SE508852C2 - Anordning för att lösgörbart förbinda fyra i en byggnad ingående, prefabricerade byggenheter - Google Patents

Description

20 25 508 852 2 demontering av byggnaden. Vid tidigare kända byggnader har för ändamålet använts svetsade stàlkonstruktioner, ofta i form av plåtar. Dylika konstruktioner kräver emellertid sönderskärning, t ex medelst slipskiva. Detta arbete är besvärligt och tids- ödande framför allt pà grund av att förbindningskonstruktio- nerna är svåråtkomliga.

Uppfinningens syften och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja ovan- nämnda problem och förenkla förbindningen av sådana i en bygg- nad ingående rums- eller byggenheter som skall samverka såväl vertikalt som horisontellt. Ett grundläggande syfte med uppfin- ningen är sålunda att skapa en förbindningsanordning som å ena sidan säkerställer en hållfast tvärförbindning mellan sidoord- nade byggenheter i en uppförd byggnad och à andra sidan möjlig- göra demontering av enheterna utan att kräva mekanisk, destrue- rande bearbetning. Den uppfinningsenliga förbindningsanord- ningen skall sålunda tillåta demontering av byggnaden genom att varje ovanpåliggande byggenhet helt enkelt lyfts upp från en underliggande enhet. Ett annat syfte är att skapa en förbind- ningsanordning som är konstruktivt enkel och därför låter sig tillverkas och användas till låg kostnad. I en särskild aspekt tar uppfinningen sikte på att skapa en förbindningsanordning som är särskilt lämpad att användas i byggnader uppförda på jordbävningsbenägen mark.

Enligt uppfinningen nås åtminstone det grundläggande syftet medelst de särdrag som är angivna i patentkravets 1 kän- netecknande del. Fördelaktiga utföranden av den uppfinningsen- liga förbindningsanordningen är vidare definierade i de osjälv- ständiga kraven.

Ytterligare belysning av teknikens ståndpunkt Genom SE 9203001-4 är det tidigare känt att inbördes vertikalt förbinda på varandra anbragta rumsenheter med hjälp av hanorgan som sticker ut fràn den enskilda rumsenhetens un- dersida och är förankrade i en gjutmassa i säten som öppnar sig uppåt i ovansidan av varje underliggande rumsenhet. I detta fall har emellertid hanorganen enbart till uppgift att möjlig- göra användning av tunna tak- resp. bottenskivor i rumsenhe- 10 20 h) Un b) UI 508 852 3 terna och ej att inbördes förbinda vid sidan av varandra place- rade rumsenheter. De horisontella förbindningarna mellan sido- ordnade rumsenheter i denna kända typ av byggnader ombesörjs sålunda med hjälp av svetsade stålkonstruktioner av inlednings- vis omnämnt slag.

Genom US 4 299 065 är tidigare känd en husbyggnadsteknik som går ut på att ställa plåtskal eller -lådor vid sidan av varandra och ovanpå varandra och därefter gjuta betong i spal- ter mellan lådorna i och för åstadkommande av en styv betong- stomme i flera plan. För att före gjutning initiellt hälla plåtlådorna på önskade avstånd från varandra används tvärför- bindningsplattor med hål genom vilka låter sig föras gängade, hanartade tappar som sticker upp från plattor på ovansidan av enskilda hörnstolpar. En fotplatta på undersidan av varje stolpe uppvisar ett hål i vilket den uppstickande hantappen förs in. Emellertid använder sig denna husbyggnadsteknik ej över huvud taget av någon härdbar gjutmassa. Härtill kommer att hanorganen vid den kända tekniken sticker ut i riktning uppåt från tillhörande hörnstolpe, medan hanorganen vid föreliggande uppfinning skjuter ut nedåt från varje tillhörande byggenhet för att mottagas i ett uppåt sig öppnande säte i varje under- liggande byggenhet.

Kort beskrivning av bifogade ritningar På ritningarna är: Fig l en schematisk perspektivvy illustrerande tre av fyra byggenheter som skall förbindas med varandra i enlighet med uppfinningen, Fig 2 en horisontell sektion genom partier av tvá byggenheter som är horisontellt förbundna med varandra via en anord- ning enligt uppfinningen, Pig 3 en sektion A-A i fig 2 visande förbindningsanordningen enligt fig 2 i en korsningspunkt mellan fyra inbördes förbundna byggenheter, Fig 4 en sektion B-B i fig 2, Fig 5 en mot fig 2 svarande horisontalsektion visande ett alternativt utförande av uppfinningen, Fig 6 en mot fig 3 svarande sektion C-C i fig 5, och Pig 7 en tvårsektion D-D i fig 5.

