Vanhojen puuvälipohjien kantavuuden selvittäminen

Abstract

Tämä opinnäytetyö toteutettiin Insinööritoimisto Lauri Mehto Oy:n toimeksiantona. Tutkimuksen päätavoitteena oli kehittää menetelmä, jolla selvittää vanhojen puisten välipohjapalkkien kantavuudet. Tutkimuksen empiirisessä osassa välipohjapalkeista porattiin 35 mm lieriöporanäytteitä ja selvitettiin näytteiden tiheydet vesinostemenetelmällä. Lopuksi kyseisellä menetelmällä saatuja tiheystuloksia vertailtiin Pilodyn-mittauslaitteella saatuihin tuloksiin.

Puisten välipohjapalkkien kimmomoduulin mittaamista varten tutkimuksessa pystyttiin kehittämään koekuormitusmenetelmää, jolla voitiin selvittää välipohjapalkkien kimmomoduulit kohteella ilman, että palkkeja jouduttaisiin irrottamaan tai vahingoittamaan. Tutkimuksen aikana huomattiin, että taivuttamalla viruneita välipohjapalkkeja ylöspäin vedolle ei saavuteta luotettavia kimmomoduuliarvoja, sillä viruneet palkit eivät vastustaneet rasitusta. Tämän vuoksi välipohjapalkit taivutettiin alaspäin luotettavien kimmomoduuliarvojen mittaamiseen.

Lisäksi tutkimuksessa selvitettiin tiheyden ja kimmomoduulin riippuvuussuhdetta. Tutkimustyö osoitti, että tiheyden ja kimmomoduulien välillä on selkeä yhteys. Koska puu on orgaaninen materiaali sen tiheydet vaihtelevat eri kohdissa palkkia, tämän takia kimmomoduulille voidaan määrittää vain suuruusluokka. Vanhojen välipalkkien lujuuden tutkiminen vaatii usein rinnakkaisia tutkimusmenetelmiä sekä kokemusta puun ominaisuuksista.

Kaikki edellä mainitut menetelmät ja tutkimukset kokeiltiin valmiiksi lujuuslajiteltuihin sahatavaroihin C18-C35. Näin pyrittiin ymmärtämään puumateriaalin käyttäytymistä sekä saatiin varmuus, että menetelmät voisivat toimia myös vanhoihin puupalkkeihin.

This thesis was commissioned by the engineering company Lauri Mehto Oy. The main objective of the study was to develop a method to determine the load-bearing capacity of old wooden intermediate floor beams. In the empirical part of the study, cylindrical drill samples were drilled from the bottom beams and the densities of the samples were determined using a water-lifting method. Finally, the density results obtained by this method were compared with the results obtained with the Pilodyn measuring device.

In order to measure the elasticity module of wooden base beams, the study was able to develop a test loading method to determine the elasticity modules of the interme-diate floor beams at the target without having to remove or damage the beams. Dur-ing the study, it was found that bending the creep intermediate floor beams upward for traction does not achieve reliable elastic modulus values, as the rotated beams did not resist the load. Therefore, the intermediate floor beams were bent downward to measure reliable elasticity module values.

In addition, the study investigated the link between density and elasticity modules. The research showed that there is a clear link between density and elasticity mod-ules. Since wood is an organic material, its densities vary at different points in the beam; therefore, only a magnitude can be determined for the modulus of elasticity. Studying the strength of old intermediate floor beams often requires parallel research methods and experience of wood properties.

All of these methods and studies were tested on pre-sorted C18-C35 lumber. The purpose was to understand the behaviour of the wood material and to be sure that the methods could also be applied to old wooden beams.