Reiällisten puupalkkien mitoitus eri suunnitteluohjeissa: SFS-EN 1995-1-1+A1+A2+AC ja FprEN 1995-1-1:2024 vertailu vertailulaskelmin

Abstract

Tässä opinnäytetyössä verrataan palkkien reikien mitoitusta nykyisen eurokoodin ja sen kansallisen liitteen (SFS-EN 1995-1-1+A1+A2+AC) ja uuden toisen sukupolven Eurokoodi 5:n (FprEN 1995-1-1:2024) välillä. Työssä tuotetaan myös tuottamaan tietoa ja suomenkielistä kirjallisuutta liittyen toisen sukupolven Eurokoodi 5:een. Työssä keskitytään puisiin yksiaukkoisiin reiällisiin palkkeihin, joita ei ole vahvistettu.

Opinnäytetyössä vertaillaan laskennallisesti kahta eri palkkia ja niiden kestävyyttä vertailulaskelmien mitoitustilanteissa. Tutkimuksessa ei keskitytty koko palkin mitoitukseen vaan vain reikien mitoitukseen. Tutkimus toteutettiin teoriapohjaisena kvalitatiivisena tutkimuksena. Molemmille palkeille tehtiin kansallisen liitteen ja uuden eurokoodin mukaiset laskelmat, joita verrattiin keskenään. Opinnäytetyössä tarkastellaan myös vertailulaskelmien ulkopuolisia eurokoodimuutoksia puupalkkien reikien mitoituksessa.

Opinnäytetyön tuloksena todettiin, että uusi Eurokoodi 5 tuo laskentaan varmuutta lisääviä muutoksia kerroinmuutosten ja tarkennettujen ohjeiden muodossa. Työssä huomattiin, että mitoitusten käyttöasteet nousivat lähes jokaisella laskennan osa-alueella uusien ohjeiden myötä. Lisäksi todettiin, että uusi eurokoodi laajentaa jo olemassa olevia mitoitusohjeita ottamalla huomioon eri materiaalit ja palkkien reikien vahvistamisen.

Opinnäytetyössä tarkasteltiin yksinkertaisia mitoitustilanteita ja palkkeja, joissa keskityttiin vain vahvistamattomiin reikäpalkkeihin. Jatkotutkimuksena olisi hyvä tarkastella vahvistettuja palkkeja, sekä monimuotoisempia laskelmia, joissa käsitetäisiin myös useiden, sekä epäkeskisten reikien mitoitusta. Tutkimuksia voisi tehdä myös todellisessa suunnittelutilanteessa, jotta voitaisiin havainnoida uuden eurokoodin sisällön vaikutusta suunnitteluprosessiin. On tärkeää huomioida, että uudesta Eurokoodi 5:stä ei ole vielä julkaistu suomenkielistä käännöstä työn kirjoitushetkellä (Toukokuu 2025) ja osan termeistä on kääntänyt opinnäytetyön laatija ja ne saattavat erota julkaistavasta virallisesta käännöksestä.

The aim of this thesis was to compare the design of holes in beams between the Finnish national annex and the new second generation of Eurocode 5 and produce information and literature in Finnish about new Eurocode 5. This thesis focused only on unreinforced wooden single span beams with holes.

The thesis presents a computational comparison of two different beams and their load-bearing capacities in selected design situations as well as changes that are not included in the comparative calculations. The research was carried out as a theory-based qualitative study.

The results of this thesis showed that the new Eurocode 5 introduces changes that increase the reliability of calculations through modulus adjustments and more detailed guidelines and expands the existing design guidelines by considering different materials and the reinforcement of holes in beams.

The thesis examined relatively simple design situations and for further research, it would be beneficial to study reinforced beams and more complex calculations, including the design of multiple and eccentric holes. It is important to note that a Finnish translation of the new Eurocode 5 has not been released as of writing this thesis (May 2025) and some of the terms used are freely translated by the author and may differ from the official translation when published.