RS60776B1

RS60776B1 - Konstrukcija spratnog plafona i građevina od drveta

Info

Publication number: RS60776B1
Application number: RS20201087A
Authority: RS
Inventors: Stefan Zöllig
Original assignee: Timber Structures 3 0 Ag
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2020-10-30
Also published as: US10132079B2; EP2989263B1; EP2989263A1; WO2014173634A1; CH707948A1; US20160258155A1; EP3363961A1

Description

Opis

Oblast pronalaska

Pronalazak se odnosi na konstrukciju spratnog plafona od drveta i na građevinu od drveta.

Stanje tehnike

Poznato je kako se grade građevine od drveta. Pritom se spratni plafon po pravilu postavlja na konstrukciju spratnog plafona. Po pravilu, podupirači koji nose sprat, povezuju se sa konstrukcijom od poprečnih i/ili uzdužnih nosača, a na te poprečne i/ili uzdužne nosače naleže plafon. Međutim, ovakve konstrukcije poseduju čitav niz nedostataka.

Ako prostor treba da bude bez podupirača, debljina poprečnih i uzdužnih nosača od drveta mora se prilagoditi opterećenju koje se nosi. To bi značilo da je pri razmaku između podupirača od 8 puta 8 metara, debljina poprečnih i/ili uzdužnih nosača otprilike 1 m. Usled redukcije visine prostora, izazvane ovom debljinom, ovakvi razmaci među podupiračima u drvenim konstrukcijama danas nisu mogući u tehničkoj praksi drvenih konstrukcija.

Izgradnja višespratnih građevina od drveta takođe je ograničena zbog karakteristika samog drveta. Uzdužni i/ili poprečni nosači naležu na donji podupirač, dok gornji podupirač naleže na uzdužni i/ili poprečni nosač. Pravac vlakana uzdužnih i/ili poprečnih nosača nalazi se u nivou spratnog plafona, tj. pod pravim uglom u odnosu na podupirače. Drvo ima tu osobinu da je veoma stabilno u odnosu na sile koje deluju u uzdužnom pravcu vlakana u drvetu, međutim, veoma slabo pod pravim uglom u odnosu na vlakna. Ako podupirač nalegne na poprečnu i/ili uzdužnu gredu, tada se čitava sila gornjeg podupirača prenosi najpre na poprečnu i/ili uzdužnu gredu, pa tek onda na donji podupirač. Na taj način se opterećenje koje treba da nosi gornji podupirač ograničava poprečnom stabilnošću uzdužnih i/ili poprečnih nosača. Višespratne građevine višestruko uvećavaju težinu podupirača koja deluje na poprečne i/ili uzdužne grede. Zbog toga danas nije moguć prevelik broj spratova kod konstrukcija od drveta.

Zbog toga u stanju tehnike ne postoje višespratne građevine sa velikim razmacima među podupiračima čije su potporne konstrukcije takođe od drveta.

U patentu US915421 predlaže se modularna konstrukcija od podupirača i potpornih glava kako bi se poduprli spratni plafoni kod građevina od drveta. Ovaj dokument navodi karakteristike glavnog zahteva 1.

Patent DE2108524 predstavlja potpornu konstrukciju od čelika, armiranog betona ili veštačkog materijala.

Opis pronalaska

Cilj ovog pronalaska jeste da predloži konstrukciju spratnog plafona od drveta koja omogućuje velike razmake među podupiračima i višespratne građevine, a kojoj nisu neophodni niti čelik, niti elementi armiranog betona.

Prema ovom pronalasku, ovaj cilj se postiže pomoću konstrukcije spratnog plafona prema patentnom zahtevu 1. Konstrukcija spratnog plafona obuhvata prvi donji drveni podupirač za podupiranje spratnog plafona, prvi gornji drveni podupirač za podupiranje narednog spratnog plafona i prvu potpornu glavu od drveta za usmeravanje dejstva sile spratnog plafona na prvi donji drveni podupirač. Prva potporna glava naleže na prvi donji drveni podupirač, a prvi gornji drveni podupirač podupire se direktno prvim donjim drvenim podupiračem. Prva potporna glava (6) od drveta obuhvata prvi glavni pravac (14) vlakana i drugi glavni pravac (15) vlakana koji se razlikuje od prvog glavnog pravca vlakana, pri čemu su prvi glavni pravac (14) vlakana i drugi glavni pravac (15) vlakana postavljeni u nivou spratnog plafona (2).

Prema ovom pronalasku, nadalje se zadatak rešava građevinom sa ovakvom konstrukcijom spratnog plafona.

Ovo ima tu prednost što potporna glava spratnog plafona može naleći na donji podupirač i istovremeno može usmeriti dejstvo sile gornjeg podupirača na donji podupirač, a da pritom ne sprovodi silu preko spratnog plafona koji nije opremljen za tako nešto.

Ostali pogodni načini realizacije navedeni su u ostalim patentnim zahtevima.

