NO159870B - Takstol med strekkorgan og avstivet moeneledd. - Google Patents

Description

Nærværende oppfinnelse vedrører byggeteknikk, og da nærmere bestemt en takstol med strekkband mellom takstolens to sperrer.

Innen byggeteknikken er det ofte, når store spennvidder skal dekkes, bruk for en konstruksjon, utformet som en treleddsramme eller bue, hvor lagringsreaksjonens horisontalkomposant opptas av ett eller flere strekkbånd. Denne konstruksjon er vanlig ved rammeben både av stål og av laminert tre, men kan i sin grunnutforming ikke ta opp oppadrettede belastninger.

En mer økonomisk konstruksjon, ut fra materialsynspunkt, kan oppnås ved at man sløyfer takryggdelen og i stedet går over til en toleddsramme eller bue med strekkbånd. Denne konstruksjon har dessuten den fordel at den kan oppta oppadrettede belastninger, og benyttes når det er forholdsvis enkelt å utføre en moment-stiv takryggskjøt på byggeplassen. Den brukes også ved mindre buer av laminert tre. Transportproblemet vanskeliggjør eller umuliggjør dog bruken ved større takstoler av laminert tre, da det hittil har manglet en praktisk anvendelig fremgangsmåte for moment-stiv skjøting av større rammer og buer av laminert tre og andre,ikke sveisbare materialer på byggeplasser.

Hensikten med nærværende oppfinnelse er å tilveiebringe en takryggforbindelse som tillater moment-stiv skjøting på byggeplassen. Dette kan ifølge oppfinnelsen oppnås ved hjelp av et ledd i takryggpartiet mellom de to sperrene, videre ved et takryggforband, som i det vesentlige består av en takryggbjelke og en i hovedsak vertikal forbindelse mellom takryggen og takryggbjelken, og ved at takryggbjelken har en lengde på 5 - 20%, fortrinnsvis 10 - 15%, av takstolens spennvidde.

Sperrene ligger normalt an mot endene av takryggbjelken uten statisk virksom forbindelse i ubelastet tilstand. Herved gir takryggforbandet takstolen i alt vesentlig en stivhet tilsvarende den som kunne oppnås ved uskjøtet rammekonstruksjon. Ved nedadrettet takbelastning, som ved stive takryggforbindelser normalt resulterer i negative momenter i takryggen, overføres ifølge oppfinnelsen momentkreftene i det nevnte tilfelle på takryggbjelken. Leddfunksjonen elimineres således i dette belast-ningstilfelle. Negative momenter overfores således til tak-ryggb jelken og derfra, via takryggbjeikens anlegg mot sperrene, til sperrene, slik at de positive feltmomenter i sperrene blir redusert. Ved oppadrettede krefter oppnåes ifolge oppfinnelsen også negative momenter i takryggbjeiken, dvs samme effekt som ved nedadrettet belastning. Den positive effekt av denne egenskap blir bl a at man bare får en ringe bo-ri sontalkomposant på veggsoylene, samt at trykkraften kan overfores i takstolen, slik at bygningen kan stabiliseres ved at bare soylene på den ene siden må stages.

Det er også tenkelig ikke å ba fullstendig anlegg mellom takryggbjelke og sperrer, et tilfelle som kan være interessant, da påkjenning fra snolast blir dimensjonerende for takrygg-bj eiken.

Også det motsatte tilfelle er tenkelig - et forspent takryggforband - som således i forste rekke er av interesse, da oppadrettede vindkrefter er dimensjonerende for konstruksjonen og man derved vil utnytte takryggforbandet som er overdimen-sjonert for nedadrettede krefter til ytterligere reduksjon av sperrenes dimensjoner eller deformasjoner.

Ytterligere aspekter og særtrekk samt fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av nedenstående beskrivelse av en foretrukket utforelsesform.

I nedenstående beskrivelse av en foretrukket utforelsesform er det vist til tegningen, bvor

fig. 1 viser et tverrsnitt i en hallbygning, hvor hanebjelke-takstolen ifolge oppfinnelsen benyttes,

fig. 2 viser mer detaljert en takryggforbindelse som inngår i takstolen ifolge fig. 1,

fig. 3 er et snitt III-III i fig. 1,

fig, 4 er et sideriss som viser forankringen av strekkstagets ene ende i fotpartiet av en av takstolens sperrer,

fig, 5 er et riss V-V i fig. 4.

Byggeseksjonen som er vist i fig„ 1, kan f.eks. utgjores av en seksjon i en idrettshall, lager- eller industribygning e.l. Lignende konstruksjoner kan imidlertid også komme på tale for mindre bygninger og ved andre byggverk enn hus. Takstolen ifolge oppfinnelsen er i fig. 1 generelt betegnet med 1. Som det vil fremgå av figuren, har den et lavt profil. Ved den viste utforelse er takhellingen 14°. Takstolens 1 hoveddeler består av et par sperrer 2,3, som danner konstruksjonens ramme eller bue, et strekkstag 4 og et takryggforband 5. Sperrene 2,3 består av laminerte bjelker. Strekkstaget 4 henger i sperrene 2,3 ved hjelp av vaiere 6. På tvers mot takhellingen er det lagt tverrbjelker 7, som på konvensjonell måte forbinder bygningens takstoler, samtidig som de danner underlag for taktekkingen 8. Sperrenes 2,3 fotpunkter hviler mot. veggkolon-ner 9,10 og fikseres mot loftekraft i vertikal retning samt mot horisontalkraft i sideretning med platestykker 11, fig0 5. En bærebjelke 12 for en ståplasslekter er vist i fig. 1 for å illustrere takstolens bruk f.eks. for idrettshaller, hvor bæ-rebjelken 12 via kolonnene 9 og takstolen 1 stabiliserer hele bygningen, jordoverflaten er betegnet med 13.