UI 10 15 508 852 Detaljerad beskrivning av föredragna utföranden av uppfinningen I fig 1 visas tre av fyra rumsenheter som skall förbin- das med varandra i enlighet med uppfinningen. De tre i fig l 2 och 3, visade enheterna är betecknade 1, medan den fjärde enheten är betecknad 4 i fig 3. I det visade exemplet inbegri- per varje rumsenhet en bottenskiva 5, en takskiva 6 samt fyra väggskivor 7, 7'. Dessa skivor bildar tillsammans väsentligen parallellepipediska, lådartade enheter som dels placeras bred- vid varandra i enskilda våningsplan, dels ovanpå varandra i skilda våningsplan i den byggnad som skall uppföras. I samband med fig 1 skall i korthet nämnas att den enskilda rumsenheten på sin undersida uppvisar ett antal, närmare bestämt fyra hanartade utsprång eller hanorgan 8 vilka är avsedda att sam- verka med ett motsvarande antal uppåt öppna säten 9 i den enskilda enhets ovansida. För att i horisontell led inbördes förbinda sidoordnade rumsenheter är anordnade förbindningsele- ment 10 vilkas funktion och samverkan med hanorganen 8 resp. sätena 9 kommer att beskrivas i detalj med hjälp av två alter- nativa utförandeexempel som åskâdliggörs i fig 2-4 och fig 5-7.

Nu hänvisas till fig 2-4 som visar ett första utförande av uppfinningen. I fig 3 visas hurusom de fyra rumsenheterna l-4 är sammanförda till ett tillstånd i vilket enheterna 3, 4 är anordnade ovanpå enheterna 1, 2 och - i likhet med enhe- terna 1, 2 - sammanförda intill varandra. Härvid utbildas en horisontell gränszon 11 mellan de i ett undre våningsplan befintliga enheterna 1, 2 och de i ett ovanförliggande vånings- plan befintliga enheterna 3, 4. Mellan de sidoordnade enheterna 1, 2 resp. 3, 4 förefinns dessutom en vertikal gränszon som är betecknad 12. I det exemplifierade utförandet tänkes var och en av rumsenheterna vara förfärdigade av betong.

I den uppförda byggnaden är vart och ett av förbind- ningselementen 10 anordnade i den horisontella gränszonen 11 mellan olika våningsplan, varvid desamma genomskär eller över- bryggar den vertikala gränszonen 12. I det visade exemplet ut- görs förbindningselementet 10 av en enkel, långsmal platta som i området av motsatta ändar uppvisar genomgående hål 13 vilka bildar öppningar för mottagande av det hanorgan som skjuter ned fràn undersidan av varje övre rumsenhet. Det enskilda sätet 9 15 25 b) UI 508 852 5 för varje hanorgan utgörs av en uppåt sig öppnande urtagning i den enskilda rumsenhetens takskiva 6. I praktiken kan detta säte med fördel ha stympat konisk form och vara förfärdigat genom att före betonggjutning applicera en sparkropp i det formutrymme som bestämmer takskivans form.

I praktiken kan plattan 10 vara förfårdigad av konven- tionellt stål och ha en tjocklek inom området 10-20 mm (t ex 15 mm) I ett konkret ut- förande vid vilket plattjockleken är 15 mm och bredden 180 mm och en bredd inom området 150-200 mm. kan hålet 13 ha en diameter av ca 100 mm. Hanorganet 8 kan med fördel bestå av en cylindrisk ståldubb på vilken är fastsvetsad en plåtkrage 14. Denna krage åtskiljer en övre del 8', som tillsammans med kragen är ingjuten i bottenskivan 5, från en undre del 8" som sticker ut från bottenskivans 5 undersida.

I sätet 9 finns en stelnad gjutmassa 15 i vilken dubbens utstickande del 8" år förankrad. I praktiken kan denna gjut- massa bestå av betong, bruk eller annan massa som förmår stelna efter gjutning.

