Ristikkopalkkirakenteisen kattoelementin suunnittelu LammiLoft -mallistoon

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia uuden ristikkopalkkipohjaisen kattoelementtirat-kaisun kannattavuutta silmälläpitäen LammiLoft -talomallistoa. Tavoitteena oli pyrkiä kehittämään kattoelementtirakenne, joka täyttäisi tämänhetkiset ja tulevaisuuden vaati-mukset lämmönläpäisykertoimen suhteen sekä olisi yhteensopiva Lammi-Kivitalojen valettavan lämpöharkkoseinän työjärjestyksen kanssa. Työn oli tarkoitus olla jatkoa Einari M. Auteron Lammi-Kivitaloille tekemälle opinnäytetyölle kattoelementtien ja paikalla rakennettavan yläpohjan vertailusta. Tästä syystä työssä ei käsitelty muita markkinoilla olevia elementtivaihtoehtoja, eikä paikalla rakennettavaa yläpohjavaih-toehtoa, vaan pyrittiin kehittämään uutta kattorakenneratkaisua.

Rakenteen kehittäminen aloitettiin määrittämällä reunaehdot lämmönläpäisykertoimelle ja rakenteen korkeudelle. Näiden reunaehtojen puitteissa pyrittiin löytämään sellaisia rakenneratkaisuja, joita käyttämällä rakenteesta saadaan tiivis ja hyvin käsiteltävissä oleva. Työn edetessä oli havaittavissa, että kehitettävään elementtiin kohdistuvat samat ongelmatekijät kuin olemassa oleviin ratkaisuihin. Näihin ongelmiin haettiin ratkaisuja tai rakennetta pyrittiin kehittämään näiden ongelmien välttämiseksi. Rakenteen heikkoutena voidaan todeta, että sen paino verrattuna muihin markkinoilla oleviin ratkaisuihin on olennaisesti suurempi, mikä saattaa vaikeuttaa sen käyttöä.

Työn lopputulemana voitiin todeta, että kehitteillä olevalla elementtirakenteessa on mahdollisuuksia tulevaisuuden elementtirakenteena, mutta ensin on ratkaistava monia asioita, joita varten olisi tehtävä jatkotutkimusta tekemällä prototyyppejä rakenteesta. Tätä kautta pystyttäisiin selvittämään rakenteen ongelmia ja teoriatasolla käsiteltyjä ratkaisuja käytännön kokein.

Kehitetty elementtirakenne on valmistuskustannuksiltaan varsin kilpailukykyinen tuote elementtimarkkinoille. On kuitenkin tärkeää pitää mielessä, että kustannukset eivät aina ole ratkaiseva asia rakentamisen kilpailukentässä. Monesti paremmasta rakennevaih-toehdosta ollaan jopa valmiita maksamaan enemmän.

The meaning of this thesis was to research the possibilities and profitability of a new kind of truss beam based roof element for LammiLoft -house collection. The goal was to find a way to develop an element structure that would meet the standards set for the U-values of roof structures not only today but also in the future. The thesis is an extension study for the thesis of Einari M. Autero so all the other element structures are left out of this thesis.

Developing of the structure was started with setting the boundary conditions for the U-values and the height of the structure. After setting the boundary conditions the plan was to look for structural solutions that would make the structure well insulated and easily handled.

As the study advanced it was to be noticed that the element structure under planning was meeting the same obstacles as all the other element solutions on the field. The plan was to find solutions for these problems or to develop the structure so that they could be avoided in advance.

As an outcome for this study it could be stated that this element structure could have possibilities to be used in the future. There are still many problems to be solved by tests with life sized prototypes. This way it would be possible to solve the problems of the structure and prove the theories made in this thesis. One fact concerning the structure is that it’s a lot more difficult to handle the big elements than the lighter polyurethane based elements.

The cost efficiency of the structure is pretty good when it comes to production costs. This will make it able to challenge all the other element structures on the market. Still it’s good to remember that the costs of the structures aren’t always the most important thing. Sometimes customers are even willing to pay more if they know they’re getting a more reliable solution.