Hirsiseinän ruuviliitoksen leikkauskestävyys

Abstract

Tässä opinnäytetyössä tarkastellaan hirsiseinien ruuviliitoksien leikkauskestävyyttä ja kuorman aiheuttamaa siirtymää vertailemalla erilaisten liitostyyppien laboratoriotuloksia laskennallisiin arvoihin. Liitoksia vertaillaan myös keskenään niiden kuormankeston ja asennettavuuden näkökulmista. Opinnäytetyön tilaajana toimi DEN Finland Oy / Finnlamelli, joka hyödyntää opinnäytetyöstä saatuja tutkimustuloksia tuotekehityksessä ja rakentamisen optimoinnissa.

Opinnäytetyössä käsitellään liitosten teoriaa, eurokoodien ja materiaalivalmistajan tietojen perusteella laskettuja mitoitusaskelmia, sekä tehtyjä laboratoriokokeita. Opinnäytetyössä perehdytään hirsirakenteiden liitosten ominaisuuksiin sekä ruuviliitosten kestävyyteen. Laboratoriokokeiden avulla tutkittiin erilaisten liitostyyppien käyttäytymistä kuormitustilanteissa: tarkastelun kohteena ovat liitosten leikkauskestävyys ja siirtymä kuormitustilanteessa. Saatuja tuloksia verrattiin mitoituslaskelmiin, ja niiden pohjalta arvioitiin liitosten suorituskykyä ja soveltuvuutta käytännön rakentamiseen.

Ruuvimäärän optimointi vähentää merkittävästi rakentamiskustannuksia ja nopeuttaa työvaiheita ilman, että rakenteellinen lujuus heikkenee. Optimaalinen ruuvimäärä vähentää myös materiaalinkulutusta, mikä tukee kestävän kehityksen periaatteita. Tuloksia voidaan hyödyntää rakennusalan käytännöissä ja suunnitteluohjeissa, erityisesti hirsirakenteiden liitostekniikoiden kehittämisessä.

Jatkossa tutkimusta voitaisiin laajentaa tarkastelemalla erilaisten ruuvityyppien vaikutusta liitosten kestävyyteen. Lisäksi olisi hyödyllistä tutkia, mikä liitostyyppi on kustannustehokkain hirsirakentamisessa.

This thesis examines shear strength and displacement behavior of screw joints in log walls, by comparing laboratory test results of different joint types with calculated design values. The joints are also evaluated against each other in terms of load-bearing capacity and ease of installation. The study was commissioned by DEN Finland Oy / Finnlamelli, which will utilize the results for product development and construction optimization.

This thesis combines theoretical analysis with laboratory testing. It focuses on the characteristics of timber connections and the strength performance of screw joints. Through testing, the behavior of various joint types under load was analyzed and compared to theoretical values. The key parameters studied were shear strength and displacement under loading. The measured results were compared with Eurocode-based design calculations, in order to assess the performance and practical applicability of the joints.

Optimizing the number of screws significantly reduces construction costs and speeds up installation without compromising structural integrity. An optimal screw layout also reduces material usage, supporting the principles of sustainable construction. The results can be applied in construction practices and design guidelines, particularly in the development of log wall connection techniques.

Future research could expand on this work by exploring the effects of different screw types on joint performance. It would also be beneficial to investigate which joint type provides the most cost-effective solution in log construction.