NO177357B - Fremgangsmåte til oppföring av bygninger, og byggsystem til utförelse av fremgangsmåten - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til oppføring av bygninger, hvor romdannende, i horisontalt snitt polygonale, fortrinnsvis rektangulære, kassetter fremstilles i en form mellom minst to vertikalt orienterte profiler, som forbindes fast med kassetten og har fra kassettperiferien utadragende, langsgående flenser, og et ønsket antall kassetter anordnes i ett eller flere plan på et tilberedt underlag på byggeplassen med profilene til kassetter som ligger opp til hverandre inntil eller i nærheten av hverandre, slik at disses flenser sammen avgrenser et vertikalt hulrom.

I den senere tid har man på forskjellige måter forsøkt å senke byggekostnadene ved rasjonalisering av den tradisjonelle byggemåte. Vanligst er at man fremstiller enheter eller moduler på fabrikk og deretter transporterer disse til byggeplassen for sammenføyning med et skjelett av betong eller stål som er bygget på plassen. Det har imidlertid vist seg at den forventede rasjonaliserings-gevinst i de fleste tilfeller er blitt betydelig lavere enn det man regnet med, og visse fagfolk hevder også at det fremdeles er billigst å bygge alt på stedet. Hva dette skyldes er vel ikke ordentlig utredet, men en forklaring kan være at de store produksjonstoleranser som forekommer i byggesammenheng medfører at det må gjøres omfattende, kostbare justeringsarbeider på byggeplassen for at moduler og skjelett og modulene innbyrdes skal passe sammen.

En fremgangsmåte har vært at man ved fremstilling av romstørrelse har forsøkt å få frem nøkkelferdige enheter og derved flytte en overveiende del av byggearbeidet over til fabrikkproduksjon. Denne har ført til at fremstilling av lette kassetter, som kan anvendes til lave bygninger, hvor brannkravene er begrenset, eller til oppstilling på bygningsskjeletter i høyere bygninger. Også tunge kassetter, f.eks. selvbærende slike av betong, er blitt fremstilt, og disse har ikke krevd spesielle bære-skjeletter.

Begge disse kassettbygninger medfører problemer. De lette kassettenes bæreskjelett har ofte nødvendiggjort avanserte konstruksjonsbygninger og kompliserte knutepunkter. De tunge kassetter har på den annen side måttet gjøres konstruksjonsmessig forskjellige ved at de har båret hverandre.

Den idé som ligger til grunn for den foreliggende oppfinnelse er at istedenfor først å fremstille et skjelett og deretter føye moduler til dette å gjøre det omvendte, nemlig å anvende modulene til fremstilling av skjelettet. Derved kan skjelettet fremstilles til relativt lav pris samtidig som tilpasningsproblemene unngås. En meget stor fordel skulle være at kassettene kan fremstilles som helt standardiserte, industrielle produkter. Derved løses konstruksjonsproblemet med den vanlige skjelett- og kassettbyggemåte.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved at horisontale bjelker plasseres med sine endepartier i dertil bestemte utsparinger i profilflensene, og at søyle-dannende materiale, fortrinnsvis betong, anbringes i det av profilenes flenser avgrensete vertikale hulrom i inngrep med de horisontale bjelker til dannelse av en bærende søyle, som sammen med de horisontale bjelker frembringer et bærende og stabiliserende skjelett med momentstive knutepunkter.

Kassetten er således den grunnstein som alt dreier seg om i sammenhengen. Det er derfor viktig at den fremstilles med stor presisjon, dvs. i form mellom minst to vertikalt orienterte profiler. Kassetten utformes alltid med gitte systemdimensjoner, men kan derimot utstyres i overensstemmelse med en bestillers ønsker, og profilene kan være av ethvert egnet materiale, selv om metallplater er mest egnet idet disse profiler foruten å inngå i kassettens eget bærende og stabiliserende system ved produk-sjon og håndtering bare har som oppgave å danne form ved den etterfølgende fremstilling av bæresøyler på byggeplassen, dvs. at de har ingen bærende funksjon i den ferdige bygning bortsett fra at de overfører krefter mellom kassettenes tak- og bunnrammer til bæresøylene i den ferdige konstruksjon.

