Ajankohtaista
Nordic System, uusi teräs-puu liittopalkki Teräs-puu liittopalkkeja on tutkittu ja kehitetty viimeisen 10 vuoden aikana erityisesti Australiassa, Italiassa, Kanadassa, Yhdysvalloissa yrityksen SOM toimesta ja IsossaBritanniassa. Eniten tieteellisiä artikkeleita aiheesta on julkaistu teräsorientoituneessa Australiassa ja kivirakentamisen Italiassa. Italialaiset tutkijat ovat listanneet teräs-puu liittorakenteiden hyötyjä kuten keveys, mahdollisuus korkean asteen teolliseen tuotantoon, asentamisen nopeus, totaalisen kuiva rakentaminen, helposti korvattavat komponentit, jotka voidaan varastoida ja kierrättää täysin koko rakennuksen elinajan. Tyypillinen tutkittu liittopalkkikonstruktio on vastaava kuin teräsbetonirakenteista tuttu, jossa teräspalkin päälle kiinnitetään joko CLTlaatta tai LVL-laatta (kuva 1a). Isossa-Britanniassa on tutkittu matalapalkkisysteemiä, jossa epäsymmetrisen I-palkin alalaipan päälle on kiinnitetty CLT-laatta (kuva 1b). Pohjoismaissa paljon käytetty välipohjarakenne on teräksinen WQ-palkki, jonka alalaipan päälle asennetaan betoninen ontelolaatta. Tässä rakenteessa teräspalkki voi toimia teräspalkkina tai teräspalkki sekä ontelolaatta kytketään toimimaan yhdessä liittorakenteena. Tällainen konstruktio on osoittautunut edulliseksi ja toimivaksi ratkaisuksi. Koska palkki ei tarvitse asennusaikaista tukea suuren vääntöjäykkyytensä vuoksi, saadaan aikaan matalapalkkisysteemi tuoden etuja käytön aikana, palosuojaa tarvitaan vain teräspalkin alalaippaan ja hitsattu palkki tekee mahdolliseksi rakenteellisen optimoinnin sallien tarvittaessa korkealujuusteräksen käytön eri osissa poikkileikkausta. Tampereen yliopiston kevytrakennetekniikan tutkimusryhmässä on tutkittu ja kehitetty viime vuosina uutta teräs-puu liittorakennetta, jossa voidaan hyödyntää edellä mainittuja löydettyjä etuja teräs-puu liittorakenteille sekä hyviä kokemuksia pohjoismaisesta tavasta rakentaa matalapalkkirakenteita. Tuloksena on Nordic System, jossa WQ-palkin alalaipan päälle asennetaan CLT-laatat (kuva 2). CLT-laatat kiinnitetään yläpuolelta levyillä ruuvikiinnityksin WQ-palkkiin ja tämä kiinnitys saa aikaan liittovaikutuksen teräksen ja puun välillä. Normaalisti riittää yksi pitkä 10 mm ruuvi molemmin puolin puulaattaan noin 600 mm välein. Tutkimuksessa on kehitetty klassiseen kimmoteoreettiseen kerrospalkkiteoriaan perustuva laskentamenetelmä rakenteen mitoitukseen murto- ja käyttörajatiloissa. Mitoitus pitää sisällään jännitystarkastelut teräs- ja puuosille sekä taipuman ja värähtelyn tarkastukset. Tarvittavat mitoituskaavat löytyvät kahdesta julkaistusta tieteellises24
Teräsrakenne 1 | 2021
1.
2.
Kuva 1: Tyypillinen teräs-puu liittopalkki ja matalapalkki versio. Kuva 2: Nordic System, WQ-palkki, kuva päältä ja poikkileikkaus. Kuva 3: CLT-laatan palkin suuntaiset normaalijännitykset ja ominaismuoto värähtelyssä.
