FI107556B - Jännitetty liittopalkki - Google Patents

Description

107556

JÄNNITETTY LIITTOPALKKI

Keksinnön kohteena on jännitetty liittopalkki, joka on tarkoitettu käytettäväksi yhdessä valmislaattojen tai liittolevyjen 5 kanssa liittorakenteen muodostamiseksi erityisesti rakennusten . katoissa, ala- tai välipohjissa, ja johon liittopalkkiin kuuluu valuaukoin varustettu esivalmistettu profiiliosa ja sen sisälle muodostettu, profiiliosan osittain täyttävä esivalu sekä esiva-lun sisäiset jänne- ja betoniteräkset, jolloin asennettaessa 10 liittopalkki on sovitettu kannattamaan profiiliosaan kuuluvilla reunaulokkeilla sanottuja valmislaattoja tai liittolevyjä ennen varsinaista liittorakenteen yhdistävää betonivalua.

Liittopalkkeja käytetään nykyaikaisessa betonirakentamisessa 15 yhdessä valmislaattojen kanssa. Rakennusvaiheessa liittopalkkei-hin tuetut valmislaatat valetaan lopuksi yhdeksi liittorakenteeksi, joka muodostaa rakennuksen kantavan rungon. Tämä lisää muun muassa vapautta väliseinien ja julkisivujen suunnittelussa ja valmistuksessa. Samalla rakennusten myöhempi saneeraus 20 helpottuu varsinkin, kun liittorakenteet kannatetaan pilareilla.

Suomalaisessa patentissa numero 93382 esitetään yksi tunnettu liittopalkki sekä sen eri sovelluksia. Kyseinen liittopalkki muodostuu profiililevystä ja sen sisään muodostetusta valukom-25 ponentista. Valukomponentin sisällä on lisäksi esijännitysele- > · 9 mentit liittopalkin esijännittämiseksi. Liittopalkissa on myös poikittaissuuntaisia terästankoja, jotka ovat kiinni valukom-ponentissa. Terästangot on tarkoitettu lähinnä tartuntaraudoiksi lopullista betonivalua tehtäessä, jotta valmiista liittoraken-30 teestä muodostuisi mahdollisimman yhtenäinen.

* * * «

Sanotussa patentissa esitetyt liittopalkkisovellutukset ovat kovin korkeita. Näin ollen valukomponentin täyttäessä koko profiiliosan muodostuu liittopalkeista myös painavia. Tällöin 35 niiden käsittely sekä valmistuksessa että erityisesti työmaalla vaatii järeän nostimen. Profiiliosaa korottamalla saavutetaan toki jäykkyyttä liittopalkkiin, mutta samalla korkeus vaikeuttaa 2 107556 esimerkiksi putkituksia. Tavallisesti joudutaan putkitukset viemään liittopalkin yli tai ali, koska läpiviennin tekeminen liittopalkkiin on liian työlästä. Liittopalkissa on korkean profiiliosan lisäksi esijännityselementit, jotka kuitenkin ovat 5 riittämättömät pitkien liittopalkkien valmistamiseksi. Lisäksi erityisistä tartuntaraudoista huolimatta liittopalkin lopullinen tartunta on heikko, koska se perustuu vain muutamiin terästankoihin. Tartuntaa heikentää myös liittopalkin sileä ulkopinta. Toisaalta esiasennetut tartuntaraudat vaikeuttavat liittopalkki-10 en kuljetusta ja käsittelyä. Liittopalkin sovittaminen kiinni pilareihin tai muihin kannatinrakenteisiin on myös vaikeaa.