Strekkstaget 4 består av fire stålstenger 4a - d, anordnet som hjornene i et rektangel, fig. 3. Stengene 4a-d omsluttes av flattstål, hvor endene er forbundet med "bårvajern" 6. Gjennom flattstålet går en bolt for bæring av de ovrige stål-stengene. Strekkstengene 4a-d strekker seg i endene forbi fotpartiene av de to sperrene 2,3 og gjennom en endeplate 15, som er anordnet i hver ende og er i anlegg mot kortenden av de respektive sperrer 2,3. Endene av strekkstengene 4a-d er gjenget, og muttere 16 kompletterer skrueforbindelsen.

Takryggforbandet 5 som er vist i detalj i fig. 2, omfatter en horisontal takryggbjelke 17, som er svært kort sammenlignet med takstolens spennvidde. Ved den viste utforelsesform ut-gjor takryggbjeikens 17 lengde bare 12% av takstolens 1 spennvidde. Takryggbjeikens 17 to ovre kanter er avfaset, slik at man får anleggsflater 18, som er i anlegg mot sperrenes 2, 3 underside. For å lette monteringen av takstolen 1, anordnes monterings-hjelpemidler i form av lange bolter 19, som strekker seg gjennom takryggbjeikens 17 respektive endepartier vin-kelrett mot anleggsflaten 18 og videre opp gjennom sperren 2 hhv. 3. Delene kan siden skrues sammen ved hjelp av muttere 20. For at boltene 19 og de laminerte tredeler 2,3 og 17 ikke skal ta skade, dersom sperrene beveger seg noe i forhold til takryggbjeiken 17, er de gjennomgående hullene gjennom tak-ryggbj eiken for stengene 19 utvidet nærmest anleggsflåtene 18. Dette er markert med 21. Også en los ståltapp 22 i takryggpartiet har en hovedsakelig temporær oppgave i forbindelse med monteringen. Tappen 22 er lost anordnet i horisontale huller 23, som strekker seg inn i hver sin sperre i området for sperrenes anleggsflate 24 i takryggen. Under og over anleggsflaten 24 er den ene sperres 3 endeflate uttatte

Takryggforbandet 5 er for ovrig sammenholdt hovedsakelig ved en vertikal forbindelse 26 nær takstolens takrygglinje. Mer presist består forbindelsen 26 ved den viste utforelsesform av en skrueforbindelse bestående av seks takryggbolter 26a-f med tilhorende muttere 27, samt en nedre 28 og to ovre horisontale plater 29, 30. De to sistnevnte er tilordnet sperrene 2 hhv0 3 og kan forskyves i forhold til hverandre. Takryggboltene 26a-f forloper gjennom vertikale boringer gjennom takryggbjeiken 17 symmetrisk til et vertikalplan gjennom takrygglinjen. De venstre takryggboltene 26a-c forloper videre gjennom vertikale, gjennomgående boringer i venstre sperre, inntil venstre sper-res 2 endeflate som vender mot hoyre sperre 3, samt gjennom venstre, ovre plate 29. På tilsvarende måte forloper de tre hoyre takryggboltene 26 d-f gjennom hoyre sperre 3 og hoyre plate 30.

Ved den viste utforelsesform er en takryggstotte 31 videre anordnet som avstandselement mellom takryggens underside og bolten 17. Takryggstotten 31 har formen av et symmetrisk pris-me med plan underside og salformet overside med hellingsvinkler som svarer til takhellingen. De to midterste takryggboltene

26 c-d strekker seg gjennom gjennomgående vertikale boringer

i takryggstotten 31. Boringene 32 er så vide at de tillater bevegelse av takryggboltene 26c, 26d som folge av mindre vinkelbevegelser i takryggdelen.

Den således omtalte takstol 1 fungerer kort på folgende måte. Sperrene 2,3 er uten statisk virksom forbindelse i anlegg mot endene av takryggbjeiken 17, som fastholdes av takryggboltene 26 a-f, som er festet til takryggen. Ved nedadrettet belastning som folge av takets egen tyngde og f.eks. som folge av eventuelt snobelastning, overtas momentkreftene av takrygg-bj eiken 17 via de vertikale takryggboltene 26a-f og anleggs-flatene 18. Dette eliminerer leddfunksjonen i takryggen. Ved at negative momenter derved innfores i takryggbjeiken 17, hvilke momenter overfores til sperrene 2,3, reduseres de positive feltmomenter i sperrene, hvilket muliggjor en spinklere konstruksjon.

