Kumilevylaakerit

Abstract

Tässä opinnäytetyössä tutkittiin ja tutustuttiin kumilevylaakereiden mitoitukseen, sekä toimintaan rakenteen osana. Opinnäytetyön aikana käytiin läpi eri mitoitusohjeita kumilevylaakereille, joiden pohjalta valittiin kuormitettavuus vertailussa sekä käytännön tapauksen mitoituksessa käytettäväksi ohjeistukseksi Matti V. Leskelän raportti RTL0105 kumilevylaakereiden mitoitus. Tämä ohje on kansallisena ohjeena tällä hetkellä Suomessa käytössä, kun kumilevylaakereita mitoitetaan talonrakentamisen sovelluksiin.

Opinnäytetyössä keskityttiin yksikerroslaakereihin jotka ovat pääasiallisesti käytössä talonrakentamisen sovelluksissa. Tutkimuksessa perehdyttiin laakereiden laadunvarmistukseen, kuormitettavuuteen vaikuttaviin tekijöihin, sekä kahteen ongelmia aiheuttaneeseen kohteeseen. Käytännön mitoitusprosessi tuli myös tutuksi opinnäytetyön aikana liikerakennuksen elementtisuunnittelun yhteydessä, jonka liitoksissa olevat kumilevylaakerit mitoitettiin kuormitettavuus laskelmien yhteydessä.

Tutkimuksen aikana vahvistui käsitys siitä, jotta kumilevylaakereiden mitoitus olisi mahdollisimman optimaalista suunniteltavaan kohteeseen pitäisi kumin materiaaliominaisuudet olla suunnittelijalla tarkkaan tiedossa. Kovuuden ja materiaaliseoksen vaihtelu valmistajien ilmoittamalla toleranssilla aiheuttaa kuormitettavuudessa sekä suoraan, että liukumoduulin kautta suurta hajontaa. Tämä johtaa helposti siihen, että kumilevylaakereiden mitoituksessa suunniteltava rakenneosa on joko ali- tai ylimitoitettu.

Opinnäytetyön keskeiseksi lopputulemaksi saatiin, että kumilevylaakereiden suunnittelussa kokonaisvaltainen ajattelu sekä materiaalin ominaisuuksien, että liittyvien rakenteiden osalta on tärkeää onnistuneen lopputuloksen kannalta.

The purpose of this thesis was to investigate and become acquainted with design of the laminated rubber bearings and their function as part of the structure. During the thesis, various Design Guidances for laminated rubber bearings was gone through. Based on this information, guidance used in dimensioning of load capacity of com-parison and practical examples, was selected to be Matti V. Leskelä’s report RTL0105 Laminated rubber bearings design. This guide is a national guideline currently in use in Finland, when laminated rubber bearing design is used for construction engineering applications.

This study was to be focused on one layer bearings which are mainly used in housing construction applications. In this study was familiarized with bearings quality assurance, factors affecting the load capacity and two problem-causing structures. Also the practical design process became familiar during the thesis when designing precast units for commercial buildings, by dimensioning the laminated rubber bearings in connections along with load capacity calculations.

During the study, the perception of that the design of the laminated rubber bearing to be as optimum to a structure designed as possible, the material features of the rubber should be precise known by the designer, was confirmed. Variation in the material properties of the rubber causes considerable dispersion in load capacity, both directly and through the modulus of rigidity. This can easily lead to the fact that the planned design of the bearing component is either over- or undersized.

The focal result of this thesis shows that when designing the laminated rubber bearings, comprehensive thinking, with regard to the properties of the material and attached structures, are very important relative to a successful end result.