Prema jednom načinu realizacije, prva potporna glava obuhvata rupu, a prvi gornji drveni podupirač i/ili prvi donji drveni podupirač sprovodi/-e se kroz rupu prve potporne glave tako da se prvi gornji drveni podupirač može direktno podupreti prvim donjim drvenim podupiračem. Rupom se postiže da prva potporna glava u ivičnoj zoni rupe može naleći na podupirač i uprkos zatvorenom spratnom plafonu gornji podupirač naleže direktno na donji podupirač kroz rupu, a da pritom težina gornjeg podupirača ne vrši pritisak na spratni plafon.

Prema jednom načinu realizacije, prvi gornji drveni podupirač i prvi donji drveni podupirač umetnuti su u rupu prve potporne glave tako da se prvi gornji drveni podupirač unutar rupe podupire direktno prvim donjim drvenim podupiračem. To ima tu prednost što se gornji i donji podupirač u rupi sami stabilizuju, pa je tako dodatno učvršćivanje nekog od podupirača suvišno.

Prema jednom načinu realizacije, prvi donji drveni podupirač realizovan je tako da je sa strane, okrenute prema prvoj potpornoj glavi, tupo sužen tako da je prvi donji drveni podupirač umetnut u rupu prve potporne glave, a prva potporna glava ivicom rupe naleže na izrađeni stepenik prvog donjeg drvenog podupirača.

Prema jednom načinu realizacije, prvi donji drveni podupirač i/ili prvi gornji drveni podupirač obuhvata glavni pravac vlakana koji je pod pravim uglom u odnosu na spratni plafon tj. površinsku stranu prve potporne glave. To ima tu prednost što je podupirač realizovan tako da je u pravcu podupiranja stabilan.

Prema jednom načinu realizacije, prvi glavni pravac vlakana i drugi glavni pravac vlakana stoje pod pravim uglom, jedan prema drugom, i postavljeni su u nivou spratnog plafona. Postavkom pod pravim uglom, sile koje deluju u nivou potporne glave tj. spratnog plafona mogu se optimalno preneti.

Prema jednom načinu realizacije, prva potporna glava obuhvata veći broj drvenih slojeva, pri čemu se kod većeg broja drvenih slojeva prvi drveni sloj sa prvim glavnim pravcem vlakana naizmenično smenjuje sa drugim drvenim slojem sa drugim glavnim pravcem vlakana. Naizmeničnom postavkom slojeva sa prvim i drugim glavnim pravcem vlakana u toj ravni se postižu veoma stabilne ploče koje efikasno mogu preneti sile koje deluju u toj ravni u svim pravcima. Time se, samo od sebe, objedinjuju funkcije uzdužnih i poprečnih nosača u spratnom plafonu.

Prema jednom načinu realizacije, prvi drveni sloj obuhvata barem dva drvena elementa, koja se u ravni tog sloja nalaze jedan pored drugog u pravcu drugog glavnog pravca vlakana, i/ili drugi drveni sloj obuhvata barem dva drvena elementa, koja se u ravni tog sloja nalaze jedan pored drugog u pravcu prvog glavnog pravca vlakana, pri čemu barem dva drvena elementa jednog drvenog sloja obuhvataju drveni element prve vrste drveta i drveni element druge vrste drveta. Postavljanjem predstavljenih slojeva različitih vrsta drveta, nastaju zone prve vrste drveta, zone druge vrste drveta i zone prve i druge vrste drveta.

Prema jednom načinu realizacije, prvi drveni sloj obuhvata tri drvena elementa, koja se nalaze u nivou sloja jedan pored drugog u pravcu drugog glavnog pravca vlakana i/ili drugi sloj obuhvata tri drvena elementa, koja se nalaze u nivou sloja jedan pored drugog u pravcu prvog glavnog pravca vlakana, pri čemu tri drvena elementa drvenog sloja obuhvataju naizmenično drveni element prve vrste drveta i drveni element druge vrste drveta. Ovakav način realizacije je naročito pogodan ako je potrebno da se u sredini upotrebi drugačija vrsta drveta, najčešće neka stabilnija, od one u ivičnim oblastima.

Prema jednom načinu realizacije, potporna glava obuhvata barem prvu oblast sa većim brojem drvenih slojeva prve vrste drveta, barem drugu oblast sa većim brojem drvenih slojeva druge vrste drveta i barem treću oblast sa većim brojem drvenih slojeva u kojoj se smenjuju prva i druga vrsta drveta.

Prema jednom načinu realizacije, rupa je postavljena u drugoj oblasti, a druga vrsta drveta je stabilnija od prve vrste drveta. Na taj način se u predelu rupe gde se koncentriše delovanje sile spratnog plafona, primenjuje stabilnije drvo nego u ivičnim oblastima. Na taj način, upotreba skupljeg drveta ostaje ograničena na neophodnu zonu oko rupe.

Prema jednom načinu realizacije, konstrukcija spratnog plafona obuhvata spratni plafon koji obuhvata potpornu glavu i sporedni noseći element pri čemu se kod većeg broja drvenih slojeva naizmenično smenjuju prvi drveni sloj sa prvim glavnim pravcem vlakana i drugi drveni sloj sa drugim glavnim pravcem vlakana.