Av fig 2 och 3 framgår tydligt hurusom det enskilda hå- let 13 i förbindningsplattan 10 har påtagligt större diameter eller tvärsnittsarea än dubben 8. Detta innebär att ett änd- löst, spaltartat utrymme 16 avgränsas mellan dubbens utsida och den kantyta som avgränsar hålet. Icke blott det egentliga sätet 9 i takskivans 6 ovansida är fyllt med förutnämnda gjutmassa 15 utan även det ändlösa spaltutrymmet 16. Det parti av gjutmassan eller -kroppen 15 som är lokaliserat i spaltutrymmet bildar så- lunda ett från takskivans 6 ovansida uppstickande parti rela- tivt vilket förbindelseplattan 10 förankras samtidigt som dub- ben 8 förankras genom att vara ingjuten i gjutkroppen 15. Tack vare det faktum att hålet 13 har jämförelsevis stor diameter samtidigt som plattan 10 är relativt tjock (t ex 15 mm) låter sig det övre, utstickande partiet av gjutkroppen 15 utsättas för stora drag- resp. tryckbelastningar utan att hålkanttrycket blir överdrivet stort.

Den uppfinningsenliga förbindningen förverkligas i prak- tiken på följande sätt. I ett första steg monteras de båda rumsenheterna 1, 2 intill varandra, varefter förbindningsplat- tan 10 appliceras ovanpå enheternas takskivor, med hålen 13 centrerade ovanför såtena 9. Därefter appliceras lämplig mängd 10 Ü 20 25 b) U\ 508 852 6 färsk gjutmassa i sätena 9, varjämte de båda övre rumsenheterna 3 sänks ned och bringas att vila mot de undre enheternas ovan- sidor. Härvid tränger dubbarnas 8 undre delar ned i sätena och bringar gjutmassan att utfylla icke blott det egentliga sätet utan även spaltutrymmet 16. I praktiken kan spaltutrymmet 16 ha en volym som svarar mot volymen hos det parti av dubben 8 som i färdigmonterat skick skjuter ned under nivån för takskivans ovanyta. Detta innebär att det enskilda sätet kan initiellt fyllas med gjutmassa upp till nivån för sagda ovanyta, varefter den av dubben undanträngda massan exakt fyller ut spaltutrymmet ifråga. Sedan massan efter viss härdningstid stelnat bildar massan en formstel kropp relativt vilken såväl dubben 8 som plattan 10 förankras i ett tillstånd i vilket de i allt väsent- ligt omöjliggör horisontella rörelser mellan rumsenheterna i de båda skilda våningsplanen. Därest behov skulle uppstå att demontera den uppförda byggnaden förhindrar dock den beskrivna förbindningen ej vertikala rörelser mellan de övre och undre rumsenheterna. Sålunda kan varje övre rumsenhet utan större motstånd avlägsnas från tillhörande undre enhet genom att helt enkelt lyftas upp från den sistnämnda. Visserligen är den enskilda dubben fasthäftad i tillhörande gjutkropp, men de lyftkrafter som erfordras för att övervinna detta motstånd är försumbart små i jämförelse med de horisontella tryck- resp. dragkrafter som den uppfinningsenliga förbindningen kan uppta.

Nu hänvisas till fig 5-7 som illustrerar ett för byggna- der i jordbävningsområden speciellt lämpat utförande av den uppfinningsenliga förbindningsanordningen. I detta fall är för- bindningselementet 10' sammansatt av två långsmala delplattor 17, 18 som var och en i området av motsatta ändar uppvisar kop- par 19, 20 vilka med fördel har rotationssymmetrisk form. När- mare bestämt är de båda kopparna förfärdigade med stympat konisk form. Den enskilda kopp 19 som ingår i den övre delplat- tan 17 har mindre diameter eller vidd än den undre delplattans motsvarande kopp 20. På så sätt avgränsas ett ringformigt ut- rymme 21 mellan koppens 19 utsida och koppens 20 insida. I praktiken kan de båda delplattorna 17, 18 var för sig vara tun- nare än den platta 10 som beskrivits i samband med utförandet enligt fig 2-4. Exempelvis kan plattorna bestå av plåt med en tjocklek inom området 3-7 mm, lämpligen ca 5 mm. Kopparna 19, 10 15 20 508 852 7 20 kan vara utformade genom pressning och därefter fastsvetsade i anslutning till hål i delplattorna. Den övre öppna delen av den inre koppen 19 bildar en med 13' betecknad öppning för han- organet. Hanorganet 8 kan även vid detta utförande bestå av en cylindrisk dubb av tidigare beskrivet slag.

I ringutrymmet 21 är införd en viskös eller plastisk massa av lämpligt slag. Denna massa är ej avsedd att stelna utan skall städse bibehålla sin plasticitet så att kopparna 19, 20 kan röra sig horisontellt relativt varandra utan stora hin- der av fyllmassan. Den utvändiga, undre koppen 20 är däremot som förankrad i en gjutbar massa l5', t ex betong eller bruk, stelnat efter härdning. På analogt sätt är dubben 8 förankrad i en genom härdning stelnad gjutmassa 15" som applicerats i den övre koppen 19.

