SE438697B

SE438697B - ROOF CHAIR WITH TIE BAND

Info

Publication number: SE438697B
Application number: SE8004373A
Authority: SE
Inventors: Leif Urban Fraenki
Original assignee: Leif Urban Fraenki
Priority date: 1980-06-12
Filing date: 1980-06-12
Publication date: 1985-04-29
Also published as: DK151111C; DE3162771D1; EP0042101A3; NO159870C; NO811937L; NO159870B; SE8004373L; DK151111B; EP0042101B1; EP0042101A2; FI811805L; FI70067B; DK255381A; FI70067C

Description

8004373-0 10 15 3 5 nockskarv på byggplatsen. Den används även vid mindre limträbågar. 8004373-0 10 15 3 5 ridge joint on the construction site. It is also used for smaller glulam arches.

Transportpruhlem försvårar eller omöjliggör emellertid användningen vid större Lakstnlar av limträ, då det har saknats en praktiskt användbar metod att momentstyvt kunna skarva större ramar och bågar av Jimträ och andra icke svetsbara material på byggplatsen. nEnoGönELsE rön urPF1NNINGEN Ändamålet med uppfinningen är att erbjuda ett nockförband som tillåter momentstyv skarvning på byggplatsen. Detta kan enligt uppfinningen uppnås med hjälp av en led i nockpartiet mellan de båda högbenen, ett nockförbnnd väsentligen bestående av en nockbalk och en huvudsakligen vertikal förbindning mellan nocken och nockbalken samt därigenom att nockbalken har en längd uppgående till 5-20 %, företrädesvis 10-15 %, av tnkstolens spännvidd.Transportpruhlem, however, makes it difficult or impossible to use larger Lakstnlar made of glulam, as there has been a lack of a practically useful method to be able to torque-rigidly joint larger frames and frames of Jimträ and other non-weldable materials on the construction site. THE OBJECT OF THE INVENTION The object of the invention is to provide a ridge joint which allows torque-rigid splicing on the construction site. According to the invention, this can be achieved by means of a joint in the ridge portion between the two high legs, a ridge connection essentially consisting of a ridge beam and a substantially vertical connection between the ridge and the ridge beam and in that the ridge beam has a length of 5-20%, preferably 10- 15%, of the span of the thinking chair.

Höghenen anligger normalt mot ändarna av nockbalken utan statiskt verksam förbíndning i obelastat tillstånd. Härigenom ger nockföbandet lnksinlvn väsentligen en styvhet motsvarande den som skulle ha erhållits vid oskarvad ramkonstruktion. Vid nedåtriktad takbelastning, wow vid styva nockförband normalt resulterar i negativa moment i nocken, så överförs enligt uppfinningen momentkrafterna i det nämnda fallel till nockbalken. Ledfunktionen elimineras alltså i detta belastningsfall. Negativa moment överförs alltså till nockbalken och därifrån, via nockbalkens anliggning mot högbenen, till högbenen, varigenom de positiva fältmomenten i högbenen minskas. Vid uppåt- riktade krafter erhålls enligt uppfinningen också negativa moment i nockbalken, dvs samma effekt som vid nedåtriktad belastning. Den positiva effekten av denna egenskap blir bl a att man får endast en liten horisontalkomposant på väggpelarna samt att tryckkraften kan överföras i takstolen varigenom byggnaden kan stabiliseras genom att endast ena sidans pelare behöver stagas.The mound normally rests against the ends of the ridge beam without a statically active connection in the unloaded condition. In this way, the ridge joint gives the lnksinlvn essentially a rigidity corresponding to that which would have been obtained with an unspoiled frame construction. With downward roof load, wow with rigid ridge joints normally results in negative moments in the ridge, so according to the invention the moment forces in the said case are transmitted to the ridge beam. The joint function is thus eliminated in this load case. Negative moments are thus transmitted to the ridge beam and from there, via the abutment of the ridge beam to the high legs, to the high legs, whereby the positive field moments in the high legs are reduced. With upward forces, according to the invention, negative moments are also obtained in the ridge beam, ie the same effect as with downward load. The positive effect of this property is, among other things, that you get only a small horizontal component on the wall pillars and that the compressive force can be transmitted in the roof truss, whereby the building can be stabilized by only one side pillars need to be braced.

