FI67907B - Takkonstruktion - Google Patents

Description

1 67907

KATTORAKENNE - TAKKONSTRUKTION

Keksinnön kohteena on kattorakenne, kuten on määritelty patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa. Edelleen keksinnön kohteena on menetelmä mainitun kattorakenteen rakentamiseksi, kuten on määritelty patentti-5 'vaatimuksen 2 johdanto-osassa. Erityisesti keksintö kohdistuu suuriläpimittaisten, halkaisijaltaan useampia kymmeniä metrejä olevien säiliöiden kattorakenteeseen ja menetelmään tällaisten rakentamiseksi.

Tanskalaisesta patenttijulkaisusta 61 153 10 tunnetaan betoninen, elementeistä koostuva säiliöraken-ne, jotka elementit ulottuvat perustuksesta säiliön yläreunaan muodostuen suorakulmaisista tai puolisuunnikkaan muotoisista tasomaisista osista, so. elementit ovat yhtenäisiä käsittäen mainittuja tasomaisia osia, jotka liitin tvvät toisiinsa tylppäkulmaisesti. Suomalaisesta patenttijulkaisusta 24 976 tunnetaan tanskalaisessa patenttijulkaisussa esitetyn tyyppinen elementtirakennus, joka koostuu sekä rakennuksen ulkoseinät että katon muodostavista rakenneosista, so. rakenneosat ovat yhtenäisiä muodos-20 taen osan ulkoseiniä ja osan kattoa.

Edelleen amerikkalaisesta patenttijulkaisusta 4 094 110 tunnetaan paisutetuista muovielementeistä valmistetun rungon varaan valettava yhtenäinen seinä- ja kattorakenne. Edelleen tunnetaan säiliöiden tms. betoni-25 siä kattorakenteita, jotka koostuvat betonilastasta tai ympyräsektorin muotoisista elementeistä, jotka on tuettu ja liitetty toisiinsa sekä aluerakenteeseen, kuten kehämuuriin. Tällaiset kattorakenteet tulevat kyseeseen esim. pienikokoisten vesisäiliöiden kattorakenteina.

30 Pienikokoisten vesisäiliöiden kyseessä ollessa laattamai-nen katto voidaan nostaa yhdellä kertaa paikalleen? vastaavasti ympyräsektorin muotoiset elementit voidaan tukea ja nostaa helposti paikalleen yksi kerrallaan. Edelleen tunnetaan betonisia, paikalla valettuja suurien säi-35 liöiden kattorakenteita, jolloin säiliön sisään on sijoitettu pysyviä pilareita katon tukemiseksi tai katto on 2 67907 nostettu ylös yhtenä kokonaisuutena.

Edelleen amerikkalaisesta patenttijulkaisusta 3 427 777 tunnetaan menetelmä kupolikaton valmistamiseksi, jolloin katon ulommat ja sisemmät kehäelementit jär-5 jestetään keskeisesti tukirakenteen varaan ja elementtien väliset saumat valetaan betonilla. Tällöin kutakin elementtiä kiertää välitila elementtien ollessa asennusvaiheessa täysin tukeutuneena tukirakenteeseen. Välitilan alapuolelle sijoitetaan vanerilevyjä ripustimiin 10 ripustettuina muodostamaan valutilojen pohjan. Tällöin elementtien tukeminen valun ajaksi edellyttää lähes vastaavassa mittakaavassa suoritettua muottityötä kuin tavanomaisen yhtenäisenä valettavan betonikaton kyseessä ollessa.

15 Lisäksi suomalaisesta hakemusjulkaisusta 683/68 tunnetaan kantava rakenne, joka perustuu läpi koko rakenteen kulkevien kiristystenköjen tai -köysien käyttöön. Rakenne on esijännitetty.

