Hirsirakenteisen ulkosaunan suunnittelu ja kantavien puurakenteiden mitoitus

Abstract

Opinnäytetyön aiheena oli perinteisen suomalaisen hirsirakenteisen ulkosaunan suunnittelu toimeksiantajan asettamien reunaehtojen mukaisesti. Lähtökohtana oli työn tilaajan tarve saada nykyiselle vapaa-ajan kiinteistölleen uusi ulkosaunarakennus nykyisen kertalämmitteisen, sisätiloissa olevan sähkösaunan rinnalle. Mökin ylläpitokustannukset olivat käyttövuorokausien lisääntymisen ja sähkön hinnannousun myötä kallistuneet merkittävästi. Haasteena työssä oli se, että toimeksiantajan hankkima saunan hirsikehikko on yli puoli vuosisataa vanha ja siirretty kiinteistölle kaukaa. Kehää ei ollut pystytetty ennen opinnäytetyön aloitusta, joten tiettyjen rakenteiden suunnittelu ja kantavien rakenteiden mitoitus oli tehtävä ilman tarkkoja mittoja tai tietoja. Suunnittelun tukena toimi pari valokuvaa, jotka oli otettu ennen hirsikehikon purkua ja siirtoa. Haasteena oli myös saunan sijoittaminen tontille siten, että palosuojaetäisyydet viereisiin rakennuksiin täyttyivät. Toimeksiantajalla oli toiveita ja vaatimuksia ulkosaunalle, jotka suunnittelussa tuli huomioida.

Opinnäytetyö eteni rakennushankkeen tyypillisten vaiheiden mukaisesti tarveselvityksen kautta ratkaisuehdotuksiin ja varsinaiseen toteutuksen suunnitteluun. Osana saunarakennuksen suunnittelua mitoitettiin puurakenteet kantavien palkkien ja pilarien, sekä hirsiseinän kantavuuden ja jäykistämisen osal-ta. Suunnittelussa käsin laskennan ohella apuna käytettiin Finnwood-puurakenteiden mitoitusohjelmaa sekä rakennuspiirrosten työstössä AutoCAD-ohjelmaa. Käsin laskennan tulokset toteutettiin Mathcad-laskentaohjelmalla.

Suunnittelun pohja löytyy rakentamislaista ja määräyksistä, joihin opinnäytetyössä syvennyttiin laajalti. Kantavien puurakenteiden suunnittelun osalta mitoitusehdot löytyvät Eurokoodista, RIL-teoksista ja puurakenteiden lyhennetystä suunnitteluohjeesta. Työssä käytiin läpi myös hirsirakentamisen erityispiirteitä, jotka vaikuttavat rakentamiseen merkittävästi. Opinnäytetyön tuloksina toimeksiantaja sai pääpiirustukset, kantavien puurakenteiden materiaaliehdotukset sekä jäykistämisessä käytettävän vaarnauksen toteutustapavaihtoehdot niin puutapeille kuin ruuveille.

The purpose of this thesis study was to plan and design a log sauna for a private customer. After significant increase in pricing of electricity, a wood burning sauna can be cost-efficient way to demote the costs of maintaining a year-round use cabin.

In this thesis the main regulations that guide structural design and building in Finland were reviewed. The different stages of construction project usually have were went through, but in minor scale. The client had certain needs and requirements about how the log sauna should look and be both visually and functionally. The client had already bought over a 50-year-old log frame, that had never been in use. That old log frame was the foundation of designing this new sauna for the client. In help of structural design, Finnwood 2.4.3 design software and Mathcad software for engineering calculations were used. Construction plans were prepared with AutoCAD.

Within building regulations and guidelines, a functional log sauna was designed that is safe to use and will endure different weather conditions from summer rains to heavy snow loads on the roof. The main results of this thesis study are completed construction plans the client will receive.