FI75389C - Vaeggstomme. - Google Patents

Description

1 75389

Seinärunko

Keksintö koskee ennen kaikkea asuinrakennusten ja pienehköjen teollisuusrakennusten seinärunkoja, jotka on koottu ke-vytpalkeista ja niiden välissä pinta- ja täytemateriaalina olevasta vaahtobetonista. Seinät voivat olla eri tilojen välissä olevia väliseiniä tai sekä maanpinnan yläpuolisia että alapuolisia ulkoseiniä.

Rakennuksen eri tiloja jakavat sisäseinät, olipa sitten kyse asuinrakennuksista, pienehköistä teollisuus-, konttori- tai liikekiinteistöistä, rakennetaan usein puupylväistä, jotka seisovat tavallisesti 600 mm:n etäisyydellä toisistaan ja pintamateriaaleina näiden molemmilla puolilla on puupaneeleja, kipsilevyjä, rakennuslevyjä tms. Esim. lämpö- ja äänieristys-vaatimuksista riippuen täytetään seinässä olevat välit sopivalla täytemateriaalilla, kuten vuorivillalla ym. Voimat, joille sisäseinä asetetaan alttiiksi, ovat toisaalta sivusuuntaisia voimia, joita aiheuttavat ilmanpaineen erot seinän eri puolien välillä tai mekaaniset iskut tai paine, toisaalta enemmän tai vähemmän pystysuuntaisia voimia, riippuen siitä missä määrin seinä on tarkoitettu kantavaksi.

Kellaritason yläpuolella oleviin ulkoseiniin kohdistuvat vaatimukset ovat usein suurempia johtuen sekä lämmöneristysnäkö-kohdista että sivusuuntaisista voimista ja kantokykynäkökoh-dista. Myös tiiviys vetoa ja kosteutta vastaan täytyy huomioida mitä suurimmassa määrin. Ennen kaikkea lämmöneristysnäkö-kohdista johtuen täytyy ajatella kylmäsiltojen välttämistä, koska nämä suurimmaksi osaksi voivat tuhota ulkoseinän koko lämmöneristyskyvyn, olipa muu lämmöneristys kuinka hyvin tahansa valvottu. Seinän ulkopuoli joutuu sitä paitsi alttiiksi säälle ja tuulelle ja sen täytyy olla vastustuskykyinen näille.

Mitä tulee kellarin ulkoseiniin, joutuvat nämä tietenkin alttiiksi suuremmille pystysuuntaisille voimille, koska koko talon 2 75389 paino on niiden päällä. Tämän lisäksi tulee ajoittain tietty tuulesta ja lumesta johtuva rasitus. Maanpinnan alapuolella tulee yllä mainittujen sivusuuntaisten voimien lisäksi maan paino. Jopa kosteusrasitus on täällä suurempi.

Näihin kantaviin ulkoseiniin sekä myös kantaviin sisäseiniin käytetään nykyään usein solubetonia suurempina tai pienempinä elementteinä. Solubetonin muodostaa yleensä höyry-karkaistu kevytbetoni, nk. kaasubetoni. Koska solubetonin kantokyky on tietyssä suhteessa materiaalin tiheyteen, on osoittautunut, että rakenteen riittävän kantokyvyn saavuttamiseksi on ollut pakko käyttää suhteellisen suuren tiheyden, 3 n. 1200 kg/m , omaavaa solubetonia ja myös tehdä seinät melko paksuiksi. Rakenteesta on tällöin tullut sekä raskas että tilaavievä. Suuremman tiheyden aikaansaamalla solubetonin kantokyvyn lisääntymisellä on seurauksena lisäksi eräs suuri haitta. Solubetonin lämmöneristyskyky laskee katastrofaalisesti tiheyttä lisättäessä. Vaatimukset, joita nykyään asetetaan lämmitettävien tilojen ulkoseinien lämmöneristysky-vylle ja vaatimukset, joita oletetaan asetettavan tulevaisuudessa, tekevät sen, että näiden seinärakenteiden tulevaisuus ei vaikuta aivan valoisalta.

Jo nyt rakenteet vaativat suurta lisäeristystä täyttääkseen voimassa olevat määräykset. Tavallinen rakenne, jossa on lisä-eristys, on sellainen, että seinä pystytetään kahdesta puolikkaasta, joiden väliin on sovitettu eristekerros. Tämä raken ne on ymmärrettävästi kallis. Nykyisten solubetonirakentei-den haittoja ovat myös, että solubetonia tavallisesti ei voi valaa paikalla, vaan se täytyy lämpökarkaista erityisissä uuneissa.

