87

8.1 Utvekslinger og opphengs-detaljerI mange bygg vil det være behov for at noen tak-stoler, ofte kalt bæretakstoler eller oppleggskon-struksjoner, danner opplegg for andre takstolereller bærende komponenter. Dette kan for eksem-pel være aktuelt i vinkelbygg og ved utvekslingerfor trapper, porter og arker.

Dersom oppleggskreftene ikke er for store, kandet benyttes standard utvekslingsbeslag for å føredem inn på bæretakstolene, men i mange tilfellerer lastene så store at beslagene må konstrueres

spesielt. Ved bruk av slike utvekslingsbeslag vildet på bæretakstolens undergurt oppstå et tor-sjonsmoment, M = F • a, fordi lastene blir påført fra den ene siden (→ fig. 8.1). Dette momentet måbåde beslaget og konstruksjonene dimensjoneresfor, og det må settes strenge krav til deforma-sjoner i slike forbindelser. Forsøk viser at dersomundergurten i bæretakstolen får anledning til å vriseg, vil kreftene fordele seg på en helt annen måteenn det som er forutsatt.

Beslaget skal overføre hele oppleggskraften, F, innpå siden av oppleggskonstruksjonen. I dette tilfel-let (→ fig. 8.2), med tre takstoler sammen, vil hverkonstruksjon ideelt oppta 1/3 av denne punkt-lasten. Det gjør at vi får ulike skjærkrefter i devertikale fugene mellom bæretakstolene. Denførste konstruksjonen bidrar med 1/3 F slik atfugekraften blir redusert til 2/3 F i første og til 1/3

F i andre fugen, regnet fra beslaget. For åoppta disse fugekreftene kan det benyttes spiker,bolter eller tømmerforbindere, avhengig avkreftenes størrelse. Fordi det under belastning all-tid vil oppstå en viss glidning i slike forbindelser,dimensjoneres forbindelsesmidlene i fugene for50 % høyere kraft enn beregnet.

Hele oppleggsdetaljen må utformes for å ta oppvridningsmomentet som oppstår ved at lasten Fkommer inn på siden av oppleggskonstruksjonen.Vi ser av kreftene M, S og T at det blir strekk iunderkant og trykk i overkant av den vertikalefugen mellom oppleggskonstruksjonen og tak-

Kapittel 8

Spesielle detaljer

Figur 8.1 Enkle saltakstoler opphengt med beslag på en tredobbel takstol.

Figur 8.2 Fordeling av skjærkrefter i fugene mellombæretakstolene.

stolen som skal bæres (→ fig. 8.3). Trykket T kantas opp som flatetrykk mellom tredelene dersomdet er godt anlegg. Strekket S i underkant avfugen kan tas opp med for eksempel en langhullplate som forbinder de to konstruksjonene.Armen, h, for kraftparet S og T, som skal ta oppmomentet M = F • a, vil variere både med høydenav fugen og med momentet M.

Som for fugekreftene er det særdeles viktig atmomentet kan tas opp uten for store deformasjon-er i forbindelsene. Forsøk viser at selv en megetliten vinkelendring av undergurten vil føre til atden ytterste bæretakstolen, den nærmest beslaget,vil få vesentlig større krefter enn de to andre.Figur 8.4 viser et beslag som er konstruert ut fraerfaringer som er gjort i fullskalaforsøk meddenne type forbindelser.

Den foregående beskrivelsen gjelder for alle typerutvekslinger der punktlaster blir ført inn på sidenav en konstruksjon. Det vil alltid oppstå vrid-ningskrefter som belaster både beslaget og kon-struksjonene.

Det ideelle for utvekslinger med takstoler villevære å konstruere et spesielt beslag eller utformetakstolene slik at oppleggskraften F påføres sen-trisk i overkant av bæretakstolenes undergurter.Med riktig utførelse vil det samtidig bli lettere å fåtil en god lastfordeling til alle bæretakstolene. Herkan det være aktuelt å bruke trevirke og spiker-plater som en form for «beslag». Figur 8.5 viser eteksempel på dette der de to spikerplatene over-lapper hverandre for å kunne ta opp strekk påtvers av fiberretningen.

