Engineering Principles and Design Procedures of a Detached House in Finland

Abstract

The purpose of this Bachelor’s thesis was to design a detached house in Finland. In general, construction designing work becomes quite familiar and easier for the structural engineers with their experiences over time. In contrast, for the inexperienced, this is not so. Therefore, the work carries a significant importance to be done and plays a key role to produce a design manual for both local and international stakeholders.

At first, the thesis states the conceptual understanding based on various sources and regarding the design work. After that, different calculations for designing a roof truss, load bearing wall, foundation, thermal transmittance, energy efficiency and building behaviour against moisture are included. In addition to that, prerequisites or the standards from different rules, laws and decrees are shown.

The limit state concept used in conjunction with a partial factor method was considered as the basis for the design work in this thesis. It denotes strength design in brief, i.e. a structure must be safe against collapse and serviceable in use. The most important characteristics of any structural member are its actual strength. Therefore, the design strength for the members should be adequate to withstand certain hypothetical overload stages. However, some limitations for instance, cost estimation, fire safety, HVAC, and plumbing design were also discussed in the thesis.

As a result of the thesis, a complete set of blueprints ready to be attached to the application for a building permit were produced. This thesis provides opportunities to conduct some further research.

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella omakotitalo Suomessa. Yleisesti rakennesuunnittelu tulee tutuksi ja helpommaksi suunnittelukokemuksen myötä, mutta aloitteleville suunnittelijoille työ on vaikeampaa ja hitaampaa. Tämä työ toimii suunnitteluoppaana paikallisille ja kansainvälisille toimijoille.

Työn alkuvaiheeseen on koottu tietoa omakotitalon eri suunnitteluvaiheista ja niihin liittyviä laskelmia, kuten kattoristikon suunnittelu, kantava seinä, perustukset, lämmönläpäisevyys, energiatehokkuus, sekä lopuksi rakennuksen toiminta kosteutta vastaan. Työn keskivaihe käsittelee suunnitteluprosessiin liittyviä standardeja ja määräyksiä.

Eri rajatiloja on käytetty suunnittelutyön perustana. Niiden avulla rakennus suunnitellaan turvalliseksi romahdusta vastaan ja kestäväksi rakennuksen käyttötarkoitusta varten. Minkä tahansa rakenteen tärkeimpiä ominaisuuksia on sen todellinen lujuus. Rakenteellisen lujuuden tulee olla riittävän suuri kestämään joitakin hypoteettisia ylikuormitustiloja. Työssä käsitellään myös muita rajoittavia tekijöitä, kuten kustannusarvio, paloturvallisuus ja LVI-suunnittelu.

Lopuksi on saatu aikaan joukko rakennesuunnitelmia rakennuslupahakemusta varten. Tämä insinöörityö mahdollistaa aiheeseen liittyvän lisätutkimuksen tulevaisuudessa.