Prema jednom načinu realizacije, debljina sloja i/ili glavni pravac vlakana odgovaraju/odgovara većem broju drvenih slojeva sporednog nosećeg elementa debljine sloja i/ili glavnom pravcu vlakana većeg broja drvenih slojeva potporne glave.

Prema jednom načinu realizacije, sporedni noseći element povezan je sa čeone strane sa čeonom stranom potporne glave.

Prema jednom načinu realizacije, sporedni noseći element postavljen je sa čeone strane na odstojanju u vidu proreza od čeone strane potporne glave i sporedni noseći element je noseći povezan sa potpornom glavom lepljivim slojem kojim je popunjen prorez.

Prema jednom načinu realizacije, krajnji gornji sloj potporne glave obuhvata glavni pravac vlakana koji je uspravan u odnosu na glavni pravac vlakana krajnjeg donjeg sloja potporne glave.

Prema jednom načinu realizacije, krajnji gornji sloj sporednog nosećeg elementa obuhvata glavni pravac vlakana koji je uspravan u odnosu na glavni pravac vlakana krajnjeg donjeg sloja sporednog nosećeg elementa.

Prema jednom načinu realizacije, konstrukcija spratnog plafona obuhvata drugi donji podupirač, treći donji podupirač, četvrti donji podupirač, drugi gornji podupirač koji naleže na drugi donji podupirač, treći gornji podupirač koji naleže na treći donji podupirač, četvrti gornji podupirač koji naleže na četvrti donji podupirač, pri čemu spratni plafon nadalje obuhvata drugu potpornu glavu koja naleže na drugi donji podupirač, treću potpornu glavu koja naleže na treći donji podupirač, četvrtu potpornu glavu koja naleže na četvrti donji podupirač, pri čemu sporedni noseći element obuhvata četiri prva sporedna noseća dela, koja povezuju po dve susedne potporne glave, a koji obuhvata barem drugi sporedni noseći deo koji povezuje četiri prva sporedna noseća dela i obrazuje zatvorenu površinu spratnog plafona između četiri prva sporedna noseća dela.

Prema jednom načinu realizacije, potporna glava obrazuje kvadar sa dve površinske strane koje su paralelne sa prvim i drugim glavnim pravcem vlakana, sa dve čeone strane koje su postavljene paralelno sa prvim glavnim pravcem vlakana, i dve čeone strane koje su postavljene paralelno sa drugim glavnim pravcem vlakana.

Prema jednom načinu realizacije, konstrukcija spratnog plafona obuhvata naredni spratni plafon na gornjim podupiračima.

Kratki opis crteža

Pronalazak će se bliže objasniti na osnovu priloženih slika, pri čemu su prikazane

Sl. 1 prikaz građevine sa konstrukcijom spratnog plafona prema ovom pronalasku;

Sl. 2 prikaz odozgo konstrukcije spratnog plafona;

Sl. 3 trodimenzionalni prikaz potporne glave spratnog plafona;

Sl. 4A prikaz odozgo potporne glave;

Sl. 4B prvi bočni prikaz potporne glave;

Sl. 4C drugi bočni prikaz potporne glave;

Sl. 5 presek konstrukcije spratnog plafona;

Sl. 6 trodimenzionalni prikaz dela spratnog plafona na podupiraču sa prvim primerom realizacije sporednih nosećih delova;

Sl. 7 presek spoja potporne glave sa prvim primerom realizacije sporednog nosećeg dela; i

Sl. 8 presek spoja potporne glave sa drugim primerom realizacije sporednog nosećeg dela.

Načini u realizaciji ovog pronalaska

Sl. 1 prikazuje primer građevine 1 sa konstrukcijom spratnog plafona prema ovom pronalasku. Građevina obuhvata podnu ploču 3, tri spratna plafona 2 i jedan gornji spratni plafon 4. Svaki spratni plafon 2 i 4 naleže pritom na barem jedan podupirač 5. Poželjno je da spratni plafon 2 ili 4 naleže na barem četiri podupirača, međutim, pronalazak se ne ograničava samo na ovakvo rešenje.

Sl. 2 predstavlja primer realizacije spratnog plafona 2. Spratni plafon 2 sastoji se od većeg broja potpornih glava 6, od većeg broja prvih sporednih nosećih delova 7 i većeg broja drugih sporednih nosećih delova 8. Prvi sporedni noseći delovi 7 i drugi sporedni noseći delovi 8 obrazuju sporedni noseći element spratnog plafona 2.