Suurien säiliöiden kyseessä ollessa yhdestä 20 laatasta koostuva kattorakenne muodostuu massaltaan niin suureksi, että kattorakenteen käsittely yhdellä kertaa on hankalaa. Edelleen paikallavalu on hankalaa ja hidasta. Edelleen suurien rakenteiden, kuten vesisäiliöiden tai hallien kyseessä ollessa, halkaisija esim. yli 40 25 metriä, ympyräsektorin muotoisten kehämuurilta katon keskipisteeseen ulottuvien kattoelementtien käsittely on hankalaa elementtien suuren massan johdosta.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on pois-taa edellä esitetyt epäkohdat. Edelleen keksinnön tar-30 koituksena on tuoda esiin uudenlainen, betonisista elementeistä koostuva kattorakenne, joka mahdollistaa suurikokoisten, halkaisijaltaan useampia kymmeniä metrejä olevien kattorakenteiden elementtirakentamisen. Edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin suuria rakennuk-35 siä varten tarkoitettu kattorakenne, joka on rakenteeltaan jäykkä ja jossa ei tapahdu lommahduksia huolimatta pitkistä jänneväleistä. Edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin kattorakenne, joka mahdollistaa mittatar- tl 3 67907 kan, suuriläpimittaisten kattorakenteiden rakentamisen.

Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta viitataan patenttivaatimuksiin.

Keksinnön ansiosta suuriläpimittaiset katto-5 rakenteet voidaan valmistaa kevyistä, helposti käsiteltävistä elementeistä. Edelleen keksintö mahdollistaa suuriläpimittaisten kattorakenteiden betonielementti-valmistuksen; aiemmin suuriläpimittaisia kattorakenteita , ei ole voitu valmistaa betonielementeistä. Edelleen kek-10 sinnön mukaiselle kattorakenteelle on ominaista mitta-tarkkuus. Lisäksi keksinnön mukainen kupolimainen katto-rakenne on jäykkä ja rakenne estää katossa tapahtuvat lommahdukset.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityis-15 kohtaisesti suoritusesimerkin avulla viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää sivulta katsottuna osaa keksinnön mukaisen kattorakenteen käsittävästä säiliöstä, kuva 2 esittää ylhäältä katsottuna sektoria 20 kuvan 1 mukaisesta kattorakenteesta, ja

kuva 3 esittää leikkausta pitkin viivaa III-III

kuvasta 2.

Kuvissa 1-2 on esitetty keksinnön mukainen säiliön betoninen kattorakenne. Keksinnön mukaisesti kat-25 torakenne koostuu pääasiassa katkaistun pallokartion muotoisista ulommista kehäelementeistä 2 ja pääasiassa pal-losektorin muotoisista sisemmistä kehäelementeistä 3.

Ulommat kehäelementit 2 on sijoitettu keskeisesti kehä-muurin muodostaman aluerakenteen 1 varaan tämän sisä-30 puolelle ja ne tukeutuvat toisiinsa yhtä pitkistä sivuistaan 5 ja kehämuurin säteettäissuunnassa sekä pystysuunnassa pitemmistä päädyistään 4. Ulommat kehäelementit 2 muodostavat täten rengasmaisen, kehämuurista sisällepäin työntyvän kattoseinämän. Sisemmät kehäelementit 3 on si-35 joitettu ,keskeisesti ulompien kehäelementtien 2 sisäpuolelle ja sisemmät kehäelementit tukeutuvat toisiinsa si-vuttaissuunnassa yhtä pitkistä sivuistaan 8 ja ulompien 4 67907 kehäelementtien lyhyempiin päätyihin pitemmistä päädyistään 7. Sisemmät kehäelementit 3 muodostavat kattorakenteen keskusosan, joka työntyy kattorakenteen keskustaa kohden ulompien kehäelementtien 2 muodostamasta rengas-5 maisesta kattorakenteen osasta. Yhdessä, toisiinsa ja kehämuuriin liitettyinä ulommat ja sisemmät kehäelementit 2, 3 muodostavat yhtenäisen, kupolimaisen, kehämuu-rin 1 käsittävän säiliön peittävän kattorakenteen.

