig mindre hastighet

enn den hastighet som fibrene av mineralull produseres ved i spinneapparatet, og folgen av dette blir at fibrene slippes ned på båndet i form av slyngninger og buktninger som legger seg parallelt med båndets plan. Den matten som er oppstått på denne måten komprimeres deretter for å danne en skive av mineralull som er tilsatt et bindemiddel som herdes, slik at skiven blir omtrent uforanderlig med hensyn til form. En tendens til lag-deling gjenstår imidlertid stadig på grunn av at de slyngninger og buktninger som foreligger ved spinningen skaper sjiktplan som ligger parallelt med skivens plan.

De fleste isoleringsmaterialer er i virkeligheten mer eller mindre anisotrope, dvs. de har forskjellige egenskaper i forskjellige retninger, f.eks. ulik strekkholdfasthet, trykkholdfasthet osv. Ofte sammenfaller retningen for storste strekk-holdf asthet med retningen for storste stivhet. Ved å benytte disse egenskaper på rett måte, kan man derfor motvirke den deformasjon av overflatesjiktene 10, 11 mellom distansestykkene 12, 13 som ellers ville forekomme når stenderen belastes i sin. lengderetning som normalt ldper i vertikal retning. Ved at stenderen er referert til som bestanddel i en fagverkskonstruksjon, forekommer nemlig en belastning i dens lengderetning. Mineralullskiver er typiske eksponenter for slike isotrope rna - terialer. Således foreligger de storste mekaniske parametre i holdfasthetshenseende i sjiktplanets retning, eller med andre ord i fiberplanets retning. Vinkelrett mot fiberplanet er strekkholdfastheten meget ubetydelig. Av denne grunn bor stenderen ved fagverkskonstruksjonen ifolge foreliggende oppfinnelse være forsynt med et legeme av mineralull med retningen for hoyeste holdfasthet, spesielt hoyeste trykk- og strekkholdfasthet , vinkelrett mot overflatesjiktét 10, 11. På denne måte ut-nyttes mineralullskivens mekaniske egenskaper optimalt for tilveiebringelse av hoyest mulig holdfasthet for stenderen.

En grunn til at man foretrekker mineralullskiver som isolasjonsmateriale i stenderne ved fagverkskonstruksjoner ifolge foreliggende oppfinnelse er nettopp at de kan fås til lav pris, ha meget gode isolasjonsegenskaper og er ubrennbare, hvorved man oppnår en god brannsikkerhet som ikke er å forakte.

Sporsmålet om volumvekten for den benyttede mineralullskiven beror på en kompromisstenkning. Velger man en skive med lav volumvekt, mister stenderen holdfasthet. Man skulle derfor være tilboyelig til å oke volumvekten på den benyttede mineralullskiven, men ved okning av volumvekten over en viss grense blir isteden kostnadene for mineralullskiven så store, at den for-bedrede holdfastheten kan oppnås billigere ved anvendelse av kraftigere dimensjonerte overflatesj ikt eller ved anordning av tettere distansestykker.

Ved praktiske forsok har det kommet frem at volumvekten ved anvsnflelsfi av alassull ikke bor 1 ianp nnrlftr 16 ka/m 3 nrr ilflf<p >over 120 kg/m 3 mens f.eks. for stenull bor volumvekten ligge ;mellom 35 og 250 kg/m 3. Det beste resultat oppnås ved vekter mellom 40 og 100 kg/m 3 for glassull og mellom 80 og 200 kg/m<3 >for stenull.

Selv om den hovedsakelige holdf asthet en mot deformasjon, i forste rekke boyning, oppnås på grunn av overflatesjiktet, oppnår man en ikke f orsommelig holdf asthetsokning f ra isolasjonsmaterialet. Av denne grunn bor isolasjonsmaterialet være festet ved overflatesjiktet ved liming eller lignende. Herved kan man effektivt hindre at en ren utboyning eller innboyning av stenderne kommer i stand ved normale belastningstilfeller, men en viss tendens kan dog være tilbake av en slik art at en bolge-formig deformasjon skulle kunne fremkomme med vekselvis innboyning og utboyning av overflatesjiktet. Denne tendens kan dog ifolge en videre utviklingsform av oppfinnelsen motvirkes ved innforing av ytterligere holdf asthetsokende og deformasjonsminsk-ende organ. En utforelsesform av oppfinnelsen, ved hvilken man treffer slike foranstaltninger, er vist på fig. 2.

Ved utforelsesformen ifolge fig. 2 gjenfinner man således de

to overflatesjiktene 10 og o11 samt trelistene 12 og 13, men i tillegg til disse deler har man innfort en ytterligere trelist 15. Mellom listene 12 og 15 såvel som mellom listene 15 og 13 er det videre innlagt lameller av mineralull i rekker, 16 resp. 17. For at disse skal gi storst mulig stotte til stenderne, er de lagt inn med fiberplanet vinkelrett mot listene 12, 13 og 15 samtidig som de er lagt vinkelrett mot langsiden på stenderens tverrseksjon. Mineralullen er videre forsynt med innskutte sjikt 18 av kraftpapir eller enda mer fordelaktig av papp, kartong eller annet temmelig stivt materiale. Overflatesjiktet 10 og 11 er festet såvel ved listene 12, 13 og 15 som ved de overflatene på mineralullslamellene 16 og 17 som vender mot overflatesjiktet. På denne måten har man oppnådd en påfallende hoy okning av holdf astheten mot boyning av stenderne, hvorved de er blitt velegnet for anvendelse i fagverkskonstruksjoner ifolge oppfinnelsen.

