FI83120B

FI83120B - Construction unit

Info

Publication number: FI83120B
Application number: FI850332A
Authority: FI
Inventors: David Alfred Hellgren; Bengt Gustaf Adolf Er Kullberg; Bengt Arvid Torsten Sundstroem
Original assignee: Ekstubbens Fastighets Ab C O I
Priority date: 1982-12-27
Filing date: 1985-01-25
Publication date: 1991-02-15
Also published as: FI850332L; EP0159990B1; SE8207415L; WO1984002549A1; CA1208871A; JPS60500579A; SE8207415D0; DE3379966D1; EP0159990A1; DK394684D0; FI850332A0; DK394684A; SE436372B; DK155890B; DK155890C; FI83120C

Abstract

A wall unit which forms part of the outer wall of a building and has both a load-bearing and a heatinsulating function. The wall unit consists of a panel 1 made of insulating material and with a height greater than a storey. Supports 2 are arranged in the panel and rigidly connected to it. The wall unit is intended to extend as a continuous unit as an outer wall above a bottom floor structure 3 and also as a foundation wall below the floor structure and below ground level. The bottom of the wall unit is supported by a horizontal Zbeam 4 which is fastened to the plinth of the building.

Description

1 831201 83120

RakenneyksikköThe structural unit

Keksinnön kohteena on rakenneyksikkö, joka käsittää talon 5 ulkoseinäelementin ja jolla on sekä kuormitusta kannattavat että lämpöä eristävät toiminnot, jolloin tämä seinäelementti sisältää eristysaineesta tehdyn laatan, joka ulottuu kerros-korkeutta suuremmalle korkeudelle sekä tuet, jotka on yhdistetty jäykästi eristyslaattaan.The invention relates to a structural unit comprising an outer wall element of a house 5 and having both load-bearing and heat-insulating functions, said wall element comprising a slab made of insulating material extending above the floor height and supports rigidly connected to the insulating slab.

10 Tällaiset rakenneyksiköt ovat jo tunnettuja monenlaisina toteutuksina, vaikka, kuten muilla tavoin tuotettujen rakennusten ulkoseinien kohdalla, niille on yhteistä, että ne on selvästi erotettu talon perustuksen muodostavasta perus-15 seinästä.10 Such structural units are already known in a variety of implementations, although, as in the case of the external walls of buildings produced in other ways, they have in common that they are clearly separated from the basic wall 15 which forms the foundation of the house.

Perusseinän ja ulkoseinän erillinen pystytys samoinkuin eristyskerroksen ja ilmansuodatustiivisteen sovitus niiden välisiin liitoksiin on mutkikasta ja työlästä.The separate erection of the base wall and the outer wall, as well as the fitting of the insulation layer and the air filter seal to the joints between them, is complicated and laborious.

2020

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on sen tähden saada aikaan seinä- ja perustusrakenteiden työtä säästävä ja hintaa alentava yksinkertaistus.It is therefore an object of the present invention to provide a work-saving and cost-reducing simplification of wall and foundation structures.

25 Tämä päämäärä saavutetaan rakenneyksiköllä, jolle on annettu patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosasta selville käyvät tunnusmerkit.This object is achieved by a structural unit which is provided with the features which appear from the characterizing part of claim 1.

Keksinnön joitakin suoritusmuotoja selitetään seuraavassa 30 yksityiskohtaisesti ja viitaten oheisiin piirustuksiin.Some embodiments of the invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

