Teräsliitosten mitoitus ja kustannuslaskenta
Jokela, Ville (2016)
2016
Rakennustekniikan koulutusohjelma
Talouden ja rakentamisen tiedekunta - Faculty of Business and Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2016-06-08
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201605254094
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201605254094
Tiivistelmä
Sweco Rakennetekniikka Oy antoi diplomityön tehtäväksi syksyllä 2015 ja sen tarkoituksena oli tehdä yrityksen teräsosastolle käyttäjäystävällisiä työkaluja Helsingin olympiastadionin perusparannuksen yhteydessä lisättävän teräksisen yleisökatoksen linjaristikon ja niskaristikon liitosvaihtoehtojen mitoitukseen ja kustannuslaskentaan. Työkalujen avulla voidaan valita käytetty liitosvaihtoehto kustannusvaikutuksien perusteella. Katoksen lentokoneen siipeä muistuttava muoto on vaatinut tämän diplomityön ulkopuolisesti tehtyjä tuulitunnelianalyysejä rakenteiden rasitusten arvioimiseksi. Rakenne altistuu väsymisrasitukselle ja tämä täytyy huomioida myös teräsrakenteiden liitosten rakenteellisessa suunnittelussa.
Liitokseksi oli ehdolla kaksi erilaista liitostyyppiä. Liitosten rakenteellista toimivuutta ja kustannusvaikutuksia arvioitiin. Jotta esitetyt liitosvaihtoehdot olisivat vertailukelpoisia kustannuksiltaan, niiden lujuudellinen käyttöaste tulisi olla likimain sama. Mitoituksen ja kustannusarvioinnin työkaluksi valittiin excel -taulukko-ohjelmalla tehty laskentapohja. Mitoitus suoritettiin vallitsevan eurokoodin mukaisesti. Vaikka kyseiset liitokset ovat väsyttävän kuormituksen rasittamia, väsymistutkinta on rajattu diplomityön ulkopuolelle ja käytännössä hoidetaan projektissa mukana olevan väsymisasiantuntijan kanssa yhteistyössä. Väsyminen liitoksissa on pääasiallisesti huomioitu jännityshuippuja ja vaurioon johtavia alkusäröjä vähentävillä rakenteellisilla ratkaisuilla. Mitoittamisen ja kustannuslaskennan lisäksi on arvioitu liitosten toteutettavuutta ja asennettavuutta. Toteutettavuudessa arvioidaan kokoonpanon haasteita saada liitos konepajalla valmistettua mittatarkaksi. Tavoitteena on vähentää valmiiksi haasteellisen geometrian tuomia virhemahdollisuuksia. Asennettavuudesta arvioidaan liitosvaihtoehdon vaikutuksia kokoonpanojen kiinnittämiseen.
Diplomityön johtopäätösten ja tarkennetun liitosarvioinnin kautta päätetään kohteessa käytettävä liitos sekä yrityksen mallinnusohjelman tekninen vastaava laatii parametrisen liitoksen käytettyyn mallinnusohjelmaan varsinaisten mallintajien työn helpottamiseksi. Laskentapohja toimii myös kohteen teräsrakennesuunnittelijoille kyseisten liitosten mitoitustyökaluna
Liitokseksi oli ehdolla kaksi erilaista liitostyyppiä. Liitosten rakenteellista toimivuutta ja kustannusvaikutuksia arvioitiin. Jotta esitetyt liitosvaihtoehdot olisivat vertailukelpoisia kustannuksiltaan, niiden lujuudellinen käyttöaste tulisi olla likimain sama. Mitoituksen ja kustannusarvioinnin työkaluksi valittiin excel -taulukko-ohjelmalla tehty laskentapohja. Mitoitus suoritettiin vallitsevan eurokoodin mukaisesti. Vaikka kyseiset liitokset ovat väsyttävän kuormituksen rasittamia, väsymistutkinta on rajattu diplomityön ulkopuolelle ja käytännössä hoidetaan projektissa mukana olevan väsymisasiantuntijan kanssa yhteistyössä. Väsyminen liitoksissa on pääasiallisesti huomioitu jännityshuippuja ja vaurioon johtavia alkusäröjä vähentävillä rakenteellisilla ratkaisuilla. Mitoittamisen ja kustannuslaskennan lisäksi on arvioitu liitosten toteutettavuutta ja asennettavuutta. Toteutettavuudessa arvioidaan kokoonpanon haasteita saada liitos konepajalla valmistettua mittatarkaksi. Tavoitteena on vähentää valmiiksi haasteellisen geometrian tuomia virhemahdollisuuksia. Asennettavuudesta arvioidaan liitosvaihtoehdon vaikutuksia kokoonpanojen kiinnittämiseen.
Diplomityön johtopäätösten ja tarkennetun liitosarvioinnin kautta päätetään kohteessa käytettävä liitos sekä yrityksen mallinnusohjelman tekninen vastaava laatii parametrisen liitoksen käytettyyn mallinnusohjelmaan varsinaisten mallintajien työn helpottamiseksi. Laskentapohja toimii myös kohteen teräsrakennesuunnittelijoille kyseisten liitosten mitoitustyökaluna