PL171285B1

PL171285B1 - Building with metal supporting structure

Info

Publication number: PL171285B1
Application number: PL93299913A
Authority: PL
Inventors: Ernst Koller
Original assignee: Ernst Koller
Priority date: 1992-10-01
Filing date: 1993-08-02
Publication date: 1997-03-28
Also published as: DE4233061A1; EP0590248A1; ATE142297T1; DE59303638D1; PL299913A1; EP0590248B1

Abstract

Building having a metal skeleton. The metal skeleton (1) is mounted on a frame, preferably on an angle-shaped or Z-shaped base rail (2). Supports (4) and load-bearing members (5) of the metal skeleton are profile rails which are in the form of a double-T in cross-section and, with the minimum amount of material, achieve extremely high static values when under pressure and in a bent state. Grooves for fixing various members are formed on the profile-rail outer sides which are directed away from one another. Structural elements, e.g. outer panels (14), fastened on profile rails can expand relative to the base rails (2) and are guided by a guiding element (13, 2d). <IMAGE>

Description

Przedmiotem wynalazkuj est budynek o szkielecie metalowym, złożony ze słupów i dźwigarów wykonanych z dwuteowników, korzystnie aluminiowych, których półki są zaopatrzone na końcach w skośne lub prostopadłe ścianki, między którymi utworzone są wpusty do mocowania listew, przy czym do słupów i dźwigarów sąprzytwierdzone płyty wewnętrzne i zewnętrzne, warstwy izolacyjne, blacha elewacyjna, tafle szklane, okna, drzwi i inne elementy budowlane.The subject of the invention is a building with a metal skeleton, consisting of columns and girders made of I-sections, preferably aluminum, the shelves of which are provided at the ends with oblique or perpendicular walls, between which grooves for fastening the battens are formed, with internal boards fixed to the columns and girders. and external, insulation layers, cladding sheets, glass panels, windows, doors and other construction elements.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 3532846 znany jest budynek o szkielecie metalowym, którego słupy i belki są wykonane ze stalowych kształtowników mających w przekroju kształt wpisanej w prostokąt litery C, natomiast dźwigary dachowe wykonane są ze stalowych dwuteowników. Cechą znamienną tego budynku są dwa rodzaje płaskich łączników, służących do połączenia końców słupów i belek i wsuwanych w odpowiednie prowadnice utworzone na tych końcach. Ze względu na stosunkowo cienkie profile użytych kształtowników, szkielet budynku jest dodatkowo zaopatrzony w ukośne stężenia usztywniające ściany, zwłaszcza w pobliżu naroży. Opisana konstrukcja, mimo że stosunkowo lekka, jest jednak bardzo skomplikowana i pracochłonna w montażu. Ponadto stwarza ona niebezpieczeństwo wypaczania przetwierdzanych do szkieletu płyt zewnętrznych, ulegających w wyniku zmian temperatury znacznym wydłużeniom.From the German patent description DE 3532846 a building with a metal frame is known, the columns and beams of which are made of steel sections having the shape of the letter C inscribed in the rectangle, while the roof girders are made of steel I-sections. A characteristic feature of this building are two types of flat connectors used to connect the ends of columns and beams and inserted into the appropriate guides formed at these ends. Due to the relatively thin profiles of the sections used, the building skeleton is additionally provided with diagonal braces stiffening the walls, especially near the corners. The described structure, although relatively light, is nevertheless very complicated and time-consuming to assemble. Moreover, it poses a risk of warping of the outer plates processed into the skeleton, which undergo significant elongation as a result of temperature changes.

Przedmiotem niemieckiego opisu patentowego nr DE 3427511 oraz francuskiego opisu patentowego nr FR 2507648 jest metalowo-szklana konstrukcja fasady lub dachu budynku złożona z metalowych ram wypełnionych taflami szkła izolacyjnego. Ramy tej konstrukcji są wykonane ze specjalnych walcowanych kształtówek o dość skomplikowanym przekroju, zaopatrzonych w rowki do zbierania i odprowadzania kondensatu wodnego, w listwy do uszczelniania tafli szkła oraz w specjalne elastyczne uchwyty, zaciskające izolacyjne tafle szklane. Rozwiązanie to nadaje się jednakże wyłącznie do montażu fasady lub dachu z izolacyjnych płyt szklanych, lecz nie nadaje się na metalową konstrukcję nośną budynku zaopatrzonego w innego rodzaju ściany.The subject of the German patent description DE 3427511 and the French patent description FR 2507648 is a metal-glass structure of a façade or roof of a building consisting of metal frames filled with sheets of insulating glass. The frames of this structure are made of special rolled shapes with a rather complicated cross-section, equipped with grooves for collecting and draining water condensate, with strips for sealing glass panes and special flexible holders, clamping the insulating glass panes. However, this solution is only suitable for the installation of a facade or roof made of insulating glass panels, but not for the supporting metal structure of a building provided with other types of walls.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 1658841 znany jest sposób łączenia wzajemnie prostopadłych elementów budowlanych, zwłaszcza belek dwuteowych, których środniki są zaopatrzone w kątownikowe występy tworzące prowadnice. Sposób ten polega na umieszczeniu w prowadnicach ramion kątowego łącznika i połączeniu ze środnikami belek za pomocą śrub.DE 1658841 discloses a method for connecting mutually perpendicular building elements, in particular I-beams, the webs of which are provided with angular projections forming guides. This method consists in placing an angular connector in the guides of the arms and connecting with the webs of the beams by means of bolts.