Kuvio 1 on pystysuora osittainen leikkaus ilman kellaria olevan rakennuksen läpi, joka on varustettu keksinnön mukaisella rakenneyksiköllä, 35 kuvio 2 on vaakasuora osittainen leikkaus kuvion 1 viivaa II-II pitkin rakennuksen perustustasolla rakenneyksikön läpi, jolloin kiinnityspylväs kuuluu rakennuksen perustuk-siin, : i ! 2 83120 kuvio 3 on pystysuora osittainen leikkaus, joka on samanlainen kuin kuviossa 1 esitetty, mutta jossa rakenneyksikköä myös on käytetty hyväksi kellariseinänä ja täydennetty sisäpuolisella rakenneseinällä, 5 kuvio 4 on vaakasuora osittainen leikkaus rakenneyksikön ja sisäpuolisen kuvion 3 viivan IV-IV mukaisen rakenneseinän läpi, jolloin leikkaus on tehty maanpinnan alapuolisella tasolla, kuvio 5a, 5b ja 5c havainnollistavat pystysuoria osittaisia 10 leikkauksia rakenneyksikön läpi, jolloin joissakin vaihtoehtoisissa suoritusmuodoissa on kantopalkit näitä varten, kuvio 6 on tasokuva rakenneyksikköjä kantavasta, täydellisestä rakennekehyksestä, kuvio 7 on osittainen leikkaus rakenneyksikköä kantavan 15 palkin läpi, kun palkkia käytetään muodostamaan peruslaatta ennen yksikön pystytystä, kuvio 8 on pystysuora osittainen leikkaus, joka on samanlainen kuin kuvioissa 1 ja 3 esitetty, mutta jossa rakenneyksikkö on julkisivumuurauksella verhottu.Fig. 1 is a vertical partial section through a basement-free building provided with a structural unit according to the invention; Fig. 2 is a horizontal partial section along the line II-II in Fig. 1 in the foundation plane of the building through the structural unit, the fastening column being one of the building foundations; Fig. 3 is a vertical partial section similar to that shown in Fig. 1, but in which the structural unit is also utilized as a basement wall and supplemented by an inner structural wall; Fig. 4 is a horizontal partial section through the structural unit and the inner structural wall of line IV-IV in Fig. 3; Fig. 5a, 5b and 5c illustrate vertical partial sections 10 through a structural unit, with some alternative embodiments having support beams therefor, Fig. 6 is a plan view of a complete structural frame carrying structural units, Fig. 7 is a partial sectional view of a structural unit through, when the beam is used to form the base slab before erecting the unit, Fig. 8 is a vertical partial section similar to that shown in Figs. 1 and 3, but in which the structural unit is clad with facade masonry.

2020

Kuviossa 1 esitetty ulkoseinä muodostuu rakenneyksiköistä, joista jokainen ensisijaisesti koostuu lämpöä eristävästä aineesta tehdystä laatasta 1, jossa on pystysuorat syvennykset, joihin sijoitetaan tuet 2, jotka on kiinteästi yhdis-25 tetty eristyslaatan eristysaineeseen, esim. liimaamalla syvennysten sivuja ja pohjia pitkin. Laatalla 1 on riittävä pituus, niin että se ulottuu useamman kuin yhden kerroksen yli, ja se muodostaa tukiensa 2 kanssa rakenneyksikön, joka murtumatta toimii sekä ulkoseinänä pohjalattiarakenteen 3 30 yläpuolella että myös alas perustukseen asti viimeksi mainitun yläpuolella samoin kuin myös maanpinnan tason alapuolella.The outer wall shown in Fig. 1 consists of structural units, each of which consists primarily of a plate 1 made of heat insulating material with vertical recesses in which supports 2 are fixedly connected to the insulating material of the insulating plate, e.g. by gluing along the sides and bottoms of the recesses. The slab 1 has a sufficient length to extend over more than one layer and, together with its supports 2, forms a structural unit which acts without fracture both as an outer wall above the floor structure 3 and down to the foundation above the latter as well as below ground level.

