<Desc/Clms Page number 1>
BOUWELEMENT VOOR HET OPRICHTEN VAN WANDEN
VAN GEBOUWEN Technisch gebied van de uitvinding
Onderhavige uitvinding betreft bouwelementen, meer in het bijzonder metalen, bijvoorbeeld stalen, bouwelementen, voor gebruik in een chassis bij het oprichten van wanden van gebouwen voor residentiële, commerciële en industriële doeleinden.
Stand van de techniek
Wanneer een metalen, bijv. stalen chassis bij het oprichten van gebouwen gebruikt wordt, bestaat dat meestal uit bovenste en onderste horizontale dwarsliggers die zich over een bepaalde lengte uitstrekken. De onderste en bovenste horizontale dwarsliggers zijn verticaal van elkaar gescheiden over een afstand, die met de hoogte van een te bouwen muur of wand overeenkomt. Verticale wandstijlen of kolommen worden tussen de horizontale dwarsliggers aangebracht met een afstand tussen de kolommen of wandstijlen in horizontale richting. Deze afstand hangt van de belasting af. Een verticale wandstijl of kolom verbindt een bovenste horizontale dwarsligger en een onderste horizontale dwarsligger met elkaar.
De horizontale dwarsliggers 2 bestaan uit in verticale doorsnede U-vormige profielen, zoals voorgesteld in Fig. 1A en Fig. 1 B. De onderste horizontale dwarsliggers zijn dergelijke U-vormige profielen die met de opening 4 naar boven aangebracht worden, en de bovenste horizontale dwarsliggers zijn dergelijke U- vormige profielen die met de opening 4 naar beneden aangebracht worden.
Tussen dergelijke onderste en bovenste horizontale dwarsliggers 2 worden verticale wandstijlen 6,8 of kolommen aangebracht, die in horizontale doorsnede C- vormig of C+-vormig zijn, zoals voorgesteld in Fig. 2A en 2B, resp. 3A en 3B. De verticale wandstijlen 6,8 schuiven hierbij passend in de horizontale dwarsliggers 2.
Een voorbeeld van een dergelijke verticale wandstijl 6 of kolom aangebracht in een onderste horizontale dwarsligger 2 is in Fig. 4A voorgesteld. Een doorsnede is in Fig. 4B getoond.
Een dergelijk chassis of kader wordt o. a. beschreven in de Franse octrooiaanvraag FR-A-2 098 274. De daarin gebruikte profielen hebben in doorsnede een iets andere vorm, maar om bijvoorbeeld een grondvlak te maken wordt substantieel met U-vormige profielen gewerkt, waartussen C-vormige profielen worden aangebracht. De rug (ook lijf genoemd) van de U-vormige profielen wordt voorzien van half- cirkelvormige insnijdingen, en elke aldus bekomen halve schijf in de
<Desc/Clms Page number 2>
rug wordt omgeplooid teneinde een steun voor een aan te brengen C-vormig profiel te vormen.
Het Amerikaans octrooi US-PS-5 720 138 handelt eveneens over metalen kaders gebruikt bij het opbouwen van muren of wanden. Hier worden geen U-vormige dwarsliggers gebruikt, maar krijgen de dwarsliggers een specifieke M-vormige doorsnede, met als voordeel dat de wandstijlen beter worden vastgehouden.
Geen enkel van deze documenten van de stand van de techniek maakt melding van het probleem dat aan de grondslag ligt van onderhavige uitvinding. Een nadeel van bovengenoemde stalen profielen is immers dat, indien de dwarsliggers gemaakt zijn van koud gerold staal, er een afgeronde hoek en geen scherpe hoek ontstaat op de plaats waar de profielen geplooid worden, zoals getoond in Fig. 1 C dat een detail van Fig. 1 B weergeeft. Dit heeft tot gevolg dat de verticale wandstijlen niet tot helemaal beneden in de onderste horizontale dwarsligger kunnen geplaatst worden, en dat ze ook aan de bovenkant niet tot helemaal bovenaan de bovenste horizontale dwarsligger kunnen geplaatst worden, zoals te zien is in Fig. 4C, dat een detail van Fig.4B weergeeft.
Het nadeel dat daarmee gepaard gaat, is dat de verticale wandstijlen met bouten aan de horizontale dwarsliggers worden bevestigd, en dat een groot deel van het gewicht van de constructie bijgevolg door deze bouten wordt gedragen. Dit zorgt voor problemen wanneer met dergelijke bouwelementen dragende wanden worden opgericht voor gebouwen met meerdere verdiepingen : deverticale krachten worden op de bouten overgedragen, die echter slechts een beperkte belasting kunnen verdragen.
