FI122149B - Teräksen ja betonin liittovaikutusta hyödyntävä liittorakenne ja siinä käytettävä profiilipalkki - Google Patents

Description

TERÄKSEN JA BETONIN LIITTOVAIKUTUSTA HYÖDYNTÄVÄ LIITTORAKENNE JA SIINÄ KÄYTETTÄVÄ PROFIILIPALKKI

Keksinnön kohteena on teräksen ja betonin liittovaikutusta 5 hyödyntävä liittorakenne, johon kuuluu profiilipalkki alalaip-poineen, alalaipan varaan paikalla valettu laatasto tai esivalmistettu laatasto sekä valu, ja jossa profiilipalkkiin kuuluu reunalaipat, uumat ja ylälaipan käsittävä, yleensä trapetsin muotoinen perusprofiili ja sen reunalaippoja yhdistävä pohja-10 laippa, jotka perusprofiili ja pohjalaippa yhdessä muodostavat suljetun poikkileikkauksen, jossa perusprofiilin uumiin kuuluu aukot betonivalun täyttöaukkoina ja työmaalla asennettavan lisäteräksen asennusreikänä. Keksintö kohdistuu myös vastaavaan profiilipalkkiin.

15

Rakenteen kokonaiskantavuus syntyy kun palkin ja samassa yhteydessä suoritetun laataston betonivalu on suoritettu ja kui-vumisajan jälkeinen lujuus on saavutettu. Valun yhteydessä palkki täyttyy betonilla uumassa olevien kolmiomaisten aukkojen 20 kautta.

Tunnetaan useita liittorakennetyyppejä, jossa teräspalkin ja betonilaataston välille on pyritty rakentamaan liittovaikusta. Suomalaisissa patenteissa 85745 (tunnetaan kauppanimellä Delta-25 palkki) ja 93382 (tunnetaan kauppanimellä Ekopalkki) on esitetty eräitä tällaisia rakennetyyppejä.

o cm Mainittu Delta-palkki on palonkestävä esivalmistettu teräspalk- i cp ki, joka on sovitettu toimimaan yhdessä betonin kanssa erilaisen 30 ten laatastojen kantavana liittorakenteena. Palkki käsittää kaksi uumaosaa ja niiden ulkopuolelle ulottuvat vaakasuorat

CL

ulokelaippaosat.

CD

o

LO

o Mainittu Eko-palkki käsittää kokonaisuudessaan rakennusten o 35 katoissa, ala- tai välipohjissa käytettävän liittopalkin ja liittolevyn muodostaman järjestelmän, johon kuuluu liittopalk- ki, tämän kannattamat liittolevyt ja valukomponentti. Liitto- 2 palkki muodostuu yleensä yhdestä profiililevystä. Useat poikittaiset palkin yläosan lävistävät tangot tai pultit toimivat jatkuvan laatan yläpintaraudoituksena.

5 Tunnetut palkkirakenteet poikkeavat huomattavasti toisistaan sekä valmistuksen että niiden käytön kannalta. Tietyn palkki-tyypin kokonaiskannattavuuteen taloudellisessa mielessä vaikuttaakin sekä itse palkin valmistuksen vaatimat resurssit että sen käytössä rakennuspaikalla vaadittavat resurssit. Vertailua 10 hankaloittaa se, että eri rakennetyypeissä vaadittava lisäte-räksen määrä eikä sen asennustyö ei ole sama vaan vaihtelee huomattavasti. On luonnollista että paikalliset olosuhteet vaikuttavat myös huomattavasti kunkin rakennetyypin taloudellisuuteen .

15 Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kokonaisedullinen laataston muodostava liittorakenne ja siinä käytettävä teräksinen profiilipalkki.

20 Seuraavassa keksintöä kuvataan viittaamalla oheisiin kuviin, jossa esitetään eräitä keksinnön sovellusmuotoja.

Kuva 1 esittää erästä keksinnönmukaista palkkiprofiilia varustettuna sisäpuolisin kannatusvastein 25 Kuva 2 esittää palkkiprofiilia päästä nähtynä ja palkkipro-^ fiilin kantaessa ripalaattaa

Kuva 3a esittää palkkiprofiilin kannattamaa liittorakennetta ? osittain rakennettuna

CO

° Kuva 3b esittää kuvan 3a rakennetta päältä nähtynä £ 30 ro Kuvan 1 mukaisessa profiilipalkissa 8 on sen valmistuksen yh- ro teydessä trapetsin muotoisen perusprofiilin 10 molemmin puolin

Is" o uumiin tehty stanssaamalla viillot 12 ja aikaansaatu aukot 13

CM

kääntämällä viiltojen välinen kolmiomainen kannas 11 ulospäin 35 (tai sisäänpäin). Aukot 13 toimivat betonivalun täyttöaukkoina. Kun kannaksia 11 avataan työmaalla sopivalla vääntötyökalulla, 3 palkin molemmin puolin vastaavilta kohdilta voidaan niin syntyvään palkin läpimenevään reikään 13 asentaa rakenteen mahdollisesti vaatimia lisäteräksiä 16. Näiden lisäterästen asennusaikainen paikallaan pysyvyys varmistetaan lyömällä ulospäin avat-5 tuja kolmiomaisia kannaksia 11 kiinni, kunnes terästanko 16 on kiilautunut kiinni perusprofiiliin 10 eli reikäpalkkiin.

