Kantava ripalaatta esim. CLT:stä ja kertopuupalkeista

Kuvassa eräs mahdollisuus toteutukseksi. Päällimmäisenä lattialaudat, niiden alla kiviaineiset muotolaatat, sen alla muotolaattoja kantavat ja mahdolliset valumavedet hallituksti pois johtavat teräskourut, niiden alla liima-(tai kerto-)puupalkit, seuraavana CLT-levy. Tämän alla alakatto, joka on tässä versiossa jousirankojen varassa oleva kaksinkertainen kipsilevytys . Sen alla on vielä akustointilevy ja sitä kannattava ja näköä antava rimoitus. Rimat mahdoliistavat myös väliseinien kannatuksen niitä apuna käyttäen, ts. väliseinän yläosan hahlo vastaa riman leveyttä. Puupalkkien väleissä on kevytsoraa, viemäriputket ja ilmanvaihtokone.

Kuva esittää ei aivan päädystä leikattua laatan puolikasta. Keskilinja on siis kuvan vasemmassa reunassa. Toinen puoli on samanlainen muuten paitsi että ilmanvaihtokoneita on yksi laattaa kohden ja viemärit todennäköisesti ovat eri tavoin toisessa päässä (tai niitä tuskin on tässä tapauksessa siellä).

Tämä malli on "hieno versio", hieman tingitymmässä ja edullisemmassa CLT-laatta ja teräskourut ovat suoria ja alakatossa ei ole akustointilevyä. Myös palkkijako voi olla vakioinen, tässä iv-koneelle on tehty tavallista suurempi väli. Toisaalta kuvan pelkän ripalaatan sijasta palkeissa kannattaisi olla ylälaippa, jolloin rakenteeseen saataisiin lisää lujuutta ja jäykkyyttää suhteellisen pienellä puumäärän lisäyksellä.

Palkkien ja laattojen muodostamien pääkannattajien vaadittava korkeus olisi kotelolaattana esimerkiksi 8 metrin jännevälillä 350...400 mm. Tällöin ripojen eli pitkittäispalkkien päällä tulee olla joko kotelon muodostava paksu (>24 mm) vanerilevy tai vastaavan poikkipinta-alan muodostavat esimerkiksi kertopuiset laipat. Tämä määräytyy värähtelymitoituksen perustella. Myös hiiltymämitoituksen vaatimukset täyttyvät tällöin. Kantavuuden puolesta riittäisi noin 200 mm korkea ripalaatta ilman laippoja, mutta taipuma ja värähtely tulee nekin huomioida, jolloin päädytään mainittuihin 350...400 mm kantavan osan korkeuksiin. Laskelmat on tehty Finnwood-mitoitusohjelmalla.

Rakenteen korkeus määräytyy siis enemmän vaadittavan jäykkyyden kuin kantavuuden perusteella. Tämä on hyvä sikäli että rakennusvaiheessa ja myös palotilanteessa kantavuus ei tule heti vastaan eli rakenne kestää "vaillinaisenakin" tai ylikuormitettuna. Em. tilanteissa taipuma ei liene kriittinen asia. Kantavuus riittää ja se on tilapäisissä tilanteissa pääasia.

Perusteita:
  • Rakenne on kantava ja jäykkä
  • Paksu pohjalevy lisää paloturvallisuutta hiiltymävaran ansiosta
  • Puu ei toimi kylmäsiltana (kuten betoni tai teräs), jos laatan eri osat ja puolet ovat eri lämpötiloissa
  • Paksu puulaatta eristää lämpöä myös pystysuunnassa jonkin verran, muiden rakenteiden kanssa jo melko hyvinkin
  • Puu ei muodosta täysin höyrytiivistä kerrosta, ts. ei-toivotun kosteuden on mahdollista kuivua joka suuntaan eikä massiivipuun sisään toisaalta muodostu kondenssipintana toimivaa rajakerrosta
  • Palkit toimivat poikkisuuntaisena ääni- ja palokatkona yhdessä ehdotetun LVIS-järjestelyn kanssa
  • Rakenne sallii palkeista huolimatta suuren muuntojoustavuuden

Tutkittavaa:
  • Lujuus- ja värähtelymitoitus, mitkä ovat pohjalevyn ja palkkien riittävät mitat tietyllä jännevälillä ja laatan paksuudella?
  • Miten hiiltymämitoitus vaikuttaa asiaan?
  • Miten palkit ja pohjalevy liitetään luotettavasti ja edullisesti toisiinsa? Liimaamalla?
  • Jos yllä on lämmin tila ja alla kylmä, pohjalevyn yläpinnan suhteellinen kosteus voi olla liian suuri. Mikä on minimieristepaksuus alapuolella, jotta tämä estyy?
  • Kuinka nopeasti rakenne kuivuu, jos alalaatan päälle pääsee kosteutta?
  • Entä toimiiko se rakennusfysikaalisesti esimerkiksi kattoterassin pohjana? Miten puuosat kannattaisi pintakäsitellä (vesihöyrynläpäisy, kosteudenkesto ym.)?
  • Rakenteen hinta käsityönä ja kuinka paljon tuotantoa voi/kannattaa automatisoida?
  • Mikä on valmistuskustannus maksimiautomatisoinnilla ja paljonko se riippuu valmistumääristä?
  • Sama kustannuskysymys koskee tietty myös muita laatan osia ja kokonaisuutta. Mitä valmistusteknisiä ratkaisuja kannattaa käyttää?
  • Yhteensopivuus runkoPES-järjestelmään?

Kuvassa kantava eli ripalaatan osana oleva CLT-levy (paksuus esim. 60 mm) ei itse asiassa ole aivan pohjimmaisena, vaan äänenvaimennuksen vuoksi tarvittavan alakaton päällä. Alakatto on tässä myös CLT:tä, joka on jaettu kaistaleisiin äänen sivutiesiirtymän estämiseksi. Joustava sauma (merkitty kuvassa valkoisella) jää siis huoneistojen välisen seinän keskelle, seinänpuolikkaiden väliin.

CLT:n päällä näkyy palkki, joka kuvassa on kertopuuta mutta voi olla myös liimapuuta.

Alla olevassa kuvassa on puolestaan laatan puuosien yksinkertaistettu pienoismalli. Käytännössä päädyissä tulisi olla ristikko, samoin pitkittäispalkkeja voi olla enemmän, laatan leveydestä riippuen. Keskellä puolestaan kannattanee olla poikkipalkki, joka jakaa pitkittäispalkkien kuormia vierekkäisille palkeille ja palo-osastoi rakennetta.