Tykkelsen på lamellene bor være mindre enn avstanden mellom overflatesjiktene 10 og 11.

Fyllingen av mineralull tilveiebringer en meget sterk okning

av varmeisolasjonsevnen for disse stendere sammenlignet med de tidligere benyttede stenderne av massivt materiale, f.eks. tre, og holdfastheten blir fullstendig tilfredsstillende. For å oppnå den beste varmeisolasjon bor imidlertid overflatesjiktet gjores så tynt som mulig. Dette innebærer at listene, oppstottet i sideretning av mineralullfyllingen, kommer til å oppta hoved-delen av den i stenderens lengderetning foreliggende trykkbe-lastningen.

Undersøkelser er også blitt gjort for stadfestelse av passende dimensjonering av listene 12, 13 og 15. Disse undersokelser har tilkjennegitt at av den sammenlagte tverrseksjonsflaten av stenderen ekskl. fyllingen av mineralull, eller med andre ord den sammenlagte tverrseksjonsflaten av forekommende lister og overflatesjikt, bor minst en tredjedel opptas av de to kantlistene, på fig. 1 representert av listene 12 og 13, og likeledes på fig. 2 representert av listene 12 <p>g 13, men ikke av listen 15.

Overflatesjiktet kan fortrinnsvis være utfort av board, tykkere trefiberplater, sponplater eller lignende. Slike har som regel en tilstrekkelig holdf asthet mot trykk så lenge utboying kan forhindres, og utboyingen av dem forhindres ved limforbindelsen med listene og også til en viss grad med mineralullen 14 på fig. 1 resp. mineralullslamellene 16 og 17 på fig. 2.

Ved innordning av et anisotropt isolasjonsmateriale, f.eks. mi--neralull, på den måten som er vist på fig. 1 og 2 med sjiktpla-nene, i hvilke materialet har sin storste trykkholdfasthet vinkelrett ikke bare mot overflatesjiktene 10 og 11, men også mot langsiden av listenes 12, 13 og 15 tverrseksjon, blir dette anisotrope materialet i en viss utstrekning kompressibelt i stendernes egen lengderetning. Denne omstendighet kan benyttes for å lette monteringen av stenderne i tilknytning til fundamentet resp. hammerbåndet. Noen eksempler på dette er vist på fig. 3-6 resp. på fig. 7.

Fig. 3 og 4 viser den ovre del av en stender for anvendelse ved en fagverkskonstruksjon ifolge oppfinnelsen i lengdesnitt, hvorved seksjonsplanet på fig. 3 loper parallelt med tverrseksjonens langside, og seksjonsplanet på fig. 4 loper parallelt med tverrseksjonens kortside. For å tilveiebringe et stabilt bære-

plan for hammerbåndet har man således anordnet et endestykke som består av to deler 19 og 20. Delen 19 har en kontur som stemmer overens med ytterkonturen av stenderen, slik at denne begrenses av utsidene på listene 12 og 13 og på overflatesjiktet 10 og 11, mens delen 20, som er festet ved delen 19, f.eks. ved hjelp av spikerforbindelse, skrueforbindelse eller liming, eller som kan være utfort i ett stykke med delen 10, har en ytterkontur som stemmer overens med innerkonturen innenfor listene 12 og 13 og overflatesjiktene 10 og 11, slik at et tillop dannes ved 21, tilpasset for opptaging av listen 12 resp. 13 eller overflatesjiktet 10 resp. 11. Legemet som består av delene 19 og 20 kan da presses mot endeoverflaten på stenderen, slik som vist på fig. 5 og 6, samt festes ved listene ved hjelp av spikerforbindelse 22. Pa den ovre overflaten av delen 19 finner da hammerbåndet god stotte.

Dersom man anordner plater av det slag som er vist på fig. 3-6 både ved stenderens ovre og nedre ende, bor kun den ene platen, fortrinnsvis den ved den ovre enden, være fast forankret ved overflatesjiktet 10, 11 og listene 12, 13, mens den nedre platen er lostagbar.

Ved den nedre enden skal stenderen være festet ved fundamentet 23, se fig. 7. For tilpasning av stenderens lengde er denne ved sin nedre ende ikke forsynt med bekledning av den art som er vist på fig. 3-6. Isteden kan man på hensiktsmessig måte skjære til klosser 24 med en ytre kontur som tilsvarer innerkonturen innenfor listene 12 og 13 resp. overflatesjiktene 10 og 11. Disse klossene festes ved hjelp av spikerforbindelse 25 ved fundamentet 23, hvoretter man presser ned stenderen for fagverkskonstruksjonen ifolge oppfinnelsen over klossene 24 under kompresjon av mineralullen 14. Til hoyre på fig. 7 vises således en ennå ikke fullbyrdet forbindelse mellom en stender 10, 11, 14 i en fagverkskonstruksjon ifolge oppfinnelsen og et underliggende fundament 23, mens til venstre på samme figur vises den fullbyr-dede forbindelsen. Man kan på hensiktsmessig måte feste forbindelsen ved hjelp av spiker 26.

