NO831668L - Fremgangsmaate og innretning for fremstilling av bygningselementer av tre. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og en anordning for fremstilling av bygningselementer av tre, hvilke i montert tilstand utsettes for bøyepåkjenninger, idet elementene består av i det minste to deler som er limt sammen.

Det er kjent å øke bæreevnen til trebjelker ved hjelp av forspenning. Således kan f.eks. et massivt profil, som skal anvendes som bærebjelke, ved å bøyes i motsatt retning av belastningsretningen settes under en viss forspenning, slik at forspenningen først må overvinnes før den ytre belastning medfører bøyning i den motsatte retning .

Dette prinsipp har også blitt anvendt for limte elementer, hvilke innen bygningsteknikken stadig får økende betydning, det er således kjent f.eks. laminerte bjelker der de enkelte lameller er bøyd i motsatt retning av belastningen og deretter limt sammen. Ved denne fremgangsmåte forandres neppe bæreevnen, fordi summen av forspen-ningene i de enkelte lameller er den samme over hele tverrsnittet. En slik fremstilt bjelke har bare en på forhånd dannet bøy, som hindrer for stor nedbøyning.

Ved en annen fremgangsmåte som er kjent for bærende elementer som er limt sammen oppdeles f.eks. tverrsnittet til bjelken i tre enkeltdeler, og den midtre del bøyes i motsatt retning av belastningen og limes sammen med de to ytre delene. Derved oppnås et indre moment som virker i motsatt retning av momentet fra den ytre belastning, men på grunn av fremstillingen oppstår tverrkrefter som søker å bøye bjelken tilbake. Disse krefter har samme retning som den ytre belastning, og øker derfor skjærspenningene i tverrsnittet. Den resulterende spenning i brukstilstand minsker i de ytre skikt i forhold til en bjelke som ikke inneholder noen slik midtre del, men i overgangsflåtene, dvs. i de limte flater, oppstår et spenningsmaksimum.

Disse kjente fremgangsmåter for å øke bæreevnen til bøye-påkjente bjelker av tre, hvilke forøvrig utføres på byggestedet, har ikke fått noen nevneverdig praktisk betydning.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å videreut-vikle denne fremgangsmåte, slik at det muliggjøres en i statisk betydning størst mulig utnyttelse av et gitt tverrsnitt .

I henhold til oppfinnelsen oppnås dette med en fremgangsmåte som angitt innledningsvis, og som kjennetegnes ved at i det minste en del forspennes med en lineær kraft som virker i lengderetningen, og limes sammen med den annen del under opprettholdelse av denne kraft.

Med fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen utsettes byggeelementet utelukkende for krefter på samme måte som ved bruk av armering i spennbetong. I motsetning til spennbetong utsettes imidlertid selve delen av byggeelementet for forspenning i hele tverrsnittet. Det moment som derved kan oppnås er meget stort. Summen av de resulterende, indre spenninger på grunn av forspenningen er null, slik at alle spenningsreservene kan utsnyttes utelukkende til å øke bæreevnen til profilet. Ved hjelp av forspenningen, dvs. det påsatte moment, oppstår det etter sammenlimingen en deformasjon, som er rettet motsatt av den deformasjon som oppstår ved den senere belastning av byggeelementet. Derved oppnås det også en økning av form-stabiliteten, slik at tverrsnittet ved gitt materialforbruk gir bedre bæreevne enn ved de kjente fremgangsmåter, eller med andre ord at tverrsnittet kan minskes for en gitt belastning. Fordi for forspenningen utelukkende benyttes langsgående krefter, er tverrsnittet etter sammenlimingen fritt for tverrkrefter. På grunn av dette kan elementet utsettes for den høyest tillatte skjærspenning. I henhold til en foretrukket utførelsesform forspennes den ene del av byggeelementet med en strekkraft, og den annen del for spennes med en trykkraft, slik at det oppnåelige moment får den størst mulige verdi. Forspenningen kan utføres i f.eks. en trevarefabrikk, slik at bygningselementet kan leveres til byggestedet i ferdig tilstand.

Dersom byggeelementet består av i det minste tre deler, f.eks. i form av et I-profil, forspennes den ene ytre del ved strekkbelastning, og den annen ytre del forspennes med trykkbelastning.

For et slikt symmetrisk tverrsnitt vil vanligvis også forspenningen med trykk- og strekkbelastning utføres symmetrisk, men naturligvis er også en usymmetrisk forspenning mulig. IDette gjelder forøvrig også for usymmetriske tverrsnitt.