Rakenneyksikköä kannattaa alhaalta vaakasuora palkki 4, 35 joka korvaa normaalin rakennuksen perustan ja on kiinnitetty perustuksiin. Kuvioiden 1 ja 2 mukaisessa suoritusmuodossa tämä palkki on poikkileikkauksessa Z-muotoinen ja sen uuma 5 koskettaa eristyslaatan 1 sisäsivua, jossa laatassa tuetThe structural unit is supported from below by a horizontal beam 4, 35 which replaces the foundation of a normal building and is attached to the foundations. In the embodiment according to Figures 1 and 2, this beam is Z-shaped in cross-section and its web 5 contacts the inner side of the insulating plate 1, in which plate the supports

IIII

3 83120 2 tässä tapauksessa sijaitsevat, jolloin uuma siis kytkeytyy myös tukia vasten ja on yhdistetty niihin tavanomaisten kiinnitysosien 6 avulla. Rakenneyksikön pohjareuna tukeutuu palkin 4 alempaa, vaakasuoraa, ulospäin suunnattua laippaa 5 7 vasten. Tämän laipan pääteosa on taitettu ylöspäin pääte- laipan 8 muodostamiseksi yhteistoimintaa varten eristyslaa-tan 1 raon kanssa, johon päätelaippa 8 työntyy. Rako sijaitsee tukien 2 suhteen, joiden pohjapäät tukeutuvat laippaa 7 vasten, siten, että päätelaippa 8 tarttuu toiseen sivuun, 10 jolloin rakenneyksikön alaosa kiinnitetään tehokkaasti.3 83120 2 in this case are located, in which case the web also engages against the supports and is connected to them by means of conventional fastening parts 6. The bottom edge of the structural unit rests against the lower, horizontal, outwardly directed flange 5 7 of the beam 4. The end portion of this flange is folded upwards to form an end flange 8 for co-operation with the gap of the insulating plate 1 into which the end flange 8 protrudes. The slot is located with respect to the supports 2, the bottom ends of which rest against the flange 7, so that the end flange 8 engages the other side, whereby the lower part of the structural unit is effectively fastened.

Rakenneyksikkö on ylhäällä varustettu lovella koko leveyttään varten, jolloin loven toinen pinta on vaakasuora ja varustettu raolla, joka menee eristyslaatan 1 ja tukien 15 yläpäätepintojen läpi. Kulmaosan 10 alaspäin suunnattu haara 9 työntyy tähän rakoon, osan itse toimiessa katon pääkannat-timien, ullakkolattiarakenteen 11 tai sentapaisten tukemiseksi ja myös rakenneyksikön yläosan asennon kiinnittämiseksi. Esitetyissä suoritusmuodoissa tuet 2 sijaitsevat eris-20 tyslaatan 1 sisäpuolella ja ulottuvat pääasiassa laatan koko korkeudelle. Kuviota 1 voidaan pitää yksikerroksisen rakennuksen tai monikerroksisen rakennuksen kuvauksena. Rakenneyksikkö, joka toimii perustuksen ja ulkoseinän yhdistelmänä, voi ulottua korkeudeltaan useiden kerrosten yli 25 tai vain pohjakerroksen korkeuden läpi, jolloin ylemmillä kerroksilla mahdollisesti on omat samanlaiset erilliset rakenneyksikkönsä.The structural unit is provided at the top with a notch for its entire width, the second surface of the notch being horizontal and provided with a slot passing through the upper end surfaces of the insulating plate 1 and the supports 15. The downwardly directed leg 9 of the corner part 10 protrudes into this gap, the part itself acting to support the main roof supports, the attic floor structure 11 or the like and also to secure the position of the upper part of the structural unit. In the embodiments shown, the supports 2 are located inside the insulating plate 1 and extend mainly over the entire height of the plate. Figure 1 can be considered as a description of a single-storey building or a multi-storey building. The structural unit, which acts as a combination of the foundation and the outer wall, can extend in height over several layers through the height of 25 or only the bottom layer, whereby the upper layers may have their own similar separate structural units.

Eristyslaatta 1 voi olla sopivasti valmistettu solumuovista 30 tai samantapaisesta aineesta, erityisesti vaahtostyreeni-muovista, ja tuet 2 voivat olla tehtyjä puusta, metallista tai muovista, joilla on sopivat lujuusominaisuudet. Sopiva aine on monesta puukerroksesta tehty laminaatti.The insulating plate 1 may suitably be made of cellular plastic 30 or a similar material, in particular foam styrene plastic, and the supports 2 may be made of wood, metal or plastic having suitable strength properties. A suitable material is a laminate made of many layers of wood.