Kuvassa 2 näkyy kattorakenne tarkasteltuna 10 päältä katsottuna. Sisempien kehäelementtien 3 pitemmät päädyt 7 vastaavat pituudeltaan kahta ulompien kehäelementtien 2 lyhyempää päätyä 6; kutakin sisempää kehäelement-tiä kohden rakenteeseen kuuluu kaksi ulompaa kehäelement-tiä.

15 Kuvassa 3 näkyy kehäelementtien 2,3 rakenne yksityiskohtaisesti. Ulompien kehäelementtien 2 ulommat, pitemmät päädyt 4 on asennettu kehämuurin 1 sisäpintaan, lähelle kehämuurin yläreunaa muodostettuun uraan 8. Ulompien kehäelementtien 2 ja sisempien kehäelementtien päät 20 6 ja vastaavasti 7 painuvat vastakkain. Ulompien kehäele menttien 2 lyhyemmät päät 6 ja sisempien kehäelementtien 3 ulommat päät 7 on asennusvaiheen ajaksi tuettu paikalleen tukirakennelman 10 avulla, ja sisempien kehäelementtien 3 sisemmät päät on tuettu paikalleen tukirakennel-25 man 11 avulla. Ulompien kehäelementtien 2 ja sisempien kehäelementtien 3 päiden 6 ja 7 alimmat osat sattuvat asennettaessa vastakkain, ja mainittujen elementtien päiden väliin muodostuu pääasiassa tiivis, ylöspäin aukeava tila liitosvalua varten. Vastaavasti elementtien 2 ja 3 30 sivut 5, 5' ja vastaavasti 8, 8' muodostavat parittain väliinsä pääasiassa tiiviit, ylöspäin aukeavat tilat liitosvalua varten.

Kattorakennelmaa koottaessa ulompien kehäelementtien ulommat päät 4 liitetään kehämuurin 1 syvennyk-35 seen 8 betonin avulla, vastaavasti ulompien kehäelementtien sisemmät päät 6 liitetään sisempien kehäelementtien ulompiin päihin 7 betonin avulla, jolloin mainittujen

II

5 67907 osien rakenneteräkset 9 ja vastaavasti 9' voidaan liittää toisiinsa. Haluttaessa kattorakenne voidaan jättää liittämättä aluerakenteeseen, kuten kehämuuriin jäykästi, ja katto voidaan laakeroida mainittuun aluerakenteeseen 5 esim. kumilaakerein. Kattorakennelman valmistuttua tuki-rakennelmat 10 ja 11 puretaan. Sisempien kehäelementtien 3 sisempien päiden väliin muodostuvaan aukkoon on sijoitettu pysty, pääasiassa pyöreä kattorakennelman keskustan muodostava rakenneosa 12.

10 Ulompien kehäelementtien 2 lyhyempien, so. si sempien päiden 6 ja sisempien kehäelementtien 6 pitempien, so. ulompien päiden 7 muodostama rengasmainen kattorakennelman osa jäykistää rakennelman erittäin lujaksi. Katto-rakenne on kevyt ja täyttää tiukat lujuusvaatimukset. Kat-15 torakenne voidaan haluttaessa valmistaa myös ympyrästä poikkeavan muotoiseksi, kuten soikio. Kattorakenne soveltuu esim. suurien säiliöiden, hallien tai minkälaisten rakennusten tahansa kattorakenteeksi.

Suoritusesimerkki on tarkoitettu keksinnön ha-20 vainnollistamiseksi rajoittamatta tätä millään tavoin.