Man kan även tänka sig att inte ha fullständig anliggning mellan nockbalk och högben, ett fall som kan vara intressant då påkänning från snölast blir dimensionerande för nockbalken. 10 20 25 30 8004373-0 Även det motsatta fallet är tänkbart - förspänt nockförband ~ som sålunda är intressant i första hand då uppåtriktade vindkrafter är dimensionerande för konstruktionen och man därvid vill utnyttja det för nedåtriktade laster överstarka nockförbandet till att ytter- ligare minska högbenens dimensioner eller deformationer.It is also conceivable not to have a complete abutment between the ridge beam and the raised legs, a case that can be interesting as stress from snow load becomes dimensioning for the ridge beam. 10 20 25 30 8004373-0 The opposite case is also conceivable - prestressed ridge joint ~ which is thus interesting primarily when upward wind forces are dimensioning for the construction and you want to use the ridge joint that strengthens downward loads to further reduce the dimensions of the high legs. or deformations.

Ytterligare aspekter och kännetecken på samt fördelar med upp- finningen kommer att framgå av den följande beskrivningen av en föredragen utföringsform.Additional aspects and features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment.

KORT FIGURBESKRIVNING I den följande beskrivningen av en föredragen utföringsform kommer att hänvisas till bifogade ritningsfigurer, av vilka Fig. 1 visar en tvärsektion inom en hallbyggnad vid vilken dragbandstakstolen enligt uppfinningen utnyttjas.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the following description of a preferred embodiment, reference will be made to the accompanying drawing figures, of which Fig. 1 shows a cross section within a hall building in which the drawbar roof truss according to the invention is used.

Fig. 2 visar mer detaljerat ett nockförband som ingår i takstolen enligt Fig. 1.Fig. 2 shows in more detail a ridge joint which is included in the roof truss according to Fig. 1.

Pig. 3 utgör ett snitt III - III i Fig. 1.Pig. 3 is a section III - III in Fig. 1.

Fig. 4 visar genom en sidovy förankringen av dragstagets ena ände i fotpartiet av ett av takstolens högben.Fig. 4 shows through a side view the anchoring of one end of the tie rod in the foot portion of one of the raised legs of the roof truss.

Fig. 5 utgör en vy V - V i Fig. 4.Fig. 5 is a view V - V in Fig. 4.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Den i Fig. 1 visade byggnadssektionen kan exempelvis utgöras av en sektion i en idrottshall, lager- eller industribyggnad eller liknande. Även vid mindre byggnader kan dock liknande konstruktioner ifrågakomma liksom även vid andra byggnadsverk än husbyggnader. Takstolen enligt uppfinningen betecknas i Fig. 1 allmänt med siffran 1. Som framgår av figuren har den en låg profil. Enligt utföríngsformen är taklutningen 140.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT The building section shown in Fig. 1 may, for example, consist of a section in a sports hall, warehouse or industrial building or the like. Even in the case of smaller buildings, however, similar constructions may be considered, as well as in the case of buildings other than house buildings. The roof truss according to the invention is indicated in Fig. 1 generally by the number 1. As can be seen from the figure, it has a low profile. According to the embodiment, the roof slope is 140.

