FI66454C - Skivkonstruktion - Google Patents

Description

66454

Levyrakenne Skivkon s t rukt ion

Keksinnön kohteena on levyrakenne, joka on tarkoitettu rakennuksen kantaviin seinärakenteisiin tai kantaviin ala-, väli- ja yläpohjaraken-teisiin, jossa levyrakenteessa on rei'ityksellä varustettu metallinen poimulevy runkolevynä sekä eristeainekerros, joka on polyuretaania, 5 polyisosyanuraattia tai vastaavaa runkolevyyn itseliimautuvaa vaahdotettavaa eristeainetta, joka on kiinnitetty valuvalheessa runkolevyn molempiin pintoihin täyttäen ainakin runkolevyn uratllat, ja jossa rakenteessa mainittu eristekerros välittömästi liittyy runkolevyyn molemminpuolisesti mainitun rei'ityksen läpi tunkeutuvan vaahdotettavan eriste-10 aineen liimavaikutuksella.

Kuten edellä esitetystä määrittelystä selviää, esillä oleva keksintö kohdistuu rakentamisessa käytettäviin levyrakenteisiin, kuten seiniin, ala-, väli- ja yläpohjiin, sokkeleihin ja yleensä sellaisiin rakenteisiin, joi-15 den tehtävänä on ottaa vastaan niihin kohdistuvat rasitukset.

Rakennuksen seinäratkalsuksi esimerkiksi pien- ja rivitaloissa ovat yleisesti ennestään tunnettuja mm. seuraavat ratkaisut (eeinämateriaallt luetellaan ulkoa sisäänpäin): 20

Rakenne 1.

- ulkoverhous - rimoltus + ilmarako - tuulensulkulevy 25 - runko + eriste - ilmasulku/kosteussulku - sisäverhouslevy

Rakenne 2.

30 - ulkoverhous - ilmarako - puunrunko + polyuretaanieriste - eisäverhouslevy 66454 2

Rakenne 3.

- tiili - ilmarako - runko + eriste 5 - sisäverhouslevy

Kuten esimerkeistä havaitaan, tavanomaisten seinärakenteiden ulkoverhouksen takana on ilmarako. Tämä on tarpeen, että seinän läpäisevä kosteus saadaan tuuletettua ulos. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa ilmarako voi-10 daan jättää pois, koska seinä on ilmatilvis, jolloin saadaan monia etuja. Esimerkiksi auringon paistaessa ulkoseinään ja vesikattoon, aurinko lämmittää nopeasti levyrakenteen pinnan, jolloin lämpötilaero levyrakenteen sisä- ja ulkopinnan välillä pienenee ja se vaikuttaa välittömästi lämmi-tystarpeeseen. Mitä paremmin lämpöäjohtavaa materiaalia levyrakenteen ul-15 kopinta on, sitä nopeammin se lämpenee. Koko seinä- ja kattopinta toimii "aurinkopaneelina".

Kun seinässä on ilmarako, ulkoilma kulkee tässä raossa, eikä auringon lämmöstä saada merkittävää hyötyä. Aurinko ei juuri lämmitä ilmaa, vaan 20 kiinteää pintaa.

Pientalojen ja rivitalojen levyseinille tms. on luonteenomaista, että ne tarvitsevat erillisen rungon. Runkorakenteena on totuttu käyttämään puuta. Teräksen käyttö runkorakenteena ei ole ainakaan ulkoseinissä yleistynyt, 25 kun runko on sijoitettu eristeen sisään. Tällöin seinään syntyy ns. kyl-mäsilta.

Käytettäessä ennestään tunnetusti polyuretaania ulkoseinän eristeenä, läpimenevä puurunko synnyttää seinään kylmäslllan, koska puun lämmönjohta-30 vuus suhteessa polyuretaaniin on huomattavasti suurempi. Toisaalta puu-rungon ja jäykän polyuretaanilevyn välisten saumojen tiivistäminen on ongelmallinen ainakin talviolosuhteissa, koska tiivlstemateriaalina käytetty polyuretaanivaahto tarvitsee tietyn lämpötilan kovettuekseen.

35 Tunnetuissa tiiliseinissä on puolestaan seinän suuri paksuus kustannuksia lisäävä tekijä varsinkin alueilla, missä ns. tilakustannus on otettava huomioon.

i 3 66454

Keksintöön liittyvän tekniikan tason osalta todetaan seuraavaa. DE-kuulu-tusjulkaisussa 1 049 075 on esitetty levyrakenteen tapainen erietysele-mentti, jossa vaahtomuovilla päällystetyn ja vahvikkeella varustetun rakennuslevyn vahvike muodostuu kahdesta yhdensuuntaisesta reikälevystä 5 sekä niiden välisistä poikittaistuista. Elementtien poikittaispäätypin-noissa on kummassakin huullokset, kun taas pltkittälssivullla on ohut-levystä stanssattu "lohenpyrstön" tapaisia ulokkeita, joissa yläosa muodostaa yhteinäisen, ympyrän tapaisen muodon. Samanmuotoinen tartunta-elin oli esitetty myös DE-patenttijulkaisussa n:o 2 325 281.