Podobne, choć bardziej złożone rozwiązanie jest przedmiotem patentu Stanów Zjednoczonych AP nr US 1158625, w którym kątowe łączniki mocowane są do prowadnic łączonych belek za pośrednictwem elementów sprężystych, co umożliwia równoczesne wykorzystanie ich do zamocowania w tych prowadnicach wielkich tafli szklanych.A similar, but more complex solution is the subject of US patent No. US 1158625, in which the angular connectors are attached to the guides of the beams to be joined by means of elastic elements, which allows them to be used simultaneously to fasten large glass panes in these guides.

Przedmiotem szwajcarskiego opisu patentowego nr CH 654896 jest metalowa konstrukcja szkieletu budynku, którego belki o dość skomplikowanym przekroju poprzecznym mają półki zaopatrzone na swych końcach w skośne lub prostopadłe do nich ścianki, tworzące między nimi wpusty, które służbą do zamocowania listew łączonych następnie z płytami ściennymi lub sufitowymi.The subject of Swiss patent description No. CH 654896 is a metal structure of a building skeleton, the beams of which, with a rather complicated cross-section, have shelves at their ends with inclined or perpendicular walls, forming between them inlets, which serve to fasten the battens then joined with wall panels or ceiling.

Zasadnicząwadątych wszystkich rozwiązańjest niedostosowanie ich do zmiennych warunków atmosferycznych, w szczególności dużych wahań temperatury, które powodują wyginanie lub pękanie przytwierdzonych do szkieletu metalowego płyt wskutek ich dylatacji termicznej. Ponadto wadą większości tych rozwiązań jest gromadzenie się skroplin na powierzchni belek i słupów, przyczyniające się do ich szybkiej korozji.The main disadvantage of all solutions is that they are not adapted to changing weather conditions, in particular large temperature fluctuations, which cause bending or cracking of the plates attached to the metal skeleton due to their thermal dilatation. Moreover, most of these solutions have the disadvantage of collecting condensate on the surface of beams and columns, contributing to their rapid corrosion.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie konstrukcji szkieletu metalowego budynku, dostosowanego do wszystkich stref klimatycznych i odznaczającego się dobrymi właściwościami izolacyjnymi zarówno w przypadku niskich, jak i wysokich temperatur zewnętrznych oraz dobrąThe task of the invention is to develop a structure of a metal frame of a building, adapted to all climatic zones and characterized by good insulating properties both in the case of low and high external temperatures and good

171 285 odpornością na oddziaływanie huraganów, dużych opadów, śniegu, jak również zwiększoną odpornością na korozję.171 285 resistance to the effects of hurricanes, heavy rainfall, snow, as well as increased corrosion resistance.

Istotną cechą budynku według wynalazku jest również wyeliminowanie odkształceń płyt zewnętrznych, pokrywających szkielet metalowy i tworzących ściany zewnętrzne - przez umożliwienie ich swobodnej dylatacji termicznej.An important feature of the building according to the invention is also the elimination of deformations of the external panels covering the metal skeleton and forming the external walls - by allowing their free thermal expansion.

Powyższy cel spełnia budynek o szkielecie metalowym według wynalazku, wyposażonym w słupy oraz dźwigary wykonane z dwuteowników, których półki są zaopatrzone na swej stronie zewnętrznej w przynajmniej cztery prostopadłe do powierzchni półek występy. Między występami ukształtowane są korytka odwadniające oraz wpusty do osadzania w nich zacisków kształtowych, względnie elementów mocujących listwy kształtowe, względnie listwy pokrywające obrzeża płyt zewnętrznych przymocowanych do słupów i dźwigarów szkieletu budynku. Zewnętrzne występy zewnętrznych powierzchni półek mają zakończenia powierzchni czołowych leżące w jednej płaszczyźnie. Spełnienie tego ostatniego warunku zapewnia właściwe przyleganie do czołowych powierzchni występów półek - płyt zewnętrznych lub izolacyjnych tworzących ściany zewnętrzne, jak również płyt wewnętrznych tworzących ściany wewnętrzne.The above aim is fulfilled by a metal frame building according to the invention, provided with columns and girders made of I-sections, the shelves of which are provided on their outer side with at least four protrusions perpendicular to the surface of the shelves. Drainage trays and grooves for mounting shaped clamps or fastening elements, shaped strips or strips covering the periphery of the outer panels attached to the columns and girders of the building framework, are formed between the projections. The outer projections of the outer surfaces of the shelves have ends of the faces lying in one plane. The fulfillment of the latter condition ensures proper adhesion to the front surfaces of the ledges of the shelves - external or insulating panels forming the outer walls, as well as the inner plates forming the inner walls.