Oppfinnelsen vedrører også et byggsystem til opp-føring av bygninger, bestående av romdannende kassetter og mellomliggende bæreorgan, hvor kassettene, som fortrinnsvis har rektangulært horisontalsnitt, er fremstilt i form mellom minst to vertikalt orienterte profiler, som er fast forbundet med kassetten og har fra dennes periferi utadragende flenser.

Byggsystemet ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at profilene er av relativt tynnvegget materiale og har utsparinger for opptaking av horisontale bjelker samt er anbringbare inntil eller i nærheten av hverandre til dannelse av et hulrom hvor søyledannende materiale er an-bringbart sammen med i utsparingen anbrakte bjelker til dannelse av et bærende og stabiliserende skjelett med momentstive knutepunkter.

Ytterligere trekk ved byggsystemet ifølge oppfinnelsen fremgår av krav 3-10.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i det etter-følgende under henvisning til de medfølgende tegninger som i perspektiv viser utførelseseksempler, idet: Fig. 1 viser et hjørneparti av en kassett og en profil som omslutter selve hjørnet. Fig. 2 viser to kassetter ifølge fig. 1, hvorav den ene er anbrakt oppå den andre. Fig. 3 viser fire kassetter ifølge fig. 1 anordnet i et plan inntil hverandre, hvor kassettenes profiler avgrenser et vertikalt hulrom, samt en ytterligere kassett som er innrettet til å anbringes oppå en av de førstnevnte kassetter. Fig. 4 tilsvarer fig. 3, men viser dessuten en horisontal bjelke som er anordnet mellom to tilstøtende kassetter. Fig. 5 viser to kassetter som er innrettet til å forbindes med en foreliggende vegg eller en annen kassett, og en tredje kassett for anbringelse oppå en av de to førstnevnte kassetter. Fig. 6 og 7 viser henholdsvis en profiltilsetning og tilsetningen montert på en profil.

Oppfinnelsen er som antydet ovenfor basert på en spesifikk anvendelse av kassetter 10, som fremstilles på annet sted enn byggeplassen, fortrinnsvis i fabrikk, for at man derved skal kunne utnytte fabrikkens fordeler når det gjelder rasjonell materialhåndtering. Kassettene skreddersys på fabrikken etter bestillerens ønske og utstyres med nødvendige detaljer, hverken mer eller mindre. Således kan én kassett være bestemt til i en ferdig bygning å ha en spesiell, f.eks. akustisk iso-lasjon, mens bygningens øvrige kassetter utformes med enklere sådan. Kassettene utformes alltid med samme mål og konstruksjon, men tilpasses forskjellig til forskjellige funksjoner. Standardiseringen i produksjonsopplegget reduseres ikke av dette. Kassettene kan utstyres med forskjellig innhold, f.eks. være våtromskassetter, boligromskassetter og kassetter til dannelse av store rom osv. Felles for alle er at de dersom det er ønskelig kan utformes nøkkelferdige, slik at de etter sin endelige plassering er helt klare til å tas i bruk. I sin enkleste form består kassetten av et øvre og et nedre avgrensningsplan, som danner henholdsvis tak og gulv, og fire profiler som holder disse plan fra hverandre. Kassetten kan også ha én, to, tre eller fire vegger. Normalt fremstilles kassetten med rektangulært horisontalsnitt, men andre former er selvfølgelig også tenkelige.

For at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen skal kunne utføres må kassettene fremstilles med nøyaktig toleranse.

. Av denne årsak fremstilles de i form mellom profiler, hvorav en profil som er bestemt for kassetthjørnene er betegnet med henvisningstall 11 på tegningene. Bare hjørneprofiler er vist, men det skal understrekes at kassetten kan ha andre slags profiler mellom hjørnene, f.eks. U-formete sådanne. Profilene kan fremstilles av ethvert egnet materiale, men av kostnadsårsaker fremstilles de fortrinnsvis av metallplater med relativt liten tykkelse, f.eks. under 15 mm, avhengig av materialvalget. Hjørneprofilen 11 har i tverrsnitt omtrent form av en W med fire flenser 12, 13, 14 og 15, som slik det fremgår danner rett vinkel med hverandre. Mellom profilens midt-flenser 12, 13 er kassetthjørnet opptatt, noe som inne-bærer at de to flenser 14, 15 rager vinkelrett ut fra tilhørende kassettside. Hjørnene mellom kassettflensenes 14, 15 fra kassetten vendende, frie langside og kortsidene er bortskåret til dannelse av vinkelrette utsparinger, hvorav de øvre betegnes med henvisningstall 16, 18 og de nedre med henvisningstall 17, 19. Utsparingenes 16-19 vertikale side er som vist parallelle med flensenes langsider, mens deres horisontale side er parallell med profilens kortsider. Profilmidtflensene 12, 13 er oventil og nedentil lukket ved hjelp av en tilsetning, som består av et vinkeljernstykke 30 med en påsveiset plate 20, som har et hull 21 og som er nærmere vist i fig. 6. Vinkel-jernstykket 30 har hull 31, som med tilsatsen anbrakt på plass på profilen befinner seg rett overfor hull 31' i profilflensene 12, 13. I disse hull 31, 31' er det innsatt tapper 34. Tilsatsene er f.eks. ved sveising festet på flensenes 12, 13 ytterside med platen 20 anbrakt i en utsparing 35 som er beregnet til dette i flensenes 12, 13

