Liimapuupalkkien korjausmenetelmät ja korjaussuunnittelu

Abstract

Tämän insinöörityön aiheena oli liimapuupalkkien korjausmenetelmien tutkiminen ja kehittäminen, sekä korjaussuunnitteluprosessin selkeyttäminen. Tutkimus rajattiin käsittelemään tasakorkeita liimapuupalkkeja, jotka olisivat normaalikäytössä haljenneet korjaamista edellyttävään kuntoon. Perinteisesti käytettyjen korjausmenetelmien lisäksi tutkittiin mahdollisuuksia käyttää puurakenteissa harvemmin käytettyjä hiilikuituvahvistuksia ja niiden erilaisia sovelluksia.

Työn tavoitteena oli laatia yrityksen käyttöön liimapuurakenteiden korjaussuunnitteluohje tutustumalla liimapuun yleisimpiin vaurioihin, kartoittamalla käytettäviä korjausmenetelmiä, sekä nostamalla esiin liimapuupalkkien korjaussuunnittelussa erityistä huomiota vaativia seikkoja.

Tutkimuksessa tarkasteltiin yleisimpiä liimapuupalkkien halkeilua aiheuttavia tekijöitä, niiden minimoimista, sekä niistä aiheutuneiden vaurioiden korjaamista. Tutkimusta tehtiin kirjallisten lähteiden pohjalta, sekä haastattelemalla suunnittelijoita heidän kokemuksistaan ja näkemyksistään liimapuupalkkien korjaussuunnitteluun ja –menetelmiin liittyen.

Tutkimuksen käytännön osuus toteutettiin koestamalla laboratoriossa eri menetelmin vahvistettuja palkkeja, jotka oli halkaistu kiireellistä korjaamista edellyttävään kuntoon. Tutkimuksen aikana havaittiin, kuinka jokaisella vahvistustavalla on omat hyvät ja huonot puolensa, mukaan lukien vahvistukseen käytettävien tarvikkeiden hinnat. Työssä tehtyjen koestusten perusteella ei voida tehdä kovinkaan jyrkkiä johtopäätöksiä suuntaan tai toiseen johtuen kapeasta otannasta, mutta esimerkiksi työtapojen käytännöllisyyttä voitiin hieman arvioida ja vertailla keskenään. Suunnittelun ohjaamista varten laadittiin kerättyjen tietojen perusteella yrityksen käyttöön suunnitteluohje, jonka avulla pyritään helpottamaan korjausmenetelmän valintaa ja nopeuttamaan suunnittelutyötä.

The subject of this study was repairing methods for glued laminated timber structures and to clarify the planning process for repair operations. The study was limited to laminated timbers of uniform height that would, in normal use, have cracked badly enough to be in need of repairs. In addition to traditional repair methods, the possibility of utilizing carbon fiber injections was also examined.

The aim of this study was to develop comprehensive guidelines for planning the repair of glued timber structures by studying the most common types of damages as well as the most common repair methods in use today.

The most common causes of fissures in glued laminated timber structures were analyzed, as well as methods for minimizing and repairing such damages. The study was performed by examining previously published works on the matter as well as interviewing relevant professionals. Several empirical tests were also conducted: critically damaged timbers reinforced in different ways, were subjected to various forms of strain.

It was discovered that each reinforcement method had both positive and negative attributes, including material expenses. The results of the different tests were inconclusive. This is mainly due to the limited number of samples. However, it was to some degree possible to evaluate the efficiency and practicality of different repair and reinforcement methods.

A planning methodology was drafted to assist in selecting the appropriate repair methods and to speed up the planning process.