SE520873C2 - Skivformigt byggelement med förbindningsorgan bestående av lameller i ett sicksackmönster - Google Patents

Description

520 873 totala kostnaderna för en effektivare tillverkning i fabrik samt ett bättre utnyttjande av materialets bärförmåga och som även ger byggelementet liten egenvikt.

Sägda ändamål uppnås medelst ett skivformigt byggele- ment som i huvudsak kännetecknas därav, att de regelbildande lamellerna är fästade till tvärs desamma sig sträckande band och/eller balkar med spik eller skruv, att fästförbandet bildas av parvisa bygelformade mottagningsdelar för balkar anordnade ställda eller ställbara i vinkel mot varandra och att de regel- bindande lamellerna är mottagna med sina längsgående kanter i spår hos mottagningsdelarna.

Uppfinningen beskrives nedan såsom ett antal före- dragna utföringsexempel varvid hänvisas till de bifogade ritningarna, på vilka Fig l visar en perspektivvy av ett enligt uppfinningen utfört skivformigt byggelement sett snett ovanifrån, Fig 1A-lC visar olika utföringsformer på förbindningar av byggelementdelar, Fig 2 visar ett andra exempel på ett byggelement, Fig 2A visar sagda andra elements invändiga förbind- ningar, Fig 3 visar ett tredje exempel på ett byggelement, Fig 3A visar sagda tredje elements invändiga förbind- ningar, Fig 4 visar ett fjärde exempel på ett byggelement, Fig 4A visar sagda fjärde exempels invändiga förbind- ningar, Fig 5 visar ett femte exempel på ett byggelement, Fig 5A visar sagda femte elements invändiga förbind- ningar, Fig 6 visar ett sjätte exempel på ett byggelement enligt uppfinningen, och 520 873 Fig 6A-6C visar förbindningar för sagda sjätte byggelement.

Kända utföranden innefattar byggelement som bildas av skivor på varandra motstàende sidor om snedställda eller krökta kanalbildande lameller och vilka lameller och skivor är hopfästade genom limning.

Fördelen med att i stället för skivor bruka balkar på åtminstone byggelementets ena sida är att byggelementet i huvudsak endast bildas av de mittbelägna lamellerna som är anordnade att sträcka sig i vinkel mot varandra och i samman- kopplat läge kunna upptaga sagda byggelements väsentligen hela belastning.

Anslutning av byggelement till sidobelägna balkar sker enligt föreliggande uppfinning medelst bygelformade vinklade fästforband som innefattar parvisa bygelformade mottagnings- delar för balkar, exempelvis sàsom visas i Fig. 6.

Allmän beskrivning av byggelementet och dess använd- âiïL Tillverkningen av byggelementen ska göras så standar- diserat som möjligt med en bredd av 1,20 m eller 2,40 m men längden kan variera tack vare dess byggnadssätt. Det gär även att skarva byggelementen i dess längdled.

Det enligt uppfinningen för detta ändamål föreslagna byggelementet kännetecknas i första hand av att lamellerna monteras i t.ex. snedställd vinkel som en eller flera sinus- kurvor som upptar drag och tryckkrafterna med en nollpunkt i mitten av byggelementen. Krafterna kommer därigenom att sam- verka med det yttre skalet på ett effektivt sätt.

Vid uppbyggnad av bjälklag och/eller regelvägg avsett byggelement av trä eller annat fibermaterial är kärnan i bjälk- 520 873 lags- eller väggelementet utformat som en trigonometrisk utformning så att bärförmågan ökar exceptionellt i samverkan med det yttre skalets utformning. Krafterna samverkar som en sinuskurva. Detta hålles samman med reglar, brädor eller skiv- material i tvärled i överkant samt i underkänt. I brytpunkterna fixeras materialet samman. Det bildar långa triangelformiga kanaler längs med reglarna eller bjälkarna både i underkänt och överkant.

Dessa väggar och bjälklag är tänkt att tillverkas i element i fabrik för att hålla nere tillverkningskostnaderna.

Det kostar mycket i startskedet med uppbyggnad av tillverk- ningslinjer men kan ge mycket för framtiden där man kan hålla nere tillverkningskostnaderna.

Väggens och bjälklagets egenskaper uppfyller många krav. Elementens hållfasthet i alla led är unik. God täthet erhålles, tack vare reglarnas och bjälkarnas sammansättning.

