Puurakenteiden liitosmitoitus eri suunnitteluohjeilla : vertailu standardien SFS-EN 1995-1-1+A1+A2+AC ja FprEN 1995-1-1:2024 välillä

Abstract

Opinnäytetyönä toteutettiin opiskelijoille ja rakennesuunnittelijoille suomenkielinen vertailu standardien SFS-EN 1995-1-1+A1+A2+AC ja FprEN 1995-1-1:2024 puuliitosten suunnittelusta ja mitoituksesta. Teoriaosuudessa käsitellään uusia lisäyksiä uuteen eurokoodiin, tulevia vaatimuksia kiinnittimien korroosiosuojaukseen ja muutoksia laskentaohjeissa. Opinnäytetyössä keskitytään tuleviin muutoksiin puuliitosten mitoituksessa. Opinnäytetyössä tuotetaan myös laskuesimerkkejä hankolautaliitoksesta FprEN 1995-1-1:2024 suunnitteluohjeilla, joita opinnäytetyön kirjoituksen aikana ei ole olemassa.

Opinnäytetyössä tuodaan esille mitoituksen uusia mahdollisuuksia, joita rakennesuunnittelija pystyy käyttämään tulevaisuudessa, kun eurokoodi tulee viralliseen käyttöön. Uuden eurokoodin kaavoja vertaillaan nykyisiin mitoituskaavoihin ja tuodaan esille niiden eroavaisuuksia ja mahdollisia etuja tai haittoja, joita voi ilmetä suunnittelijalle. Uuden sukupolven eurokoodissa on paljon uusia kaavoja ja muokattuja nykyisen eurokoodin kaavoja, jotta suunnittelija voisi maksimoida käytetyn materiaalin liitoksessa.

Laskuesimerkkien avulla lukija pystyy näkemään lukuarvoin, miten muutokset vaikuttavat mitoitukseen ja kuinka se avaa mahdollisuuksia erilaiseen suunnitteluun tulevaisuudessa. Tuloksista huomataan, että uudella eurokoodilla laskettaessa syntyy suurempia käyttöasteita kuin nykyisen eurokoodin suunnitteluohjeilla. Uuden sukupolven eurokoodin suunnitteluohjeilla pystytään vahvistamaan liitosta vaihtoehtoisilla tavoilla, jos se ei täytä vaatimuksia suoraviivaisella laskennalla.

Opinnäytetyössä tehtiin rajaus laskennassa tutkia vain ruuviliitoksia, koska laajuus olisi tuplaantunut toisen kiinnittimen tutkimisen myötä. Jatkotutkimuksena tulisi muita kiinnittimiä tarkastella ja tuottaa niistä esimerkkilaskuja. Puuinfo on tehnyt nykyisestä eurokoodista lyhennetyn suunnitteluohjeen, jota käytetään yksinkertaistamaan puusuunnittelua yleisesti. Samanlaisen suunnitteluohjeen tuottaminen uudesta eurokoodista helpottaisi suunnittelijoita tai opiskelijoita yksinkertaisissa suunnittelu tehtävissä.

The purpose of this thesis was to create a comparison of timber connection design and calculation principles in the standards SFS-EN 1995-1-1+A1+A2+AC and FprEN 1995-1-1:2024. This thesis also provides information in Finnish about the forthcoming changes in FprEN 1995-1-1:2024.

The theoretical part examines the new or revised additions introduced in the draft Eurocode and the upcoming requirements regarding corrosion protection of fasteners. It also studies the making of the new Eurocode and timber connections in general. The computational analysis was done to highlight the difference mathematics of the two standards. The calculations are based on the draft design of timber structures FprEN 1995-1-1:2024: connections.

As a result of this thesis, it is presented that the new standard produces higher utilization ratios compared to current design rules and that enables more secure design of timber connections. The new standard with of the introduced additions opens possibilities for alternative design solutions for structural engineers.

Further research is required to study the changes in different fasteners and to provide calculation examples of the changes. Producing a similar simplified guide for the new standard would greatly benefit both designers and students working on basic structural design tasks.