Ripaseinärakenteen kuormitustestaus
Kinnunen, Niko (2024)
2024
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024121234994
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024121234994
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella ja toteuttaa standardin mukainen kuormitustestaus toimeksiantajan ideoimille ripaseinärakenteille. Testauksen ideana oli määrittää seinärakenteelle puristuslujuus sekä vertailla seinärakennetta kuormitettaessa viistejatketun ja jatkamattoman LVL-levyn muodonmuutoksista syntyviä eroja. Lisäksi haluttiin vertailuksi testata kipsilevyllinen seinärakenne sekä pelkästään riparakenne samasta rakennetyypistä. Työ tehtiin yhteistyössä Punkaharjun Puutaito Oy:n kanssa. Testaukset toteutettiin Xamkin Teollisen Puurakentamisen laboratorion tiloissa sijaitsevalla suu-ren kokoluokan kuormituskehällä.
Tutkimus toteutettiin, sillä tällä hetkellä LVL-levyjen leveys rajoittuu 2,5 metriin. Kerros- ja tilaelementtirakentamisessa kerrosten välinen korkeus on yleensä n. 3 metriä, mikä rajaa LVL-levyn käytön yhteen suuntaan. LVL-levyjä viistejatkamalla voitaisiin levyjen kokoa muokata rajattomasti käytettyjen työstölaitteiden sallimissa maksimimitoissa. Lisäksi se mahdollistaisi LVL-levyn pintaviilun syysuunnan muuttamisen.
Työ aloitettiin tutustumalla puurakentamisen nykytilanteeseen, viilupuuhun, riparakenteeseen sekä siihen, miten viistejatkettu elementti syntyy toimeksiantajan tehdastiloissa. Työn päämenetelmänä toimi suunnittelu, toteutus ja raportointi puristuskestävyyden mittaukselle SFS-EN 408 -standardin mukaisesti.
Toimeksiantajan ideoimat tutkittavat ripaseinärakenteet koostuivat yhteen liimatuista Kerto-S-rivoista sekä Kerto-Q-pintalevystä. Rakenteen kokonaispaksuus oli 285 mm, joka koostui 25 mm pintalevystä sekä 260 mm rivoista. Tapauksia oli yhteensä neljä, joista kaksi oli LVL-levyllisiä. LVL-levyllisten tapausten erona oli viistejatkettu ja jatkamaton pintalevy. Kolmannessa tapauksessa käytettiin kipsilevyä LVL-levyn sijasta ja neljännessä jätettiin levyt kokonaan pois.
Työn tuloksena voidaan osoittaa, ettei viistejatketun ja jatkamattoman levyn kantokyvyssä ole eroa käytetyillä kuormilla. Suurin ongelma rakenteessa on syitä kohtisuoraan oleva puristuslujuus, joka korostuu, mitä enemmän kuormituksen keskipiste siirtyy pois levyn puolelta. Tuloksissa nousee esiin tukipintojen tasaisuuden merkitys, jotta seinärakenne toimii halutulla tavalla. Tarpeellista olisi myös tutkia lisää syitä kohtisuoraan olevan puristuslujuuden kapasiteetin kasvattamisesta seinärakenteessa.
Tutkimus toteutettiin, sillä tällä hetkellä LVL-levyjen leveys rajoittuu 2,5 metriin. Kerros- ja tilaelementtirakentamisessa kerrosten välinen korkeus on yleensä n. 3 metriä, mikä rajaa LVL-levyn käytön yhteen suuntaan. LVL-levyjä viistejatkamalla voitaisiin levyjen kokoa muokata rajattomasti käytettyjen työstölaitteiden sallimissa maksimimitoissa. Lisäksi se mahdollistaisi LVL-levyn pintaviilun syysuunnan muuttamisen.
Työ aloitettiin tutustumalla puurakentamisen nykytilanteeseen, viilupuuhun, riparakenteeseen sekä siihen, miten viistejatkettu elementti syntyy toimeksiantajan tehdastiloissa. Työn päämenetelmänä toimi suunnittelu, toteutus ja raportointi puristuskestävyyden mittaukselle SFS-EN 408 -standardin mukaisesti.
Toimeksiantajan ideoimat tutkittavat ripaseinärakenteet koostuivat yhteen liimatuista Kerto-S-rivoista sekä Kerto-Q-pintalevystä. Rakenteen kokonaispaksuus oli 285 mm, joka koostui 25 mm pintalevystä sekä 260 mm rivoista. Tapauksia oli yhteensä neljä, joista kaksi oli LVL-levyllisiä. LVL-levyllisten tapausten erona oli viistejatkettu ja jatkamaton pintalevy. Kolmannessa tapauksessa käytettiin kipsilevyä LVL-levyn sijasta ja neljännessä jätettiin levyt kokonaan pois.
Työn tuloksena voidaan osoittaa, ettei viistejatketun ja jatkamattoman levyn kantokyvyssä ole eroa käytetyillä kuormilla. Suurin ongelma rakenteessa on syitä kohtisuoraan oleva puristuslujuus, joka korostuu, mitä enemmän kuormituksen keskipiste siirtyy pois levyn puolelta. Tuloksissa nousee esiin tukipintojen tasaisuuden merkitys, jotta seinärakenne toimii halutulla tavalla. Tarpeellista olisi myös tutkia lisää syitä kohtisuoraan olevan puristuslujuuden kapasiteetin kasvattamisesta seinärakenteessa.