Korzystnie ta zewnętrzna powierzchnia półek dwuteownika tworzącego słup oraz dźwigar jest zaopatrzona przynajmniej w trzy znajdujące się między jej występami rowki, tworzące wpusty oraz korytka odwadniające. Wpusty te są wykorzystane do mocowania elementów pokrywających płyty zewnętrzne i wewnętrzne, mających zwłaszcza postać kształtowych listew, natomiast korytka odwadniające służą do odprowadzania skroplin, zabezpieczając szkielet budynku przed korozją.Preferably, this outer surface of the I-bar flanges forming the column and the girder is provided with at least three grooves between its projections forming grooves and drainage trays. These inlets are used to fix the elements covering the external and internal panels, in particular in the form of shaped slats, while the drainage trays are used to drain the condensate, protecting the building skeleton against corrosion.

W celu umożliwienia dylatacji płyt zewnętrznych w wyniku zmian temperatury, są one połączone ze słupami oraz dźwigarami za pomocą przymocowanych do nich kształtek prowadnicowych, współpracujących swymi wewnętrznymi powierzchniami z wewnętrznymi powierzchniami półek dwuteownika stanowiącego słup oraz dźwigar.In order to allow expansion of the outer panels as a result of temperature changes, they are connected to the columns and girders by means of guide profiles attached to them, cooperating with their internal surfaces with the internal surfaces of the flanges of the I-section constituting the column and the girder.

Słupy i dźwigary szkieletu metalowego budynku według wynalazku są korzystnie wykonane w dwuteownika typu skrzynkowego z dwoma środnikami łączącymi jego półki.The columns and girders of the metal building framework according to the invention are preferably made of a box-type I-section with two webs connecting its flanges.

W odmiennym rozwiązaniu konstrukcyjnym słupy i dźwigary są wykonane z dwuteownika z jednym środnikiem, łączącym symetryczne półki, zaopatrzone na swej zewnętrznej powierzchni w dwa środkowe wyższe występy, których powierzchnie czołowe są zakończone zwróconymi do siebie krótkimi ściankami oraz w dwa zewnętrzne niższe występy, których powierzchnie czołowe sąrównież zakończone zwróconymi do siebie krótkimi ściankami.In a different design solution, the columns and girders are made of an I-section with one web connecting symmetrical flanges, provided on their outer surface with two central higher projections, the front surfaces of which are ended with short walls facing each other, and two lower external projections, the faces of which they also have short sides facing each other.

W jeszcze innym rozwiązaniu konstrukcyjnym słupy i dźwigary są korzystnie wykonane z dwuteownika aluminiowego, którego środnik oraz sąsiadujące z nim wewnętrzne powierzchnie półek są obustronnie zaopatrzone we wzmacniające nakładki.In yet another design solution, the columns and girders are preferably made of an aluminum I-beam, the web of which and the adjacent internal surfaces of the shelves are provided with reinforcing overlays on both sides.

Szczególnie korzystne rozwiązanie według wynalazku przewiduje wykonanie słupów i dźwigarów ze znormalizowanego dwuteownika, którego półki są zaopatrzone obustronnie w nasunięte na nie nakładki, korzystnie aluminiowe, zaopatrzone na powierzchni zewnętrznej w jednakowej wysokości występy z utworzonymi między nimi wypustami oraz korytkami odwadniającymi.A particularly advantageous solution according to the invention provides for the construction of the columns and girders from a standard I-section, the shelves of which are provided with overlays slid over them on both sides, preferably aluminum, provided with projections of equal height on the outer surface with projections formed between them and drainage channels.

W budynku według wynalazku słupy szkieletu metalowego są połączone w swej dolnej części za pomocąnakładek i śrub z zewnętrznym ramieniem kształtownika ramy fundamentowej, na którego wewnętrznym ramieniu są ułożone belki względnie inne elementy podłoża.In the building according to the invention, the metal framework columns are connected in their lower part by means of spacers and bolts to the outer leg of the foundation frame section, on the inner leg of which are beams or other base elements.

W odmiennym rozwiązaniu konstrukcyjnym słupy są połączone w dolnej części, swymi dolnymi półkami z dłuższym ramieniem kątownika ramy fundamentowej, którego krótsze ramię jest przymocowane za pomocą śrub i kotew z cokołem, względnie z podłożem fundamentowym budynku, przy czym do krótszego ramienia kątownika są przymocowane belki, warstwa izolacji cieplnej, folia zabezpieczająca przed działaniem pary oraz płyty podłogowe.In a different design solution, the columns are connected in their lower part with the longer leg of the foundation frame angle bar, the shorter leg of which is fastened to the pedestal by means of bolts and anchors, or to the foundation of the building, with beams attached to the shorter leg of the angle, a layer of thermal insulation, foil protecting against steam and floor panels.

Zaletą budynku według wynalazku, stanowiącego na przykład bungalow jest możliwość posadowienia go na podłożu naturalnym, albo też na płytach betonowych, cokołach, względnie na stropie piwnicznym, przy czym od piwnicy aż po dach stosowane są jednakowe słupy,The advantage of the building according to the invention, e.g. a bungalow, is the possibility of its foundation on a natural substrate, or on concrete slabs, plinths, or on a cellar ceiling, where the same poles are used from the basement to the roof,

171 285 dźwigary i belki. Dzięki płytom zewnętrznym i wewnętrznym, mocowanym do elementów konstrukcji nośnej, uzyskuje się dodatkowe usztywnienie i dobrą stateczność konstrukcji.171 285 girders and beams. Thanks to the external and internal plates fixed to the elements of the load-bearing structure, additional stiffening and good structural stability are obtained.