Dit probleem zou kunnen opgelost worden door de uiteinden (boven en onder) van de verticale wandstijlen machinaal te bewerken, wat echter geen gemakkelijke en bijgevolg dure behandeling is.
Samenvatting van de uitvinding
Onderhavige uitvinding heeft tot doel een oplossing te bieden voor hogergenoemd probleem, en dit op een eenvoudige en kost-efficiënte wijze.
De uitvinding wordt gedefinieerd in de conclusies waarin een bouwelement, een combinatie van bouwelement en kolommen alsook een wand, die een dergelijke combinatie gebruikt, en een methode voor het vervaardigen van een bouwelement gedefinieerd worden.
Andere kenmerken, eigenschappen en voordelen van onderhavige uitvinding zullen duidelijk worden uit de hierna volgende gedetailleerde beschrijving samen met
<Desc/Clms Page number 3>
de bijgevoegde figuren die, louter als voorbeeld en op niet-restrictieve wijze, de principes van de uitvinding illustreren.
Korte beschrijving van de figuren
Fig. 1A is een perspectief zicht van een horizontale dwarsligger volgens de stand van de techniek.
Fig. 1 B is een verticale dwarsdoorsnede van de horizontale dwarsligger van Fig. 1 A.
Fig. 1 C is een detail van een deel van de verticale dwarsdoorsnede van Fig. 1 B, aldaar aangeduid met label A.
Fig. 2A is een perspectief zicht van een C-vormige wandstijl.
Fig. 2B is een horizontale dwarsdoorsnede van de wandstijl van Fig. 2A
Fig. 3A is een perspectief zicht van een C+-vormige wandstijl.
Fig. 3B is een horizontale dwarsdoorsnede van de wandstijl van Fig. 3A
Fig.4A is een perspectief zicht van een wandstijl in een horizontale dwarsdrager volgens de stand van de techniek.
Fig. 4B is een verticale dwarsdoorsnede van de wandstijl en horizontale dwarsdrager van Fig. 4A.
Fig. 4C is een detail van een deel van de verticale dwarsdoorsnede van Fig. 4B, aldaar aangeduid met label B.
Fig. 5A is een perspectief zicht van een horizontale dwarsligger volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.
Fig. 5B is een verticale dwarsdoorsnede van de horizontale dwarsligger van Fig. 5A.
Fig. 6A is een perspectief zicht van een wandstijl in een horizontale dwarsdrager volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding.
Fig. 6B is een verticale dwarsdoorsnede van de wandstijl en horizontale dwarsdrager van Fig. 6A.
Fig. 7 is een perspectief zicht van een horizontale dwarsdrager volgens een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding.
Uitvoeringsvorm
Een horizontale dwarsdrager 10 volgens onderhavige uitvinding, ook dwarsligger genoemd, wordt bijvoorbeeld koud gerold zodat een vlakke rug 12 (ook lijf genoemd) en twee opstaande flenzen 14,16 ontstaan door het omplooien van de flenzen 14,16 ten opzichte van de rug 12. Bij normaal gebruik als een onderste en
<Desc/Clms Page number 4>
een bovenste dwarsdrager 10, dus voor het opstellen van een substantieel verticale wand, is de rug 12 substantieel horizontaal geplaatst en bevinden de flenzen 14,16 zich substantieel verticaal. Indien deze dwarsdragers 10 echter zouden gebruikt worden voor het realiseren van een horizontale wand (bijvoorbeeld als plafond of vloer), spreekt het voor zich dat de rug 12 substantieel verticaal geplaatst is en de flenzen 14,16 substantieel horizontaal. Duidelijkheidshalve zal een verticale wand beschreven worden.
Hetzelfde principe is natuurlijk eenduidig toe te passen indien de wand als horizontaal geheel, vb. als vloer of plafond, gebruikt wordt. De horizontale dwarsdrager 10 wordt aldus gevormd door een in doorsnede U-vormig profiel.
Volgens onderhavige uitvinding is de horizontale dwarsdrager 10 voorzien van een aantal uitsparingen 18 in de plooi 20 waar de rug 12 en een verticale flens 14,16 samen komen, zoals voorgesteld in Fig. 5A. Deze uitsparingen 18 hebben een geschikte afmeting zodat een deel van een uiteinde 22 van een verticale wandstijl 24 erin kan verzinken of schuiven. Bij voorkeur zijn de uitsparingen 18 rechthoekig, waarbij een deel van elke uitsparing zich op de flens 14,16 bevindt, en een deel zich op de rug 12 bevindt.
