DK142657B - Forspændt byggeelement af træ, især et broelement. - Google Patents

Description

(11) FBEMLÆGGELSESSKRIFT 1^2657 DANMARK «'> m,.ci.= E 01 o 5/00 E OA Q 3/18 §(21) Ansøgning nr. 2824/76 (22) Indleveret den 23· jun. 1976 (24) Løbedag 23· jUH. 1976 (44) Ansøgningen fremlagt og fremlasggelseeskriftet offentliggjort den 8. deC · 1 980 DIREKTORATET FOR u ^ PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Prioritet hW"*1 fre ^

24. jun. 1975* 751870, PI

(71) VIERUMAEEN TEOLLISUUS OY, 19110 Vierumaeki, PI.

(72) Opfinder: Eino Kolli, I9HO Vierumaeki, PI.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Ingeniørfirmaet Hofman-Bang & Bout ard._ (54) Forspændt byggeelement af træ, issar et broelement.

Den foreliggende opfindelse angår et forspændt byggeelement af den i den indledende del af krav 1 angivne art.

Inden for brobygningsteknikken er det kendt, at bæreevnen af træ-bjælker eller træplader af såkaldt limtræ, der danner den bærende del af en bro, kan øges væsentlig ved, at trædragerne spændes med forspændingsjern, hvis ender er fæstnede i befæstelsespunkter, der befinder sig ved enderne af trædrageren, og som forløber under mindst en vertikal støtte, der er fæstnet i træ-drageren, og som afbøjer forspændingsjernene fra linjen mellem deres befæstelsespunkter til forspænding af trædrageren. Herved udnytter man den sammenlimede træbjælkes eller træplades store langsgående trykstyrke.

2 142657

Ved anvendelse af en sådan forspændt drager af træ til f.eks. en kørebro eller gangbro er det kendt at placere vertikalstøtten eller vertikalstøtterne under trædrageren således, at den øverste del af trædrageren forbliver fri til trafik. Når der er tale om lange gangbroer, som strækker sig f.eks. over trafik gennem gader, bør dog den nødvendige vertikalstøtte eller de nødvendige vertikalstøtter i deres vertikalretning udformes relativt lange, hvilket begrænser den frie højde, der bliver tilbage under broen. Desuden er det vanskeligt at få forspændingen jævnt fordelt over hele længden af trædrageren.

Den foreliggende opfindelse har til formål at angive et forspændt byggelement med en trækonstruktion, hvor de ovenfor omtalte ulemper er undgået, og dette opnås ved det, der er angivet i den kendetegnende del af krav 1,

Ved at spænde drageren af træ ved hjælp af de ekstra spændejern, der er fæstnet på forskellige steder af drageren mellem dennes ender således, at jernene strækker sig indbyrdes overlappende, får man alle i bjælken virkende kræfter jævnere fordelt over bjælkens hele længde. Visse af de ekstra spændejern mellem befæstelsespunkterne kan således være beliggende i en afstand fra enderne af trædrageren, hvilken afstand udgør f.eks. en tredjedel af dragerens længde, og de andre mellembefæstelsespunkter for de ekstra spændejern kan være beliggende i en afstand fra enderne af trædrageren, hvilken afstand udgør en sjettedel af dragerens længde.

Det er muligt, at hvert ekstra spændejern kun strækker sig mellem to sådanne mellembefæstelsespunkter eller strækker sig mellem et sådant mellembefæstelsespunkt og et endebefæstelsespunkt, der befinder sig i enden af trædrageren. En kombination af disse to befæstelsesmåder er også mulig. De ekstra spændejern er derved altid adskilt fra de sædvanlige forspændingsjern, der strækker sig fra ende til ende i trædrageren, og de ekstra spændejern er kortere end disse.

De fra forspændingen hidrørende kræfter i drageren virker jævnere over hele trædragerens længde, og desuden bliver de krævede vertikalstøtters højde mindre samtidigt med, at spændingsafstanden forkortes takket være de ekstra spændejern.

, 142657

Efter behov kan drageren af træ gives en ønsket hvælving ved et passende valg af vertikalstøtternes højde og afstand samt jernenes forspænding. Herved bærer de nederste jern broens belastning, broens egenvægt og modkraften hos de øvrige jern. Sådanne modspændingsjern, der er beliggende oven over trædrageren, anvendes, når man ønsker at modvirke den løftekraft, som forårsages af de nedre forspændingsjern og de ekstra spændejern således, at trædrageren trods den ønskede forspænding også kan tildeles en ønsket hvælving.

Med et byggeelement ifølge opfindelsen opnås en besparelse på ca.

40 til 6096 af træmaterialet afhængig af spændvidden i sammenligning med en sædvanlig drager af træ, der spændes ved hjælp af forspændingsjern, som kun forløber fra den ene ende til den anden i trædrageren. Takket være letheden af byggematerialerne opnås også en transport-besparelse, og elementerne kan desuden monteres med let krangrej.

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere med henvisning til tegningen, hvor fig. 1 skematisk og set fra siden viser et broelement som et første udførelseseksempel på byggeelementet ifølge opfindelsen, fig. 2 viser et spændingsskema for forspændingsjern og ekstra spændejern, fig. 3 viser et lodret snit gennem befæstelsespunkter, fig. 4 viser broelementet set fra oven, fig. 5 skematisk viser et andet udførelseseksempel for broelementet, fig. 6 viser et spændingsskema for forspændingsjern og ekstra spændejern for elementet ifølge fig. 5» fig. 7 skematisk viser et broelement ifølge et tredje udførelseseksempel, 4 142657 fig. 8 viser et spændingsskema for forspændingsjern og ekstra spændejern for elementet ifølge fig. 7, fig. 9 skematisk viser et broelement ifølge et fjerde udførelses-eksempel, fig. 10 viser jernenes placering i en bærebjælke bestående af op til hinanden beliggende frit stående delbjælker, set fra siden, og fig. 11 viser jernenes placering i en bærebjælke set fra oven.