Takstolens 1 huvuddelar utgörs av ett par högben 2, 3, vilka bildar konstruktionens ram eller båge, ett dragstag 4 samt 80043734) 'Ju 10 20 31) Ü ett nockförband allmänt betecknat 5. Högbenen 2, 3 består av lim- träbnlkar. Dragstaget 4 hänger i högbenen 2,3 genom vajrar 6. Tvärs mot taklutníngen är lagda åsar 7, vilka på konvenitonellt sätt för- binder byggnadens takstolar, samtidigt som de utgör underlag för tak- täckningen 8. Högbenens 2,3 fotpunkter vilar mot väggpelare 9, 10 och fixeras mot lyftkraft i vertikal led samt mot horisontalkraft i sid- led med plåtstycken 11, Fig. 5. En bärbalk 12 för en ståplatsläktare har visats i Pig. 1 för att illustrera takstolens användning exempelvis för idrottshallar där bärbalken 12 via pelaren 9 och takstolen 1 sta- billserar hela byggnaden. Markplanet har betecknats 13.The main parts of the roof truss 1 consist of a pair of raised legs 2, 3, which form the frame or arch of the structure, a tie rod 4 and 80043734) 'Ju 10 20 31) Ü a ridge joint generally designated 5. The raised legs 2, 3 consist of glued wooden beams. The drawbar 4 hangs in the rafters 2,3 through wires 6. Across the roof slope are ridges 7, which in a conventional way connect the building's roof trusses, at the same time as they form the basis for the roof covering 8. The rafters 2,3 foot points rest against wall pillars 9 , 10 and is fixed against lifting force in the vertical joint and against horizontal force in the lateral side with sheet metal pieces 11, Fig. 5. A supporting beam 12 for a stand stand has been shown in Fig. 1 to illustrate the use of the roof truss, for example for sports halls where the supporting beam 12 via the column 9 and the roof truss 1 stabilizes the entire building. The ground plane has been designated 13.

Dragstaget 4 består av fyra stålstänger 4a - d anordnade som hörnen i en rektangel, Fig. 3. Stängerna ha - d omsluts av en plattstång vars ändar är förenade med bärvajern 6. Genom plattstången går en bult för bärning av de övre stålstängerna. Dragstängerna 4a - d sträcker sig i ändarna förbi fotpartierna av de båda högbenen 2, 3 och genom en i vardera änden anordnad ändplåt 15 som anligger mot kortänden av respektive högben 2, 3. Ändarna på dragstängerna ha - d är gängade, varvid muttrar 16 kompletterar skruvförbandet.The tie rod 4 consists of four steel bars 4a - d arranged as the corners of a rectangle, Fig. 3. The bars ha - d are enclosed by a flat bar whose ends are connected to the support wire 6. A bolt passes through the flat bar for supporting the upper steel bars. The drawbars 4a - d extend at the ends past the foot portions of the two raised legs 2, 3 and through an end plate 15 arranged at each end which abuts against the short end of the respective raised legs 2, 3. The ends of the drawbars ha - d are threaded, nuts 16 complementing the screw connection.

Det i Pig. 2 i detalj visade nockförbandet 5 innefattar en hori- sontell nockbalk 17, som är mycket kort i jämförelse med takstolens 1 spännvidd. Enligt utföríngsformen är nockbalkens 17 längd endast 12 Z av takstolens 1 spännvidd. Nockbalkens 17 båda övre kanter är avfasade så att man erhåller anliggningsytor 18, vilka anligger mot högbenens 2,3 undersida. För att underlätta hopsättningen av tak- stolen 1 anordnas monteríngshjälpmedel i form av en långbult 19 som sträcker sig genom nockbalkens 17 vardera ändparti vinkelrätt mot an- liggningsytan 18 och vidare upp genom högbenet 2 resp. 3. Delarna kan sedan skruvas samman medelst muttrar 20. För att bultarna 19 och lim~ trädelarna 2, 3 och 17 inte skall skadas om högbenen rör sig litet relativt nockbalken 17 har de genomgående hålen genom nockbalken för stängerna 19 vidgats närmast anliggningsytorna 18. Detta har markerats med siffran 21. Även en lös ståldubb 22 i nockpartiet har huvudsakligen en temporär uppgift i samband med monteringen. Dubben 22 är löst anordnad i horisontella hål 23, vilka sträcker sig in i vardera högbenet wav... .,.~,-_=.|-.<._ 20 25 30 8004373-0 i området för högbenens anliggningsyta 24 i nocken. Under och över anliggningsytan 24 är det ena högbenents 3 ändyta urtagen 25.That in Pig. 2, the cam joint 5 shown in detail comprises a horizontal cam beam 17, which is very short in comparison with the span of the roof truss 1. According to the embodiment, the length of the ridge beam 17 is only 12 Z of the span of the roof truss 1. Both upper edges of the ridge beam 17 are chamfered so that abutment surfaces 18 are obtained, which abut against the underside of the raised legs 2,3. To facilitate the assembly of the roof truss 1, mounting aids are arranged in the form of a long bolt 19 which extends through each end portion of the ridge beam 17 perpendicular to the abutment surface 18 and further up through the raised leg 2 resp. 3. The parts can then be screwed together by means of nuts 20. In order not to damage the bolts 19 and the glue wooden parts 2, 3 and 17 if the raised legs move slightly relative to the ridge beam 17, the through holes through the ridge beam for the bars 19 have been widened closest to the contact surfaces 18. has been marked with the number 21. Even a loose steel stud 22 in the ridge section has mainly a temporary task in connection with the assembly. The stud 22 is loosely arranged in horizontal holes 23, which extend into each high leg wav ....,. ~, -_ =. | -. <._ 20 25 30 8004373-0 in the area of the abutment surface 24 in the ridge . Below and above the abutment surface 24, the end surface 25 of one high leg 3 is recessed 25.