35 Rakenneyksiköillä, jotka muodostuvat eristyslaatasta 1 yhdessä tukien 2 kanssa, on pieni paino jopa huomattavien kokojen kohdalla, jos ne on tehty esim. solumuovista tai puusta, ja niitä on sen tähden helppo käsitellä. Ulkopuoli- 4 83120 set ja sisäpuoliset verhoukset 12 ja 13 pystytetään sen tähden sopivasti rakenneyksiköiden jälkeen. Jotta estettäisiin rakenneyksiköiden välisiä liitoksia yhtymästä sisäverhouksen 13, kuten rakennuslevyn, liitoksiin, viimeksi maini-5 tut on tehty tukien 2 kohdalle niiden sijaitessa välimatkan päässä eristyslaatan 1 sivureunoista.The structural units, which consist of an insulating plate 1 together with supports 2, have a low weight even for considerable sizes, if they are made of, for example, cellular plastic or wood, and are therefore easy to handle. The outer and inner claddings 12 and 13 are therefore suitably erected after the structural units. In order to prevent the joints between the structural units from joining the joints of the inner cladding 13, such as the building board, the latter 5 are made at the supports 2 at a distance from the side edges of the insulating plate 1.

Kuviot 1 ja 2 esittävät esimerkkejä siitä, miten rakenneyk-sikköjä kannattavat palkit 4 on sovitettu pylväiden 14, 10 esim. teräsputkien varaan, jotka on valettu pylväsanturoihin 15. Palkit 4 on koottu yhteen ennalta määrätyistä palkkipi-tuuksista, niin että muodostuu kehysrakenne, kuten kuviossa 6 esitetty, joka edustaa rakennuksen perustuspinta-alaa ja muotoa tasona. Tehdasvalmisteisia liitososia, esim. kulma-15 osia 16, käytetään sopivasti rakenteen kokoamiseen. Kehys asetetaan paikalleen, ja asettelu voidaan rajoittaa yhteen vertailupisteeseen ja yhteen vertailusuuntaan tai kahteen vertailupisteeseen, jolloin näillä pisteillä tai pisteellä on vastinosansa kehyksessä. Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuo-20 dossa pylväät 14 on myös kiinnitetty palkkeihin 4 tai kulma-osiin 16 ja kehys on säädetty oikeaan korkeuteen, ennenkuin pylväsanturat 15 valetaan pylväiden alapäiden ympärille. Sopivasti kehystä säädetään sitten hienosti, ennenkuin betoni on kovettunut.Figures 1 and 2 show examples of how the beams 4 supporting the structural units are arranged on columns 14, 10, e.g. steel pipes cast in column sensors 15. The beams 4 are assembled into one of predetermined beam lengths so as to form a frame structure, as in Figure 6, which represents the foundation area and shape of the building as a plane. Factory-made connecting parts, e.g. angle-15 parts 16, are suitably used for assembling the structure. The frame is set in place, and the layout can be limited to one reference point and one reference direction, or to two reference points, these points or points having their counterparts in the frame. In the embodiment according to Figure 1, the columns 14 are also fastened to the beams 4 or the corner parts 16 and the frame is adjusted to the correct height before the column sensors 15 are cast around the lower ends of the columns. Suitably, the frame is then fine-tuned before the concrete has hardened.

