NO762180L - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrorer et forspent bygningselement av tre, spesielt et broelement, omfattende en i endene understottbar bjelke- eller platelignende bærer av tre samt flere forspenningsjern som forloper mellom endefestepunkter, som fortrinnsvis ligger i bærerens ender, og hvilke nevnte forspenningsjern strekker seg over vertikalstotter, som er båret av bæreren av tre,

og flere separate ekstra spennjern, som forloper i retningen av nevnte forspenningsjern og som i det minste i den ene ende er fastspent i mellomfestepunkter, som ligger mellom endene av bæreren av tre.

Det er kjent innen brobyggeteknikken at bæreevnen av limte trebjelker og limte treplater, som danner den bærende del av en bro, vesentlig kan okes ved å spenne trebærerne med forspenningsjern, som i de motsatte ender er festet i festepunkter, som befinner seg ved endene av trebæreren, og som forloper over minst e'n vertikal stotte, som er festet i trebæreren, hvilken vértikal-stotte avboyer forspenningsjernene fra linjen mellom deres festepunkter for forspenning av trebæreren. Derved utnytter man den limte trebjelkes eller -plates store langsgående trykkhold-fasthet.

Ved anvendelse av en slik forspent bærer av tre som kjore-

eller gangbro er det kjent å plassere vertikalstotten eller ver-tikals tottene under trebæreren slik at den ovre del av trebæreren forblir fri for trafikk. Når det gjelder lange gangbroer, som strekker seg f.eks. over trafikkårer, bor imidlertid den nodvendige vertikalstotte eller vertikalstotter i vertikalretningen utformes forholdsvis lange, hvilket begrenser det frie roms hoyde som blir tilbake under broen. Dessuten er det vanskelig å få forspenningen jevnt fordelt over hele lengden av trebæreren.

Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å tilveiebringe et forspent bygningselement med en trekonstruksjon, som unngår foran nevnte ulemper, og dette oppnås med et bygningselement ifolge oppfinnelsen, som kjennetegnes ved at de ekstra spennjern er festet i mellomfestepunktene for å forlope innbyrdes overlappende.

Ved å spenne bæreren av tre ved hjelp av de ekstra spennjern,

som er festet på forskjellige steder av bæreren mellom dens ender for å forlope innbyrdes overlappende, får man alle de i bjelken virkende krefter jevnere fordelt over hele bjelkens lengde. Visse av de. ekstra spennjern mellom festepunkter kan således ligge på en avstand fra endene av trebæreren, hvilken avstand utgjor f.eks. 1/3 av bærerens lengde, og de andre mellomfestepunkter for de ekstra spennjern kan ligge på en avstand fra endene av trebæreren, hvilken avstand utgjor 1/6 av bærerens lengde.

Det er mulig at hvert ekstra spennjern bare strekker seg mellom to slike mellomfestepunkter eller strekker seg mellom et slikt mellomfestepunkt og et endefestepunkt, som ligger i enden.av bæreren av tre. En kombinasjon av disse to festemåter er også mulig. De ekstra spennjern er derved alltid adskilt fra de vanlige forspenningsjern, som strekker seg fra ende til.ende i bæreren av tre, og er kortere enn disse.

Foruten at de krefter som opptrer i bæreren og forårsakes av forspenningen, innvirker jevnere over hele lengden av trebæreren, blir de nodvendige vertikalstotters hoyde mindre i og med at spenningsavstanden forkortes takket være de ekstra spennjern.

Ved behov fås for bæreren av tre en onsket hvelving ved hensikts-messig anordning av vertikalstottenes hoyde og avstand og jernenes forspenning. De nedre jern bærer da broens belastning, broens egenvekt og de ovre jerns motkraft. Slike motspénningsjern, som ligger ovenfor bæreren av tre, anvendes når man onsker å mot-virke den loftekraft som forårsakes av de nedre forspennings- og de ekstra spennjern, slik at for trebæreren tilveiebringes tross onsket forspenning også onsket hvelving.

Med et bygningselement ifolge oppfinnelsen oppnås innbesparing

på ca. 40 - 60% av trematerialet avhengig av spennvidden sammen-lignet med en vanlig bærer av tre, som er spent ved hjelp av forspennings jern bare fra den ene ende til den andre i bæreren av tre. Takket være bygningsmaterialenes letthet oppnås også en transportinnbesparing og elementet kan dessuten monteres med lett loftékransmateriell.