En videre optimalisering kan i henhold til oppfinnelsen oppnås ved at de deler som utsettes for henholdsvis forspenning med strekkbelastning og forspenning med trykkbelastning fremstilles av forskjellige treslag, idet valget av material kan utføres i henhold til fasthetsegenskapene.

Likeså er det mulig å fremstille de deler som forspennes

og de deler som ikke forspennes av forskjellige treslag. Også her kan velges material etter fasthetsegenskapene,

for å oppnå størst mulig bæreevne med minst mulige omkost-ninger.

Fremgangsmåten kan gjennomføres ved hjelp av en innretning som kjennetegnes ved at den omfatter i det minste en trykk-eller strekkanordning som kan tilkobles de frie ender av delen som skal forspennes, samt en presseanordning for limingen, hvilken kan inneholde alle delene i byggeelementet parallelt, med i det minste langs de ytre deler for-løpende, innstillbare presseflater.

De deler av byggeelementet som skal forspennes legges, eventuelt sammen med andre deler, inn i presseanordningen, og strekk- eller trykkanordningen festes til de frie ender av delene. Etter påføring av lim, som kan utføres utenfor eller inne i presseanordningen, føres presseflat-ene mot de ytre deler av byggeelementet, inntil det oppnås den nødvendige pressekraft for limingen. Samtidig aktiveres strekk- og/eller trykkanordningen. Etter at limet er størknet eller herdet, hvilket f.eks. kan fremskyndes ved bruk av høyfrekvensbølger, løsnes presseflåtene, og strekk- og trykkanordningen frakobles. Byggeelementet vil derved deformeres i henhold til forspenningen.

En foretrukket utførelsesform av anordningen omfatter to forspenningsinnretninger, for utøvelse av henholdsvis strekk- og trykkforspenning på forskjellige deler av byggeelementet som ligger i presseanordningen for limingen. Med denne anordning kan således byggeelementet utsettes

for innbyrdes motsatt rettede forspenninger, hvilket fører til den størst mulige bæreevne.

Andre detaljer og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå

av den følgende beskrivelse av en utførelsesform av anordningen, vist på de vedføyde tegninger.

Fig. 1 viser et tverrsnitt gjennom anordningen.

Fig. 2 vier, sett fra siden, en ende av anordningen, med en strekkanordning. Fig. 3 viser et tverrsnitt i område ved en innretning for høyfrekvensbølger.

Fig. 4 viser en trykkanordning.

Figurene viser forspenning og liming av et I-profil 1.

De staver som danner dette profil 1 består av et steg 2

og to gurter 3.

Anordningen, som er kjent som en ren limeanordning fra DE-OS 3.036.793, omfatter en transportanordning i form

av en vogn 8, hvilken ved hjelp av ruller 6, 7 kan be-

veges på skinner 4, 5 og utgjør presseanordning for limingen. I det. minste en rulle 7 utgjør styrerulle, og er f.eks. utført med to sporkranser, for å føre vognen 8 med minst mulig slingring. I stedet for dette kan naturligvis også anvendes kantruller. Vognen 8 har en bunn 9 og sidevegger 10, 11, idet stavene til profilet 1 anbringes mellom disse. På bunnen 9 befinner det seg et underlag 12, i form av

en sjablon som er tilpasset den nedre profilkontur. En av sideveggene, i det viste eksempel sideveggen 11, har en presseinnretning, som på tegningen er skjematisk antydet som en plate 13 som kan trykkes i retning av pilen 14. Denne presseinnretning virker sideveis mot den venstre gurt 3 i profilet 1, mens den annen sidevegg, f.eks. via et mellomlegg i form av en treplate eller lignende, utgjør mothold til den annen gurt 3.

Anordningen omfatter videre en stasjonær presseanordning

15, som består av flere i avstand bak hverandre anordnede, galgeformede holdere 16, idet det på deres bjelker er anordnet vertikale sylindere som virker i den retning som er vist med pilen 17. Sylindrene trykker via et eller flere mellomlegg 18 mot oversiden av steget 2 og gurtene 3, slik at disse står under den samme pressekraft. Også mellomlegget 18 kan være utformet som an sjablon, tilsvarende den øvre profilkontur. Inne i presseanordningen 15 presses steget 2 og gurtene 3 ved hjelp av sylindrene 17

mot underlaget 12, og blir derved rettet ut og innrettet etter hverandre.