ender. Tappene 34 rager en strekning utad fra profilflensenes fra hverandre vendende eller utadvendende sider av årsaker som fremgår nærmere av det etterfølgende. Istedenfor tilsatsene 30, 20 kan platene 20 sveises direkte på profilmidtflensene 12, 13, og tappene 34 festes i hull i flensene 12, 13. I hullet 21 i fortrinnsvis den øvre tilsatsens plate 20 er det festet en tapp som passer i hullet 21 i en overliggende kassetts plate 20. Derved lettes plasseringen av kassetter på hverandre og orien-teringen av disse. Vinkeljernstykkene kan også festes ved hjelp av bolter som rager gjennom hullene 31 i vinkel-jernstykket og de tilsvarende huller 31' i profilmidtflensene 12, 13 og rager utad på samme måte som tappene. Ved hjelp av tappene eller boltene kan da også bærende U-bjelker 32 som inngår i kassetten festes med gjennomgående hull 33 på profilenes 11 innerside (se fig. 7). Profilen 11 har en høyde som er større enn kassettens 10 høyde, slik at med profilen 11 forbundet med kassetten 10 rager den førstnevnte noe oppad fra kassettens 10 øvre avgrensningsplan og rager på tilsvarende måte like lang strekning nedad fra kassettens nedre avgrensningsplan. Profilen 11 kan være forbundet med kassetten 10 på enhver ønsket måte. Takket være disse oppad- og nedadragende partier dannes ved anbringelse av en kassett 10 oppå en annen kassett 10 med plater 20 i anlegg mot hverandre et mellomrom mellom kassettene som er stablet på hverandre, noe som kan anvendes til isolering, ledningstrekking etc. Ved slik plassering av en kassett 10 oppå en annen lettes innretningen av kassettene ved hjelp av tappen som kan stikkes inn i åpningen 21.

Fig. 3 viser hvordan fire kassetter med den be-skrevne utførelse anbringes i liten avstand fra hverandre, men med profilflensenes 14, 15 frie langsgående kanter liggende rett overfor hverandre for å avgrense et vertikalt hulrom, hvis bæresøyledannende materiale er beregnet å anbringes. De langsgående kanter på profilflensene 14, 15 kan støte mot hverandre, men anordnes fortrinnsvis i litt avstand fra hverandre, slik som vist. En langsgående plateremse 36 er anordnet på yttersiden av flensene 14, 15 over hulrommet mellom flensene. Remsen 36 rager ikke i profilenes 11 hele høyde, men slutter i nivå med utsparingenes 16, 18 respektivt 17, 19 horisontale side, slik som vist i fig. 3 og 4. Remsen kan festes ved sveising, nagling etc. på flensene 14, 15, men anvendes fortrinnsvis sneppertforbindelser, f.eks. vertikale, langstrakte hull i flensene og vertikalt skråttstilte ører på plateremsen, hvilke ører trykker inn i hullene slik at plateremsen holdes fast ved en kombinasjon av kilevirkning og tyngdekraft. Derved opprettes låsnings- og tetnings-effekt. Utsparingene 16, 18 i flensenes øvre hjørne avgrenser rektangulære fordypninger hvori horisontale bjelker 23, som fortrinnsvis er fremstilt av betong, er beregnet å anbringes, slik som vist i fig. 4. For å lette anbringelsen av denne bjelke er bjelkene 23 utformet med spor 25, 26 som rager i høyderetning, i litt avstand fra bjelkenes frie ende, hvori utsparingenes 16, 18 lengde-kanter kan opptas for derved å styre og holde bjelkene 23 på plass og bevirke tetning mellom bjelkene 23 og flensene 14, 15. Bjelkene 23 har forankringsorganer 24 som rager utad fra de frie bjelkeender, f.eks. armeringsjern dersom bjelkene er fremstilt av betong. Utsparingene 16, 17 respektivt 18, 19 har fortrinnsvis, som vist i fig. 4, sammen en utstrekning i vertikal retning som tilsvarer bjelkens 23 høyde, slik at de kantpartier som avgrenser de nedre utsparinger 17, 19 i en profil 11, som tilhører en kassett 10 som skal anbringes oppå en foreliggende kassett, kan styres inn i den øvre del av sporene 25, 26. Når et forutbestemt antall lag kassetter 10 er anbrakt på hverandre og horisontale bjelker 23 er anbrakt mellom hvert kassettlag injiseres søylematerialet, f.eks. betong, i det vertikale formrom som avgrenses av de fire profiler 11 og remsene 36, og i berøring med bjelkene 23. Tappene

