FI94370B - Rakennuselementti - Google Patents

Description

9437G

Rakennuselementti Tämän keksinnön kohteena on rakennuselementti, joka kaksiaukkoisesti tuetaan rakenteessa olevasta kolmesta 5 tukipisteestä, johon elementtiin kuuluu ainakin kaksi ortta, jotka toimivat elementin kantavana rakenteena tukipisteiden välillä, ja johon rakennuselementtiin on muodostettu vahvike kahden ulomman tukipisteen välissä olevan tukipisteen kohdalle siten, että vahvike ainakin osittain kan-10 taa mainitun tukipisteen kohdalle syntyvästä maksimitaivu- tusmomentista aiheutuvat rasitukset.

Tämän tyyppisistä rakennuselementeistä muodostetaan mm. teollisuushallien katto- ja seinärakenteita sijoittamalla elementtejä vierekkäin ja kiinnittämällä niitä sau-15 makohdistaan rakennuksen runkoon.

Puusta tehdyt ns. kaksiaukkoiset kattorakennusele-mentit tukeutuvat kolmeen rakenteessa olevaan tukipisteeseen. Tällöin esim. tasavahvuisen elementin taivutusmo-menttikäyrä elementin pituussuunnassa on kaksiosainen pa-20 raabeli, jonka muodostama terävä huippuarvo on keskimmäiseen tukipisteen kohdalla. Tähän asti koko rakenne-elementin mitoitus on jouduttu tekemään tämän elementin yhteen ainoaan kohtaan vaikuttavan momentin huippuarvon mukaisesti. Tarvittavat varmuuskertoimet mukaan lukien on tulokse-; 25 na ollut rakenteen huomattava ylimitoitus kahden tukipis teen välillä olevaan taivutusmomentin huippuarvoon nähden, jonka maksimiarvo on huomattavasti pienempi kuin elementin huippuarvo. Tukirakenne vaikuttaa vastaavasti taipumaan, jonka suhteen on olemassa omat mitoituskriteerit ja -vaa-30 timukset.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada sellainen rakennuselementti, jolla ei ole edellä mainittuja haittoja. Tämän aikaansaamiseksi keksinnön mukaiselle ra-kennuselementille on tunnusomaista se, että rakennusele-35 mentin orsiin on muodostettu teräsvahvikkeet, jotka muo- 2 94370 dostuvat kahdesta orsien ylä- ja alapuolelle asetetusta teräsprofiilista sekä niitä yhdistävistä teräksistä.

Näin aikaansaadaan optimaalinen rakennuselementtien vahvistus, jonka avulla elementtejä voidaan mitoittaa huo-5 mattavasti alhaisempien taivutusmomenttiarvojen perusteella, ja siten säästää rakennuksen kustannuksissa ja katto-rakenteen painossa.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa 10 kuvio 1 esittää keksinnön mukaista rakennuselement- tiä kiinnitettynä rakennuksen runkorakenteisiin ja vastaavaa taivutusmomenttikäyrää, ja kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista rakennuselement-tiä päädystä katsottuna.

15 Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukaista rakennus- elementtiä 1 sivusta katsottuna. Elementti on tuettu kak-siaukkoisesti rakennuksen runkorakenteen kolmeen tukipisteeseen 2a, 2b ja 2c. Tästä tukemistavasta johtuen raken-nuselementin momenttikäyrä M on kaksiosainen paraabeli. 20 Käyrän maksimiarvo muodostuu kohtaan A, eli sen tukipisteen 2b kohdalla, joka sijaitsee muiden tukipisteiden 2a ja 2c välissä. Paikalliset taivutusmomentin maksimiarvot paraabelien kärjissä kohdissa Bl ja B2 ovat suuruudeltaan huomattavasti alle maksimimomentin, ehkä n. 60 % sen ar-25 vosta kohdassa A.