10 DE-julkaisussa n:o 1 049 075 on todettu, että mekaanisella kiinnittämisellä halutaan varmistaa elementin pintalevyn ja runkolevyn sekä pintalevyn ja eristeen välinen liitos. Sitävastoin tässä keksinnössä halutaan nimenomaan varmistaa runkolevyn ja eristeen välinen liitos, 15 mikä pienestä reikäprosentista johtuen onkin olennainen vaatimus.

DE-julkalsun 1 909 071 kuviossa 1 on esitetty eräs suoritusmuoto, jossa reiät ovat halkaisijaltaan 20 mm ja reiän reunasta toisen reiän reunaan on matkaa 8 mm. Lisäksi reiät on siirretty toistensa suhteen, ja eris-20 tysaine kulkee niiden läpi siten, että erietysainekerroksen ja relkä-levyn välille muodostuu muotoluja liitos. Tämän rakenteen tuotantoprosessi tapahtuu siten, että sinänsä tunnettu rei'itetty teräsohutlevy puretaan kelalta ja profiloidaan telelaitteessa ja siirretään päättömänä profiloituna nauhana vaahtomuovlkoneeeeen. Vahvikkeena toimiva reikälevy 25 voidaan myös etukäteen pätkiksi leikattuina levyinä rei'ittää, profiloida ja sen jälkeen siirtää jatkuvatoimlsesti peräkkäin vaahtomuovi-koneeseen .

Esillä olevassa keksinnössä on tarkoituksena saada aikaan tehokkaasti 30 kantava levyrakenne, joka voidaan valmistaa jatkuvatoimlsesti mm. siten, että rei'ittämätön levy puretaan kelalta, profiloidaan telalaltteessa sekä revitetään samassa prosessissa vasta profiloinnin jälkeen ennen levyn siirtämistä vaahdotettavan erlstekomponentin antavaan koneeseen.

35 Keksinnön tarkoituksena on minimoida reikien kokoa sekä sijoittaa reiät sellaiseen paikkaan, että profiloitu teräsohutlevy tms. levy toimii niin puristetuissa kuin vedetyissäkin rakenteissa mahdollisimman tehokkaasti.

4 66454

Tavoitteena on tehdä ohutlevykomponentista talon kantava runko, eikä pelkkä elementin vahvike. Tähän päämäärään pääsemiseksi tulee teräsohut-levyn tms. levyn ja muoviaineen tms. vaahdotettavan eristysaineen välille synnyttää mekaaninen liitos. Tunnettua on, että esimerkiksi polyuretaa-5 nin ja polyisosynuraatin leikkauslujuuden sallittu arvo VTT:n suoritta-mien kokeiden perusteella on noin 40 kN/m . Tällöin on tosiasia, että taivutetuissa rakenteissa leikkausvoiman siirtäminen onnistuu ainoastaan käyttämällä suurta reikäprosenttia ohutlevyssä. Pysty- ja vaakaraken-teissa esimerkiksi kosteuden aiheuttama verhouslevyn liike on niin suuri, 10 että tarvitaan suuri reikäprosentti, että syntyvä leikkausvoima on em.

DE-julkaisun 1 909 071 ratkaisussa yleensä hallittavissa. Em. DE-julkai-sun selityksessä esitetyn suoritusmuodon ja kuvan 1 reikäprosentti on 40 % levyn tasoon levitetystä pinta-alasta. Edellä kerrotun lisäksi esimerkiksi kattorakenteissa sisäverhouslevyn paino "roikkuu" ohutlevyn 15 reikien läpi tulleen eristeaineen varassa ja kun lisäksi tapahtuu mainitut kosteusliikkeet, reikäprosentin tulee olla todella merkittävä.

Suuresta reikäprosentista puolestaan johtuu välittömästi se, että teräs-ohutlevyn teräspoikkileikkausala ratkaisevasti pienenee, eikä saavuteta 20 pysty- ja vaakarakenteissa sitä tavoitetta, mitä kantavalle rakennus-elementille käytännössä asetetaan. Em. DE-julkalsun 1 909 071 ratkaisussa suuret reiät on lisäksi keskenään limitetty, jolloin teräsohut-levyn koko poikkileikkausala on käytännöllisesti katsoen rei’itetty. Tällöin voidaan puhua ainoastaan elementin vahvikkeesta eikä kantavasta 25 rungosta. Tällainen vahvikkeella varustettu elementti ei korvaa esimerkiksi talonrakennuksen seinärakenteille asetettavia vaatimuksia. Vertailurakenteena voi olla tavanomainen 2" x 4" k/k 600 mm puurunko, joka on yleensä puutalojen minimirunko. Vain lähes ehjä ohutlevypoikki-leikkaus vastaa kyseistä runkoa.