2525

Rakenneyksikköjä kannattavat palkit voidaan sisällyttää peruslaatan sisältävään rakenteeseen, ja tässä tapauksessa palkistoa voidaan käyttää (ks. kuviota) muottina, kun laatta valetaan. Tässä on sopivaa vahvistaa kehys esim. kiristys-30 tangoilla 17, jotka on varustettu kierteillä ja muttereilla kummassakin päissä, jolloin tangot on sovitettu vastakkaisten palkkien väliin. Kierteitettyjen päiden liikeosat voidaan leikata pois, sen jälkeen kun betoni on kovettunut, rakenneyksikköön tehtyjen lovien minimoimiseksi. Kehystä 35 käytetään myös apuna asettelussa, ja se voi samoin olla varustettu rakenneyksiköillä.The beams supporting the structural units can be incorporated into the structure containing the base slab, and in this case the beam can be used (see figure) as a mold when the slab is cast. Here, it is suitable to reinforce the frame with e.g. tension-30 rods 17 provided with threads and nuts at each end, the rods being arranged between the opposite beams. The moving parts of the threaded ends can be cut off after the concrete has hardened to minimize the notches made in the structural unit. The frame 35 is also used as an aid in the layout and can likewise be provided with structural units.

5 831205,83120

Kuviot 3 ja 4 esittävät kellarilla varustetussa rakennuksessa käytettyä rakenneyksikköä. Z-palkki 4 on tässä esitetty sijoitettuna peruslaatan päälle, mutta se voidaan tietysti sijoittaa kuten kuviossa 7 on esitetty. Jotta maan paine 5 voidaan ottaa huomioon, rakenneyksikkö on vahvistettu sisäpuolisella rakenteella, joka samanaikaisesti muodostaa suojan maaradonia vastaan. Tämä rakenne koostuu, Z-palkin 4 lisäksi, lisämetallilevypalkeista, joilla on C-muotoinen poikkileikkaus, jossa on keskenään vastakkaiset päätelaipat. 10 Kunkin tällaisen C-palkin päälaippojen väliin samoinkuin palkin 4 ylälaipan ja alalaipan ja alarakenteen väliin on sijoitettu pystysuoria tukia, jotka ovat esim. puuta, muovia tai metallia ja joita käytetään vahvisteena. Yläpalkin 19 ylempää päälaippaa käytetään tässä pohjalattiarakenteen 20 15 tukena. Sisäpuolista seinärakennetta voidaan käyttää vahvistamaan rakenneyksikköä valinnaiseen korkeuteen asti, joka esim. vastaa vain kellarin syvyyttä tai vastaa oleellisesti seinäyksikön koko korkeutta, jolloin rakennus voi olla mitä tahansa tyyppiä, esim. teollisuusrakennus, jolla on suuri 20 korkeus sen räystäisiin asti eikä lainkaan kellarikerrosta. Useiden palkkien 4, 19 sijasta on mahdollista käyttää yhtä ainoaa korkeaa Z-palkkia (ei esitetty), jossa on esim. sisään hitsattu uuma ja joka ulottuu halutulle korkeudelle. Samoin on mahdollista käyttää täysin valinnaista määrää C-25 palkkeja 19.Figures 3 and 4 show the structural unit used in a building with a basement. The Z-beam 4 is shown here placed on top of the base plate, but it can of course be placed as shown in Fig. 7. In order to take into account the ground pressure 5, the structural unit is reinforced by an internal structure which at the same time provides protection against ground radon. This structure consists, in addition to the Z-beam 4, of additional metal plate beams with a C-shaped cross-section with opposite end flanges. 10 Between the main flanges of each such C-beam as well as between the upper flange and the lower flange and the substructure of the beam 4, vertical supports, for example of wood, plastic or metal, are placed and used as reinforcement. The upper main flange of the upper beam 19 is used here to support the floor floor structure 20 15. The internal wall structure can be used to reinforce the structural unit up to an optional height, e.g. e.g. only the depth of the basement or substantially the entire height of the wall unit, the building can be of any type, e.g. an industrial building with a high height up to its eaves and no basement. Instead of several beams 4, 19, it is possible to use a single high Z-beam (not shown) with e.g. a welded-in web and extending to the desired height. It is also possible to use a completely optional number of C-25 beams 19.