Svaka potporna glava 6 obuhvata rupu 9, koja je realizovana da bi poduprela gornji podupirač 5 koji je postavljen između spratnog plafona 2 i spratnog plafona koji se nalazi iznad njega, direktno donjim podupiračem 5 koji je poduprt spratnim plafonom 2. Pod direktnim podupiranjem se podrazumeva da se sila gornjeg podupirača 5 većim delom usmerava na donji podupirač 5, a da se samo neznatni ili smanjujući udeo sile usmerava na spratni plafon 2. Ovo se može postići tako što gornji podupirač 5 naleže na podupirač 5 koji se nalazi ispod njega, ili tako što gornji podupirač 5 naleže na drveni prenosni element čiji je glavni pravac vlakana paralelan sa glavnim pravcem vlakana gornjeg ili donjeg podupirača 5, a samim tim ponovo naleže na donji podupirač 5. Na taj način, težina gornjih spratova koji vrše pritisak može se prenositi direktno preko podupirača, postavljenih jedan iznad drugog, sve do temelja, a da se pritom nijedan od spratnih plafona 2 ne mora suočiti sa celokupnim pritiskom težine spratova koji se nalaze jedan iznad drugog. Na taj način opterećenje koje trpi pojedinačan podupirač 5 nije više ograničeno na izdržljivost pod pravim uglom u odnosu na vlakana spratnog plafona, već samo na vidno uvećanu otpornost podupirača u uzdužnom pravcu vlakana.

Sl. 3 predstavlja trodimenzionalni prikaz potporne glave 6, izolovane iz spratnog plafona 2. Potporna glava 6 obrazuje ploču sa dve površinske strane 10 i četiri čeone strane 11. U većini slučajeva površina površinskih strana 10 veća je od površina čeonih strana 11, međutim, ovaj pronalazak nije ograničen samo na takvo rešenja. Poželjno je da ploča pritom obrazuje kvadar tj. šest strana 10 i 11 stoje uspravno u odnosu na strane sa kojima se graniče. No svakako, potporna glava 6 može takođe da obrazuje i drugačije oblike ploče, dok čeone strane takođe mogu biti oblikovane koso, konkavno ili konveksno, a ne samo pod pravim uglom.

Poželjno je da su prvi sporedni noseći delovi 7 na sl. 2 takođe realizovani u obliku kvadra sa dve površinske strane i četiri čeone strane. Svaki prvi sporedni noseći deo 7 povezuje po dve potporne glave 6. U tu svrhu, čeona strana prvog sporednog nosećeg dela 7 povezuje se sa čeonom stranom 11 potporne glave 6. Čeona strana 11 naredne potporne glave 6 takođe se sa oprečne čeone strane sporednog nosećeg dela 7 povezuje sa čeonom stranom prvog sporednog nosećeg dela 7. Svaka potporna glava 6 povezena je preko dve, tri ili četiri čeone strane 11 sa čeonom stranom prvog sporednog nosećeg dela 7, u zavisnosti od toga da li se potporna glava 6 nalazi na uglu, na ivici ili u sredini građevine odnosno spratnog plafona. Na taj način, četiri potporne glave 6, koje su povezane sa po četiri prva sporedna noseća dela 7, obrazuju kvadratnu ili pravougaonu ploču čiji centar obuhvata kvadratnu ili pravougaonu rupu.

Poželjno je da su drugi sporedni noseći delovi 8, takođe, realizovani u obliku kvadra sa dve površinske strane i četiri čeone strane. Rupa između četiri prva sporedna noseća dela 7 zatvara se barem jednim drugim sporednim nosećim delom 8. Na sl.2 upotrebljena su dva druga sporedna noseća dela 8 kako bi se zatvorila rupa. Svaki drugi sporedni noseći deo 8 na sl. 2 povezuje se sa te četiri čeone strane dakle čeone strane triju prvih sporednih nosećih delova 7 i susednog narednog drugog sporednog nosećeg dela 8.

Potporna glava 6 sačinjena je od drveta. Poželjno je da je drvo slojevito npr. šper ploča ili furnirana šper ploča, sa drvenim vlaknima različitog usmerenja u susednim drvenim slojevima. Sl. 4A, B, C prikazuje primer drvene građe potporne glave 6. Sl.

4A predstavlja prikaz odozgo gornje površinske strane 10 potporne glave 6. Sl. 4B i sl. 4C prikazuju po jednu čeonu stranu 11 potporne glave 6. Na sl.4B i 4C jasno se može videti slojevita građa potporne glave 6. Potporna glava 6 sastoji se od naizmeničnih prvih slojeva 12 i drugih slojeva 13. Prvi slojevi 12 sačinjeni su od drveta sa prvim glavnim pravcem 14 vlakana, a drugi slojevi 13 sačinjeni su od drveta sa drugim glavnim pravcem 15 vlakana. Prvi glavni pravac 14 vlakana i drugi glavni pravac 15 vlakana imaju različite pravce. Poželjno je da je prvi glavni pravac 14 vlakana postavljen pod pravim uglom u odnosu na drugi glavni pravac 15 vlakana. Prvi glavni pravac 14 vlakana i drugi glavni pravac 15 postavljeni su u ravni slojeva. Glavni pravci 14 i 15 vlakana seku četiri čeone strane 11 i protežu se paralelno sa obema površinskim stranama 10. Poželjno je da je svaki glavni pravac 14 i 15 vlakana paralelan sa po dve čeone strane 11 i pod pravim uglom u odnosu na preostale dve čeone strane 11. Ovakvom građom potporna glava 6 može dobro da prenosi delovanje sile kako u pravcu prvog glavnog pravca 14 vlakana, tako i u pravcu drugog glavnog pravca 15 vlakana.