30

Kun elementtien tuotanto tapahtuu DE-julkaisussa 1 909 071 esitetyllä tavalla, jolloin sinänsä tunnettu rei'itetty teräsohutlevy puretaan kelalta ja profiloidaan elementtiä varten, joudutaan ottamaan tarpeettomia lisäkustannuksia.

Kun keksinnön mukaisen levyrakenteen tuotanto tapahtuu esim. siten, että ehyt ohutlevy puretaan kelalta ja profiloidaan telalaltteessa, 35 66454 jonka jälkeen se samassa tuotantoprosessissa revitetään esimerkiksi siten, kuin hakijan Fl-patentissa 54 005 on esitetty tai muulla prosessiin sijoitetulla menetelmällä, vältytään rel'ltyksen aiheuttamilta ylimääräisiltä työvaiheilta ja kustannuksilta, jolloin levyrakenne 5 tulee valmistuskustannuksiltaan edullisemmaksi perinteisiin ratkaisuihin verrattuna.

Kun rei'itys sijoitetaan profiloidun teräsohutlevyn laippojen keskikohtiin, saavutetaan suurin mahdollinen kantavuus sekä puristetuissa 10 että taivutetuissa rakenteissa, joihin keksinnön levyrakenne on pääosin tarkoitettu. Kun näiden reikien yhteyteen sijoitetaan tartunta-elimet kuten esimerkiksi Fl-patentissa 54 006 on kerrottu, tai muuten saadaan tartunta teräsohutlevyn ja eristeen välille mekaaniseksi, ei eristeen leikkauskestävyydelle tarvitse asettaa erityisempiä vaati-15 muksia.

Kun rei'itys sijaitsee laippojen keskikohdilla, on tunnettua, että tämä alue on esimerkiksi profiloidussa teräsohutlevyssä alue, jossa ohutlevyn jännitykset ensimmäisenä ylittyvät. Lisäksi on tunnettua, 20 että juuri nämä alueet jäävät mitoituksessa huomioon ottamatta ns. myötäävinä alueina, vaikka poikkileikkauksen laippojen keksikohdilla ei olisi ollenkaan reikiä (tavanomaisissa poimulevyprofllleissa, jolta käytetään kantavina katto- ja seinärakenteina). Tartuntaelimet voivat sijaita muuallakin, kuin reikien yhteydessä, kunhan ne eivät heikennä 25 teräsohutlevyn tms. levyn kantavuutta.

Suoritetuissa levyrakenteiden koepurlstuksissa havaittiin, että reikien sijaitessa poimulevyn alalaipan keskikohdissa ja relkäprosentin ollessa n. 2,2 % teräsohutlevyn tasoon levitetystä pinta-alasta, polyuretaanin 30 ja polyisosynuraatin tunkeutuminen oli riittävän nopeata, että eriste-aine saavutti poimulevyn toisella puolella olevan verhouslevyn sekä liimasi levyn kiinni. Lisäksi havaittiin, että profiloidun teräsohut-levyn vinojen laippojen viereen syntyi halkeamat, jotka irrottivat puollsuunnikkaan muotoisen kaistaleen erlstekaietaleen irti poimulevyn 35 näistä laipoista. Kun levyssä oli hakijan FI-patentin 54 006 mukainen tartuntamekanismi, halkeamia ei ollut havaittavissa näiden tartunta-mekanismilla varustettujen laippojen kohdilla. Ellei teräsohutlevyssä 6 66454 ole tartuntamekanismia tai tartuntamekanismin puuttuessa verhouslevyä/ verhouslevyjä ei ole mekaanisesti kiinnitetty runkolevyyn, eriste irtoaa helposti poimulevystä, jolloin verhouslevy irtoaisi sen mukana. Esimerkiksi kuitu-, lastu- ja lujalevyjen kosteusliike voi yksikerroksisessa 5 talossa, jonka seinän korkeus on noin 2,7 metriä, olla 5...10 mm, joka synnyttää leikkausvoiman teräsohutlevyn ja eristeen liitoskohtaan. Tämä leikkausvoima joudutaan hallitsemaan riittävällä leikkauslujuudella ohutlevykomponentin ja eristekomponentin välillä. Ainoastaan keksinnössä sovellettu mekaaninen liitos voi olla riittävän luotettava kun reikä-10 prosentti on pieni. VTT:n rakennetekniikan laboratorion suorittamiin perusteellisiin tutkimuksiin sekä heidän taholtaan suoritettuihin laskelmiin viitaten voidaan lisäksi osoittaa, että rakentamisessa esiintyviin jännemittavaatimukeiin vaakarakenteiden osalla voidaan päästä ainoastaan silloin, kun profiloitu teräsohutlevy toimii täydellä 15 laskennollisella poikkileikkauksellaan.