Koldbryggor blir det inga och brandskyddet är också bra tack vare tätheten. Det måste nämligen brinna i mycket material innan det brinner igenom. Dämpformågan av ljud är god eftersom ljudvibrationerna irrar bort sig mot de snedställda ytorna.

I bjälklag och väggsystem I stället for att reglar i väggar ställes vinkelrätt mot syll eller hammarbands yttre och inre sidor så ställes reglarna nu snett eller är utformade krökta mot varandra med forbindning i reglarnas kortsidor mot ytter- och innerkant av väggen. På detta sätt uppnås ett sicksackmonster i väggsystemet som gor att väggen får många goda egenskaper, t. ex. bärformå- gan, ljud, brand, täthet och mycket god stabilitet i alla led.

Samma gäller med bjälklag. Där lägger man bjälkarna (balken) snett mot varandra men i overänden av balkarna samman- sätts de med varandra. Detta gäller även underändarna. Samman- 520 873 sättningen kan ske med plåtskor som är specialtillverkade för ändamålet. Man kan också använda skivor, reglar eller brädor som fungerar som sammanhållning i byggelementet.

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett cellinde- lat trigonometriskt byggelement där cellerna sammanhàlles i över- och underkänt med skivmaterial eller dylikt.

Närmare bestämt avser uppfinningen ett dylikt bygg- element av det slag som innefattar ett flertal celler, med lika utseende, bredvid och monterade mot varandra med lim eller dylikt. De snedställda lamellerna bildar ett antal identiska celler i byggelementet. Det finns ett stort antal olika cell- system där dess utseende beror på lamellernas utförande. De olika cellernas mönster bildar längsgående kanaler i byggele- mentets längdriktning. Vart och ett av de olika cellsystemen har olika egenskaper men det är det kostnadseffektivaste cell- systemet i förhållande till de bästa egenskaperna som avgör tillverkningssystemet, vilket skall vara så industrialiserat som möjligt. Byggelementets material i över- och underkänt kan vara olika, t. ex. skivmaterial, brädor eller reglar av trä eller annat fibermaterial som monteras med lim eller dylikt.

Dragjärn kan även användas i underkänt av elementen för att öka byggelementens bärförmåga. Dessa dragjärn kan användas för att spänna samman byggelementen till stora sammanhängande bjälklag vid monteringen på byggarbetsplatsen.

Prefabricerade byggelement av nämnda slag utnyttjas framför allt såsom bärande bjälklag och takelement i byggande av enfamiljshus, flerbostadshus, ekonomibyggnader och industri- lokaler m. fl. De kan dock även utnyttjas för andra ändamål exempelvis såsom bärande väggelement.

Preciserad beskrivning av uppfinningen: Uppfinningen beskriver nedan ytterligare under hänvis- ning till bifogade ritningar på vilka 520 873 Fig 1 visar en perspektivvy av ett skivformigt cell- format byggelement 1 enligt ett första såsom exempel vald utförningsform av uppfinningen med triangelformigt snedställda lameller 2 som sammansätts för montering i överkant 3 och underkänt 4. På ovansidan 3 av byggelementen 1 användes mate- rial av skilda slag såsom skivor 5 av bräder, reglar eller järnstag. På undersidan 4 av det visade byggelementet 1 monte- ras dragstag 6 eller reglar.

Fig 1A-1C visar i förstoring ändvyer som beskriver lamellernas 2 utformning vid montering av desamma. Samtliga lameller 2 är identiska element även vid montering mellan elementen och det finns en stor variation i utföranden. Förut- sättningen är att uppnå så stor yta av skarven som möjligt.

Därför har valts att visas ett antal olika varianter: 1A visar tandutförande 1B visar spontutförande och 1C visar rundstavut- förande. Alla utförandena monteras med lim, skruv, spik eller dylikt.

Fig 2 visar en perspektivvy av ett skivformigt cell- bildande byggelement 101 enligt en såsom exemplet vald utför- ningsform av uppfinningen med triangelformigt snedställda lameller 102 som sätts samman för montering i överkant 103 och underkant 104. Lamellerna 102 är uppbyggda med triangelformiga reglar 107, 108 som har utfrästa spår 109 i vilka monteras snedställda skivformade lameller 102 mellan de trekantiga reglarna enligt Fig 2. Byggelementets ovansida kan utföras av skivmaterial 105, bräder, reglar eller järnstag 106. Detsamma gäller undersidan 104.