Budući da se sve sile koje deluju na spratni plafon 2, moraju usmeriti na potporne glave 6 i da se odatle prenesu preko podupirača 5, potporne glave 6, naročito oblast potporne glave 6 oko rupe 9 izložene su najvećem dejstvu sila u okviru spratnog plafona 2. Zbog toga je poželjno da potporna glava 6 realizovana tako da bude masivna. Na primeru realizacije sa sl. 4A, 4B, 4C potporna glava 6 izrađena je od dve vrste drveta. Svaki sloj sastoji se od tri drvena elementa, koji se nalaze jedan pored drugog, a koji se protežu u odgovarajućem glavom pravcu 14 ili 15 vlakana čitavom dužinom potporne glave 6 i koji se nalaze pod pravim uglom u odnosu na sloj koji odgovara glavnim pravcima 14 ili 15 vlakana. Pritom su oba spoljašnja drvena elementa jednog sloja izrađena od prve vrste 16 drveta, dok je srednji drveni element istog sloja, postavljen između oba spoljašnja drvena elementa, izrađen od druge vrste 17 drveta. Na sl. 4A vidi se krajnji gornji sloj potporne glave 6 koji predstavlja prvi sloj 12. Kao što je opisano, dva spoljašnja drvena elementa sačinjena su od prve vrste 16 drveta, dok je srednji drveni element sačinjen od druge vrste 17 drveta. Tri drvena elementa krajnjeg gornjeg sloja protežu se u pravcu prvog glavnog pravca 14 vlakana čitavom dužinom potporne glave 6, i postavljena su jedan pored drugog u pravcu drugog glavnog pravca 15 vlakana. Sl. 4A predstavlja istovremeno isprekidanom linijom drvene elemente drugog sloja 13 koji se nalazi direktno ispod krajnjeg gornjeg sloja. I ovde su dva spoljašnja drvena elementa sačinjena od prve vrste 16 drveta, a srednji drveni element od druge vrste 17 drveta. Tri drvena elementa drugog sloja 13 koji se nalazi ispod krajnjeg gornjeg sloja, kao i svih ostalih drugih slojeva 13, protežu se u pravcu drugog glavnog pravca 15 vlakana čitavom dužinom potporne glave 6, a samim tim pod pravim uglom u odnosu na drvene elemente krajnjeg gornjeg sloja i svih ostalih prvih slojeva 12. Tri drvena elementa drugog sloja 13, koji se nalaze ispod krajnjeg gornjeg sloja, i svih ostalih drugih slojeva 13 postavljeni su u pravcu prvog glavnog pravca 14 vlakana, jedan pored drugog. Na taj način se opisanom slojevitom strukturom obrazuju devet različitih oblasti. Usled središnjeg pozicioniranja srednjeg drvenog elementa svakog sloja obrazuje se središnja oblast potporne glave 6 u kojoj se seku svi središnji drveni elementi, a koja se, prema tome, sastoji isključivo od druge vrste 17 drveta. Na osnovu središnjeg pozicioniranja rupe 9 i ivica rupe 9 se, prema tome, sastoji od druge vrste 17 drveta. U četiri ugaone oblasti nalaze se jedan iznad drugog, drveni elementi sačinjeni od prve vrste 16 drveta tako da se ovde obrazuju četiri oblasti koje se sastoje samo od prve vrste 16 drveta. U četiri preostale oblasti smenjuju se, iz sloja u sloj, vrste 16 i 17 drveta. Ako se odluči da je druga vrsta 17 drveta stabilnija od prve vrste 16 drveta, onda se u centru potporne glave 6 postiže veća stabilnost u predelu rupe 9 nego u preostalim ivičnim oblastima. Različite vrste drveta ne moraju da budu samo od različitog drveća, već mogu da obuhvataju i različite načine obrade drveta od iste vrste drveta. Prva vrsta 16 drveta može, na primer, biti šper ploča od smreke, dok druga vrsta 17 drveta može biti furnirana šper ploča od bukve. Budući da je bukva tvrđa od smreke, središnji deo je tako stabilniji.

Sl. 5 prikazuje presek potporne glave 6, kao i gornjeg i donjeg podupirača 5. Donji podupirač 5 obuhvata poprečni presek koji je veći od rupe 9 potporne glave 6. Na gornjem kraju donjeg podupirača 5 redukuje se poprečni presek donjeg podupirača 5 na veličinu poprečnog preseka rupe ili na još manju veličinu. Time se izrađuje stepenik 18 na koji može da nalegne potporna glava 6. U cilju podupiranja spratnog plafona 2, redukovani poprečni presek donjeg podupirača 5 navodi se u rupu 9 potporne glave 6 sve dok potporna glava 6 ne nalegne na stepenik 18. Gornji podupirač 5 obuhvata sa donje strane takođe redukovan poprečni presek koji se takođe umeće u rupu 9 potporne glave sve dok gornji podupirač 5 ne nalegne na donji podupirač. Na taj način se težina koja vrši pritisak može preneti sa spratnog plafona 2 preko stepenika 18 na donji podupirač 5. Istovremeno se može preneti i težina koja vrši pritisak sa gornjeg podupirača 5, bez dodatnog opterećenja spratnog plafona 2, na donji podupirač 5.