Tämän keksinnön tekniikan tasoon liittyvässä Fl-patenttlhakemuksessa 2649/72 on esitetty elementtiratkaisu, jossa elementin vahvlstusosan muodostaa olennaisesti jäykkä verkko. Edellä kerrotusta käy ilmi, ettei 20 tällaisella vahvlkeverkolla voida saavuttaa sitä päämäärää, mitä levyrakenne-keksinnössä on määritetty. Teräsverkko el kantokykynsä puolesta vastaa vaadittavaa minimlrunkoa, koska esimerkiksi pystyrakenteissa ohuet pystysuuntaiset terästangot eivät nurjahtamatta kanna kattokuor-mia. Teräsverkkoa ei myöskään voida pitää levymuotoisena kappaleena.

25

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen levyrakenne, joka on käytöltään erittäin monipuolinen ja useilta erilaisilta ominaisuuksiltaan tunnettuja vastaavia levyrakenteita parempi. Lisäksi keksinnön tarkoituksena on edellä ilmenneiden epäkohtien välttäminen ja sellaisen 30 levyrakenteen aikaansaaminen, jossa toteutuvat useat erisuuntaiset edut, joihin palataan myöhemmin.

Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että rei'ltykeen kohdalta 35 taivutettu levymaterlaali muodostaa nauloituksen tapaisen tartuntaulok-keiston ja/tai verhouslevy on mekaanisesti kiinnitetty runkolevyyn, 7 66454 millä aikaansaadaan runkolevyn ja erisceainekerroksen välille mekaaninen liitos ja että mainittu rei'itys on sellainen» ettei se olennaisesti heikennä levyrakenteen kuormia pääasiallisesti kantavaa runkolevyä.

5 Keksinnön erään variaation mukaan tartuntamekanismi voidaan jättää pois, jolloin runkolevyssä on pelkkä rei'itys ja verhouslevyjen mekaanisella kiinnittämisellä runkolevyyn varmistetaan eristyskerrosten pysyvä kiinnitys runkolevyyn. Kun keksinnön mukaisesti runkolevyn rei'itys on sellainen, etteivät reiät olennaisesti heikennä levyrakenteen kuormia 10 pääasiallisesti kantavaa runkolevyä ja polyuretaanin, polyisosyanuraa-tln tai vastaavan eristeen tunkeutuessa näistä rel'lstä runkolevyn toiselle puolelle, runkolevyn erottamien eristekerrosten välille el synny sellaista muotolujaa liitosta, jonka voitaisiin katsoa riittävän ottamaan vastaan verhouslevyjen kosteusvaihtelujen tms. aiheuttama 15 rasitus esimerkiksi seinärakenteissa tai sisäverhouslevyn kosteus-vaihtelujen tms. aiheuttama rasitus yhdistettynä sisäverhouslevyn painon aiheuttamaan rasitukseen esimerkiksi kattorakenteissa. Näiden rasitusten merkityksestä on tarkemmin kerrottu verrattaessa keksinnön eroja ennestään tunnettuun tekniikkaan.

20

Eristeaineella tarkoitetaan keksinnössä vaahdotettavaa eristeainetta, joka liimausvaikutuksellaan tarttuu runkorakenteena käytettävään rei-itettyyn levyyn molemminpuolisesti. Runkorakenteena käytetty levy sijaitsee keksinnön mukaisen levyrakenteen eristeaineen sisällä niin, että mm. 25 profiloituja ohutlevyjä käytettäessä vähintään poimujen urat on täytetty vaahdote11availe eristysainee11a.

Vaahdotettava eristysalne kuten polyuretaani ja polyisosyanuraatti tms. on ilmatiivis eikä ime kosteutta, joten levyn korrooslovaara tai kostu-30 minen eliminoituu, jolloin levyn ruostuminen ja kosteusliikkeet on estetty. Kuorman rasittaessa keksinnön mukaista levyrakennetta levyn nurjahdus- ja lommahdu8vaara vähenee kiinteän erlatekerroksen tukiessa levyä kalkilta puolilta. Levyrakenteen eristyskyky saadaan paremmaksi, kun esimerkiksi profiloitua ohutlevyä käytettäessä poimulevyn muoto el 35 paikallisesti ohenna eristepaksuutta. Tästä saadaan lisäksi se hyöty, että eristepaksuuksien kasvaessa voidaan käyttää samoja tuotantomuot-teja ja linjoja. Kun levy sijaitsee eristeen sisällä, levyyn voidaan Β 66454 ί ί ! pinnoitteet kiinnittää mekaanisesti, jolloin tämä työvaihe voidaan teh- ! dä mm. rakennustyömaalla. Mekaaninen kiinnike, esimerkiksi pitkä ruuvi | tms. lävistää eristeen ja kiinnittyy levyyn. Tällöin verhousmaterlaalit i on laatunsa ja muotonsa puolesta vapaasti valittavissa, mikä etu saavu- ! 5 tetaan myös siinäkin tapauksessa, että pinnoitteet liimataan eriste- materiaalilla levyrakenteeseen jo tuotantovaiheessa. Tehtaassa pinnoi-; tevaihtoehtojen valikoimaa joudutaan kuitenkin rajoittamaan, joten me- | kaanisen kiinnittämisen mahdollisuus on merkittävä lisäetu.