Rakenneyksikköjä kannattavien metallilevy-Z-palkkien sijasta on mahdollista käyttää muita palkkeja, esim. betonipalkkeja 21, joilla on kuvioiden 5a, 5b tai 5c mukaiset poikkileik-30 kaukset. Näissäkin tapauksissa rakenneyksikön tuet 2 on kiinnitetty palkkeihin tavanomaisilla kiinnitysosilla 6.Instead of metal plate Z-beams supporting the structural units, it is possible to use other beams, e.g. concrete beams 21 with cross-sections according to Figs. 5a, 5b or 5c. Even in these cases, the supports 2 of the structural unit are fastened to the beams with conventional fastening parts 6.

Eristyslaatan 1 osat (kuviot 1-4 ja 8) maanpinnan alapuolella tai välittömästi maanpinnan yläpuolella on varustettu 35 kosteutta eristävällä ulkokerroksella 22, joka on mahdollisesti muotoiltu, niin että ulkokerroksen 22 ja eristyslaatan 1 väliin muodostuu ilmatila.The parts of the insulating plate 1 (Figs. 1-4 and 8) below the ground surface or immediately above the ground surface are provided with a moisture-insulating outer layer 22, optionally shaped so as to create an air space between the outer layer 22 and the insulating plate 1.

6 831206 83120

Kuvio 8 esittää rakenneyksikköä verhottuna julkisivumuurauk-sella. Kosteutta eristävä ja pintaa vahvistava aine, esim. betonilaatta 23, on sijoitettu rakenneyksikköä 1 vasten, niin että muodostuu muurauksen 24 pohja.Figure 8 shows the structural unit clad with facade masonry. A moisture-insulating and surface-strengthening agent, e.g. a concrete slab 23, is placed against the structural unit 1, so that the bottom of the masonry 24 is formed.

55

Kuviossa 1 on myös esitetty kaaviollisesti välineet rakenne-kehysten 4, 16 mainittua korkeussäätöä varten. Pylväsanturat 15 valetaan putkimaisiin muotteihin, joiden sisään pylväät 14 työnnetään. Säätöruuvit 25 tukeutuvat putkimaisten seini-10 en päitä vasten jokaisen perustuksen kohdalla, jolloin nämä ruuvit on kiinnitetty ikeeseen, levyyn 26, joka on vuorostaan kiinnitetty pylvääseen 14 tai nostaa sen palkin 4 välityksellä.Figure 1 also schematically shows the means for said height adjustment of the structural frames 4, 16. The column sensors 15 are cast into tubular molds into which the columns 14 are inserted. The adjusting screws 25 rest against the ends of the tubular walls 10 at each foundation, these screws being fixed to a yoke, a plate 26, which in turn is fixed to the column 14 or lifted by a beam 4.

15 Lämmöneristysaineliuskoja 27 on sijoitettu rakenneyksikköjen liitosten reunarakoihin, katso kuvioita 2 ja 4, jolloin nämä peittävät ja tiivistävät liitoksen.15 Thermal insulation strips 27 are placed in the edge slots of the joints of the structural units, see Figures 2 and 4, whereby these cover and seal the joint.

Claims

A structural unit comprising outer wall elements (1, 2) of a housing and having a bed load-absorbing and heat insulating function, said wall element comprising an insulation material plate (1) extending over a height of more than one floor, and supports (2), which are firmly connected to the insulation plate, characterized in that the wall element extends as an unbroken unit above a bottom floor structure (3) and also as a stone foot below the same end to the ground level and furthermore 83120 below the ground level, the vertical the supports (2) extend substantially over the entire height of the insulation plate (1) and the wall element is supported at its lower edge by a horizontal stone foot (14, 15) fixed horizontal beam (4). 5

Construction unit assembly according to claim 1, characterized in that the vertical supports (2) are located on the inner side of the insulating plate (1), that the insulating plate is provided with recesses and made of polystyrene cell plastic, and that the supports (2) are made of a laminate with several layers and glued to the bottom and sides of the plate's recesses.

Construction unit according to claim 1 or 2, characterized in that the insulating plate (1) has below and on its outer side, at its thinner part, an external moisture-insulating and surface-protective coating (22, 23) below the ground level.