Kuviosta 1 ilmenee keksinnön mukainen ratkaisu vahvistaa rakennuselementtiä 1 tukipisteen 2b kohdalla. Tämä on kuvion 1 mukaisesti tehty sijoittamalla elementin pitkittäisiin orsiin teräsvahvikkeet 6, jotka muodostuvat 30 kahdesta teräsprofiilista 3 ja 4 sekä niitä yhdistävistä lattateräksistä 5. Orret eli rakennuselementin ulkolaidat voivat olla kertopuuta, liimapuuta tai terästä. Koska ne muodostavat elementin pituussuunnassa kantavan rakenteen, on keksinnön kannalta oleellista, että juuri näitä tuetaan 35 keksinnön mukaisella vahvikkeilla. Juuri näiden orsien li 3 94370 mitoitus ratkaisee koko elementin ja kuormituksesta syntyvän taipuman taivutuslujuuden. Kun orsien mitoitusta voidaan keksinnön avulla pienentää, säästetään sekä elementin ainekustannuksissa että sen painossa.

5 Jos rakennuselementin 1 pituus on yli 20 m (tyypil linen pituus), on U-profiilin 4 tarvittavaksi pituudeksi laskettu 3 m. Siten kuviossa 1 vahvikkeen 6 ulottuvuus on selvyyden vuoksi liioiteltu rakennuselementin pituuteen nähden. Rakennuselementin pituuden ollessa 25 m, teräksi-10 sen U-profiilin vastaava pituus tulee olla n. 4 m. Vahvikkeen ulottuvuus määräytyy rakennuselementin mitoituksen ja taivutusmomenttikäyrän muodon perusteella siten, ettei rakennuselementin taivutusmomentti eikä taipuma missään kohdin ole alimitoitettu. Tällainen mekaaninen lujuuslaskenta 15 on alan ammattimiehelle selvä asia.

Kuvio 2 esittää kaaviomaisesti kuvion 1 mukaista rakennuselementtiä päädystä katsottuna, josta ilmenee elementin 1 kertopuiden 7 päälle työnnettyjen vahvikkeiden U-teräsprofiilien 3 ja 4 sijoittuminen orsien ylä- ja ala-20 puolille.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön yksityiskohtia voidaan muunnella oheisen patenttivaatimuksen puitteissa.

Claims (1)

1. 9437G Patenttivaatimus Rakennuselementti, joka kaksiaukkoisesti tuetaan rakenteessa olevasta kolmesta tukipisteestä (2a, 2b, 2c), 5 johon elementtiin (1) kuuluu ainakin kaksi ortta (7), jotka toimivat elementin kantavana rakenteena tukipisteiden välillä, ja johon rakennuselementtiin on muodostettu vahvike (6) kahden ulomman tukipisteen (2a, 2c) välissä olevan tukipisteen (2b) kohdalle siten, että vahvike ainakin 10 osittain kantaa mainitun tukipisteen (2b) kohdalle syntyvästä maksimitaivutusmomentista (M) aiheutuvat rasitukset, tunnettu siitä, että rakennuselementin orsiin (7) on muodostettu teräsvahvikkeet (6), jotka muodostuvat kahdesta orsien ylä- ja alapuolelle asetetusta teräsprofii-15 lista (3) ja (4) sekä niitä yhdistävistä teräksistä (5). 2Q Byggnadselement som med tvä öppningar uppbärs vid tre stödpunkter (2a, 2b, 2c) i en konstruktion, vilket element (1) har ätminstone tvä ässparrar (7), vilka funge-rar som en bärande konstruktion för elementet mellan stöd-punkterna, och i vilket byggnadselement bildats en för-25 stärkning (6) vid den mellan de tvä yttersta stödpunkterna (2a, 2c) belägna stödpunkten (2b), sä att förstärkningen ätminstone delvis bär de vid nämnda stödpunkt (2b) pä grund av maximiböjmomentet (M) bildade päkänningarna, kännetecknat av att stälförstärkningar (6) har 30 bildats i byggnadselementets ässparrar (7), vilka bestär av tvä över och under ässparrarna anordnade stälprofiler (3) och (4) samt av stäl (5) som förenar dessa. li