! 10 Tällainen seinä- tai pohjarakenne tms. sisältää rungon, eristeen ja tarvittaessa toisen tai kummankin pinnan verhouksen. Uiko- ja sisä-| verhousmateriaalina voidaan luonnollisesti käyttää myös muotoiltuja Ι pinnoitemateriaaleja.

i i 15 Seuraavassa keksinnön selostuksessa on suurelta osalta keskitytty sel- ! laiseen keksinnön selitykseen, jossa levyrakenteen runkorakenteena on tartuntamekanismilla varustettu rei'itetty profiloitu teräsohutlevy ja eristeaineena polyuretaani tai polylsosyanuraattl. Tästä huolimatta on syytä korostaa, että keksintö ei ole millään tavoin rajoitettu teräsohut-20 levyyn ja mainittuihin eristysaineisiin, vaan runkorakenteen ohutlevyiksi soveltuvat muutkin tartuntamekanismilla varustetut ja revitettävissä olevat metallilevyt. Samoin eristeaineena voi olla muutkin vaahdotetta-[ vat eristysaineet, jotka liimausvalkutuksellaan tarttuvat runkomate- rlaaliin, kuten kevytbetoni "Siporex" (tavaramerkki) tai vastaava.

i ! 25 ! Kun teräsohutlevy sijaitsee keksinnön mukaisessa levyrakenteessa profi- i 1 loidun ohutlevyn muodossa, ohutlevy on riittävä kantamaan rakenteeseen kohdistuvat kuormat mutta ohutlevy ei ulotu läpi seinän, jolloin kylmä-j siltoja ei voi esiintyä. Levyrakenteiden saumat voidaan tiivistää muil- 30 lakin materiaaleilla kuin polyuretaanivaahdolla, joten talvirakentaml-| nen onnistuu näillä ratkaisuilla vaivattomasti. Levyrakenteiden saumat voidaan kiinnittää esimerkiksi mekaanisilla liittimillä, joten ne ovat irrotettavissa ja levyrakenne on siirrettävissä uudelleen rakennettavaksi. Tämä on merkittävä etu nykyisiin seinä- ja pohjarakenteisiin 35 verrattuna. Levyrakenteen kantokykyä voidaan säädellä ohutlevyn paksuutta ja profiilia muuttamalla. Samoin erlstepaksuus on valittavissa rakennusajankohdan ja palkan vaatimusten mukaiseksi.

i 9 66454

Reititetty teräsohutlevy korvaa runkotolpat» jolloin levyrakenteen tuotantovaiheessa saadaan syntymään tuotteeseen teräsrunko ja eriste sekä niin haluttaessa seinän tms. rakenteen pinnoitteet.

5 Valmistus on yksinkertaisesti toteutettavissa sinänsä tunnetuissa puristimissa ja jatkuvatoimisissa tuotantolinjoissa. Koska ohutlevyeeä on reikiä, vaahdotettava eristeaine pääsee ohutlevyn toisellekin puolelle, mikä ilman rei'itystä ei ole mahdollista. Tällöin ohutlevy voi sijaita eristeaineen ruiskutuspisteeseen nähden sen ylä- ja alapuolel-10 la. Kumpaakin tuotantotapaa käytetään nykyisiä tunnettuja eandvich-levyjä valmistettaessa. Kun käytetään itseliimautuvaa eristeainetta, eristeaine kiinnittyy ohutlevyn kumpaankin pintaan.

Teräsohutlevy tms. levy rel'itetään siten, että reiän toiselle tai 15 molempiin reunoihin joko levyn toiselle tai kummallekin puolelle jää kielekkeet esimerkiksi kuten suomalaisessa patentissa 54 006 on kerrottu. Eristeaine oman liimausvaikutuksensa lisäksi tarttuu näihin kielekkeisiin mekaanisesti sekä llimausvaikutuksellaan, joten tartunta levyn ja eristeen välillä entisestään paranee.

2° Näillä tartuntakielekkeillä ns. nauloilla voidaan levyrakenteeseen liittää pinnoltemateriaali mm. valamalla betoni- tms. kerros levyelementln päälle,' ✓ /

Kielekkeet voivat toimia myös etäisyysvälikkeinä, kun pinnoitemateriäa-25 iin ja levyn väliin halutaan saada rako. Tämän raon ansiosta eriste liimaa pinnoitteen koko sen alueelta, jolloin llimausteho paranee samalla kun levyn korroosiosuoja sekä kosteussuoja entisestään paranevat. Tämä rako voidaan muodostaa myös vällkkeillä tms., jotka kiinnitetään levyyn ennen eristeen vaahdottamista.

