Puurakenteiden ruuviliitokset : valmistajien suunnitteluohjelmien testaus ja vertailu ruuvilaskentapohjiin

Abstract

Tässä opinnäytetyössä käsitellään puurakenteiden ruuviliitoksia. Opinnäytetyön tilaajana toimi Sweco Rakennetekniikka Oy:n puurakenteiden osasto. Opinnäytetyössä testataan ja vertaillaan ruuvivalmistajien suunnitteluohjelmia ja Sweco Rakennetekniikka Oy:n olemassa olevia laskentapohjia. Ohjelmilla ja laskentapohjilla mitoitetaan kaksi liitosta, joiden tuloksia vertaillaan. Työhön on myös koottu ruuviliitoksia koskevat säännöt ja vaatimukset.

Työn tavoitteena oli vertailla eri valmistajien ruuvien kestävyyksiä ja tutkia suunnitteluohjelmien ja laskentapohjien tulosten eroja. Tavoitteena oli myös perehtyä suunnitteluohjelmien ja laskentapohjien käytettävyyteen.

Opinnäytetyössä mitoitettiin yksileikkeinen liitos ja pää- ja sekundääripalkkien välinen liitos. Yksileikkeisessä liitoksessa käytettiin sahatavaraa ja osakierteistä ruuvia. Palkkien välisessä liitoksessa käytettiin liimapuuta ja täyskierteistä ruuvia. Liitokset mitoitettiin neljän eri valmistajan suunnitteluohjelmilla ja yrityksen laskentapohjilla.

Yksileikkeisessä liitoksessa vertailtiin eri valmistajien yhden ruuvin leikkauskestävyyttä. Pää- ja sekundääripalkkien liitoksessa vertailtiin valmistajien ruuvien ulosvetokestävyyttä. Ohjelmilla ja laskentapohjilla saatujen tietojen perustella taulukoitiin tutkittujen liitoksien tärkeimmät ominaisuudet.

Opinnäytetyössä selvisi, ettei valmistajien yksittäisen ruuvin kestävyydessä ole suuria eroja, mutta suunnitteluohjelmien ja laskentapohjien käytettävyyttä voisi vielä parantaa.

Opinnäytetyössä käytettiin Würth Oy:n, Spax Internationalin, Heco Schrauben ja Rothoblaasin suunnitteluohjelmia ja yrityksen olemassa olevia MathCAD laskentaohjelman laskentapohjia.

This thesis deals with screw joints in wooden structures. The client was Sweco Rakennetekniikka Oy’s wooden structures department. The purpose of the thesis was to test and compare screw manufacturers' design programs and Sweco Rakennetekniikka Oy's existing calculation bases. The programs and calculation bases were used to dimension two joints and the result are then compared. An owerview of the rules and requirements screw connections was also compiled in this thesis.

In the thesis, a single-section joint and a joint between the main and secondary beams were dimensioned. Sawn timber and a partially threaded screw were used in the single-section joint. Glulam and a full-thread screw were used to join the beams together. The joints were dimensioned using design programs from four different manufacturers and calculation bases provided by Sweco.

The design programs of Würth Oy, Spax International, Heco Schraube and Rothoblaas, and the MathCAD calculation templates employed at Sweco were used in the thesis. Based on the information obtained from the programs and calculation bases, the main points of the examined connections were tabulated successfully.