Perusprofiili valmistetaan kylmämuokkaamalla se teräsnauhasta, siten että, ensin stanssaustyökalulla teräsnauhaan tehdään 10 kolmiomaiset ulokkeet viiltojen avulla, minkä jälkeen palkkiai-hio muovataan. Aukon vapaa kulma jätetään edullisimmin ylös.

Lisäteräkset asennetaan edullisesti työmaalla. Palkin teräsmää-rää voidaan vähentää siirtämällä puristusta laatastolle.

15

Palkin päässä on edullisesti kannatusvaste 25, joka muodostuu alalaipan aukkoa kiertävästä kotelorakenteesta 17. Vaste asetetaan pilarin 20 kannattimeen 21, joka muodostuu laatikon 22 läpimenevästä putkesta.

20

Pilarin ohittava jatkuvaa rakennetta voidaan parantaa L-muotoi- sen jäykisteen 18 avulla (molemmin puolin pilaria). Lisäteräk- sien asennusta varten siinä voi olla reiät 19. Asennusvaiheessa jäykiste 18 asennetaan sen jälkeen, kun pilarin ensimmäiselle 25 puolelle on asennettu palkki. Lisäjäykiste työnnetään palkin ^ sisään niin paljon, että vastakkainenkin palkki saadaan lasket- ^ tua paikalleen. Sitten lisäjäykiste vedetään toisen palkin N· ? sisään oikealle paikalleen.

CD

O

X

£ 30 Kuvan 2 mukaisesti palkin 8 alalaipat muodostavat kannatuksen oo joko muottilevyille tai esivalmistetuille laatoille, joista

05 J * J

m esimerkkinä voidaan mainita kuorilaatat, ripalaatat, liittole- o vyt ja ontelolaatat.

CM

35 Kuvien 3a ja 3b mukaisessa rakenteessa on käytetty perinteistä pilarin 20 tukea 23 profiilipalkille 8.

4 Järjestelmässä asennettaan pilarit ensin ja niiden varaan pro-fiilipalkit 8. Sen jälkeen asennetaan ripalaatat 30 rivat 32 ylöspäin (tms.). Valettava alue raudoitetaan, jolloin läpite-räkset asennetaan kuten edellä kuvattiin. Pilarin ohitse voi-5 daan asentaa lisäteräksiä 34.

Kuvan 3b mukaisessa tilanteessa palkkien kohdalla näkyy ripa-laattojen 30 suunnassa aukot eikä kuvassa ole ei ole esitetty siihen ratkaisua. Väli valetaan usein paikallavaluna. Voidaan 10 käyttää myös erikoiskiinnityksellä kapeaa kuorilaattaa, joka toimii valumuottina.

Palkit asennetaan ensin pilarien päälle. Laataston 33 asennuksessa voidaan käyttää useita vaihtoehtoja. Paikallavalun 35 15 vaatimat muotit voidaan asettaa palkin laippojen 15 varaan, mutta ne vaativat muuten vaativan työaikaisen tuennan. Käytettäessä ontelolaattaa, ripalaattaa tai liittolevyä työnaikaisen tuennan vaatimus pienenee tai poistuu kokonaan.

20 Aukoilla varustettu profiilipalkki mahdollistaa betonin syöttämisen palkin sisään, mikä vähentää palosuojauksen tarvetta.

Pilaria lähellä palkin läpi voidaan asettaa ylimääräisiä poi-kittaisraudoitteita, jotka käännettään välin päässä 90° pilariin 25 päin - kunkin tällaisen lisäraudoitteen muodostaessa U-mallisen ^ raudoitteen pilarin ympärillä. Palkin ja laataston jatkuvuutta ^ voidaan näin parantaa ja päästä yhä pitempiin jänneväleihin

Is" ? samalla teräsmäärällä.

CD

O

X

£ 30 Palkin perusprofiilin 10 ainevahvuus on 5 - 15 mm, edullisimmin oo 6-10 mm ja pohjalaipan 14 ainevahvuus on 8 - 25 mm, edulli- § simmin 10 - 15 mm. Eräässä 300 mm korkeassa palkissa 8 m jänne- § väliä varten perusprofiilin ainevahvuutena on 10 mm ja alalai-

(M

pan vahvuus on 14 mm (laskettu toimistokuormalle 400 kg/m2) . 35 Laipat hitsataan kiinni toisiinsa välin päässä sisäkulmasta, jotta sen jäykistävä vaikutus ei vaarannu. Hitsaus 26 tehdään 5 joko kiekkohitsauksella tai laser-hitsauksella (ohuemman levyn puolelta).