FI-patenttihakemuksessa 980993 on esitetään leukapalkki, jonka profiiliosan esivalu täyttää kokonaan. Lisäksi leukapalkkiin on 15 harvakseltaan asetettu putkia, joiden läpi voidaan pujottaa saumateräksiä. Kyseinen leukapalkki on korkea, raskas ja työläs valmistaa. FI-patenttihakemuksessa 912353 on esitetty teräsbe-tonipalkki, joka myös on korkea. Esivalu täyttää palkin kuitenkin vain osittain. Palkin muodon ja valuaukkojen pienuuden takia 20 betonin tunkeutuminen on epävarmaa. FI-kuulutusjulkaisussa 94451 esitetään liittopalkki, jossa ei kuitenkaan ole esivalua. SE-kuulutusjulkaisussa 461800 palkki on valmistettu muotoprofii-leista, jotka liitetään toisiinsa palkin kokonaisuudessaan ·, täyttävällä betonivalulla. Tämä tekee palkista korkean ja 25 raskaan.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada jännitetty liittopalkki, joka on aikaisempaa kevyempi, mutta silti jäykempi ja jolla aikaansaadaan kestävä liittorakenne yksinkertaisilla työvaiheil-... 30 la. Tämän keksinnön tunnusomaiset piirteet ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista. Keksinnön mukaisen liittopalkin muotoiltu profiiliosa mahdollistaa pitävän tartunnan liittorakenteeseen. Lisäksi esivalun osuus on aikaisempaa pienempi, koska sen ja profiiliosan yhteistoimintaa on tehostettu. Tällöin asennettava 35 liittopalkki on aikaisempaa kevyempi, mutta huomattavasti jäykempi. Asennettuna liittopalkki on sitten kiinteä osa liitto- 3 107556 rakennetta kerroskorkeutta kuitenkaan rajoittamatta. Keksinnön mukainen liittopalkki muodostuu käytännössä esivalmistetuista teräsosista, jolloin liittopalkki on myös edullinen ja nopea valmistaa erityisesti sarjatuotannossa.

5

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin eräitä keksinnön sovelluksia kuvaaviin piirroksiin, joissa 10 Kuva 1 esittää poikkileikkauksen keksinnön mukaisella liittopalkilla muodostetusta valmiista liittorakenteesta,

Kuva 2 esittää keksinnön mukaisen liittopalkin profii- liosan poikkileikattuna valuaukon kohdalta, 15 Kuva 3 esittää kuvan 2 profiiliosan lisättynä jänne- ja betoniteräksillä,

Kuva 4 esittää valmiin liittopalkin poikkileikattuna profiiliosan ollessa muunnettu,

Kuva 5 esittää liittopalkin aksonometrisesti pila- 20 riasennuksessa esivalu osittain leikattuna.

Kuvassa 1 esitetään keksinnön mukaisen liittopalkin avulla muodostettu liittorakenne. Tässä käytetään liittopalkkien kanssa ontelolaattoja 10. Myös muutkin vaihtoehdot, kuten sinällään 25 tunnetut betoni- tai teräsliittolaatat ovat mahdollisia. Esijännitetyillä ontelolaatoilla saavutetaan kuitenkin liittolaattoja pitempiä jännevälejä ja ne ovatkin nykyisin yleisesti käytössä. Ontelolaatat 10 kannatetaan asennuksen aikana liittopalkin reunaulokkeilla 11. Keksinnön mukaisessa liittopalkissa reu- _____ 30 naulokkeet ovat erittäin ohuet, jolloin ne eivät rajoita kerros- korkeutta. Varsinainen ontelolaattoja kantava liitos muodostuu yhdessä liittopalkin ja betonivalun 12 kanssa. Tällöin liittorakenteesta muodostuu erittäin kestävä ja paloturvallinen.

V 35 Itse liittopalkkiin kuuluu profiiliosa 13 ja sen sisälle muodos tettu esivalu 14. Esivalun 14 sisällä on lisäksi jänne- ja 4 107556 betoniteräkset 15 ja 16, jolloin saavutetaan jäykkä liittopalk-ki. Keksinnön mukaan liittopalkin sisään sovitetut jänne- ja betoniteräkset 15 ja 16 ovat esivalmistetut. Terästen rakennetta selitetään tarkemmin kuvien 2 ja 3 yhteydessä. Jänne- ja be-5 toniteräkset 15 ja 16 on lisäksi yhdistetty profiiliosan 13 kanssa toisiinsa poikittaissuuntaisilla vaarnoilla 17 ja esiva-lulla 14. Tällöin liittopalkin osat ovat tiukasti kiinni toisissaan, jolloin valmis liittopalkki on edullisen jäykkä. Profiiliosan 13 uudenlaisen rakenteen ansiosta esivalu 14 täyttää 10 korkeussuunnassa profiiliosan vain osittain. Kaiken kaikkiaan esivalun osuus on tavanomaista huomattavasti pienempi, mikä vähentää liittopalkin omapainoa. Tämä puolestaan helpottaa palkin käsiteltävyyttä sekä valmistuksen yhteydessä että rakennustyömaalla .