Zgodnie z wynalazkiem słupy konstrukcji nośnej są posadowione na ramie fundamentowej z kątownika lub specjalnych kształtowników i połączone z tąramąna śruby, co zapewnia szybki i mało pracochłonny montaż budynku. Zastosowanie listew pokrywających obrzeża płyt zewnętrznych zabezpiecza budynek przed nieszczelnościąścian zewnętrznych i przenikaniem dojego wnętrza wody i piasku.According to the invention, the columns of the load-bearing structure are mounted on a foundation frame made of an angle bar or special sections and connected to the frame by bolts, which ensures a quick and low-labor erection of the building. The use of strips covering the edges of external panels protects the building against leakage of external walls and the penetration of water and sand into its interior.

Wynalazek jest przykładowo wyjaśniony na rysunku, na którym:The invention is explained, for example, in the drawing in which:

fig. 1 - przedstawia słup konstrukcji nośnej budynku oraz jego połączenie z dźwigarem dwuteowym - w przekroju pionowym;Fig. 1 - shows the column of the supporting structure of the building and its connection to the I-girder - in a vertical section;

fig. 2 - słup wykonany z dwuteownika o przekroju skrzynkowym - w przekroju poziomym wzdłuż linii II na fig. 1;Fig. 2 - a column made of an I-section with a box section - in a horizontal section along line II in Fig. 1;

fig. 3 - odmianę słupa wykonanego z dwuteownika o pojedynczym środniku - w przekroju poziomym;Fig. 3 - a variant of a column made of a single-web I-section - in a horizontal section;

fig. 4 - słup według fig. 2, połączony w dolnej części z ramą fundamentową wykonaną z kątownika - w przekroju pionowym;Fig. 4 shows the column according to Fig. 2, connected in its lower part to a foundation frame made of an angle section - in a vertical section;

fig. 5 - inną odmianę słupa wykonanego z dwuteownika, zaopatrzonego w nakładki wzmacniające - w przekroju poziomym, a fig. 6 - jeszcze inną odmianę słupa wykonanego ze znormalizowanego dwuteownika, zaopatrzonego w nasuwane na jego półki nakładki z kształtownika aluminiowego - w przekroju poziomym.Fig. 5 - another variant of a column made of an I-section, provided with reinforcing caps - in a horizontal section, and Fig. 6 - another variant of a column made of a standardized I-section, provided with aluminum section covers slid over its shelves - in a horizontal section.

Przedstawiony na fig. 1 fragment budynku składa się z ramy fundamentowej, wykonanej z metalowych kształtowników 2. Zewnętrzne ramię 2a tego kształtownika 2 ma w swej górnej części wpust 3, zaś ramię wewnętrzne 2b ma w przekroju kształt zbliżony do litery Z.The fragment of the building shown in Fig. 1 consists of a foundation frame made of metal sections 2. The outer arm 2a of this section 2 has a groove 3 in its upper part, and the inner arm 2b has a Z-shape in its cross-section.

We wpuście 3 ramienia 2a kształtownika 2 j est osadzony słup 4 za pomocąprzytwierdzonej do niego nakładki 7, przymocowany do kształtownika 2 za pomocą śruby 8. Na wewnętrznym ramieniu 2b kształtownika 2 są ułożone belki 9 lub inne elementy podłoża wykonane z metalu, na przykład z blachy stalowej albo z drewna względnie z tworzywa sztucznego. Na tych elementach jest ułożona warstwa 10 izolacji termicznej, na przykład w postaci mat, następnie folia 11, stanowiąca zabezpieczenie przed działaniem pary i gazów oraz płyty podłogowe 12, zwykle drewniane. Maty warstwy izolacyjnej 10, folia 11 i płyty podłogowe 12 mogą być oczywiście ułożone również na innych elementach kształtownika 2.In the groove 3 of the arm 2a of the profile 2, a column 4 is embedded by means of a cover 7 fixed to it, fixed to the profile 2 with a screw 8. On the inner leg 2b of the profile 2, beams 9 or other base elements made of metal, for example sheet metal, are placed steel, wood or plastic. A layer 10 of thermal insulation, for example in the form of mats, is laid on these elements, then a foil 11 protecting against the action of steam and gases, and floorboards 12, usually wooden. The mats of the insulating layer 10, the foil 11 and the floorboards 12 can of course also be arranged on the other elements of the profile 2.