Sl. 6 prikazuje primer realizacije spratnog plafona 2 sa donjim podupiračem 5. Na ovom primeru realizacije, prvi sporedni noseći deo 7 i drugi sporedni noseći deo 8 obuhvataju strukturu šuplje kutije od poprečnih potpornih stubova, postavljenih pod pravim uglom jedan u odnosu na drugi, a koji su sa odgovarajuće gornje i donje strane prekriveni barem jednim drvenim slojem. Barem jedan drveni sloj sa gornje i donje strane sastoji se na ovom primeru realizacije od po dva sloja koji ovde nisu predstavljeni radi bolje preglednosti strukture šuplje kutije. Slojevi na i ispod strukture šuplje kutije obuhvataju naizmenično prvi i drugi sloj, svaki sa odgovarajućim prvim glavnim pravcem 14 vlakana i drugim glavnim pravcem 15 vlakana. Slojevi na i ispod strukture šuplje kutije prvih i drugih sporednih nosećih delova 7 i 8 u poređenju sa potpornom glavom 6 izrađeni su tako da se prvi slojevi sa čeone strane potporne glave 6 nalaze preko puta onih slojeva prvog ili drugog sporednog nosećeg dela 7 ili 8, koje treba spojiti, a u skladu s tim, i drugi slojevi se nalaze preko puta. Na taj način, spratni plafon 2 u svakom sloju na i ispod strukture šuplje kutije prvih i drugih sporednih nosećih delova 7 i 8 i odgovarajućeg sloja potporne glave 6 obuhvata isti glavni pravac vlakana preko u čitavoj ravni spratnog plafona 2.

Sl. 7 prikazuje presek spojnog mesta između potporne glave 6 i prvog sporednog nosećeg dela 7. Noseći čeoni spoj između čeone strane 11 potporne glave 6 i čeone strane prvog sporednog nosećeg dela 7 realizovan je lepljivim slojem 19.

Sl. 8 prikazuje alternativni način realizacije sporednih nosećih delova 7 i 8. Prvi i drugi sporedni noseći delovi 7 i 8 sačinjeni su od masivnog drveta koje naizmenično obuhvata prve slojeve 12 i druge slojeve 13. Slojevi su jednako raspoređeni po potpornoj glavi 6, na prvom sporednom nosećem delu 8 i drugom sporednom nosećem delu 9, tako da se slojevi sa istim glavnim pravcem vlakana nalaze preko puta sa čeone strane svih delova koje treba povezati. Tako spratni plafon 2 obuhvata isti glavni pravac vlakana u svakom sloju. Na taj način se u svakom sloju spratnog plafona 2 sila prenosi ili u prvom glavnom pravcu 14 vlakana ili u drugom glavnom pravcu 15 vlakana. Noseći čeoni spoj između čeone strane 11 potporne glave 6 i čeone strane prvog sporednog nosećeg dela 7 realizovan je nekim lepljivim slojem 19.

Realizacija nosećeg spoja postiže se na sledeći način. Najpre se čeone strane delova koje treba spojiti postavljaju tako da se slojevi sa istim glavnim pravcem vlakana preko puta i da delovi koje treba spojiti obrazuju jedan prorez među čeonim stranama. U tom položaju fiksiraju se oba dela koje treba spojiti. Prorez između delova koje treba spojiti zaptivaju se na ivicama npr. punjenjem špahtel materijalom. Zatim se međuprostor proreza 19 puni lepkom. Kada lepak stvrdne obrazuje se noseći spoj. Poželjno je da se kao lepak koristi dvokomponentni lepak čije se dve komponente mešaju prilikom punjenja proreza 19. Mešanjem dveju komponenti lepak počinje da očvršćuje. Kao lepak testiran je na primer lepak PURBOND CR 421 švajcarske firme Purbond. Ovaj dvokomponentni poliuretan-izlivena smola odobrio je Nemački institut za građevinarstvo pod odobrenim brojem Z-9.1-707 za lepljenje čeličnih stubova za noseće drvene građevinske delove i dostupan je na tržištu. Kod spoja između dva drvena elementa, realizovanog ovim lepkom, izmerena je zatezna čvrstoća do 20 njutna po kvadratnom milimetru (N/mm<2>). Ovom tehnikom se omogućuje izrada velikih spratnih plafona 2 lepljenjem sa čeone strane, potporne glave 6 i sporednih nosećih delova 7 i 8 koji ravnomerno raspoređuju delovanje sile u čitavoj ravni spratnog plafona 2 i preusmeravaju je na podupirače 5. Alternativno, spoj se može realizovati i alternativnim sredstvima spajanja, umesto lepljenja, kao što su sredstva za spajanje čelika.