Nockförbandet 5 hålls i övrigt samman huvudsakligen genom ett vertikalt förband 26 nära takstolens nocklinje. Mer bestämt utgörs förbandet 26 enligt utföringsformen av ett skruvförband bestående av sex nockbultar 26a-f med tillhörande muttrar 27 samt en undre 28 och tvenne övre horisontella brickplattor 29, 30. De båda senare är tillordnade benen 2 resp 3 och kan förskjutas relativt varandra. Nockbultarna 26a-f sträcker sig genom verti- kala hål genom nockbalken 17 symmetriskt anordnade relativt ett vertikalplan genom nocklinjen. De vänstra nockbultarna 26a-c sträcker sig vidare genom vertikala genomgående hål i det vänstra högbenet intill det vänstra högbenets 2 mot det högra högbenets 3 vända ändyta samt genom den vänstra övre brick- plattan 29. På motsvarande sätt sträcker sig de tre högra nock- bultarna 26d-f genom det högra högbenet 3 och den högra brick- plattan 3Û.The cam joint 5 is otherwise held together mainly by a vertical joint 26 near the ridge line of the roof truss. More specifically, the joint 26 according to the embodiment consists of a screw joint consisting of six cam bolts 26a-f with associated nuts 27 and a lower 28 and two upper horizontal washer plates 29, 30. The latter two are assigned to the legs 2 and 3, respectively, and can be displaced relative to each other. The cam bolts 26a-f extend through vertical holes through the cam beam 17 symmetrically arranged relative to a vertical plane through the cam line. The left ridge bolts 26a-c extend further through vertical through holes in the left upper leg adjacent to the end face of the left upper leg 2 towards the right upper leg 3 and through the left upper washer plate 29. Correspondingly, the three right ridge bolts extend 26d-f through the right upper leg 3 and the right washer plate 3Û.

Enligt utföringsformen är vidare ett nockstöd 31 anordnat som ett distanselement mellan taknockens undersida och nockbulten 17.According to the embodiment, a cam support 31 is further arranged as a spacer element between the underside of the roof cam and the cam bolt 17.

Nockstödet 31 har formen av en symmetrisk prisma med plan under- sida och sadelformad ovansida med lutningsvinklar överensstämmande med taklutningen. De båda mittre nockbultarna 26c-d sträcker sig genom genomgående vertikala hål i nockstödet 31. Hålen 32 är härvid så vida att de tillåter rörelser hos nockbultarna 26c, 26d på grund av mindre vinkelrörelser i nockleden.The ridge support 31 has the shape of a symmetrical prism with a flat underside and a saddle-shaped top with inclination angles corresponding to the roof slope. The two middle ridge bolts 26c-d extend through continuous vertical holes in the ridge support 31. The holes 32 are in this case so wide that they allow movements of the ridge bolts 26c, 26d due to smaller angular movements in the ridge joint.

