Kerrostalon ulkoseinien rankarakenteisen lisälämmöneristyksen kantavuusmitoitus

Abstract

Työn tavoitteena oli tutkia ja selvittää kerrostalon teräsrankarakenteisen lisälämmöneristyksen Eurokoodin mukainen mitoitustapa ja luoda saatujen tulosten perusteella Excel-mitoituspohja Insinööritoimisto Honkanen & Huumonen Oy:lle.

Työn tekeminen alkoi esimerkkirakenteen mitoittamisella. Esimerkkirakenteen avulla saatiin selvitettyä tarvittavat laskutoimitukset ja -kaavat. Mitoituspohja täydentyi esimerkkilaskelman edetessä. Työskentelyn tuloksena syntyi valmis opinnäytetyö, sekä Excel-mitoituspohja tilaajan käyttöön.

Työn tavoitteissa onnistuttiin hyvin. Eurokoodeista kokoamalla rakenteen mitoittamisen saatiin kattavat ja käyttökelpoiset laskukaavat. Laskentaa on yksinkertaistettu mahdollisuuksien mukaan kuitenkin niin, että laskenta on varman puolella. Työssä käsitellään kuormitusten laskeminen, ohutlevyrankojen mitoittaminen, liitosten mitoitus, rakenteen ankkurointi, sekä rakenteen U-arvon laskenta. Lopputuloksena saatu mitoituspohja mitoittaa kaiken tarvittavan riittävien lähtötietojen perusteella.

Mitoituspohja on jo nyt käyttökelpoinen sovellus, mutta käyttö rajoittuu rankaprofiilien osalta vain ennalta määrätyille poikkileikkausmuodoille. Mitoituspohjaa on kuitenkin helppo muokata ja laajentaa, jolloin sillä olisi mahdollista mitoittaa toisenlaisiakin rankoja. Lisätutkimuksena mitoittamiseen liittyen voisi tehdä laboratoriokokeita, joilla haettaisiin tietoa rankarakenteen murtumisesta ja saataisiin tarkempaa kuvaa laskennan varmuudesta. Toinen tutkittava asia olisi rakenteen pitkäaikaiskestävyys, jota ei tässä opinnäytetyössä tutkittu.

The purpose of this thesis was to research ways to design extra insulation skeleton structures according to Eurocodes and to create excel-based designing program for Insinööritoimisto Honkanen & Huumonen PLC.

The first step of the study was to design example structure. With example structure all of the required calculations were found and the excel-based designing program could be created. Result of a work was a ready thesis and the designing program for customer.

Goals of this study were filled. Now there are instructions for designing skeleton structures, connections, structure anchoring and calculating U-value and the designing program was made. All of the calculations are in designing program so all what user has to do is to fill initial data and program does all the calculations automatically.

Designing program is very usable already although usage is limited to precisely bounded structure. However it is quite easy to expand the program. If there is enthusiasm to survey the structure more, it would be explanatory to drive load tests in laboratory. Load tests would give information about structure breakage and design’s safety factor. Also long-term longevity could be surveyed.