Fig 2 A visar en förstoring av tvâ skivformiga byggelement 101 vid sammansättning sidledes. Byggelementen är inte sammansatta helt för att visa att fjädern (styrlisten) 111 är monterad i ett längsgående spår 110 i en delad trekantig regel 108 i vardera byggelementet 101. Tillvägagàngssättet bildar en lika stor trekantig regel vid sammansättning av bygg- 520 873 elementen 101. Byggelementet 101 är uppbyggt av trekantiga reglar 107 som är spårade 109 för montering av skivformade lameller 102 som är snedställda. Mellan reglarna i ytterkan- terna av byggelementet 101 är de trekantiga reglarna 108 för- sedda med ett extra spår 110 för mottagning av en längsgående fjäder 111 vid sammansättningen av byggelementen 101.

Fig 3 visar en perspektivvy av ett ytterligare byggelement 201 enligt en såsom exemplet vald utförningsform av uppfinningen. Utförandet bygger på en skiva som formats så att det bildas som en vågformig sinuskurva och därmed byggs celler ihop med ett yttre skikt på över- och undersidan av byggelemen- tet. Byggelementets ovansida kan utföras med skivmaterial 205, bräder, reglar eller järnstag 206. Detsamma gäller undersidan 204.

Fig 3 A visar en liten del av förstoringen av två byggelement 201 vid sammansättning. De är inte sammansatta helt för att visa att fjädern (styrlist) 211 är monterad i ett styr- spår 209 och som håller samman elementen 201, 201.

Pig 4 visar en perspektivvy av ett cellformat byggele- ment 30l enligt en såsom exemplet vald utförningsform av uppfinningen med geometrisk konstruktion som bildar cellsystem med lameller. Nämnda byggelement bildar två vågformiga sinus- kurvor som upptar tryck- och dragkrafter i hela cellsystemet.

De snedställda cellerna 302 som bildar reguljär 8-hörning är effektiva i detta utförande. I över- och underdelen av bygg- elementet monteras skivmaterial 305, 306, bräder, reglar eller järnstag.

Fig 4 A visar en förstoring av två byggelement vid sammansättning. Byggelementen är inte sammansatta helt för att visa att fjädrarnas (styrlister) funktion är monterade i spår i övre och undre delen av byggelementet.

Fig 5 visar en perspektivvy av ett cellformat byggele- ment 401 enligt en så som exemplet vald utförningsform av upp- 520 873 finningen med geometrisk konstruktion som bildar cellsystem med cirkelrunda lameller. Nämnda byggelement bildar två vågformiga sinuskurvor som upptar tryck- och dragkrafter i hela cellsyste- met. De snedställda bågformiga lamellerna 402 bildar med ytskiktet 405; 406 ett starkt byggelement som upptar stora bär- krafter. I över- och underdelen av byggelementet monteras skiv- material, bräder, reglar eller järnstag.

Fig 5 A visar en förstoring av två byggelement vid sammansättning. Byggelementen är inte helt sammansatta för att visa att fjädrarnas (styrlist) är monterade i spår i övre och undre delen av byggelementet. Isolermaterial I kan vara motta- get i hålrum 450 i sagda byggelement 401 och även inne i cel- lerna 451.

Pig 6 visar exempel på ett bjälklagselement 501 som är uppbyggt av ett flertal långsträckta snedställda skivformde lameller 502. Över och under sagda lameller 502 mot- tages fästade tvärställda golvreglar 505 resp takreglar 506.

Undertill hos bjälklaget kan infästning ske med hjälp av ej visade dragstag för att kunna upptaga större belastning.

Fastsättning av golvreglarna 505 och takreg- larna 506 kan ske medelst kopplingsorgan 512, 513 i form av U-formade sammansättningsjärn och i vinkel tvärställda fäst- bleck.

Preciserad beskrivning av uppfinningen Uppfinningen avser således närmare bestämt ett skiv- formigt byggelement 1; 101, 201, 301, 401, 501 som är avsett för byggande av bjälklag och/eller väggar. Det består av trä eller annat fibermaterial med mellan två på inbördes avstånd A från varandra belägna yttre och inre sidor 5; 105; 205; 305; 405; 505 resp 6; 106; 206; 306; 406; 506 förbindande organ 2; 102; 202; 302; 402; 502.

Förbindningsorganen bildas av skivformade lameller som är fördelade utmed det avsedda byggelementets huvudsakliga hela 520 873 9 ytutsträckning sträckande sig lutande och/eller krökta i sick- sackmönster och är fördelade utmed det sagda bildade byggele- mentet parvist bildande parallella kanaler 51; 151; 251; 351; 451; 551.

