NO165306B - Rammeverk for baerende fasadevegger. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder et tredimensjonalt rammeverk for en bærende fasadevegg i fler-etasjebygninger, idet rammeverket omfatter minst to vertikale pilarer og i samvirke med disse en horisontal, bjelkelagsbærende og skiveformet fasadebjelke med stor høyde i forhold til sin tykkelse og høydeut-strekning mellom to vindusrekker, samt et bjelkelag, fortrinnsvis bestående av prefabrikerte elementer, i vinkel mot fasadeveggen.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er blant annet:

å oppnå god materialøkonomi,

å oppnå effektiv vertikalstabilisering i fasadens plan,

å oppnå rask montering mellom pilarer og bjelkelagsbærende betongbjelke med umiddelbar monteringsstabilitet,

å gi mulighet for å oppnå lange transporterbare fasade-bjelker,

å skape muligheter for stor valgfrihet, også i en langt utviklet projekteringsprosess, med hensyn til pilarplas-sering og fasadeutforming,

å skape en basis for standard med hensyn til rasjonell fortilvirkning av indre fasadeskiver og isolerings- og yttersjikt montert på disse.

De ovenfor angitt og andre formål er oppnådd ved de særtrekk

i henhold til oppfinnelsen som er angitt i de etterfølgende patentkrav.

Således oppnås:

den gode materialøkonomi ved å utnytte stålpilarer samt ved at rammebjelken utnyttes både som innerveggskive og som bjelkelagsbærer,

vertikalstabiliseringen i fasadeplanet ved innspenning av stålpilarene i rammebjelkene,

forkortet knekklengde for stålpilarene til ca. en halv etasjehøyde, særlig i fasadeplanet,

en begrensning av horisontalfuger til vindusrekkenes over-og underside, således at de fuktighetsproblemer elimineres, som horisontalfuger i bjelkelagsnivå erfaringsmessig fører til under byggeprosessen.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere beskrevet under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: fig. 1 vis-r en skjematisk perspektivskisse sett innenfra en bygning under oppførelse ved utnyttelse av oppfinnelsens prinsipper,

fig. 2 viser en delvis oppbrutt perspektivskisse i større målestokk av en detalje ved en viss type rammeverk i henhold til oppfinnelser.,

fig. 2a viser en alternativ detaljutførelse av en ramme-bjelkeende,

fig. 3 viser på lignende måte en detalj i en annen type ut-førelse av rammeverket i henhold til oppfinnelsen, og

fig. 4 viser i perspektiv en del av en rammebjelke med en ut-førelsesvariant av tilslutningen mellom denne og et bjelkelagselement.

De bjelkelagsbærende rammeelementer eller fasadeelementer vil i den fortsatte beskrivelse bli kalt brystningselementer. De

har hovedsakelig plan vertikal ytterflate, mens innerflaten med hensyn til de foreliggende omstendigheter kan profileres på forskjellig måte, blant annet i samsvar med de nedenfor beskrevne utførelseseksempler, og fortrinnsvis slik at bjelk-ens nedre del under bjelkelagets opplagring er bredere enn dens øvre del. Typiske verdier for forholdet mellom brystnings-

elementenes høyde og største bredde er 5 til 8. Disse brystningselementer av betong må forsynes med tilslutningsorganer av stål forankret i betongen og utført for innspenning av pilarene, og eksemplene viser et antall konstruksjonsløsning-er for å oppnå dette. Det er viktig at brystningselementene på enkel måte skal kunne monteres på pilarene. I eksempelene er det vist et antall styre- og opplagringsorganer som har til formål å gi en umiddelbar monteringsstabilitet, som senere kan kompleteres ved sveising og/eller injeksjonsfor-bindelser.

Fig. 1 viser sammensatte rammeverk av brystningselementer 1, 2, 3 og stålpilarer 10, 11, 12, dels i et fasadeparti av en fleretasjes bygning (til venstre i figuren) og dels i et gavelparti (til høyre i figuren) av samme bygning. Brystningselementene 1, 1', 1" i den langsgående fasade oppviser opplagringsflater 20 for opplagring av fortrinnsvis enkeltinnspente forfremstilte bjelkelagselementer 30, mens brystningselementene i bygningens gavelparti oppviser en langsgående renne 21 i bjelkelagsnivå og anordnet for fogning av bjelkelaget 30 for skyveskraftoverføring, idet nevnte renne hensiktsmessig er utført med vertikale fortanninger 21' . Brystningselementene kan være utført med fortykkende ende-Fartier 22 og/eller med en ensidig innovervendt overflens 23 (se også fig. 2). Brystningselementene 1, 1', 1" er hver ut-ført i ett stykke og er i høyderetningen avgrenset av vindus-åpningsrekkene 40 i etasjene henholdsvis over og under det bjelkelag som bæres av vedkommende brystningselement, samt i sideretningen av de profilpilarer 10 og/eller 12 som har sine flenser 10' rettet i fasadeskivens plan. På pilarene 10 finnes monteringsstøtter 15 for brystningselementene 1,1', 1" som, skjønt det ikke er vist i figurene, er tilsluttet og innspent i pilarene 10, henholdsvis 12. Pilarene 10 er