15

Kuvien mukaisesti profiiliosa 13 on pääosin muodostettu leikatuista metallilevyistä 18. Lisäksi metallilevyt 18 on asetettu yhdeltä sivulta kiinni toisiinsa 110° - 160°, edullisemmin 120° - 140° kulmaan. Profiiliosa on siten eräänlainen kolmiorakenne, 20 jolla liittopalkkiin saavutetaan riittävän korkea profiili ja siten jäykkyys. Metallilevyt on siten leikatut, että ne eivät ole yhtenäisiä, vaan niissä on kolot. Valmiiseen liittopalkkiin muodostuu tällöin valuaukot 19, jotka ilmenevät erityisesti kuvasta 5. Metallilevyt leikataan edullisesti hammaskuvioila 25 yhdestä metallisoirosta, jolloin levymateriaalia ei mene hukkaan. Profiiliosaa valmistettaessa asetetaan leikkauksessa muodostuneet hampaat kohdakkain, jolloin hampaiden välit muodostavat valuaukot. Suora metallilevyosuus kattaa edullisesti noin puolet liittopalkin pituudesta, jolloin muodostuu riittävät isot 30 valuaukot liittopalkin jäykkyyden siitä heikentymättä. Valuaukot parantavat myös liittopalkin tartuntaa liittorakenteeseen.

Metallilevyt ovat edullisesti yhtenäisiä, jolloin niitä on kaksi kappaletta. Tällöin vältetään jatkosten tekeminen. Metallilevy ; : 35 voi olla sileä tai esimerkiksi niin sanottu rihlalevy. Kuvan 2 mukaisesti metallilevy 18 on taitettu siten, että samalla 5 107556 muodostuu reunaulokkeet 11. Vaihtoehtoisesti metallilevyihin on kiinnitetty reunaulokkeet muodostavat kulmaraudat 20 (kuva 4). Tällöin metallilevyjen työstäminen on edellistä helpompaa ja kulmarautojen jäykkyys on metallilevyä parempi. Toisaalta 5 kulmaraudat tulee kiinnittää erikseen metallilevyihin. Kuvassa 4 metallilevyt on hitsattu suoraan kiinni toisiinsa ilman väliin asetettavaa paksua harjaterästä.

Profiiliosaa valmistettaessa leikatut metallilevyt kiinnitetään 10 hitsaamalla. Yksittäisiä hitsejä ei kuvissa ole esitetty. Kuvan 2 sovelluksessa metallilevyt 18 on kiinnitetty toisiinsa paksun harjateräksen 21 välityksellä. Yhtenäinen harjateräs 21 ulottuu koko profiiliosan 13 pituudelle. Tietyn välein metallilevyt 18 on tuettu pystyyn asetetuilla kapeilla lattaraudoilla 22, jotka 15 myös kiinnitetään hitsaamalla. Kapeiden lattarautojen 22 päälle on kiinnitetty toiset pitkittäiset ja leveämmät lattaraudat 23. Nämä ulottuvat usean kapean lattaraudan 22 päälle ja niitä on useita pitkän profiiliosan 13 pituudella. Sopivissa kohdin leveän lattaraudan 23 ja paksun harjateräksen 21 välissä on 20 lisäksi kolmas lattarauta 24. Kyseiset lattaraudat eivät ole kuitenkaan koko liittopalkin pituudella, lähinnä vain pilareiden kohdalla. Kaiken kaikkiaan jo pelkkä profiiliosa on jäykkä kokonaisuus, joka valmistetaan edullisesti muualla kuin be-tonitehtaalla. Tällöin voidaan hyödyntää metallipajan koneita ja 25 ammattitaitoa. Profiiliosan sisäpuolella kiinnitetään lisäksi sivuharjateräkset 25.

Liittopalkin valmistuksessa profiiliosan lisäksi käytettävät betoni- ja jänneteräkset ovat myös esivalmistettuja. Oleellises-..... 30 ti koko liittopalkin pituudelle yhtenäisinä ulottuvat jänneteräkset 15 on järjestetty edullisesti kahteen kerrokseen. Yleisesti kussakin kerroksessa jänneteräksiä on 12 - 28, edullisemmin 16 - 24 kappaletta jokaista esivalun leveysmetriä kohti. Esitetyissä sovelluksissa jänneteräkset 15 on koottu kolmeen i( 35 kahdeksan jänneterästä sisältävään nippuun. Nippuja on helppo käsitellä ja niiden lukumäärää voidaan kätevästi muunnella 6 107556 tarpeen mukaan. Myös betoniteräkset 16 ovat esivalmistettuja elementtejä, joihin kuuluu sekä pitkittäis- että poikittaissuuntaisia harjateräksiä. Elementtien pituus on valittu sopivan lyhyeksi, jotta niitä voidaan käsitellä myös käsin. Esitettyjen 5 betoniterästen lisäksi erityisesti liittopalkin päässä on erityiset halkaisuteräkset (ei esitetty). Nämä estävät tehokkaasti päiden pituussuuntaiset halkeamat.

