FI93759B - Puurunkoisen rakennuksen runko - Google Patents

Description

93759

Puurunkoisen rakennuksen runko

Keksinnön kohteena on puurunkoisen rakennuksen runko, joka käsittää kantavat pilarit ja niihin liitetyt kan-5 tavat vaakapalkit, joista pilareista ainakin osa muodostuu vähintään kahdesta etäisyyden päässä toisistaan olevasta sauvasta, joita yhdistää vähintään kaksi, pilarin pituussuunnassa erillään olevaa väliosaa niin, että väliosien yläpuolella pilarissa on vapaata tilaa.

10 Puurunkoisen rakennuksen kantava runko on yleisim min sahatavarasta tehty kantava pystyrunko käsittäen useat pilarit. Pilarien väli määräytyy usein lämmöneristeiden, pintaverhousmateriaalien jne. mukaan. Pystyrungon yläpäi-hin tehdään tavallisesti kantava vaakarunko, joka käsittää 15 vaakapalkit. Ikkuna- ja muiden aukkojen ylityksiin käytetään erilaisia massiivi-, liima- tai kertopuusta tehtyjä palkkeja, joilla kuormitukset siirretään aukon pieliin. Välipohjarakenteiden kiinnitykseen tarkoitetut vaakaraken-teet upotetaan yleisimmin pystyrunkoon.

20 Sahatavaralla mainitulla tavalla toteutetulla kan tavalla rungolla on useita heikkouksia. Pilarit joudutaan usein rakenteen kantavuuden takia asettamaan tiheään, mikä tekee ongelmalliseksi vähänkin isompien aukkojen tekemisen seinään. Yläpohjan liittyminen seinärunkoon toteutetaan 25 yleensä kiinnitysratkaisuilla, jotka kuormittavat pilareita epäsymmetrisesti siten, että niihin kohdistuu taivutus-momentteja, jotka pyrkivät vääntämään niitä. Haittapuolena on myös se, että yläpohjan kantavan rungon ja ikkuna-aukkojen väliin jää verrattain vähän tilaa kantavalle vaaka-30 rakenteelle. Välipohjarakenteen kiinnittäminen seinän pystyrunkoon vaatii myös tarkkaa mitoitusta erityisesti kun välipohjasta tuleva kuormitus on suuri ja kun kyseessä on korkeampi rakennus.

Tilavuudeltaan ja pinta-alaltaan suurehkon puurun-35 koisen rakennuksen kantavana runkona käytetään tunnetusti 2 93759 liimapuurunkoa, jossa liimapuupilarit toimivat pystyrunko-na ja liimapuupalkit toimivat vaakarunkona. Yläpohjan kannatus hoidetaan yleensä pystyrungon yläpäihin asennettavalla liimapuupalkilla. Välipohjarakenteiden kannatus on 5 yleensä toteutettu liimapuupilareiden kylkeen kiinnitetyllä liimapuupalkilla. Mainitut liimapuupalkit siirtävät tavallisesti myös pystykuormitukset liimapuupilareille.

Liimapuurunkoisessa rakennuksessa voidaan ratkaista useat sahatavarasta tehtyyn runkoon liittyvät pysty-10 kuormien siirtämiseen liittyvät ongelmat. Liimapuurunkoi-sen talon runkorakenne on kuitenkin joustamaton ajatellen muunneltavuutta. Myös pystyrakenteet ovat massiivisia eivätkä liimapuupilarit sovi tavanomaisesti käytettyihin seinäpaksuuksiin. Lisäksi suuret vaakavoimat edellyttävät 15 yleensä pystyrakenteiden jäykkää kiinnitystä perustukseen. Vaakapalkin kiinnitys liimapuupilariin on monesti ongelmallinen erityisesti suurien pystykuormien kyseessä ollessa. Mikäli kiinnitys toteutetaan toispuoleisena, kiinnitys aiheuttaa taivutusta pilarille.

20 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa puurunkoisen rakennuksen runkoon liittyvät edellä mainitut ongelmat. Tämän toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle rungolle on pääasiallisesti tunnusomaista, että vaakapalkit on sovitettu tukeutumaan pilareiden sisällä olevien väli-25 osien päälle niin, että vaakapalkkeihin käytössä kohdistu-' vat pystykuormitukset siirtyvät pilareihin aiheuttamatta niihin taivutusta. Keksintöä toteutettaessa rungon käytännöllisesti katsoen kaikki pilarit ovat rakenteeltaan mainitunlaiset, koska sille ei yleensä ole estettä. Edulli-30 sesti väliosat on kiinnitetty pilareihin naulalevyn avulla. Rungon suositeltavat suoritusmuodot on esitetty oheistetuissa patenttivaatimuksissa 2-7.