utført i to etasjers høyede, og innbyrdes tilstøtende pilarer er skjøtt ved 16 og 16' i forskjellige etasjeplan umiddelbart over brystningselementenes 1, 1', 1" overside for at støttene 15 ikke skal utgjøre noe hinder ved brystningselementenes

montering. Ved behov kompleteres pilarenes bærefunksjon ved brystningselementenes ender med mellomliggende stålpilarer 11, som tilsluttes og fastspennes i overliggende og under-liggende brystningselementer 1, skjønt dette ikke er vist. Brystningselementene 2 i gavelfasaden, som er forbundet med mellomliggende pilarer 11, er ved sin ene ende forbundet med én spesiell hjørnepilar 12 med flenser 10", og som er satt sammen av toU-profiler av stål, samt ved sin annen ende direkte forbundet med et møtende brystningselement uten mellomliggende stålpilarer, idet sammenføyningen er oppnådd ved sveising av overlappende skjøteplater 50 i anlegg mot for-senkende og forankrede stålplater 51 som er støpt inn ved øvre og nedre kant av endeflatene på brystningselementene 2 og 3- Brystningselementene 3 bæres utelukkende av pilarene 11.

Fig. 2 viser et brystningselement 4 med opplagringsflate 20, som bærer et enkelt innspent bjelkelag 31 bestående av flere elementer 32, hvis ender er utstyrt med sliss-lignende åpninger 33 over noen av utsparingshullene 34, hvori tilslut-tningsorganer som er forankeret med innstøpningsbetong 35 i brystningselementet 4, er forbundet med bjelkelaget 31-Brystningselementet 4 har en endeavstivning 22 og eventuelt en ensidig øvre flens 23, samt ved sine ytterender 24 en tykkelse 25 som er noe mindre enn avstanden mellom innsidene av flensene 10' på stålpilarene 10, 12. Videre er brystningselementene i hver ende forsynt med en nedre plate 26 og en- øvre plate 27 som. er forankret i betongen og anordnet for forbindelse, f.eks. ved sveising, mellom underplaten 26 og en opplagringsplate 15 i pilaren, henholdsvis ved hjelp av over-lapningsplate mellom den øvre forbindelsesplate 27 og pilarens livstykke og/eller flenser 10' . Den vertikale spalt 29 mellom gavelendeflaten av brystningselementet 4 og livsty.kket på pilarene 10 kan hensiktsmessig være fylt med herdet sementmasse med det formål å frembringe en tett forbindelse samt direkte overføring av horisontale trykk-krefter gjennom pilarens'- liystykke mellom to brystningselementer som er tilsluttet en og samme pilar. Ved toppen av pilaren 10 er det antydet en overlappingsskjøt 16 for pilaren 10 og bestående av to U-formede stålprofiler 17 med hull 17' for friksjonsboltforbindelse mot livstykket av pilaren 10, idet disse U-profiler 17 tilsammén danner en monteringsstyring 18 for et overstilt pilarsegment, som ikke er vist. Etter monteringen kompletteres hensiktsmessig friksjonsboltforbind-elsen med sveiseforbindelse mellom pilarsegmentenes flenser 10' og flensene på U-profilene 17. Fig. 2a viser en nedre hjørnedel av brystningselementet 4 i fig. 2 med opplagringsplaten 26 utformet med et hull 26' med et ovenforliggende uttak 26" i betongen. Uttaket 26" er anordnet for å motta tappen 15' på opplagringen 15 i pilaren 10. Tappforbindelsen gir umiddelbart monteringsstabilitet og kan på et senere tidspunkt gjøres kraftoverførende ved inn-sprøytning av en herdbar støpemasse. Fig. 3 viser et brystningselement 6 som utgjøres av en hovedsakelig planparallell betongskive. Skjønt det ikke er vist, inneholder denne skive en overkantarmering og en underkant-armering, således at den kan betraktes som en høy bjelke. I brystningselementet 6 finnes en rekke festeplater 60 som er innstøpt i betongen i innbyrdes avstand og forsynt med for-ankr ingsorganer 61, idet festeplatenes utsider 62 faller sammen med innsiden av brystningselementet. Vider er brystningselementet 6 ved siner ender avgrenset av U-formede stålprofiler 63, som har gjort tjeneste som form ved frem-stillingen og er tilsluttet til armeringsstenger 64. Til festeplatene 60 og U-flensene 63' er det ved sveising tilsluttet en vinkelprofil 65 av stål, hvis overflate 66 tjenersom opplagring for fortrinnsvis pre-fabrikerte enkeltinnspente bjelkelagselementer. Brystningselementet 6 er innpasset mellom flensene 10' på stålpilarene 10 og understøttes av opplagringsplater 15 i pilarene 10. Da stålpilarenes flenser 10' ved hjelp av sveiser 64 er forbundet med U-flensene 63<1>, danner brystningselementet 6 sammen med de tilsluttende stålpilarer 10 et stivt rammeverk. I foreliggende eksempel er det antydet at pilaren 10 har en skjøt 68 et stykke under oversiden 6' av brystningselementet 6. For å oppnå god tett-het også i forbindelsene mellom pilar og brystningselement kan mellomrommet mellom brystningselementets endeflate og pilarens livstykke fylles med innsprøytet sementmasse 69.