Ved oppadrettede vindkrefter kan man se bort fra strekkstangen 4, som i dette tilfelle ikke medvirker i systemet0 Derimot virker takryggforbandet 5 også nå slik at negative momenter innfores i takryggbjeiken 170 Man oppnår således en belast-ningstilstand likeartet den man har ved en fritt lagt bume-rangbjelke med oppadrettet belastning, noe som bl.a. betyr at den horisontale kraftkomposant på sidekolonnene 9,10 blir meget liten.

Ved usymmetriske belastningstilstander, slik de ofte kan opp-tre som folge av vindkrefter og ved ujevne snobelastninger, har takryggstotten 31 den oppgave å overfore tverrkrefter i systemet. Den erstatter derved tidligere nodvendige takrygg-beslag for opptagelse av tverrkrefter.

Strekkbåndtakstolen ifolge oppfinnelsen kan varieres innenfor oppfinnelsens ramme, slik denne er definert ved de etterføl-gende krav. Takryggforbandet 5 må således ikke bestå av en horisontal takryggbjelke av laminert tre, vertikale takryggbolter gjennom takryggen, som spenner takryggen mot sperrene og et mellomliggende avstandselement som danner takryggstotten. Det er fullt ut tenkelig at disse deler erstattes av f. eks. en sveiset konstruksjon/ der boltene valgfritt kan fo-religge som ved den viste utforelse eller f.eks. erstattes av en stang eller et plateelement som griper rundt sperrene på begge sider av takrygglinjen eller er fiksert på annen måte, f.eks. ved tverrgående, horisontale bolter gjennom sperrene nær endeflatene i takryggpartiet, som går ut fra vertikale jern mellom takryggbjeiken og takryggen på takryggbjeikens og sperrenes utside. I en enkel utforelsesform kan takryggboltene også være erstattet av vertikale planker eller tilsvarende som skrues eller spikres fast i takryggbjeikens og sperrenes utsider på begge sider av vertikalplanet gjennom takrygglinjen. Variasjonsmulighetene er således meget store innenfor oppfinnelsens ramme. Oppfinnelsen er selvsagt heller ikke bun-det til den foreslåtte utforelse av strekkbånd, og heller ikke til valget av enkle, helt rette laminerte bjelker for sperrene. Også bueformede sperrer er således i prinsippet tenkeli-ge, også ved konstruksjonen ifolge oppfinnelsen. I beskrivel-sen av foreliggende oppfinnelse er det også anfort at takryggbjelken ved en modifikasjon i ubelastet tilstand ikke er helt i anlegg mot sperrene, likesom takryggforbandet ved en modifikasjon kan være forspent.

Ved den viste utforelsesform er rammen og takstolen 1 symmet-riske. Det er også tenkelig at en sperre er lengre enn den andre. I dette tilfelle kan takryggbjeiken anordnes hellende, mens den hensiktsmessig er horisontal ved en symmetrisk anord-ning.

Claims (7)

1. Takstol (1) med strekkbånd mellom takstolens (1) to sperrer (2,3),karakterisert ved et ledd i takryggpartiet mellom de to sperrene (2,3), ved et takryggforband (5), som i det vesentlige består av en takryggbjelke og en hovedsakelig vertkal forbindelse (26) mellom takryggen og takryggbjeiken, og at takryggbjelken (17) har en lengde på 5-20%, fortrinnsvis 10-15%, av takstolens spennvidde.

2. Takstol ifølge krav 1, karakterisert v-é d at sperrene (2,3) ligger an mot endene til takryggbjelken (17) uten statisk virksom forbindelse i ubelastet tilstand, hvorved takryggforbandet (5) gir takryggen i det vesentlige en stivhet som tilsvarer den som ville vært opp-nådd ved en uskjøtt rammekonstruksjon.

3. Takstol ifølge krav 1, karakterisert ved en viss avstand mellom sperrene (2,3) og endene av takryggbjelken (17) i ubelastet tilstand, slik at sperrene (2,3) kommer til anlegg mot takryggbjeiken (17) først etter en mindre vinkelendring i leddene, forårsaket av en nedadrettet belastning på takstolen (1), og at forbandet i takstolen (1) først deretter deformeres elastisk på grunn av nevnte belastning.

4. Takstol ifølge krav 1, karakterisert v e d at takryggbjelken (17) blir fastholdt mot sperrene (2,3) ved hjelp av nevnte vertikale forbindelse (26) som er forspent.

5. Takstol ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at den vertikale forbindelsen (26) omfatter.separate elementer (26 a-c hhv.

26 d-f), som individuelt eller i grupper forbinder takryggbjelken (17) med takryggen på begge sider av et vertikalplan gjennom takrygglinjen, slik at nevnte forbindelse ikke hindrer vinkelbevegelser i takryggleddene.

6. Takstol ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved en takryggstøtte (31) i form av et avstandselement mellom takryggbjeiken (17) og sperrene (2,3) i takrygglinjen.

7. Takstol ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at takstolen (1) har en helling som tilsvarer en takhelling på mellom 10° og 20°.