Keksinnön mukaisen rungon suurimmat edut ovat, että pilarit kuormittuvat keskeisesti ilman haitallisia suuria 35 taivutusmomentteja; pilarit voidaan joustavasti ja vapaas- 3 93759 ti sijoittaa haluttuun kohtaan seinää, mikä helpottaa yksilöllisten ratkaisujen, esimerkiksi ikkunoiden tietyn sijoituksen, toteuttamista; vaakapalkkeina voidaan käyttää tavanomaisia palkkirakenteita; erilaiset vaakarakenteet, 5 mukaan luettuina vaakapalkit, on erittäin helposti kiinnitettävissä pilareihin; seinärakenteen lämmöneristys voidaan toteuttaa helposti ja lämpötaloudellisesti edullisesti, koska eriste voi jatkua yhtenäisenä mattona myös kantavan pilarin kohdalla, jolloin "kylmäsiltoja" on pilarin 10 vain siinä kohdissa, jossa pilarin sauvat kiinnittyvät toisiinsa. Pilarien helppo ja vapaa sijoitus on myös eduksi silloin kun sisä- ja/tai ulkorungon pintaverhouksella on tietyt mitat, joita on hankala muuttaa. Viimeksi mainitussa tapauksessa siis pintaverhous määrää pilarien si-15 jainnin. Erään suoritusmuodon mukaan myös ongelmallisiksi katsottujen välipohjien, joissa välipohjan alapuolella ei voi olla korkeaa palkkirakennetta, kiinnitykset voidaan tehdä helposti käyttämällä ristikkorakenteisia vaakapalk-keja. Seinärakenteessa olevien aukkojen ylitykset eivät 20 vaadi monimutkaisia lisärakenteita, koska aukkojen pieliin voidaan yksinkertaisesti sijoittaa useammasta pilarista koostuva pilaristo, johon kuormitukset siirtyvät. Kun yhdistetään kaksi pilaria toisiinsa vaakapalkin avulla, tämän päälle voidaan helposti muodostaa haluttuun kohtaan 25 "seinärakenteen sisään" pilareja, joita myös voidaan kuor mittaa merkittävästi. Runko mahdollistaa seinien suunnittelun omana kokonaisuutena, joka voidaan koota työmaalla seinänkorkuisiksi runko-elementeiksi, jotka voidaan nostaa kerralla pystyyn. Näin työmaalla säästetään muuten 30 tarvittavaa telinetyötä.

Keksinnön edut tulevat parhaiten esille useampikerroksisissa rakennuksissa. Näissä keksinnön mukainen runko on myös tuulikuormitusten ja paloturvallisuuden kannalta edullinen. Koska seinän kantavat rakenteet, eli pilarit ja 35 vaakapalkit ovat rakenteen keskellä, kestää verrattain 4 93759 pitkään ennen kuin kantavat osat menettävät kykynsä pitää rakennuksen runko pystyssä. Lämmöneristeen ja sisäverhouksen avulla tätä kykyä voidaan vielä lisätä.

Keksintöä selitetään seuraavassa seikkaperäisemmin 5 viittaamalla oheistettuun piirustukseen, jossa kuviossa 1 on esitetty seinärakenteen runko, kuviossa 2 on esitetty rungon pilari, kuviossa 3 on esitetty rungon vaakapalkki, kuviossa 4 on esitetty rungon eräs sovellutus, 10 kuvioissa 5 on esitetty seinäpalkin eräs suoritus muoto, kuviossa 6 on esitetty leikkaus pitkin kuvion 5 viivaa VI - VI ja kuviossa 7 on esitetty kellarillisen talon rungon 15 eräs toinen sovellutus.

Kuviossa 1 on esitetty puurunkoisen rakennuksen eräs keksinnön mukainen seinärunko. Kuvassa näkyy kolme pilaria 1 - 3 ja kolme vaakapalkkia 4-6. Pilarit 1 ja 2 muodostuvat kahdesta poikkileikkaukseltaan suorakaiteen-20 muotoisesta sauvasta 7 ja 8 sekä 9 ja 10, joita yhdistää sauvojen väliin sovitetut väliosat 11, 12, 13 sekä 14, 15, 16. Väliosat ovat suorakaiteenmuotoisia puukappaleita. Pilari 3 muodostuu neljästä suorakaiteenmuotoisesta sauvasta 17 - 19 (joista yksi on piilossa), joita vastaavas-- 25 ti yhdistää sauvojen väliin sovitetut väliosat 20 - 22.