Fig. 4 viser et brystningselement 5 med opplagringsflate 20 for et bjelkelag 31. Et enkeltinnspent bjelkelag 31 bestående av ekstruderte forspente kanal-dekkelementer 32 er ved sin ene ende opplagret på opplagringsflaten 20. Over noen av kanalene 34 er det en oppovervendt åpen sliss i alle fall i noen av elementene 32. Under slissen og nær kanalens bunn finnes et.plattjern 37, som ved hjelp av en endekrok er forankret i innstøpt betong 39 i hullet 34. Til oversiden av plattjernet 37 er det påsveiset en rund stang 38 etter at denne er ført gjenom et ovalt hull 28 i brystningselementet og innstilt slik at dens forankringsorgan 38' ligger an mot brystningselementets utside. Ved hjelp av en kile 40 som drives inn mellom-innsiden av brystningselementet 5 og ende-flaten bjelkelagselementet 32 , spennes så forbindelses-organene 38 og 37 på sådan måte at vridemomenter fra bjelkelagets opplagringsreaksjon mot opplagringsflaten 20 kan ut-balanseres ved samvirke mellom bjelkelagsskiven 31 og brystningselementet , allerede før slissen 33 og vertikal fugen

mellom bjelkelag og brystningselement fylles med herdbar støpemasse 35.

En vanskelighet ved utførelse av oppfinnelsen er brystningselementets svake vridestivhet ved monteringen av bjelkelagene. Den utførelsesform av oppfinnelsen som er vist i fig. 4

antyder imidlertid en fremgangsmåte for å oppnå umiddelbar

vridestivhet allerede i forbindelse med monteringen. Den viste forbindelse kan oppnås uten hjelp av innstøpningsbetong ved at et forbindelsesorgan av stål foreligger innstøpt og forankret i bjelkelagets hulkanaler. Det er klart at dette tilslutningsorgan eventuelt kan kobles til andre typer for-

bindelsesorganer anordnet i brystningselementene, f.eks., opplagringsorganer av stål, stålpilarer og så videre.

Bjelkelagene er fortrinnsvis forfabrikerte, hensiktsmessig ekstruderte hulbjelkelag som for tiden utføres i spenn-vidder mellom 5 og 20 m samt i tykkelsen som varierer mellom 15 og 40 cm, eller eventuelt forspente ribbeformede elementer av TT-type.

Claims (17)

1. Tredimensjonalt rammeverk for, en bærende fasadevegg i fleretas?j:e-bygninger, idet rammeverket omfatter minst to vertikale pilarer (10) og i samvir.ke med disse en horisontal, bjelkelagsbærende og skiyeforraet fasadebjelke (1,2,3; 4;6) av betong med stor høyde i forhold till sin tykkelse og høydeut-strekning mellom to vindusrekker/',, samt et bjelkelag, ( 30 ; 31 ), fortrinnsvis bestående av prefabnikerte elementer, i vinkel mot fasadeveggen, karakterisert ved' at pilarene (10) er av stål, idet det ved eller nær fasa"d:ébjelkens nedre og øvre horisontale begrensningskanter er.'anordnet tilslutningsorganer (26,27; 63) forankret i f.å'sadebjelken (1,2,3;4;6) og stivt forbundet med stålpilarene (i0), mens bjelkelagsele-mentene (30;32) er vridestivt forbundet med fasadebjelken (1,2,3;4;6) .

