WQ-ulokepalkin mitoitus

Abstract

Tämä insinöörityö tehtiin Ramboll Finland Oy:lle. Työn tarkoituksena oli suunnitella ja toteuttaa erityisesti WQ-ulokepalkkien mitoitukseen tarkoitettu laskentaohjelma. Monipuolisesta ja laajasta aiheesta huolimatta pyrkimyksenä oli suunnitella mahdollisimman käyttäjäystävällinen ja selkeä laskentapohja suunnittelijoiden käyttöön. Kirjallisen työn ensisijainen tarkoitus on toimia laskentaohjelman käyttöä tukevana käsikirjana.

Tuloksena saatiin laaja laskentapohja, joka mitoittaa WQ-ulokepalkin perustuen eurokoodin ohjeisiin, teräsrakenneyhdistyksen eurokoodien pohjalta tuottamaan teräsnormikorttiin sekä Ruukin Hitsatut Profiilit -käsikirjan ohjeisiin.

Erityistä huomiota työssä annettiin mitoittavien voimasuureiden laskemiselle, taipumaviivan differentiaaliyhtälöiden käsittelemiselle sekä palotilanteessa teräksen lämpötilan kehittymiselle ajan funktiona palosuojattuna ja palosuojaamattomana.

Tutkimusmenetelminä insinöörityön toteuttamisessa olivat erityisesti kirjalliset lähteet. Lisäksi aiheen tiimoilta haastateltiin asiantuntijoita.

WQ-palkki on pohjoismainen keksintö, ja näin ollen se on suosittu pohjoismaisessa rakentamisessa. Muualla Euroopassa WQ-palkkeja ei käytetä juuri ollenkaan mistä johtuen esimerkiksi eurokoodin mitoitusohjeet on esitetty sellaisessa muodossa, ettei niitä ilman soveltamista voi suoraan hyödyntää WQ-palkin mitoituksessa. Ruukin Hitsatut Profiilit - käsikirja sekä teräsrakenneyhdistyksen tuottama teräsnormikortti käsittelevät aihetta eurooppalaisia julkaisuja yksityiskohtaisemmin.

This engineer’s thesis was assigned by Ramboll Finland Co. The aim of the thesis was to design and implement a special calculation worksheet to be used for the design of a WQ cantilever beam. In spite of the multifaceted and broad topic, the objective was to formulate a calculation worksheet that would be as clear and user-friendly as possible. The primary goal of this study is to serve as a supporting manual for the calculation worksheet.

The end result of the study is an extensive calculation worksheet which enables the user to design a WQ cantilever beam based on the Eurocode instructions, the steel design standards issued by the Finnish Constructional Steelwork Association and the Ruukki Welded Profiles Handbook.

In this thesis, particular attention is paid to the calculation of the designing force variables and the processing of the differential equations of the deformation line, as well as the generation of heat in a fire situation, both with fire retardant treatment and without, as a function of time.

The research was conducted through analysis of source literature and interviews with experts.

The WQ beam is a Nordic invention and therefore has been popular within the field of construction in the Nordic countries alone. Elsewhere in Europe the WQ beam is rarely used. As a result, the Eurocode design instructions are presented in such a form that they are not directly applicable for designing a WQ beam. The Ruukki Welded Profiles Handbook and the FCSA Steel Design Standards publication discuss this topic in more detail than any other European sources.