Puurakenteiden leikkausliitokset

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia puurakenteiden kestävyyttä eri kiinnitysmenetelmillä. Työssä tutkittiin kolmea eri puuliitosta, kolmella puikkoliittimellä. Liitokset toteutettiin kohtisuoraan ruuvattuna, vinosti ruuvattuna sekä kohtisuoraan naulattuna.

Tutkimusmenetelminä toimivat käytännön kuormituskokeet sekä teoriapohjainen laskenta. Kokeellinen osuus laboratoriossa suoritettiin taivutuskehällä, jossa liitokset testattiin puristamalla. Kokeellisessa osuudessa testattiin eri liitostyyppien murtotapaa ja siirtymää, ja näitä tuloksia verrattiin laskennallisiin arvoihin. Liitoksissa käytettiin rakennusmateriaalina LVL Kerto-S -puutuotetta. Teorialaskenta perustuu alalla yleisesti tunnettuihin kaavoihin eurokoodiin pohjautuen. Laskenta toteutettiin Mathcad Prime 9.0 ohjelmistolla. Laskennassa selvitettiin jokaiselle liitokselle murtotapa sekä siirtymä.

Tulosten perusteella saadut arvot osoittavat, että verrattaessa syrjä- ja lapeliitosta toisiinsa niiden kestävyydessä on merkittävä ero lapeliitoksen hyväksi. Kokeelliset tulokset myös osoittavat, että tyypillisesti lapeliitosten leikkausliittimissä siirtymä on huomattavasti suurempi kuin vedetyissä liittimissä. Tulevaisuudessa olisi hyödyllistä tutkia puuliitosten eri osien väliin jäävän pienen raon vaikutuksia liitokselle ja kuormituskokeiden tuloksille.

The purpose of this thesis was to study the durability of timber structures using different fastening methods. The study examined three different timber joints with three types of dowel connections. The joints were constructed with perpendicular screwing, angled screwing, and perpendicular nailing.

The research methods used in this study were practical load tests and theoretical calculations. The experimental part in the laboratory was conducted on a bending rig, where the joints are tested by compression. In the experimental part, different failure modes and displacements of the joints were tested and later compared with the calculated values. LVL S-beam timber product was used as the building material. The theoretical calculations were based on commonly known formulas in the field, and they are based on Eurocode standards. The calculations were carried out using Mathcad Prime 9.0 software. The calculation determined the failure mode and displacement for each joint.

The values obtained from the results show a significant difference in favor of the flat joint regarding their durability when compared to the edge joint. The experimental results also show that typically, the displacement in shear connectors of flat joints is considerably higher than in tension connectors. In the future, it would be beneficial to study the effects of a small gap between different parts of timber joints on the joint and the results of load tests.