Kysymys talon rungon materiaalista

[jossan1986]

Rakennus. Materiaalikysymys:

Onko rakenteellisesti tyhmää ja huonoa sekoittaa teräspalkkeja liimapuuhun? Eli sekoittaa teräsprofiileja ja liimapuupalkkeja/pilareita kantavissa ulkoseinissä?
Kysyn tätä, koska puulla ja teräksellä on erilaisia ominaisuuksia eri lämpötiloissa. (Kuitenkin vähiten puun syiden suuntaisesti.)
Ajatuksena on, että liimapuu pilarit tukisivat 13 metrin teräspalkkeja kolmessa kohdassa kunkin teräspalkin osalta. Onko se mahdollista?
Katso piirretty kuva alla. Sininen on liimapuuta, punainen on teräsprofiileja, harmaa on katto liimapuupalkkeineen.
(Malliin lisätään myös enemmän pilareita mm. päätyihin, mutta jätin ne näyttämättä sekavuuden vuoksi.)
Kiitos etukäteen!

Ps. Pelkästään liimapuuta käyttäminen ei ole mahdollista epäsuotuisten vaakakuormien ja täysin avoimen pohjaratkaisun vuoksi ilman vakauttavia väliseiniä. Ei myöskään ole se, mitä kysymys koskee.

 

[Stefan1972]

En ole mikään konstruktör, mutta tarvitaan varmaankin hieman enemmän tietoa siitä, mikä on ajatus. Ei ole ongelma rakentaa molemmilla tavoilla, mutta kaiken takana täytyy olla jokin idea.

 

[jossan1986]

En ole suunnittelija, mutta vaaditaan kyllä hieman enemmän tietoa siitä, mikä on ajatus. Ei ole ongelma rakentaa molemmilla, mutta kaiken takana täytyy olla ajatus.

Juuri niin. Voisin kuvailla koko rakennuksen, mutta ajattelen, ettei se olisi olennaista, sillä haluan vain tietää rakennusteknisesti, voiko terästä ja puuta yhdistää kantavassa rakenteessa. Kun teräs ja puu ovat suorassa kosketuksessa toisiinsa ja toimivat yhdessä kantavana elementtinä rakenteessa. (Esimerkiksi betonia ja puuta ei pitäisi sekoittaa, koska juuri valetun betonin kosteusriski.) Puu kutistuu/laajenee eri lämpötiloissa ja ilmankosteudessa. Teräs eri lämpötiloissa, mutta täysin erilaisilla ehdoilla. Ajattelen, että nämä liikkeet ovat marginaalisia ja että näitä kahta materiaalia on kuitenkin mahdollista yhdistää? Onko jollain tietoa?

 

[Stuff]

Kyllä, juuri niin. Voisin eritellä koko rakennelman, mutta ajattelen, ettei se olisi olennaista, kun kysymykseni koskee vain sitä, voidaanko teknisesti sekoittaa terästä ja puuta kantavassa rakenteessa. Koska teräs ja puu ovat suoraan toisiaan vasten ja toimivat yhdessä staattisesti kantavina elementteinä rakenteessa. (Esim. betonia ja puuta ei pitäisi sekoittaa, koska vastavaletusta betonista johtuu kosteusriski.) Puu kutistuu/laajenee eri lämpötiloissa ja ilmankosteuksissa. Teräs eri lämpötiloissa, mutta täysin eri ehdoilla. Ajattelen, että liikkeet ovat marginaalisia, ja että näitä kahta materiaalia voidaan silti yhdistää? Joku, joka tietää?

Kyllä, niitä voi ehdottomasti yhdistää ja se on melko yleistä. Erityisesti, kun on kysymys rakenteista, joissa halutaan hieman suurempia jännevälejä avoimilla pohjaratkaisuilla.

Vaikuttaa siltä, että ymmärrät puun ja betonin riskit hieman väärin/t sekoitat niitä. Puurakenne betonilaatalla on yksi yleisimmistä rakenteista, joita meillä on. Tietenkin puu tulee suojata suoralta kosketukselta kosteaan betoniin. Se voidaan tehdä helposti esimerkiksi sokkelieristyksellä. Nykyään uudet betoniperustukset ovat yleensä aina eristettyjä ja niissä on kapillaarikatkokerros alla. Joten "kosteusriski" on oikeastaan olemassa vain rakennusvaiheen aikana, sen jälkeen rakenne katsotaan kuivaksi. Pahempaa oli aikaisemmin eristämättömien laattojen kanssa, joissa betoni jatkoi kosteuden imemistä maasta loputtomasti.

 

[Stefan1972]

Joo juuri niin. Voisin määritellä koko rakennelman, mutta ajattelen, että se ei ole oleellista, koska haluan vain tietää rakenteellisesti, voiko terästä ja puuta sekoittaa kantavassa rakenteessa. Kun teräs ja puu ovat suoraan toisiaan vasten, ja toimivat yhdessä kantavina elementteinä rakenteessa. (Esim. ei tulisi sekoittaa betonia ja puuta vastavaletun betonin kosteusriskin vuoksi.) Puu kutistuu/laajenee eri lämpötiloissa ja ilmankosteuksissa. Teräs puolestaan eri lämpötiloissa, mutta täysin eri perustein. Ajattelen, että nämä liikkeet ovat marginaalisia, joten näitä kahta materiaalia voi kuitenkin yhdistää? Tietääkö joku?

joo mutta se epämääräisyys on mitä tarkoitat sillä, että liimapuupalkit tukevat metallirakennetta....Luulisi olevan helpompaa mitata/laskelmoida sivut/seinät/katto niin, että ne tekevät yhteistyötä oikein. Että itsenäisesti kantavat kattotuolit seisovat normaaleilla kantavilla tukituilla vain. Ei voi ikään kuin olla huonosti suunniteltu katto, joka nojaa seiniin, joita täytyy vahvistaa siitä syystä.

 

[jossan1986]

joo mutta epätarkkaa on juuri se, mitä tarkoitat, että liimapuuta pitäisi jäykistää metallikonstuktiota.... Olisi helpompaa mitoittaa/laskettaa sivut/seinät/katto siten, että ne toimivat oikein yhdessä. Itsekantavat kattoristikot seisovat vain tavallisilla kantavilla alapohjilla. Ei voi olla huonosti suunniteltu katto, joka seisoo seinillä, joita täytyy vahvistaa tästä syystä.

Staattisesti niin koko runko kestää pystysuuntaiset kuormat, kuten omapaino, hyötykuormat, lumi jne., ilman ongelmia. Täysin puurakenteena siis. Katosta alas perusmuuriin. On horisontaalisissa tuulikuormissa, joissa rakenteesta tulee liian vino. Tietysti voimme mitoittaa suurilla kaarevilla liimapuupalkkeilla tai -pylväillä, jotka valmistetaan tilauksesta, mutta se tulee kalliiksi, suhteessa muutamaan teräsprofiiliin. Siksi olemme käyttäneet terästä vakauden saavuttamiseksi tuulta vastaan. Puusta tai teräksestä valmistetut tuuliristit voisivat myös toimia, mutta emme halua niitä, sillä ne esteettisesti heikentävät osan maisemaa.

 

[Aron Roger]

On aivan erinomaista sekoittaa terästä ja puuta kantavissa rakenteissa. Tämä on enemmän tai vähemmän standardi hieman isommissa rakennuksissa kuin omakotitaloissa. Esimerkiksi harjapalkit teräksestä yhdessä puisten kattopalkkien kanssa ovat hyvin yleisiä harjapalkin korkeuden vähentämiseksi.