Puurakenteisen teollisuushallin rakenteiden suunnittelu

Abstract

Tämä opinnäytetyö käsittelee liimapuurakenteisen teollisuushallin rakenteiden suunnittelua. Työ on toteutettu kuvitteellisen teollisuushallin pohjalta. Työn tavoitteena on perehtyä puurakenteisen teollisuushallin rakennesuunnitteluun sekä syventää tietoja euronormien mukaisesta rakenteiden mitoittamisesta. Rakenteet on pyritty suunnittelemaan siten, että ne on mahdollista toteuttaa esivalmistettuina elementteinä, jotka ovat nopea asentaa. Tällöin hallin rakenteet saadaan säältä suojaan mahdollisimman pikaisesti. Euronormit korvaavat Suomen rakennusmääräyskokoelman B-osan vuonna 2010. Tässä työssä käsiteltävän hallin rakenteet on mitoitettu näiden uusien normien mukaan. Osana työtä on laadittu taulukkolaskentapohjainen liimapuupilareiden ja harjapalkkien mitoitusohjelma, josta saatavia rakenteiden dimensioita voidaan käyttää arkkitehtisuunnitelmien lähtötietoina. Työn tuloksena esitetään liimapuurunkoisen teollisuushallin puurungon lujuuslaskelmat ja niistä tarvittavat rakennepiirustukset. Myös katon ja ulkovuorausseinien elementtisuunnitelmat sekä yksi esimerkkikuva molemmista elementeistä on esitetty. Liitteenä on cd-levyllä Microsoft Excel -tiedosto, joka sisältää pilarin ja harjapalkin mitoitusohjelman (Liite 15). Euronormit ovat olleet marraskuusta 2007 alkaen rinnakkaiskäytössä Suomen rakennusmääräyskokoelman kanssa. Siirtymävaiheen etenemistä voi seurata ympäristöministeriön internetsivuilta www.ymparisto.fi. Teollisuushallin rakennesuunnittelu vaatii hyvää lujuusopin tuntemusta. Suuret jänne- ja kehävälit johtavat liitosten ja tukirakenteiden suuriin kuormituksiin. Erityisesti hallirakenteen jäykistys ja kuormitusten johtaminen perustuksille on haastavaa.

This study deals with the construction project of a wooden industrial hall. The study is based on a fictional production hall. The goal of the thesis is to get acquainted with designing the structures of an industrial hall using Eurocode-based dimensioning. The structures are designed to be easy to manufacture as pre manufactured elements which are quick to assemble on site. This is important for getting construction under protection against weather. The output of the thesis is stability calculations of the timber frame and the required structural drawings. One example element for exterior wall and roof is also presented. Part of the thesis is a spreadsheet-based dimensioning program for a ridge beam and a column made of glue laminated lumber. This program is attached in a CD format. Since November 2007 the Eurocodes have been used in parallel with the national building code of Finland. Some errors have been found and corrected in the instructions for dimensioning. The current version of the code can be seen in the internet pages of the Ministry of the Environment. Construction designing of an industrial hall requires a knowledge of stability. A large span and perimeter leads to high tensions to joints. The bigger the construction is the more attention has to be paid to stiffening of structures and transferring loads to the ground.