Poželjno je da su svi delovi spratnog plafona 2, dakle potporne glave 6, prvi sporedni noseći delovi 7 i drugi sporedni noseći delovi 8, izgrađeni tako da krajnji gornji sloj obuhvata glavni pravac vlakana koji se nalazi pod pravim uglom u odnosu na glavni pravac vlakana krajnjeg donjeg sloja. U dosadašnjoj tehničkoj praksi krajnji gornji i krajnji donji sloj uvek su realizovani sa istim glavnim pravcem vlakana, jer u suprotnom dolazi do pomicanja ploča. Međutim, to pokazuje taj nedostatak što su ploče u glavnom pravcu vlakana krajnjeg donjeg i krajnjeg gornjeg sloja stabilnije od onih u drugim glavnim pravcima vlakana ploče. Zbog toga se u ovom slučaju namerno iskorišćava nedostatak pomicanja ploča kako bi se omogućile ploče koje su podjednako stabilne u oba glavna pravca vlakana.

Konstrukcijom spratnog plafona prema ovom pronalasku, kod spratnog plafona 2 moguće je sada usmeriti delovanje sile na spratni plafon 2 direktno u nivou spratnog plafona 2, a ne preko odvojenih nosača na podupirač 5, kao i istovremeno sile koje deluju sa gornjih spratova, usmeriti sa gornjeg podupirača 5 na donji podupirač 5. Čak i primenom spratnog plafona 2 samo u svojstvu elementa koji prenosi silu, dodatni nosači postaju suvišni kod spratnog plafona 2, pa se spratni plafon 2 prema tome može izraditi da bude tanji od samih nosača. Ovakvom konstrukcijom moguće je postići spratne plafone 2 sa razmakom među podupiračima od osam puta osam metara. Poželjno je da spratni plafon 2 pritom obrazuje ploču iste debljine u čitavoj ravni spratnog plafona koja sama funkcioniše kao noseći element spratnog plafona 2 i kojoj nisu potrebni dodatni nosači.

Kada se u ovom patentu koriste pojmovi dole i gore, u tom slučaju se dole odnosi na pravac delovanja zemljine teže, a gore na pravac suprotan od pravca delovanje zemljine teže.

Na opisanom primeru realizacije, prvi i drugi glavni pravci 14 i 15 vlakana susednih slojeva elemenata u spratnom plafonu bili su pod pravim uglom jedan prema drugom. Međutim, zamislivi su i drugačiji uglovi između glavnih pravaca vlakana, kao i veći broj glavnih pravaca vlakana. Tako bi tri različita sloja mogla da obuhvataju glavne pravce vlakana koji bi stajali pod uglom od 60° jedan prema drugom, tako da prenošenje dejstva sile u spratnom plafonu funkcioniše duž tri pravca. Na taj način bi se eventualno dejstvo sile moglo bolje usmeriti na potpornu glavu. No svakako su takve konstrukcije komplikovanije.

Ovaj pronalazak se ne ograničava samo na opisani primer realizacije. Svaki način realizacije, doslovno sadržan u glavnim patentnim zahtevima, uključen je u ovaj pronalazak.

Claims

Patentni zahtevi

1. Konstrukcija spratnog plafona koja obuhvata prvi donji drveni podupirač (5) za podupiranje spratnog plafona (2), prvi gornji drveni podupirač (5) za podupiranje narednog spratnog plafona (2, 4) i prvu potpornu glavu (6) od drveta za usmerenje dejstva sila spratnog plafona (2) na prvi donji drveni podupirač (5), pri čemu prva potporna glava (6) naleže na prvi donji drveni podupirač (5), a prvi gornji drveni podupirač (5) podupire se direktno prvim donjim drvenim podupiračem;

naznačena time što

prva potporna glava (6) od drveta obuhvata prvi glavni pravac (14) vlakana i drugi glavni pravac (15) vlakana koji se razlikuje od prvog glavnog pravca vlakana, pri čemu su prvi glavni pravac (14) vlakana i drugi glavni pravac (15) vlakana postavljeni u ravni spratnog plafona (2).

2. Konstrukcija spratnog plafona prema prethodnom zahtevu, pri čemu prva potporna glava (6) obuhvata rupu (9), a prvi gornji drveni podupirač (5) i/ili prvi donji drveni podupirač (5) je/su umetnuti u rupu (9) potporne glave (6) tako da se prvi gornji drveni podupirač (5) može direktno podupreti prvim donjim drvenim podupiračem (5).

3. Konstrukcija spratnog plafona, prema zahtevu 1, pri čemu prvi donji drveni podupirač (5) tupo sužen sa strane koja je okrenuta prema prvoj potpornoj glavi (6) tako da je prvi donji drveni podupirač (5) umetnut u rupu (9) prve potporne glave (6), a prva potporna glava (6) ivicom rupe (9) na formiran stepenik prvog donjeg drvenog podupirača (5).