2. Rammeverk som angitt i krav 1, karakterisert ved at stålpilarene (10) har l-formet eller■dobbelt l-formet profiltverrsnitt med sine flenser (10') vendt mot fasadens innside og utside, mens fasadebjelkens vertikale kortender er anordnet mellom flensene (10' ) .

3- Rammeverk som angitt i krav 2, karakterisert ved at stålpilarene (10) i nivå med fasadebjelkenes (4) nedre begrensningskant er forsynt med horisontale opplagringsplater (15) for fasadebjelkene (4) og som er fastsveiset til pilarenes livstykke (10") og/eller flenser G10').

4. Rammeverk som angitt i krav 3, karakterisert ved at opplagringsplatene (15) er forsynt med fastsveisede tapper (15').

5. Rammeverk som angitt i et av de forutgående krav, karakterisert ved at tilslutningsorganene utgjøres av nedre og øvre stålplater (26,27) eller vinkeljern som er forankret til fasadebjelkenes (4) vertikale kortender, på sådan måte at i det minste deres horisontale oversider eller undersider er frittliggende.

6. Rammeverk som angitt i krav 4 eller 5, karakterisert ved at i nærheten av fasadebjelkenes (4) vertikale kortender er det fra bjelkenes nedre horisontale begrensningskant og gjennom den eventuelle nedre stålplate (26) anordnet et vertikalt hull (26") for opptak av de anordnede tapper (15') på pilarenes cpplagringsplater (15).

7. Rammeverk som angitt i et av kravene 5 eller 6, karakterisert ved at de nedre stålplater (26) ved sveising er forbundet med opplagringsplatene (15) i pilarene, mens de øvre plater (27) ved hjelp av skjøteplater er tilsluttet pilarenes flenser (10') og/livstykke (10").

8. Rammeverk som angitt i kravene 3 og 6, karakterisert ved at samvirket mellom opplagringsplatene (15) og fasadebjelkene (4) er opprettet ved hjelp av innsprøytet herdbar støpemasse i hullet (26").

9. Rammeverk som angitt i et av kravene 1 - 3, karakterisert ved at fasadebjelkenes (6) vertikale kortender er anordnet i stålprofiler (63) og forankret i disse.

10. Rammeverk som angitt i krav 9, karakterisert ved at stålprofilene er U-profiler (63) som med sine livstykker og flenser (63<*>) om-slutter fasadebjelkenes ytterender, idet flensene (63') i det minste i områdene nær fasadebjelkenes øvre og nedre horisontale begrensningskanter (6',6") er fastsveiset (67) til stålpilarene (10).

11. Rammeverk som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at eventuelle mellomrom mellom fasadebjelkenes vertikale kortender og de tilsluttede stålpilarer (10) er utfylt med størknet masse (69).

12. Rammeverk som angitt i et av de forutgående krav, hvor fasadebjelkene er forsynt med opplagringsorganer for bjelkelagselementer, karakterisert ved at opplagringsorganene ut-gjøres av en utformet opplagringsflate (20) i fasadebjelkene.

13- Rammeverk som angitt i et av kravene 1 - 11, hvor fasadebjelkene er forsynt med opplagringsorganer for bjelkelagselementer, karakterisert ved at opplagringsorganene omfatter stålelementer (60,65,66) som er festet i fasadebjelkene (6).

14. Rammeverk som angitt i krav 13, karakterisert ved at opplagringsorganene omfatter et vinkelprofil (65,66).

15. rammeverk som angitt i krav 14, karakterisert ved at vinkelprofilet (65,66) er fastsveiset til stålstykker (60) som er forankret i fasadebjelken.

16. Rammeverk som angitt i kravene 1 - 11 i kombinasjon med et av kravene 12 -■ 15, karakterisert ved at et bjelkelagselement (32) som bæres av opplagringsorganene er forbundet med fasadebjelken (4) ved hjelp av forankrede strekkorganer (36;37,38) så vel i bjelkelagselementet (32) som i fasadebjelken (4).

17. Fremgangsmåte for montering av et rammeverk som angitt i krav.16, karakterisert ved at det mellom et bjelke-lagselements (32) ytterende,som viler på et opplagringsorgan (20), og fasadebjelken (5) drives inn et kileorgan (40) med det formål å oppnå fullstendig vridestivhet allerede ved monteringen.