34 og bjelkenes forankringsorganer 24 innleires derved i søylematerialet. Dersom det er nødvendig kan vertikale armeringsjern innen dette anbringes i de vertikale hulrom og eventuelt forbindes med bjelkenes forankringsorganer 24. Det fremgår at man på denne måte meget enkelt oppnår et stabilt skjelett som består av vertikale søyler og horisontale bjelker 23 og som bærer bygningen, slik at kassettene 10 ikke behøver oppta noen tyngde, og av denne grunn behøver ikke kassettene lengst nede i en bygning være kraftigere dimensjonert enn kassettene lengst oppe. Fortrinnsvis fremstilles de vertikale bæresøyler av betong, men det er tenkelig istedenfor å anbringe pre-fabrikerte bjelker, stålbjelker etc. i hulrommet som er avgrenset av profilene 11 å forbinde disse med horisontale bjelker som er utformet på egnet måte.

Kassettenes 10 profiler kan være utformet på mange forskjellige måter, slik som påpekt ovenfor. Ved forbind-else av to kassetters 10 profiler 11 til f.eks. en foreliggende bygning 27 kan man, som vist i fig. 5, forbinde de to profiler 11 med en profil 28, som har stort sett U-form og som ved hjelp av egnete festeorganer 29, 30 er forbundet med yttersiden av den eksisterende bygning 27. Profilen 28 kan som profilene 11 ha utsparinger i sine øvre og nedre hjørner for opptaking av horisontale bjelker.

Av det som er anført ovenfor fremgår det at man ifølge oppfinnelsen kan oppføre bygninger på en særlig enkel og derved billig måte under anvendelse av minste mulige mengde materiale idet kassettene 10 og tilhørende profiler ikke behøver oppta noen vekt bortsett fra kassettens egenvekt og nyttelast og profilene på en fordel-aktig måte dessuten danner støpeform ved fremstilling av bygningens bærende skjelett. Rørledninger og elektriske ledninger kan lett trekkes i mellomrommene mellom nabo-kassetters vegger og gulv og tak. Kostbare justeringsarbeider behøver ikke utføres, og når først det stabile skjelett er gjort ferdig respektivt herdet er det i prinsippet mulig å ta bygningen i bruk.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte til oppføring av bygninger, hvor romdannende, i horisontalt snitt polygonale, fortrinnsvis rektangulære, kassetter (10) fremstilles i en form mellom minst to vertikalt orienterte profiler, som forbindes fast med kassetten (10) og har fra kassettperiferien utadragende, langsgående flenser (14,15), og et ønsket antall kassetter (10) anordnes i ett eller flere plan på et tilberedt underlag på byggeplassen med profilene til kassetter (10) som ligger opp til hverandre inntil eller i nærheten av hverandre, slik at disses flenser (14,15) sammen avgrenser et vertikalt hulrom, karakterisert ved at horisontale bjelker (23) plasseres med sine endepartier i dertil bestemte utsparinger (16,18;17,19) i profilflensene, og at søyle-dannende materiale, fortrinnsvis betong, anbringes i det av profilenes (11) flenser (14,15) avgrensete vertikale hulrom i inngrep med de horisontale bjelker (23) til dannelse av en bærende søyle, som sammen med de horisontale bjelker (23) frembringer et bærende og stabiliserende skjelett med momentstive knutepunkter.