Een verticale doorsnede van een dwarsdrager 10 volgens onderhavige uitvinding ter hoogte van een uitsparing 18, is voorgesteld in Fig. 5B. Het is duidelijk dat ter hoogte van de uitsparing 18 geen afgeronde hoeken voorkomen, m. a.w. dat een verticale wandstijl 24 in zijn positionering in de dwarsligger 10 niet gehinderd zal worden door een dergelijke afgeronde hoek.
Een verticale doorsnede van verticale wandstijl 24 die geschoven is in een horizontale dwarsdrager 10 volgens de uitvinding, is getoond in Fig. 6. Het is duidelijk dat de verticale wandstijl 24 nu helemaal tegen de rug 12 van de horizontale dwarsdrager 10 kan geplaatst worden, waardoor deze daar dan ook op steunt.
Bijgevolg kunnen dergelijke bouwelementen 10,24 probleemloos worden gebruikt voor het oprichten van dragende wanden, voor gebouwen tot ongeveer zes verdiepingen. De verticale krachten in dergelijke dragende wanden worden niet langer via schroefverbindingen tussen de bouwelementen 10,24 overgedragen zoals in de stand van de techniek, maar via de verticale wandstijlen 24 zelf die nu voluit op de rug 12 van een horizontale dwarsdrager 10 volgens de uitvinding steunen.
Er wordt een verbinding tot stand gebracht tussen de dwarsdrager 10 en de wandstijl 24, bijvoorbeeld door middel van fixatiemiddelen (niet voorgesteld in de figuren), zoals bijvoorbeeld fixatiemiddelen die door vijzen worden aangebracht, zoals bouten of schroeven, rivetten of clinching (het mechanisch in elkaar naaien van het plaatmateriaal van de twee samenkomende profielen). Het zijn nu niet langer de
<Desc/Clms Page number 5>
bouten of schroeven die het merendeel van de last dragen, maar wel de dwarsdragers zelf. De fixatiemiddelen kunnen bestaan uit één enkel of een veelheid van onderdelen. In vele gevallen zal één enkele schroef per verbinding volstaan, in uitzonderlijke gevallen dienen tot vijf schroeven te worden gebruikt per verbinding tussen de dwarsdrager 10 en de wandstijl 24.
Om bevestiging van de wandstijlen 24 aan de dwarsdragers 10 mogelijk te maken kunnen perforaties 26 in de flenzen 14,16 van de dwarsdragers 10 en overeenkomstige perforaties (niet zichtbaar in de figuren) in de wandstijlen 24 worden aangebracht. Deze perforaties kunnen verschillend zijn in de dwarsdragers 10 en in de wandstijlen 24, zodat gaten met een verschillende diameter gevormd worden.
Volgens een mogelijke uitvoeringsvorm worden grotere gaten in de wandstijlen 24 dan in de dwarsdragers 10 aangebracht, en worden beiden bijv. met behulp van zelfborende schroeven aan elkaar bevestigd.
Zoals in de stand van de techniek kunnen die profielen, i. e. de dwarsliggers 10 en kolommen 24 door koud rollen van een stalen plaat met gepaste afmetingen bekomen worden. Echter, volgens onderhavige uitvinding wordt het metaal, alvorens te worden gerold, gestampt, in het bijzonder wordt de uitsparing 18 voorzien. Ook de eventuele perforaties 26 voor het aanbrengen van de fixatiemiddelen kunnen worden aangebracht voordat het staal tot de gewenste vorm wordt geplooid of koud gerold.
Hoewel de uitvinding beschreven is met verwijzing naar een voorkeursuitvoering, zal het voor de vakman duidelijk zijn dat verschillende wijzigingen en aanpassingen in vorm en detail mogelijk zijn zonder af te wijken van de beschermingsomvang van de huidige uitvinding. Zo kan bijvoorbeeld een horizontale dwarsdrager 10 volgens de uitvinding in dwarsdoorsnede substantieel C-vormig zijn, zoals voorgesteld in Fig. 7. Een dergelijke horizontale dwarsdrager 10 wordt gefabriceerd door aan beide opstaande flenzen 14,16 een lip 28,30 om te plooien zodat deze bijvoorbeeld substantieel evenwijdig zijn met de vlakke rug 12. In deze lippen 28,30 worden uitsparingen 32 voorzien. Deze uitsparingen 32 hebben een geschikte afmeting zodat een deel van een verticale wandstijl 24 erin kan verzinken of schuiven. Bij voorkeur zijn de uitsparingen 32 rechthoekig.
Deze uitsparingen 32 kunnen, net zoals de uitsparingen 18, uit het metaal worden gestampt alvorens het metaal in de gewenste vorm te plooien.
