Korkealujuusteräksen käyttäminen mekaanisella liitosmenetelmällä valmistetussa ristikossa
Ruotsakko, Jasmine (2025)
2025
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-2025113030933
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025113030933
Tiivistelmä
Opinnäytetyö toteutettiin osana Hämeen ammattikorkeakoulun ja LUT-yliopiston MechJoint-hanketta ja sen tavoitteena oli selvittää, millainen vaikutus korkealujuusteräksen käytöllä on teräsputkiristikkoon. Korkealujuusteräksen käyttämistä laajemmin haluttiin selvittää, sillä mekaaninen liitosmenetelmä mahdollistaa korkealujuusteräksen käyttämisen, ilman korkealujuusteräksen hitsaamiseen liittyviä haasteita. Työn pohjana toimi S355-teräksestä valmistettu esimerkkiristikko, johon uutta ristikkoa vertailtiin.
Tutkimuksen aikana ristikko optimoitiin mahdollisimman kevyeksi, mekaaninen liitos huomioiden. Tutkimukseen sisältyi korkealujuusteräksen käyttöön liittyvien haasteiden selvittämistä ja tuleviin standardeihin tutustumista. Ristikon optimointi suoritettiin hyödyntämällä RFEM-ohjelmistoa, sekä Mathcad-laskelmaa.
Työn aikana huomattiin, että mekaaninen liitosmenetelmä asettaa rakenteen poikkileikkaukselle ehtoja, jotka rajoittavat ristikon optimointia. Tutkimuksessa todettiin, että korkealujuusteräksen potentiaalin maksimointi vaatisi rakenteen tarkempaa uudelleen suunnittelua. Korkealujuusterästä käyttämällä materiaalimenekkiä saatiin kuitenkin tiputettua 59 % alkuperäisestä. Materiaalimenekin huomattavasta laskusta huolimatta, tultiin tulokseen, että materiaalin korkean hinnan takia materiaalikulut eivät tällä ratkaisulla laske.
Materiaalimenekin laskulla todettiin olevan huomattava vaikutus ristikon hiilijalanjälkeen. Ristikon hiilipäästöjä haluttiin tarkastella, sillä uusi rakentamislaki ohjaa rakentamista edelleen kohti pienempiä päästöjä ja hiilijalanjälkilaskentaan liittyvät pykälät tulevat voimaan tammikuussa 2026. Lisäksi haluttiin selvittää millainen vaikutus rakenteen helpolla purettavuudella ja uudelleen käytöllä on sen hiilikädenjälkeen. Korkealujuusteräksen todettiin tukevan rakenteen vähähiilisyyttä ja kestävämpää rakentamista.
Opinnäytetyön lopputuloksena saatiin kerättyä tietoa korkealujuusteräksen käyttämisestä ristikkorakenteissa, sekä haasteista, joita siihen liittyy. Korkealujuusteräksen käyttö osoittautui hyödylliseksi erityisesti pyrittäessä vähentämään rakenteen hiilijalanjälkeä.
Tutkimuksen aikana ristikko optimoitiin mahdollisimman kevyeksi, mekaaninen liitos huomioiden. Tutkimukseen sisältyi korkealujuusteräksen käyttöön liittyvien haasteiden selvittämistä ja tuleviin standardeihin tutustumista. Ristikon optimointi suoritettiin hyödyntämällä RFEM-ohjelmistoa, sekä Mathcad-laskelmaa.
Työn aikana huomattiin, että mekaaninen liitosmenetelmä asettaa rakenteen poikkileikkaukselle ehtoja, jotka rajoittavat ristikon optimointia. Tutkimuksessa todettiin, että korkealujuusteräksen potentiaalin maksimointi vaatisi rakenteen tarkempaa uudelleen suunnittelua. Korkealujuusterästä käyttämällä materiaalimenekkiä saatiin kuitenkin tiputettua 59 % alkuperäisestä. Materiaalimenekin huomattavasta laskusta huolimatta, tultiin tulokseen, että materiaalin korkean hinnan takia materiaalikulut eivät tällä ratkaisulla laske.
Materiaalimenekin laskulla todettiin olevan huomattava vaikutus ristikon hiilijalanjälkeen. Ristikon hiilipäästöjä haluttiin tarkastella, sillä uusi rakentamislaki ohjaa rakentamista edelleen kohti pienempiä päästöjä ja hiilijalanjälkilaskentaan liittyvät pykälät tulevat voimaan tammikuussa 2026. Lisäksi haluttiin selvittää millainen vaikutus rakenteen helpolla purettavuudella ja uudelleen käytöllä on sen hiilikädenjälkeen. Korkealujuusteräksen todettiin tukevan rakenteen vähähiilisyyttä ja kestävämpää rakentamista.
Opinnäytetyön lopputuloksena saatiin kerättyä tietoa korkealujuusteräksen käyttämisestä ristikkorakenteissa, sekä haasteista, joita siihen liittyy. Korkealujuusteräksen käyttö osoittautui hyödylliseksi erityisesti pyrittäessä vähentämään rakenteen hiilijalanjälkeä.