Słup 4 jest w swej górnej części połączony, za pośrednictwem nakładki 6, z dźwigarem dachowym 5, który ma korzystnie ten sam przekrój i wykonany jest z tego samego materiału co słup 4. Dźwigar dachowy 5 i słup 4 wyłożone są od zewnątrz płytami zewnętrznymi 14, stanowiącymi odporne na działanie wpływów atmosferycznych zewnętrzne pokrycie budynku. Wydłużenie tych płyt, będące wynikiem często znacznych wahań temperatury, zależy od ich długości oraz różnicy temperatur. W celu umożliwienia swobodnej dylatacji termicznej płyt 14 są one zaopatrzone w przymocowane do ich obrzeża kształtki prowadnicowe 13, współpracujące z poziomym końcowym ramieniem 2d kształtownika 2 ramy fundamentowej w ten sposób, że umożliwiająprzemieszczanie się wzdłuż tego ramienia na odcinku 14a, a tym samym swobodne wydłużanie się płyty zewnętrznej 14.The column 4 is in its upper part connected, via an overlay 6, to the roof girder 5, which preferably has the same cross-section and is made of the same material as the column 4. The roof girder 5 and the column 4 are lined from the outside with outer plates 14, being a weather-resistant exterior covering of the building. The elongation of these plates, which is the result of often considerable temperature fluctuations, depends on their length and the temperature difference. In order to allow free thermal expansion of the boards 14, they are provided with guide blocks 13 fixed to their periphery, cooperating with the horizontal end leg 2d of the foundation frame section 2 in such a way that they allow movement along this leg along the section 14a, and thus free elongation outer plate 14.

Płyty wewnętrzne 26, stanowiące wewnętrzne pokrycie metalowego szkieletu 1, są wykonane z drewna, metalu lub z tworzywa sztucznego i spełniają rolę ścian pomieszczeń budynku.The inner panels 26, constituting the inner covering of the metal framework 1, are made of wood, metal or plastic and act as walls of the building's rooms.

Kształtownik 2 ramy fundamentowej jest zamocowany za pomocą kotew 15 w cokole 15a lub w podłożu betonowym.The foundation frame section 2 is fixed by means of anchors 15 in the base 15a or in the concrete foundation.

Figura 2 przedstawia przekrój poziomy kształtownika metalowego, zwłaszcza aluminiowego stanowiącego słup 4. Z tego samego kształtownika wykonane sąrównież dachowe dźwigary 5 (fig. 1) . W rozwiązaniu przedstawionym na fig. 2 słup 4 jest dwuteownikiem o przekroju skrzynkowym z dwoma środnikami 16 oraz z wystającymi symetrycznie na jjego końcach prostopadłymi do środnika 16 półkami 24. Półki 24 i środnik 16 od strony wewnętrznej stanowią powierzchnie wewnętrzne 16’. Półki 24 są zaopatrzone w wystające na zewnątrz występy w postaci pros6Figure 2 shows a horizontal cross-section of a metal profile, especially an aluminum one, constituting the column 4. The roof girders 5 are also made of the same profile (Fig. 1). In the solution shown in Fig. 2, the column 4 is a box-section I-section with two webs 16 and with flanges 24 protruding symmetrically at its ends perpendicular to the web 16. The flaps 24 and the web 16 on the inside are the inner surfaces 16 '. The shelves 24 are provided with outwardly projecting projections in the form of pros6

171 285 topadłych do nich pionowych występów zakończonych krótkimi, zwróconymi do siebie ściankami, równoległymi do powierzchni półek. Między występami półek utworzone są na zewnętrznych częściach półki 24 korytka odwadniające 25, natomiast w części środkowej półki - wpust 17b, przeznaczony do mocowania za pomocą śrub 19d, listew pokrywających 18 lub innych nakładek pokrywaj ących obrzeża wewnętrznych płyt 26. W tym celu wpust 17b maw swej dolnej części krótkie, poziome ścianki 17c, tworzące częściowo zamknięty rowek, w którym umieszczony jest kształtowy zacisk 17d, służący do wkręcenia weń śruby 19d, mocującej listwę pokrywającą 18. Przynajmniej zewnętrzne występy, utworzone na zewnętrznych powierzchniach półek 24, maj ązakończenia powierzchni czołowych leżące wjednej płaszczyźnie. Płyty wewnętrzne 26 i 27 są swymi sfrezowanymi zakończeniami zaciśnięte między listwą 18 i równoległymi do niej zakończeniami występów dolnej półki 24 dwuteownika, umożliwiając z jednej strony uzyskanie płaskiej ściany, z drugiej zaś wydłużanie się płyt w wyniku dylatacji termicznej. Górna półka 24 dwuteownika jest zaopatrzona w swej środkowej części w występ z otworem służącym do wkręcenia śruby samogwintującej 19 dociskającej do zewnętrznych występów górnej półki 24 za pośrednictwem listwy kształtowej 20 płyty zewnętrznej 14, 22. Płyty wewnętrzne 26, 27 oraz płyty zewnętrzne 14, 22 stanowią nie tylko obudowę metalowego szkieletu budynku, lecz również przyczyniają, się do jego usztywnienia. Między płytą zewnętrzną. 14 i płytą wewnętrzną 26 jest ułożona warstwa 23 izolacji cieplnej, przy czym między zewnętrzną powierzchnią tej warstwy i wewnętrzną powierzchnią, płyty zewnętrznej 14 znajduje się kanał wentylacyjny 28.171,285 vertical protrusions fused to them, ending in short, facing each other, parallel to the surface of the shelves. Between the ledges of the shelves, drainage channels 25 are formed on the outer parts of the shelf 24, while in the central part of the shelf - a groove 17b, intended to be fastened with screws 19d, covering strips 18 or other covers covering the edges of the inner plates 26. For this purpose, the groove 17b has its lower part, short, horizontal walls 17c, forming a partially closed groove, in which a shaped clamp 17d is placed, for screwing into it a screw 19d, which fixes the cover strip 18. At least the outer projections formed on the outer surfaces of the shelves 24 have end faces lying on in one plane. The inner plates 26 and 27 are their milled ends clamped between the batten 18 and the parallel ends of the projections of the lower flange 24 of the I-beam, allowing on the one hand to obtain a flat wall and on the other hand to extend the plates due to thermal dilatation. The upper flange 24 of the I-beam is provided in its central part with a projection with a hole for screwing the self-tapping screw 19 against the external projections of the upper flange 24 via the shaped strip 20 of the outer plate 14, 22. The inner plates 26, 27 and the outer plates 14, 22 constitute not only the metal cladding of the building, but also contribute to its stiffening. Between the outer plate. 14 and the inner plate 26 are provided with a thermal insulation layer 23, with a ventilation channel 28 between the outer surface of this layer and the inner surface of the outer plate 14.