Oppfinnelsen vil i det efterfolgende bli nærmere beskrevet under henvisning til tegningene, hvor

fig. 1 viser skjematisk sett fra siden et broelement som et forste utforelseseksempel av et bygningselement ifolge oppfinnelsen,

fig. 2 viser spenningsskjemaet for forspennings- og de ekstra spennjern,

fig. 3 viser et vertikalsnitt gjennom festepunktene,

fig. 4 viser broelementet sett ovenifra,

fig. 5 viser skjematisk et broelement ifolge et annet utforelseseksempel,

fig. 6 viser spenningsskjemaet for forspennings- og de ekstra spennjern for elementet ifolge fig. 5,

fig. 7 viser skjematisk et broelement ifolge et tredje utforelseseksempel,

fig. 8 viser spenningsskjemaet for forspennings- og de ekstra spennjern for elementet ifolge fig. 7,

fig. 9 viser skjematisk et broelement ifolge et fjerde utforelseseksempel,

fig. 10 viser jernenes plassering i en bærebjelke bestående av inntil hverandre liggende frittstående delbjeiker, sett fra siden, og

fig. 11 viser jernenes plassering i en enkelt bærebjelke sett ovenifra.

Broelementet, som er vist i figurene 1-4, omfatter en bærer av tre 1, som utgjores av en limt treplate bestående av på flatsiden sammenlimte planker og som i endene understøttes av markstotter 2.

Broelementet omfatter videre et antall av tvinnede stålliner dannede forspenningsjern 3, som i de motsatte ender er festet til endefestepunkter 4,5 beliggende ved endene av trebæreren.

For dette formål er det på bæreren anbragt et L-jern 6, gjennom hvilket jernene strekker seg og i hvilket jernene er blitt festet med vanlige kilehylser 7.

Broelementet omfatter videre et antall likeledes av tvinnede stålliner utformede ekstra spennjern 8, som i den ene ende er festet til endefestepunktene 4, 5 ved de ytre ender'av trebæreren og i den andre ende i mellomfestepunkter 9, 10, som ligger på en avstand fra bærerens ender, som i dette tilfelle utgjor ca. 1/4 av hele bærerens lengde.

Både forspenningsjernene og de ekstra spennjern loper under

nedre vertikalstotter 11, 12, 13, som er festet i trebæreren 1, idet forspenningsjernene 3 ligger an mot vertikalstottene 11

og 13 mens de ekstra spennjern 8 ligger an mot den mellomste stotte 12 og den ene sidestotte 11 eller 13. Ved å spenne jernene, utsettes trebæreren for en onsket forspenning. Eftersom bæreren spennes på forskjellige steder av dens lengde og ikke bare i dens ender, fordeles de virkende krefter i trebæreren jevnere over hele bærerens lengde, hvorved trebæreren i tilsvarende grad kan fremstilles lettere med hensyn til konstruksjon, eller forspenningen av trebæreren kan okes for å oke bærekraften, eller alternativt kan spennvidden av trebæreren forlenges.

Ifolge fig. 1 kan forspenningsjernet 3 anordnes ved den mellomste stotte 12 på en slik måte at den mellomste stotte avboyer forspenningsjernet i motsatt retning av hva de vertikale stotter 11 og 13 gjor, hvorved forspennings jernet motvirker de ekstra spennjernenes 8 loftekraft ved-den mellomste stotte 12.. Med en slik utforelse kan hvelvingen i trebæreren reguleres tross forspenningen. Figurene 5 og 6 viser et broelement, i hvilket trebæreren la er forsynt med bare to vertikale stotter lia, 13a. Også i dette utforelseseksempel anvender man seg av forspenningsjern 3a, som er festet i endefestepunktene 4a og 5a, som befinner seg ved endene av trebæreren la, og av ekstra spennjern 8a, som er festet i ende- o< mellomfestepunktene 4a og 10a og på tilsvarende måte i endé^ og mellomfestepunktene 5a og 9a. Figurene 7 og 8 viser et broelement, i hvilket trebæreren lb er forsynt med fem vertikale stotter 11b, 12b og 13b. I denne ut-forelsesform strekker forspenningsjernene 3b seg mellom endefestepunktene 4b og 5b, som ligger ved endene av bæreren, mens de ekstra.spennjern 8b strekker seg mellom mellomfestépunktene 9b og 10b, slik det fremgår av fig. 8.