I praktiken kan med fördel användas ett friktionsnedsät- tande medel i gränsytan mellan delplattorna 17, 18 för att underlätta relativa glidrörelser mellan dessa. Exempelvis kan plattornas mot varandra vända ytor vara belagda med polytetra- fluoreten eller liknande.

I ett normalt tillstånd medger den beskrivna förbind- ningsanordningen upptagning av stora drag- och tryckbelast- ningar i horisontell led utan att de olika rumsenheterna rör sig relativt varandra. Därest byggnaden tillfälligt skulle ut- sättas för extrema skakningar eller stötar, t ex till följd av jordbävningsfenomen, möjliggör emellertid de undre och övre kopparnas samverkan med den plastiska massan en viss, flexibel rörelsemöjlighet mellan enheterna. På så sätt säkerställs att byggnaden låter sig utsättas för extraordinära tvärkrafter utan att brottskador uppstår i anslutning till förbindningsanord- ningarna.

I praktiken används de uppfinningsenliga förbindningsan- ordningarna i samtliga horisontella gränszoner mellan byggna- dens undre och övre våningsplan. Däremot kan underdelarna av rumsenheterna i det undre våningsplanet förankras i grundkon- struktionen på annat sätt. Ävenledes takkonstruktionen ovanpå det övre våningsplanet kan förbindas med underliggande rumsen- heter på annat godtyckligt sätt.

Ehuru uppfinningen ovan exemplifierats enbart i samband med rumsenheter av det slag som visas i fig 1 kan densamma även 508 852 8 tillämpas för att inbördes förbinda andra godtyckliga byggenhe- ter eller -element, t ex fasadbildande skivor.

Claims (4)

10 Ü 20 25 30 35 9 Patentkrav

1. Anordning för att lösgörbart förbinda fyra i en byggnad ingående, prefabricerade byggenheter (1, 2, 3, 4) av vilka ett första par (3, 4) är anordnade ovanpå ett andra par (1, 2) med en horisontell gränszon (11) mellan övre och undre enheter och (12) den horisontella gränszonen (11) mellan de övre och undre enhe- en vertikal gränszon mellan sidoordnade enheter, varvid i terna är anordnat åtminstone ett den vertikala gränszonen (12) genomskärande förbindningselement (10, 10') som har till upp- gift att inbördes förbinda de sidoordnade byggenheterna (1, 2 att var och en av resp 3, 4), k ä n n e t e c k n a d därav, de båda övre enheterna (3, 4) uppvisar åtminstone ett från en undersida utstickande hanorgan (8) anordnat att skjuta ned i ett vidare, uppåt sig öppnande säte (9) i en ovansida av varje underliggande enhet (1, 2) och att samtidigt genomskära den ena av två åtskilda öppningar (13, 13') i förbindningselementet (10, 10'), och att i varje säte är applicerad en stelnad gjut- 15', 15") ankrat, varvid den enskilda öppningen (13, (10, 10') för att mellan hanorganets utsida och de partier av elementet i vilken det enskilda hanorganet är för- 13') har större tvärsnittsarea än hanorganet (8) massa (15; i förbindnings- elementet som avgränsar öppningen bilda ett ändlöst, spaltartat utrymme (16, 16') vilket är utfyllt av sagda gjutmassa.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att förbindningselementet (10') är sammansatt av två långsmala del- plattor (17, uppvisar koppar (17) undre delplattan 18) vilka var för sig i området av motsatta ändar (19, 20) hörande har mindre vidd än de koppar (20) (18). par avgränsas ett ringformigt utrymme i vilket finns en viskös (l5', 15") licerade dels i ett utrymme mellan den enskilda undre koppens (20) dels i ett ut- rymme mellan den övre koppens insida och hanorganets (8) av vilka de till en övre delplatta som ingår i den varigenom mellan parvis samverkande kop- fyllmassa (21), och att stelnade gjutmassor är app- utsida och insidan av tillhörande säte (9), (19) utsida. 508 852 IC

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att sagda koppar (19, 20) uppvisar stympat konisk form.

4. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d därav, att hanorganet utgörs av en cylindrisk dubb (8) med en därpå fäst krage (14) som åtskiljer en undre, utstickande del (8") från en övre del (8') som är förankrad i underdelen