Itse asiassa pilari 3 muodostuu kahdesta vierekkäin asetetusta pilarista 3a ja 3b ja vastaa palkkia, joka muodostuu kun pilarit 1 ja 2 asetetaan vierekkäin. Pilarien väli-osat 11 - 16 ja 20 - 22 on kiinnitetty sauvoihin 7 - 10 ja 30 17 - 19 naulalevyjen 23 - 31 avulla. Esitetyllä tavalla on muodostettu pilarit 1-3, joissa on pituussuuntaiset raot 33-35 sauvojen välissä: esimerkiksi pilarissa 1 tyhjä tila sijaitsee sauvojen 7 ja 8 välissä ja sitä osoittaa nuoli 33.

35 5 93759

Vaakapalkki 5 on pantu pilarien 1-3 sauvojen väliseen aukkoon tai vapaaseen tilaan 33 - 35. Vaakapalkki 5 tukeutuu alhaalta väliosiin 12, 15 ja 21 ja sivusuuntaista tuentaa se saa sauvoista 7 -10 ja 17 -19. Vaakapalkin 5 5 esitetty tuenta on erittäin tukeva ja vaakapalkkiin kohdistuvat pystysuuntaiset kuormitukset kuormittavat pilareja 1-3 keskeisesti ilman haitallisia taivutusmoment-te-ja. Vastaavasti on hoidettu vaakapalkin 6 tuenta.

Pilarit 1 - 3 on pantu vaakapalkin 4 päälle siten, 10 että ne tukeutuvat väliosiensa 11, 14 ja 20 avulla. Sivu-suuntaista tukea saadaan pilarien sauvojen avulla. Kuvion pilarit 1-3 voidaan helposti siirtää pitkin vaakapalkkia 4 ja sijoittaa haluttuun kohtaan.

Kuviossa 2 on esitetty eräs viisi väliosaa ja viisi 15 naulalevyä käsittävä pilari 36. Sauvojen 37, 38 välistä vapaata tilaa osoittaa numero 39.

Kuviossa 3 on kuvion 1 vaakapalkin 5 kaltainen vaakapalkki 40. Vaakapalkki 40 käsittää alapaarteen 41 ja yläpaarteen 42, joita yhdistää useat kohtisuoraan paartei-20 siin 41, 42 jäykästi kiinnitetyt pystyosat 43. Paarteiden 41, 42 ja pystyosien 43 välissä on tyhjät tilat 44. Esitetty ristikkorakenne on tukeva ja kevyt. Alapaarteen 41 käyttö mahdollistaa pienet tukikorkeudet vaakarakennetta tuettaessa kantavaan runkoon. Kuten kuvioista 1 ja 3 il-25 menee, ristikkorakenne voidaan haluttaessa korvata alapaarteen dimensiota vastaavalla massiivipuurakenteella.

Kuvion 4 esittämässä rungon sovellutuksessa viitenumero 45 osoittaa ulkoverhousta, joka on kiinnitetty pilarin ulkopilariin 46. Sisäverhous 47 on kiinnitetty pi-30 larin sisäpilariin 48. Lämmöneristeenä 49 on käytetty puu-kuitueristettä, joka täyttää koko seinän. Yläpohjaraken-teen 50 kannattajat 51 on ripustettu vaakapalkin 52 päälle. Välipohjarakenteet 53 on asennettu rungon sisällä olevan vaakapalkin 54 päälle.

35 6 93759

Kuviossa 5 ja 6 on esitetty pilarin 55 eräs suoritusmuoto, joka muodostuu kolmesta vierekkäin asetetusta kuvion 1 mukaisesta pilarista 1, eli pilarit 55a, 55b ja 55c. Näin ollen pilari 55 käsittää kuusi sauvaa 56 - 61, 5 joita yhdistää väliosat 62 - 64 siten, että väliosa 62 yhdistää sauvat 56 ja 59, väliosa 63 yhdistää sauvat 57 ja 60 ja väliosa 64 yhdistää sauvat 58 ja 61. Lisäksi pilari 55 käsittää väliosat 71 ja 72, jotka yhdistävät vierekkäiset pilarit 55a, 55b ja 55c. Väliosien 71 ja 72 pituus 10 määräytyy kiinnityksen vaatimasta pinta-alasta, mutta on yleensä noin 30 - 50 cm. Pilari 55 on jäykkä myös seinän suunnassa, joten siihen voidaan kohdistaa rakennuksen si-vuttaiskuormia.