30

Edullisia ovat mm. sellaiset keksinnön sovellutukset, joissa eristeenä on muovipohjäinen eriste, kuten esimerkiksi polyuretaani ja polyiso-syanuraattl tms. eriste, joka saadaan tarttumaan ohutlevyyn tms. levyyn omalla llimausvaikutuksellaan. Ohutlevyn tms. levyn molemmilla puolil-55 ia oleva materiaali voi olla itsellimautuvan eristekerroksen lisäksi mineraalivilla, styrox, lastuvlllalevy, betoni, klinkkerllaatta, tilli, siporex-materiaali tai puukuitulevy, pelti, paneeli tms.

10 66454

Edullisia ovat myös sovellutukset, joiden komponentit on mahdollisimman pitkälle koottu valmiiksi tehtaassa.

Korostettakoon, että vaikka edellä on puhuttu runkorakenteena toimi-5 vasta teräsohutlevystä, niin on ymmärrettävää, että keksinnön suoja- piiriin kuuluvat myös sellaiset ratkaisut, joissa runkolevynä käytetään muuta levyä kuin teräslevyä, esim. vastaavaa rei'itettya metallilevyä.

Seuraavassa tuodaan luettelonomalsestl esille keksinnön avulla saavu-10 tettavia erilaisia etuja verrattaessa sitä tunnettuihin ratkaisuihin. Selostuksen havainnollistamiseksi käytetään seuraavassa nimitystä "elementti",

Keksinnön mukainen "elementti" on 15 - asennusvalmis, itsekantava ja valmiiksi eristetty rakennuselementtl - "elementin" eriste on vesihöyrytiivistä, vettymätöntä, lujaa, pysyvää ja kemiallisesti kestävää polyuretaania tai polylsosyanuraattia tms.

- "elementin" levy on esimerkiksi kuumasinkittya teräsohutlevyä ja 20 eriste suojaa ohutlevyä, jolloin korroosiovaaraa ei ole missään olosuhteissa.

- "elementti" on rakennusmateriaali, jota omatoiminenkin rakentaja osaa käyttää.

25 Polyuretaanin ja polyisosyanuraatln erinomainen lämmönerlstyskyky takaa sen, että elementtien lämmöneristävyys on maksimoitu samalla kun tilakustannus on minimoitu. Kosteus el tiivisty elementteihin ja saumat saadaan tiiviiksi.

30 Elementtejä käyttäen on nopea ja yksinkertainen rakentaa sääolosuhteista riippumatta.

Elementtien standardointi helpottaa suunnittelua ja nopeuttaa rakentamista.

Rakennus voidaan purkaa ja siirtää uudelleen rakennettavaksi.

35 " 66454

Elementit eivät tarvitse erityistä huoltoa.

Elementit painavat työmaalle toimitettuna 12-21 kg/m. Elementtien suurin pituus on 12,5 m.

5

Saadaan suuriakin kuormia kantava rakenne.

Elementit ovat paloturvallisia. Polyisosyanuraatin syttymisherkkyys-luokka on 1 ja teräsohutlevypintalsen elementin pinnan palonlevittä-10 misluokka on 1.

Julkisivujen monimuotoisuus voidaan toteuttaa ikkunoiden sijoittelua ja kokoja muuntelemalla. Pintamateriaaleja voidaan myös vaihdella samassa rakennuskohteessa. "Elementtejä" käytettäessä toteutuu lähes ra-15 jätön muuntelumahdollisuus pintaverhouksissa. Samalla perustuotteella voidaan toteuttaa ulkopinnaltaan halutun mukainen talo.

Kalkkien edellä mainittujen käytännössä tärkeiden etujen toteutuminen samassa keksinnön mukaisessa levyrakenteessa on osoituksena rakenteen 20 eri osien keksinnöllisesti yhteisvaikutuksesta ja synergiasta.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin sovel-lutusesimerkkeihin, joiden yksityiskohtiin keksintö ei ole mitenkään 25 ahtaasti rajoitettu.

Kuviot 1,2,3,4,5 ja 6 esittävät poikkileikkauksina erältä edullisia keksinnön mukaisen levyrakenteen erilaisia toteutusesimerkkejä.

30 Kuvio 7 esittää periaatekuvaa kertavalupurlstimesta, jolla valetaan edullisesti keksinnön mukaisia levyrakenteita.

Kuvioissa 1-6 esitetyissä keksinnön toteutusesimerkeissä levyrakenteeseen kuuluu rei'ityksellä 1' varustettu runkolevy l;la,lb;lc;ld.

35 Tämä runkolevy valettavan erlstekerroksen 3 sisälle jäädessään antaa levyrakenteelle riittävän jäykkyyden eri suuntaisia kuormituksia vastaan. Kuvioiden mukaisesti runkolevy 1;la,Ib;le,Id on kokonaan eris- 12 66454 tekerroksen 3 sisällä. Erlstekerros 3 valetaan vaahdotettavasta eristeaineesta ja se pääsee tunkeutumaan runkolevyn rei'ltyksen 1' läpi. Runkolevy l;la,lb;lc;ld liittyy välittömästi eristeainekerrokseen 3 sen liimavalkutuk8ella. Eristeaineen 3 liimavalkutuksella liittyvät 5 rakenteeseen myös pinnoitteet 4a,4a';4b,4b';4c,4c’;4d,4d';4f,4f' ja 4h,4h'. Kaikissa tapauksissa ei mainittuja erityisiä pinnotteita välttämättä tarvita, vaan levyrakenteen pinnat voivat muodostua erieteainekerroksen 3 pinnoista, joihin esim. muottivaluvalheessa syntyy sinänsä tunnetusti muuta solurakennetta tiiviimpi ja yhtenäistä 10 muoviaine pintakerros muottiseinien vaikutuksesta.