I fig. 9 er vist hvorledes man med forspennings- og de ekstra spennjern 3b og 8b kan innstille trebæreren lb ved hjelp av motspenningsjern 14, som er festet i festepunktene 4b og 5b ved endene av trebæreren og som skiftevis er fort gjennom de ovre vertikalstotter 15, som virker som rekkverkstolper, og de nedre vertikalstotter 11b, 12b og 13b.

Festepunktene for forspenningsjernene, de ekstra spennjern og motspenningsjernene kan ligge i bærebjelkens horisontale projek-sjon enten på midten av bjelken, som vist i fig. 4, eller ved dens kant eller kanter eller mellom bærebjelken, spesielt når det gjelder et element som ligger på flatsiden. Figurene 10 og II viser jernenes plassering i en bærebjelke, som består av

flere inntil hverandre liggende separate limte trebjelker, mel-

lom de limte trebjelkepar, og på tilsvarende måte i en enkelt bærebjelke på dens sider.

Bærebjelken kan bygges opp av flere inntil hverandre plasserte delbjeiker, som innbyrdes spennes sammen ved hjelp av tverrstilte bolter og forspenningsjern. Det er også mulig å bygge bærebjelken opp av separate delbjelker, som forlenges i endene og for-bindes ved siden av hverandre på en slik måte at delbjelkenes skjotepunkter er innbyrdes forskjovet beliggende i bærebjelken.

Tegningene og beskrivelsen er bare ment å anskueliggjore oppfin- nelsens idé. Et bygningselement ifolge oppfinnelsen kan hva detaljer angår variere betydelig innenfor rammen av kravene. Skjont oppfinnelsen i det foregående er blitt beskrevet nærmest i forbindelse med broelementer, er det klart at oppfinnelsen også kan tilpasses takelementer, gulvelementer og lignende. Likeså kan bæreren av tre utgjores av en limt trebjelke. Den i det foregående beskrevne spennkonstruksjon kan anbringes helt inne i bjelken eller bjelkelaget eller delvis på dets nedre eller ovre side. Det er også klart at avhengig av belastningen som bæreren av tre utsettes for, anvendes i bjelkens tverretning et tilstrekkelig antall spennkonstruksjoner av foran beskrevne type.

Claims (6)

1. Forspent bygningselement av tre, spesielt et broelement, omfattende en i endene understottet bjelke- eller platelignende bærer av tre (1) samt et antall forspenningsjern (3), som forloper mellom endefestepunkter (4, 5), som fortrinnsvis ligger ved bærerens ender, og hvilke forspenningsjern strekker seg over vertikalstotter (11, 12, 13), som bæres av bæreren av tre, og et antall ekstra spennjern (8), som forloper i retningen av nevnte forspenningsjern (3) og som i det minste i den ene ende er festet i mellomfestepunkter (9, 10) beliggende mellom bærerens ender, karakterisert ved at de ekstra spennjern (8) er festet i mellomfestepunkter (9, 10) for å forlope innbyrdes overlappende.

2. Forspent bygningselement som angitt i krav 1, karakterisert ved at de ekstra spennjern (8» 8a) i den ene ende er festet i et mellomfestepunkt (9, 10» 9a, 10a) og i den andre ende i et endefestepunkt (4, 5> 4a, 5a) ved enden av trebæreren.

3. Forspent bygningselement som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at de ekstra spennjern (8b> 8c i 8d) i hver ende er festet i mellomfestepunkter (9b, 10bj 9c, 10cj 9d, lOd).

4. Forspent bygningselement som angitt i ethvert av de foregående krav, hvor forspehningsstålene (3) loper mellom sine festepunkter (4, 5) over tre i forspenningsjernenes retning på innbyrdes avstand beliggende, i vertikal retning fra bæreren utad-ragende vertikalstotter (11, 12, 13), karakterisert ved at den mellomst stotte (12) er anordnet for å avboye forspennings jernene (3) i motsatt retning i forhold til de to andre vertikalstotter (11, 13).

5. Forspent bygningselement som angitt i ethvert av de foregående krav, karakterisert ved mellom endefestepunktene (4b, 5b) i trebæreren (lb) forlopende motspenningsjern (14), som vekselvis er fort over fra trebæreren (lb) oppad rag- , ende vertikalstotter (15) og under nedad ragende vertikalstotter (llb> 12b, 13b).

6. Forspent bygningselement som angitt i ethvert-av de foregående krav, karakterisert ved at bæreren av tre (1) utgjores av en limt treplate eller en limt trebjelke.