Liimapuukehän analysointi & mitoitusohjelman toteutus

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin toimeksiantona A-Insinöörit Suunnittelu Oy:lle. Lähtökohtana oli tuottaa toimeksiantajalle Excel-laskentapohja, joka mahdollistaisi tyypillisimpien liimapuukehärakenteiden alustavan mitoituksen kytkettyjen mastojen järjestelmänä. Työ rajattiin yksilaivaisen tasokehän mastopilareihin sekä pääkannattajien osalta suorakaidepalkkiin, harjapalkkiin sekä mahapalkkiin. Tavoitteena oli perehtyä liimapuurakenteisen mastokehän mekaniikkaan sekä mitoitukseen, ja koostaa näistä selkeä kokonaisuus rajatun aihepiirin sisällä. Tämä johti toimeksiannon mukaiseen mitoitusohjelmaan.

Teoriaosuudessa käsitellään liimapuukehän rakenneosien mitoitusta ja siihen vaikuttavia tekijöitä SFS-standardien sekä suunnitteluohjeiden mukaisesti. Tarkastelun kohteena ovat muun muassa kuormat, niistä aiheutuvat rakenteelliset rasitukset sekä jännitykset ja lopulta rakenneosien mitoitus. Työssä käsitellään hieman myös Excel-mitoitusohjelman toteutukseen liittyviä ratkaisu- ja toteutusmenetelmiä.

Lopullinen toteutus mitoitusohjelmasta täytti sille työn alussa asetetut vaatimukset. Ohjelmaan lisättiin myös joitakin lisäominaisuuksia, kuten tuulikuormien määritys sekä laskuri käytettyjen liimapuukuutioiden arviointiin. Mitoitusohjelma päätyi toimeksiantajan sisäiseen käyttöön.

The thesis was commissioned by A-Insinöörit Suunnittelu Ltd. The objective was to develop an Excel calculation template for preliminary dimensioning of typical portal frame structures constructed from glued-laminated timber. The objective was to familiarise oneself with the mechanics and dimensioning of the main structures of portal frames, and to compile a clear report of these within a limited subject.

The theoretical part covers the sizing of the structural components of the glulam portal frame structures and the factors influencing it according to SFS standards and design guidelines. It examines loads, resulting structural stresses, and ultimately, the design of structural elements. Additionally, the work explores the solution and implementation methods related to implementing the Excel dimensioning program.

The final implementation of the Excel design program met the requirements set at the beginning of the project. Additionally, some additional features were added to the program, such as determining wind loads and a calculator for evaluating the amount of glued laminated timber used. The dimensioning program ended up being used internally by A-Insinöörit Suunnittelu Ltd.