8.2 Innføring av andre punktlasterI mange tilfeller kan det være aktuelt å henge oppandre typer punktlaster i takkonstruksjonen. Ilandbruks- og industribygg kan det for eksempelvære skinner for en løpekatt, eller oppheng avturnapparater i gymnastikksaler. I alle slike til-feller er det viktig å konstruere opphengsdetaljeneslik at punktlastene blir fordelt til flere konstruk-sjoner. Ved oppheng av en løpekattskinne i stål påtvers av takstolene vil skinnen i de fleste tilfellervære så stiv at lasten fordeles på tre takstoler –den som punktlasten henger rett under og de tonabotakstolene.

Nøyaktige beregninger viser at det allerede veden liten deformasjon av takstolen rett over punkt-

88

KAPITTEL 8

Figur 8.3 Opptak av vridningskreftene. Ved godt anleggkan trykket i overkant av fugen tas opp som kontakttrykkmellom tredelene. Stålplaten i underkant av fugen tar oppstrekket.

Fig 8.4 Beslaget er konstruert ut fra erfaringene gjort ifullskalaforsøk med slike forbindelser.

Figur 8.5 Eksempel på sentrisk innføring av oppleggs-kreftene på en tredobbel bæretakstol, hvor lastfordelingenoppnås ved bruk av trevirke og spikerplater. For å armeretrevirket mot tverrstrekk er spikerplatene plassert slik atde overlapper hverandre.

S = Strekk i fuge

lasten skjer en lastfordeling til nabotakstolene. Åregne lik fordeling på de tre konstruksjonene ernoe for gunstig, men regner man 50 % til takstolenrett over punktlasten og 25 % til de to nabotaksto-lene, vil man være på den sikre siden (→ fig. 8.6).Dersom løpekattskinnen skjøtes slik at det opp-står ledd, eller den går i bue over siloen, gjelderikke denne fordelingen. Det samme gjelder nårlasten er plassert i enden av skinnen. Konstruk-tøren må derfor alltid ha plantegninger av slike

bygg for å kunne beregne belastningen på hverenkelt takkonstruksjon (→ fig. 8.7).

8.3 Skjult bæring med gitterdrag-ere, stålbjelker eller limtrebjelkerKonstruksjoner som krever opplegg på innven-dige bærevegger, vil pga. planløsningen ofte måt-te bæres av dragere. Det er ikke alltid ønskelig å

ha disse dragerne synlige ned i rommet. Dersomslike bæringer skal kunne legges skjult, må høy-den av dem være mindre eller lik høyden av til-støtende konstruksjoner. I lofttakstoler, der detofte kan være aktuelt med innvendig bæring,betyr dette høyden av undergurten pluss tykkel-sen av eventuelle elektrikerlekter. Da kan flensenpå for eksempel en ståldrager ligge under under-gurten.

Dersom undergurten i den statiske beregningen erforutsatt å være kontinuerlig, må utførelsen avdenne oppleggsdetaljen være konstruert slik atstøttemomentet virkelig blir tatt vare på. Dette vili praksis være vanskelig å få til, fordi det i skjøterog knutepunkter alltid vil oppstå en viss deforma-sjon før momenter av noen størrelse kan tas opp.

Det vanlige ved bruk av stålbjelke som skjult bær-ing er å hake ut i undergurten slik at takstolen kansenkes ned på midtopplegget under monteringen.Som oftest blir undergurtens resttverrsnitt her sålite at forbindelsen må forsterkes med finerlasker,stålband eller lignende. Dersom finerlaskene lig-ger an på stålbjelkens underflens, må de dimen-sjoneres både for momenter, aksialkrefter ogskjærkrefter. Undergurtens støttemoment tas daopp som trykk i underkant mot stålbjelkens steg,og strekk i overkant av undergurtens resttverr-snitt. Forbindelsen krever nøyaktig utførelse, og

89

SPESIELLE DETALJER

Figur 8.6 Fordeling av punktlast ved en kontinuerlig løpekattskinne.

Figur 8.7 Dersom løpekattskinnen går i bue, leddskjøtes,eller lasten står i enden av skinnen, skjer ikke lastfordel-ingen på samme måte som på en kontinuerlig skinne.

det må tas hensyn til at undergurten kan krympe(→ fig. 8.8).