Den sålunda beskriva takstolen 1 fungerar i korthet på följande sätt. Högbenen 2, 3 anligger utan statiskt verksam förbindning mot ändarna av nockbalken 17, som hålls fast av de vid nocken fästade nockbultarna 26a-f. Vid nedåtriktad belastning genom takets egen tyngd samt exempelvis genom eventuell snölast övertas momentkrafterna av nockbalken 17 via de vertikala nockbultarna 26a-f och anliggningsytorna 18. Detta eliminerar ledfunktionen 800h373-0 i nocken. Genom att negativa moment härvid införs i nockbalken 17, vilka moment överförs till högbenen 2, 3 så minskas de positiva fältmomenten i högbenen, vilket möjliggör en smäckrare konstruktion.The roof truss 1 thus described briefly operates in the following manner. The raised legs 2, 3 abut without a statically active connection against the ends of the ridge beam 17, which are held by the ridge bolts 26a-f attached to the ridge. In the case of downward load through the roof's own weight and for example through any snow load, the torque forces are taken over by the ridge beam 17 via the vertical ridge bolts 26a-f and the abutment surfaces 18. This eliminates the joint function 800h373-0 in the ridge. By introducing negative moments in the ridge beam 17, which moments are transmitted to the high legs 2, 3, the positive field moments in the high legs are reduced, which enables a slimmer construction.

Vid uppåtriktade vindkrafter kan man bortse från dragstången 4 som Kil i detta fall inte medverkar i systemet. Däremot verkar nockförbandet 5 även nu så att negativa moment införs i nockbalken 17. Man upp- når alltså ett belastningstillatånd likartat det man har vid en fritt upplagd bumerangbnlk med uppâtriktad belastning, vilket bl a 10 innebär att den horisontella kraftkompoßanten på sidopelarna 9, 10 blir mycket liten.In the case of upward wind forces, the drawbar 4 can be disregarded, as Kil in this case does not participate in the system. On the other hand, the ridge joint 5 also now functions so that negative moments are introduced in the ridge beam 17. A load condition similar to that of a freely supported boomerang beam with upward load is thus obtained, which means, among other things, that the horizontal force component on the side pillars 9, 10 very small.

Vid osymetriska belastningstillstånd, såsom ofta kan uppträda 15 på grund av vindkrafter och vid ojämna snöhelastningar, fyller nockstödet 31 uppgiften att överföra tvärkrafter i systemet.In the case of asymmetrical load conditions, as can often occur due to wind forces and in the event of uneven snow loads, the ridge support 31 fulfills the task of transmitting transverse forces in the system.

Den ersätter härvid tidigare erforderliga nockbeslag för upp- tagande av tvärkrafter. 20 Dragbandstakstolen enligt uppfinningen kan varieras inom upp- finningstankens ram sådan denna definieras genom efterföljande patentkrav. Nockförbandet 5 behöver således inte utgöras av en horisontell nockbalk av limträ, vertikala nockbultar genom nacken som anspänner nockbalken mot högbenen samt därimellan ett distans- 25 element som bildar nockstöd. Man kan således mycket väl tänka sig att dessa delar ersätts av exempelvis en svetsad konstruktion, där bultarna valfritt kan finnas kvar som vid den visade utförings- formen eller exempelvis ersättas av stång eller plåtelement som omgriper högbenen på ömse sidor om nocklinjen eller är fixerade 30 på annat sätt, t ex genom tvärgående horisontella bultar genom högbenen nära ändytorna i nockpartiet utgående från vertikala järn mellan nockbalk och nock på nockbalkens och högbenens utsida.In doing so, it replaces previously required ridge fittings for absorbing transverse forces. The drawbar roof truss according to the invention can be varied within the scope of the inventive tank as defined by the appended claims. The cam joint 5 thus does not have to consist of a horizontal ridge beam of glulam, vertical ridge bolts through the neck which tension the ridge beam against the high legs and in between a spacer element which forms a ridge support. It is thus very conceivable that these parts are replaced by, for example, a welded construction, where the bolts can optionally remain as in the embodiment shown or, for example, be replaced by rods or plate elements which surround the high legs on either side of the ridge line or are fixed on otherwise, for example by transverse horizontal bolts through the high legs near the end surfaces of the ridge portion starting from vertical irons between the ridge beam and ridge on the outside of the ridge beam and the high legs.