De sagda förbindningsorganen är sammankopplade med varandra mot innesidan av byggelementets resp parvisa sidor, som företrädesvis är skivformiga. Förbindningar mellan lamel- lerna 2; 102; 202; 302; 402; 502 kan bildas av med varandra samverkande formurtagningar 55, 56 och/eller av listformade iläggsstavar 57, 58 som är anordnade att mottagas i rännformade urtagningar 59, 60; 61, 62 i sagda regelbildande lameller 2 såsom visas i Fig 1A-1C.

De sagda regelbundet anordnade lamellerna 2; 102; 302; 402; 502 är förbundna med såväl varandra som med de sagda par- Visa ytskivorna. Vid utförandet enligt Fig 2 är de regelbil- dande lamellerna 102 mottagna med sina varandra motvända kanter i spår 109 hos listformade kopplingsstycken 107, 108. Sagda kopplingsstycken är utformade med trekantigt tvärsnittsform i det visade föredragna utföringsexemplet och är fästade genom limförband, skruv- eller spikförband till angränsade anslutande skivor etc 105; 106. De sagda spåren 109 är exempelvis anord- nade så att de parvist sträcker sig vinkelrätt i förhållande till varandra.

Det i Fig 3 visade byggelementet 201 uppvisar förbind- ningsorgan 202 som bildar en vågformig längsgående mellanvägg i det bildade byggelementet 201.

Enligt utföranden som visas i Fig 4 och 5 är de för- bindningsorgan 302; 402, som är anordnade hos de därvid skapade byggelementen 301; 401 rännformiga, sett i byggelementets ytut- sträckning och löper parallellt i förhållande till varandra. I sammankopplat läge bildar de kanaler 351; 451 med rund eller mànghörnig tvärsnittsprofil. 520 873 lO De regelbildande lamellerna är fästade till de band och/eller balkar som sträcker sig tvärs sagda lameller medelst lim, spik eller skruv.

I Fig 6-6C visas hur dylika spikförband 512 bildas av parvisa bygelformade mottagningsdelar 5l2A, 5l2B för balkar 505, 506 som är anordnade ställda eller ställbara i vinkel mot varandra med dess mottagningsdelar 5l2A, 512B. En svängled 513 i form av en bult 5l3A och mutter 513B kan vara anordnad att förbinda de båda i förhållande till varandra inställbara balk- mottagningsdelarna 5l2A, 512B. Genom att vrida på den ena mottagningsdelen 5l2A inställes densamma i höjdled och i vinkel i förhållande till den andra anslutande mottagningsdelen 512B.

Byggsystemets huvudide Föreliggande vägg- och bjälklagssystem har en teknisk höjd och därmed de rätta ekonomsiska egenskaperna. Med nya produkter med nytt tänkande som denna byggstomme som ska kompletteras med andra arbetsmetoder blir konkurrensen bättre för trä och höjer träets värde med stor potential.

Bjälklagssystemet har enligt beräkningar en bärförmåga i brott- grändstillstànd och dynamisk styvhet mot svängningar i bruks- grändstillstånd, och som är ett gott mått av överkapacitet i bägge fallen.

Att snedställa bjälkarna samt att sammanföra dessa i över- och underkänt gör att stora möjligheter öppnas för framtiden av byggnationer i trä. Systemet visar träets otroliga styrka i sin samverkan i ett cellsystem. 0 bjälklagen med denna egenvikten får en styvhet och bär- förmàga som överträffar andra bjälklag 520 873 ll i detta bjälklagssystem utnyttjas hela uppbyggnaden av bjälklaget från underkänt till överkant som bärande egenskaper det är lätt att göra installationer i över- och underkänt. ljudet har svårt att tränga igenom de snedställda bjälkarna detsamma gäller för brand, om man isolerar bjälklaget väl så har elden svårt att tränga igenom bjälkarna bjälklagen är väldigt kostandseffektiva möjligheten att öka kapaciteten på bjälklagen ökar genom att höja sick-säck-mönstret vilket inte påverkar egenvikten nämnvärt. Det går även att göra en tätare placering av reglar i över- och underkänt samt att använda skivmaterial byggelementen är lätta att skarva i längdledd och bredd byggelementen skall tillverkas i bredder om 2, 40 m samt i längder om lö m vid behov. Kan även tillverkas i andra längder bjälklagssystemet kan användas till yttertakselement där vindskupor kan placeras direkt på yttertakselementet och därmed kan hela vindsutrymmet utnyttjas som våning höjden på bjälklaget är mindre än andra bjälklag på grund av konstruktionen bjälklaget är lätt att montera väggelementet monteras stående i hela husets höjd upp till takås utan något liggande virke bjälklaget vilar hängande på den bärande väggen och är förankrat i väggen med spänndon byggelementen är lätta att isolera i de trekantiga kanalernas längd med profilerad isolering som monteras i fallande längder mellan reglarna som är monterade vinkelrätt mot de tre- kantiga kanalerna är isolering också lätt att montera 520 873 12 0 bjälklagselementen kan monteras ihop på byggarbetsplatsen i en fixtur där undertaken monteras på ett ergonomiskt sätt.