Eräs solubetonin muoto on vaahtobetoni. Vaahtobetoni valmistetaan lisäämällä vesisementtiseokseen vaahdotusainetta, jonka jälkeen ilmaa puhalletaan voimakkaasti tähän seokseen. Valmiiksi sekoitetun ja kuivan vaahtobetonin tiheys voi vaihdella 3 75389 sisäänpuhalletun ilmamäärän mukaan. Suoritetut kokeet osoittavat, että voidaan valmistaa vaahtobetonia, jonka tiheys laskee 3 ainakin 200 kg/m :iin.

Palkkien taivuttaminen ohutlevystä on voittanut yhä enemmän alaa ennen kaikkea niillä aloilla, joissa kuormitukset ovat rajoitettuja. Ruotsin Valtion Teräsrakennuskomitean "Normer för tunnplätskonstruktioner 79" StBK-5 mukaan katsotaan ohut-levyksi teräs- ja alumiinilevy, jonka paksuus on alle 4 mm.

Ohutlevyrakenteen kantokykyä rajoittavat useinkin vähäisemmässä määrin materiaalin lujuusominaisuudet kuin taipumus osa-pintojen käyristymiseen. Perinteinen Z- tai U-muotoinen ohut-levypalkki on suuressa vaarassa käyristyä sekä uumaltaan että paineen alaiselta laipaltaan paljon ennen kuin materiaalin myö-töraja ylitetään.

Nyt on yllättäen osoittautunut, että käytännöllisesti katsoen voidaan poistaa niiden ohutlevyjen käyristymis- ja vääntymis-vaara, joita käytetään seinissä tai seinäelementeissä, käyttämällä seinäpalkkien sisään ja ympärille valettua vaahtobetonia. Täten voidaan seinän kuormitusta lisätä moninkertaisesti, samanaikaisesti kun vaahtobetonilla saadaan kantavia pintakerroksia, hyvä lämmön- ja ääneneristys jne. Koska vaahtobetonissa on umpihuokoset, saadaan lisäksi riittävä höyry- ja tuulisulku. Seinärakenteesta, joka joko voidaan valaa paikalla tai raken-nuselementin muotoon, tulee kevytpalkkien ohutseinäisyydestä ja vaahtobetonin alhaisesta tiheydestä johtuen hyvin kevyt. Keksinnön tunnusmerkit selviävät oheisista patenttivaatimuksista ja sitä selitetään seuraavassa viitaten piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää leikkausta sisäseinästä, kuviot 2 ja 3 leikkauksia ulkoseinistä, kuvio 4 kellarin ulkoseinää, ja kuvio 5 käyrää, joka kuvaa tiheyden ja lämmönjohtavuuden välistä riippuvuutta vaahtobetonissa.

4 75389

Esimerkki ly kuvio 1

Pienehkön asuintalon sisäseinät tehtiin sillä tavoin, että ylös katon rajaan ja alas lattian rajaan kiinnitettiin 0,6 mm:n teräslevystä taivutettu U-profiili 9 niin, että uuman tasaiset pinnat sovitettiin kattoon ja vastaavasti lattiaan 10 päin. Laippojen sisäpuolinen etäisyys palkissa oli 96 mm.

600 mm:n etäisyydelle toisistaan, pystysuoraan ja vaakasuorien U-palkkien sisäpuolelle sovitettiin 95 mm leveitä C-palkkeja 5, joiden uumat 11 olivat kohtisuorassa ajateltuihin seinäpintoihin 12 nähden ja niitattiin kiinni.

Tarvittavat sähköjohdot ja rasiat sovitettiin paikoilleen, jonka jälkeen sovitettiin paikoilleen muottisiteestä, naula-listoista ja muottilevyistä kokoonpantu valumuotti, joka sulki sisäänsä C-palkkien 5 tason niin, että syntyi 95 mm leveä rako vastakkaisten muottilevyjen välille. Vaahtobetonia 4 valmistettiin puhaltamalla hienojakoisia ilmasuihkuja sement-ti-vesiseokseen, johon oli lisätty vaahdotusainetta. Tarkoituksena oli saada aikaan helppojuoksuinen vaahtoseos, jonka 3 tiheys kovettumisen jälkeen olisi n. 500 kg/m . Vaahtoseos täytettiin muottiin, ja tuolloin huolehdittiin siitä, että ennen kaikkea vaahtobetoni 4 liittyi hyvin pystysuorien palkkien levypintoihin. Kun vaahtoseos oli kovettunut, tasoitettiin seinät ja tapetoitiin, 6.