<Desc / Clms Page number 1>
BUILDING ELEMENT FOR ESTABLISHING WALLS
OF BUILDINGS Technical field of the invention
The present invention relates to building elements, more in particular metals, for example steel, building elements, for use in a chassis when erecting walls of buildings for residential, commercial and industrial purposes.
State of the art
When a metal, e.g. steel, chassis is used when building buildings, it usually consists of upper and lower horizontal sleepers extending over a certain length. The lower and upper horizontal sleepers are vertically separated from each other over a distance that corresponds to the height of a wall or wall to be built. Vertical wall posts or columns are placed between the horizontal sleepers with a distance between the columns or wall posts in the horizontal direction. This distance depends on the load. A vertical wall post or column connects an upper horizontal cross member and a lower horizontal cross member.
The horizontal sleepers 2 consist of U-shaped profiles in vertical section, as represented in Figs. 1A and FIG. B. The lower horizontal sleepers are such U-shaped profiles which are arranged with the opening 4 upwards, and the upper horizontal sleepers are such U-shaped profiles which are arranged with the opening 4 downwards.
Vertical wall posts 6,8 or columns are arranged between such lower and upper horizontal sleepers 2, which are C-shaped or C + -shaped in horizontal section, as represented in Figs. 2A and 2B, respectively. 3A and 3B. The vertical wall posts 6.8 slide in this case into the horizontal sleepers 2.
An example of such a vertical wall post 6 or column arranged in a lower horizontal cross member 2 is shown in FIG. 4A. A section is in FIG. 4B.
Such a chassis or frame is described, inter alia, in French patent application FR-A-2 098 274. The profiles used therein have a slightly different cross-sectional shape, but to make a base, for example, substantially U-shaped profiles are used, between which C shaped profiles are applied. The back (also called body) of the U-shaped profiles is provided with semicircular incisions, and each thus obtained half disc in the
<Desc / Clms Page number 2>
The back is folded to form a support for a C-shaped profile to be fitted.
The American patent US-PS-5 720 138 also deals with metal frames used in building walls or walls. No U-shaped sleepers are used here, but the sleepers are given a specific M-shaped cross-section, with the advantage that the wall posts are better held.
None of these prior art documents mentions the problem underlying the present invention. After all, a disadvantage of the above-mentioned steel profiles is that if the sleepers are made of cold-rolled steel, there is a rounded corner and no sharp angle at the place where the profiles are folded, as shown in Figs. 1C showing a detail of FIG. 1 B. As a result, the vertical wall posts cannot be placed all the way down in the lower horizontal cross member, and also cannot be placed at the top all the way to the top of the upper horizontal cross member, as can be seen in FIG. 4C, which shows a detail of Fig. 4B.
The disadvantage associated with this is that the vertical wall posts are bolted to the horizontal sleepers, and that a large part of the weight of the structure is therefore supported by these bolts. This causes problems when walls bearing such components are erected for multi-storey buildings: vertical forces are transferred to the bolts, which can only withstand a limited load.
This problem could be solved by machining the ends (top and bottom) of the vertical wall posts, which, however, is not an easy and consequently expensive treatment.
Summary of the invention
The present invention has for its object to provide a solution for the above-mentioned problem, and this in a simple and cost-efficient manner.
The invention is defined in the claims wherein a building element, a combination of building element and columns as well as a wall using such a combination, and a method for manufacturing a building element are defined.
Other features, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description together with
<Desc / Clms Page number 3>
the accompanying figures illustrating the principles of the invention, merely by way of example and in a non-restrictive manner.
Brief description of the figures
FIG. 1A is a perspective view of a horizontal cross-member according to the prior art.
FIG. 1B is a vertical cross-section of the horizontal cross member of FIG. 1 A.
FIG. 1C is a detail of a part of the vertical cross-section of FIG. 1 B, indicated there with label A.
FIG. 2A is a perspective view of a C-shaped wall post.
FIG. 2B is a horizontal cross-sectional view of the wall post of FIG. 2A
FIG. 3A is a perspective view of a C + -shaped wall post.
FIG. 3B is a horizontal cross section of the wall post of FIG. 3A
Fig. 4A is a perspective view of a wall post in a horizontal transverse support according to the prior art.
FIG. 4B is a vertical cross section of the wall post and horizontal cross support of FIG. 4A.
FIG. 4C is a detail of a part of the vertical cross-section of FIG. 4B, designated there with label B.
FIG. 5A is a perspective view of a horizontal sleeper according to an embodiment of the invention.