Powierzchnia zewnętrzna półki 24 dwuteownika, tworzącego słup 4 lub dźwigar 5, jest korzystnie zaopatrzona przynajmniej w trzy, znajdujące się między jej występami, rowki tworzące wpust 17b oraz korytka odwadniające 25.The outer surface of the I-bar flange 24, forming the column 4 or the girder 5, is preferably provided with at least three grooves forming a groove 17b and drainage trays 25 between its projections.

Pionowo ramię 21 nakładki 7 łączącej słup 4 z kształtownikiem 2 ramy fundamentowej jest umieszczone wewnątrz skrzynki dwuteownika i przymocowane do jednego zjego środników za pomocą śrub 29.Vertically, the arm 21 of the overlay 7 connecting the column 4 with the section 2 of the foundation frame is placed inside the I-section box and fastened to one of its webs by means of bolts 29.

Inne rozwiązanie słupa 4 lub dźwigara 5 w postaci dwuteownika z pojedynczym środnikiem 16b i symetrycznymi półkami 24 przedstawiono na fig. 3. Każda z półek 24 jest zaopatrzona na swych końcach w wystające na zewnątrz występy, służące do podparcia obrzeży płyt 34 zewnętrznej izolacji cieplnej oraz płyt wewnętrznych 35. W środkowej części półek 24 dwuteownika znajdują się stosunkowo wysokie występy, tworzące wewnątrz wpusty 17a i 17b biegnące wzdłuż osi dwuteownika. Między wysokimi środkowymi występami i niższymi skrajnymi występami półek 24 dwuteownika utworzone są korytka odwadniające 25.Another embodiment of a column 4 or girder 5 in the form of an I-section with a single web 16b and symmetrical shelves 24 is shown in Fig. 3. Each of the shelves 24 is provided with outwardly projecting projections at its ends to support the periphery of the external thermal insulation panels 34 and the panels. of internal 35. In the central part of the flanges 24 of the I-beam there are relatively high projections, forming grooves 17a and 17b inside along the axis of the I-beam. Dewatering trays 25 are formed between the high central projections and the lower end projections of the I-beam flanges 24.

Wpust 17a górnej półki 24 dwuteownika służy do osadzania w nim obrzeży blachy elewacyjnej 33 lub płyt elewacyjnych 33b wykonanych z drewna, z metalu lub z tworzywa sztucznego. Między blachami elewacyjnymi 33 lub płytami elewacyjnymi 33b oraz występami półek 24 są umieszczone płyty izolacji cieplnej 34 w sposób umożliwiający ich dylatację termiczną. W tym celu są one zaopatrzone w przymocowane do ich wewnętrznej powierzchni kształtki prowadnicowe 13, współpracujące z wewnętrznymi powierzchniami 16’ półek 24.The groove 17a of the upper flange 24 of the I-beam serves to embed the edges of the façade sheet 33 or the façade panels 33b made of wood, metal or plastic therein. Thermal insulation plates 34 are arranged between the cladding sheets 33 or the cladding panels 33b and the protrusions of the shelves 24 in such a way that they can be thermally dilated. For this purpose, they are provided with guide pieces 13 fixed to their inner surface, cooperating with the inner surfaces 16 'of the shelves 24.

Wpust 17b dolnej półki 24 służy do osadzenia w nim drewnianych listew 17d, służących do wkręcenia śrub 19d, mocujących listwy pokrywające 18 obrzeża płyt wewnętrznych 35 lub wykładziny ściennej, na przykład boazerii. Płyty wewnętrzne 35 lub boazeria mają korzystnie swą wewnętrzną stronę pokrytą warstwą 37 folii, stanowiącą izolację przeciwprądową. Na wewnętrznej stronie zewnętrznych płyt 34 izolacji cieplnej, będących częścią ściany zewnętrznej budynku oraz na wewnętrznej stronie płyty wewnętrznej 35 są utworzone kanały wentylacyjne 28 i 38, zaś między nimi znajduje się, na całej szerokości środnika 16b, warstwa 40 izolacji cieplnej.The groove 17b of the lower shelf 24 serves to embed wooden slats 17d therein, for screwing in screws 19d, fastening the strips covering 18 the edges of the inner panels 35 or wall covering, for example paneling. The inner panels 35 or the paneling preferably have their inner side covered with a layer 37 of foil as counterflow insulation. Ventilation channels 28 and 38 are formed on the inner side of the outer thermal insulation plates 34 forming part of the outer wall of the building and on the inner side of the inner plate 35, and there is a heat insulation layer 40 between them over the entire width of the web 16b.