4. Konstrukcija spratnog plafona, prema nekom od prethodnih zahteva, pri čemu prvi donji drveni podupirač (5) i/ili drugi gornji drveni podupirač (5) obuhvata/obuhvataju glavni pravac vlakana koji je pod pravim uglom u odnosu na spratni plafon (2).

5. Konstrukcija spratnog plafona, prema nekom od prethodnih zahteva, pri čemu je potporna glava (6) sačinjena od šper ploče.

6. Konstrukcija spratnog plafona, prema nekom od prethodnih zahteva, pri čemu su prvi glavni pravac (14) vlakana i drugi glavni pravac (15) vlakana postavljeni pod pravim uglom jedan prema drugom.

7. Konstrukcija spratnog plafona, prema nekom od prethodnih zahteva, pri čemu prva potporna glava (6) obuhvata veći broj drvenih slojeva (12, 13), pri čemu se kod većeg broja drvenih slojeva prvi drveni sloj (12) sa prvim glavnim pravcem (14) vlakana naizmenično smenjuje sa drugim drvenim slojem (13) sa drugim glavnim pravcem (15) vlakana.

8. Konstrukcija spratnog plafona, prema prethodnom zahtevu, pri čemu prvi drveni sloj (12) obuhvata barem dva drvena elementa koja se nalaze jedan pored drugog u nivou sloja u pravcu drugog glavnog pravca (15) vlakana i/ili drugi drveni sloj (13) obuhvata barem dva drvena elementa koja se nalaze jedan pored drugog u nivou sloja u pravcu prvog glavnog pravca (14) vlakana, pri čemu barem dva drvena elementa jednog drvenog sloja obuhvataju jedan drveni element prve vrste (16) drveta i jedan drveni element druge vrste (17) drveta.

9. Konstrukcija spratnog plafona, prema nekom od prethodnih zahteva, pri čemu prva potporna glava (6) obuhvata barem prvu oblast sa većim brojem drvenih slojeva prve vrste (16) drveta, barem drugu oblast sa većim brojem drvenih slojeva druge vrste (17) drveta i barem treću oblast sa većim brojem drvenih slojeva u kojoj se naizmenično smenjuju prva vrsta (16) drveta i druga vrsta (17) drveta.

10. Konstrukcija spratnog plafona, prema prethodnom zahtevu, pri čemu je rupa (9) postavljena u drugoj oblasti, dok je druga vrsta (17) drveta stabilnija od prve vrste (16) drveta.

11. Konstrukcija spratnog plafona, prema nekom od zahteva 7 do 10, koja obuhvata spratni plafon (2) pri čemu spratni plafon (2) obuhvata prvu potpornu glavu (6) i sporedni noseći element, pri čemu sporedni noseći element obuhvata veći broj drvenih slojeva (12, 13), pri čemu se kod većeg broja drvenih slojeva prvi drveni sloj (12) sa prvim glavnim pravcem (14) vlakana naizmenično smenjuje sa drugim drvenim slojem (13) sa drugim glavnim pravcem (15) vlakana.

12. Konstrukcija spratnog plafona, prema prethodnom zahtevu, pri čemu je sporedni noseći element sa čeone strane povezan sa čeonom stranom (11) potporne glava (6).

13. Konstrukcija spratnog plafona, prema prethodnom zahtevu, pri čemu je sporedni noseći element postavljen sa čeone strane na odstojanju u vidu proreza od čeone strane potporne glave (6), dok je sporedni noseći element povezan sa potpornom glavom lepljivim slojem kojim je popunjen prorez.

14. Konstrukcija spratnog plafona, prema nekom od zahteva 11 do 13, pri čemu krajnji gornji sloj prve potporne glave (6) i/ili sporednog nosećeg elementa obuhvata glavni pravac vlakana koji je uspravan u odnosu na pravac glavnih vlakana krajnjeg donjeg sloja prve potporne glave (6) i/ili sporednog nosećeg elementa.

15. Konstrukcija spratnog plafona, prema nekom od patentnih zahteva 11 do 14, koja obuhvata drugi donji drveni podupirač (5), treći donji drveni podupirač (5), četvrti donji drveni podupirač (5), drugi gornji drveni podupirač (5) koji naleže na drugi donji drveni podupirač (5), treći gornji drveni podupirač (5) koji naleže na treći donji drveni podupirač (5), četvrti gornji drveni podupirač (5) koji naleže na četvrti donji drveni podupirač (5), pri čemu spratni plafon (2) nadalje obuhvata drugu potpornu glavu koja naleže na drugi donji drveni podupirač (5), treću potpornu glavu (6) koja naleže na treći donji drveni podupirač (5) i četvrtu potpornu glavu (6) koja naleže na četvrti donji drveni podupirač (5), pri čemu sporedni noseći element obuhvata četiri prva sporedna noseća dela koja povezuju po dve susedne potporne glave (6), kao i barem jedan drugi sporedni noseći deo (8) koji povezuje četiri prva sporedna noseća dela (7) i obrazuje zatvorenu površinu spratnog plafona (2) između četiri prva sporedna noseća dela (7).

16. Građevina koja obuhvata konstrukciju spratnog plafona prema zahtevu 1 do