Profiilipalkkia voidaan käyttää luonnollisesti ilman liittovai-5 kutusta, mutta se soveltuu liittopalkiksi erinomaisesti.

Palkin ylittävä laatta saadaan läpiraudoituksella palkin yläpinnassa. Rakenteella saadaan kaksoisvaikutus, jossa laatastos-ta tulee jatkuva rakenne tuen (palkki) kohdalla ja toisaalta 10 palkin yläpuoleista terästä voidaan vähentää, koska palkin suuntaista puristusta siirtyy "laiskalle" betonille, joka ottaa palkin kanssa puristusta vastaan.

Perusprofiili on varsin ohut suhteessa valmiin rakenteen kanto-15 kykyyn. Paksumpi alalaippa kantaa vetokuorman ilman lisäraudoi-tusta. Mainittuja lisäteräksiä tarvitaan yleensä vain poikittain ja pilarin ohittavaa jatkuvaa rakennetta varten.

Kolmiomuotoiset kannakset voidaan tehdä avattavaksi vasta työ-20 maalla, jolloin niihin pujotetaan läpiteräkset.

δ

(M

ri cp co o

X

en

CL

00 O) o m h-· o o

(M

Claims (9)

1. Teräksen ja betonin liittovaikutusta hyödyntävä liittorakenne, johon kuuluu profiilipalkki (8) alalaippoineen, alalai-5 pan varaan paikalla valettu laatasto tai esivalmistettu laatas-to (30) sekä valukomponentti (35) ja jossa profiilipalkkiin (10) kuuluu reunalaipat, uumat ja ylälaipan käsittävä, yleensä trapetsin muotoinen teräksinen perusprofiili (10) ja sen reuna-laippoja (15) yhdistävä teräksinen pohjalaippa (14), jotka pe-10 rusprofiili(10) ja pohjalaippa (14) yhdessä muodostavat suljetun poikkileikkauksen, jossa perusprofiilin uumiin kuuluu aukot (13) betonivalun täyttöaukkoina ja työmaalla asennettavan lisä-teräksen (16) asennusreikänä, tunnettu siitä, että aukot (13) on muodostettu uumiin muodostettujen viiltojen (12) avulla, 15 joiden välinen kannas (11) on käännetty ulos- tai sisäänpäin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liittorakenne, tunnettu siitä, että aukot (13) ovat kolmiomaisia ja ylöspäin avautuvia.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen liittorakenne, tunnettu siitä, että esivalmistettu laatasto (33) muodostuu ripalaatois-ta rivat (32) suunnattuina ylöspäin.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen liittorakenne, 25 tunnettu siitä, että sanottu kannas (11) on sovitettu käännet- i- tävän työmaalla kiinni lisäteräksen (16) lukitsemiseksi pai- CM , , , , koilleen. Is- o CD

° 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen liittorakenne, x £ 30 tunnettu siitä, että perusprofiilin (10) ainevahvuus on 10 - 24 g mm, edullisimmin 12- 20 mm ja pohjalaipan (14) ainevahvuus on 3 § - 8 mm, edullisimmin 4-6 mm. Is- o o CM

6. Profiilipalkki (8) liittorakennetta varten, johon profiili-35 palkkiin kuuluu reunalaipat, uumat ja ylälaipan käsittävä, yleensä trapetsin muotoinen perusprofiili (10) ja sen reuna- laippoja yhdistävä pohjalaippa (14), jotka perusprofiili (10) ja pohjalaippa (14) yhdessä muodostavat suljetun poikkileikkauksen, jossa uumiin kuuluu aukot (13) betonivalun täyttöauk-koina ja työmaalla asennettavan lisäteräksen (16) asennusreikä-5 nä, tunnettu siitä, että sanotut aukot (13) on muodostettu uumiin muodostettujen viiltojen (12) avulla, joiden välinen kannas (11) on käännetty ulos- tai sisäänpäin.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen profiilipalkki, tunnettu 10 siitä, että aukot ovat kolmiomaisia ja ylöspäin avautuvia.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen profiilipalkki, tunnettu siitä, että sanottu kannas on sovitettu käännettävän työmaalla kiinni lisäteräksen (16) lukitsemiseksi paikoilleen. 15

9. Jonkin patenttivaatimuksen 6-8 mukainen profiilipalkki, tunnettu siitä, että perusprofiilin (10) ainevahvuus on 5 - 15 mm, edullisimmin 6 - 10 mm ja pohjalaipan (14) ainevahvuus on 8 - 25 mm, edullisimmin 10 - 15 mm. δ CM N· O CD O X cc CL 00 05 O LO 1^ o o CM