Esimerkki 2, kuvio 2

Pienehkön teollisuusrakennuksen kellaritason yläpuoliset ulkoseinät 2 tuli rakentaa niin, että suurin lämmönsiirckerroin olisi 0,25 W/(m^*°C). Seinä oli tarkoitus tehdä vaahtobetonista 4, sisäänvaletuilla kevytpalkeilla 5 vahvistettuna ja seinät 2 011 tarkoitus päällystää ulkopuolelta puupaneelein 13.

Vaadittavan lämmöneristyksen saavuttamiseksi määrättiin vaahto-betoniosan 4 seinämäpaksuudeksi 300 mm ja vaahtobetonin tihey- 3 deksi 350 kg/m . Vaahtobetonin tiheyden ja sen lämmönjohta-vuuden välinen suhde oli sitä ennen kokeellisesti määrätty ja esitetään jäljempänä seuraavassa kuviossa 5, jossa tiheys 5 75389 on esitetty vaaka-akselilla kg/m :ssä ja lämmönjohtokyky W/(m^*°C) käyrän pystyakselilla. Muotti tehtiin tavalliseen tapaan muottisiteestä, naulalistoista ja muottilevyistä. Johtuen vaahtobetonin 4 alhaisesta tiheydestä betoniin verrattuna, saatettiin muotti tehdä huomattavasti yksinkertaisemmalla tavalla. Vaahtobetoniseoksen täryttäminen ei myöskään ollut tarpeen.

Ulkoseinän 2 vaadittujen lujuusominaisuuksien saavuttamiseksi, osittain pystysuuntaista kuormitusta vastaan, osittain tuulen-painetta ja muita vaakasuoria kuormituksia vastaan, valettiin seinän sisään kevytpalkkeja 5, jotka oli tehty 0,6 mm:n teräs-levystä C-muotoisiksi 5. Kokonaisleveys oli 70 mm. Palkit 5 sovitettiin uuma 11 kohtisuoraan seinäpintoja 12 vastaan kahteen riviin palkkien keskikohtien etäisyyden ollessa 1200 mm kussakin rivissä. Toinen rivi asetettiin pitkin seinän 2 ulkosivua niin, että se lisäksi toimisi naulausrimana ulkovuoraukselle 13, ja toinen rivi pitkin sisäsivua, voidakseen suoraan muodostaa tuen yläpuolelle asennettaville kattotuoleille. Palkit 5 asetettiin sik-sak-muotoon, ts. etäisyys toisessa rivissä olevasta palkista 5 sen kahteen lähimpään naapuriin toisessa rivissä olisi suurin piirtein yhtä suuri. Tämän tarkoituksena oli alentaa kylmäsiltojen syntymisvaaraa.

Kun vaadittavat muotit ikkuna- ja oviaukkoja varten oli tehty ja seinän 2 sisään asennettu vaadittavat sähkö-, lämpö- ja viemäriputket, täytettiin seinä vaahtobetonilla 4, joka sai kovettua. Kun muotit oli revitty pois, päällystettiin seinän 2 ulkopuoli vaakapaneelilla 13. Sisäpuoli sitä vastoin päällystettiin tasoituksen jälkeen yksinomaan kuitulevyillä 14, jotka maalattiin. Ylimääräistä kosteussulkua ei tietenkään tarvittu.

Esimerkki 3, kuvio 3

Pienehkön kaksikerroksisen useamman perheen talon ulkoseinät oli tarkoitus pystyttää rakennuselementistä 15. Elementin 15 leveys määrättiin 2,4 m:ksi ja korkeus tulisi sovittaa sellaiseksi, että yksi rakennuselementti 15 kattaisi koko korkeuden 6 75389 kellarinseinästä ulkokattoon. Seinän lärrunönsiirtokerroin ei saanut ylittää 0,25 W/(m^'°C). Ulkopaneelit olisivat pysty-paneeleja 16. Sisäseinät päällystettäisiin kipsilevyillä 17, jotka sitten tapetoitaisiin kangastapeteilla.