Broelementet, der er vist i figurene 1-4, omfatter en drager af træ 1, der udgøres af en sammenlimet træplade, der består af sammenlimede planker, såkaldt limtræ, og som i sine ender er båret af understøtninger 2.

Broelementet omfatter endvidere et antal forspændingsjern 3, der er dannet af sammensnoede ståltove, og forspændingsjernene er i deres modstående ender fæstnet ved endebefæstelsespunkter 4, 5, der er beliggende ved enderne af trædrageren. Til dette formål har drageren et antal L-jern 6, gennem hvilke jernene strækker sig, og hvori jernene er fæstnet med sædvanligt anvendte klemhylstre 7·

Broelementet omfatter endvidere et antal ligeledes af snoede ståltove udformede ekstra spændejern 8, der i den ene ende er befæstet ved befæstelsespunkterne 4, 5 ved de yderste ender af trædrageren, og i de andre ender er befæstet i mellembefæstelsespunkter 9, 10, der er beliggende i en afstand fra dragerens ender på ca. en fjerdedel af dragerens hele længde.

Både forspændingsjernene og de ekstra spændejem forløber under nedre vertikalstøtter 11, 12, 13, der er fæstnet i trædrageren 1, hvorved forspændingsjernene 3 ligger an mod vertikalstøtterne 11 og 13, mens de ekstra spændejern 8 ligger an mod en mellemste støtte 12 og en sidestøtte 11 eller 13. Ved spænding af jernene forspændes trædrageren. Når drageren spændes på forskellige steder af dennes længde og ikke bare ved dragerens ender, fordeles de virkende kræfter i trædrageren jævnere over dragerens hele længde, hvorved trædrageren i modsvarende grad kan gøres lettere i sin 5 142657 konstruktion, eller forspændingen af trædrageren kan øges oed det formål at øge Pærekraften, eller alternativt kan spændvidden af trædrageren forlænges.

Ifølge fig. 1 kan forspændingsjernet 3 anbringes ved den mellemste støtte 12 på en sådan måde, at den mellemste støtte afbøjer forspændingsjernet i modsat retning i forhold til de lodrette støtter 11 og 13, hvorved forspændingsjernet modvirker de ekstra spænde jern 8*s løftekraft ved den mellemste støtte 12. Med en sådan udformning kan hvælvingen i trædrager reguleres trods forspændingen.

Figurerne 5 og 6 viser et broelement, i hvilket trædrageren la er forsynet med kun to vertikalstøtter 11a og 13a. Også ved dette udførelseseksempel er anvendt forspændingsjern 3a, der er fæstnet i endebefæstelsespunkterne 4a og 5a, som befinder sig ved enderne af trædrageren la, og ekstra spændejern 8a, der er befæstet i ende- og mellembefæstelsespunkterne 4a og 10a samt på tilsvarende måde i ende- og mellembefæstelsespunkterne 5a og 9a.

Figurerne 7 og 8 viser et broelement, i hvilket trædrageren lb har fem vertikalstøtter 11b, 12b og 13b. Ved dette udførelseseksempel strækker forspændingsjernene 3b sig mellem endebpfæs-telsespunkterne 4b og 5b, der er beliggende ved endenae af drageren, mens de ekstra spændejern 8b strækker sig mellem befæstel-sespunkteme 9b og 10b, hvilket fremgår af fig. 8.

I fig. 9 er vist, hvorledes man ved hjælp af forspændingsjeraene og de ekstra spændejern 3b og 8b kan indstille trædrageren lb ved hjælp af modspændingsjern 14, der er fæstnet i befæstelsespunkterne 4b og 5b ved enderne af trædrageren, og som efter tur er ført gennem de øvre vertikalstøtter 15, der fungerer som rækværks-stolper, og de nedre vertikalstøtter 11b, 12b og 13b.

Befæstelsespunkterne for forspændingsjernene, de ekstra spændejern og modspændingsjernene kan være beliggende i bærebjælkens vandrette projektion enten på midten af bjælken, som det er vist i fig.

4, eller ved bjælkens kant eller kanter mellem bærebjælken, i særdeleshed da der er tale om et element, der ligger på fladsiden. Figurerne 10 og 11 anskueliggør jernenes placering i en bærehjælke, der består af flere op til hinanden beliggende separat sammenlime- 6 142657 de træbjælker, og hvor jernene er placeret mellem de limede træ-bjælkepar, og på modsvarende måde i en bærebjælke på dennes sider.

Bærebjælken kan være opbygget af flere op til hinanden placerede delbjælker, der indbyrdes spændes ved hjælp af tværstillede bolte og forspændingsjern. Det er også muligt at opbygge bærebjælken af separate delbjælker, der forlænges ved deres ender og forbindes ved siden af hinanden på en sådan måde, at delbjælkernes samlingspunkter er indbyrdes forskudt i bærebjælken.

Selvom opfindelsen i det foregående er forklaret ved beskrivelse af et broelement, kan byggeelementet ifølge opfindelsen også være f.eks. et tagelement eller et gulvelement. Trædrageren kan være en limet træbjælke. Den i det foregående beskrevne forspændingskonstruktion kan helt anbringes inden i bjælken eller bjælkelaget eller delvis på dennes nedre eller øvre side. Det er også klart, at afhængigt af belastningen, som drageren udsættes' for, kan der i bjælkens tværretning anvendes et krævet antal spændekonstruktioner af den ovenfor beskrevne type.