Kuviossa 1 on rei'ityksellä 1' varustettu poimulevy 1 ja eriste 3 sekä valmistustekniikasta riippuen paperi, alumiinipaperi tms. pinnoite 4a ja 4a'. Jos valmistuksessa käytetään kertavalupuristimla, eris-15 teen 3 pintana tulee olla vähintään voimapaperin lujuusluokkaa oleva pinnoite 4a,4a', mieluiten kuitenkin alumiinipaperi. Samoin menetellään jatkuvatoimisissa linjoissa. Jos valmistus tapahtuu prosessissa, missä eristeen 3 annetaan vapaasti paisua paperi 4a,4a* tms. voidaan jättää pois.

20

Kuvion 2 mukaisesti kuvion 1 yläpinnan pinnoite 4a on korvattu muotoillulla levyllä 4b, jolloin tuotanto tapahtuu kertavalupuristimissa, joissa on vastaavan muodon omaava muotin ylä- tai alakappale, riippuen siitä, kummin päin tuote valmistetaan. Kyseessä voi olla myös 25 jatkuvatoiminen linja, jolloin muotoiltu levy on esimerkiksi profiloitu poimulevy. Molemmat pinnoitteet 4b ja 4b' voivat olla muotoiltuja. Muutoin on rakenne kuvion 1 kaltainen.

Kuviossa 3 on levyrakenteen yläpinnassa klinkkeri- tai tiililaatta 4c 30 tai vastaava ja alapinnassa tasainen levypinnolte 4c', esim. kovalevy.

Tässä ratkaisussa klinkkerilaatat tms. sijoitetaan ennen eristeen ruiskuttamista esimerkiksi kumimaton päälle, jossa on muotoiltuna kolot, jolloin laattojen saumoihin sijoittuvat vastaavasti kohoumat. Kuvion 3 mukainen levytuote voidaan valmistaa lähinnä kertavalullnjoiesa. Selnä-35 laattojen saumojen jälkisaumaus tehdään tunnettuja materiaaleja käyttäen joko tehtaassa tai työmaalla. Jatkuvatoimisissa linjoissa tällainen ratkaisu on mahdollinen, jos kumimatto tms. toimii paperikoneen 13 66454 viiran tavoin ja linjan vauhti sovitetaan sellaiseksi, että laatat ehditään latoa paikalleen joko koneellisesti tai käsin.

Kuvion 4 mukaisesti ohutlevyprofiileja la ja Ib on kaksi vastakkain suu-5 renunan kantokyvyn ja jäykkyyden aikaansaamiseksi. Ohutlevyjen la ja Ib rei'itys 1' on sijoitettu poimulevyjen uumiin, jolloin eristeaineella 3 on vapaampi tie täyttää kokonaan sille varattu tila.

Kuviossa 5 ylä- ja alapinnan pinnoitteet 4e ja 4e' on kiinnitetty me-10 kaanlsilla liittimillä 6, jotka lävistävät eristeen 3 ja kiinnittyvät poimulevyyn 1, jolloin erillistä rimoltusta tms. kiinnitysalustaa ei tarvita.

Kuvion 6 mukaisesti on välike 7 kiinnitetty poimulevyyn le. Esimer-15 klksi puuvälikettä käytettäessä se toimii mm. puulevy- tai puupaneli-seinää käytettäessä naulausalustana. Tällä vällkkeellä voidaan myös säätää levyn 4f asema haluttuun palkkaan. Vällkkeenä 7 voidaan käyttää myös erilaisia eristeestä tehtyjä vällkkeitä tms. Kuvassa reikien 1’ reunassa/reunoissa on kielekkeet 1", jotka keksinnön mukaises-20 ti parantavat eristeen 3 ja ohutlevyn le välistä kiinnittymistä.

Kuvio 7 esittää kertavalupuristimen periaatetta. Tiiviisti suljettavassa (ilman poietumisrelät tarvitaan) muotissa 2 ovat poimulevy 1 sekä pinnoitteet 4h ja 4h'. Vaahdotettava eristeaine 3 ruiskutetaan 25 suuttlmen 5 kautta muotin 2 sisään, jossa se lämmön vaikutuksesta (tai muusta syystä) paisuu, tunkeutuu poimulevyn 1 rei'istä 1' levyn 1 toisellekin puolelle ja täyttää eristeelle varatun muotin 2 sisätilan samalla kun eriste 3 liimaa kalkki komponentit yhdeksi tiiviiksi ja jäykäksi kokonaisuudeksi. Jatkuvavalullnjojen toimintaperiaate on sa-30 mantapainen, jolloin suljettavan muotin sijalla on kypsytystunneli.