Består bæresystemet av gitterdragere, står vi noefriere med hensyn til høyden. Avhengig av laste-nes størrelse kan det her benyttes limtrebjelke,stålbjelke eller gitterdrager, eventuelt flere sam-men. I figur 8.9 er det vist noen eksempler på slikeskjulte bæringer.

8.4 Utvekslinger i takflate ogbjelkelagI bygg med nyttbart loft er det alltid en trapp, og imange tilfeller er det aktuelt å øke bruksverdienved anvendelse av opplett eller mønte arker. Idisse områdene kan både takflate og bjelkelag blibrutt, slik at takstolene i denne delen av kon-struksjonen ikke lenger har sin opprinneligebæreevne. Dette krever enten ekstra bæreveggereller en veksling ut til takstoler på hver side avarken. Arkene på de to takflatene bør plasseresrett overfor hverandre slik at én utveksling dekkerbegge. Det samme gjelder utveksling i bjelkelagetfor trappeløpet som også bør legges innenfor densamme utvekslingen (→ fig. 8.10).

Det er vanlige å sette flere takstoler sammen påhver side av arken og la disse bære en vekslings-drager i mønet. Her er det som regel god plassmellom underkant overgurt og overkant hane-bjelke. Innfesting av vekslingsdrageren kan gjøresmed stålbeslag, eller takstolen kan konstrueresmed to vertikalstaver mellom hanebjelke og over-gurt slik at drageren passer imellom. I figur 8.11 erdet vist noen eksempler på dette.

Arker fører også til at bjelkelaget får lengre spennfordi rombredden i arken er større (→ fig. 8.12).For å tilfredsstille bjelkelagstabellens krav tilstivhet av undergurten i disse områdene må det inoen tilfeller benyttes større tverrsnitt eller settesinn forsterkning. Det kan for eksempel gjøres vedhjelp av en bjelke som spikres på siden av under-

90

KAPITTEL 8

Figur 8.8 Dersom undergurten skal kunne regnes konti-nuerlig, kreves det meget nøyaktig utførelse av oppleggs-detaljen. Resttverrsnittet av undergurten må kontrolleresfor kreftene som oppstår.

Figur 8.9 Skjult bæring: stålprofiler, limtrebjelker, gitter-dragere.

Figur 8.10 Plassering av arker og trappeløp slik at sam-me utveksling i mønet kan dekke både arker og trap-peløp.

gurten. Det kan i noen tilfeller bli nødvendig å økeundergurtdimensjonen for hele huset. Dersomarken ikke er for bred, kan det også være aktuelt åendre bjelkelagsretningen 90° og veksle den utmellom oppleggstakstolene på hver side av arken.

Trappeveksling i loftstakstoler kan også utføresuten utveksling i mønet. Det krever at både skjær-krefter og aksialkrefter i undergurten blir ivaretattpå annen måte. Med trappeløpet parallelt tilundergurtene vil disse kreftene ikke skape så

store problemer, fordi det bare er én eller to tak-stoler som kappes av (→ fig. 8.13). Både de verti-kale skjærkreftene og aksialkreftene kan tas opp ivekslingsbjelker og overføres til nabotakstolenesom ekstra punktlaster. Dersom det er plater somundergulv, kan disse benyttes for å oppta aksial-kreftene. Man må da passe på at platene spikresfor disse kreftene.

En løsning for å oppta horisontalkreftene er ålegge inn horisontale vekslingsbjelker utenforveggstavene (→ fig. 8.13). Det kan da lages ferdigopplegg for disse bjelkene på bæretakstolene påhver side av arken. Vekslingsbjelkene i eksempletnedenfor må da dimensjoneres for de horisontaleaksialkreftene fra takstolene som kappes fortrappeløpet .

8.5 Skjøting av konstruksjoner påbyggeplassenI noen tilfeller kan transportbegrensninger føre tilat konstruksjonene må deles opp i mindre enhetersom så skjøtes igjen på byggeplassen. For at denkomplette konstruksjonen skal virke som forut-satt, må det skjøtes for de kreftene som beregnin-gene viser.