Ved enden av vognen 8, og fortrinnsvis ved begge ender, er anordnet en strekkanordning 27 (fig. 2), som er festet til vognen 8, f.eks. til sideveggen 10 eller 11, eller til bunnen 9. Strekkanordningen 27 vist i fig. 2 kan sette en del av byggeelementet under strekk. For dette formål omfatter strekkanordningen en plate 28 eller lignende,

som festes til delen som skal forspennes, her gurten 3

til profilet 1. Platen 28 er leddforbundet med en arm 2 9

til et vinkelstykke 30, idet den annen arm 31 er belastet med et lodd 32 som bevirker forspenningen. Vinkelstykket 3 0 er svingbart lagret på en bukk 33. På den annen ende av vognen er enten anordnet en tilsvarende strekkanordning 27, eller gurten 3 fastholdes bare ved den annen ende.

I det viste eksempel utsettes den annen gurt 3 til profilet for trykkspenning. For dette formål anvendes en trykkanordning 27 vist i fig. 4, hvilken bare skiller seg fra strekkanordningen vist i fig. 2 ved at platen er erstattet av en trykkplate 34. På den annen ende av vognen kan benyttes en tilsvarende trykkanordning eller bare et enkelt mothold.

I fig. 2 og 4 er elementene for pressing under limingen bare skjematisk antydet med delene 35 og 36. Anordningen tilsvarer imidlertid anordningen vist i fig. 1. I stedet for trykk- og strekkanordningen 27 vist i fig. 2 og 4

kan også anordnes hydrauliske sylindere, som virker med trykk eller strekk på gurtene 3 til profilet 1.

Delene 2, 3 til profilet blir etter påføring av lim lagt inn i limpressen, og trykk- og strekkanordningen 27 tilkobles ved hjelp av platene 28 og trykkplatene 34 til gurtene 3, og loddene 32 bringes til virkning. Samtidig eller deretter aktiveres trykkanordningen 15, slik at delene 2, 3 rettes ut i vertikal retning, slik at de ikke kan bøyes tilbake. Deretter aktiveres trykkanordningen 13, 14, og profilet 1 trykkes sideveis, idet spennkraften utgjør omtrent 3 ganger trykkraften. Deretter bringes sylindrene 17 til sine utgangsstillinger, vognen fri-gjøres fra trykkanordningen 16, slik at den kan føres til høyfrekvensinnretningen vist i fig. 3.

Høyfrekvensinnretningen 19 oppviser to øvre elektroder 2 0 som varmeelektroder og to nedre elektroder 21 som kalde elektroder, og profilet 1 beveges mellom elektrodene ved hjelp av vognen 8. Fortrinnsvis påvirkes elektrodene av en fjærkraft i vertikal horisontal retning, slik at det ved hjelp av passende avstandsholdere opprettholdes en konstant avstand til limfugene 24 (se fig. 3). Det kon-stante trykk kan på en enkel måte sikres ved at elektrodene 20 sitter på en holder 26 via et ledd 25, idet holderen påvirkes vertikalt av en fjær. Dermed kan også stillingen til elektrodene 20, 21 tilpasses forskjellige profilformer.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av byggeelementer av tre, hvilke i montert tilstand utsettes for bøyepåkjenninger, idet elementene består av i det minste to deler som er limt sammen, karakterisert ved at i det minste en del forspennes med en i lengderetningen virkende, lineær kraft mens den limes sammen med den annen del eller de andre deler.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at en del forspennes med en strekkraft og den annen del med en trykkraft.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, for fremstilling av byggeelementer av i det minste tre deler, karakterisert ved at den ene ytre del strekkforspennes og at den annen ytre del trykkforspennes.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at de deler som henholdsvis strekkforspennes og trykkforspennes fremstilles av forskjellige treslag.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 - 4, karakterisert ved at de deler som forspennes og de deler som ikke forspennes fremstilles av for skjellige treslag.

6. Anordning for gjennomføring av fremgangsmåte som angitt i krav l-5, karakterisert ved i det minste en strekk- og/eller trykkanordning (27) innrettet til å påvirke i det minste den ene ende av en del (3) som skal forspennes, samt en limpresse (8) for parallell anbringelse av alle delene (2, 3) til byggeelementet (1), med i det minste langs den ene ytre del (3) forløpende, innstillbare presseflater (13, 14).

7. Anordning som angitt i krav 6, for gjennomføring av fremgangsmåten angitt i krav 3, karakterisert ved to innretninger (27) for å sette forskjellige deler (3) av byggeelementet (1) i limpressen (8) under strekk- og trykkforspenning.