I en enkel utföringsform kan man även tänka sig att ersätta nock- bultarna med vertikala plankor eller motsvarande som skruvas eller 35 spikas fast i nockbalkens och högbenens utsidor på ömse sidor om 15 30014373-0 vertikalplanet genom nocklinjen. Variationsmöjligheterna inom uppfinningstankena ram är sålunda mycket stora. Naturligtvis är uppfinningen inte heller bunden till den föreslagna utformningen av dragband, liksom inte heller till valet av enkla, helt raka limträbalkar för högbenen. Även bågformade högben är sålunda i princip tänkbara även vid den uppfinningsenliga konstruktionen.In a simple embodiment, it is also conceivable to replace the cam bolts with vertical planks or the like which are screwed or nailed to the outsides of the cam beam and the raised legs on either side of the vertical plane through the cam line. The possibilities for variation within the inventive framework are thus very large. Of course, the invention is not limited to the proposed design of drawbars, nor to the choice of simple, completely straight glulam beams for the high legs. Arc-shaped high legs are thus in principle also conceivable even in the construction according to the invention.

I redogörelsen för uppfinningen har även anförts den modifika- tionen att nockbalken i obelastat tillstånd icke anlígger helt mot högbenen, liksom den modifikationen att nockförbandet är förspänt.The description of the invention has also stated the modification that the ridge beam in the unloaded condition does not abut completely against the high legs, as well as the modification that the ridge joint is prestressed.

Vid den visade utföringsformen är ramen och takstolen 1 sym- metrisk. Man kan även tänka sig att det ena högbenet är längre än det andra. I detta fall kan nockbalken anordnas lutande, medan den i det symmetriska fallet lämpligen är horisontell.In the embodiment shown, the frame and the roof truss 1 are symmetrical. It is also conceivable that one high leg is longer than the other. In this case, the ridge beam can be arranged inclined, while in the symmetrical case it is suitably horizontal.

Claims

gr 10 15 20 25 30 35 8004373-'0 PATENTKRAV

Roof truss with drawstring between the two high legs of the truss, characterized by a joint in the ridge portion between the two high legs, of a ridge joint (5) consisting essentially of a ridge beam (17) and a substantially vertical connection (26) between the ridge and the ridge beam, and because the ridge beam has a length of 5 - 20 Z, preferably 10 - 15 Z, of the span of the truss.

Roof truss according to claim 1, characterized in that the raised legs abut against the ends of the ridge beam without a statically active connection in the unloaded condition, whereby the ridge joint gives the roof truss substantially a rigidity corresponding to that which would have been obtained with an unspoiled frame construction.

Roof truss according to claim 1, characterized by a certain distance between the high legs and the ends of the ridge beam in the unloaded condition, so that the legs are placed against the ridge beam only after a slight angular change in the joint caused by a downward load on the roof truss, and that the joint in the ridge only then deforms elastically due to said load.

Roof truss according to claim 1, characterized in that the ridge beam is held against the raised legs by means of said vertical connection which is prestressed.

Roof truss according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the vertical connection (26) comprises separate elements (26a-c and solder-f, respectively), which individually or in groups connect the ridge beam to the ridge on both sides. about a vertical plane through the ridge line so that said connection does not impede angular movements in the ridge joint.

Roof truss according to one of Claims 1 to 5, characterized by a ridge support (31) in the form of a spacer element between the ridge beam and the high ridge in the ridge line.

Roof truss according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the truss has a slope corresponding to a roof slope of between 100 and 2 °.