Ruuvien valintaan vaikuttavat tekijät puuliitoksissa

Abstract

Puurakenteiden ruuviliitokset on aiheena hyvin laaja kokonaisuus. Tässä opinnäytetyössä oli tarkoitus koota yhteen olennaisimmat asiat ruuviliitosmaailmasta, eritellä ruuvien valintaan vaikuttavia tekijöitä ja käsitellä ruuviliitosten laskentaa. Lisäksi jatkokehitystyönä on tarkoitus luoda taulukko, jossa on koottuna eri ruuvivalmistajien tuotteet ja valmistajien antamat lähtötiedot suunnittelun avuksi.

Työn alussa kerrotaan yleisesti ruuvivaihtoehdoista ja esitellään ruuvinvalmistajia, joiden kanssa tilaajayritys tekee yhteistyötä. Ruuvivalmistajien yhteydessä on kerrottu myös ruuvivalmistajien omista liitosten suunnitteluohjelmista, mikäli niitä on saatavilla. Erilaisia ruuvivaihtoehtoja on nykyisin markkinoilla tuhansia, ja ne ovat yhä kehittyneempiä ja suunniteltu eri käyttötarkoituksiin. Ruuvien valintaan vaikuttavista tekijöistä on käsitelty tärkeimpiä aihealueita, kuten käyttötarkoitus, käyttöolosuhteet, reuna-etäisyydet ja kuormitukset.

Liitosten laskennasta on esitetty yleiset kaavat eri liitostyypeissä. Tässä opinnäytetyössä käsiteltiin vain puu-puu-liitoksia. Liitostyyppeinä on käsitelty leikkausliitokset, vedetyt liitokset, vinoruuviliitokset ja ristiruuviliitokset. Liitosten mitoituksen lisäksi tärkeäksi aiheeksi nousivat ruuveilla tehtävät rakenteen vahvistukset. Rakenteen vahvistukset ruuveilla ovat työmaalla arkipäivää, mutta niiden kestävyys pitäisi myös aina muistaa laskennallisesti tarkistaa. Opinnäytetyön liitteeksi on laskettu laskuesimerkkejä havain-nollistamaan liitosmitoituksen ja ruuvivahvistusten teoriaa.

Screw joints made for wooden structures is an extensive subject. This thesis, intends to bring together key information about screws, to identify factors affecting the choice of screws and to cover the calculations regarding screw joints. In addition, this study aims to develop a table containing different screw manufacturer’s products and their basic product data to help with the planning of screw joints.

The thesis begins by offering general information about different kinds of screws as well as an introduction to the screw manufacturers cooperating with the company that has requested this thesis. Where available, there are also the screw manufacturer’s own joint planning programs. There are thousands of different screw types currently on the market and, increasingly, these are developed for specific purposes. This thesis covers the most important factors affecting the choice of screws, including areas such as purpose, conditions of use, edge distances and loads.

General formulas for joint calculation are presented and these cover a range of joint types. This thesis focuses on wood-to-wood joints only. The joint types handled are: shear joints, tensile joints, cross-screw joints and diagonal screw joints. In addition to measuring joints, another key issue is strengthening structures with the use of screws. On the site, strengthening wooden structures with screws is commonplace and their real strength should always be gauged with a calculation. Examples of joint strength calculations are attached to this thesis to demonstrate the theory of joint measuring and screw strengthening.