Teräsrakenteiden liitokset : hitsiliitoksen mitoitus ja tyyppiliitosten laskentapohjien laatiminen

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli perehtyä teräsrakenteiden hitsiliitoksiin sekä eräiden tyyppiliitosten mitoittaminen ja laskentapohjien laatiminen. Laskentapohjista haluttiin tehdä mahdollisimman helppokäyttöiset ja samalla kehittää laskentapohjille yhdenmukainen ulkoasu. Tavoitteena oli laatia teräsrakenteiden liitossuunnittelua tukevia työkaluja tilaajan käyttöön. Lisäksi opinnäytetyössä haluttiin tutustua FEM-Design 3D Structures -rakenneanalyysiohjelmiston hyödyntämiseen liitossuunnittelussa. Opinnäytetyössä käsiteltiin liitossuunnittelun periaatteita sekä käytiin tarkemmin läpi hitsien mitoitusta. Laskentapohjat laadittiin muutamalle etukäteen valitulle liitostyypille. Tyyppiliitosten mitoitus tehtiin eurokoodissa esitettyjen suunnitteluperiaatteiden mukaan. Liitoslaskujen tekemisessä hyödynnettiin myös erilaisia teräsrakenteiden suunnittelun oppikirjoja ja ohjeita. Opinnäytetyössä esiteltiin tyyppiliitosten eri osien kestävyyksien laskeminen ja mitoituksessa käytettävät kaavat. Valituista liitostyypeistä tehtiin käsin lasketut esimerkkiratkaisut, joiden pohjalta laadittiin varsinaiset laskentapohjat Excel-taulukkolaskentaohjelmalla. Opinnäytetyössä käytettyjä kuvia tuotettiin Autodeskin AutoCad -ohjelmalla. FEM-Design 3D Structures -ohjelmalla tutkittiin liitoksen jännityksiä ja hitsin kiinnitysvoimia. Opinnäytetyön tuloksena saatiin tuotettua toimivat laskentapohjat valituille liitostyypeille. Työssä opittiin paljon uutta teräsrakenteiden suunnittelusta ja saatiin hyvää kokemusta liitossuunnittelusta. Tämä työ antoi hyvän pohjan uusien liitostyyppien laskentapohjien laatimiseen tulevaisuudessa. Rakenneanalyysiohjelmiston käyttö liitosten mitoituksessa jäi pintapuoliseksi, mutta ohjelmistoon paremmin tutustumalla voisi sille olla käyttöä liitossuunnittelussa.