W rozwiązaniu połączenia słupa 4 z ramą fundamentową, przedstawionego na fig. 4, powierzchnia czołowa 16’ środnika 16 słupa 4 jest połączona śrubami przetkniętymi przez podłużne otwory z pionowym ramieniem 50a kątownika 50, z którego wykonana jest rama fundamentowa. Umożliwia to dylatację termiczną słupa 4.In the solution of connecting the column 4 with the foundation frame, shown in Fig. 4, the end face 16 'of the web 16 of the column 4 is connected by means of bolts threaded through the oblong holes with the vertical leg 50a of the angle 50, from which the foundation frame is made. This enables thermal expansion of the column 4.

Na krótszym ramieniu 50b kątownika 50, połączonym kotwami 15 z podłożem fundamentowym budynku, są ułożone belki 9, a na nich maty izolacyjne 10, folia 11 i płyty podłogowe 12.On the shorter leg 50b of the angle 50, connected with the anchors 15 to the foundation of the building, there are beams 9, and on them insulating mats 10, foil 11 and floor boards 12.

171 285171 285

Inne rozwiązanie konstrukcji słupa 4 lub dźwigara 5 w postaci aluminiowego dwuteownika 51 z pojedynczym środnikiem 16 przedstawia fig. 5. Powierzchnie środnika 16 oraz stykające się z nimi wewnętrzne powierzchnie 16’ półek 24 są płaskie i zaopatrzone obustronnie we wzmacniające nakładki 61 z blachy stalowej. Również i zewnętrzne powierzchnie występów półek 24 są gładkie i płaskie, aby przylegające do słupów 4 i dźwigarów 5 zewnętrzne płyty 34 lub wewnętrzne płyty 35 szczelnie i dokładnie do nich przylegały. Płyty zewnętrzne 34 są przymocowane do słupa 4 or-z dźwigara 5 zo pomocą listew pokrcwąjąhchh 18, zabezpieczających obrzeża tych płyt przed działaniem wpływów atmosferycznych. Powierzchnia czołowo dolnej półki 24 jest połączona za pośrednictwem wewnętrznych płyt 35 ze ścianą działową 63. Wpust 17a oraz korytka odwodniające 25 górnej półki 24 są zaopatrzone w ograniczające je od góry krótkie ścianki, natomiast wpust 17b i korytka odwodniające 25 dolnej półki 24 dwuteownika 51 mają przekrój trapezowy, zwężający się no zewnątrz, co umożliwi- sztywne osadzenie w nich zacisków kształtowych lub listew mocujących. Przymocowano zo pomocą śrub kształtko prowodnicowa 58 umożliwi- łotwy demontaż zewnętrznych płyt ściennych 34 od zewnątrz.Another design of the column 4 or girder 5 in the form of an aluminum I-section 51 with a single web 16 is shown in Fig. 5. The surfaces of the web 16 and the internal surfaces 16 'of the shelves 24 adjoining them are flat and provided with reinforcing plates 61 made of steel sheet on both sides. Also, the outer surfaces of the projections of the shelves 24 are smooth and flat so that the outer plates 34 or the inner plates 35 adjoining the columns 4 and the girders 5 tightly and tightly adhere to them. The outer plates 34 are attached to the column 4 or the spar 5 by means of cover strips 18 protecting the edges of these plates against the effects of the weather. The end face of the lower shelf 24 is connected via internal plates 35 to the partition wall 63. The groove 17a and drainage trays 25 of the upper flange 24 are provided with short walls delimiting them from above, while the groove 17b and drainage trays 25 of the lower flange 24 I-section 51 have a cross section trapezoidal, tapering on the outside, which enables rigid mounting of shaped clamps or fixing strips. A guide bar 58 is attached with bolts to allow easy disassembly of the outer wall plates 34 from the outside.

Ponieważ dźwigary aluminiowe moją większą sprężystość i wykazują większe ugięcie niż dźwigory stalowe, zastosowanie nakładek wymacnlająccch 61 z blachy stołowej przymocowanych po obu stronach środnika 16, zapewni- odpowiedno większą stateczność słupa 4 lub dźwigara 5.Since aluminum girders have greater resilience and exhibit greater deflection than steel girders, the use of table plate reinforcement straps 61 attached to both sides of the web 16 will provide greater stability to column 4 or girder 5, respectively.