Det finnes spesielle skjøteplater som benyttes tildette formålet. De har tenner i den ene enden ogspikerhull i den andre. Tanndelen blir presset fasti trevirket under produksjonen slik at «laskene»følger med som en del av konstruksjonen. Disseplatene dimensjoneres i beregningsprogrammene,og det gis anvisning om hvordan spikringen påbyggeplassen skal utføres.

Det vanlige er å forutsette overgurtskjøten i loft-takstoler som leddet for å redusere både plate-

91

SPESIELLE DETALJER

Figur 8.11 Innfesting av utvekslingsdrager i møne på loft-takstoler. Dersom det brukes stålbeslag med hull, skal deytterste spikrene i hvert forankringsareal slås inn først.Stålplaten armerer da trevirket, og vi unngår at trevirketsprekker når vi fyller inn de siste spikrene.

Figur 8.12 Bjelkelaget får lengre spenn i arkområdet ogmå forsterkes.

Figur 8.13 Trappevekslinger uten bæring i møne. Dehorisontale vekslingsbjelkene utenfor veggstavene dimen-sjoneres for å oppta aksialkraften i de takstolene somkappes. Vekslingsbjelkenes oppleggsreaksjoner belastertakstolene på hver side av arken.

størrelse og antall spiker. Enkelte ganger kan detvære aktuelt å regne forbindelsen mellom hane-bjelke og overgurt som momentstiv. Hanebjelkenvil dermed kunne oppta momenter og avlasteovergurten, særlig ved usymmetrisk last. Dermedblir også kreftene som skjøteplaten i overgurtenskal dimensjoneres for, noe mindre. Momentenesom overføres fra overgurten til hanebjelken, ersom regel beskjedne (→ fig. 8.14).

8.6 Ikke tilsiktet bæringFrittbærende takkonstruksjoner har den fordelenat planløsningen for bygget kan utformes uten åta hensyn til innvendige bæringer. I de statiskeberegningene er det derfor forutsatt at det kun erto opplegg – ett i hver ende eller i nærheten avenden. Alle lastvirkningene er dermed beregnet,og konstruksjonen dimensjonert med dette somgrunnlag.

Når det påføres laster, vil konstruksjonene defor-mere seg – bøye seg ned. Dersom en delevegg blirmontert mellom gulv og himling når konstruk-sjonen er ubelastet, vil denne veggen virke som etopplegg når takstolen bøyer seg ned under belast-ning. Selv delevegger bygget opp av 36 x 73 mmstendere og med platekledning på hver side, kanberegningsmessig oppta ganske store laster veden romhøyde på 2,4 m. Det fører til at den statiskeforutsetningen fra beregningene har endret seg.Slanke delstaver som er beregnet for strekk, kan idette tilfellet bli trykkstaver og vil knekke ut side-veis. Slike utknekninger skjer meget raskt og uten

forvarsel. Dersom vi på en frittbærende konstruk-sjon skal forhindre at deleveggene danner util-siktede opplegg, må innfestingsdetaljene planleg-ges og utføres med dette for øyet (→ fig. 8.15).

8.7 Opplegg på overgurtFor å redusere totalhøyden på bygget, ønskernoen arkitekter at himlingen i rommet skal ha enliten skråflate ute ved langveggen. Dette blir ofteløst ved at takstolen har opplegg på overgurtenutenfor det vanlige oppleggspunktet ved endenav undergurten. Bare ved korte skråflater er dette

92

KAPITTEL 8

Figur 8.14 Kombiplate for skjøting på byggeplassen.

Figur 8.15 Utforming av feste for lettvegg mot himling forå unngå at deleveggen opptar vertikallast.

93

en grei løsning. Ellers fører den raskt til dimen-sjonsøkning av overgurten som blir utsatt forstørre momenter fordi den må bære på utkraging. Den statiske modellen må selvsagt utformes slikat dette momentet blir tatt vare på. Det vanlige erå forsterke overgurten, for eksempel ved å lageden mest belastede delen som en sammensattbjelke. En annen måte kan være å utforme fot-punktet på samme måte som i en sakstakstol.Løsningene er vist på figur 8.16 og 8.17.