Claims (2)

67907 1. Reunoilta aluerakenteeseen (1) tuettu kattorakenne, joka koostuu betonisista, pääasiassa katkaistun pallokartion muotoisista ulommista kehäelementeistä (2), järjestettyinä keskeisesti alusrakenteen suhteen sä- 5 teettäissuunnassa pitemmät päädyt (4) kehämuuriin päin ja sivuttaissuunnassa sivut (5) toisiaan päin, sekä pääasiassa pallosektorin muotoisista sisemmistä kehäelementeistä (3), järjestettyinä keskeisesti ulompien kehä-elementtien sisäpuolelle säteettäissuunnassa pitemmät 10 päädyt (7) ulompien kehäelementtien lyhyempiin päätyihin (6) päin ja sivut (8) toisiaan päin, jolloin kehäelemen-tit on liitetty toisiinsa betonin avulla säteettäissuunnassa ja sivuttaissuunnassa, tunnettu siitä, että ulommat ja sisemmät kehäelementit (2, 3) on tuettu 15 toisiaan vasten ja keskenään siten, että elementtien päät (6, 7) sekä sivut (5, 5’, 8, 8'), painuen toisiaan vasten toisiinsa tukeutuen, muodostavat väliinsä pääasiassa tiiviit ylöspäin aukeavat valutilat liitosvalua varten, ja että ulommat ja sisemmät kehäelementit on 20 liitetty toisiinsa valamalla elementtien väliset valu- tilat betonilla, ja että kehäelementtien (2, 3) rakenne-teräkset (9, 9') on liitetty toisiinsa välitilassa. 2. Menetelmä aluerakenteeseen (1) tuetun kattorakenteen rakentamiseksi, jolloin pääasiassa katkais- 25 tun pallosektorin muotoiset ulommat kehäelementit (2) sijoitetaan keskeisesti ja kehän muotoon aluerakenteeseen nähden tukirakennelman (10) varaan; pääasiassa pallosektorin muotoiset sisemmät kehäelementit (3) sijoitetaan keskeisesti ja kehän muotoon ulompien kehäele-30 menttien sisäpuolelle tukirakennelman varaan; ja kehä-elementit liitetään sivuttaissuunnassa ja säteettäissuunnassa toisiinsa yhtenäiseksi katoksi valamalla elementtien väliset välitilat betonilla, tunnettu siitä, että ulommat ja sisemmät kehäelementit (2, 3) 35 tuetaan toisiaan vasten ja keskenään siten, että ele- 67907 menttien päät (6, 7) sekä sivut (5, 5', 8, 8') muodostavat väliinsä pääasiassa tiiviit ylöspäin aukeavat valutilat liitosvalua varten, jonka jälkeen mainitut tiiviit ylöspäin aukeavat valutilat valetaan betonilla, 5 ja että kehäelementtien (2, 3) rakenneteräkset (9, 9') liitetään toisiinsa välitilassa. 10 PATENTKRAV

1. Vid kanterna mot underlagskonstruktionen (1) stödd takkonstruktion, som bestär huvudsakligen av yttre omkretselement (2) av betong som har formen av en 15 stympad sfärisk kon, anordnade centriskt i förhällande tili underlagskonstruktionen i radialriktningen med de längre ändarna (4) mot kretsmuren och i sidoriktningen sidorna (5) mot varandra, samt av inre omkretselement (3) som har huvudsakligen formen av klotsektoren, anordnade 20 centriskt innanför de yttre omkretselementen i radialriktningen med de längre ändarna (7) mot de kortare ändarna (6) av de yttre omkretselementen och sidorna (8) mot varandra, varvid omkretselementen har förbundits med varnadra med betong i radialriktningen och i sidorikt-25 ningen, kännetecknad därav att de yttre och de inre omkretselementen (2, 3) har stötts mot varandra och sinsemellan si att elementens ändar (6, 7) och sidor (5, 5', 8, 8*) som trycks stödande mot varandra, bildar mellan sig huvudsakligen tätä, upp&t öppna gjututrymmen 30 för förbindningsgjutning, och att de yttre och de inre omkretselementen har förbundits med varandra genom att gjuta gjututrymmena mellan elementen med betong, och att omkretselementens (2, 3) konstruktionsstäl (9, 9') har förbundits med varandra i mellanrummet. 35

2. Förfarande för att bygga en takkonstruktion städd mot underlagskonstruktionen (1), varvid yttre omkretselement (2), som har huvudsakligen formen av