Figur- 6 przedstawia dolnąpołowę słup- 4 lub dźwigara 5, stanowiącego morm-lizow-ny dwuteownik 72 o pojedynczym środniku 16b i prostych półkach 16c, korzystnie stalowy. No półki 16c nasunięte są profilowane nakładki 73, wykonane korzystnie z profilowego kształtownika aluminiowego. Są one zaopatrzone no powierzchni zewnętrznej w prostopadłe do powierzchni nakładek 73 występy zakończone krótkimi, równoległymi do powierzchni nakładek 73 ściankami i tworzące między występami odpowiednio wpusty 17a i 17b oraz korytka odwodniające 25. Fig. 6 przedstowio jedynie dolną półkę 24 z nakładką 73, yorpatzzoną. w środkowy wpust 17b or-z zewnętrzne korytka odwadniające 25. Dzięki tokiej konstrukcji dwuteownik 72, stanowiący zwykły, znormalizowany kształtownik o stosunkowo niewielkim ciężarze własnym, może mieć stosunkowo znaczną rozpiętość.Figure 6 shows the lower half of a column 4 or girder 5 which is a standard I-section 72 with a single web 16b and straight flanges 16c, preferably steel. Slipped over to the shelves 16c are profiled caps 73, preferably made of aluminum profile section. They are provided on the outer surface with protrusions perpendicular to the surface of the caps 73 ending with short walls 73 parallel to the surface of the caps 73 and forming between the protrusions, respectively, grooves 17a and 17b and drainage channels 25. Fig. 6 shows only the lower flange 24 with a cap 73, yorpatzzona. into the central groove 17b or-z external drainage trays 25. Due to its structure, the I-section 72, which is an ordinary, standardized section with a relatively low dead weight, can have a relatively large span.

Budynek o szkielecie metalowym według wynolozku może stanowić zarówno duży, wielokondygnacyjny budynek mieszkalny, jok i mały budynek jednorodzinny. Ponadto konstrukcję szkieletu metalowego budynku według wynol-zku można zostosowoć do budowy szpitali, szkół i innych budynków użyteczności publicznej.According to the invention, a metal-frame building can be a large, multi-storey residential building, as well as a small single-family building. In addition, the structure of the metal frame of the building according to the invention can be used for the construction of hospitals, schools and other public buildings.

171 285171 285

19 17α19 17α

³⁵ FIG.3 ³⁵ FIG. 3

171 285171 285

15α15α

171 285171 285

FIG.5FIG.5

171 285171 285

FIG.6FIG. 6

171 285171 285

FIG.1FIG.1

Departąment Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Department of Publications of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 4,00 złPrice PLN 4.00

Claims

Patent claims

1. A building with a metal frame, composed of columns and girders made of I-sections, preferably aluminum, the shelves of which are provided with oblique or perpendicular walls at their ends, between which grooves for fastening the battens are formed, while internal boards are attached to the columns and girders and external, insulation layers, façade sheet, glass panes, windows, doors and other construction elements, characterized in that the skeleton (1) of the building is equipped with columns (4) and girders (5) made of I-sections, the shelves (24) of which on their external side, they are provided with at least four projections perpendicular to the surface of the shelves, between which drainage trays (25) and grooves (17a, 17b) are formed for mounting shaped clips (17d) or elements for fastening shaped strips (20), or the strips covering (18) the edges of the outer plates (22) attached to the columns (4) and the girders (5) of the building skeleton (1), at least the exterior the projections of the outer surfaces of the shelves (24) have the ends of their faces lying in one plane.

2. Building according to p. The method according to claim 1, characterized in that the outer surface of the shelf (24) of the I-section forming the column (4) and the spar (5) is provided with at least three grooves between its projections forming grooves (17a) or (17b) and drainage trays (25) .

3. Building according to p. A method as claimed in claim 1, characterized in that the outer plates (14, 22, 34) are connected to the columns (4) and the girders (5) by means of guide pieces (13, 58) attached thereto, cooperating with their internal surfaces (16 '). ) of shelves (24) of the I-beam constituting the column (4) and the girder (5).

4. Building according to p. 3. The bar as claimed in claim 1, characterized in that its columns (4) and girders (5) are made of a box-type I-section with two webs (16) connecting its flanges (24).

5. Building according to p. 3. A method as claimed in claim 1, characterized in that its columns (4) and girders (5) are made of an I-beam with one web (16) connecting symmetrical shelves (24), provided on its outer surface with two central higher projections, the end faces of which end facing each other with short walls and two outer lower projections, the end faces of which also terminate in short walls facing each other.

6. Building according to p. 3. A method according to claim 1, characterized in that the columns (4) and the girders (5) are made of an aluminum I-section, the web (16) and the adjacent internal surfaces of the shelves (24) are provided with reinforcing overlays (61) on both sides.

Building according to p. A method according to claim 1, characterized in that its columns (4) and girders (5) are made of a standard I-section (72), the shelves (16c) of which are provided with slips (73) on both sides, preferably aluminum, provided on the outer surface of the same high projections with inlets (17a, 17b) and drainage trays (25) formed between them.

8. Building according to p. A method according to claim 1, characterized in that its columns (4) are connected in their lower part by means of caps (7) and screws (8, 29) to the outer leg (2a) of the foundation frame section (2), on the inner leg (2b) of which are stacked beams (9) or other floor elements.

9. Building according to p. A method as claimed in claim 1, characterized in that its columns (4) are connected in its lower part with their lower flanges (24) to the longer leg (50a) of the foundation frame angle (50), the shorter arm (50b) of which is fastened with bolts and anchors ( 15) with the plinth (15a) or the foundation foundation of the building, wherever it is shorter

171 285 of the leg (50b) of the angle (50), beams (9), a heat insulation layer (10), a vapor-proof foil (11) and floor panels (12) are attached.