Rakennuselementti 15 valmistettiin tehtaassa vaahtobetonista 4, jonka vahvistuksena olivat pystysuorat kevytpalkit 5. Käytettävän elementin mitat oli otettu edellisestä esimerkistä 2, koska olosuhteet olivat samanlaiset. Mutta pystysuorat C-palkit 5 sovitettiin samaan pystytasoon seinän sisäsivua päin useasta syystä, osaksi siksi, että palkkien 5 yläpäät toimisivat tukena kattotuoleille, osaksi siksi, että palkkien 5 uloimmat laipat toimisivat sekä kiinnityskohtina katto- ja välipalkistolle, että kipsilevyjen 17 naulausrimoina. Sitä paitsi haluttiin antaa tilaa pystypaneelien 16 vaakasuorille naulausrimoille 7.

Rakennuselementti 15 siirrettiin tehtaalta rakennuspaikalle, pystytettiin ja kiinnitettiin saumalaastilla. Pystypaneelin 16 viimeiset laudat kiinnitettiin liitoskohtiin ja kipsilevyjen 17 väliset saumat teipattiin umpeen.

Esimerkki 4, kuvio 4

Pientalon kellaritason ulkoseinät 3 oli tarkoitus pystyttää vaakasuoran betonilaatan 19 päälle. Muotin tekemisen ja seinien 3 pintakäsittelyn helpottamiseksi käytettiin 3 mm:n teräslevystä tehtyjä seinämuotteja. Tässä tapauksessa tehtiin seinä-muotit neliskulmaisista levykoteloista 18, 200 x 400 mm, jotka voitiin yhdistää seinäpinnoiksi kellariseinän 3 sisä- ja ulkosivuilla ja joiden oli tarkoitus myöhemmin pysyä kiinni-valettuina seinien 3 uiko- ja sisäsivuilla.

Kun levykotelot 18 oli asennettu paikoilleen betonilaatan 19 päälle ja tarpeelliset jäykisteet tehty, sovitettiin 0,6 mm:n teräslevystä tehdyt C-palkit, joiden uumaleveys oli 70 mm, seinämuotin uloimman ja sisemmän pystytason väliseen 7 75389 tilaan. Teräskoteloseinämien 18 vaakasuora etäisyys oli 250 mm. Palkkien 5 keskinäinen etäisyys rivissä oli 1200 mm, ja etäisyys sisemmästä palkkilaipasta seinämuotin tasoon oli 15 mm. Pystysuuntaisten palkkien tarkoitus oli tietenkin lähinnä seinän vahvistaminen pystysuuntaisia rasituksia vastaan, mutta myös maan aiheuttamaa painetta vastaan.

3

Vaahtobetonin tiheydeksi tehtiin 350 kg/m . Sen jälkeen kolot täytettiin vaahtobetonilla 4, ja tämän alettua kovettua voitiin aloittaa lattiapalkisto- ja ulkoseinätyöt.

Claims (2)

8 75389

1. Väggstomme (1, 2, 3),kännetecknad av ver-tikala lättbalkar (5) pä avständ frän varandra, tillverka-de av maximalt 4,0 mm tjock stälplät, och skumbetong (4) med en densitet av max 600 kg/m som yt- och volymbildande medel, och av attskumbetongen (4) i bucklings- och vridnings-förebyggande syfte är ingjutQn i och omkring lättbalkarna (5) sä att högst en delyta av lättbalken (5) är fri.

1. Seinärunko (1, 2, 3), tunnettu pystysuorista, etäisyyden päässä toisistaan sijaitsevista kevytpalkeista (5), jotka on tehty korkeintaan 4,0 mm paksusta ohutlevys-tä, sekä vaahtobetonista (4), jonka tiheys on korkeintaan 3 600 kg/m , pinnan ja tilavuuden muodostavana aineena, ja siitä, että vaahtobetoni (4) on kevytpalkkien (5) lommoutumisen ja vääntymisen estämiseksi valettu niiden sisään ja ympärille niin, että korkeintaan osa kevvtpalkin (5) pinnasta on vapaa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seinärunko (1, 2, 3), tunnettu siitä, että kevytpalkin (5) yksi osapinta on samassa tasossa seinän jommankumman ulkosivun kanssa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seinärunko (1, 2, 3), tunnettu siitä, että tasaisiksi pystysuoriksi tasoiksi yhdistetyt ohutlevykotelot (18) sulkevat sisäänsä vaahtobetönin (4), johon kotelot on valettu kiinni.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen seinä-runko (1, 2, 3), tunnettu siitä, että kevytpalkkien (5) uuma (11) on pienempi kuin puolet seinärungon (1, 2, 3. paksuudesta ja että kevytpalkit (5) on asetettu toisistaan etäisyydelle, joka on vähintään puolet seinärungon (1, 2, 3) paksuudesta.

2. Väggstomme (1, 2, 3) enligt krav 1,känneteck-