Kitkaliitos puun ja tärinäeristimen välillä

Abstract

Ristiinlaminoiduista puulevyistä kootut tilaelementit tarjoavat tehokkaan ja nopean tavan puukerrostalojen rakentamiseen. Rakennuskohteiden yleistyessä on herännyt tarve tilaelementtien välisten liitosten kehittämiseen. Päällekkäisten tilaelementtien väliin asennetaan ääneneristyksellisistä syistä polyuretaanikaista. Tässä työssä tarkastellaan tämän tärinäeristimen ja puun välille syntyvää kitkaa ja tutkitaan sen hyödyntämistä jäykistävien seinien leikkausvoimien välittämisessä. Työ keskittyy laskennalliseen tarkasteluun ja jättää tarvittavat käytännön kokeet jatkotutkimuksen aiheeksi.

Diplomityö keskittyy liitokseen syntyvien rasituksien laskemiseen ja sen kautta leikkauskestävyyden selvittämiseen. Laskentaoletuksissa lähdetään perinteisestä jäykistysjärjestelmän mallista, jossa välipohjat toimivat täysin jäykkinä levyinä ja jäykistävät seinät ulottuvat jatkuvina alhaalta ylös asti. Tämän jälkeen selvitetään FEM-laskentaohjelmalla välipohjan todellisen jäykkyyden huomioinnin vaikutusta tuloksiin. Lisäksi tarkastellaan päällekkäisten tilaelementtien välisen vaakasauman ja siihen asennettujen tärinäeristimien aiheuttaman epäjatkuvuuden vaikutusta seinän rasituksiin. Eri muuttujien yhteisvaikutusta tutkitaan mallintamalla FEM-laskentaohjelmaan kokonainen tilaelementtikerrostalo, jonka jälkeen eri muuttujia sekä rakennukseen vaikuttavia kuormia varioimalla selvitetään niiden merkitystä rakenteen kestävyyden kannalta.

Laskennan tuloksista havaitaan, että välipohjan jäykkyydellä ja tilaelementtien välisten pystysaumojen liitoksilla on suuri vaikutus vaakasauman kitkaliitoksen kestävyyteen. On tärkeää, että vaakavoimat jakautuvat tasaisesti eri tilaelementtien välille, jotta yksittäisten liitosten kestävyydet eivät pääse ylittymään. Näiden tekijöiden vuoksi liitosta ei myöskään voida tutkia erillisenä osana, vaan koko rakennusta on tarkasteltava yhtenäisenä kokonaisuutena. Kitkaliitoksen toiminta on epälineaarinen, ja tämä on otettava jäykistäviä rakenteita mitoitettaessa huomioon.

Laskennallisiin tarkasteluihin liittyy aina yksinkertaistuksia. Tästä syystä suositellaan liitoksen koekuormittamista. Kokeiden avulla saataisiin käsitys liitoksen todellisesta murtumistavasta ja tärinäeristimen vaikutuksesta rakenteen muodonmuutoksiin.