LVL-seinäelementtien välisen teräslevyliitoksen kuormituskokeet

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli tehdä kuormituskokeita LVL-seinäelementien väliselle teräslevy-ruuviliitokselle. Työssä analysoitiin kokeiden tuloksia ja pohdittiin liitoksen soveltuvuutta puukerrostalon jäykistävien seinäelementtien liitoksiin. Liitoksessa liitettävien LVL-massiivielementtien syrjiin upotetaan teräslevy, joka kiinnitetään ankkuriruuveilla elementteihin. Kuormituskokeissa pyrittiin aineenkoestuskoneen avulla simuloimaan rakennukseen kohdistuvien vaakavoimien aiheuttamia leikkausvoimia elementtien saumoissa. Työ on osa uuden LVL-puukerrostalojärjestelmän kehittämistä.

Koekappaleet valmistettiin ja kokeet toteutettiin Savonia-ammattikorkeakoulun puulaboratoriossa. Tutkittavaa liitosta kuormitettiin kokeissa elementtien saumojen suuntaisesti. Koekappaleita tehtiin käyttämällä eri ruuvimääriä ja puun pääasiallista syysuuntaa vaihtamalla. Liitoksessa käytettäville ruuveille tehtiin myös erikseen vetokokeita. Koejärjestelyt ja kokeisiin tarvittavat osat tehtiin yhteistyökumppani Per-Anders Daergan suunnitelmien mukaan. Työn teoriaosuudessa käytiin läpi LVL:ää rakennusmateriaalina ja uutta rakennejärjestelmää sekä laskettiin Eurokoodistandardien mukaan liitoksen laskennallinen kapasiteetti.

Opinnäytetyön tuloksena saatiin mittauslaitteiden tulokset liitoskokeista, joita työssä analysoitiin ja verrattiin laskennallisiin tuloksiin. Analysoinnin tueksi kaikki työvaiheet dokumentoitiin valokuvin ja koekappaleille tehtiin kokeiden jälkeisiä avauksia. Liitostyyppi todettiin toimivaksi sen suunniteltuihin käyttötarkoituksiin. Liitosta voisi kuitenkin kehittää esimerkiksi testaamalla sitä eri liitintyypeillä ja -väleillä. Tätä työtä voi käyttää osana liitoksen jatkokehitystä.

The purpose of this final project was to make load tests for a screwed steel plate connection between LVL wall panels. In this thesis the test results were analyzed and the suitability of the connection for joining stiffening wall elements of a multi-storey timber building was reflected. In this connection, a steel plate is embedded in the edge of the LVL solid panels to be joined. The steel plate is then attached to the elements with anchor screws. The load tests were made with a material testing machine to simulate the shear forces in the panel joints caused by the horizontal forces acting on the building. The work is a part of the development of a new LVL structural system.

The test specimens were prepared, and the tests were performed in the timber testing laboratory of Savonia University of Applied Sciences. In the tests the connection was loaded parallel to the seams of the panels. The test specimens were made with different amounts of screws and by changing the main grain direction of the wood. Separate tensile tests were also made to the screws used in this connection. The test arrangements and parts required for the tests were made according to the plans of Per-Anders Daerga, an associate in this project. In the theoretical part of the thesis, the LVL as a construction material and the new structural system were reviewed and the capacity of the connection was calculated according to the Eurocode standards.

As a result of the thesis, the results of the connection tests were obtained from the measuring devices and they were analyzed and compared to the calculated results. To support the analysis, all work stages were documented by photographing, and the specimens were taken apart after the tests. The connection type was found to be functional for its intended uses. However, the connection could be developed, for example, by testing it with different connector types and spacings. This work can be used as a part of a further development of the connection.