Edellisen mukaisesti kaikki liittopalkkiin kuuluvat teräsosat 10 ovat edullisesti esivalmistettuja. Vain varsinainen kokoaminen ja esivalu tehdään betonitehtaalla. Liittopalkin valmistus aloitetaan asettamalla yhtenäiset jänneteräkset valualustalle (ei esitetty) ja jännittämällä ne sopivaan tiukkuuteen tähän tarkoitukseen sopivalla laitteella. Seuraavaksi jänneteräksiin 15 kiinnitetään betoniteräkset. Tämän jälkeen jänneterästen päälle lasketaan esivalmistettu profiiliosa. Lopuksi teräsosat kiinnitetään toisiinsa vaarnoilla. Vaarnat ovat edullisesti mutterein 26 ja aluslevyin varustettuja kierretankoja, jotka on sovitettu reunaulokkeiden välille profiiliosan leveyden määrittämiseksi.

20 Vaihtoehtoisesti vaarnat voivat olla metallitankoja, joiden päihin on järjestetty sopivat kierreosuudet muttereita varten. Tällöin liittopalkin leveys voidaan säätää tarkasti ja se saadaan jännitettyä myös sivusuunnassa. Liittopalkin päissä ·., kierretankoja on 6 - 14, edullisemmin 8-12 kappaletta jokaista 25 liittopalkin pituusmetriä kohden. Muualla liittopalkissa kierre-tankoja on noin 1000 mm välein.

Kauttaaltaan kiristetyn profiiliosan sisään valetaan lopuksi esivalu. Profiiliosa toimii samalla muottina. Esivalu tehdään .... 30 siis valuaukkojen kautta. Esivalun kuivuttua kiristinlaitteet irrotetaan, jonka jälkeen liittopalkki on valmis asennettavaksi. Valmiissa liittorakenteessa betonivalu sitten täyttää loput profiiliosasta. Tällöin profiiliosan jää suurelta osaltaan betonivalun sisälle, mikä aikaansaa erinomaisen tartunnan.

·. 35 Betoniteräksiin kuuluu myös profiiliosan sisäpuoliset verkkohaat 27, jotka on sovitettu kiinni esivaluun 14 ulottuen osittain sen 7 107556 yläpuolelle. Sovelluksesta riippuen verkkohaat voivat ulottua myös valuaukoista profiiliosan yläpuolelle. Verkkohaat parantavat osaltaan tartuntaa ja siten lisäävät liittopalkin leikkaus-kapasiteettia .

5

Haluttaessa esivaluun voidaan jättää aukkoja esimerkiksi pystysuuntaista läpivientiä varten. Edullisesti esivaluun on järjestetty ennalta valittujen valuaukkojen kohdalle pystysuorat aukot 28. Jänneteräkset on myös aseteltu aukkoja silmällä pitäen 10 (kuva 4). Aukot ovat tavallisesti liittorakennetta kannattavia pilaritartuntoja tai vastaavia varten. Tällainen sovellus esitetään kuvassa 5. Tässä pilarin 29 kierretangot 31 on helppo ohjata aukkojen 28 läpi. Alemman pilarin 29 pää tukeutuu esiva-lun 14 alapintaan. Pilarit 29 ja 29' asetetaan oikealle kor-15 keudelle muttereiden 30 avulla. Lopullinen betonivalu peittää pilareiden 29 ja 29' liitoskohdan, mikä lisää entisestään liittorakenteen kestävyyttä. Pilaritartunnat jäävät siis betonivalun sisään, jolloin ei tarvita erillistä juotosvalua. Ennen betonivalua valuaukkojen kautta voidaan yksinkertaisesti 20 johtaa johdotuksia tai putkituksia (kuvassa 1 katkoviiva). Tällöin voidaan myös hyödyntää helposti ontelolaattojen onteloja. Kuvan 5 liittopalkki hiukan poikkeaa rakenteeltaan edellä kuvatusta.