Bjälklagselementen hissas därefter på plats 0 Väggelementen kan också monteras på plats liggande i hela sin längd och därefter hissas på plats 0 byggsystemet i delar eller i sin helhet kan även användas till många olika andra byggnationer t.ex. pelare, buller- plank, takelement i hallbyggnader, trapphus, hisschakt mm.

Uppfinningen är naturligtvis inte begränsad till de ovan beskrivna och på de bifogade ritningarna visade utföranden. Modifieringar är möjliga, särskilt när det gäller de olika delarnas beskaffenhet, eller genom användande av likvärdig teknik, utan att man fràngàr skyddsområdet for uppfinningen, såsom den definieras i patentkraven.

Claims (7)

fi? .. n. . . .. _, ., 5 8 3 - ... , . i , . f ., . i , , :U L. . . .., , . 6 V. . ., - 1 1 . ,_ ' ' ' /3 P a t e n t k r a v

1. Skivformigt byggelement (1; 101; 201; 301; 401; 501) för byggande av bjälklag och/eller väggar och bestående av trä eller annat fibermaterial med mellan pä inbördes avstånd (A) frän varandra belägna yttre och inre sidor (5; 105; 205; 305; 405; 505 resp 6; 106; 206; 306; 406; 506) förbindande organ (2; 102; 202; 302; 402; 502), och att förbindningsorganen bildas av skivformade regelbildande lameller som är fördelade utmed det avsedda byggelements huvudsakliga hela ytutsträckning sträckande sig lutande och/eller krökta i sicksackmönster och fördelade utmed det sagda bildade byggelementet och parvist bildande parallella kanaler (51; 151; 251; 351; 451; 551) däri, kännetecknad därav, att de regelbildande lamellerna är fästade till tvärs desamma sig sträckande band och/eller balkar (6) med spik eller skruv, att fästförbandet (512) bildas av parvisa bygelformade mottagningsdelar (512A, 512B) för balkar anordnade ställda eller ställbara i vinkel mot varandra och att de regelbindande lamellerna är mottagna med sina längsgående kanter i spar hos mottagningsdelarna.

2. Skivformigt byggelement enligt patentkrav 1, känne- tecknat därav, att förbindningsorganen (2; 102; 202; 302; 402; 502) är sammankopplade med varandra mot innersidan av byggele- mentets resp parvisa ytor, som företrädesvis är skivformiga.

3. Skivformigt byggelement enligt patentkrav 2, känne- tecknat därav, att förbindningar bildas av formurtagningar (55, 56) och/eller av listformade iläggsstavar (57, 58) som är anordnade att mottagas i rännformade urtagningar (59-62) i sagda regelbildande lameller (2). 520 873 /Å/

4. Skivformigt byggelement enligt något av patentkraven 2-3, kännetecknat därav, att de regelbildande lamellerna är förbundna med såväl varandra som med ytskivorna.

5. Skivformigt byggelement enligt patentkrav l, känne- tecknat därav, att kopplingsstycken (107, 108) uppvisar tre- kantform och med spår (109) som sträcker sig vinkelrätt i för- hållande till varandra.

6. Skivformigt byggelement enligt något av ovan angivna patentkrav, kännetecknat därav, att förbindningsorganen bildas av en vågformig mellanvägg (202) i det bildade byggelementet (201).

7. Skivformigt byggelement enligt något av patentkraven 1-5, kännetecknat därav, att förbindningsorganen (302; 402) är rännformiga sett i byggelementets ytutsträckning och att de i sammankopplat läge bildar runda eller månghorniga kanaler (35l; 451) .