8.8 Utforming av raft og takut-stikkTakutstikk og oppleggspunkt i takstolene kan ut-formes på mange ulike måter bl.a. for å forenklearbeidet på byggeplassen og for at isolasjons-høyde og konstruksjonshøyde skal stemme bedreoverens. I de reviderte byggeforskriftene stillesdet krav til større isolasjonstykkelse. For å unngåfor liten isolasjonshøyde over langveggen kan tak-stolene produseres med svillklaring eller ved åføre undergurten helt ut.

En annen utforming er å avslutte takstolen vedytterkant vegg slik at vindsperren kan legges kon-tinuerlig fra vegg til tak. Takutstikket lages damed opplektingen.

Svillklaring som dekker tykkelsen av vindtetting,utlekting og stående kledning, er praktisk å leggeytterkledningen mot ved å montere et bord påundersiden (→ fig. 8.18).

8.9 Små takvinklerVed små takvinkler kan det noen ganger bli pro-blemer med skjærkraftkapasiteten i overgurten ogresttverrsnittet av undergurten. I tillegg vil sliketakstoler også ha større gurtkrefter. En løsningkan da være å benytte en større spikerplate somgår inn over svillen og «armerer» trevirket i opp-leggssonen.

En annen løsning er å øke høyden over oppleggetved å heve takflaten noe, selv om dette fører tilstørre eksentrisitet i knutepunktet. Undergurtenfår dermed to kortere sagsnitt i enden i stedet forett svært langt. Det er en stor fordel fordi slikelange snitt også er tidkrevende å produsere. Ifigur 8.19 er det vist et eksempel på utforming avet slikt knutepunkt.

8.10 Avstivning av underliggendetrykkgurterI de fleste konstruksjoner blir overgurten fast-holdt sideveis ved å forankre den til takflaten.Denne flaten kan bestå av bordtak, platekledning,lekter eller åser og må være utført slik at avstag-

SPESIELLE DETALJER

Figur 8.16 Takstol med opplegg på overgurt. Her erovergurtens mest belastede deler laget som et sammen-satt tverrsnitt.

Figur 8.17 For å oppnå en skrå himlingsflate ute vedytterveggen kan fotpunktet utformes på samme måte somi en sakstakstol.

Figur 8.18 Forskjellige utforminger av takutstikket for åoppnå bedre isolasjonshøyde og bedre vindtetting.

94

ningskreftene kan tas opp – takflaten må virkesom en stiv skive.

En måte å oppføre valmtak på er å benytte denlaveste valmtakstolen som grunntype og bygge påden opp mot valmpunktet. Det gjøres ved å legge

inn en ekstra horisontal overgurt i riktig høydesamtidig som de skrå overgurtene forlengestilsvarende. Bæringen for denne påfôringen skjermed vertikalstaver ned til knutepunktene i grunn-typen. Dermed kommer ikke de horisontale over-gurtene i grunntypen i kontakt med takflaten, ogde må avstives spesielt. Det gjøres vanligvis med23 x 98 mm bord som spikres til gurtene i en sen-teravstand på 600 mm. Forankring av bordene tiltakflaten skjer ved at de også spikres til denlaveste, grunntypen, som er forankret i skiftesper-rene og dermed i takflaten (→ fig. 8.20).

I noen få tilfeller kan det være aktuelt å bygge opptakfall på flate tak der det er benyttet gitterdra-gere med parallelle gurter. Dersom dette utførespå samme måte som for valmtakstoler, med verti-kalstaver festet til de underliggende overgurtene,vil disse overgurtene måtte avstives spesielt, ellerdet gamle undertaket beholdes på. Det sammegjelder dersom takflaten på et skråtak heves, herbør man heller ikke fjerne det gamle undertaket.Se også kapittel 11 Montering og avstivning.

KAPITTEL 8

Figur 8.19 Løsning av oppleggspunkt ved små takvinkler.

Figur 8.20 Valmtakstol bygget opp på en grunntype. De underliggende horisontale overgurtene i grunntypen må avstivesspesielt fordi de ikke kommer i kontakt med takskiven.