Kuviossa 7 on esitetty kellarillisen rakennuksen 15 runkosovellutus. Pilari 64 siihen liitettyine verhouksi-neen on pantu suoraan rakennuksen anturan päällä olevan painekyllästetyn aluspuun 65 päälle. Pilarin 64 ulkosauva 66 on lovettu 48 mm paksuksi ja vahvistettu molemmin puolin. Pilarin 64 sisään on asennettu tarpeellinen määrä 20 vaakapuita 67, joihin on kiinnitetty liitosnaulalevyt 68. Pilarin 64 ulkosauvan 66 lovettuun osaan on asennettu pelti 69, jonka läpi liitosnaulalevyt 68 tulevat. Pellin 69 päälle on valettu 40 - 50 mm betoni 70, minkä jälkeen elementiksi koottu seinärakenne on nostettu pystyyn. Betoni - 25 70 jää maata vasten. Sen taakse asennetaan elementin pys tyttämisen jälkeen puukuitupohjainen lämmöneriste ja pintaverhous .

Edellä keksintöä on kuvattu esimerkkisovellutusten avulla ja sen vuoksi tähdennetään, että keksintöä voidaan 30 toteuttaa yksityiskohdiltaan monella tavalla oheisten patenttivaatimuksien puitteissa. Näin ollen väliosat eivät välttämättä kuvioiden mukaisesti tukeudu suoraan sauvoihin vaan voivat tukeutua naulalevyn välityksellä; erittäin suositeltavaa rakenteen lujuuden kannalta on kuitenkin, 35 että väliosien ja sauvojen välillä ei ole tyhjää tilaa. On 7 93759 ajateltavissa, että itse väliosat muodostuvat naulalevyis-tä, jolloin patenttivaatimuksessa 1 mainitut kiinnitysvä-lineet muodostuvat naulalevyjen "nauloista". Pilarien vä-lipuiden lukumäärä ja rakennemateriaali voi vaihdella. 5 Lisäksi on ajateltavissa, että naulalevyjen sijasta käytetään muuntyyppisiä kiinnityselimiä, esimerkiksi nauloja. Kuvioiden mukaiset väliosat (välipuut) voidaan luonnollisesti kiinnittää sauvoihin sekä naulalevyllä että nauloilla, mikäli halutaan erityisen luja liitos.

Claims (7)

1. 8 93759
2. 1. Puurunkoisen rakennuksen runko, joka käsittää kantavat pilarit (1; 2; 3; 36; 55; 64) ja niihin liitetyt 5 kantavat vaakapalkit (5, 6; 40), joista pilareista ainakin osa (1; 2; 3; 36; 55) muodostuu vähintään kahdesta etäisyyden päässä toisistaan olevasta sauvasta (7 ja 8; 9 ja 10; 17 ja 18, 19; 37 ja 38; 46; 48; 56 - 58 ja 59 - 61; 66), joita yhdistää vähintään kaksi, pilarin pituussuun-10 nassa erillään olevaa väliosaa (11 - 13; 14 - 16; 20 - 22; 62 - 64, 71, 72) niin, että väliosien yläpuolella pilarissa on vapaata tilaa (33; 34; 35; 39), tunnettu siitä, että vaakapalkit (5, 6; 40) on sovitettu tukeutumaan pilareiden (1; 2; 3; 36; 55) sisällä olevien väli-15 osien (11 - 13; 14 - 16; 20 - 22; 62 - 64, 71, 72) päälle niin, että vaakapalkkeihin käytössä kohdistuvat pystykuor-mitukset siirtyvät pilareihin aiheuttamatta niihin taivutusta.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen runko, t u n -20 n e t t u siitä, että väliosat on kiinnitetty pilareihin naulalevyn (23 - 25; 26 - 28; 29 - 31) avulla.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen runko, tunnettu siitä, että väliosat on kiinnitetty pilareihin naulaamalla. .. 25 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen runko, tun nettu siitä, että väliosat on kiinnitetty pilareihin sekä naulalevyn että naulojen avulla.
5. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen runko, tunnettu siitä, että vaakapalkit (5, 6; 40) muodostuvat 30 alapaarteen (41) ja yläpaarteen (42) käsittävästä ristik-> korakenteestä, jossa alapaarre ja yläpaarre ovat toisis taan erillään vaakapalkin pituussuunnassa matkan päässä toisistaan olevan usean pystyosan (43) avulla.
6. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen runko, t u n -35 n e t t u siitä, että pystyosat (43) ovat olennaisesti kohtisuorassa alapaarteeseen (41) nähden. n 9 93759
7. 7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen runko, tunnettu siitä, että väliosa (11, 13; 14, 16; 20, 22) on sovitettu pienellä etäisyydellä pilarin (1; 2; 3; 36; 55) päästä. 93759