Eristemateriaalin 3 ominaisuudet voivat olla erilaiset valmistusprosessista riippuen.

Erietealnekerrokseen 3 voidaan tarvittaessa tehdä sen valuvaiheessa tai 35 jälkikäteen putkimaisia kanavia, jotka on tarkoitettu sähkö-, puhelin-, telelaitteiden ja/tal vastaavien johtojen vetotilaksl. Edullisesti nämä kanavat tehdään siten, että valuvaiheen yhteydessä muottltilaan ase- 14 6 6454 tetaan esim. runkolevyyn 1 kiinnitettyinä tai niiden varaan metallia, pahvia tai muuta vastaavaa materiaalia olevia putkia, joiden sisätila jää eristeaineesta 3 vapaaksi. Tällaiset putket voivat toimia myös levyrakenteen lujuuteen vaikuttavina rakenteellisina osina ja ainakin 5 osittain korjata runkolevyä 1.

Kuviossa 7 esitetyn muotin 2 reunat voidaan muotoilla siten, että erieteainekerroksen 3 reunoihin muodostuu ponttaukset tai vastaavat niin, että saadaan aikaan riittävä tiiviys vierekkäisten levyrakenneko elementtien välille. Mainitut ponttaukset voivat muodostua myös siten, että niiden sivuja rajoittaa runkolevy 1. Tällöin voidaan vierekkäin tulevien levyrakenne-elementtien runkolevyjen 1 reunat kiinnittää ruuveilla tai vastaavilla toisiinsa ja täten saada aikaan hyvin luotettava kiinnitys ja jäykkä rakenne.

15

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella.

Claims (7)

66454 Patent tivaat imukset

1. Levyrakenne, joka on tarkoitettu rakennuksen kantaviin seinärakenteisiin tai kantaviin ala-, väli- ja yläpohjarakentelsiin, jossa levyrakenteessa on rei'ityksellä (1') varustettu metallinen poimulevy runkole-vynä (1;la;Ib;le) sekä eristeainekerros (3), joka on polyuretaania, 5 polyisosyanuraattia tai vastaavaa runkolevyyn itseliimautuvaa vaahdotettavaa eristeainetta, joka on kiinnitetty valuvaiheessa runkolevyn (l;la;lb;lc) molempiin pintoihin täyttäen ainakin runkolevyn uratilat, ja jossa rakenteessa mainittu eristekerros (3) välittömästi liittyy runkolevyyn (1;la;Ib;le) molemminpuolisesti mainitun rei’ityksen (1') 10 läpi tunkeutuvan vaahdotettavan eristeaineen (3) liimavaikutuksella, tunnettu siitä, että rei'ityksen (1') kohdalta taivutettu levy-materiaali muodostaa nauloituksen tapaisen tartuntaulokkelston (1") ja/tal verhouslevy on mekaanisesti kiinnitetty runkolevyyn, millä aikaansaadaan runkolevyn ja erlsteainekerroksen välille mekaaninen 111-15 tos ja että mainittu rei'itys (1') on sellainen, ettei se olennaisesti heikennä levyrakenteen kuormia pääasiallisesti kantavaa runkolevyä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen levyrakenne, tunnettu siltä, että erlsteainekerroksen (3) verhouksena käytetään erityistä levyä 20 (4a,4a';4b,4b';4d,4d';4e,4e';4f,4f’;4h,4h') tms., joka osaltaan määrit tää levyrakenteen pintojen muodon ja materiaalin.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen levyrakenne, tunnettu siitä, että levyrakenteen reunoissa on sen eristeainekerroksessa (3) 25 ponttaukset tai vastaavat niin, että saadaan aikaan riittävä tiiviys vierekkäisten levyrakenne-elementtien välille.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen levyrakenne, tunnettu siitä, että levyrakenteessa on mainittuna runkolevynä kaksi tai useampia 30 vastakkain tulevia poimulevyjä (la,Ib) (kuvio 4).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen levyrakenne, tunnettu siitä, että levyrakenteen toinen tai molemmat pintalevyt (4e,4e') on kiinnitetty levyrakenteen runkolevyyn (1) mekaanisilla kiinnittimlllä 35 (6) erlsteainekerroksen (3) läpi. 16 6 6 4 5 4

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen levyrakenne, tunnettu siltä, että levyrakenteessa on eristeainekerrokseen (3) kilnnlliimautu-neina välikkeitä (7), jotka toimivat pintalevyjen (4f) tai erikseen tehtävän pinnoitteen tai päällystyksen kiinnitysalustoina. 5

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen levyrakenne, tunnettu siitä, että mainitut välikkeet (7) on kiinnitetty runkolevyyn (le) ennen eris-teainekerroksen (3) tekoa. 6 6 4 5 4