Det skal bemerkes at kompresjonen av mineralullen ved endene

på stenderen på den måte som er vist på fig. 3 - 6 og på fig. 7, naturligvis innebærer at eventuelt forekommende limforbindelse mellom mineralullen på den ene side og listene resp. overflatesjiktet på den annen side må brytes opp lokalt. Det har imidlertid vist seg at denne oppbrytning, som skjer ved forskyvning i limforbindelsens egne plan, ikke volder noen som helst vanskeligheter, idet den storste holdfastheten for en limforbindelse ligger vinkelrett mot forbindelsens egne plan.

En montering av stenderne på den måte som er vist på fig. 3-6 og på fig. 7 forer dessuten til den betydelige fordel at man ikke er avhengig av den tilfeldigvis foreliggende lengden på stenderne, men man kan med sag eller annet passende verktoy tilpasse deres lengder for hvert spesielt forekommende behov.

Claims (1)

1. Sammensatt veggstender, spesielt for husbygging, karakterisert ved at den består av to stive overflatesjikt (10, 11) med samme bredde og i det minste hovedsakelig sammen lengde som stenderen, at de to overflatesjiktene (10, 11) er forbundet med hverandre ved hjelp av listeformede distansestykker (12, 13, 15) som kant i kant med over-flates jiktet løper parallelt med stenderens lengderetning, og at det i mellomrommet mellom distansestykkene (12, 13, 15) resp. overflatesjiktene (10, 11) er anordnet legemer (14, 16, 17)av-isolasjonsmateriale.

2. Veggstender ifølge krav 1,karakterisert ved at legemene av isolasjonsmateriale (14, 16, 17) er festet ved overflatesjiktene (10, 11) ved hjelp av liming eller lignende, og fortrinnsvis også på tilsvarende måte er festet ved distansestykkene (12, 13, 15).

3. Veggstender ifolge krav 1 eller 2, karakterisert ved at distansestykkene, som loper langs kantene på stenderne, er således dimensjonert at deres tverrsnitt representerer minst en tredjedel av stenderens tverrsnitt ekskl. isolasjonslegemene (14, 16, 17).

4. Veggstender; ifolge et hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at isolasjonsmaterialet i isolasjonslegemene (14, 16, 17) er anisotropt, og retningen for storste strekk- og trykkholdf asthet ligger vinkelrett mot såvel overflatesjiktene (10, 11) som distansestykkenes (12, 13, 15) lengderetning.

5. Veggstender ifolge krav 4, karakterisert ved at isolasjonslegemene (14, 16, 17) utgjores av mineralull som er plastbundet og komprimert.

6.. Veggstender ifolge krav 5, karakterisert ved at volumvekten for mineralullen, der denne utgjores av glassull, er mellom 16 og 120 kg/m , fortrinnsvis mellom 40 og 100 kg/m 3 samt dersom denne utgjores av stenull, mellom 35 og 250 kg/m 3 , fortrinnsvis mellom 80 og 200 kg/m 3.

7.. Veggstender, ifolge et hvilket som helst av fore-gående krav, karakterisert ved at isolasjons-material legemet utgjores av lameller (16, 17) med sine plan vinkelrett på stenderens lengderetning, med tynne sjikt av et stottemateriale (18), fortrinnsvis kraftpapir, papp^ kartong eller lignende innskutt mellom lamellene.

8. Veggstender ifolge krav 7, karakterisert ved at tykkelsen i stenderens lengderetning av hver lamell (16, 17) i isolasjonslegemet er mindre enn avstanden mellom overflatesjiktene (10, 11).

9. Veggstender.ifolge et hvilket som helst av fore-gående krav, karakterisert ved at i det minste den ene kortenden av stenderen er dekket av en plate (19), som i det minste hovedsakelig med sin ytre omkrets i form over-ensstemmer med det ytre tverrsnittet av stenderen, i forening med en andre plate (20), som strekker seg inn i stenderen og som i sin form i det minste tilnærmelsesvis stemmer overens med den indre omkretsen av kantlistene (12, 13) og overflatesjiktene (10, 11) .

10. Veggstender ifolge krav 9, ved hvilken begge ender av stenderen er dekket av plater, karakterisert ved at den ene platen er fast forbundet med stenderen mens den andre er losbart forbundet med stenderen for å lette stenderens avkapning til riktig lengde.

11. Veggstender ifolge ler av 10, karakterisert ved at den med stenderen fast forbundne platen (19,

20) er forbundet med stenderen ved hjelp av spikerforbindelse (22), som strekker seg inn i de ved kantene anordnede listene (10, 11) .