♦ 25 Keksinnön mukainen liittopalkki on aikaisempaan verrattuna erityisen kevyt, mutta jäykkä ja halkeilematon. Lisäksi liitto-palkki ei tarvitse erillistä palosuojausta. Erään keksinnön mukaisen liittopalkin metrimassa on noin 230 kg, mutta tästä huolimatta sen pituus voi helposti olla yli 20 metriä. Ta-30 vanomaisen liittopalkin leveys on noin 800 mm, josta esivalun osuus on 600 mm. Samalla liittopalkin kokonaiskorkeus on alle 300 mm, josta esivalun osuus on noin kolmannes. Liittopalkin mitat vaihtelevat luonnollisesti eri sovelluskohteissa. Yleisesti keksinnön mukainen liittopalkki on kevyt, mutta jäykkä ja ; - 35 kestävä. Tällöin voidaan valmistaa edullisesti pitkiä ja jatku via liittopalkkeja, mikä olennaisesti nopeuttaa asennus- ja 8 107556 rakennustyötä. Yhtä pitkää liittopalkkia voidaan tukea useilla pilareilla, jolloin saavutetaan moniaukkoinen jatkuva rakenne. Lisäksi liittopalkki on edullinen ja nopea valmistaa. Merkittävintä on kuitenkin lopputulokseksi saatava kestävä liittoraken-5 ne, jonka valmistuksessa tarvittavat läpiviennit ja raudoituksen voidaan tehdä helposti ja yksinkertaisesti. Profiiliosa, jännitettyyn esivaluun ankkuroidut verkkohaat sekä laattaelementtien saumateräkset varmistavat lopullisen liittorakenteessa konstruktiivisen yhteistoiminnan.

» « «

Claims (11)

1. Jännitetty liittopalkki, joka on tarkoitettu käytettäväksi yhdessä valmislaattojen (10) tai liittolevyjen kanssa liittora-5 kenteen muodostamiseksi erityisesti rakennusten katoissa, ala-tai välipohjissa, ja johon liittopalkkiin kuuluu valuaukoin (19) varustettu esivalmistettu profiiliosa (13) ja sen sisälle muodostettu, profiiliosan (13) osittain täyttävä esivalu (14) sekä esivalun (14) sisäiset jänne- ja betoniteräkset (15, 16), 10 jolloin asennettaessa liittopalkki on sovitettu kannattamaan profiiliosaan (13) kuuluvilla reunaulokkeilla (11) sanottuja valmislaattoja (10) tai liittolevyjä ennen varsinaista liittorakenteen yhdistävää betonivalua (12), tunnettu siitä, että profiiliosassa (13) on poikittaissuuntaisia vaarnoja (17), 15 joihin on järjestetty mutterit (26) profiiliosan (13) esijännit-tämiseksi, ja esivalmistetut jänne- ja betoniteräkset (15, 16) on yhdistetty profiiliosan (13) ja vaarnojen (17) kanssa toisiinsa sanotulla esivalulla (14).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liittopalkki, tunnettu siitä, että profiiliosa (13) on pääosin muodostettu leikatuista metallilevyistä (18), jotka on asetettu yhdeltä sivulta kiinni toisiinsa 110° - 160°, edullisemmin 120° - 140° kulmaan.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen liittopalkki, tunnettu siitä, että metallilevyjä (18) on kaksi kappaletta ja niihin on kiinnitetty sanotut reunaulokkeet (11) muodostavat kulmaraudat (20) .

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen liittopalkki, tunnettu siitä, että oleellisesti koko liittopalkin pituudelle yhtenäisinä ulottuvat jänneteräkset (15) on järjestetty edullisesti kahteen kerrokseen.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen liittopalkki, tunnettu siitä, että kussakin kerroksessa jänneteräksiä (15) on 12 - 28, 10 107556 edullisemmin 16 - 24 kappaletta jokaista esivalun (14) leveys-metriä kohti.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen liittopalkki, 5 tunnettu siitä, että vaarnat (17) ovat mutterein (26) ja aluslevyin varustettuja kierretankoja, jotka on sovitettu reunaulok-keiden (11) välille profiiliosan (13) leveyden määrittämiseksi.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen liittopalkki, tunnettu 10 siitä, että liittopalkin päätyosissa kierretankoja on 6 - 14, edullisemmin 8-12 kappaletta jokaista liittopalkin pituusmet-riä kohden.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen liittopalkki, 15 tunnettu siitä, että esivalu (14) on sovitettu tehtäväksi valuaukkojen (19) kautta liittorakenteen betonivalun (12) ollessa sovittuna täyttämään profiiliosan (13).

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen liittopalkki, 20 tunnettu siitä, että liittopalkkiin kuuluu verkkohaat (27), jotka on sovitettu kiinni esivaluun (14) ulottuen osittain sen yläpuolelle.

9 107556

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen liittopalkki, 25 tunnettu siitä, että esivaluun (14) on järjestetty ennalta valittujen valuaukkojen (19) kohdalle pystysuorat aukot (28) liittorakennetta kannattavia pilaritartuntoja tai vastaavia varten.

11 107556