FIG. 5B is a vertical cross-sectional view of the horizontal cross member of FIG. 5A.
FIG. 6A is a perspective view of a wall post in a horizontal cross-member according to an embodiment of the invention.
FIG. 6B is a vertical cross section of the wall post and horizontal cross support of FIG. 6A.
FIG. 7 is a perspective view of a horizontal cross member according to a further embodiment of the invention.
Embodiment
A horizontal cross-member 10 according to the present invention, also called cross-member, is cold-rolled, for example, so that a flat back 12 (also called body) and two upright flanges 14, 16 are created by folding the flanges 14, 16 relative to the back 12. With normal use as a lower and
<Desc / Clms Page number 4>
an upper transverse support 10, i.e. for arranging a substantially vertical wall, the ridge 12 is placed substantially horizontally and the flanges 14, 16 are positioned substantially vertically. However, if these cross beams 10 were to be used for realizing a horizontal wall (for example as a ceiling or floor), it goes without saying that the back 12 is placed substantially vertically and the flanges 14, 16 substantially horizontally. For the sake of clarity, a vertical wall will be described.
The same principle can of course be applied unambiguously if the wall is a horizontal whole, e.g. used as a floor or ceiling. The horizontal transverse support 10 is thus formed by a profile U-shaped in cross-section.
According to the present invention, the horizontal transverse support 10 is provided with a number of recesses 18 in the fold 20 where the ridge 12 and a vertical flange 14,16 meet, as represented in FIG. 5A. These recesses 18 have a suitable dimension so that a part of an end 22 of a vertical wall post 24 can sink or slide into it. Preferably, the recesses 18 are rectangular, with a part of each recess being on the flange 14,16, and a part on the back 12.
A vertical section of a cross-member 10 according to the present invention at the height of a recess 18 is shown in FIG. 5B. It is clear that no rounded corners occur at the level of the recess 18, i.e. a vertical wall post 24 in its positioning in the cross-member 10 will not be hindered by such a rounded corner.
A vertical section of vertical wall post 24 that is slid into a horizontal transverse support 10 according to the invention is shown in FIG. 6. It is clear that the vertical wall post 24 can now be placed completely against the back 12 of the horizontal transverse support 10, so that it therefore also be supported thereon.
Consequently, such building elements 10, 24 can be used without problems for erecting load-bearing walls, for buildings up to about six storeys. The vertical forces in such load-bearing walls are no longer transmitted via screw connections between the building elements 10,24 as in the prior art, but via the vertical wall posts 24 themselves which now rest fully on the back 12 of a horizontal cross support 10 according to the invention. .
A connection is established between the transverse support 10 and the wall post 24, for example by means of fixation means (not shown in the figures), such as, for example, fixation means applied by screws, such as bolts or screws, rivets or clinching (mechanically in sewing together the sheet material of the two coming profiles). They are no longer the
<Desc / Clms Page number 5>
bolts or screws that carry most of the load, but the cross bars themselves. The fixation means may consist of a single or a plurality of parts. In many cases a single screw per connection will suffice, in exceptional cases up to five screws must be used per connection between the cross-member 10 and the wall post 24.
To enable attachment of the wall posts 24 to the cross beams 10, perforations 26 can be provided in the flanges 14, 16 of the cross beams 10 and corresponding perforations (not visible in the figures) in the wall posts 24. These perforations can be different in the cross beams 10 and in the wall posts 24, so that holes with a different diameter are formed.
According to a possible embodiment, larger holes are made in the wall posts 24 than in the cross beams 10, and both are fixed to each other, for example, with the aid of self-drilling screws.
As in the prior art, those profiles can, i. e. the sleepers 10 and columns 24 are obtained by cold rolling of a steel plate with suitable dimensions. However, according to the present invention, the metal is stamped before being rolled, in particular the recess 18 is provided. The possible perforations 26 for arranging the fixing means can also be provided before the steel is folded into the desired shape or cold rolled.
Although the invention has been described with reference to a preferred embodiment, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications in form and detail are possible without departing from the scope of the present invention. For example, a horizontal cross-member 10 according to the invention can be substantially C-shaped in cross-section, as represented in FIG. 7. Such a horizontal transverse support 10 is manufactured by folding over a lip 28, 30 on both upright flanges 14, 16 so that they are, for example, substantially parallel to the flat ridge 12. Recesses 32 are provided in these lips 28, 30. These recesses 32 have a suitable dimension so that a part of a vertical wall post 24 can sink or slide into it. The recesses 32 are preferably rectangular.
These recesses 32, just like the recesses 18, can be stamped out of the metal before bending the metal into the desired shape.