2. Byggsystem til oppføring av bygninger, bestående av romdannende kassetter (10) og mellomliggende bæreorgan, hvor kassettene (10), som fortrinnsvis har rektangulært horisontalsnitt, er fremstilt i form mellom minst to vertikalt orienterte profiler (11) , som er fast forbundet med kassetten (10) og har fra dennes periferi utadragende flenser (14,15), karakterisert ved at profilene (11) er av relativt tynnvegget materiale og har utsparinger (16,18;17,19) for opptaking av horisontale bjelker (23) samt er anbringbare inntil eller i nærheten av hverandre til dannelse av et hulrom hvor søyledannende materiale kan anbringes sammen med i utsparingen anbrakte bjelker (23) til dannelse av et bærende og stabiliserende skjelett med momentstive knutepunkter.

3. Byggsystem i samsvar med krav 2, karakterisert ved profilene (11) er fremstilt av metallplate eller annet platemateriale med slik fasthet at profilene (11) kan anvendes som bæreelement ved håndtering av kassetten (10) og overføre kassettens (10) egenlast og nyttelast til det bærende system i den endelige konstruksjon .

4. Byggsystem i samsvar med krav 2 eller 3, karakterisert ved at kassetten har hjørne-profiler som er omtrent W-formede i tverrsnitt med rett vinkel mellom samtlige ben som støter opp til hverandre, hvorved kassetthjørnet er opptatt i vinkelen mellom midtbenene (12,13).

5. Byggsystem i samsvar med et av kravene 2-4, karakterisert ved at hjørnene mellom profilflensenes fra kassetten vendende, frie langside og kortsidene er bortskåret til dannelse av nevnte utsparinger (16,18;17,19) med en side parallell med langsiden og en side parallell med kortsiden, slik at etter anbringelse av to kassetters (10) profiler (11) inntil hverandre avgrenser utsparingene (16,18; 17,19) sammen et rektangulært hulrom for opptaking av bjelkens (23) endeparti.

6. Byggsystem i samsvar med krav 5, karakterisert ved at utsparingene (16,18;17,19) i profilflensenes motstående ender har en sammenlagt vertikal utstrekning som tilsvarer bjelkehøyden.

7. Byggsystem i samsvar med et av kravene 2-4, karakterisert ved at hjørnene mellom profilflensenes fra kassetten vendende, frie langside og kortsidene er bortskåret til dannelse av nevnte utsparinger (16,18;17,19) med en side parallell med langsiden og en side parallell med kortsiden, slik at etter anbringelse av profiler (11) på to kassetter (10) i nærheten av hverandre og dekking av mellomrommet mellom profilene (11) ved en plate (36), som slutter i nivå med profilutsparingenes øvre og nedre, med kortsidene parallelle sider og som kan festes ved hjelp av sneppert-organer, ved sveising, nagling etc. avgrenser utsparingene (16,18/17,19) sammen med et parti av platenes (36) øvre respektivt nedre sider et rektangulært hulrom for opptaking av bjelkens (23) endeparti.

8. Byggsystem i samsvar med krav 5, 6 eller 7, karakterisert ved at bjelkene (23) inntil sine ender har tverrgående spor (25,26), hvori de øvre og nedre utsparingenes (16,18;17,19) langsgående kant kan opptas for å styre bjelken ved anbringelse av denne i det rektangulære hulrom og oppnåelse av tetning mellom bjelkene (23) og flensene (14,15).

9. Byggsystem i samsvar med et av kravene 2-8, karakterisert ved at profilene (11) rager forbi kassettenes (10) øvre og nedre avgrensningsplan til dannelse av avstandsorganer ved stabling av kassetter i flere plan.

10. Byggsystem i samsvar med et av kravene 2-9, karakterisert ved at tilsetninger (20,30) kan forbindes med profilenes (11) øvre og nedre ender, idet tilsetningene har en profilendeflate som danner anlegg mot en plate (20) med et hull (21), og en styretapp kan anbringes i enten den øvre eller den nedre plates (20) hull (21) for ved anbringelse av en kassett på en annen og samvirke med hullet (21) i dennes tilsetning (20,30) for styring av kassettene til rett stilling i forhold til hverandre.